第2章 第2节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一生物必修1 分子与细胞学习笔记（浙科版）

本讲义聚焦细胞膜控制细胞与环境联系的核心知识点，从选择透过性功能切入，通过模拟实验探究透析膜半透性，进而阐述磷脂、蛋白质等组成成分，构建流动镶嵌模型，最后延伸至细胞壁的成分与作用，形成完整知识脉络。 资料以实验探究（如透析膜实验）和任务驱动（分析磷脂排布、蛋白质分布）为特色，培养科学思维与探究实践能力，结构与功能观贯穿始终。课中助力教师引导学生深度理解，课后通过练习题与判断正误帮助学生巩固知识，查漏补缺。

第二节　细胞膜控制细胞与周围环境的联系 [学习目标]　1.说明细胞膜具有选择透过性。2.说出细胞膜各组成成分。3.概述生物膜结构模型的基本内容。4.说出细胞壁的组成成分和生理作用。 一、细胞膜具有选择透过性 1．细胞膜的位置：细胞膜也称质膜，是围绕在细胞外层，将细胞与周围环境区分开的结构。 2．细胞膜的功能：是细胞对外界环境的屏障，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。 3．通过模拟实验探究膜的透过性 (1)实验原理 半透膜具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过，而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过。 (2)方法步骤 ①设置如下实验装置，取A、B两个透析袋，两透析袋内分别加入等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液，烧杯内注入等量蒸馏水，直至淹没透析袋。 ②向A组透析袋外面的蒸馏水中加入适量碘－碘化钾溶液，A、B两组静置12 h。 ③观察A组实验现象；取B组透析袋外面的蒸馏水2 mL，加入2 mL本尼迪特试剂，热水浴2～3 min，观察颜色变化。 (3)结果分析：葡萄糖分子和碘可以通过透析膜，而淀粉分子无法通过。所以，透析膜对分子的进出具有半透性。 4．细胞膜的功能特性 细胞膜可以控制物质进出，选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行。这一特性称为细胞膜的选择透过性。 判断正误 (1)细胞膜是细胞的保护性屏障(　　) (2)细胞膜可以控制物质进出(　　) (3)模拟探究膜的透过性实验中，透析膜对分子的进出具有选择透过性(　　) 答案　(1)√　(2)√　(3)× 提示　(3)透析膜只有半透性，不具有选择性，该实验能证明透析膜对分子的进出具有半透性。 任务一：通过模拟实验探究膜的透过性 1．A组加入碘－碘化钾溶液后，烧杯内蒸馏水呈现什么颜色？静置12 h后，颜色又如何？原因是什么？透析袋内淀粉溶液颜色有何变化？ 提示　烧杯内蒸馏水呈现棕色；静置12 h后，还是棕色；因为淀粉分子无法通过透析膜；透析袋内淀粉溶液变蓝色。 2．本尼迪特试剂检测的现象是什么？B组实验说明了什么？ 提示　出现红黄色沉淀；B组实验说明葡萄糖能透过透析膜进入蒸馏水中。 3．由A组和B组实验现象可以得出什么结论？ 提示　透析膜对分子的进出具有半透性。 1．下列哪项不属于细胞膜的功能(　　) A．控制物质进出细胞 B．将细胞与外界环境分隔开 C．进行细胞间的信息交流 D．提高细胞内化学反应的速率 答案　D 解析　提高细胞内化学反应的速率不是细胞膜的功能，D符合题意。 2．(2024·杭州高一联考)已知葡萄糖等小分子和离子可以通过透析膜，而大分子则无法通过。某小组做了下列模拟实验：a是葡萄糖溶液，c是淀粉溶液，b和d是蒸馏水，向d中加入适量碘－碘化钾溶液。下列叙述正确的是(　　) A．静置12 h后d处的颜色变化是棕色变蓝色 B．一段时间后b处取出的液体含有还原糖 C．12 h内c处的颜色变化是蓝色越来越浅 D．该实验证明透析膜具有选择透过性 答案　B 解析　淀粉为大分子物质，无法通过透析膜，d处无淀粉，所以d处不能变为蓝色，A错误；由于葡萄糖可以通过透析膜进入b，因此一段时间后b处取出的液体含有还原糖，B正确；碘－碘化钾可以通过透析膜从d进入c，而淀粉遇碘变蓝色，所以12 h内c处的颜色变化是蓝色越来越深，C错误；透析膜只有半透性，不具有选择透过性，该实验能证明透析膜对分子的进出具有半透性，D错误。 二、细胞膜的成分、结构和细胞壁 1．细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成 (1)磷脂 ①元素组成：含有C、H、O、P四种元素，有些磷脂还含有N元素。 ②分子特性：两性分子。