3.1 细胞膜的结构和功能-【重难点手册】2025-2026学年高中生物必修第一册同步练习册（人教版）

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 A基础过关练 B.细胞膜具有控制物质进出的功能 测试时间：10分钟 C.不同细胞间通过细胞膜可实现细胞间信息交流 1.[题型1](2025·北京师大附中模拟)如图为磷 D.进入细胞的不一定是细胞必需的物质 脂分子构成的脂质体，可作为运载体将药物运送 B综合提能练 至细胞发挥作用。下列叙述正确的是( )。 测试时间：15分钟 A.构成脂质体的磷脂分子属 1.[题型1]如图是由磷脂分子构成的脂质体，脂质 于脂肪 药物甲 体甲可以作为药物的载体，将其运到特定的细胞 B.脂质体膜与细胞膜的成分 发挥作用。脂质体乙和丙可分别形成外油内水的 相同 物 “油包水”或外水内油的“水包油”结构而广泛应用 C.乙代表水溶性的药物 于化妆品或工业原料。下列说法正确的是( )。 D.脂质体可与细胞膜融合 3888R8P分 2.[重难点2](2025·江西临川一中阶段练习)多 不饱和脂肪酸是指含有两个或两个以上双键且 碳链长度为18~22个碳原子的直链脂肪酸。细 甲 乙 胞膜上多不饱和脂肪酸的含量会影响细胞膜的 A脂质体甲与小肠上皮细胞膜在化学成分上的 结构和功能。下列叙述错误的是( )。 唯一区别是前者没有蛋白质 A.多不饱和脂肪酸可参与形成细胞膜上的磷脂 B.脂溶性药物和水溶性药物可分别包裹在脂质 分子 体甲的A处和B处 B.细胞膜除含磷脂外，还可能含糖脂和胆固醇 C.脂质体甲到达靶细胞后，药物可借助脂质体 等脂类 的选择透过性进入靶细胞 C,推测在室温条件下，含多不饱和脂肪酸的油 D.脂质体甲、乙、丙都是磷脂单分子层结构 脂呈固态 D.细胞膜中多不饱和脂肪酸的含量会影响膜的 2.[重难点2]新考法(2025·浙江杭州二中阶段 流动性 练习)人体细胞膜具有不同类型的磷脂(SM、 3.[重难点2]许多植物在种子发育时会储存大量 PC、PE、PS和PI),PC与PE的含量占比在细胞 的油脂，油脂积累在油质体中，油质体的产生过 膜内外侧有较大差异。与P℃相比，PE极性头 程如下图所示。下列叙述正确的是( ）。 部空间占位较小，二者在磷脂双分子层的不等比 油质体 分布可影响脂双层的曲度。下表为人体成熟红 内质网 细胞膜中几种磷脂分布的百分比。据表分析，下 列叙述错误的是( )。 油体蛋白 磷脂类型 SM PC PE PS PI A.油脂与磷脂分子都是脂质，所含元素相同 细胞膜A侧的含量/% 21 18 3 3 B.内质网能衍生出油质体与膜的选择透过性有关 细胞膜B侧的含量/% 22 14 4 C.油质体的膜由单层磷脂分子构成 D.富含油脂的种子播种时宜深种 A糖脂应分布在细胞膜的A侧，与细胞间的信 4.[重难点1]如图为某动物细胞与病毒及相关物 息传递有关 质的关系，图示信息不 B.磷脂的水解产物有甘油、脂肪酸、磷酸及其衍 能说明( 尿素 生物 A细胞膜有一定的流葡萄 ● C.人体成熟红细胞的细胞膜、细胞器膜、核膜等 细胞 动性 构成生物膜系统 25 重难点手册高中生物学必修1分子与细胞RJ D.人体成熟红细胞的细胞膜上含有的胆固醇可 模拟)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷 影响细胞膜的流动性 脂双分子层中，如镶在表面、部分或全部 3.[误区1]新考法白念珠菌是一类常见的单细胞 嵌人、贯穿。为了检测膜蛋白质在膜上 真菌。为研究某种新型抗菌肽对白念珠菌细胞 的分布位置，科学家设计了以下实验。将细胞分 为三组：甲组不作处理；乙组用胰蛋白酶处理完整 膜的破坏作用，研究人员设置了不同浓度的抗菌 的细胞，此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞； 肽组进行实验，用PI试剂鉴定结果如下图所示： 丙组先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理 完整的细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞，并分布于 细胞膜内外两侧（如图1所示）。