第2章 第2节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 (课件PPT)-【新课程学案】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（浙科版2019）

第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系 1．阐明细胞膜的成分及功能特性，理解生物的物质性生命观。 2．概述生物膜流动镶嵌模型的基本内容，理解结构与功能相适应的生命观念。 3．认同细胞膜作为系统的边界，对于细胞这个生命系统的重要意义。 学习目标 目 录 01 四层学习内容1 落实必备知识 02 03 04 四层学习内容2 融通关键能力 四层学习内容3·4 浸润学科素养和核心价值 课时跟踪检测 四层学习内容 落实必备知识 1 主干知识梳理 一、细胞膜具有选择透过性 1．细胞膜也称_______，是将细胞与周围环境区分开的结构。 2．细胞膜可以控制物质进出，选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行，这一特性称为细胞膜的____________。 质膜 选择透过性 二、细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 1．磷脂 磷脂分子结构模型 非极 极 脂肪酸 非极 磷脂 双分子层 在水中，不同磷脂分子________________相对排列，内部形成一个疏水的环境，_______________朝向外侧，与水接触，这种双层结构称为磷脂双分子层，构成了细胞膜的__________ 疏水性的尾部 亲水性的头部 基本骨架 续表 2.膜蛋白 特点 ①和磷脂分子一样，有水溶性部分和_________部分。 ②通常细胞的功能越多，其膜蛋白的____________就越多 功能 ①有些膜蛋白选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞，这类膜蛋白称为__________； ②有些膜蛋白催化特定化学反应； ③同一组织的__________间通过某些膜蛋白紧密连接在一起； ④某些膜蛋白在细胞与外界的信息交流和_________中发挥重要作用 脂溶性 种类和数量 转运蛋白 相邻细胞 细胞识别 3．胆固醇 部位 存在于_______细胞膜中，主要位于______________的疏水环境中 结构特点 具有一个很小的_____基团，与磷脂头部连接 功能 ①通过与磷脂__________的相互作用，限制其运动、增加其有序性；②将磷脂分子分隔开以增强其运动性 动物 磷脂双分子层 亲水 脂肪酸链 三、生物膜具有流动性 1．生物膜的概念及特点 概念 细胞膜、细胞内其他的所有________统称为生物膜 特点 不同部位的膜功能不同，但具有相似的__________和空间结构 膜结构 物质组成 2．生物膜的流动镶嵌模型 基本 模型   蛋白质 糖蛋白 磷脂 胆固醇 模型 分析 ①______________构成了生物膜的基本骨架。 ②蛋白质分子在膜上有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。 ③蛋白质和磷脂的位置不是固定的，生物膜具有一定的流动性 续表 磷脂双分子层 四、细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构 1．植物的细胞壁 主要成分 ________、果胶等 特点 具有_______，与细胞的选择透过性无关，水、离子和其他分子都极易通过细胞壁的空隙 作用 ①______细胞，维持细胞的形态，加强细胞的机械强度；②参与细胞间的相互______；③是______等化学信号传递的介质和通路 纤维素 全透性 保护 粘连 激素 2．其他生物的细胞壁 真菌和大多数原核细胞同样具有细胞壁，但组成______和结构与植物不同。 物质 预习效果自评 1．判断下列叙述的正误 (1)动物细胞的边界是细胞膜，植物细胞的边界是细胞壁 ( ) 提示：各种细胞的边界均是细胞膜。 (2)细胞膜可以控制物质进出，任何对细胞有害的物质都不能进入细胞 ( ) 提示：细胞膜可以控制物质进出，但控制作用是有限度的，并不是任何对细胞有害的物质都不能进入细胞。 × × (3)细胞膜中的脂质主要指的是磷脂 ( ) (4)磷脂分子、膜蛋白及胆固醇共同构成了生物膜的基本骨架 ( ) 提示：生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成。 (5)组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，而磷脂分子是静止的( ) 提示：组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都是可以运动的。 √ × × 2．将两种不同的海绵动物的细胞分散成单个细胞进行混合培养，发现只有同种海绵的细胞才能结合在一起，分析其原因是(　 ) A．不同海绵细胞表面的膜蛋白不同 B．不同海绵细胞表面的脂质成分不同 C．不同海绵细胞表面的磷脂种类不同 D．不同海绵细胞表面的胆固醇不同 解析：糖蛋白具有特异性，位于细胞膜的外表面，与细胞表面的识别有关。 √ 3．(2024·宁波月考)白细胞可以吞噬病菌，这一事实说明细胞膜具有(　 ) A．全透性 B．