3.1细胞膜的结构和功能讲义2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

本讲义聚焦高中生物学“细胞膜的结构和功能”核心知识点，系统梳理细胞膜的三大功能（将细胞与外界环境分隔、控制物质进出、进行细胞间信息交流），追溯细胞膜成分和结构的探索历程（从欧文顿提出脂质组成到流动镶嵌模型的建立），深入解析流动镶嵌模型的结构特点（磷脂双分子层为基本支架、蛋白质多样分布及膜的流动性），构建从功能到探索再到结构的完整知识链。 该资料以“题型+考点演练”为框架，突出生命观念中的结构与功能观，通过荧光标记细胞融合实验分析细胞膜流动性、玉米种子染色实验验证选择透过性等典例，培养学生基于证据的科学思维。设置变式题和过关验收题，课中辅助教师引导学生深化理解，课后帮助学生通过练习查漏补缺，强化对细胞膜结构与功能统一性的认识。

第3章 3.1 细胞膜的结构和功能 内 容 导 航 题型1 细胞膜的功能 题型2 细胞膜成分和结构的探索历程 题型3 细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型 考 点 演 练 题型1 细胞膜的功能 解｜题｜知｜识 细胞膜的功能： 1、将细胞与外界环境分隔开 细胞膜将细胞与外界环境隔开，保障了细胞内环境的相对稳定． （1）对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用，它将生命物质与非生命物质分隔开，成为相对独立的系统． （2）对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜，由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开． 2、控制物质进出细胞 包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面，如下图所示： 3、进行细胞间的信息交流 细胞间信息交流主要有三种方式： （1）通过体液的作用来完成的间接交流 靶细胞．如内分泌细胞激素体液靶细胞受体靶细胞，即激素→靶细胞． （2）相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞﹣﹣细胞．如精子和卵细胞之间的识别和结合细胞． （3）相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞细胞．如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流，动物细胞的间隙连接，在相邻细胞间形成孔道结构． 【典例1】1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型，强调膜结构的流动性和不对称性。自此之后生物膜的研究有了飞速的发展，如图是细胞膜的结构模型示意图，其中④是细胞骨架。下列相关叙述正确的是（　　） A．不同物种的精子和卵细胞不能受精，与细胞膜上物质①的功能有关 B．细胞膜上的①②③共同构成了外表面的糖被，与细胞间的信息传递等有关 C．该图可以表示原核细胞的细胞膜，其仅具有将细胞与外界环境分隔的功能 D．④由蛋白质和纤维素组成，与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关 【变式1】多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间通过信息交流保持功能的协调。如图为信息交流的三种方式，①～④表示不同的物质。下列说法错误的是（　　） A．图中①与②、③与④的结合均具有特异性 B．激素随血液流经全身进行信息传递如图1所示 C．图中细胞之间的信息交流都必须通过细胞膜上的受体 D．胞间连丝不仅能进行信息交流，还可进行物质运输 【变式2】下列有关细胞间信息交流的叙述，错误的是（　　） A．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关 B．细胞间信息交流都需要细胞膜表面的受体参与 C．高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流 D．相邻的两个细胞可以通过细胞膜接触实现信息的交流 【变式3】生物膜系统在生命活动中发挥着极其重要的作用，图1为某细胞的部分细胞膜结构示意图，其中A、B、C表示膜上的蛋白质；图2表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，X、Y、Z、H分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题： （1） 某同学判断图1细胞最可能为动物细胞，其判断依据是　 　 。人体内分泌细胞分泌的激素与靶细胞表面受体结合，这一过程与细胞膜　 　 功能有关。 （2）细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质、脂质结合，这些糖类分子叫作　 　 。与Ⅱ相比，Ⅲ特有的成分是　 　 。脂质中与Ⅰ元素组成相同的化合物还有　 　 （答出2个）。 （3）某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键（图3），则该肽酶完全作用于该肽链（由153个氨基酸脱水缩合形成）后，产物中的多肽有　 　 种，这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比，氧原子数目　 　 （“增多”或“减少”）。 题型2 细胞膜成分和结构的探索历程 解｜题｜知｜识 有关生物膜结构的探索历程： ①19世纪末，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。 ②1925年，两位荷兰科学家通过对脂质进行提取和测定得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 ③1959年，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—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出，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，有的横跨整个磷脂双分子层。 ④1970年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，证明细胞膜具有流动性。 ⑤1972年，辛格和尼科尔森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。 【典例1】下列关于细胞膜成分及结构探索的说法，正确的是（　　） A．最初对细胞膜成分的认识，是通过对细胞膜成分的提取获得的 B．磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构 C．被同位素标记的人鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性 D．辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上 【变式1】罗伯特森（J.D.Robertson）提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（　　） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 【变式2】下列有关生物膜及生物膜系统的叙述不正确的是（　　） A．细胞中各种生物膜的组成成分和结构相似 B．功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的结构越复杂 C．生物膜的选择透过性，与膜上的蛋白质密切相关 D．哺乳动物成熟的红细胞是制备纯净细胞膜的最好材料 【变式3】如图为植物细胞亚显微结构模式图，请据图回答（注：[]内填标号，横线上填名称）。 （1）图中的细胞与口腔上皮细胞相比，特有的细胞器有[　 　 ]　 　 ，[　 　 ]　 　 。 （2）若要将各种细胞器分离出来，分别研究其功能，应用 　差速离心法　 法。 （3）图中细胞呼吸和能量代谢的中心是[　 　 ]　 　 。其内膜向内凹陷形成 　 　 ，使它的表面积加大，有利于生化反应的进行。 （4）若该细胞是衣藻的细胞，则图中还缺少某个无膜细胞器，该细胞器的功能 是 　 　 。 （5）图中的细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料，理由是 　 　 。 （6）现提取该细胞的膜成分中的磷脂，将其铺在空气﹣水界面上，测得磷脂占据面积为S，请预测：细胞膜表面积的值 　 　 。（填“＞”，“＝”或“＜”） 题型3 细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型 解｜题｜知｜识 1、细胞膜的特点：磷脂双分子层构成基本骨架，具有流动性，蛋白质分子镶嵌其中． 2、流动镶嵌模型： （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的。 （2）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。大多数蛋白质也是可以流动的。 （3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白．除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂． 细胞膜的结构如图所示： 【典例1】质膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。磷脂分子中脂肪酸链的种类可影响磷脂分子的侧向移动；位于质膜上的磷脂翻转酶可将特定的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧，完成内外翻动，从而实现质膜的弯曲。下列说法错误的是（　　） A．质膜的流动性与磷脂分子和膜中的蛋白质的运动有关 B．耐极端低温细菌的质膜磷脂分子中富含不饱和脂肪酸 C．磷脂分子完成内外翻动后，头部朝向膜内，尾部在膜外 D．磷脂翻转酶发挥作用后，可使质膜向胞质侧凹陷 【变式1】变形虫能吞噬并消化草履虫，人的白细胞能吞噬并消化病菌。和上述生理过程有关的是（　　） ①细胞膜的流动性 ②细胞骨架 ③溶酶体 ④线粒体 A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【变式2】组成细胞膜的磷脂分子可以从脂双层一侧翻转至另一侧，发生这种翻转运动时，磷脂的亲水头部基团需克服内部疏水区的阻力，有些细胞含有磷脂翻转酶能促进磷脂从膜脂的一侧脂单层翻转到另一侧脂单层。如图为磷脂分子的几种翻转方式：图甲的翻转方式不需要酶的催化，图乙的翻转方式需要磷脂翻转酶。下列叙述错误的是（　　） A．磷脂分子的翻转体现了细胞膜的流动性 B．磷脂分子翻转后疏水尾部在膜内部 C．在磷脂翻转酶的作用下，膜蛋白也能发生翻转 D．磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关 【变式3】如图甲是按照“流动镶嵌模型”绘制的细胞膜结构示意图，①②③代表某种物质。图乙是图甲中物质③的示意图，a、b分别表示该分子的头部和尾部。回答下列问题： （1）图甲中细胞膜的外侧是 　 　 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）侧，判断的依据是 　 　 。 （2）图甲中的③是 　 　 ；在图乙中，具有亲水性的部位是 　 　 （填图中字母）。若将多个图乙所示分子放在盛有水的容器中，最终的排列方式最可能为如图的 　 　 。 A. B. C. D. （3）图甲中②的化学本质是 　 　 ，这类物质在细胞膜上的存在方式除了镶在细胞膜表面之外，还有 　 　 （写出两种存在方式）。 （4）细胞膜的结构特点是 　 。科研上鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，进行染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，这说明活细胞的细胞膜具有 　 　 的作用。 过 关 验 收 1. 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．具有一定的流动性 C．与细胞间的信息交流有关 D．分隔细胞内外环境 2. 细胞膜作为系统的边界，保障了细胞内部环境的相对稳定，下列有关细胞膜的叙述错误的有几项（　　） ①细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 ②脂质中的磷脂分子可侧向移动有利于细胞完成分裂和生长 ③磷脂分子的疏水端形成屏障，导致水分子和离子不能自由通过细胞膜 ④去除细胞膜中的蛋白质，细胞膜的表面张力会增大 ⑤细胞间的信息交流可能与细胞膜上的糖类有关 ⑥功能越复杂的细胞膜，膜上蛋白质的种类和数量越多 A．0项 B．1项 C．2项 D．3项 3. 下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述，错误的是（　　） A．细胞膜是细胞的边界，具有选择透过性 B．细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子呈对称分布 C．构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 D．细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关 4. 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．在A、B、C三图中，靶细胞都是通过细胞膜上的受体接受信号分子 B．从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样 C．细胞膜上有信息接受功能的物质很可能为糖蛋白 D．细胞间都是通过相邻细胞的细胞膜的接触传递信息 5. 对玉米种子的实验处理和观察到的现象如表，该实验结果说明（　　） 实验处理 将玉米种子浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释的红墨水染色 将浸泡的玉米种子煮熟，从中央纵切后，用稀释的红墨水染色 实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深 A．细胞膜具有流动性 B．红墨水能自由进出玉米细胞 C．细胞膜具有全透性 D．活细胞的细胞膜具有选择透过性 6. 图1为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。 （1） 图1中 　 （填图1中字母）侧是细胞膜的外侧，判断的理由是　 　 。 （2） 胰岛 B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞，需要与靶细胞膜表面的　 　 结合，才能将信息传递到细胞内。除了进行细胞间信息交流之外，细胞膜还具有　 　 、 　　 功能。 （3）细胞膜内陷形成囊状的小窝，说明细胞膜具有的结构特点为　 　 。 7. 把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气一水界面上将它们铺成单分子层（假定分子间距离适当且相等），推测在下列生物中，空气一水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞膜的表面积之比最大和最小的细胞分别是（　　） ①洋葱根尖成熟区表皮细胞 ②蛙的红细胞 ③人体浆细胞 ④乳酸菌细胞 ⑤酵母菌细胞。 A．①② B．③④ C．③② D．⑤④ 8. 科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成，是因为（　　） A．哺乳动物的红细胞容易得到 B．哺乳动物的红细胞无细胞壁，易吸水涨破 C．哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构 D．哺乳动物的红细胞呈红色，在光学显微镜下容易观察到 9. 下列有关细胞膜结构和成分的探索历程中的说法，与科学史不一致的是（　　） A．欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的 B．荷兰科学家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两倍。他们由此推出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 C．罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的“亮—暗—亮”的三层结构，提出所有的生物膜都是由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的 D．科学家用不同荧光染料标记人细胞和鼠细胞并进行融合，证明了细胞膜的流动性 10. 