其一端含有P元素，形成磷脂的“头”，具有亲水性，也称极性；另一端含有2条长长的脂肪酸链，形成磷脂的2个“尾”，具有疏水性，也称非极性。 ③结构模型 ④模型解读 在水中，不同磷脂分子疏水性的尾部相对排列，内部形成一个疏水的环境；而亲水性的头部则朝向外侧，与水接触。磷脂分子在水中可形成双层结构，称为磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本骨架。 (2)膜蛋白(细胞膜上的蛋白质)：和磷脂分子一样，有水溶性部分和脂溶性部分。 ①通常细胞的功能越多，其膜蛋白的种类和数量就越多。 ②种类和功能 a．转运蛋白：有些膜蛋白选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞。 b．酶：有些膜蛋白催化特定化学反应。 c．连接蛋白：同一组织的相邻细胞间通过某些膜蛋白紧密连接在一起。 d．受体蛋白：某些膜蛋白接收外界信息或刺激，激活细胞内相应生理生化反应，在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用。 (3)胆固醇 ①分布：存在于动物细胞膜中，占细胞膜所有脂质的10%～30%。植物细胞膜一般不含胆固醇，但含有其他固醇类化合物。 ②具体部位：主要位于磷脂双分子层的疏水环境中。 ③结构特点：具有一个很小的亲水基团，与磷脂头部连接(如图)。 ④功能：在动物细胞中，胆固醇能保持细胞膜的稳定性。胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用。一方面，胆固醇通过与磷脂脂肪酸链的相互作用，具有限制其运动、增加其有序性的作用；另一方面，胆固醇也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性，保证细胞膜在通常情况下处于流动状态。这种双重的调节作用取决于环境和胆固醇的数量。 (4)糖类 ①分布：细胞膜中的糖类通常与细胞膜中的蛋白质或脂质结合，存在于细胞膜外表面，因此被称为细胞外被或糖萼。 ②功能：不仅对细胞膜起保护作用，而且在细胞识别过程中起重要作用。 2．生物膜具有流动性 (1)生物膜 ①概念：细胞内所有的膜称为生物膜。 ②特点：不同部位的膜功能有所不同，但它们都具有相似的物质组成和空间结构。 (2)人鼠细胞融合实验 ①方法：荧光标记法。 ②过程 ③结论：细胞膜的蛋白质是呈流动状态的。 (3)生物膜的流动镶嵌模型 ①建立者：辛格和尼克尔森。 ②基本模型 ③模型内容 a．磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。 b．蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。 c．磷脂和蛋白质的位置不是固定的，生物膜具有一定流动性。 ④生物膜具有流动性的原因及与生物膜的功能关系 a．原因：磷脂双分子层中间的疏水层通常情况下呈液态，磷脂分子在膜中的位置并不固定，使得磷脂分子及附着于其上的蛋白质分子发生运动。 b．与生物膜的功能关系：与生物膜进行能量转换、物质转运、信息传递和分裂等功能密切相关。 3．细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构 植物的细胞壁 (1)主要成分：纤维素、果胶等。真菌和大多数原核细胞的细胞壁组成物质和结构与植物不同。 (2)特点：具有全透性，与细胞的选择透过性无关，水、离子和其他分子都极易通过。 (3)作用 ①保护细胞，维持细胞形态，加强细胞的机械强度。 ②参与细胞间的相互粘连，是激素等化学信号传递的介质和通路。 判断正误 (1)磷脂分子由亲水“头”部和疏水“尾”部构成，是两性分子(　　) (2)植物细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，还含有少量糖类、胆固醇(　　) (3)糖类存在于细胞膜的外表面，对细胞膜只起保护作用(　　) (4)环境温度较低时，胆固醇有助于保持细胞膜的柔韧性(　　) (5)流动镶嵌模型认为生物膜具有流动性和内外结构的对称性(　　) (6)用纤维素酶和果胶酶同时处理可以瓦解所有细胞壁(　　) 答案　(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 提示　(2)细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，还含有少量糖类，植物细胞膜一般不含胆固醇，但含有其他固醇类化合物。(3)糖类存在于细胞膜的外表面，与蛋白质或脂质结合后不仅对细胞膜起保护作用，而且在细胞识别中起重要作用。(5)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，体现了膜内外结构的不对称性。