3.1细胞膜的结构和功能（导学案）生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦“细胞膜的结构和功能”，涵盖细胞膜三大功能、成分探索历程及流动镶嵌模型。课前预习以填空梳理基础，课堂探究通过表格归纳功能实例与科学史，讨论题深化结构与功能关系，搭建从基础到进阶的学习支架。 导学案融合科学史与模型建构，通过科学家实验历程培养科学思维，小组合作讨论提升探究实践能力。分层次检测题兼顾基础与拓展，结合脂质体应用实例强化生命观念，助力学生理解结构与功能相适应。

3.1细胞膜的结构和功能（导学案） (1)说出细胞膜的三大功能，举例说明细胞膜控制物质进出的相对性。 (2)简述细胞膜成分的探索历程，理解细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。 (3)阐述流动镶嵌模型的基本内容，说明细胞膜的结构特点——流动性。 (4)认同科学探究是一个不断提出假说、修正和完善的过程。 【学习重点】 (1)细胞膜的三大功能。 (2)细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。 (3)细胞膜结构探索的科学史历程。 【学习难点】 (1)细胞膜结构与功能相适应的理解。 (2)荧光标记实验证明细胞膜流动性的原理。 (3)磷脂双分子层与蛋白质镶嵌方式。 请阅读教材P40-44，以下横线中已填好正确答案。 (1) 细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开；②控制物质进出细胞；③进行细胞间的信息交流。 (2) 细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，如有些细菌和病毒能侵入细胞。 (3) 细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，此外还有少量的糖类。其中，磷脂是细胞膜的主要成分。 (4) 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 (5) 1895年，欧文顿通过通透性实验推测细胞膜中含有脂质。1925年，戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞膜中的脂质，铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的2倍，推测细胞膜中的磷脂排列为连续的两层。 (6) 1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗结构，提出所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，并把细胞膜描述为静态的统一结构。 (7) 1970年，弗雷和埃迪登用荧光标记法进行小鼠细胞和人细胞融合实验，实验结论是细胞膜具有流动性。 (8) 1972年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型。其基本内容：磷脂双分子层是细胞膜的基本支架；蛋白质分子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，有的贯穿整个磷脂双分子层；细胞膜外表还有由糖类与蛋白质结合形成的糖蛋白，与细胞表面的识别等功能密切相关。 一、实验探究→一、细胞膜的功能 阅读课本p40-41，完成以下表格。 细胞膜的功能 实例 将细胞与外界环境分隔开 原始海洋景观想象图 控制物质进出细胞 细胞会从外界吸收营养物质，排出代谢废物 进行细胞间的信息交流 激素、神经递质与靶细胞上的受体识别并结合、精卵结合、高等植物细胞的胞间连丝 二、实验探究→二、对细胞膜成分的探索 阅读课本p42，完成以下表格。 三、实验探究→三、对细胞膜成分的探索 阅读课本p43，完成以下任务。 【讨论】1.细胞膜的组成成分包括？ 细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞 膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%~10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。 【讨论】2.罗伯特森认为细胞膜的结构是怎样？ 细胞膜为清晰的暗—亮—暗的三层静态结构。 【讨论】3.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验说明细胞膜具有怎样的特点？ 细胞膜具有一定的流动性。 【讨论】4.哪位科学家提出了细胞膜的流动镶嵌模型？ 辛格和尼科尔森。 四、实验探究→四、流动镶嵌模型的基本内容 阅读课本p43-44，小组合作思考与讨论完成以下问题。 【讨论】1.磷脂分子在细胞膜中如何排布及状态？ 磷脂分子内部为疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，具有屏障作用。 磷脂分子状态：多种运动方式 【讨论】2.蛋白质分子在细胞膜中如何排布及状态？ 蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：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，有的贯穿于整个磷脂双分子层。 【讨论】3.糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？ 糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂。 【筑基·必备知识通关】 1．下列对细胞膜成分的叙述，正确的是（） A．细胞膜的主要成分是蛋白质和糖类，其中蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用 B．动物细胞膜中的脂质主要是磷脂还含有少量胆固醇 C．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质也都能自由运动 D．提取细胞中的磷脂分子平铺在空气—水的界面，磷脂分子排列为连续两层 【答案】B 【详解】A、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，糖类仅占少量，A错误； B、动物细胞膜的脂质以磷脂为主要成分，同时胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，含量较少，B正确； C、构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，但膜中的蛋白质大多数可以运动，并非所有蛋白质都能自由运动，C错误； D、磷脂分子头部亲水、尾部疏水，在空气—水界面会排列为连续的单层，且如果提取的是具有细胞器膜、核膜的真核细胞的磷脂，总磷脂量远多于细胞膜的磷脂含量，D错误。 2．如图为人体内细胞间信息交流的某些方式的示意图。以下叙述错误的是（） A．从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样 B．细胞之间并不都是通过信号分子与细胞膜上受体蛋白结合来传递信息 C．细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，如精卵结合时的识别作用 D．病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合体现了细胞膜可进行细胞间的信息交流 【答案】D 【详解】A、图中甲为细胞膜直接接触传递信息、乙为通过体液运输信号分子传递信息、丙为神经细胞释放神经递质传递信息，体现了细胞间的信息交流方式多种多样，A正确； B、细胞间信息交流并非都依赖信号分子与细胞膜上受体结合，例如高等植物可通过胞间连丝传递信息，性激素等脂溶性信号分子的受体位于细胞内部，B正确； C、细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，精卵结合过程中的识别作用就依赖细胞膜表面的糖蛋白，C正确； D、细胞间信息交流的双方均为细胞，病毒没有细胞结构，因此病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合不能体现细胞间的信息交流，D错误。 3．如图为细胞膜的流动镶嵌模型图，下列相关叙述正确的是（） A．细胞识别功能的实现与图中结构③密切相关 B．细胞膜的选择透过性只与②有关 C．细胞膜是细胞的一道屏障，可阻止所有对细胞有害的物质进入 D．磷脂分子形成的脂双层是完全对称的，蛋白质的分布是不对称的 【答案】A 【详解】A、结构③是糖蛋白，有识别作用，因此细胞识别功能的实现与图中结构③密切相关，A正确； B、①为磷脂双分子层，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用；②为膜中蛋白质，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。可见，细胞膜的选择透过性与①和②均有关，B错误； C、细胞膜控制物质进出细胞的功能是相对的，对细胞有害的物质有时也能进入细胞，C错误； D、脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，表明脂双层是不完全对称的，蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，蛋白质的分布是不对称的，D错误。 4．某生物细胞膜结构如下图所示（其中④为胆固醇），下列相关叙述错误的是（） A．①为磷脂分子，由疏水的头和亲水的尾组成 B．②是蛋白质，其种类、数量与细胞膜功能的复杂性有关 C．③与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关 D．该细胞膜为动物细胞膜，且④还参与人体血液中脂质的运输 【答案】A 【详解】A、①为磷脂，磷脂分子是由亲水的头部和疏水的尾部组成，A错误； B、②是细胞膜上的蛋白质，细胞膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量密切相关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确； C、③是糖蛋白和糖脂，分布于细胞膜外侧，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递、细胞保护和润滑等功能密切相关，C正确； D、胆固醇是动物细胞膜的特有成分，因此该细胞膜为动物细胞膜，胆固醇既是构成动物细胞膜的重要成分，还参与人体血液中脂质的运输，D正确。 