第3章 第1节 细胞膜的结构和功能-【优学精讲】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞教用word(人教版)
2025-12-03
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 细胞膜的结构和功能 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 1.95 MB |
| 发布时间 | 2025-12-03 |
| 更新时间 | 2025-12-03 |
| 作者 | 拾光树文化 |
| 品牌系列 | 优学精讲·高中同步 |
| 审核时间 | 2025-12-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55239167.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦细胞膜的结构和功能,系统梳理细胞膜的三大功能(分隔环境、控制物质进出、细胞间信息交流),通过科学史探索其成分与结构(如欧文顿脂质假说、罗伯特森三层结构模型),最终构建流动镶嵌模型(磷脂双分子层支架、蛋白质分布及流动性),形成“功能-探索-模型”的学习支架。
资料融合科学史与探究实践,“合作探究”用台盼蓝染色、莲藕实例培养科学思维,“辨正误”强化结构与功能观的生命观念。课中通过科学家实验引导探究实践,课后检测助力查漏补缺,提升教学与学习效果。
内容正文:
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
[课标要求]
1.简述细胞膜的功能。2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。3.简述细胞膜流动镶嵌模型的基本内容。
考点一 细胞膜(质膜)的功能
新知导学
1.将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为相对独立(细胞膜是生命系统的边界)的系统,保障细胞①_ _ _ _ _ _ _ _ 的相对稳定。
【答案】内部环境
2.控制物质进出细胞
【答案】病毒; 抗体、激素
3.进行细胞间的信息交流(并非“信息传递”,发生在不同的细胞之间)
方式
实例
化学物质(间接交流)
激素随血液将信息传递给④_ _ _ _ _ _
直接接触
精子和卵细胞之间的⑤_ _ _ _ _ _ _ _
形成通道(细胞间的信息交流不一定需要受体(糖蛋白))
高等植物细胞之间通过⑥_ _ _ _ _ _ _ _ 相互连接
【答案】靶细胞; 识别和结合; 胞间连丝
辨正误
(1) 植物细胞的边界是细胞壁,可以维持细胞内部环境的稳定。( )
(2) 细胞之间的信息交流必须依赖于细胞膜表面的受体。( )
(3) 细胞膜的功能并不是由它的成分和结构决定的。( )
(4) 没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) ×
(4) ×
【解析】
(1) 植物细胞的边界是细胞膜。
(2) 细胞间的信息交流不一定需要受体,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互联系。
(3) 细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
(4) 没有信息交流,多细胞生物体不能完成生命活动。
合作探究
[探究1].鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。其原因是台盼蓝染液是细胞_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。由此推测,细胞膜具有的功能是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】不需要的物质,不易通过细胞膜; 控制物质进出细胞
[探究2].生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”,它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质,并排出代谢废物,而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。莲藕“出淤泥而不染”体现了细胞膜具有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 的功能。
【答案】控制物质进出细胞
[探究3].结合教材“细胞间信息交流的方式举例”回答下列问题:
(1) 图中①②③④所表示的物质或结构的名称分别是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2) 高等植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) ①:激素;②:受体;③:与膜结合的信号分子;④:胞间连丝
(2) C、A、B
微归纳
1.判断细胞是否具有活性的方法
2.细胞间信息交流方式的判断
对点训练
1.[(2025·湖南邵阳高一期末)]2021年,科学家因为发现蛋白及其作用机制而获得诺贝尔生理学或医学奖,蛋白是细胞膜上的一种受体蛋白,在细胞间信息交流过程中有重要作用,下列有关细胞膜功能的叙述正确的是( )
A. 细胞间的信息交流一定需要细胞膜上受体蛋白的参与
B. 侵染人体细胞,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
C. 细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定
D. 细胞膜具有选择透过性,对细胞有害的物质不能进入细胞
【答案】C