(6)用纤维素酶和果胶酶同时处理只能瓦解植物细胞壁，不可以瓦解所有细胞壁。 任务二：探索细胞膜的结构 1．分析细胞膜中磷脂分子的排布特点 磷脂分子的结构示意图如图： (1)磷脂分子在空气－水界面上怎样排布？下列能正确反映其分布的是A。 (2)考虑细胞内外的环境，细胞膜中的磷脂分子应如何分布？请画出图示。 提示　如图所示 2．分析细胞膜中蛋白质分子的排布特点 (1)资料1　关于电镜成像：电子束照射大分子物质散射度高，呈暗带；照射小分子物质，散射度低，呈亮带。 请据资料1分析罗伯逊在电镜下看到细胞膜清晰的暗－亮－暗的三层结构中蛋白质的分布方式。 提示　蛋白质的分布方式为蛋白质－脂质－蛋白质。 (2)“蛋白质－脂质－蛋白质”模型的理论厚度。 资料2　按照“蛋白质－脂质－蛋白质”模型来看，细胞膜的厚度应该是单层磷脂厚度的两倍，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20 nm。但是罗伯逊检测到电镜下的细胞膜的厚度约为7～8 nm。 请据资料2指出“蛋白质－脂质－蛋白质”模型的不足之处并对细胞膜的结构进行合理推测。 提示　资料2表明“蛋白质－脂质－蛋白质”模型中把脂质看成静态的刚性结构，蛋白质平铺在磷脂双分子层表面形成的膜厚度与真实所测不符。因此，蛋白质一定不是只覆盖在磷脂双分子层外侧，应该会嵌入磷脂双分子层中。 (3)资料3　20世纪60年代，冰冻蚀刻技术得到了应用。科学家将细胞进行快速低温冷冻，用冷刀将细胞标本骤然冲断开。这时，磷脂双分子层的疏水端裂开，从而显示出蛋白质颗粒在膜中的真实分布情况。通过一定的技术处理，科学家在电子显微镜下观察到，细胞膜的外层磷脂和内层磷脂表面都有凸起的蛋白质颗粒，还残留下来了蛋白质随着另一层磷脂离开之后留下的窟窿。 通过冰冻蚀刻实验结果，你可以得出什么结论？ 提示　磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、贯穿于磷脂双分子层。 3．(2025·衢州高一期中)下列有关细胞膜的叙述，错误的是(　　) A．细胞膜是细胞的边界 B．细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质 C．不同细胞的识别体现了细胞间的信息交流 D．磷脂分子头部是疏水的，尾部是亲水的 答案　D 解析　细胞膜将细胞与周围环境分隔开，是细胞的边界，A正确；细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，还有少量糖类，B正确；磷脂分子头部是亲水的，尾部是疏水的，D错误。 4．如图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答下列问题： (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)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________的特点。 (4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？________(填字母)。 (5)该种细胞膜的结构模型被称为________。 答案　(1)蛋白质　氨基酸　D　磷脂双分子层　(2)E　糖蛋白　(3)一定的流动性　(4)B、E　(5)流动镶嵌模型 课时对点练 [分值：100分] 第1～8题，每题5分；第9～13题，每题6分，共70分。 题组一　通过模拟实验探究膜的透过性 1．已知物质X与物质Y能产生蓝色反应，用X、Y的溶液作为材料来探究物质能否通过半透膜，下列实验的现象和结论对应错误的是(　　) 选项 烧杯内盛 有X溶液 漏斗内盛 有Y溶液 结论 A 变蓝 不变蓝 Y能通过半透膜，而X不能 B 不变蓝 不变蓝 X能通过半透膜，而Y不能 C 变蓝 变蓝 X和Y都能通过半透膜 D 不变蓝 变蓝 X能通过半透膜，而Y不能 答案　B 解析　若烧杯内盛有的X溶液与漏斗内盛有的Y溶液都不变蓝，说明漏斗内的Y物质不能通过半透膜进入烧杯内，烧杯内的X物质也不能通过半透膜进入漏斗内，B错误。 题点　通过模拟实验探究膜的透过性 2．(2025·绍兴高一期中)血液透析是将病人的血液引流至体外，经过一种人工合成的膜材料，把代谢废物透析掉，所模拟细胞膜具有的功能是(　　) A．将细胞与外界环境分隔开 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间的信息交流 D．