第1讲 细胞膜的结构和功能-【考点同步解读】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

第3章 细胞的基本结构 第1讲 细胞膜的结构和功能 高事要求学业标准·学法指引 第 一考点分布 一课标解读 一学法指引 1.生命观念：掌握细胞膜的功能 第2章 流动镶嵌模型的基本内容，形1.利用“问题情境”，激发科学思维。 1.细胞膜的功能。（★★★） 成结构与功能相适应的观念。 2.利用已有知识，联系新学知识，构建完善 2.细胞膜的成分和结构。（★ 第 2.科学探究：借助细胞膜成分的 的认识系统。 ★★) 探索过程，追踪科学研究的过3.利用科学史中细胞膜结构的探究历程， 3.流动镶嵌模型的基本内容。 程，体验科学研究的精神。学 体会细胞膜结构与功能适应的内涵，总 第 (★★★) 习“提出假说”“建构模型”的 结流动镶嵌模型的基本要点。 科学方法。 第 考点分类烤点透析·典例制祈 第 考点1 细胞膜的功能 5年4考 核心总结· 章难点突破， 1.将细胞与外界环境分隔开 细胞膜的主要功能及意义 使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对 (1)保护：细胞膜确定了 稳定。 细胞成为生命的基本单位。 它使每个细胞与周围环境分 2.控制物质进出细胞 隔开，雏持着相对稳定的细胞 营养物质 可以进人 排出 →分泌物 内部环境，并且具有保护细胞 →废物 的作用。 细胞 不需要的物质 (2)运输：细胞膜控制物 有害物质 不易进人 能授人 病菌、病毒 质进出细胞就是一种新陈代 谢现象，包括吸收、分泌、排 3.进行细胞间的信息交流 泄，物质进出细胞实现了生 方式 实例 物与外界交换物质和能量，使 间接交流 激素随血液将信息传递给靶细胞 生物体内的物质和能量的转 直接接触 精子，卵细胞之间的识别和结合 换得以进行。 (3)识别：细胞识别得以 形成通道 高等植物细胞间通过胞间连丝交流信息 实现的基础是细胞膜表面某 54 /晨第3章甸胞的基本结构 ⊙考题1生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下 些生物分子（如糖蛋白、糖脂） 表中依据膜蛋白功能对其类型判断错误的是( )。 提供的识别信息。细胞可以 识别同种与异种、同源与异源 选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型 细胞 A 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体 (4)信息传递：细胞的信 位于靶细胞膜，识别并结合激素 转运蛋白 息传递是通过细胞膜上的一 C 位于类囊体膜，催化ATP合成 酶 类称为“受体”的特殊蛋白质 分子进行的。受体能够有选 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原 择地与细胞外环境中的抗原、 解析突触后膜上识别并结合神经递质的结构是受体，A正 病毒、激素、神经信号传递物 确：靶细胞膜上，识别并结合激素的结构是受体，不是转运蛋白， 质（神经递质，如乙酰胆碱）和 B错误：类囊体膜上存在合成ATP的酶，可催化光反应中ATP 药物等“信号物质”相结合，从 的合成，C正确；癌细胞膜上的特定抗原可引起机体发生特异性 而使细胞的功能与物质代谢 免疫，D正确。 朝一定的方向发生变化。生 章 答系B 物体的免疫作用必须首先通 过“细胞识别”来完成，而细胞 第 ©变式国如图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析， 的这种识别系统就在细胞 下列说法中不正确的是( )。 膜上。 第 (5)细胞膜还有运动、分 5 泌等多种功能 父学科视野… ①边界与通 ②@运输作州 ③信号检测 ①细胞问通信 有关细胞识别的几个实例 透性障碍 (1)细胞识别是细胞通信 A.功能①在生命起源过程中具有关键作用 的一个重要环节。细胞膜表 B.功能②表示进人细胞的物质对细胞都有利 面的受体主要是糖蛋白。 C.胰岛素调控生命活动可用图中的③表示 (2)人在输血前要严格配 D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流 血，也与细胞的识别有关。 ©变式2(2024·山东淄博一中模拟)在植物细胞间存在 (3)进行器官移植时，被 胞间连丝，其结构如图。下列说法错误的是( 植入的器官常被排斥，就是因 红 内项 为植入细胞的HlA分子（细 胞表面的一种蛋白质抗原)不 问连丝 为受体所接受 (4)植物传粉之后，同种的 细胞2 和不同种的花粉粒都会落在雌 A,胞间连丝是细胞间物质运输和信息交流的通道 蕊的柱头上，同种的花粉粒能萌 B.胞间连丝的化学成分为纤维素和果胶 发，异种的花粉粒不能萌发或萌 C.相邻植物细胞的质体可通过胞间连丝连接成“大质体” 发得很授，这就与细胞之间的相 互识别有关。 D.植物导管细胞间不存在胞间连丝 55 考点同步解读>高中生浙学必修1分子与如胞R」色 考点2 对细胞膜成分的探索 5年3考 ·核心总结 女难点突破 1.对细胞膜成分的探索 探究细胞膜成分的方法 科学家 科学探索 (1)脂质的存在 ①用溶解脂质的溶剂处 实验发现：用500多种化学物质对植物细胞的通透 性进行了上万次实验，发现脂溶性物质更容易穿过 理细胞膜·细胞膜被溶解· 1895年，欧文顿 细胞膜 细胞膜含有脂质成分。 第 推测：细胞膜是由脂质组成的 ②脂溶性物质通过实 验→脂溶性物质优先通过细 实验研究：从哺乳动物的红细胞中分离出纯净的细 第 胞膜·细胞膜含有脂质成分。 