【解析】选。有的植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流,不一定需要细胞膜上受体蛋白的参与,错误;没有细胞结构,侵染人体细胞不能体现细胞间的信息交流,错误;细胞膜具有选择透过性,能将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的相对稳定,正确;细胞膜具有选择透过性,但其控制物质进出细胞的能力是有限的,对细胞有害的物质有时也能进入细胞,错误。
2.下图为细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 功能①在生命起源过程中具有关键作用
B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C. 胰岛素调控生命活动可用上图③表示
D. 相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
【答案】B
【解析】选。细胞膜是生命系统的边界,在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,正确;功能②表示物质进出细胞,一般是吸收有利物质,但一些有害物质也能进入细胞,说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,错误;胰岛素等激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测,正确;相邻的高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,正确。
考点二 对细胞膜成分和结构的探索
新知导学
1.对细胞膜成分的探索
(1)早期对细胞膜成分的探索历程
时间(人物)
实验依据
结论或假说
1895年,欧文顿
对植物细胞进行通透性实验,发现可以溶于脂质的物质更容易(相似相溶原理)穿过细胞膜
细胞膜的主要组成成分中有①
—
对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析
组成细胞膜的脂质有② 和③ ,其中④ 含量最多
1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔
用丙酮从人的红细胞中提取的脂质铺展成单分子层,其面积恰为红细胞(只有细胞膜,无其他膜结构)表面积的2倍
细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的⑤ 层
1935年,英国学者丹尼利和戴维森
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
细胞膜除含脂质分子外,可能还附有⑥
(2)细胞膜的成分
【答案】脂质; 磷脂; 胆固醇; 磷脂; 两; 蛋白质; 种类和数量; 蛋白质或脂质
2.对细胞膜结构的探索
(1)1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他大胆地提出了细胞膜模型的假说:所有的细胞膜都由⑨ 三层结构构成,是静态的统一结构。
(2)荧光标记细胞膜实验(1970年)
方法:荧光标记法。
(3)1972年,辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上,提出为大多数人所接受的⑬ 模型。
【答案】蛋白质—脂质—蛋白质; 绿色荧光; 红色荧光; 均匀分布; 流动镶嵌
辨正误
(1) 构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪、胆固醇。( )
(2) 动植物的细胞膜均含有胆固醇。( )
(3) 罗伯特森在高倍显微镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。( )
(4) 磷脂分子的头部亲水,尾部疏水。( )
(5) 科学家利用荧光标记人、鼠细胞表面的蛋白质,证明细胞膜具有流动性。( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) ×
(4) √
(5) √
【解析】
(1) 构成细胞膜的脂质主要是磷脂,动物细胞膜上还有胆固醇。
(2) 植物的细胞膜中不含胆固醇。
(3) 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
合作探究
[探究1].阅读材料,分析以下问题:
20世纪初,利用哺乳动物成熟的红细胞制备出细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。磷脂的一端为亲水的头部,另一端为疏水的尾部(如图所示),多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。结合磷脂分子的结构特点推测:
(1) 磷脂分子在水—空气界面的正确排布方式是_ _ _ _ 。
(2) 出现(1)中的现象的原因是磷脂分子的_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 磷脂分子在水环境中的正确排布方式是_ _ _ _ (填“A”或“B”)。
【答案】(1) A
(2) “头部”亲水,“尾部”疏水
(3) B
[探究2].科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照射膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一区域称为光漂白区。继续观察,可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光(如图所示)。光漂白区重新出现荧光的原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,
说明了细胞膜具有_ _ _ _ _ _ 。
【答案】膜上其他区域的蛋白质流动到光漂白区,使光漂白区重新呈现荧光; 流动性
对点训练
1.[(教材P42“思考·讨论”改编)]下列对细胞膜成分的探索历程的相关说法错误的是( )