控制细胞的代谢 答案　B 解析　由题意可知，血液透析的作用是把病人血液中的代谢废物透析掉，其他物质保留在血液内，这模拟了生物膜的选择透过性，体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能，B正确。 题点　细胞膜具有选择透过性 题组二　细胞膜的成分、结构和细胞壁 3．(2025·杭州高一期中)磷脂双分子层的结构模型如图所示，a、b表示磷脂分子的特定部位。下列叙述错误的是(　　) A．磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架 B．a表示磷脂的头部，含有P元素 C．b表示磷脂的尾部，由2条脂肪酸链组成 D．磷脂双分子层的内部是一个亲水的环境 答案　D 解析　磷脂分子由头部和尾部组成，头部(a部分)具有亲水性，含有磷酸基团，磷酸基团中含有P元素，B正确；磷脂双分子层的内部是脂肪酸链，是疏水的环境，D错误。 题点　细胞膜的成分 4．(2025·金华高一期中)1907年，威尔逊用两种不同颜色的海绵做了一个实验。他用机械方法将海绵体分成单个细胞，当把两个不同种属的海绵细胞在体外混合时，分离的细胞迅速重新聚集成团。有趣的是，只有同种细胞发生聚集，每个聚集体只含有同一种着色的海绵细胞。上述同一着色的海绵细胞能聚集，下列相关说法不正确的是(　　) A．这个现象是细胞识别的结果 B．细胞膜表面有相同糖蛋白的海绵细胞聚集 C．海绵细胞膜上的磷脂分子是流动的，蛋白质分子是不动的 D．海绵细胞膜上的磷脂在空气—水的界面上铺成单分子层，其面积约是细胞表面积的2倍 答案　C 解析　分析题意可知，当把两个不同种属的海绵细胞在体外混合时，只有同种细胞发生聚集，每个聚集体只含有同一种着色的海绵细胞，这个现象是细胞识别的结果，该识别结果与细胞膜表面的糖蛋白有关，可能是因为细胞膜表面有相同糖蛋白的海绵细胞聚集，A、B正确；海绵细胞膜上的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，C错误；磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架，海绵细胞膜上的磷脂在空气—水的界面上铺成单分子层，其面积约是细胞表面积的2倍，D正确。 题点　细胞膜荧光标记实验 5．膜蛋白对细胞膜功能的实现非常重要。下列不属于膜蛋白功能的是(　　) A．控制某些分子和离子的进出 B．催化化学反应的进行 C．构成细胞膜结构的基本骨架 D．接收外界信号或刺激，激活细胞内相应生理生化反应 答案　C 解析　细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，不是膜蛋白，C符合题意。 题点　细胞膜的成分和结构 6．胆固醇在磷脂双分子层中的分布如图所示，下列叙述错误的是(　　) A．胆固醇主要存在于动物细胞膜的脂双层内部 B．胆固醇可与磷脂分子的尾部相互作用，限制其运动 C．胆固醇属于脂质，不存在亲水基团 D．胆固醇能将磷脂分子隔开，增强其运动 答案　C 解析　胆固醇属于脂质，属于两亲物质，其结构中具有疏水与亲水两种基团，C错误。 题点　细胞膜的成分 7．(2025·丽水高一期中)如图是真核细胞的细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列叙述错误的是(　　) A．①②③在细胞膜上都是静止的 B．②在细胞膜上的分布是不均匀的 C．③构成细胞膜的基本骨架 D．①与细胞间的信息交流有关 答案　A 解析　①②③在细胞膜上是可以运动的，A错误；②(蛋白质)在细胞膜上的分布是不均匀的，有的镶嵌分布，有的贯穿整个磷脂双分子层，B正确；③是磷脂双分子层，构成细胞膜的基本支架，C正确；①是糖蛋白，与细胞间的信息交流有关，D正确。 题点　流动镶嵌模型的基本内容 8．(2025·温州高一期中)细胞壁是一些细胞具有的结构，如植物细胞、大多数原核细胞和真菌细胞，但其组成成分和结构有差异。下列叙述正确的是(　　) A．植物细胞壁参与细胞间相互粘连 B．细胞壁的成分都是纤维素 C．细胞壁与细胞的选择透过性有关 D．细胞壁具有支持和保护作用，与化学信号传递无关 答案　A 解析　植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，原核生物细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质，B错误；细胞壁具有全透性，与细胞的选择透过性无关，C错误；细胞壁具有支持和保护作用，也是激素等化学信号传递的介质和通路，D错误。 题点　细胞壁综合 (2025·杭州高一期中)阅读下列材料，完成第9、10小题。 分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体(如图)。