胞膜，并进行化学分析 其他科学家 结果：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷 (2)蛋白质的存在 脂含量最多 ①用鸳白酶处理细胞 第 膜→细胞膜被破坏→细胞膜 实验研究：用丙酮将脂质从人的红细胞中提取出 含有蛋白质。 第 1925年，戈特和来，然后在空气一水界面上铺展成单分子层，测得 ②制备细胞膜样液→加 格伦德尔 单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 入双缩脲试剂·出现紫色反 推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 第 应→细胞膜含有蛋白质。 实验研究：细胞的表面张力明显低于油一水界面的 第 1935年，丹尼利表面张力，而人们已经发现油脂滴表面如果吸附有 和戴维森 蛋白质，则表面张力降低 推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 2.细胞膜的成分 成分 成分说明 ①组成细胞膜的成分中脂质含量最高：②组成细胞 脂质约 位视野拓展 50% 膜的脂质有磷脂，动物细胞膜中有的还有胆周醇； 动物细胞膜中胆固醇的 ③组成细胞膜的脂质中磷脂含量最丰富 要 调节作用 蛋白质约 ①蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用：②功 在动物细胞膜中，胆固醇 10% 能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 对膜的流动性起到了重要的 调节作用。 糖类 ①与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂：②与细胞 量 2%一10% (1)一方面，胆固醇分子 表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系 与磷脂分子相结合，限制了磷 ⊙考题2(2023·北京人大附中高一期中)不同温度下胆固 脂分子的热运动。另一方面， 胆固醇分子又将磷脂分子相 醇对人工膜（人工合成的脂质膜）流动性的影响如图，其中微粘度 隔开使其更易流动。最终效 的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列叙述错误的是( 应取决于上述两种效应的综 A.与人工膜相比，动物细胞膜的成分还有蛋白质和糖类等物质 合结果。 56 /晨第3章甸胞的基本结构 B.由图可知在温度较高时，胆固醇可以降低人工膜的流动性 (2)在温度较高、磷脂分 C.由图可知胆固醇使膜的流动性在一定温度范围内保持相 子运动较强时，胆固醇可以降 对稳定 低膜的流动性；在温度较低、 碎脂分子运动较弱时，胆固醇 D.人工膜和细胞膜一样具有流动性，这是其功能特性 义可以提高膜的流动性，使细 不含肌醇的人工膜 0.5 胞膜在很大温度范围内保持 含肌岗醇的人工膜 0,4 相对稳定的半流动状态 ￥0.3 02 0.1 152025303和1045温度/℃ 解析人工膜是人工合成的脂质膜，只含有脂质；而动物细胞 第 细胞膜的成分除了脂质外，还有蛋白质和糖类，A正确；由题图曲 线可知，在温度较高时，与不含胆固醇的人工膜相比，含胆固醇的 人工膜的微黏度较高，流动性较小，即胆固醇可以降低膜的流动 性，B正确：根据题图可知，胆固醇对膜流动性的作用是在温度较 高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜 的流动性：胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定 第 5 的状态，C正确：根据图示可知，人工膜和细胞膜一样具有流动 性，这是其结构特性，生物膜的功能特性是选择透过性，D错误。 答率D ⊙变式2国研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种 位实验拓展州 蛋白质，将含有该蛋白质的细胞裂解液作为样品进行下列不同处 细胞膜成分的检测方法 理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结 细胞膜检调试剂 姑果 结论 成分 (方法》 果如下图。下列叙述正确的是( )。 脂溶剂 如胞膜被 不做处理 加人除垢剂 加入蛋白的 加人蛋白的和除垢剂 处理 溶解 扫 磷脂酶 灿脆膜效 细胞膜 要 脂黄 处理 减坏 中含有 蜀 脂溶性物脂溶性椅昏质 质透过实质优先通 过 大 大 小 大 大 小 蛋H质的柑对分了质量 双缩豚发生紫色 试制 反应 细稳膜 注：图中除垢剂叫以破坏仪朵脂质模，使细跑膜解体 蛋白质 中含有 蛋白酶 相隐陕被 A.可用P作为标记蛋白质的同位素 蛋白质 处理 城坏 B.除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构 C.蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大 D.推测该蛋白质同时具有膜外和膜内的部分 57 考点同步解读>高中生浙学必修1分子与射胞R」色 考点3 对细胞膜结构的探索 5年4考 ,核心总结 女规野拓展： 时间和人物 实验依据 结论或假说 提出假说 (1)假说程序：科学家首 在电镜下看到了细胞所有的细胞膜都由“蛋白 先根据已有的知识和信息提 1959年，罗伯特森 膜“暗一亮暗”的三 质脂质蛋白质”三层 出解释某一生物学问题的一 层结构 结构构成 种假说，再用进一步的观察与 第 1970年，科学家 人、鼠细胞融合实验 膜蛋白具有流动性 实验对已建立的假说进行修 1972年，辛格和 正和补充。 