保护作用 C．选择透过性 D．一定的流动性 解析：白细胞可以吞噬整个病菌，说明膜的结构成分不是静止的，而是动态的，说明细胞膜具有一定的流动性。 √ 4．思考题 (1)[教材P30“小资料”]肥皂中两性分子能够去污的原理是什么？ 提示：肥皂中两性分子的疏水端与油脂结合，包围油脂，亲水端与周围的水分子结合，被包裹的油脂在水中分散成乳浊液，被水冲掉。 (2)[教材P31“小资料”]细胞外被的组成成分有哪些？有何作用？ 提示：细胞外被由多糖与细胞膜中的蛋白质或脂质结合而成，具有保护和细胞识别作用。 (3)[教材P34“小资料”]膳食纤维为什么能减少糖尿病的发生？ 提示：膳食纤维能够减缓血糖等营养物质的吸收，避免血糖迅速升高，有利于维持血糖平衡。 (4)[教材P34“课外读”]罗伯逊提出的生物膜的单位膜模型与辛格和尼克尔森提出的流动镶嵌模型有何不同？ 提示：单位膜模型是一种静态的刚性结构，而流动镶嵌模型的特点是组成细胞膜的分子是运动的，细胞膜具有一定的流动性。 精要内容把握 一、知识体系建一建 二、核心语句背一背 1．细胞膜是细胞对外界环境的屏障，控制物质的进出，进行细胞间的信息交流。 2．细胞膜功能特点——具有选择透过性。 3．细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，还含有少量糖类。动物细胞膜中还含一定量的胆固醇。 4．通常细胞的功能越多，其膜蛋白的种类和数量就越多。 5．流动镶嵌模型认为：磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架；蛋白质分子镶、嵌或贯穿于磷脂双分子层中；磷脂和蛋白质位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。 6．植物细胞壁的成分主要是纤维素，还含有果胶等多种物质。真菌和大多数原核细胞同样具有细胞壁，但组成物质和结构与植物不同。 7．细胞壁可保护细胞，维持细胞形态，具有全透性，与细胞的选择透过性无关。 四层学习内容 融通关键能力 2 1．阅读有关细胞膜成分探索的材料分析问题 材料1　1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了实验，发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。 材料2　科学研究得出磷脂分子由亲水性头部和疏水性尾部构成。 提能点（一）　细胞膜与细胞壁的成分及功能 任务驱动 材料3　1925年，两位荷兰科学家从红细胞细胞膜中提取的脂质铺成的单分子层面积是细胞膜表面积的2倍。 材料4　1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。他们发现细胞膜表面张力明显低于油—水界面的表面张力。此前人们已发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 (1)材料1说明细胞膜是由哪种物质组成的？根据相似相溶原理，苯(非极性)和Na＋(极性)中，哪一种更容易通过细胞膜？ 提示：脂质；苯。 (2)水是一种极性溶剂，根据材料2磷脂分子的结构特点，请画出它在水—空气界面上的分布情况(用“ ”表示磷脂分子)。 提示： (3)通过材料3可以得出什么推论？ 提示：细胞膜中的脂质为连续的两层。 (4)由材料4可以推出细胞膜可能由哪些物质组成？ 提示：脂质和蛋白质。 2．请思考以下有关植物细胞壁的问题 (1)植物细胞壁是存在于植物细胞外围的一层厚壁，是区别于动物细胞的主要特征之一，其具体构成成分是什么？ 提示：主要由纤维素和果胶构成。 (2)植物细胞壁具有支撑和保护植物细胞的作用，你能否举例支持该观点。 提示：①显微镜下观察植物细胞，植物细胞具有规则的形态；②植物细胞在清水中不会吸水涨破。 (3)细菌也具有细胞壁，其细胞壁的成分主要是肽聚糖，抗生素能够阻止肽聚糖聚合。试根据提示信息，分析抗生素抑菌的原理。 提示：根据题干信息可知，肽聚糖构成细菌的细胞壁，而抗生素能够抑制肽聚糖的聚合，因此可知抗生素抑菌的主要原理是抑制细菌形成细胞壁。 生成认知 1．细胞膜成分的实验鉴定 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 2．对比分析细胞膜(生物膜)的结构特点与功能特性 项目 内容 原因 实例 影响因素 结构 特点 一定的 流动性 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的 变形虫的变形运动、细胞融合、分泌蛋白的合成与分泌等 温度：在一定范围内，温度升高，细胞膜的流动性增强 功能 特性 选择透过性 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出 内因：细胞膜上转运蛋白的种类和数量；外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素 续表 3．