分别提取、分离 三组细胞膜上的蛋白质进行电泳，结果如图2所 0 mg/L 125 mg/L 250 mg/L 500 mg/L 示。下列说法错误的是( 注：PI是一种能与DNA结合的荧光染料，可进入真 完整 菌细胞壁而不能进入细胞膜。图中白点表示荧光。 乙组 加胰蛋白酶 下列叙述错误的是()。 -外侧 A.出现荧光的区域主要集中在死细胞的细胞核 脂双层 -内侧 位置 5- 4- 4 3- B.抗菌肽可能通过破坏细胞膜的选择透过性达 调 3 2■ 电泳方向 到抗菌效果 透性细胞 1 1- C.正常细胞中观察不到荧光的原因是PI进入 丙组 +加胰蛋 甲组乙组丙组 白酶 → 电泳带型 细胞后被分解 图1 图2 D.一定范围内抗菌肽的浓度越大，对白念珠菌 注：控制消化处理的时间，使胰蛋白酶不能消化位 细胞膜的破坏作用越强 于磷脂双分子层内部的蛋白质：电泳时，蛋白质越小，迁 移越快，反之则慢。 4.[重难点2]新题型我国著名科学家翟中和院士 A.蛋白质2和3部分嵌入，且未嵌入部分位于 曾说：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今 膜的外侧 为止设计出的任何智能电脑更精巧。”人们对于 B.如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1 细胞的结构和功能的研究经历了漫长的过程，请 C.镶在膜内侧表面的蛋白质是4和5 根据下列信息，回答相关问题 D.该实验证明细胞膜的结构具有不对称性 (1)1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔通过提 2.[题型2]研究表明，肝糖原能水解产生葡萄糖以 取人的成熟红细胞膜中的磷脂分子实验，推 调节血糖水平，肌糖原磷酸化形成葡萄糖6-磷 断出细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 酸后不能离开肌肉细胞，只能在肌肉细胞内直接 两层。根据磷脂分子具有 氧化分解供能。下图为某种糖原分解的过程和 的特性也可以作出这种推断。 场所（局部）示意图。下列叙述错误的是()。 (2)科学研究发现胆 不含胆固醇的人工膜 0.5 含胆固醇的人工膜 固醇是动物细胞 0.4日 葡萄糖1磷酸、酶1 糖原+Pi 膜的重要成分， 酶2 0.3 葡萄糖6磷酸 其对于调节细胞 0.2 细胞质基质侧 0.1 7所所所所亚 分777777、 膜的流动性具有 15202530354045 ug则自 酶3 以uuu以 重要作用，如 温度/℃ 内质网侧 H,O+葡萄糖-6-磷酸 Pi+ 葡萄糖 图2为不同温度 图2 A.组成糖原的元素是C、H、O,与糖原相比，脂 下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微黏 肪是更好的储能物质 度（与流动性呈负相关）影响的曲线。据图2 B.据图分析，糖原分解为葡萄糖发生的场所在 分析，胆固醇对生物膜流动性的影响是 内质网和细胞质基质 C.据图推测，转运蛋白T1、T2和T3具有疏水的 培优突破练 肽段，因此能稳定地贯穿在a中 测试时间：10分钟 D.推测图示细胞应为肌肉细胞，形成的葡萄糖 1.[突破点1门新图像(2025·湖北武昌实验中学 只能在肌肉细胞内直接氧化分解供能 26[(1)葡萄糖属于还原糖，在水浴加热(50~65℃)条件下， 液和乙液等量混合后再使用，并且需要水浴加热，故第三步 与斐林试剂反应，生成砖红色沉淀。(2)正常人的尿液中没 为向3支试管内分别加入刚配制好的斐林试剂1mL,振荡 有葡萄糖，用斐林试剂检测不会出现砖红色沉淀，若出现了 试管，使溶液混合均匀，并将这3支试管放入盛有50~ 砖红色沉淀，可能是此人患有糖尿病或一次性食用过多的 65℃热水的大烧杯中，加热2min左右。