研究人员在脂质体上携带药物，镶嵌上相应抗体，制造出一种能够定向运输靶向药物的载体，已在癌症治疗中得到应用。 9．据图推测，脂质体a、b两处位置所运载的药物性质分别为(　　) A．a、b位置均运载水溶性药物 B．a位置运载水溶性药物，b位置运载脂溶性药物 C．a、b位置均运载脂溶性药物 D．a位置运载脂溶性药物，b位置运载水溶性药物 答案　B 解析　磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，图中a位置是水溶性液体环境，b位置是疏水性尾部区域，所以a位置运载水溶性药物，b位置运载脂溶性药物，B符合题意。 题点　细胞膜的成分 10．下列关于脂质体的分析与推测，正确的是(　　) A．脂质体的结构组成与细胞膜完全相同 B．脂质体的两层磷脂分子含量相同且完全对称 C．加入适量胆固醇后，脂质体的流动性会发生改变 D．脂质体外镶嵌的抗体属于多糖，能够特异性识别癌变部位 答案　C 解析　脂质体只有磷脂分子，和细胞膜成分、结构不同，A错误；脂质体的外层磷脂分子含量比内层多，B错误；胆固醇能调节细胞膜的流动性，加入胆固醇会改变脂质体的流动性，C正确；脂质体外镶嵌的抗体属于蛋白质，D错误。 题点　细胞膜的成分 11．下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与结论之间对应关系，错误的是(　　) 选项 科学史实验 结论 A 脂溶性物质更容易通过细胞膜进入植物细胞 细胞膜由脂质组成 B 人红细胞膜中脂质铺成单层后是细胞膜表面积的2倍 细胞膜由双层脂质分子构成 C 蛋白酶处理细胞膜后其通透性发生改变 细胞膜中含有蛋白质 D 用荧光染料标记了表面蛋白质的人鼠细胞融合实验 证明细胞膜的流动镶嵌模型 答案　D 解析　欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出膜是由脂质组成的，A正确；戈特和格兰德尔用有机溶剂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，测得单分子层的面积约为红细胞表面积的2倍，由此他们得出的结论是细胞膜由双层脂质分子构成，B正确；蛋白酶处理细胞膜后其通透性发生改变，说明细胞膜中含有蛋白质，C正确；荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，表明细胞膜具有流动性，D错误。 题点　生物膜的研究历程 12.(2025·舟山高一期中)脂滴普遍存在于动物细胞中，由磷脂分子包裹脂质组成。研究发现，携带着HMGB1分子的脂滴释放到细胞外，可加重机体的某些炎症反应。通过成像实验观察到HMGB1位置如图所示。下列叙述错误的是(　　) A．脂滴膜的基本骨架是磷脂双分子层 B．脂滴中部分脂质的元素组成为C、H、O C．HMGB1可能是一种蛋白质分子 D．HMGB1有水溶性部分和脂溶性部分 答案　A 解析　脂滴由磷脂分子包裹脂质组成，磷脂分子头部具有亲水，尾部具有疏水性，推测脂滴膜由一层磷脂分子构成，A错误；脂滴中含有油脂，元素组成为C、H、O，B正确；HMGB1分子可加重机体的某些炎症反应，且贯穿脂滴膜，推测其可能为一种膜蛋白，有水溶性部分和脂溶性部分，C、D正确。 题点　细胞膜的成分 13．荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是(　　) A．该实验过程说明细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的 B．该实验过程说明细胞膜具有选择透过性 C．若改变实验温度，淬灭部位荧光再现速率可能会改变 D．由实验结果可知，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1 答案　B 解析　实验中淬灭部位荧光可再现，说明其他地方的蛋白质可以运动到淬灭部位，所以该实验过程说明细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的，A正确；该实验过程说明了细胞膜具有流动性，B错误；细胞膜的运动速率与温度有一定的关系，如果改变实验温度，淬灭部位荧光再现速率可能会改变，C正确；根据图乙可知，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1，该现象可以说明淬灭部位再次出现荧光是由于其他部位的蛋白质运动到该部位，而不是原来已经淬灭的荧光重新恢复了，D正确。 题点　细胞膜的流动性 14．(14分)图1是动物细胞膜的结构模型示意图，图2是科学家在不同温度条件下，检测不同人工膜的微粘度(与膜的流动性呈负相关)结果。