A. 细胞膜中的磷脂分子呈双层排列
B. 磷脂分子置于水—苯的混合溶液中,磷脂的“头部”与苯接触,“尾部”与水接触
C. 细胞膜的化学组成元素是C、、、、
D. 丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,还有蛋白质
【答案】B
【解析】选。科学家发现,单层磷脂分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,推测细胞膜中的磷脂分子呈双层排列,正确;将磷脂分子置于水—苯的混合溶液中,磷脂分子亲水的“头部”与水接触,疏水的“尾部”与苯接触,错误;细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,故细胞膜的化学组成元素是、、、、,正确;丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质,正确。
2.关于细胞膜的探索历程,下列叙述正确的是( )
A. 欧文顿通过对膜成分的提取和化学分析提出膜是由脂质和蛋白质组成的
B. 暗—亮—暗三层结构的静态模型无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象
C. 人细胞和小鼠细胞的融合实验说明细胞膜中的脂质分子具有流动性
D. 细胞膜功能的不同是由膜上磷脂的不同决定的
【答案】B
【解析】选。欧文顿用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验,发现脂溶性物质容易穿过细胞膜,进而提出细胞膜的主要组成成分中有脂质,错误;罗伯特森认为细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,并把细胞膜描述为静态模型,但是细胞膜的静态模型无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象,正确;人、鼠细胞融合成一个细胞,说明磷脂分子可以流动,最终红色和绿色荧光在整个细胞膜中均匀分布,说明细胞膜中的蛋白质分子也具有流动性,错误;细胞膜功能的不同与膜上蛋白质的种类和数量的不同有关,错误。
考点三 流动镶嵌模型的基本内容
新知导学
1.流动镶嵌模型
【答案】磷脂双分子层; 蛋白质; 磷脂
2.基本内容
(1)细胞膜主要是由④_ _ _ _ 分子和⑤_ _ _ _ _ _ 分子构成的。
(2)磷脂分布:⑥_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的⑦_ _ _ _ 端。
(3)蛋白质分子:有的⑧_ _ _ _ 在磷脂双分子层表面,有的部分或全部⑨_ _ _ _ 磷脂双分子层中,有的⑩_ _ _ _ 于整个磷脂双分子层。
【答案】磷脂; 蛋白质; 磷脂双分子层; 疏水; 镶; 嵌入; 贯穿
3.结构特点:具有⑪_ _ _ _ _ _ 。
(1)主要表现:构成膜的磷脂分子可以⑫_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,膜中的蛋白质大多也能运动。
(2)意义:对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
【答案】流动性; 侧向自由移动
辨正误
(1) 细胞膜的基本支架是磷脂分子。( )
(2) 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。( )
(3) 细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜。( )
(4) 糖被就是糖蛋白,具有识别等作用。( )
【答案】(1) ×
(2) ×
(3) √
(4) ×
【解析】
(1) 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
(2) 构成细胞膜的蛋白质大多能运动。
(4) 构成糖蛋白的糖类分子称为糖被。
合作探究
[探究].结合细胞膜的流动镶嵌模型分析以下问题:
(1) 与细胞膜的识别功能有关的结构是_ _ _ _ _ _ 。
(2) 判断细胞膜外侧的依据是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(3) 根据细胞膜的流动镶嵌模型,分析膜上的蛋白质分子是如何排布的?_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,
这种排布是对称的吗?_ _ _ _ _ _ 。
(4) 细胞中的其他生物膜均有与此相似的结构,但执行的具体功能却有很大区别,其主要原因是_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 糖蛋白
(2) 外侧有糖蛋白
(3) 膜上的蛋白质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,还有的贯穿于整个磷脂双分子层;不对称
(4) 膜结构中蛋白质的种类和数量不同
微归纳
1.细胞膜的结构特点——流动性
2.细胞膜的功能特性——选择透过性
对点训练
1.1972年,辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。下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( )
A. 的疏水性确保了双层结构的稳定性
B. ①有流动性,大多数②③也可以运动
C. ③通常位于细胞膜内,发挥受体的作用
D. ②的种类和数目与细胞膜功能的复杂程度有关
【答案】C
【解析】选。题图中 表示磷脂分子的疏水区,的疏水性确保了双层结构的稳定性,正确。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;题图中①表示磷脂双分子层,②表示蛋白质,③表示糖蛋白;故①有流动性,大多数②③也可以运动,正确。③(糖蛋白)通常位于细胞膜外,发挥受体的作用,错误。②表示蛋白质,蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多,正确。