进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列有关实验材料或方法的选择，正确的是（　　） ①研究分泌蛋白的形成过程——荧光染料标记法 ②利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型 ③提取并研究细胞膜的化学成分——哺乳动物成熟的红细胞 ④分离各种细胞器——差速离心法 ⑤观察叶绿体——菠菜叶上表皮细胞 ⑥细胞核功能——核移植技术 A．①②③ B．④⑤ C．④⑤⑥ D．③④⑥ 11. 用不同荧光染料标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在37℃下保温40min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布。下列有关分析错误的是（　　） A．实验结果表明，细胞膜不是静态的结构 B．人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的蛋白质 C．可推测，两种表面抗原均匀分布的时间与温度有关 D．该实验能准确测定膜上单个蛋白质的组成和流动速率 12. 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影，结果如表所示： 蛋白质种类 处理后红细胞影的形状 实验处理 A B C D E F 试剂甲 处理后 + + + + ﹣ ﹣ 变得不规则 试剂乙 处理后 ﹣ ﹣ + + + + 还能保持 （1）构成红细胞膜的基本支架是 　 　 。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与糖类结合，主要与细胞膜的 　 　 功能有关。 （2）在制备细胞膜时，将红细胞置于 　 中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是 　 　 （填图中标号）。 （3）红细胞的膜内部分是疏水的，水分子虽然是极性分子，却能够跨膜运输的原因主要有两个： 一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙，这种运输方式称为 　 　 ； 二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子更多的是借助通道蛋白通过膜，这种方式叫做 　 　 . 13. 盐胁迫是影响植物发育的非生物胁迫之一。海水稻是一种介于野生稻和栽培稻之间的普遍生长在海边滩涂地区的耐盐碱水稻，其根细胞耐盐碱的主要机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．Na+进入液泡和排出细胞的方式均为主动运输 B．提高细胞膜外的pH，不利于海水稻排出过多的Na+ C．蛋白N能同时转运H+和Na+，说明蛋白N的转运作用不具有专一性 D．通过胞吐方式分泌抗菌蛋白体现了细胞膜的结构特点 14. 图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为来自图甲的分子结构模式图，下列对图示描述错误的是（　　） A．图甲中的①、②、③、④共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．细胞内图乙分子存在于所有细胞的膜结构中，A部为亲水端 C．图甲中①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D．细胞膜的结构特性的基础与膜上②、③、④的全部运动有关 15. 一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。下列相关叙述，正确的是（　　） A．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”是核苷酸 B．人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等 C．细胞膜塑形蛋白在合成过程中，动力都由线粒体提供 D．“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成，该结构具有一定的流动性 16. 如图为磷脂分子的结构通式，脂肪酸组成磷脂分子的尾。下列叙述正确的是（　　） A．若磷脂含有N元素，则N存在于R1或R2中 B．真核细胞和原核细胞都含有磷脂分子 C．磷脂分子在水中会自发形成单层分子，头部朝向空气 D．磷脂分子可以运动，这是生物膜具有选择透过性的基础 17. 分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上特定的抗体，制造出包裹药物的“隐形脂质体”。下列叙述错误的是（　　） A．磷脂组成磷脂双分子层，形成脂质体的“膜” B．脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞 C．若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞，可减轻药物的副作用 D．当“隐形脂质体”与癌细胞接触后，药物通过自由扩散进入癌细胞 18. 图1为动物细胞膜的亚显微结构图；图2为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）、影响的曲线。请回答下列问题： （1）细胞膜的基本支架是　 　 ，图1中细胞膜的这种结构模型被称为　 　 。 （2）各种生物细胞膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的主要原因是　 　 。 （3）据图1可知，膜蛋白A可以作为受体与其他细胞产生的信号分子特异性结合，体现了细胞膜具有　 　 的功能。高等植物细胞可通过　 　 相互连接，实现该功能。 （4）胆固醇是动物细胞膜的重要成分，其对于调节细胞膜的流动性具有重要作用。据图2分析胆固醇对生物膜流动性的影响：随着温度升高，胆固醇可　 　 （填“提高”或“降低”）人工膜的流动性。