新的观察和实验证据 提出流动镶嵌模型 第 尼科尔森 (2)假说确认：一种假说 最终被接受或被否定，取决于 ©考题3下列关于细胞膜结构探索历程的说法，正确的是 它是否能与以后不断得到的 3 )。 观察和实验结果相吻合 A.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮一暗一亮”的三层结 第 4 构是一种静态模型 B.罗伯特森结合其他科学家的工作，提出所有的细胞膜都由 第 包名师提强 “脂质一蛋白质一脂质”三层结构构成 荧光标记人、鼠细胞融合 C.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验以及相关的其他 实验只证明了细胞膜上的蛋 实验证据表明细胞膜具有流动性 白质具有流动性，不能表明脂 扇 D.辛格和尼科尔森提出的细胞膜的结构模型已完美无缺 质分子具有流动性。只有将 该实验和其他相关实验的证 解析罗伯特森利用电镜提出的“暗一亮一暗”的三层结构是 据相结合，才能表明细胞膜具 一种静态模型，A错误：根据电镜下细胞膜呈清晰的“暗一亮 有流动性。 暗”三层结构，罗伯特森认为所有的细胞膜都由“蛋白质一脂质一 蛋白质”三层结构构成，B错误；辛格和尼科尔森提出的细胞膜流 动镶嵌模型被大多数人所接受，但也不是完美无缺的，D错误。 公知识拓展” 答案C 荧光标记技术的概念 ⊙变式3①细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列 荧光标记技术是指用荧 叙述错误的是()。 光染料标记某种物质，利用其 A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜 荧光特性，来观察研究对象的 B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细 变化，以反映研究对象的相关 信息 胞膜 C.细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能 D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型 58 第3章)甸胞的基本站构 考点4 流动镶嵌模型的基本内容 5年5考 ·核心总结· 误区防错： 1.流动镶嵌模型的主要内容 并不是所有细胞膜上的蛋白质 (1)细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 都能运动 (2)磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的 (1)细胞膜上的蛋白质分 疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 子并不是都可以运动的，例如 (3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的 细胞膜上与细胞内骨架纤雏 相结合的蛋白质一般不具有 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 流动性。 中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运 (2)蛋白质分子在细胞膜 输等方面具有重要作用。 上的分布是不均匀的，功能也 (4)细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为 有多种。 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能 运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运 准点突破 章 动等功能都是非常重要的。 细胞膜的结构特性 (1)镶嵌性：膜的基本结 2.特殊结构一糖被 构是由磷脂双分子层及镶嵌 (1)位置：细胞膜的外表面。 在其上的蛋白质构成的。 第 (2)本质：与构成细胞膜的脂质分子、蛋白质分子相结合的 (2)流动性： 5 糖类分子 结构基础：磷脂分子和大 多数蛋白质是运动的。 第 (3)作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有 密切关系。 生理意义：完成物质运 输、细胞识别、细胞融合等 ⊙考题4(2024·湖北黄冈中学高一训练)下图表示细胞膜 功能。 的流动镶嵌模型。下列说法错误的是()。 实验验证：变形虫的运 动、白细胞吞噬细菌、胞吞和 A侧 胞吐现象。 (3)不对称性：膜两侧的 B则 分子性质和结构不同，如糖蛋 白只分布于细胞膜的外表面。 胆固督② A.④构成细胞膜的基本支架 令归纳总结… B.该模型上存在胆固醇，可判断其为动物细胞膜模型 细胞膜功能变化分析 C.A侧代表细胞膜的外侧，细胞间的信息交流等功能与①密 (1)衰老细胞的细胞膜通 透性发生改变，物质运输能力 切相关 下降 D.组成膜的磷脂分子和所有的蛋白质分子都是可以运动的 (2)代谢旺盛的细胞物质 解析④（磷脂双分子层）构成细胞膜的基本支架，蛋白质分 运输速度快，霄要的转运蛋白 子镶在表面、或部分嵌入、或贯穿整个磷脂双分子层，A正确：动 种类和数目多。 物细胞膜有少量胆固醇组成，而植物细胞膜没有胆固醇，B正确： (3)癌细胞的细胞膜上， 59 考点同步解读>高中生浙学必修1分子与如胞R」色 A侧有①（糖链），糖链和蛋白质或磷脂结合形成糖蛋白或糖脂， 有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原 是细胞膜的外侧，糖蛋白具有细胞识别作用，C正确：组成膜的磷 等物质。 (4)癌细胞的细胞膜上的 脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，D错误。 糖蛋白减少，细胞之间的钻着 答案累D 性降低，易于分散和转移。 ⊙变式4脂筏是细胞膜上富含胆固醇的区域。这些区域 女视野拓展… 更有秩序且流动性相较于周围更小。脂筏参与信号转导等过程。 运输药物的脂质体 下图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化，经过 (1)脂质体是由双层磷脂 G蛋白激活腺苷酸环化酶，产生第二信使cAMP,从而引发生物学 包国水相空间形成的囊泡，可 效应。下列说法错误的是( 人工制作，作为生物膜的实脸 模型。 脂筏区 非脂筏区 (2)应用：脂质体既可用 2 于研究特定膜蛋白的功能，又 可以作为运载体，将药物运送 3 到细胞内。 G蛋门偶联受体。， G蛋白胆固醇鹅胎 上抗体 4 A.脂筏区的特点保留了细胞膜上分子具有流动性的结论 聚乙二醇保护层 水容性药物林品 B.脂筏区细胞膜外侧的糖基化程度高于膜内侧 胸游性药物 5 C脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域 D.信息分子结合受体引发cAMP产生的过程体现微量高效性 第 6 对标演练】分城测评·很时转训 》阶段考过关练限时5分钟： 胞运输所需营养物质 1.考点1、2有研究资料称，肿瘤的快速生长依 2.考点4(2023·山东青岛十五中高一期中)不 赖GLUT这种转运蛋白运输营养物质。如 同生物细胞的质膜都可以用“流动镶嵌模型” 果能够阻断细胞膜中那些作为“运输工”的 进行描述，当细胞所处温度降低到一定程度， 转运蛋白，就有可能扼杀肿瘤细胞。GLUT 质膜会发生相变，从流动的液晶态转变为固 转运蛋白工作机制的发现也为抗癌新药物 化的凝胶态。科学家发现质膜中脂肪酸链的 的开发提供了基础。下列叙述错误的是 不饱和度越高，质膜的相变温度越低。下列 ( ）。 说法正确的是()。 A.GLUT蛋白作为细胞膜上的受体，将信息 A.质膜中的脂肪酸链主要位于磷脂分子中 传递给靶细胞 B.维持流动的凝胶态是实现质膜功能的必 B.细胞膜是肿瘤细胞和人体正常细胞的 要前提 边界 C.植物细胞的质膜中饱和脂肪酸含量越高， C.肿瘤细胞的细胞膜上的GLUT蛋白一般 耐寒性越强 可以运动 D.耐寒植物质膜中的脂肪酸不饱和度较高， D.强酸处理后的GIUT蛋白不能为肿瘤细 容易转化成凝胶态 60 /晨第3章甸胞的基本结构 3.考点23(2024·北京大峪中学高一测试)研 5.考点123(2023·海南海口海南中学高三阶 究者用荧光染料对细胞膜上蛋白质分子进行 段练习)紫杉醇是目前发现的举世瞩目的“抗 处理，并使膜发出荧光。再用高强度激光照 癌明星”，它通过促进微管蛋白聚合、抑制解 射细胞的某区域，使其瞬间被“漂白”，即荧光 聚，从而抑制肿瘤细胞分裂。如图所示，紫杉 消失。随后，该漂白区域荧光逐渐恢复。检 醇脂质体是将紫杉醇药物包封于具有类细胞 测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到 结构的脂质体微粒中而形成的微型囊泡体， 荧光漂白恢复高强度激光曲线，如图所示。 它能减少药物的治疗剂量和降低药物的毒 下列叙述错误的是( )。 性，从而提高药物的疗效，减少不良反应。下 高强度激光 列叙述正确的是( )。 1.0 吸附 融合 0.8 0.6 0.4 0 0100200300400 脂质体的吸附和融合 时问s A.脂质体形成的微型囊泡体中运输的药物 A.荧光恢复的原因可能是被漂白区内外的 是脂溶性药物 分子运动 B.脂质体膜和细胞膜中蛋白质的种类和数 B.实验结果支持细胞膜具有一定的流动性 第 量相同 5 C.某些蛋白质分子可能处于相对静止状态 C.脂质体作为药物载体，与癌细胞融合后释 D.荧光恢复不可能是被漂白物质的荧光自 放药物抑制其增殖 行恢复所致 D.脂质体与细胞膜发生融合，依赖于细胞膜 4.考点23(2023·黑龙江哈尔滨九中期末)生 的选择透过性 物膜的流动性与温度有关。正常温度时，膜 》等级考提能练限时25分钟+ 具有较强的流动性：温度低时，膜的流动性急 1.考点123(2024·海南海口海南中学模拟) 剧降低；温度高时，膜变成无序的液体状态。 胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱 胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷脂 形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞 分子的热运动，又能将磷脂分子相隔开使其 间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成 更易流动。下列说法错误的是()。 细胞板时因内质网膜的插入而形成的：次生 A.生物膜的流动性表现在组成膜的磷脂分 胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细 子和大多数蛋白质分子能运动 胞壁穿孔而形成的（如图）。下列叙述错误的 B.高温使生物膜变成无序状态，可能与膜蛋 是( ) 白空间构象被破坏有关 次生胞细胞质 C.胆固醇可以调节动物生物膜的流动性，使 胞问层间连丝 一内质树 生物膜适应温度的范围变小 细胞壁 紃胞壁 细胞览 细胞腌 D.低温使细胞膜的流动性降低，会影响细胞 细胞股 细胞膜 内质树 的物质运输、细胞融合等过程 初生胞问连丝 扣胞质 61 考点同步解读〉高中生新学必修1分子与如胞R」色 A.胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结 分布的百分比。下列说法错误的是( 构上的联系 SM PC PE PS B.体细胞的初生胞间连丝构成细胞骨架并 细胞膜X侧的含量% 21 18 参与细胞的能量转化 细胞膜Y侧的含量/% 3 7 22 14 C.次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶 A.磷脂分子的侧向移动是细胞膜具有一定 等有关 流动性的原因之 D.胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换 B.磷脂分子的主要合成部位在内质网 和信息交流 C,糖脂应分布在细胞膜的Y侧，与细胞间的 2.考点1、23、4脂筏模型被认为是对细胞膜流 信息传递有关 动镶嵌模型的重要补充，脂筏是动物细胞膜 2 D.磷脂的不均匀分布还与膜蛋白的分布 上富含胆固醇和鞘磷脂（磷脂的一种）的微 有关 结构域，脂筏就像一个蛋白质停泊的平台， 3 4.考点1.234(2023·山东德州一中高一期 该结构区域相对稳定、分子排列较紧密、 中)细胞膜对细胞的正常生命活动至关重 流动性较低（如图）。下列叙述错误的是 要，科研人员对细胞膜的结构与功能进行了 4 系统而深入的研究。 糖基化 第 脂筏韵 猫定蛋白 (1)在生命起源过程中，细胞膜的出现是十 莫蛋白 门 分重要的阶段，原因是 第 000000 饱和磷 脂稍磷脂 酰基化蛋白则因辱 不饱和磷 细胞膜的主要组成成分是 ,其 胎鞘磷脂 脂筏区域 中在细胞膜行使功能方面起重要作用的 A脂筏区域的主要成分是脂质和蛋白质 成分主要由 (元素)组成。 B.脂筏区域与细胞的免疫、物质运输等功能 (2)在细胞膜的外侧有些 (分子)可 有关 与膜上的蛋白质或脂质结合，这些分子 C.脂筏模型表明脂质分子在膜上的分布是 的功能是 均匀的 (答出两点)。 D.脂筏区域流动性较低可能与脂质的种类 (3)红细胞的细胞膜中胆固醇含量过高时， 蛋白质的种类和数量有关 细胞膜的 降低，变得刚硬易破， 3.考点1.23哺乳动物细胞膜具有不同类型的 从而诱发动脉粥样硬化斑块的形成。胆 磷脂(SM、PC、PE、PS和PI),磷脂均由亲水 固醇在人体内还具有 性的头部和疏水性的尾部组成。P℃与PE 的功能 在细胞膜内外侧含量占比有较大差异。与 (4)中科院王宏达课题组发现哺乳动物组织 P℃相比，PE极性头部空间占位较小，二者在 细胞的细胞膜外多了一层致密蛋白层， 磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的 利于细胞间的联系和支撑进而维持细胞 曲度。下表列出了人体红细胞膜中几种磷脂 的相对位置不变，而红细胞膜外侧没有 62 /晨第3章甸胞的基本结构 致密蛋白层。结合红细胞的功能，分析 中，磷脂分子的分布将会是 红细胞膜外侧没有致密蛋白层的原因是 (2)糖蛋白是由寡糖和多肽链共价修饰连接 而形成的一类结合蛋白，图乙中糖蛋白 5.考点1、234(2024·湖南湘潭一中高一测 分子含有 个肽键，连接到多肽链 试)哺乳动物细胞膜具有不同类型的磷脂 上的寡糖链只分布在细胞膜的 (SM,PC,PE和PS等)，磷脂均由亲水性的 糖蛋白与细胞间的 等功能有密 头部和疏水性的尾部组成。图甲为人体红 切关系 细胞膜中几种磷脂分布的百分比。图乙为 (3)研究发现，当血浆中胆固醇浓度升高时， 一种人体红细胞表面的糖蛋白，数字表示氨 会导致更多的胆固醇插人到红细胞膜 基酸序号。回答下列问题： 上，使细胞膜流动性 (填“升高” 总降脂 50 1侧 或“降低”)，变得刚硬易破，红细胞破裂 导致胆固醇沉积，加速了动脉粥样硬化 25 (As)斑块的生长。据此提出一条预防动 SM D 脉粥样硬化的合理建议： 4 25 50 Ⅱ侧 第 >竞赛考拔高练 限时5分钟 5章 1.考点12,3.4(2021·全国中学生生物联赛) 磷脂可分为甘油磷脂和鞘磷脂，鞘磷脂与胆 6 固醇的亲和力较强。甘油磷脂、鞘磷脂和胆 固醇等是生物膜的基本组成成分。脂分子 本身的性质在很大程度上决定了细胞膜脂 外侧 红胞膜 内侧 乙 的流动性。为了提高膜脂的流动性，下列关 (1)PC与PE在细胞膜内外侧含量占比有较 于对膜脂组分进行适当调整的说法，正确的 大差异，与P℃相比，PE极性头部空间占 是()。 位较小，二者在磷脂双分子层的不等比 A.胆固醇在膜脂中的含量越高，膜脂的流动 分布可影响脂双层的曲度，据此推测细 性越强 胞膜的外侧是 (填“I”或“Ⅱ”) B.增加甘油磷脂中不饱和脂肪酸的含量 侧。人体成熟红细胞中的生物膜有 C.提高鞘磷脂中脂肪酸链的饱和程度 ,将其置于水和苯的混合溶剂 D.增加甘油磷脂和鞘磷脂中脂肪酸链的长度 63参考答案与提示>7 5.(1)①6：五碳糖种类。②胸腺嘧啶：尿嘧啶核糖核苷酸。 结果是含有碱基U不含碱基T,说明新冠病毒含有 (2)①将提取到的病毒提取液取适量，平均分为甲，乙 RNA不含DNA.] 两组。②在甲组中加入适量的DNA醇，乙组中加入 【竞赛考拔高练】 等量的RNA酶。预期结果及结论：甲中检测到新病 1.BC「DNA的基本单位为脱氧核糖核苷酸，其组成部 毒，乙中检测不到新病毒，则新病毒的核酸为RNA:甲 分中有脱氧核糖：RNA的基本单位是核糖核苷酸，其 中检测不到新病毒，乙中检测到新病毒，则新病毒的 组成部分中有核糖，A错误：在生物体中，核酸是遗传 核酸为DNA. 信息的载体，DNA和RNA都可以单独作为生命的信 [(1)RNA水解得到4种碱基、核糖和磷酸，DNA水解 息分子，B正确：五碳糖又称为戊精，DNA和RNA的 得到4种碱基、脱氧核糖和磷酸，故RNA和DNA彻 组成中都含有戊糖，C正确：DNA的结构不仅只有双 底水解后的产物均为6种。