5．细胞膜中脂质约占其总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%～10%。由此推测，细胞膜的主要组成成分是（） A．脂质、蛋白质 B．脂质、糖类 C．蛋白质、糖类 D．糖类、核酸 【答案】A 【详解】根据细胞膜的物质组成比例可知，脂质和蛋白质是细胞膜的主要组成成分，A正确，BCD错误。 【拓能·关键能力进阶】 6．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体（如图），它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列叙述正确的是（） A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 【答案】C 【详解】磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部，形成双层球形脂质体时，内外侧均为亲水头部朝向水溶液，因此内部a区域为亲水的水环境（a处嵌入水溶性药物），两层磷脂之间的b区域为疏水的尾部区域（b处嵌入脂溶性药物）；且脂质体与细胞膜成分均以磷脂双分子层为基本支架，可通过膜融合将药物送入靶细胞，A、B、D错误，C正确。 7．有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述，正确的是（） A．细胞膜上大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性 B．利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性 C．欧文顿利用“相似相溶原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和蛋白质 D．罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型 【答案】A 【详解】A、流动镶嵌模型的基本观点认为，构成细胞膜的磷脂双分子层可以侧向自由移动，细胞膜上大多数蛋白质也是可以运动的，因此二者都具有一定的流动性，A正确； B、证明细胞膜具有流动性的人鼠细胞融合实验，采用的是荧光标记法标记细胞膜上的蛋白质，B错误； C、欧文顿仅通过脂溶性物质更易进出细胞的现象，推测细胞膜由脂质组成，当时并未得出细胞膜含有磷脂和蛋白质的结论，C错误； D、罗伯特森是在电子显微镜下观察到细胞膜“暗-亮-暗”的三层结构，进而提出了静态的三明治结构模型，D错误。 8．下列关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述，正确的是（） A．欧文顿用500多种化学物质对动物细胞的通透性进行了上万次实验，推测出细胞膜的主要成分由脂质组成 B．戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质，测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍 C．罗伯特森观察到细胞膜为暗—亮—暗三层结构，提出细胞膜结构为脂质—蛋白质—脂质，并将其描述为静态的统一结构 D．辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型，膜中的蛋白质大多是运动的 【答案】D 【详解】A、1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞（不是动物细胞）的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。据此推测：细胞膜是由脂质组成的，A错误； B、戈特和格伦德尔实验使用的是无核膜和细胞器膜的哺乳动物成熟红细胞，若用口腔上皮细胞，提取的脂质包含细胞内其他生物膜的脂质，单分子层面积会远大于细胞表面积的2倍，B错误； C、罗伯特森观察到的暗—亮—暗三层结构，对应的是蛋白质—脂质—蛋白质的结构模型，C错误； D、辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型认为，细胞膜具有流动性，磷脂双分子层可以运动，膜中的大多数蛋白质也可以运动，D正确。 9．如图为科学家在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型，脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构，其面积可能占膜表面积的一半以上。下列有关叙述错误的是（） A．在该脂筏模式图中，b侧代表细胞膜的外表面 B．脂筏模型表明脂质在细胞膜上是不均匀分布的 C．c代表膜蛋白，其跨膜肽段具有较强的亲水性 D．