3.第1节 细胞膜的结构和功能-（配套练习）【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中生物必修第一册（人教版）

第1节　细胞膜的结构和功能 1.通过分析细胞膜的结构和功能，体会结构与功能相适应的观点。 2.通过对细胞膜成分和结构的探索，领悟科学探索过程的一般方法。 3.通过分析比较不同细胞膜结构模型的建立过程，体验模型构建的过程。 知识点一　细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开 （1）在进化方面的意义：　　　　是生命起源过程中至关重要的阶段，产生了原始的细胞。 （2）对细胞本身的意义：保障了细胞　　　　的相对稳定，并成为　　　　　的系统。 2.控制物质进出细胞 （教材P40“问题探讨”）台盼蓝染色法常用于鉴别动物细胞活性。用它染色时，　　　　细胞会被染成蓝色，而　　　细胞不着色。 3.进行细胞间的信息交流 （1）图中①②③④的物质或结构的名称分别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）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　　　　（填图中编号）。 　（1）动物细胞的系统边界是细胞膜，植物细胞的系统边界是细胞壁。（　　） （2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞。（　　） （3）进行细胞间的信息交流都依赖于靶细胞的细胞膜上的受体与信号分子结合。（　　） （4）高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换。（　　） 探究｜细胞膜的功能 1.将正常玉米种子横切后滴一小滴红墨水，2 min后用清水冲洗后，观察发现种子胚的部分呈白色而胚乳部分呈红色；若以煮熟的玉米种子进行上述实验，则发现胚和胚乳都被染成红色。 出现此现象与细胞膜具有　　　　　　　的功能有关，胚乳和煮熟的玉米胚能够被染色表明细胞膜　　　　　　　　　　　　　。 2.春天蜜蜂在不同种植物的花蕊中采蜜，同时也协助植物完成了传粉，但是只有同种植物的花粉可以萌发、释放精子与卵细胞结合完成受精。此现象说明细胞膜具有什么功能？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 理清细胞膜三方面的功能 1.（教材P40“正文”变式）在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的（　　） 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.进行细胞间信息交流的功能 D.具保护作用的功能 2.（教材P41“图3－2”拓展）如图表示细胞膜的功能模式图。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重要作用 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功能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 易错警示 对细胞间信息交流的两个认知误区 （1）三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。 （2）某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息的方式都依赖于细胞膜上的受体蛋白。细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞胞间连丝的信息交流方式。 知识点二　对细胞膜成分和结构的探索 1.对细胞膜成分的探索 2.细胞膜的成分 （1）细胞膜的成分 （2）细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，　　　　的种类与数量就越多。 3.对细胞膜结构的探索 （教材P44“科学方法”）提出假说是指科学家首先根据　　　　　　　　　　　　　　　提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行　　　　　　　　。 　（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）罗伯特森提出的细胞膜的静态结构模型能解释细胞的生长现象。（　　） （4）细胞膜上的磷脂分子的数量多少决定了细胞膜功能的复杂程度。（　　） 探究｜对细胞膜成分和结构的探索 1.科学研究磷脂分子的结构如图，结合磷脂分子的结构特点思考回答： （1）结合教材P42磷脂分子结构图可知由　　　　　　　　　构成。 （2）根据磷脂分子特点，磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）用图示表示细胞内外均为水环境，磷脂分子应如何分布？ （5）科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排列为连续的两层”这一结论的？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2.许多有关细胞膜化学组成的资料，都来自细胞膜（尤其是红细胞膜）的研究。下表是猪的几种细胞的细胞膜组成成分，请回答下列问题。 细胞膜的种类 主要成分含量/％ 蛋白质 脂质 糖类 成熟的红细胞膜 42 53 5 肌细胞膜 36 60 4 小肠绒毛上皮细胞膜 50 44 6 （1）上述几种细胞膜的主要成分中含量最丰富的是　　　　　　。 （2）小肠绒毛上皮细胞膜蛋白质含量最高，功能也最复杂，这说明　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.人—鼠细胞融合实验 （1）现象：①刚融合时，融合细胞的一半发　　　　　　　，另一半发　　　　　　。 ②37 ℃下经过40 min后，两种颜色的荧光　　　　　　，若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会　　　　　（填“缩短”或“延长”）。 （2）试结合人—鼠细胞融合实验说明细胞膜的流动性的原因。 1.哺乳动物的红细胞在发育成熟的过程中，细胞核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便，因此，哺乳动物成熟的红细胞是获得纯净细胞膜的好材料。 2.