RNA和DNA彻底水解 螺旋，还存在环状和链状的DNA.D错误。] 后的产物的区别是五碳糖种类和碱基种类不完全相 2.D[核酸包含DNA和RNA,DNA主要分布在细胞 同。DNA中的碱基是A.G,C,T,RNA中的贼基是 核中，RNA主要分布在细胞质中，A错误：组成DNA A,G、C,U,DNA分子中特有的碱基是胸腺嘧啶， 的基本单位是4种脱氧核糖核苷酸，组成RNA的基 RNA中特有的是(U)尿嘧啶，RNA中含“U”的核苷 本单位是4种核糖核苷酸，所以对于一个确定的核酸 酸的名称是尿嘧啶核糖核苷酸。(2)实验要证明遗传 分子，它的基本组成单位最多有4种，B错误：核酸中 物质是DNA或者RNA,要分两组，故将提取到的病 DNA分子一般是双链的，RNA分子一般是单链的， 毒提取液取适量，平均分为甲、乙两组。分两组后分 C错误：碱基含量相同的核酸，其碱基的排列顺序可能 别施加控制变量即在甲组中加入适量的DNA酶，乙 不同，所以其携带的遗传信息不一定相同，D正确。 组中加入等量的NA酶。对实验结果做出假设和分 第3章细胞的基本结构 析即出现两种情况中的一种，一种情况假设该病毒的 遗传物质为RNA,甲组中有DNA酶，病毒的遗传物 第1讲细胞膜的结构和功能 质RNA没有被破坏，而乙组有RNA酶，病毒的遗传 【变式训练】 物质RNA被破坏，因此甲中检测到新病毒，乙中检测 [变式1-1]B 不到新病毒，则新病毒的核酸为RNA:另一种情况假 [变式1-2]B[胞间连丝，是贯穿细胞壁沟通相邻细 设该病毒的遗传物质为DNA,甲组中有DNA酵，病 胞的细胞质连线，为细胞间物质运输与信息传递的重要 毒的遗传物质DNA被破坏，而乙组有RNA酶，病毒 通道，通道中有一连接两细胞的内质网，A正确：据题图 的遗传物质DNA没有被破坏，因此甲中检测不到新 可知，植物细胞壁中小的开口，相邻细胞的细胞膜伸入 病毒，乙中检测到新病毒，则新病毒的核酸为DNA。] 孔中，彼此相连，两个细胞的滑面内质网也彼此相连，构 6.(1)水浴加热(50~65℃水浴加热)：新冠病毒中无还 成胞间连丝，相邻植物细胞的质体可通过胞间连丝连接 原糖。(2)橘黄色：洗去浮色。(3)斐林试剂甲液 成“大质体”，膜结构的成分主要是磷脂和蛋白质，因此 与双缩脲试剂A液相同，用蒸馏水将斐林试剂乙液稀 推测胞间连丝的化学成分主要为磷脂和蛋白质，细胞壁 释5倍即可得到双缩脲试剂B液。 (4)新冠病毒含 的成分主要是纤维素和果胶，B错误，C正确：植物体的 有RNA不含DNA 各个细胞正是通过胞间连丝，彼此相互联系形成统一整 [(1)A组还原性糖鉴定的实验中，还原糖和斐林试剂 体的，但某些成熟细胞之间有时并不存在这种结构，植 反应需要水浴加热(50一65℃)，实验结果出现蓝色， 物导管细胞间不存在胞间连丝，D正确。] 是斐林试剂自身的颜色，说明新冠病毒中无还原糖。 [变式2-1]D[蛋白质不含P,一般用S标记蛋白 (2)B组中若有脂肪，脂肪与苏丹Ⅲ染液反应，颜色变为 质，A错误。除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜，使细胞膜 橘黄色。在以花生子叶切片为实验材料鉴定脂肪时， 解体。由题图可知，加人除垢剂组与不处理组相对比， 需要用到50%的酒精，以洗去浮色，便于在显微镜下观 蛋白质放射性降低很少，可以推知除垢剂只能降解少量 察脂肪颗粒。(3)斐林试剂由甲液和乙液构成，甲液为 膜蛋白，B错误。加人蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间 质量浓度为0.1g/L的N(H溶液，乙液为质量浓度 结构，使其变为多肽链，不会导致蛋白质相对分子质量 为Q,05g/ml.的CuS)溶液：双缩脲试剂由A液和 增大，C错误。除垢剂破坏的蛋白质只是少量，且除垢剂 B液构成，A液为质量浓度为0.1g/mL的(OH溶液， 可以破坏的蛋白质属于跨膜蛋白。由于嵌人磷脂双分 B液为质量浓度为QO1g/ml.的CS)溶液。所以，利 子层中的膜蛋白是由一些非极性氨基酸组成，与脂质分 用斐林试剂甲液，乙液及蒸馏水，配制双缩脲试剂的方 子的疏水尾部相互结合，且结合一般非常牢固，只有破 法是：斐林试剂甲液与双缩脲A液相同，用蒸馏水把要 坏脂双层使膜崩解后，才能分离出来。由此推断该蛋白 林试剂乙液稀释5倍即可得到双缩脲B液。(4)U是 质应该存在两个不同部分，除垢剂作用的是膜内部分 RNA特有的碱基，T是DNA特有的碱基，D组实验 应该还有膜外没有被除垢剂影响的部分，D正确。] 考点同步解读)高中生物学必修1分子与细胞RJ乡 [变式31]B 药物载体，与癌细胞融合后释放紫杉醇，紫杉醇能抑 [变式4-1]D[磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个 制脑细胞有丝分裂，C正确：脂质体与细胞质膜发生融 支架是可以流动的，题图中脂筏区也有磷脂双分子层，保 合，依赖于膜结构的流动性（组成膜的磷脂和大多数 留了细胞膜上分子具有流动性的结论，A正确：细胞膜能 蛋白质可以运动)，D错误。 