请据图回答下列问题： (1)哺乳动物成熟红细胞通常用作制备纯净的细胞膜的材料，最简单的制备方法是将红细胞用________处理。组成③的分子其尾部为非极性的________。 (2)细胞膜的这种结构模型被称为____________。人体器官移植时，植入的器官常常被排异，引起这种反应与图中①具有________功能有关。 (3)不同生物膜的功能有差异，从组成成分分析，主要原因是②的________不同。细胞膜具有流动性，其流动性表现为________(填数字)可以移动。 (4)胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，据图2分析，胆固醇在较高温度时能________(填“增加”或“降低”)膜的流动性。 答案　(1)清水(或蒸馏水)　脂肪酸链　(2)流动镶嵌模型　识别(或信息交流)　(3)种类和数量　②③(或①②③)　(4)降低 解析　(3)蛋白质是生命活动的主要承载者，生物膜功能的复杂程度主要与膜中②(蛋白质)的种类和数量有关。细胞膜的流动性主要是由于构成细胞膜的蛋白质分子和脂质分子具有运动性，是可以运动的，即细胞膜的流动性表现为①(糖蛋白)、②(蛋白质)、③(磷脂分子)可以移动。(4)由图2可知，温度高于25 ℃时，不含胆固醇的人工膜微粘度低于含胆固醇的人工膜，而微粘度与膜的流动性呈负相关，因此胆固醇在较高温度时能降低膜的流动性。 题点　细胞膜的结构和功能的综合 15．(16分)图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图，该抗原是一种特定的糖蛋白，数字表示氨基酸序号。回答下列问题： (1)与糖蛋白的元素组成相比，磷脂特有的元素为________。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的________侧，而磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)则相反。磷脂分子可以侧向自由移动，与细胞膜的结构具有一定的________有关。 (2)红细胞膜的基本骨架是________，图2所示抗原________于整个基本骨架。该抗原含有________个肽键，连接到蛋白质分子上的寡糖链的分布特点是________。 (3)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖，该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间不需要催化剂催化，即可快速连接在一起，对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰，科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标。 操作思路：将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，__________________________________，利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞。 答案　(1)P　外　流动性　(2)磷脂双分子层　贯穿　130　只分布在细胞膜外侧　(3)将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接 解析　(1)糖蛋白由糖和蛋白质组成，糖类元素组成为C、H、O，蛋白质元素组成为C、H、O、N，磷脂元素组成为C、H、O、P、N(少数)，所以磷脂特有的元素为P。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的外侧。磷脂分子可以侧向自由移动以及大多数蛋白质可以运动使细胞膜具有一定的流动性。(2)红细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，图2所示抗原贯穿于整个基本骨架。结合图示可知，该抗原有1条肽链，131个氨基酸，所以有130个肽键。由图可知，连接到蛋白质分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧。(3)三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间不需要催化剂催化，即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间连接即可用荧光基团标记细胞。 题点　细胞膜的结构和功能的综合 学科网（北京）股份有限公司 $