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第3章 3.1 细胞膜的结构和功能 内 容 导 航 题型1 细胞膜的功能 题型2 细胞膜成分和结构的探索历程 题型3 细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型 考 点 演 练 题型1 细胞膜的功能 解｜题｜知｜识 细胞膜的功能： 1、将细胞与外界环境分隔开 细胞膜将细胞与外界环境隔开，保障了细胞内环境的相对稳定． （1）对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用，它将生命物质与非生命物质分隔开，成为相对独立的系统． （2）对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜，由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开． 2、控制物质进出细胞 包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面，如下图所示： 3、进行细胞间的信息交流 细胞间信息交流主要有三种方式： （1）通过体液的作用来完成的间接交流 靶细胞．如内分泌细胞激素体液靶细胞受体靶细胞，即激素→靶细胞． （2）相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞﹣﹣细胞．如精子和卵细胞之间的识别和结合细胞． （3）相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞细胞．如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流，动物细胞的间隙连接，在相邻细胞间形成孔道结构． 【典例1】1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型，强调膜结构的流动性和不对称性。自此之后生物膜的研究有了飞速的发展，如图是细胞膜的结构模型示意图，其中④是细胞骨架。下列相关叙述正确的是（　　） A．不同物种的精子和卵细胞不能受精，与细胞膜上物质①的功能有关 B．细胞膜上的①②③共同构成了外表面的糖被，与细胞间的信息传递等有关 C．该图可以表示原核细胞的细胞膜，其仅具有将细胞与外界环境分隔的功能 D．④由蛋白质和纤维素组成，与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关 【答案】A 【解答】解：A、不同物种的精子和卵细胞不能受精，与细胞膜上①糖蛋白的识别功能有关，因不同物种的糖蛋白识别序列不匹配，A正确； B、细胞膜外表面的糖被由①糖蛋白和糖脂构成，B错误； C、细胞膜的功能包括将细胞与外界环境分隔、控制物质进出和进行细胞间信息交流，C错误； D、④细胞骨架由蛋白质纤维组成，而纤维素是植物细胞壁的主要成分，D错误。 故选：A。 【变式1】多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间通过信息交流保持功能的协调。如图为信息交流的三种方式，①～④表示不同的物质。下列说法错误的是（　　） A．图中①与②、③与④的结合均具有特异性 B．激素随血液流经全身进行信息传递如图1所示 C．图中细胞之间的信息交流都必须通过细胞膜上的受体 D．胞间连丝不仅能进行信息交流，还可进行物质运输 【答案】C 【解答】解：A、根据图示，①和③为信息分子，②和④为相应的受体，信息分子与受体的结合具有特异性，A正确； B、激素作为信息分子，随血液运输至至全身，与靶细胞实现信息传递，如图1所示，B正确； C、图3显示，细胞间信息交流可通过胞间连丝（相邻细胞间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一细胞）实现，因此细胞间信息交流并非都依赖细胞膜上的受体，部分信息分子的受体位于细胞内，C错误； D、根据图3，胞间连丝不仅能进行信息交流，还可运输蔗糖，高等植物通过胞间连丝实现细胞间信息交流和物质运输，D正确。 故选：C。 【变式2】下列有关细胞间信息交流的叙述，错误的是（　　） A．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关 B．细胞间信息交流都需要细胞膜表面的受体参与 C．高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流 D．相邻的两个细胞可以通过细胞膜接触实现信息的交流 【答案】B 【解答】解：A、细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构有关，因为细胞膜上的糖蛋白（受体）、磷脂双分子层等结构参与信号识别和传递，A正确； B、细胞间信息交流不一定都需要细胞膜表面的受体参与，例如，高等植物细胞通过胞间连丝进行信息交流时不需要受体，B错误； C、高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流，这是植物细胞特有的细胞通讯方式，C正确； D、相邻两个动物细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，如精卵细胞的相互识别和结合完成受精作用，D正确。 故选：B。 【变式3】生物膜系统在生命活动中发挥着极其重要的作用，图1为某细胞的部分细胞膜结构示意图，其中A、B、C表示膜上的蛋白质；图2表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系，其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子，X、Y、Z、H分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题： （1）某同学判断图1细胞最可能为动物细胞，其判断依据是　植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇　 。