控制物质进出，进行信息交流，主要是细胞膜外侧起作 【等级考提能练】 用，因此脂筏区细胞膜外侧的糖基化程度高于膜内侧， 1.B「初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的 B正确：题图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生 插入而形成的，胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了 结构变化，经过G蛋白激活腺苷酸环化酶，产生第二信 结构上的联系，A正确：胞间连丝是细胞壁、细胞膜上 使cAMP,从而引发生物学效应，说明脂筏是细胞膜实现 的通道，有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流 信息交流功能的重要区域，C正确：信息分子结合受体引 不能进行能量转化，B错误，D正确：次生胞间连丝是 发cAMP产生的过程体现了专一性的特点，D错误。] 由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的， 【阶段考过关练】 水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶，次生胞间连丝的 1.A[根据题意GUT为转运蛋白，起运输作用，A错 形成与纤维素酶、果胶酶等有关，C正确。] 误；细胞作为一个系统，边界是细胞膜，B正确：细胞膜 2.C[脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂（磷脂 上的蛋白质一般可以运动，C正确：G引UT蛋白经强 的一种)的微结构域，因此，脂筏区域的主要成分是脂 酸处理后发生变性，无法运输营养物质，D正确。] 质和蛋白质，A正确：脂筏区域具有一定流动性，与细 2.A[脂防酸链主要位于磷脂分子的尾部，故质膜中的 胞的免度、物质运输等功能有关，B正确：脂筏模型表 脂防酸链主要位于磷脂分子中，A正确：膜的磷脂双 明，磷脂、胆固醇、蛋白质等在膜上是不均匀分布的， 分子层具有液品态的特性，它既具有品体分子排列的 C错误：脂筏区域流动性较低，可能与脂质的种类，蛋 有序性，又有液体的流动性，在此基础上完成膜的各 白质的种类和数量有关，D正确。 项功能，B错误：细胞膜中脂防酸链的不饱和程度越 3.C[流动镶嵌模型认为，细胞膜具有流动性，主要表 高，其相变温度越低，植物耐寒性越强，C错误：耐寒植 现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，A正确： 物细胞膜中的脂防酸不饱和程度较高，细胞膜的流动 内质网具有合成脂质的功能，磷脂属于脂质，所以磷 性较高，D错误。] 脂分子的主要合成部位在内质网，B正确：细胞膜内侧 3.D[由题意分析可知，细胞膜上被漂白区域的荧光强 的磷脂分子层较外侧的磷脂分子层曲度大，与P℃相 度得以恢复，推测可能的原因有：①被漂白物质的荧 比，PE极性头部空间占位较小，故PE含量较多的属 光会自行恢复：②被漂白区域内外分子相互运动的结 于细胞膜内侧，即Y侧为细胞内侧面，X侧为细胞外 果。A正确，D错误。此项研究通过荧光标记细胞膜 侧面，所以糖脂应分布在细胞膜外侧，也就是X侧， 分子及荧光恢复与细胞膜上分子运动之间的关系，说 C错误：细胞膜上的蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分 明细胞膜具有一定的流动性，B正确。组成细胞膜的 子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有 某些蛋白质分子大多数是可以运动的，故某些蛋白质 的横跨整个磷脂双分子层，膜蛋白的分布在一定程度 分子可能处于相对静止状态，C正确.】 上造成了砖脂的不均匀分布，D正确。] 4.C[生物膜的流动性表现在组成膜的磷脂分子和大 4.(1)将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细 多数蛋白质分子能流动，体现膜的流动性，A正确：温 胞，并成为相对独立的系统：脂质和蛋白质：C,H,O,N。 度很高会破坏膜中蛋白质的空间构象，使得蛋白质失 (2)糖类：细胞表面的识别，细胞间的信息传递 去活性，从而使生物膜变成无序状态，B正确：根据题 (3)流动性：参与血液中脂质的运输。 干信息，“胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷 (4)红细胞因运输氧气需在血液中流动，不需要膜外 脂分子的热运动又能将磷脂分子相隔开使其更易流 致密蛋白层来维持细胞间的联系和支撑 动”，胆固醇可以调节动物生物膜的流动性，使生物膜 5.(1)I:细胞膜：磷脂的“头部”与水接触，“尾部”与料 适应温度的范围变大，C错误：低温使细胞膜的流动性 接触，磷脂分子分布成单层。(2)130：外侧：信息 降低，会影响细胞的物质运输、细胞分裂、细胞融合等 传递。(3)降低：减少高胆固醇、高动物性脂肪食物的 过程，D正确。门 摄取，提倡清淡饮食，多食用蔬菜水果，适度锻炼等。 5.C[紫杉醇脂质体是将紫杉醇药物包封于具有类细 [(1)与PC相比，PE极性头部空间占位较小，二者在 胞结构的脂质体微粒中而形成的微型囊泡体，因此微 磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度，说 型囊泡体中是亲水头部，运输的药物是水溶性药物，A 明PE主要分布在细胞膜内侧，PC主要分布在细胞膜 错误：脂质体膜没有蛋白质，与细胞膜中蛋白质的种 外侧，据此可判断，细胞膜的外侧是工侧。人体成熟 类和数量差别较大，B错误：紫杉醇脂质体作为紫杉醇 红细胞细胞核和细胞器退化，人体成熟红细胞中的生 12 参考答案与提示>7 物膜有细胞膜，由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，将 [变式5-1]A[细胞内膜系统是指在结构与功能上相 其置于水和苯的混合溶剂中，磷脂分子的分布将会是 互联系的膜性细胞器，而线粒体、叶绿体的两层膜结构 磷脂的“头部”与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子 不可以与外界相互转换，因此线粒体和叶绿体不属于细 分布成单层。