2.[(2025·广东揭阳高一检测)]下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述,错误的是( )
A. 细胞膜的选择透过性可确保有害物质不能进入细胞
B. 细胞膜的选择透过性与蛋白质和磷脂分子有关
C. 流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大多都可以运动
D. 人、鼠细胞融合实验说明组成细胞膜的蛋白质分子具有流动性
【答案】A
熟记细胞膜的“一、二、三”
一模型:流动镶嵌模型。
二特点:流动性、选择透过性。
三功能:细胞边界、控制物质进出、进行信息交流。
【知识框架】
随堂 效果检测
1.[(2025·北京西城区高一期末)]成熟巨核细胞膜表面形成许多凹陷,相邻凹陷的细胞膜在深部融合,使巨核细胞的一部分脱离,形成数量众多的血小板。这一过程体现了细胞膜( )
A. 能够控制物质进出细胞 B. 具有流动性
C. 与细胞间的信息交流有关 D. 分隔细胞内外环境
【答案】B
【解析】选。成熟巨核细胞膜表面形成许多凹陷,相邻凹陷的细胞膜在深部融合,这一过程体现了细胞膜具有流动性,符合题意。
2.下列有关对细胞膜成分和结构的探索的叙述,错误的是( )
A. 欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验,推测细胞膜的主要组成成分中有脂质
B. 根据“从鸡的红细胞中提取的脂质在空气—水界面铺展成单分子层实验”,推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
C. 罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的三层结构,提出了蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型
D. 辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型
【答案】B
【解析】选。欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验,推测细胞膜的主要组成成分中有脂质,正确。用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,这一结果表明:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层,错误。罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型,正确。1972年,辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上提出了细胞膜的流动镶嵌模型,正确。
3.[(2025·湖北部分省级示范高中高一期末)]下图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将药物运送到特定的细胞(靶细胞)发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。下列有关说法错误的是( )
A. 图中药物A、B是能在水中结晶的药物,药物C是脂溶性药物
B. 脂质体的形成与磷脂分子头部的亲水性和尾部的疏水性有关
C. 只有在脂质体表面镶嵌靶向信号分子,才可将药物运送到特定的靶细胞
D. 脂质体选择透过性高于细胞膜,原因是磷脂分子比蛋白质分子具有更好的流动性
【答案】D
【解析】选。由题图可知,药物、位于双分子层中,是能在水中结晶的药物,药物 位于两层磷脂分子之间,是脂溶性药物,正确;磷脂分子头部具有亲水性,尾部具有疏水性,使得磷脂分子在水中会自发形成脂质体,正确;在脂质体表面镶嵌靶向信号分子,能够使脂质体识别并结合特定的靶细胞,从而将药物运送到特定的靶细胞,正确;细胞膜具有选择透过性是因为细胞膜上的蛋白质具有特异性,而脂质体主要由磷脂分子构成,没有蛋白质的特异性,所以脂质体的选择透过性低于细胞膜,错误。
4.[(教材P45图3-5改编)]细胞膜的流动镶嵌模型如下图所示,①~④表示其中的物质。下列叙述正确的是( )
A. ①分布于细胞膜的内侧,与细胞间的识别有关
B. ②可自发形成双层结构,与核糖体的形成有关
C. ③是由②构成的固定不动的膜的基本支架
D. 由图可知,细胞膜的结构具有不对称性
【答案】D
【解析】选。由题图可知,①为糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,与细胞间的识别有关,错误;②为磷脂分子,在水溶性介质中可自发形成双层结构,与核糖体的形成无关,错误;③是由②(磷脂分子)构成的磷脂双分子层,在结构上具有流动性,错误;由题图分析可知,细胞膜的结构中蛋白质分布不均匀,具有不对称性,正确。
5.一系列实验证明细胞膜具有流动性,荧光抗体免疫标记实验就是其中的一个典型例子。下图表示人、鼠细胞融合的过程,研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中,对人、鼠细胞进行标记。下列有关叙述错误的是( )
A. 若降低该实验的温度,则融合完成的时间将延长
B. 该实验运用了荧光标记这一方法
C. 实验结果可以直接证明细胞膜上的部分蛋白质分子可以运动
D. 实验表明不同种生物细胞可以杂交,而同种生物细胞不能进行融合
【答案】D
【解析】选。膜融合依赖膜的流动性,温度会影响膜的流动性,降低温度,膜融合时间将延长,正确;实验用带有红色、绿色荧光的抗体对细胞进行标记,此方法为荧光标记法,正确;实验结束后,融合细胞细胞膜上红色、绿色荧光均匀分布,说明膜上的部分蛋白质分子可以运动,正确;同种生物细胞可以进行融合,错误。
课后 达标检测
[过基础 知识巩固]
题组一 细胞膜的功能