磷脂分子头部有极性，具有亲水性，磷脂分子尾部没有极性，具有疏水性，这种结构特点决定了细胞膜是由磷脂双分子层构成的。 3.细胞膜成分的鉴定方法 细胞膜 成分 鉴定试剂（方法） 结果分析 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解，证明含有磷脂 磷脂酶（催化磷脂水解的物质）处理 细胞膜被破坏，证明含有磷脂 脂溶性物质通过实验 脂溶性物质能优先通过细胞膜，证明含有磷脂 蛋白质 双缩脲试剂 呈现紫色，证明含有蛋白质 蛋白酶（催化蛋白质水解的物质）处理 细胞膜被破坏，证明含有蛋白质 3.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能够解释细胞的生长、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蛋白质的种类的不同决定的 4.（教材P43“图4－3”拓展）用绿色荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，待荧光分布均匀后，在细胞膜上选定需进行漂白的部位，用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，从而使此部位的荧光消失。一段时间后，漂白部位荧光会有一定程度的恢复。下列有关叙述错误的是（　　） A.绿色荧光在膜上一般不呈均匀分布状态 B.根据荧光恢复速度可推算细胞膜中蛋白质分子的运动速度 C.漂白部位荧光一定程度的恢复是因为细胞膜具有流动性 D.漂白部位荧光的恢复是因为被标记蛋白质恢复空间结构 知识点三　流动镶嵌模型的基本内容 1.结构模型 （1）图中a （2）图中b （3）图中c 【微思考】　如果将糖蛋白彻底水解得到的产物是　　　　　　　　　　。 2.结构特点及意义 （1）结构特点 （2）意义：对于细胞完成　　　　　、生长、分裂、运动等功能具有重要意义。 　（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）向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞。（　　） （4）膜蛋白在细胞膜上的分布是对称的。（　　） 探究｜细胞膜的流动镶嵌模型 如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧，思考回答： （1）水分子直接通过磷脂双分子层速率较慢的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （2）动物细胞吸水时，图中1的厚度会　　　（填“变大”“变小”或“不变”），理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （3）图中　　　　侧（填“A”或“B”）是细胞膜的外侧，判断依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 （4）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？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 1.细胞膜的流动镶嵌模型 （1）细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 （2）糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。 （3）脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。 2.理清磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系 （1）结构关系 磷脂 分子　磷脂 双分子层细胞膜 （2）数量关系 1层 细胞膜1层磷脂 双分子层2层磷脂分子 5.（教材P45“图3－5”变式）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。如图是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列相关叙述不正确的是（　　） A.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 6.在流动镶嵌模型提出后，研究人员又提出了“脂筏模型”：脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特意吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，结构模型如图所示，下列叙述不正确的是（　　） A.图中C代表膜蛋白 B.脂筏的存在不会影响膜的流动性 C.生物膜的基本支架是磷脂双分子层 D.破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体 1.如图是细胞间信息交流的一种方式，下列有关叙述正确的是（　　） A.A细胞膜上的a是与膜结合的信号分子 B.图示可以表示胰岛素通过血液运输作用于靶细胞 C.A和B之间保持功能的协调有赖于信息的交流 D.细胞之间的信息交流都要依赖细胞膜上的受体 2.（教材P46“拓展应用T2”改编）脂质体（如图）可用作药物的运载体，通过对其的修饰可以使其对特定细胞发挥作用。下列叙述错误的是（　　） A.脂质体到达细胞后可以通过与细胞膜发生融合进入细胞 B.脂质体与细胞膜的成分完全相同，有助于脂质体和细胞膜融合 C.适当地提高温度，可以加快脂质体膜的流动性 D.药物A是水溶性物质，药物B是脂溶性物质 3.下列关于细胞膜的叙述，正确的是（　　） A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，蛋白质含量最多 B.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多 C.细胞膜上的磷脂和蛋白质都可以运动，所以细胞膜具有流动性 D.细胞膜表面的糖类分子只能与蛋白质结合 4.（2025·河南安阳高一期中）如图为细胞膜的结构模型示意图，请据图回答下列问题： （1）该模型称为　　　　　　　　，结构D　　　　　　构成了细胞膜的基本支架。 （2）细胞膜不是静止不动的，而是具有　 　，主要表现为构成膜的　　　　分子可以侧向自由移动，膜中的　　　　大多也能运动。 （3）若此细胞是人的红细胞，则与血浆接触的一侧为图中的　　　　侧（填“M”或“N”）。 