对比分析不同生物细胞壁的成分及作用 类型 主要成分 作用 植物 纤维素、果胶 ①保护细胞，维持细胞形态，加强细胞的机械强度；②参与细胞间的相互粘连； ③是激素等化学信号传递的介质和通路 真菌 壳多糖(几丁质) ①维持细胞固有形态及完整 ②维持细胞正常代谢、离子交换和渗透压 细菌 由糖类、蛋白质和脂质组成的肽聚糖聚合物 ①保持细胞外形，提高机械强度；②抑制机械和渗透损伤；③介导细胞间相互作用(侵入宿主)；④防止大分子入侵；⑤协助细胞运动、生长和分裂；⑥赋予细菌特定的抗原性以及对抗生素和噬菌体的敏感性 续表 [例1]　(2024·宁波金兰教育合作期中)下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与推测或结论之间对应关系的叙述，错误的是(　 ) 选项 实验 推测或结论 A 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有选择透过性 B 从人的红细胞膜中提取的脂质铺展成单分子层后，面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 √ C 蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变 细胞膜中含蛋白质 D 脂溶性物质更易通过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的 [解析]　荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验可以得出的结论是细胞膜具有一定的流动性，不能推测出细胞膜具有选择透过性，A错误；由红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍可以推测出细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层，B正确；蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变，可以推测细胞膜中含蛋白质，C正确；由脂溶性物质更易通过细胞膜可以推测细胞膜是由脂质组成的，D正确。 [归纳拓展] 细胞膜组成成分与细胞功能的关系 (1)不同细胞膜的成分种类一般相同，但各组分的含量不同。功能越复杂的膜中，膜蛋白的种类和数量越多。 (2)细胞膜的成分是可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜的成分发生变化，糖蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。 (3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。糖蛋白分布于细胞膜外侧，据此可判断细胞的内外侧。 [例2]　(2024·台州月考改编)多种生物含有细胞壁，对于维持相关功能具有重要作用。下列关于细胞壁的叙述，正确的是(　 ) A．植物细胞壁是细胞的边界 B．植物细胞壁具有选择透过性 C．只有植物细胞才有细胞壁 D．不是所有细胞壁都含有纤维素 √ [解析]　细胞壁具有全透性，不能作为细胞的边界，细胞的边界是细胞膜，A、B错误；细菌、真菌大都有细胞壁，C错误；植物细胞壁含有纤维素，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，D正确。 [易错提醒] 细胞壁具有全透性，不能对物质的出入起到选择作用，因此细胞壁并不是细胞的边界，而细胞的边界是具有选择透过性功能的细胞膜。 1．在下列几组化学元素中，构成细胞膜所必需的元素是(　 ) A．C、H、O B．C、H、O、P C．C、H、O、N D．C、H、O、N、P 解析：细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，组成蛋白质的元素有C、H、O、N等；而磷脂中含有P元素。 跟踪训练 √ 2．(2024·嘉兴月考)下列关于细胞壁和细胞膜的叙述，正确的是(　 ) A．精卵细胞结合形成受精卵是依赖于细胞膜的选择透过性 B．细菌和真菌与植物一样都具有以纤维素为主要成分的细胞壁 C．细胞膜的功能越复杂，膜上蛋白质和脂质的种类与数量越多 D．细胞壁不是植物细胞的边界，但是有支持和保护作用 √ 解析：精卵细胞结合形成受精卵是依赖于细胞膜的流动性，A错误；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，B错误；细胞膜的功能越复杂，膜上蛋白质的种类和数量就越多，C错误。 3．如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是(　 ) A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质、磷脂和糖类 B．细胞膜中的磷脂和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关 C．细胞膜的功能越简单，其所含蛋白质的数量越多 D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用 √ 解析：由图中数据可知，细胞膜的组成成分有蛋白质、磷脂和糖类，但主要成分是蛋白质和磷脂；细胞膜的功能越复杂，其蛋白质的种类和数量越多；蛋白质在细胞间的信息交流中有重要作用，但由图中信息不能得出该结论。 1．细胞膜具有流动性的实验 实验过程如图所示，据图回答下列问题： 提能点（二）　生物膜的流动镶嵌模型 任务驱动 (1)分析将实验温度提高到40 ℃，荧光分布均匀的时间会有何变化？为什么？ 提示：缩短。温度升高加快分子运动。 (2)试举例说明细胞膜具有流动性。 