（高一）知识点05 细胞质膜将细胞与外界环境分开-2024-2025学年高中生物期末重难点复习攻略

知识点5  细胞质膜将细胞与外界环境分开 1.细胞质膜的成分和结构 （1）探索过程 ①1895年，欧文顿做了上万次实验，证明细胞质膜是由脂质构成的。 ②1925年，戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜，结果脂质在水面上铺成单分子层，其面积大约是红细胞表面积的2倍。证明脂质呈双分子层排布。 ③1959年，罗伯特森通过电子显微镜观察，发现细胞质膜显示“暗—明—暗”三条带。据此，他确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”。 （2）细胞质膜的成分 细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。其中，脂质约占细胞质膜总重量的50%，蛋白质约占40%。在组成细胞质膜的脂质中，含量最高的是磷脂。 （3）细胞质膜的结构 ①1970年，人、鼠细胞融合实验 方法：荧光标记技术。 现象：刚融合时，融合细胞的一半发红色荧光，另一半发绿色荧光→37 ℃下经过40 min后，两种颜色的荧光均匀分布 ②流动镶嵌模型的基本内容 图中a 图中b 图中c ③细胞质膜的结构特点：具有一定的流动性。 2.细胞质膜的功能 （1）细胞质膜控制细胞与周围环境的物质交换 （2）完成细胞间的信息交流 细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成。 ①细胞质膜表面的糖蛋白和糖脂在细胞之间的信息交流中具有重要作用。细胞质膜上的受体大多是糖蛋白，能识别信号分子并与之结合，实现细胞识别和信息传递的功能。 ②相邻细胞之间的细胞质膜相互接触，信息传递可通过信号分子与受体的结合而完成。相距较远的细胞，信号分子的传递需借助于体液。 ③在某些植物中，相邻细胞之间可通过胞间连丝传递信息。 （3）细胞质膜将细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内部环境的相对稳定。 3．细胞壁 （1）植物细胞壁的主要成分是多糖（如纤维素和果胶），与细菌和真菌的细胞壁的成分和结构差异明显。 （2）作用：植物细胞壁具有维持细胞形态和保护细胞内部结构等作用。 （3）细菌细胞壁的主要成分有 ，磷壁酸、脂质和蛋白质。 （4）真菌细胞壁的主要成分是 ，还有少量蛋白质和脂质。 例 1．下图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答下面的问题： (1)图中[B] 的基本组成单位是 ，构成细胞膜基本支架的结构是[　　] 。 (2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[　　] 。 (3)巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有 性，这是因为 。 (4)不同细胞的细胞膜生理功能不同，主要取决于细胞膜上的 种类和数量不同。 (5)细胞膜的外侧是 （填“M”或“N”）侧，判断的依据是 。 (6)细胞膜的这种结构模型被称为 。 例 2．以下是细胞间信息交流的三种形式，请据图回答问题：    (1)A是 ，需要通过 的运输到达B 。 (2)C的化学本质是 ，它可以接受另一细胞发出的 。 (3)E是 ，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。 (4)细胞质膜含有 等成分，B细胞质膜与D细胞质膜的功能差异，主要与 的种类和数量有关。 3．提取蛙红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层，测得单层分子的面积是其红细胞表面积的两倍( ) 4．罗伯特森在电镜下看到了细胞质膜清晰的“明—暗—明”的三层结构，确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”( ) 5．脂质和蛋白质是组成细胞质膜的主要物质，细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层( ) 6．细胞质膜上的蛋白质均匀分布于磷脂双分子层的内侧和外侧，糖链绝大多数位于细胞质膜的外侧( ) 7．构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的。( ) 8．功能越复杂的细胞膜中磷脂的含量越多，磷脂具有保护、润滑、识别和信息传递的作用( ) 9．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞( ) 10．高等植物细胞之间的胞间连丝只起物质通道的作用。( ) 11．细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触( ) 12．动物细胞的系统边界是细胞质膜，植物细胞的系统边界是细胞壁( ) 13．人细胞和鼠细胞的融合实验运用了放射性同位素标记法( ) 14．植物细胞壁的主要化学成分是纤维素和蛋白质，细菌和真菌细胞壁的成分不相同( ) 15．磷脂分子头部是疏水的，尾部是亲水的，磷脂分子在水里能自发地形成双分子层( ) 16．构成某种磷脂分子的化学元素为C、H、O、N、P，磷脂分子属于脂肪( ) 17．科学家的研究发现揭示了电压控制的K＋通道是负责K＋进出细胞的“看门”蛋白质，这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能( ) 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．