1.下列有关细胞膜功能的叙述,正确的是( )
A. 细胞膜的功能主要是由磷脂决定的
B. 使细胞外的物质不能进入细胞
C. 相邻细胞的信息交流都是靠细胞直接接触来完成的
D. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动
【答案】D
2.神经细胞受到外界环境的刺激后,通过细胞膜上某结构进入细胞内的会增多,使神经细胞兴奋。这主要体现了细胞膜的哪项功能( )
A. 细胞膜具有识别功能
B. 细胞膜能控制物质进出细胞
C. 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开
D. 细胞膜与细胞间的信息交流有关
【答案】B
【解析】选。神经细胞受到外界环境的刺激后,通过细胞膜上某结构进入细胞内的 会增多,使神经细胞兴奋,这体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能,符合题意。
3.[(2025·湖北荆州高一期末)]蛋白(简称蛋白)是陆生植物特有的膜蛋白,能够调控胞间连丝的通透性,阻止细菌、真菌等病原微生物对植物的侵染。水稻条纹病毒能够干扰蛋白对细胞膜的定位,从而打开胞间连丝,快速在细胞间移动,使水稻患条纹病。下列分析正确的是( )
A. 高等植物相邻细胞间无法通过胞间连丝进行物质交换
B. 信号分子通过胞间连丝时,需与细胞膜上的受体结合
C. 水稻条纹病毒相比细菌、真菌更不容易通过胞间连丝
D. 抑制水稻条纹病毒对蛋白的干扰,可预防水稻条纹病的发生
【答案】D
【解析】选。高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行物质运输和信息传递,错误;信号分子通过胞间连丝传递信息时,无需与细胞膜上的受体结合,错误;水稻条纹病毒分子比细菌、真菌更小,并能够干扰 蛋白对细胞膜的定位,打开胞间连丝,其更容易通过胞间连丝在植物细胞间移动,错误;抑制水稻条纹病毒对 蛋白的干扰,胞间连丝关闭,水稻条纹病毒不容易进入细胞,从而预防水稻条纹病的发生,正确。
题组二 对细胞膜成分、结构的探索
4.下列关于细胞膜探索历程的叙述,错误的是( )
A. 科学家利用哺乳动物成熟的红细胞制备出纯净的细胞膜
B. 科学家通过对细胞膜进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇
C. 罗伯特森提出的假说中把细胞膜描述为静态的统一结构
D. 同位素标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性
【答案】D
【解析】选。用荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子进行细胞融合实验,实验表明细胞膜具有流动性,错误。
5.将大量磷脂分子放入清水中,搅拌后,不可能出现的现象是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】选。磷脂分子由亲水的头和疏水的尾构成,因此不可能出现的现象是。
6.[(2025·湖南岳阳高一期末)]细胞膜成分的探索经历了长期的过程,下列不能作为细胞膜上有蛋白质的实验证据的是( )
A. 科研人员用胰蛋白酶处理组织细胞时,发现处理时间过长会破坏细胞膜的功能
B. 将人红细胞中的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,面积恰为红细胞表面积的2倍
C. 研究细胞膜表面张力时,发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
D. 科学家发现水分子在通过细胞膜时的速率显著高于通过人工磷脂双分子层的速率
【答案】B
【解析】选。用胰蛋白酶处理组织细胞时,处理时间过长会破坏细胞膜的功能,胰蛋白酶能水解蛋白质,说明细胞膜上有蛋白质,不符合题意;将从人的红细胞中提取的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,面积恰为红细胞表面积的2倍,说明细胞膜中的脂质呈连续的双层排列,符合题意;研究细胞膜表面张力时,发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力,这表明细胞膜中存在降低表面张力的成分,而蛋白质具有这样的作用,不符合题意;水分子在通过细胞膜时的速率显著高于通过人工磷脂双分子层的速率,这是因为细胞膜上有蛋白质形成的通道,不符合题意。
题组三 细胞膜的流动镶嵌模型
7.右图为细胞膜的流动镶嵌模型。下列各项中,不是细胞膜中磷脂分子形成双层结构原因的是( )
A. 磷脂分子有亲水的头 B. 磷脂分子有疏水的尾
C. 细胞膜内外环境都是水环境 D. 使细胞膜结构更加坚固
【答案】D
【解析】选。磷脂分子具有亲水的头和疏水的尾,而细胞膜内外环境都是水环境,使亲水的头朝外,疏水的尾朝内,形成了双层结构,、、不符合题意;细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,使细胞膜结构更加坚固,是磷脂双分子层形成膜结构基本支架的意义,符合题意。
8.下列关于细胞膜的组成成分和特性的叙述,正确的是( )
A. 组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富,植物细胞膜上含有胆固醇
B. 细胞膜上都含有蛋白质,每种蛋白质都参与物质运输
C. 细胞膜中的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质也可以运动
D. 细胞膜的结构特点是具有选择透过性,功能特点是具有流动性
【答案】C
【解析】选。组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富,但植物细胞膜上不含有胆固醇,错误;细胞膜上都含有蛋白质,但不是每种蛋白质都参与物质运输,如受体蛋白,错误;构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质也可以运动,正确;细胞膜的结构特点是具有流动性,功能特点是具有选择透过性,错误。