提示：变形虫运动、白细胞吞噬病菌、受精时细胞的融合过程、细胞杂交时的融合等。 2．生物膜流动镶嵌模型分析 (1)[①]_____________________ 构成膜的基本骨架，这个骨架不是静止的，具有______性。 (2)[②]____________ 是生物膜功能的行使者，有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子是可以______的。 磷脂双分子层 流动 蛋白质 运动 (3)在细胞膜的外表面，有细胞膜上的[②]______________ 与[③]________ 结合形成的糖蛋白。糖蛋白与__________、细胞间的信息交流有密切联系。另外，细胞膜表面还有[③]_________ 和脂质分子结合成的______。 蛋白质 多糖 细胞识别 多糖 糖脂 生成认知 细胞膜的结构特点 镶嵌性 膜的基本结构是由磷脂双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的 不对称性 膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧 流动性 组成细胞膜的各种成分都是运动的，而不单纯是磷脂双分子层是运动的 影响细胞膜流动性的因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增大，但当温度超出一定范围，会导致膜被破坏 续表 [典例]　(2024·浙江钱塘联盟检测)如图是细胞膜的模式图，据图回答下列问题([]中填标号)： (1)科学家根据多个实验的证据提出生物膜____________的模型，蛋白质在基本骨架上的分布位置，体现了膜内外结构的__________性(填“对称”或“不对称”)。 (2)动物细胞膜中__________对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用，它对细胞膜中磷脂分子的活动具有________调节作用。 (3)图中构成细胞膜的基本骨架的是[____]____________(写出名称)，由于其中________(填“亲水”或“疏水”)性的尾部的存在，故在水中可以自发形成双层结构。 (4)根据图判断，________(填“A”或“B”)侧为细胞膜的外侧。 (5)动物体内巨噬细胞能吞噬病原体，这个生理活动的完成依赖于细胞膜的________性。细胞膜的选择透过性是与图中编号为____的物质有关。 [解析]　(1)科学家根据多个实验的证据提出生物膜的流动镶嵌模型，蛋白质在膜上有的镶在表面，有的嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，因此蛋白质在基本骨架磷脂双分子层上的位置，体现了膜内外结构的不对称性。 (2)在动物细胞中，胆固醇能保持细胞膜的稳定性。胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。一方面，胆固醇通过与磷脂脂肪酸链的相互作用，具有限制其运动、增加其有序性的作用；另一方面，也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性。 (3)细胞膜的基本骨架是②(磷脂双分子层)，由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，在水中可以自发形成双层结构。 (4)③表示糖蛋白，有识别功能，位于细胞膜的外侧，故A侧为细胞膜的外侧。 (5)动物体内巨噬细胞能吞噬病原体依赖于细胞膜的流动性。组成细胞膜的磷脂双分子层使脂溶性物质更容易通过细胞膜，膜上的转运蛋白使细胞有选择地吸收或排出某些物质，故细胞膜的选择透过性是与图中编号为④(磷脂分子)和①(蛋白质)的物质有关。 [答案]　(1)流动镶嵌　不对称　 (2)胆固醇　双重　 (3)②　磷脂双分子层　疏水　 (4)A　(5)流动　①④ [易错提醒] 关于生物膜流动镶嵌模型的2点易错 (1)生物膜的流动镶嵌模型是一种物理模型，是根据科学事实制作的理想模型，因此不可能被观察到。 (2)模型中含有胆固醇，膜表面含有糖蛋白，因此该模型实质上是细胞膜的结构模型，而不能表示其他膜结构。 跟踪训练 1．(2024·杭州富阳区月考)辛格和尼克尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型。下列相关叙述错误的是(　 ) A．细胞膜中的蛋白质都具有物质运输功能 B．细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质可以运动 C．蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中 D．细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 √ 解析：细胞膜中的蛋白质种类不同，其功能也不同，有的具有物质运输的功能，如转运蛋白，有的具有信息传递的功能，如受体蛋白，A错误。 2．(2024·金华期末)细胞膜的流动镶嵌模型示意图如图。下列叙述正确的是(　 ) A．①是细胞膜的基本骨架 B．②具有催化功能 C．③④均由磷脂分子组成 D．