细胞间信息交流过程中脂筏可能发挥重要作用 【答案】C 【详解】A、糖蛋白的糖侧链仅分布在细胞膜的外表面，图中b侧存在糖链，因此b侧代表细胞膜外表面，A正确； B、脂筏区域脂质分子排列紧密、流动性低，与膜其他区域脂质分布状态不同，说明脂质在细胞膜上是不均匀分布的，B正确； C、磷脂双分子层内部是疏水的脂肪酸尾部，膜蛋白的跨膜肽段需要与疏水的内部区域结合，因此跨膜肽段具有较强的疏水性，C错误； D、脂筏上分布有膜蛋白，细胞间信息交流通常需要细胞膜表面的受体（本质为膜蛋白）参与，因此脂筏可能在细胞间信息交流过程中发挥重要作用，D正确。 10．细胞膜结构和功能正常是保证细胞生命活动正常进行的前提条件之一。下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是（） A．精子和卵细胞的相互识别现象体现了细胞膜的流动性 B．活的动物细胞的细胞膜能阻止台盼蓝染液进入细胞 C．部分相邻细胞之间可通过细胞膜上的受体进行信息交流 D．功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类一般越多 【答案】A 【详解】A、精子和卵细胞的相互识别现象体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能，细胞膜的流动性是其结构特点，常体现在胞吞、胞吐、细胞融合等过程中，A错误； B、活的动物细胞的细胞膜具有选择透过性，可阻止台盼蓝等对细胞有害的物质进入细胞，因此活细胞不会被台盼蓝染色，B正确； C、部分相邻细胞之间可通过细胞膜直接接触，依靠细胞膜上的受体识别信号分子完成信息交流，如细胞毒性T细胞与靶细胞的识别结合，C正确； D、蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类和数量一般越多，D正确。 【冲刺·核心素养拓展】 11．蓝细菌光合片层膜（类似类囊体膜）和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酯（DGDG）。在缺磷条件下，植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是（） A．膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说 B．构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O C．在类囊体膜双分子层结构中，半乳糖位于内侧 D．缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性 【答案】C 【详解】A、蓝细菌光合片层膜(类似类囊体膜)和叶绿体的类囊体膜的主要成分相似，支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说，A正确； B、MGDG为单半乳糖甘油二酯，DGDG为双半乳糖甘油二酯，糖和甘油二酯的元素组成均为C、H、O，B正确； C、生物膜磷脂双分子层亲水头部在外，疏水尾部相对，半乳糖是水溶性的，位于外侧，C错误； D、单半乳糖甘油二酯（MGDG）、双半乳糖甘油二酯（DGDG）和磷脂分子的结构相似，缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性，D正确。 12．脂筏是细胞膜上由胆固醇(能限制磷脂分子运动)、磷脂等富集形成的微结构域(如图所示局部特化区域)，常聚集特定功能蛋白，参与信号传递等过程。下列关于脂筏及细胞膜结构的叙述，正确的是（） A．脂筏中胆固醇含量高，会显著增强细胞膜的流动性 B．糖链仅分布在细胞膜的外侧，体现了膜结构的不对称性 C．脂筏的存在说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是均匀的 D．脂筏中膜蛋白的种类和数量不会影响细胞膜的功能复杂程度 【答案】B 【详解】A、题干明确指出胆固醇能限制磷脂分子运动，因此脂筏中胆固醇含量高，会降低细胞膜的流动性，而非增强，A错误； B、糖链（糖被）仅分布在细胞膜的外侧，参与细胞识别等功能，这体现了细胞膜结构的不对称性，B正确； C、脂筏是细胞膜上由胆固醇、磷脂等富集形成的微结构域，且常聚集特定功能蛋白，这说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是不均匀的，C错误； D、细胞膜的功能复杂程度与膜蛋白的种类和数量密切相关，脂筏中膜蛋白的种类和数量会影响细胞膜的功能，D错误。 故选B。 13．港珠澳大桥海底隧道采用新型生物防护涂层，可抑制海洋生物（如藤壶）附着。该涂层含有的“糖链阻断剂”能干扰藤壶幼虫细胞膜表面糖蛋白与大桥表面物质的识别。为验证其作用，对比涂层处理组与对照组藤壶幼虫的细胞膜参数，结果如下表。下列叙述错误的是（） 组别 细胞膜表面糖蛋白含量（μg/mg） 细胞膜流动性（相对值） 幼虫附着率（%） 对照组 28.5 65.2 82 涂层处理组 12.3 64.8 15 A．藤壶幼虫的附着依赖细胞膜的信息交流功能，与糖蛋白相关 B．推测“糖链阻断剂”可能抑制糖蛋白的合成或加工 C．细胞膜的流动性是影响藤壶幼虫附着率的关键因素 D．