(2)题图乙中糖蛋白分子总共131个氨 胞内膜系统的一部分，A错误。细胞内膜系统将细胞质 基酸形成一条肽链，含有130个肽键，连接到多肽链 区域化与功能化，使相互区别的代谢反应能够同时进 上的寡糖链只分布在细胞膜的外侧，糖蛋白与细胞间 行，以满足细胞不同部位的需求，B正确。内膜系统间在 的信息传递等功能有密切关系。(3)当血浆中胆固醇 结构、功能和发生上相互联系，其中的物质运输大多需 浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜 要通过分泌泡在细胞骨架上定向运输，C正确。叶绿体 上，膜变得刚硬易破，说明胆固醇使细胞膜流动性降 含有色索，可以通过显微镜观察。各种细胞器可通过差 低。红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了动脉粥样硬 速离心法进行分离，以研究它们各自特定的功能。各细 化(As)斑块的生长，要预防动脉粥样硬化，可以减少 胞器之间的相互配合，如分泌蛋白分泌过程中各细胞器 高胆固醇、高动物性脂肪食物的摄取，提倡清淡饮食， 之间的配合可以利用同位素标记法进行研究，D正确。] 多食用蔬菜水果、适度锻炼等措施。] 【阶段考过关练】 【竞赛考拔高练】 L.D[溶酶体含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细 1.B[膜脂中的胆固醇和鞘磷脂的亲和力较强，并特异 胞器，A正确：线粒体作为有氧呼吸的主要场所，需要 吸收或排除其他蛋白质，形成一些特异性聚焦的区 运入或运出一些有机物、离子等，因此其内、外膜上都 域，会降低膜的功能，A错误：饱和脂肪酸熔点较高， 有与物质运输相关的多种载体蛋白、通道蛋白等，B正 更易凝固，细胞中饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性 确：生长激素属于分泌蛋白，需经高尔基体加工、包装 越弱，反之，细胞中不饱和脂肪酸含量越高，膜的流动 后分泌到细胞外，C正确：不论分布在哪里，核糖体均 性越强，B正确，C错误：增加甘油磷脂和椭磷脂中脂 主要由RNA和蛋白质组成，D错误。] 肪酸链的长度，相当于增大脂肪酸的饱和度，膜的流 2.D[蛋白质的合成场所为核糖体，不是溶酶体，A错 动性越弱，D错误。」 误：溶酶体内的pH与细胞质基质中的pH不同，因此 第2讲细胞器之间的分工合作 溶酶体酶释放到细胞质基质后活性不能保持，可能会 失活，B错误；溶酶体被称为细胞的“消化车间”，其消 【变式训练】 化分解的产物有些可以被细胞再度利用，C错误：溶酶 [变式11]A[由题图知，该细胞有大型液泡、线粒 体中的溶液星酸性，H小于细胞质基质，这需要维持 体、细胞核、细胞壁，且周围有其他细胞与之相邻，说明 内外氢离子浓度差，而氢离子的运输需要载体蛋白即 此细胞为高等植物细胞，因此B、C、D都正确。该细胞中 膜蛋白的协助，D正确。] 无叶绿体，因而不能进行光合作用，A错误。 3.B「分泌蛋白的合成及分泌路径为游离核糖体→粗祖 [变式2-1]D[高尔基体是由单层膜构成的，它是蛋 面内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞外。题干 白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”，线粒体是 信息表明该突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在 “动力车间”，A错误：叶绿体是绿色植物能进行光合作 高尔基体，说明高尔基体无法通过囊泡将分泌蛋白转 用的细胞含有的细胞器，根细胞中不存在叶绿体，B错 运到细胞膜附近，因此在这之前的路径中可能检测到 误：核糖体没有膜结构，C错误：溶酶体主要分布在动物 分泌蛋白，B符合题意。门 细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解醇，能 4.B[甲无核仁，叶绿体、线粒体、中心体，有叶绿素和 分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒 核糖体，纤维素酶处理无变化，说明该生物是能进行 或细菌，D正确。] 光合作用的原核生物，最可能是④蓝细菌：乙有核仁 [变式3-1]B 中心体、核糖体，无叶绿索、叶绿体、线粒体，纤维素酶 [变式+1]B[组成蛋白质的元素有C,H,O、N等， 处理无变化，说明该生物是没有细胞壁，不能进行有 故可以用放射性同位素H标记蛋白质，A正确：结果只 氧呼吸的真核生物，最可能是⑤蛔虫：丙有核仁，线粒 能表明带有信号序列的蛋白质才能进人内质网中，如不 体、核糖体，无叶绿素、叶绿体、中心体，纤维素酶处理 带有信号序列的蛋白质是否能进入内质网中不能说明， 有变化，说明该细胞是不能进行光合作用的高等植物 B错误：根据对照实验的原理，可利用放射性同位素标记 细胞，该生物最有可能是⑥水稻（其根尖细胞等符合 不带信号序列的蛋白质进行实验作为对照，C正确：用去 丙细胞特点)：丁有核仁，叶绿素、叶绿体、线粒体、中 垢剂处理破坏了内质网的膜结构，使得进人内质网的带 心体，核糖体，纤维素酶处理有变化，说明该细胞是能 有放射性同位素标记带有信号序列的蛋白质释放出来 进行光合作用的低等植物细胞，该生物最有可能是① 离心后出现在上清液，D正确。] 衣藻。综上所述，A,C,D错误，B正确.] 13