⑤既有水溶性部分也有脂溶性部分 解析：分析图示可知，①是糖蛋白，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，A错误；②是糖脂，不具有催化功能，B错误；④是胆固醇，不由磷脂分子构成，C错误；⑤是蛋白质，其镶嵌在膜中，故既有水溶性部分也有脂溶性部分，D正确。 √ 四层学习内容 浸润学科素养和核心价值 3·4 探究活动——通过模拟实验探究膜的透过性 实验知能 一、厘清实验基础　 1．实验装置 2．方法步骤 (1)取A、B两个透析袋，将等量的______溶液和________溶液分别装入A、B透析袋中。透析袋两端用细线系紧。 (2)将透析袋一端的细线绑在玻璃棒中央；透析袋置于烧杯内；玻璃棒横置于烧杯上方。 淀粉 葡萄糖 (3)向烧杯内注入等量_________，直至淹没透析袋。向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量_____________溶液。 (4)静置12 h。观察A组实验现象；取B组透析袋外面的蒸馏水2 mL，加入2 mL___________试剂，热水浴2～3 min，观察颜色变化。 蒸馏水 碘- ­碘化钾 本尼迪特 二、探究关键问题　 1．A组透析袋外面的蒸馏水中加入碘­碘化钾溶液静置12 h后，烧杯内蒸馏水颜色有无变化？透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？该组实验说明了什么？ 提示：A组烧杯内蒸馏水颜色没有变化；透析袋内淀粉溶液变蓝色；该实验说明了淀粉不能通过半透膜，碘­碘化钾可以通过半透膜。 2．本尼迪特试剂检测的现象是什么？B组实验说明了什么？ 提示：出现红黄色沉淀；说明葡萄糖可以通过半透膜。 3．本实验所用透析膜的透性是否与细胞膜的透性相同？ 提示：透析膜对物质的透性为半透性，不具有选择透过性，即分子量小的物质可以通过，而分子量大的物质不能通过。细胞膜对物质的透性为选择透过性，两者具有本质上的区别。 三、基于对比法比较半透膜与选择透过性膜　   半透膜 选择透过性膜 概念 小分子、离子能透过，大分子不能透过 水自由通过，被选择的离子和其他小分子可以通过，大分子和颗粒不能通过 性质 半透性(存在微孔，取决于孔的大小) 选择透过性(生物分子组成，取决于脂质、蛋白质和能量) 状态 死 活 材料 合成材料或生物材料 生物膜(由磷脂和蛋白质等构成的膜) 物质运 动方向 不由膜决定，取决于物质的浓度 水和亲脂小分子：不由膜决定，取决于物质的浓度；离子和其他小分子：膜上转运蛋白决定 功能 渗透作用 渗透作用和其他更多的生命活动功能 共同点 水自由通过，大分子和颗粒都不能通过 续表 1．下列关于选择透过性膜的叙述，错误的是(　 ) A．细胞膜是选择透过性膜，主要由磷脂和蛋白质组成 B．植物细胞的细胞壁与细胞膜均具有选择透过性 C．选择透过性膜可以让一些离子在膜两侧形成较大的浓度差 D．生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征 解析：细胞壁具有全透性，B错误。 素养评价 √ 2．超滤净水器既能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。此净水器试图模拟细胞膜的(　 ) A．将细胞与外界环境分隔开的功能 B．控制物质进出细胞的功能 C．保护功能 D．进行细胞间信息交流的功能 解析：根据题干信息可知，此净水器模拟了细胞膜能控制物质进出细胞的功能。 √ 3．(2024·浙江精诚联盟月考)已知葡萄糖等小分子和离子可以通过透析膜，而大分子无法通过。某小组做了下列模拟实验：A是葡萄糖溶液，C是淀粉溶液，B和D是蒸馏水，向D中加入适量碘碘化钾溶液。下列叙述正确的是(　 ) A．静置12 h后D处的颜色变化是棕色变蓝色 B．一段时间后B处取出的液体含有还原糖 C．12 h内C处的颜色变化是蓝色越来越浅 D．该实验证明透析膜具有选择透过性 √ 解析：透析袋内的C是淀粉溶液，淀粉是大分子，无法通过透析袋进入到D处，D处不会发生棕色变蓝色的现象，A错误；A是葡萄糖溶液，葡萄糖是小分子还原糖，可以通过透析袋进入B处，B正确；D处加入碘-碘化钾溶液，无机盐离子可以通过透析膜进入C处，C处的颜色变化是蓝色越来越深直至一定程度，C错误；透析膜具有半透性，D错误。 一、选择题 1．D　2.D　3.A　4.A 课后习题答案 二、简答题 1．提示：胆固醇是动物细胞中至关重要的物质，可以通过自身合成和食物摄取两条途径获得。血液中胆固醇过多，往往是胆固醇代谢失调导致。其原因包括肥胖、缺少运动以及遗传等。食用无胆固醇食品并不能起到降低血胆固醇的作用。长期食用无胆固醇食品反而容易造成胆固醇代谢失调，患高胆固醇血症的风险更高，因此平衡膳食更加重要。 2．提示：磷脂分子是两性分子，头部具有极性(亲水性)，尾部具有非极性(疏水性)。在水中(极性环境)，不同磷脂分子疏水性的尾部为排开水而相对排列，内部形成疏水环境；亲水性的头部朝向外侧与水接触。所以，由于自身结构的特点，磷脂分子在水中可以自发地形成头部朝外、尾部朝内的双层结构。 课时跟踪检测 A级——基础综合练 1．肝细胞和甲状腺细胞的功能差异较大，其主要原因是构成细胞膜的成分中(　 ) A．脂质不同 B．磷脂不同 C．膜蛋白不同 D．水不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 √ 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 解析：不同细胞功能差别较大，主要是由膜蛋白的种类和含量不同引起的。