(5)分析实验结 糖。(3)血液中的葡萄糖存在于血浆中，为了避免血细胞的 果：1号试管加的是葡萄糖溶液，所以实验现象是出现砖红 颜色对实验的干扰，可先采取离心的方法使血细胞沉淀，然 色沉淀；2号试管加的是正常尿液，没有葡萄糖，所以实验 后取淡黄色的上清液（血浆）来做实验。] 现象是不出现砖红色沉淀；3号试管如果出现砖红色沉淀， 21.(1)数目和种类。(2)增加；6；调节。 (3)空间结构；肽 产生与1号试管相同的现象，则说明该尿液（待测尿液）中 键。(4)HOWTOUSEOVERLAPS 含有葡萄糖。] [(1)由题图可知，利用特定方法切下蛋白质N端的残基并 第3章 细胞的基本结构 分析，可以初步判断蛋白质分子中多肽链的数目和种类。 (2)形成二硫键时会脱去两个H原子，相对分子质量减少 第1节细胞膜的结构和功能 2,则断开二硫键时相对分子质量增加，题图中共3个二硫 基础过关练 键，则相对分子质量增加6。胰岛素和其他激素一起维持 人体血糖处于相对稳定状态，这体现了蛋白质能够调节机 1D[构成脂质体的磷脂分子属于脂质，脂肪也属于脂质，磷 脂不属于脂肪，A错误；细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组 体的生命活动。(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和 成，除此之外，还含有糖类分子，脂质体膜的成分是磷脂分 化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理 子，所以脂质体膜与细胞膜的成分不完全相同，B错误；磷脂 化性质的改变和生物活性丧失的现象。强酸、强碱或重金 分子的头部亲水，尾部疏水，所以脂质体内部是亲水性的，即 属可使蛋白质变性，因此酸发挥作用时，不仅可以破坏蛋白 药物甲为水溶性药物，药物乙为脂溶性药物，C错误；脂质体 质的空间结构，从而导致其理化性质的改变和生物活性的 膜的成分是磷脂分子，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组 丧失，而且还能使肽键断开，以得到单个氨基酸。(4)分析 题图2可知，H为N端残基，S为C端残基，分析两套肽 成，依据相似相溶原理，脂质体可与细胞膜融合，D正确。] 段，可知(N端)起始序列为HOWT,结合第二套肽段接下 、在结构上相似的溶质和溶剂能够彼此互溶 2.C[推测在室温条件下，含多不饱和脂肪酸的油脂呈液态， 来的序列为OU,再返回第一套序列确定OU后为S,结合 C错误。] 第二套肽段接下来序列为EO,再到第一套序列为VE,再 3.C[油脂的元素组成主要是C、H、O,而磷脂分子可能还有 到第二套肽段序列为RL,再返回第一套肽段序列为A,再 N和P,A错误；内质网能衍生出油质体与膜的流动性有关， 回到第二套序列为PS,再进行整理，则该蛋白质完整的氨 B错误；据题图可知，油质体的膜由单层磷脂分子构成，C正 基酸序列：(N端)HOWTOUSEOVERLAPS(C端)。] 确；富含油脂的种子含有的C和H较多，O较少，需要的氧 易错 气较多，故富含油脂的种子播种时宜浅种，D错误。] 题图1是胰岛素分子的结构简图，胰岛素含有2条多 4.C[题图所示只给出了一个细胞，不能说明细胞间信息交流 肽链，2条多肽链间通过2个二硫键（二硫键是由2个 与细胞膜的关系，C错误。] “一SH”连接而成的，每形成一个二硫键脱去一分子氢)连 综合提能练 接，在A链上还形成了1个二硫键。 1.B[脂质体甲与小肠上皮细胞膜在化学成分上的区别是前 22.(1)②。(2)①③⑤。(3)2mL(或等量)待测尿液。 者没有蛋白质、多糖和胆固醇，A错误；A处是磷脂双分子层 (4)斐林。(5)待测尿液中含有葡萄糖。 