(1) 蛋白质 氨基酸 D磷脂双分子层 (2)E糖蛋白 (3) 流动 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的 (4)蛋白质 (5) M M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧 (6)流动镶嵌模型 【分析】由图可知，E是糖蛋白，D是磷脂双分子层，B蛋白质，A为多糖，M为细胞膜的外侧，N为细胞膜内侧，据此回答。 【详解】（1）图中[B]为膜上的蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，构成细胞膜基本支架的结构是D磷脂双分子层。 （2）细胞膜上的E糖蛋白具有识别功能。 （3）巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有流动性，这是因为构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。 （4）不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的蛋白质的种类和数量，功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多。 （5）M侧含有糖蛋白，且糖蛋白分布在细胞膜的外侧，所以M侧为细胞膜外侧。 （6）细胞膜的这种结构模型被称为流动镶嵌模型，属于物理模型。 2．(1) 信号分子##激素 血液 靶细胞 (2) 糖蛋白 信号##信息 (3)胞间连丝 (4) 蛋白质、脂质和糖类 蛋白质 【分析】细胞间的信息交流方式主要有三种：通过体液运输（甲）、与靶细胞直接接触（乙）、高等植物间形成胞间连丝（丙）。 【详解】（1）图甲所示的细胞通讯中，进行细胞间信息交流的物质是内分泌腺分泌的A激素（属于信号分子），该物质通过血液（体液）运输到达B靶细胞，并与靶细胞上的受体结合，引起靶细胞的代谢变化。 （2）C是细胞质膜上的受体，化学本质是糖蛋白，它可以接受另一细胞发出的信息，实现两细胞间的信息交流。 （3）E表示相邻植物细胞之间形成的通道，即胞间连丝，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。 （4）细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类。蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞质膜的功能主要取决于膜上蛋白质的种类和数量，故B细胞质膜与D细胞质膜的功能差异，主要与膜上蛋白质有关。 3．错误 【详解】蛙的红细胞中除了细胞膜外，还有细胞器膜和核膜，且生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。因此，蛙的红细胞中提取脂质，在空气和水的界面上铺展成单分子层，单分子层面积大于细胞膜表面积的两倍，该表述错误。 4．错误 【详解】1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞质膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，该表述错误。 5．正确 【详解】细胞质膜的主要组成成分是脂质和蛋白质，其中磷脂双分子层构成质膜的基本支架，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。故上述说法是正确的。 6．错误 【详解】流动镶嵌模型指出，细胞质膜以磷脂双分子层为基本支架，蛋白质以不同方式镶嵌或贯穿于磷脂双分子层上，且蛋白质的种类和数量与细胞质膜的功能相关，细胞膜在内外两侧的功能不同，因此蛋白质在磷脂双分子层的内侧和外侧的分布是不均匀的；糖链只存在于细胞质膜的外侧，与细胞间的信息交流有关。 7．× 【详解】构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，构成细胞膜的蛋白质分子大多也是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性。 故错误。 8．× 【详解】功能越复杂的细胞膜中蛋白质的含量越多，糖蛋白具有识别和信息传递的作用，故题干描述错误。 9．错误 【详解】细胞膜可以控制物质进出细胞，即选择透过性是细胞膜的功能特点，细胞膜并不能把所有有害的物质都阻挡在细胞外，错误。 10．错误 【详解】高等植物细胞之间的胞间连丝既能起物质通道的作用，也能使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息。错误。 11．错误 【详解】高等植物细胞之间通过专门的通道--胞间连丝进行细胞间的信息交流。可见细胞间的信息交流不都是通过细胞膜的直接接触实现的，错误。 12．错误 【详解】动植物细胞的边界都是细胞质膜，细胞质膜起保护作用并具有控制物质进出的作用，该表述错误。 13．× 【详解】人鼠细胞融合实验利用了荧光标记法，原理是细胞膜的流动性，故题干描述错误。 14．错误 【详解】植物细胞壁的主要化学成分是纤维素，细菌（细胞壁的成分为肽聚糖）和真菌（细胞壁的成分为几丁质）细胞壁的成分不相同，该表述错误。 15．错误 【详解】磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部，因此磷脂分子在水里，头部朝外、尾部朝内能自发地形成双分子层。 正确。 16．× 【详解】磷脂分子含有C、H、O、N、P五种元素，由甘油、脂肪酸和磷酸等组成，磷脂分子属于脂质，是构成细胞膜的主要成分，磷脂不属于脂肪，故题干描述错误。 17．错误 【详解】科学家的研究发现揭示了电压控制的K＋通道是负责K＋进出细胞的“看门”蛋白质，这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有控制物质进出的功能，该表述错误。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$