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 2．透析型人工肾中起关键作用的是人工合成的膜材料——血液透析膜，其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉，血液透析膜模拟了生物膜的(　 ) A．流动性 B．全透性 C．高效性 D．选择透过性 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：生物膜具有选择透过性，可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。血液透析膜可将代谢废物透析掉，留下有用的成分，这模拟的是生物膜的选择透过性。 3．(2024·浙江精诚联盟月考)细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构。下列生物体的细胞壁主要由纤维素组成的是(　 ) A．酵母菌 B．绿色植物 C．乳酸菌 D．蓝细菌 解析：植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素，故选B。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 4．(2024·宁波慈溪期末)如图是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列相关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 A．①是糖蛋白 B．②是蛋白质 C．③是磷脂双分子层 D．细胞膜功能的复杂程度主要与③有关 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂双分子层，A、B、C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜功能的复杂程度主要与②蛋白质有关，D错误。 5．(2024·宁波月考)科学家用红色、绿色荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，最后两种颜色的荧光均匀分布。这一实验现象支持的结论是(　 ) A．膜蛋白能自主翻转 B．膜蛋白贯穿磷脂双分子层 C．细胞膜具有流动性 D．细胞膜具有选择透过性 解析：题干所述实验证明细胞膜具有一定的流动性。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 选项 烧杯内盛有X溶液 漏斗内盛有Y溶液 结论 A 变蓝 不变蓝 Y能通过半透膜，而X不能 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 6．已知物质X与物质Y能产生蓝色反应，用X、Y的溶液作为材料来探究物质能否通过半透膜，漏斗底部用半透膜包裹。下列实验的现象和结论对应错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 B 不变蓝 不变蓝 X能通过半透膜，而Y不能 C 变蓝 变蓝 X和Y都能通过半透膜－ D 不变蓝 变蓝 X能通过半透膜，而Y不能 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：Y能通过半透膜，烧杯内盛有X溶液变蓝，X不能通过半透膜，漏斗内盛有Y溶液不变蓝，A正确；X和Y都不能通过半透膜，烧杯内盛有X溶液和漏斗内盛有Y溶液都不变蓝，B错误；X和Y都能通过半透膜，烧杯内盛有X溶液和漏斗内盛有Y溶液都变蓝，C正确；Y不能通过半透膜，烧杯内盛有X溶液不变蓝，X能通过半透膜，漏斗内盛有Y溶液变蓝，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 7．(2023·杭州S9联盟期中)我国每年有上百万人等待器官移植，而异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这种生理功能的结构基础是(　 ) A．磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架 B．细胞膜的外表面有识别功能的糖蛋白 C．细胞膜具有一定的选择透过性 D．细胞膜具有一定的流动性 √ 解析：异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，细胞排斥的前提是生物体识别“自己”和“非己”，这种识别作用主要依赖于细胞膜上的糖蛋白，B符合题意。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 8．实验员将哺乳动物成熟红细胞放在清水中，红细胞吸水涨破得到“血影”。下列对“血影”的描述，错误的是(　 ) A．“血影”由纤维素和果胶组成 B．“血影”主要由脂质和蛋白质组成 C．“血影”中有磷脂双分子层作基本骨架 D．“血影”可使细胞成为一个相对独立的系统 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：哺乳动物成熟红细胞吸水涨破得到“血影”，“血影”即细胞膜，其主要由磷脂和蛋白质组成，A错误，B正确；“血影”即细胞膜，以磷脂双分子层作基本骨架，C正确；“血影”即细胞膜，细胞膜的功能之一就是把细胞与外界环境分割开，使之形成相对独立的系统，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 9．