人体内分泌细胞分泌的激素与靶细胞表面受体结合，这一过程与细胞膜　进行细胞间的信息交流　 功能有关。 （2）细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质、脂质结合，这些糖类分子叫作　糖被　 。与Ⅱ相比，Ⅲ特有的成分是　核糖和尿嘧啶（U）　 。脂质中与Ⅰ元素组成相同的化合物还有　胆固醇、性激素、维生素D　 （答出2个）。 （3）某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位苯丙氨酸（C9H11NO2）羧基端的肽键（图3），则该肽酶完全作用于该肽链（由153个氨基酸脱水缩合形成）后，产物中的多肽有　4　 种，这些产物中的所有多肽链之和与原肽链相比，氧原子数目　增多　 （“增多”或“减少”）。 【答案】（1）植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇 进行细胞间的信息交流 （2）糖被 核糖和尿嘧啶（U） 胆固醇、性激素、维生素D （3）4 增多 【解答】解：（1）图1细胞膜中含有胆固醇，而植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇，因此判断为动物细胞。内分泌细胞分泌的激素与靶细胞表面受体结合，体现了细胞膜进行细胞间的信息交流（或细胞间信息传递）的功能。 （2）细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质、脂质结合，这些糖类分子叫糖被。图2中，Ⅱ主要分布在细胞核、携带遗传信息，为DNA；Ⅲ主要分布在细胞质、携带遗传信息，为RNA。与DNA（Ⅱ）相比，RNA（Ⅲ）特有的成分是核糖和尿嘧啶（U）。Ⅰ是脂肪，元素组成是C、H、O；脂质中与脂肪元素组成相同（只含C、H、O）的化合物还有固醇类（如胆固醇、性激素、维生素D等，答出2个即可）。 （3）由题图3可知，该肽链由153个氨基酸脱水缩合形成，若某种肽酶能专门水解位于第26、71、72、99、153位氨基酸羧基端的肽键，则该肽酶完全作用于肽链后的产物有一个二十六肽、一个四十五肽、一个氨基酸、一个二十七肽、一个五十四肽，共5种，多肽有4种，氧原子数目增加3﹣1＝2个。 故答案为： （1）植物细胞膜一般不含胆固醇，动物细胞膜含胆固醇 进行细胞间的信息交流 （2）糖被 核糖和尿嘧啶（U） 胆固醇、性激素、维生素D （3）4 增多 题型2 细胞膜成分和结构的探索历程 解｜题｜知｜识 有关生物膜结构的探索历程： ①19世纪末，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。 ②1925年，两位荷兰科学家通过对脂质进行提取和测定得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。 ③1959年，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—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出，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，有的横跨整个磷脂双分子层。 ④1970年，科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，证明细胞膜具有流动性。 ⑤1972年，辛格和尼科尔森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。 【典例1】下列关于细胞膜成分及结构探索的说法，正确的是（　　） A．最初对细胞膜成分的认识，是通过对细胞膜成分的提取获得的 B．磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构 C．被同位素标记的人鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性 D．辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上 【答案】D 【解答】解：A、最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析获得的，A错误； B、磷脂分子在水中能形成头部朝向水的一侧、尾部朝内的双层结构，B错误； C、荧光标记的人鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性，C错误； D、在观察和实验的基础上，辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，D正确。 故选：D。 【变式1】罗伯特森（J.D.Robertson）提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（　　） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 【答案】D 【解答】解：A、化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇，这为膜中存在脂质成分提供了依据，是该模型提出的基础之一，A正确； B、据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质，因为蛋白质的存在会影响膜的表面张力等性质，是模型提出的基础，B正确； C、电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构，罗伯特森根据此结构提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的模型，C正确； D、细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性，而“蛋白质—脂质—蛋白质”的模型认为细胞膜是静态的结构，细胞融合实验的结果与该模型观点不符，不属于该模型提出的基础，D错误。 