提示：完成课后作业　第3章　第1节 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章　细胞的基本结构 第1节　细胞膜的结构和功能 知识点一 重难探究 1.控制物质进出细胞　失去了控制作用 2.参与细胞间信息交流 即学即练 1.B　在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的控制物质进出细胞的功能，可以让有害的物质和无害的物质分隔开，B正确。 2.B　功能①表示细胞膜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，在生命起源过程中具有重要作用，A正确；功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但有些有害物质也能进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞是相对的，B错误；功能③表示进行细胞间的信息交流，激素通过与靶细胞膜上相应受体识别来调控生命活动，C正确；相邻的高等植物细胞可通过功能④（胞间连丝）进行信息交流，D正确。 知识点二 重难探究 1.（1）磷酸、甘油、脂肪酸等物质 （2）磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以在空气—水界面磷脂分子是头部向下，与水面接触，尾部则朝向空气一面 （3）磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层 （4）提示：如图所示 （5）科学家因测得从哺乳动物成熟的红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论 2.（1）脂质　（2）蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用 3.（1）①红色荧光　绿色荧光　②均匀分布　延长 （2）提示：人、鼠细胞融合成一个细胞，首先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，说明细胞膜上的蛋白质也是可以运动的。 即学即练 3.D　欧文顿通过用多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，发现脂溶性物质易穿过细胞膜，进而提出细胞膜的主要组成成分中有脂质，A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，并把细胞膜描述为暗—亮—暗三层结构的静态模型，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，B错误；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，C错误；细胞膜功能的不同与膜上蛋白质的种类和含量的不同有关，D正确。 4.D　由题意可知，用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，因此漂白部位荧光的恢复不可能是因为被标记蛋白质恢复空间结构，D错误。 知识点三 重难探究 （1）磷脂双分子层中间形成疏水区，阻碍水分子的进出　（2）变小　细胞膜具有流动性，动物细胞吸水时细胞膨胀，磷脂双分子层的厚度会变小　 （3）A　A侧具有糖被　（4）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 即学即练 5.C　图中a表示疏水区，a的疏水性确保了双层结构的稳定性，A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；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，B正确。③糖蛋白通常位于细胞膜外，发挥受体的作用，C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，D正确。 6.B　磷脂双分子层构成膜的基本支架，图中C代表膜蛋白，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，有的贯穿整个磷脂双分子层，A、C正确；据题意脂筏中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特意吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，影响了膜的流动性，B错误；破坏胆固醇就像破坏了胶水，可能会导致脂筏结构解体，D正确。 【随堂热练】 1.C　A细胞膜上的a是与信号分子结合的受体分子，b为信号分子，A错误；图示信息交流是相邻细胞间直接接触传递信息，而胰岛素是胰岛B细胞释放进入血液后再与细胞膜上的受体结合发挥作用，B错误；A能接受B传递的信息，A和B之间保持功能的协调有赖于信息的交流，C正确；高等植物相邻细胞间可以通过胞间连丝进行信息交流，不需要细胞膜上的受体，D错误。 2.B　细胞膜的主要成分包括脂质和蛋白质，脂质体到达细胞后可以通过与细胞膜发生融合进入细胞，A正确；细胞膜的成分还含有大量蛋白质，脂质体只有磷脂分子，与脂质体不同，B错误；流动性与温度有关，适当地提高温度，可以加快脂质体膜的流动性，C正确；由图可知，内部为亲水部位，药物A是水溶性物质，药物B位于脂肪酸尾部，是疏水的，药物B是脂溶性物质，D正确。 3.B　细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，但脂质含量最多，A错误；蛋白质是生命活动的承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，B正确；细胞膜上的磷脂和大多数蛋白质都可以运动，C错误；细胞膜表面的糖类分子可与蛋白质，或与脂质结合形成糖蛋白或糖脂，D错误。 4.（1）流动镶嵌模型　磷脂双分子层　（2）流动性　磷脂　蛋白质　（3）M 解析：（1）该模型称为流动镶嵌模型，结构D为磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本支架。（2）细胞膜不是静止不动的，而是具有（一定的）流动性，主要表现为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。（3）根据E糖蛋白的位置可以推出M侧为细胞膜外，所以若此细胞是人的红细胞，则与血浆接触的一侧为图中的M侧。 9 / 9 学科网（北京）股份有限公司 $