用清水洗苋菜，清水中不会出现红色物质，但若放入沸水中一烫，水立刻变成红色，这是因为(　 ) A．在清水中没有物质出入 B．在清水中细胞膜没有选择透过性 C．沸水使色素分解成小分子物质 D．沸水使细胞膜失去了选择透过性 √ 解析：细胞膜的生理功能是选择透过性，这是活细胞所特有的功能。通常情况下，色素是细胞所需要的，活细胞的细胞膜是不会让其轻易透过的，所以在清水中，红色色素不会进入水中。若放入沸水中，高温杀死了细胞，使细胞膜失去了选择透过性，细胞内部的色素物质就可以不受限制地释放出来，使水变成红色。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 10．(2024·杭州学军中学检测)如图是细胞膜的亚显微结构模式图。下列相关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 A．图中上侧是细胞膜的外侧 B．②的种类和数目与细胞膜功能的复杂程度有关 C．②和③共同构成了细胞膜的基本骨架 D．②在细胞膜上的分布是不均匀的 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：①为糖蛋白，分布在细胞膜的外侧，A正确；②为蛋白质，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确；细胞膜的基本骨架是③(磷脂双分子层)，C错误；蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，蛋白质在细胞膜上的分布是不均匀的，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 11．(9分)如图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答下列问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (1)图中[③]______的基本组成单位是________。构成细胞膜基本骨架的结构是[　]____________。 (2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[　]____________________ _______________________________________________________。 (3)不同的细胞，其细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的________(填标号)。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (4)细胞膜的外侧是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)侧，判断的依据是____________________________________________________ ____________________________________________________。 (5)细胞膜的这种结构模型被称为____________________________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：由细胞膜的亚显微结构模式图可知，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层(图中②所示)，蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。多糖和蛋白质结合形成糖蛋白，与细胞识别、细胞间信息交流有关。Ⅰ侧具有糖蛋白，可以判断Ⅰ侧为细胞膜外侧。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 答案：(1)蛋白质　氨基酸　[②]磷脂双分子层 (2)[①]糖蛋白　 (3)③　 (4)Ⅰ　Ⅰ侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧　 (5)流动镶嵌模型 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 B级——应用创新练 12．温度降低到一定程度，细胞膜会发生相变，从流动的液晶态转变为固化的凝胶态。细胞膜中脂肪酸链的不饱和程度越高，细胞膜的相变温度越低。下列叙述正确的是(　 ) A．细胞膜中的脂肪酸链主要存在于蛋白质中 B．维持凝胶态是实现细胞膜功能的必要前提 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 C．植物细胞的细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高，耐寒性越强 D．