的内部，是疏水性尾部组成的结构，脂溶性药物可在A处稳 [(1)只有在显微镜下才能看到细胞，故在上述实验过程中， 定存在，B处是亲水性头部朝向的部位，水溶性药物可在B 需要借助显微镜才能完成的是②（检测花生子叶细胞内的 处稳定存在，B正确；脂质体甲到达靶细胞后，药物可借助脂 脂肪颗粒)。（2)实验③（生物组织中蛋白质的检测），需用 质体的流动性进入靶细胞，C错误；脂质体乙、丙是磷脂单分 到双缩脲试剂，双缩脲试剂A液是①(0.1g/mL NaOH), 子层结构，甲是磷脂双分子层构成的单层膜结构，D错误。] B液是③(0.01g/nL CuSO4),检测蛋白质时先加A液再 、 2.C[细胞膜内侧的磷脂分子层较外侧的磷脂分子层曲度大， 加B液，故选①③⑤。(3)实验探究“当一次性食用大量糖 与P℃相比，PE极性头部空间占位较小，故PE含量较多的 时，尿液中是否有葡萄糖存在？”需要检测尿液中是否有葡 属于细胞膜内侧，即B侧为细胞内侧面，A侧为细胞外侧面， 萄糖，葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，实验步骤 所以糖脂应分布在细胞膜外侧，也就是A侧，A正确；磷脂 为第一步：取3支洁净的相同的试管，分别编号为1、2、3； 由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物组成，水解产物有甘油、脂 第二步：分别向3支试管加入相应的液体，1号试管加 肪酸、磷酸及其衍生物，B正确；人体成熟红细胞没有细胞器 2mL葡萄糖溶液；2号试管加2mL正常尿液；3号试管加 膜和核膜，只有细胞膜，C错误；胆固醇是构成细胞膜的重要 2L待检尿液。(4)生物组织中还原糖的检测过程中要用 人成熟红细胞无细胞核及众多细胞器 到斐林试剂，斐林试剂使用时要现配现用，将斐林试剂的甲 成分，可影响细胞膜的流动性，D正确。] 11 易错 能在肌肉细胞内直接氧化分解供能，而题图中葡萄糖-6磷 据题表分析，“与P℃相比，PE极性头部空间占位较小， 酸可继续分解为葡萄糖，因此说明该细胞为肝脏细胞而非肌 二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度”， 肉细胞，D错误。] 说明PE主要分布在细胞膜内侧，PC主要分布在细胞膜外 第2节细胞器之间的分工合作 侧；细胞膜A侧P℃占18%，PE占5%，细胞膜B侧PC占 基甜过关练 7%,PE占22%，A为细胞膜外侧，B为细胞膜内侧。 1.D[附着在内质网上的核糖体和游离在细胞质基质中的核 3.C[因为PI能与DNA结合，而DNA主要在细胞核，且只 糖体都由rRNA和蛋白质组成，D错误。] 有死细胞细胞膜被破坏后PI才能进入细胞与DNA结合产：2.C[由于RS受体与RS的结合能力随着pH的升高而减 生荧光，所以出现荧光的区域主要集中在死细胞的细胞核位 弱，所以高尔基体膜上的RS受体所在区域的pH比内质网 置，A正确；由于正常细胞PI不能进入，而抗菌肽处理后细 的pH低，C错误。] 胞出现荧光，说明抗菌肽可能破坏了细胞膜的选择透过性， 3.A[非经典分泌途径不需要内质网、高尔基体的协调配合， 使PI进入，从而达到抗菌效果，B正确；正常细胞中观察不 A错误；经典分泌途径肽链氨基端含有信号肽序列，不具有 到荧光是因为PI不能进入细胞膜，而不是进入后被分解，！ 信号肽序列的分泌蛋白的分泌途径可能属于非经典分泌途 C错误：从题图中可以看出，随着抗菌肽浓度增大，荧光点增 径，B正确；分析题意可知，经典分泌途径需要内质网和高尔 多，说明细胞膜被破坏的细胞增多，即一定范围内抗菌肽的 基体的参与，故真核细胞中存在经典分泌途径和非经典分泌 浓度越大，对白念珠菌细胞膜的破坏作用越强，D正确。] 途径，原核细胞只存在非经典分泌途径，C正确；经典分泌途 4.(1)头部亲水，尾部疏水。(2)温度较高时，胆固醇可降低 径中发生的翻译后的修饰会使分泌出的有些蛋白质不具有 膜的流动性；温度较低时，胆固醇又可以提高膜的流动性。 生物活性，非经典分泌途径的存在，能够使一些特殊结构的 [(2)分析题图2可知，人工膜的微黏度随温度的升高而逐渐 蛋白质保持生物活性，D正确。] 