故选：D。 【变式2】下列有关生物膜及生物膜系统的叙述不正确的是（　　） A．细胞中各种生物膜的组成成分和结构相似 B．功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的结构越复杂 C．生物膜的选择透过性，与膜上的蛋白质密切相关 D．哺乳动物成熟的红细胞是制备纯净细胞膜的最好材料 【答案】B 【解答】解：A、生物膜都主要是由脂质和蛋白质组成，都是磷脂双分子层构成膜的基本骨架，因此生物膜在组成成分和结构上相似，A正确； B、蛋白质是生命活动的体现者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，B错误； C、生物膜的选择透过性主要与膜上蛋白质的种类和数量有关，故与膜上的蛋白质密切相关，C正确； D、哺乳动物的成熟红细胞没有核膜和各种细胞器膜，是制备纯净细胞膜的理想材料，D正确。 故选：B。 【变式3】如图为植物细胞亚显微结构模式图，请据图回答（注：[]内填标号，横线上填名称）。 （1）图中的细胞与口腔上皮细胞相比，特有的细胞器有[　⑦　 ]　叶绿体　 ，[　③　 ]　液泡　 。 （2）若要将各种细胞器分离出来，分别研究其功能，应用 　差速离心法　 法。 （3）图中细胞呼吸和能量代谢的中心是[　⑥　 ]　线粒体　 。其内膜向内凹陷形成 　嵴　 ，使它的表面积加大，有利于生化反应的进行。 （4）若该细胞是衣藻的细胞，则图中还缺少某个无膜细胞器，该细胞器的功能是 　和细胞分裂有关　 。 （5）图中的细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料，理由是 　有细胞壁和细胞核、多种细胞器　 。 （6）现提取该细胞的膜成分中的磷脂，将其铺在空气﹣水界面上，测得磷脂占据面积为S，请预测：细胞膜表面积的值 　＜　 。（填“＞”，“＝”或“＜”） 【答案】见试题解答内容 【解答】解：（1）图中的细胞为高等植物细胞，与口腔.上皮细胞相比，特有的细胞器有[⑦]叶绿体、[③]液泡。 （2）分离各种细胞器常用差速离心法，可将各种细胞器分离出来，分别研究其功能。 （3）线粒体是动力车间，图中细胞呼吸和能量代谢的中心是[⑥]线粒体。线粒体内膜向内凹陷形成嵴，使它的表面积加大，有利于生化反应的进行。 （4）衣藻是低等植物，该细胞为高等植物细胞，低等植物中还存在中心体，若该细胞是衣藻的细胞，则图中还缺少某个无膜细胞器中心体，中心体与细胞分裂有关。 （5）图中的细胞为植物细胞，有细胞壁和细胞核.多种细胞器，不是制备纯净细胞膜的理想材料。 （6）生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，该细胞除了细胞膜还具有细胞器膜和核膜，因此现提取该细胞的膜成分中的磷脂，将其铺在空气水界面上，测得磷脂占据面积为S，则细胞膜表面积的值＜。 故答案为： （1）⑦叶绿体 ③液泡 （2）差速离心法 （3）⑥线粒体 嵴 （4）和细胞分裂有关 （5）有细胞壁和细胞核、多种细胞器 （6）＜ 题型3 细胞膜的结构特点——流动镶嵌模型 解｜题｜知｜识 1、细胞膜的特点：磷脂双分子层构成基本骨架，具有流动性，蛋白质分子镶嵌其中． 2、流动镶嵌模型： （1）磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的。 （2）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。大多数蛋白质也是可以流动的。 （3）在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白．除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂． 细胞膜的结构如图所示： 【典例1】质膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。磷脂分子中脂肪酸链的种类可影响磷脂分子的侧向移动；位于质膜上的磷脂翻转酶可将特定的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧，完成内外翻动，从而实现质膜的弯曲。下列说法错误的是（　　） A．质膜的流动性与磷脂分子和膜中的蛋白质的运动有关 B．耐极端低温细菌的质膜磷脂分子中富含不饱和脂肪酸 C．磷脂分子完成内外翻动后，头部朝向膜内，尾部在膜外 D．磷脂翻转酶发挥作用后，可使质膜向胞质侧凹陷 【答案】C 【解答】解：A、质膜的流动性由磷脂分子的侧向移动和膜蛋白的运动共同决定，A正确； B、不饱和脂肪酸的熔点较低，能增强膜的低温流动性，耐低温细菌的质膜含有较多不饱和脂肪酸以适应极端环境，B正确； C、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，由胞外侧翻转到胞质侧时，其亲水头部仍朝向膜的内外两侧（胞质侧或胞外侧），疏水尾部始终位于膜内部，C错误； D、磷脂翻转酶将磷脂转移至胞质侧，导致胞质侧膜面积相对增大，从而可能引发质膜向胞质侧凹陷，D正确。 故选：C。 【变式1】变形虫能吞噬并消化草履虫，人的白细胞能吞噬并消化病菌。和上述生理过程有关的是（　　） ①细胞膜的流动性 ②细胞骨架 ③溶酶体 ④线粒体 A．①③④ B．①②③ C．①②④ D．