若增加涂层“糖链阻断剂”浓度，推测附着率与糖蛋白含量可能会下降 【答案】C 【详解】A、题干指出“糖链阻断剂”干扰糖蛋白与大桥表面物质的识别，而细胞识别依赖细胞膜的信息交流功能，糖蛋白作为识别分子参与此过程。因此，藤壶幼虫附着与糖蛋白相关，A正确； B、处理组糖蛋白含量（12.3μg/mg）显著低于对照组（28.5μg/mg），结合“糖链阻断剂”名称，推测其可能通过抑制糖蛋白的合成或加工，导致糖蛋白含量减少，B正确； C、表格数据显示，处理组与对照组的细胞膜流动性分别为64.8和65.2（相对值），差异极小；而附着率从82%降至15%，变化显著。说明附着率变化主要与糖蛋白含量相关，而非流动性。因此，细胞膜流动性不是关键因素，C错误； D、“糖链阻断剂”浓度增加会增强对糖蛋白的抑制效应，导致糖蛋白含量进一步降低，进而使附着率下降（因附着依赖糖蛋白识别），该推测符合数据趋势和原理，D正确。 故选C。 14．去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子，其亲水端带有较多负电荷。下图为去垢剂处理细胞膜的过程，相关推测错误的是（） A．去垢剂对细胞膜蛋白的结合能力强于磷脂 B．细胞膜蛋白经去垢剂处理后易溶于水 C．高浓度去垢剂不能破坏细胞膜的结构 D．去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白 【答案】C 【详解】A、去垢剂能将膜蛋白从磷脂双分子层中分离出来（结合到膜蛋白上），说明去垢剂与膜蛋白的结合能力强于磷脂，A正确； B、去垢剂是两性小分子，亲水端（带负电）结合膜蛋白后，可使原本疏水的膜蛋白区域被去垢剂的亲水端包裹，从而让膜蛋白更易溶于水，B正确； C、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，去垢剂是两性分子，高浓度去垢剂会破坏磷脂双分子层的结构（类似乳化作用），进而破坏细胞膜整体结构，C错误； D、去垢剂能结合膜蛋白并使其从细胞膜中分离（同时维持蛋白结构稳定），因此可用于从细胞膜中分离膜蛋白，D正确。 故选C。 15．下列关于细胞质膜成分和结构的探索历程的叙述，正确的是（） A．欧文顿提出细胞质膜主要是由糖类和蛋白质组成的 B．科学家发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低，推测细胞质膜上有磷脂 C．罗伯特森在电镜下发现细胞质膜显示“暗—明—暗”结构 D．科学家进行人、鼠细胞融合实验，证明了细胞质膜具有选择透过性 【答案】C 【详解】A、欧文顿通过脂溶性物质更易透过细胞膜的现象，提出细胞膜由脂质组成，而非糖类和蛋白质，A错误； B、科学家发现细胞膜表面张力低于油-水界面，推测膜中除脂质外还有蛋白质（因纯磷脂层张力接近油-水界面），而非仅推测磷脂存在，B错误； C、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—明—暗”三层结构，并提出蛋白质-脂质-蛋白质的静态模型，C正确； D、人、鼠细胞融合实验通过荧光标记证明细胞膜的流动性，而非选择透过性，D错误。 故选C。 脂质体:是由磷脂分子构成的球形囊泡，可作为药物的运载体，将药物定向运送到特定的细胞发挥作用。 原理：脂质体的磷脂双分子层结构与细胞膜相似，可与细胞膜融合，将药物释放到细胞内。 药物类型 包裹位置 原理 水溶性药物 包裹在磷脂双分子层 内部（亲水核心） 亲水药物易溶于水相核心 脂溶性药物 包裹在两层磷脂分子 之间（疏水区域） 脂溶性药物易溶于磷脂疏水尾部 应用价值：脂质体在靶向药物递送、基因治疗、疫苗研发等领域具有广阔的应用前景，体现了细胞膜研究在医学中的重要意义。 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.1细胞膜的结构和功能（导学案） (1)说出细胞膜的三大功能，举例说明细胞膜控制物质进出的相对性。 (2)简述细胞膜成分的探索历程，理解细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。 (3)阐述流动镶嵌模型的基本内容，说明细胞膜的结构特点——流动性。 (4)认同科学探究是一个不断提出假说、修正和完善的过程。 【学习重点】 (1)细胞膜的三大功能。 (2)细胞膜的流动镶嵌模型的基本内容。 (3)细胞膜结构探索的科学史历程。 【学习难点】 (1)细胞膜结构与功能相适应的理解。 (2)荧光标记实验证明细胞膜流动性的原理。 (3)磷脂双分子层与蛋白质镶嵌方式。 请阅读教材P40-44，以下横线中已填好正确答案。 (1) 细胞膜的功能：①将细胞与  分隔开；②控制  进出细胞；③进行细胞间的  交流。 (2) 细胞膜对物质进出的控制作用是  的，如有些细菌和病毒能侵入细胞。 (3) 细胞膜的主要成分是  和  ，此外还有少量的  。其中，  是细胞膜的主要成分。 (4) 功能越复杂的细胞膜，  的种类和数量越多。 (5) 1895年，欧文顿通过通透性实验推测细胞膜中含有  。1925年，戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞膜中的脂质，铺成单分子层，其面积是红细胞表面积的  倍，推测细胞膜中的磷脂排列为连续的  层。 (6) 1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的  结构，提出所有细胞膜都由  三层结构构成，并把细胞膜描述为  的统一结构。 (7) 1970年，弗雷和埃迪登用  标记法进行小鼠细胞和人细胞融合实验，实验结论是细胞膜具有  。 (8) 1972年，辛格和尼科尔森提出了细胞膜的  模型。其基本内容：  是细胞膜的基本支架；蛋白质分子有的  在磷脂双分子层表面，有的部分或全部  磷脂双分子层中，有的  整个磷脂双分子层；细胞膜外表还有由糖类与蛋白质结合形成的  ，与细胞表面的  等功能密切相关。 一、实验探究→一、细胞膜的功能 阅读课本p40-41，完成以下表格。 细胞膜的功能 实例 二、实验探究→二、对细胞膜成分的探索 阅读课本p42，完成以下表格。 科学家 时间 研究内容 主要结论/推论 三、实验探究→三、对细胞膜成分的探索 阅读课本p43，完成以下任务。 【讨论】1.细胞膜的组成成分包括？ 【讨论】2.罗伯特森认为细胞膜的结构是怎样？ 【讨论】3.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验说明细胞膜具有怎样的特点？ 【讨论】4.哪位科学家提出了细胞膜的流动镶嵌模型？ 四、实验探究→四、流动镶嵌模型的基本内容 阅读课本p43-44，小组合作思考与讨论完成以下问题。 【讨论】1.磷脂分子在细胞膜中如何排布及状态？ 【讨论】2.蛋白质分子在细胞膜中如何排布及状态？ 【讨论】3.糖类在细胞膜中与哪些物质相结合？ 【筑基·必备知识通关】 1．下列对细胞膜成分的叙述，正确的是（     ） A．细胞膜的主要成分是蛋白质和糖类，其中蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用 B．动物细胞膜中的脂质主要是磷脂还含有少量胆固醇 C．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质也都能自由运动 D．提取细胞中的磷脂分子平铺在空气—水的界面，磷脂分子排列为连续两层 2．如图为人体内细胞间信息交流的某些方式的示意图。以下叙述错误的是（     ） A．从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样 B．细胞之间并不都是通过信号分子与细胞膜上受体蛋白结合来传递信息 C．细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，如精卵结合时的识别作用 D．病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合体现了细胞膜可进行细胞间的信息交流 3．如图为细胞膜的流动镶嵌模型图，下列相关叙述正确的是（     ） A．细胞识别功能的实现与图中结构③密切相关 B．细胞膜的选择透过性只与②有关 C．细胞膜是细胞的一道屏障，可阻止所有对细胞有害的物质进入 D．磷脂分子形成的脂双层是完全对称的，蛋白质的分布是不对称的 4．某生物细胞膜结构如下图所示（其中④为胆固醇），下列相关叙述错误的是（     ） A．①为磷脂分子，由疏水的头和亲水的尾组成 B．②是蛋白质，其种类、数量与细胞膜功能的复杂性有关 C．③与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关 D．该细胞膜为动物细胞膜，且④还参与人体血液中脂质的运输 5．细胞膜中脂质约占其总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%～10%。 由此 推测，细胞膜的主要组成成分是（     ） A．脂质、蛋白质 B．脂质、糖类 C．蛋白质、糖类 D．糖类、核酸 【拓能·关键能力进阶】 6．单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体（如图），它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列叙述正确的是（     ） A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透性将药物送入细胞 C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 7．有关细胞膜的流动镶嵌模型的叙述，正确的是（　　） A．细胞膜上大多数的蛋白质和磷脂双分子层都具有一定的流动性 B．利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质分子做标记的实验，证明了细胞膜具有一定的流动性 C．欧文顿利用“相似相溶原理”解释了脂溶性物质容易进入细胞的原因是细胞膜上具有大量的磷脂和蛋白质 D．罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三明治结构是一种静态模型 8．下列关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述，正确的是（     ） A．