降低，即其流动性逐渐升高；含胆固醇的人工膜的流动性增 4.(1)pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同。 加幅度小于不含胆固醇的人工膜，说明在温度较高时，胆固 (2)细胞质基质组分和线粒体。(3)有；类囊体膜是水分解 醇可以降低膜的流动性，在温度较低时，又可以提高膜的流 释放氧气的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能。 动性，即温度较高时，胆固醇可降低膜的流动性；温度较低 [(1)该实验要保证能分离到结构和功能正常的细胞器，故溶 时，胆固醇又可以提高膜的流动性。] 液B需满足的条件是pH应与细胞质基质的相同，渗透压应 培优突破练 与细胞内的相同。(2)离心沉淀出细胞核后，上清液中主要 1.A[依题意，甲组不作处理，膜上蛋白不水解；乙组胰蛋白 是细胞质基质、细胞器，在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解， 酶不能进入细胞，则其水解的是分布于细胞膜外侧的蛋白 说明上清液中可以进行有氧呼吸，原因是此上清液中含有细 质；丙组胰蛋白酶能进入细胞，并分布于细胞内外两侧，则其 胞质基质组分和线粒体。(3)植物光合作用产生氧气的阶段 水解细胞膜两侧的蛋白质。电泳时，蛋白质越小，迁移越快， 是光反应阶段，场所是类囊体薄膜。如果在适宜溶液中将叶 反之则越慢。结合题图2分析，1号蛋白质在甲、乙、丙三组 将在第5章学习 中大小关系是甲组>乙组>丙组，说明其位于细胞膜内、外 绿体外表的双层膜破裂后再照光，也会有氧气释放，原因是 类囊体膜是水分解释放氧气的场所，叶绿体膜破裂不影响类 侧部分被水解了，位于脂双层内部的没被水解，1号蛋白质 贯穿整个细胞膜：2号蛋白质在甲、乙、丙三组中大小关系是 囊体膜的功能。] 甲组>乙组=丙组，说明2号蛋白质一部分分布于细胞膜外 综合提能练 侧，被水解了，另一部分嵌入脂双层，未被水解；3号蛋白质：1.B[一个颗粒要沉降，它必须置换出位于它下方等体积的溶 大小关系为甲组=乙组>丙组，说明3号蛋白质一部分位于 液，这只有当颗粒的质量大于被置换出的液体的质量时才能 细胞膜内侧，被水解了，另一部分嵌人脂双层，未被水解；甲、 通过离心的手段达到，因此直接将真核细胞裂解液高速离心 乙组中分离到4、5号蛋白质，丙组中没有分离到4、5号蛋白 后不一定能获得核糖体，A错误；由题意可知，80S的核糖体 质，说明4、5号蛋白质镶在细胞膜内表面，被水解了。据此 解离为60S、40S两个亚基与其空间结构改变有关，B正确： 分析可知，细胞膜的结构具有不对称性。如果有跨膜的水通 物质的质量和密度越大，其沉降系数就越大，线粒体、叶绿体 道蛋白，最可能是1号蛋白质，A错误，B、C、D正确。] 和细胞核的质量均大于核糖体，它们的沉降系数均大于 2.D[糖原是多糖，仅有C、H、O三种元素；脂肪氢含量更高， 80S,C错误；降低Mg+浓度后，核糖体可解离为60S与40S 是良好的储能物质，A正确：据题图可知，糖原分解为葡萄 的大、小亚基，此时，核糖体蛋白质中的肽键没有被破坏， 糖-6-磷酸发生在细胞质基质，葡萄糖-6磷酸分解为葡萄糖 D错误。 发生的场所在内质网腔中，B正确；转运蛋白T1、T2和T3!2.B[根据题表，Golgin-84可刺激高尔基体堆积，增加高尔基 贯穿在磷脂双分子层中，磷脂双分子层中间是疏水的，说明 体堆积的长度，并栓系高尔基体内运输囊泡。故在Golgin-84 转运蛋白T1、T2和T3贯穿在磷脂双分子层中间的部分是 被敲掉的细胞中，高尔基体带破裂成小堆栈，同时伴随着一 疏水的，C正确；肝糖原能水解产生葡萄糖以调节血糖水平， 些高尔基体内运输小泡的积累，A正确。囊泡具有运输作 肌糖原磷酸化形成葡萄糖6磷酸后不能离开肌肉细胞，只 用，B错误。Golgin-245维持结构，调控自噬；Golgin-97可以 12