耐寒植物细胞膜中的脂肪酸饱和度较高，且细胞膜的流动性也较高 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：磷脂是由磷酸、甘油、脂肪酸等组成的，细胞膜中的脂肪酸主要存在于磷脂中，A错误；维持凝胶态是细胞膜适应低温的一种机制，不是实现细胞膜功能的前提，B错误；据题意可知细胞膜中脂肪酸链的不饱和程度越高，细胞膜的相变温度越低，耐寒性越强，C正确；耐寒植物细胞膜的相变温度较低，其细胞膜中的脂肪酸不饱和程度较高，由题干信息无法得出是否耐寒与流动性高低的关系，D错误。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 13．十二烷基磺酸钠(SDS)是一种良好的去垢剂，其分子结构一端亲水、一端疏水。如图为某实验员使用SDS处理细胞膜的过程，相关叙述错误的是(　 ) 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 A．SDS可能有与磷脂类似的结构 B．处理后形成的小泡与细胞膜有相同的基本骨架 C．存在于细胞膜上的蛋白质和磷脂等均可移动 D．此过程中SDS与磷脂分子存在竞争关系 √ 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：磷脂头部亲水，尾部疏水，而十二烷基磺酸钠(SDS)是一种良好的去垢剂，其分子结构一端亲水、一端疏水，故SDS可能有与磷脂类似的结构，A正确；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，由题图可知，SDS处理细胞膜后形成的小泡是单层结构，故处理后形成的小泡与细胞膜的基本骨架不同，B错误； 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 细胞膜具有一定的流动性，磷脂分子在膜中的位置并不固定，使得磷脂分子及附着于其上的蛋白质分子发生运动，故存在于细胞膜上的蛋白质和磷脂等均可移动，C正确；据题图可知，使用SDS处理细胞膜的过程中SDS与磷脂分子存在竞争关系，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 14．(2024·浙江精诚联盟月考)脂质体是由磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如图所示)，可携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞，进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是(　 ) A．将适量胆固醇添加到磷脂双分子层内部，可以提高脂质体的稳定性 B．脂质体与肿瘤细胞的融合依赖磷脂双分子层的流动性 C．米托蒽醌应被包载在脂质体的①处，以更好地进入肿瘤细胞 D．肿瘤细胞膜的两层磷脂分子并不是完全相同的 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 √ 解析：胆固醇能锚定磷脂分子，将适量胆固醇添加到磷脂双分子层内部可以提高脂质体的稳定性，A正确；脂质体的磷脂双分子层具有流动性的结构特点，决定了其可与肿瘤细胞的细胞膜融合，B正确；米托蒽醌，不易溶于水，应被包载在脂质体的②处，以更好地进入肿瘤细胞，C错误；肿瘤细胞膜的两层磷脂分子并不是完全相同，其上蛋白质等分布并不均匀，D正确。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 15．(9分)研究者用荧光染料对细胞膜上膜蛋白进行处理，并使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”，即荧光消失。随后，该漂白区域荧光逐渐恢复，如图1。检测该区域荧光强度随时间的变化绘制得到荧光漂白恢复曲线，如图2。请回答问题： 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (1)细胞膜以____________为基本骨架，生物膜功能的复杂程度与____________的种类和数量密切相关。 (2)细胞膜上被漂白区域的荧光强度得以恢复，推测其可能的原因有：①被漂白物质的荧光会自行恢复；②漂白区域内外膜蛋白分子____________的结果。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 (3)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，漂白区域荧光恢复的时间缩短，该实验结果支持(2)中的推测________(填“①”或“②”)。若细胞活性越强，荧光恢复的速率越________。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 解析：(3)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解，漂白区域荧光恢复的时间缩短，说明荧光恢复是分子运动的结果，而胆固醇对膜中分子运动具有限制作用，去除细胞膜中的胆固醇可加快分子运动，因此该结果支持推测②。细胞膜具有一定的流动性，若细胞活性越强，细胞膜流动速度越快，荧光恢复的速率越快。 1 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2 3 4 答案：(1)磷脂双分子层　蛋白质　 (2)相互运动 (3)②　快 本课结束 注：蛋白质在蛋白酶的作用下可水解为氨基酸。 $$