欧文顿用500多种化学物质对动物细胞的通透性进行了上万次实验，推测出细胞膜的主要成分由脂质组成 B．戈特和格伦德尔用丙酮提取口腔上皮细胞中的脂质，测得脂质单分子层面积恰为细胞表面积的2倍 C．罗伯特森观察到细胞膜为暗—亮—暗三层结构，提出细胞膜结构为脂质—蛋白质—脂质，并将其描述为静态的统一结构 D．辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型，膜中的蛋白质大多是运动的 9．如图为科学家在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型，脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构，其面积可能占膜表面积的一半以上。下列有关叙述错误的是（     ） A．在该脂筏模式图中，b侧代表细胞膜的外表面 B．脂筏模型表明脂质在细胞膜上是不均匀分布的 C．c代表膜蛋白，其跨膜肽段具有较强的亲水性 D．细胞间信息交流过程中脂筏可能发挥重要作用 10．细胞膜结构和功能正常是保证细胞生命活动正常进行的前提条件之一。下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是（     ） A．精子和卵细胞的相互识别现象体现了细胞膜的流动性 B．活的动物细胞的细胞膜能阻止台盼蓝染液进入细胞 C．部分相邻细胞之间可通过细胞膜上的受体进行信息交流 D．功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类一般越多 10．为了确定猴痘病毒的核酸是DNA还是RNA，下列检测能达到目的的是（） A．检测该病毒的核酸呈单链，还是呈双链 B．检测该病毒繁殖时是否消耗脱氧核苷酸 C．检测该病毒能否在普通培养基上生存 D．检测该病毒的核酸含胸腺嘧啶，还是含尿嘧啶 【冲刺·核心素养拓展】 11．蓝细菌光合片层膜（类似类囊体膜）和叶绿体的类囊体膜的主要成分为如图所示的单半乳糖甘油二酯（MGDG）和双半乳糖甘油二酯（DGDG）。在缺磷条件下，植物细胞膜的MGDG和DGDG含量会上升。下列有关叙述错误的是（     ） A．膜成分相似支持“叶绿体起源于蓝细菌”的假说 B．构成MGDG和DGDG的元素为C、H、O C．在类囊体膜双分子层结构中，半乳糖位于内侧 D．缺磷条件下，MGDG和DGDG含量上升有助于植物细胞保持完整性 12．脂筏是细胞膜上由胆固醇(能限制磷脂分子运动)、磷脂等富集形成的微结构域(如图所示局部特化区域)，常聚集特定功能蛋白，参与信号传递等过程。下列关于脂筏及细胞膜结构的叙述，正确的是（    ） A．脂筏中胆固醇含量高，会显著增强细胞膜的流动性 B．糖链仅分布在细胞膜的外侧，体现了膜结构的不对称性 C．脂筏的存在说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是均匀的 D．脂筏中膜蛋白的种类和数量不会影响细胞膜的功能复杂程度 13．港珠澳大桥海底隧道采用新型生物防护涂层，可抑制海洋生物（如藤壶）附着。该涂层含有的“糖链阻断剂”能干扰藤壶幼虫细胞膜表面糖蛋白与大桥表面物质的识别。为验证其作用，对比涂层处理组与对照组藤壶幼虫的细胞膜参数，结果如下表。下列叙述错误的是（　　） 组别 细胞膜表面糖蛋白含量（μg/mg） 细胞膜流动性（相对值） 幼虫附着率（%） 对照组 28.5 65.2 82 涂层处理组 12.3 64.8 15 A．藤壶幼虫的附着依赖细胞膜的信息交流功能，与糖蛋白相关 B．推测“糖链阻断剂”可能抑制糖蛋白的合成或加工 C．细胞膜的流动性是影响藤壶幼虫附着率的关键因素 D．若增加涂层“糖链阻断剂”浓度，推测附着率与糖蛋白含量可能会下降 14．去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子，其亲水端带有较多负电荷。下图为去垢剂处理细胞膜的过程，相关推测错误的是（　　） A．去垢剂对细胞膜蛋白的结合能力强于磷脂 B．细胞膜蛋白经去垢剂处理后易溶于水 C．高浓度去垢剂不能破坏细胞膜的结构 D．去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白 15．下列关于细胞质膜成分和结构的探索历程的叙述，正确的是（　　） A．欧文顿提出细胞质膜主要是由糖类和蛋白质组成的 B．科学家发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低，推测细胞质膜上有磷脂 C．罗伯特森在电镜下发现细胞质膜显示“暗—明—暗”结构 D．科学家进行人、鼠细胞融合实验，证明了细胞质膜具有选择透过性 脂质体:是由磷脂分子构成的球形囊泡，可作为药物的运载体，将药物定向运送到特定的细胞发挥作用。 原理：脂质体的磷脂双分子层结构与细胞膜相似，可与细胞膜融合，将药物释放到细胞内。 药物类型 包裹位置 原理 水溶性药物 包裹在磷脂双分子层 内部（亲水核心） 亲水药物易溶于水相核心 脂溶性药物 包裹在两层磷脂分子 之间（疏水区域） 脂溶性药物易溶于磷脂疏水尾部 应用价值：脂质体在靶向药物递送、基因治疗、疫苗研发等领域具有广阔的应用前景，体现了细胞膜研究在医学中的重要意义。 / 学科网（北京）股份有限公司 $