[过能力 综合提升]
9.[(2025·广西南宁高一期末)]人体内的巨噬细胞能识别并吞噬入侵的流感病毒,这一现象能说明( )
A. 细胞膜具有流动性
B. 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开
C. 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
D. 细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质
【答案】A
【解析】选。人体内的巨噬细胞识别并吞噬入侵的流感病毒时,细胞膜会向内凹陷形成吞噬泡,最终在溶酶体水解酶的作用下消化分解,这个过程中细胞膜发生了形变,说明细胞膜具有流动性,符合题意。
10.胰岛细胞和神经细胞在细胞膜上的不同主要体现在( )
A. 磷脂的含量高低 B. 蛋白质的数量及种类不同
C. 糖类的含量及种类不同 D. 脂质的含量及种类不同
【答案】B
【解析】选。蛋白质是生命活动的主要承担者,在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此胰岛细胞和神经细胞在细胞膜上的不同主要体现在蛋白质的种类和数量不同,符合题意。
11.[(2025·江苏天一中学高一期末)]下图为细胞膜结构模式图,下列有关叙述错误的是( )
A. ③是细胞膜的基本支架
B. 细胞膜的流动性与③有关而与②无关
C. 相邻细胞可通过①实现细胞间的信息交流
D. 细胞膜上②的种类和数目越多,功能越复杂
【答案】B
【解析】选。③是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本支架,正确;②是蛋白质,③是磷脂双分子层,细胞膜的流动性与②和③均有关,错误;①是糖蛋白,相邻细胞间的信息交流可通过糖蛋白实现,正确;②是蛋白质,一般而言,细胞膜上蛋白质的种类和数目越多,功能越复杂,正确。
12.人、鼠细胞融合实验是用发不同荧光的染料标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在融合细胞的细胞膜上均匀分布形成嵌合体。下图是相关实验结果的记录,据此不能得到的结论是( )
A. 温度对膜蛋白的运动有影响
B. 当温度增加到以上时,细胞膜流动性增强
C. 该实验证明膜蛋白能够运动
D. 图中数据说明融合时间越长,形成的嵌合体越多
【答案】D
【解析】选。在 到 时形成嵌合体的百分比几乎不变;在 到 时形成嵌合体的百分比增大,说明温度对膜蛋白的运动有影响,不符合题意。细胞膜具有流动性,流动性与温度有关系,温度增加到 以上,膜的流动性增强,形成嵌合体的百分比增大,不符合题意。人、鼠细胞融合实验的原理是利用细胞膜的流动性,根据两种膜蛋白能在融合细胞膜上均匀分布形成嵌合体,证明膜蛋白能够运动,不符合题意。该实验的自变量是温度,研究的是温度变化对细胞膜流动性的影响,因此,题图不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多,符合题意。
13.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) 是_ _ _ _ _ _ _ _ ,能使植物细胞相互连接,也具有信息交流的作用。精子和卵细胞之间的识别和结合相当于甲、乙、丙中的图_ _ _ _ 。
(4) 细胞膜的成分有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ ,B细胞膜与D细胞膜的功能差异,主要与_ _ _ _ _ _ 成分有关。
(5) 除信息交流外,细胞膜还具有_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 等功能。
【答案】(1) 激素;血液;靶细胞
(2) 糖蛋白(或蛋白质);信息
(3) 胞间连丝;乙
(4) 蛋白质、脂质和糖类;蛋白质
(5) 将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞
14.人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分。
(1) 实验课题:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(2)实验目的:利用化学试剂检测细胞膜中的蛋白质成分。
(3) 实验原理:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(4)实验材料:细胞膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
(5) 实验步骤:
第一步:取洁净试管2支,编号为甲、乙。
第二步:向甲试管中滴加的细胞膜样液,_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
第三步:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(6) 实验现象:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
(7) 实验结论:_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 。
【答案】(1) 验证细胞膜中含有蛋白质成分
(3) 蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应
(5) 向乙试管中滴加蒸馏水;向甲试管和乙试管中各滴加等量双缩脲试剂,振荡摇匀,观察颜色变化
(6) 甲试管中液体颜色变为紫色,乙试管中液体无紫色反应
(7) 细胞膜中含有蛋白质成分
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