①②③④ 【答案】D 【解答】解：①这两种运动都属于胞吞，都体现了膜的流动性，①正确； ②细胞骨架与细胞的物质运输、能量转换等生命活动密切相关，②正确； ③变形虫对摄取的草履虫进行消化依靠溶酶体中的水解酶，白细胞对细菌的消化同样需要溶酶体作用，③正确； ④这两种作用都表示胞吞，需要线粒体为之提供能量，④正确。 故选：D。 【变式2】组成细胞膜的磷脂分子可以从脂双层一侧翻转至另一侧，发生这种翻转运动时，磷脂的亲水头部基团需克服内部疏水区的阻力，有些细胞含有磷脂翻转酶能促进磷脂从膜脂的一侧脂单层翻转到另一侧脂单层。如图为磷脂分子的几种翻转方式：图甲的翻转方式不需要酶的催化，图乙的翻转方式需要磷脂翻转酶。下列叙述错误的是（　　） A．磷脂分子的翻转体现了细胞膜的流动性 B．磷脂分子翻转后疏水尾部在膜内部 C．在磷脂翻转酶的作用下，膜蛋白也能发生翻转 D．磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关 【答案】C 【解答】解：A、磷脂分子的翻转实现了磷脂分子从脂双层的一侧运动到另一侧，体现了细胞膜的流动性，A正确； B、磷脂分子翻转后疏水尾部仍在膜内部，B正确； C、磷脂翻转酶具有专一性，只能促使磷脂分子翻转，无法促使其他物质翻转，C错误； D、磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关，D正确。 故选：C。 【变式3】如图甲是按照“流动镶嵌模型”绘制的细胞膜结构示意图，①②③代表某种物质。图乙是图甲中物质③的示意图，a、b分别表示该分子的头部和尾部。回答下列问题： （1）图甲中细胞膜的外侧是 　Ⅰ　 （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）侧，判断的依据是 　I侧有糖蛋白　 。 （2）图甲中的③是 　磷脂分子　 ；在图乙中，具有亲水性的部位是 　a　 （填图中字母）。若将多个图乙所示分子放在盛有水的容器中，最终的排列方式最可能为如图的 　B　 。 A. B. C. D. （3）图甲中②的化学本质是 　蛋白质　 ，这类物质在细胞膜上的存在方式除了镶在细胞膜表面之外，还有 　有的嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层　 （写出两种存在方式）。 （4）细胞膜的结构特点是 　具有一定的流动性　 。科研上鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，进行染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，这说明活细胞的细胞膜具有 　控制物质进出细胞　 的作用。 【答案】（1）Ⅰ；I侧有糖蛋白 （2）磷脂分子 a B （3）蛋白质 有的嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层 （4）具有一定的流动性 控制物质进出细胞 【解答】解：（1）由于图甲中的I侧有糖蛋白，故I为细胞膜外侧。 （2）分析甲图，③为磷脂分子。磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，故在图乙中，具有亲水性的部位是a。根据磷脂分子的特性可知，若将多个图乙所示分子放在盛有水的容器中，最终的排列方式最可能为图中的B。 （3）图甲中②的化学本质是蛋白质，蛋白质在细胞膜上的存在方式除了镶在细胞膜表面之外，还有嵌入在磷脂双分子层中，贯穿于整个磷脂双分子层。 （4）细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。科研上鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，进行染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，这说明活细胞的细胞膜能将台盼蓝染液阻挡在细胞外，细胞膜具有控制物质进出细胞的作用。 故答案为： （1）Ⅰ；I侧有糖蛋白 （2）磷脂分子 a B （3）蛋白质 有的嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层 （4）具有一定的流动性 控制物质进出细胞 过 关 验 收 1. 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．具有一定的流动性 C．与细胞间的信息交流有关 D．分隔细胞内外环境 【答案】B 【解答】解：根据题意，相邻凹陷的细胞膜在深部融合，即细胞膜发生融合，这体现了细胞膜的流动性，B正确，ACD错误。 故选：B。 2. 细胞膜作为系统的边界，保障了细胞内部环境的相对稳定，下列有关细胞膜的叙述错误的有几项（　　） ①细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质 ②脂质中的磷脂分子可侧向移动有利于细胞完成分裂和生长 ③磷脂分子的疏水端形成屏障，导致水分子和离子不能自由通过细胞膜 ④去除细胞膜中的蛋白质，细胞膜的表面张力会增大 ⑤细胞间的信息交流可能与细胞膜上的糖类有关 ⑥功能越复杂的细胞膜，膜上蛋白质的种类和数量越多 A．0项 B．1项 C．2项 D．3项 【答案】B 【解答】解：①磷脂双分子层是膜的基本支架，蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，①正确； ②磷脂分子可以侧向移动，这是膜的流动性的基础，细胞膜的流动性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，②正确； ③磷脂疏水端虽形成屏障，但水分子可通过自由扩散或通道蛋白通过，③错误； ④去除膜蛋白后，脂质层表面张力增大（如红细胞膜实验），④正确； ⑤细胞膜上的糖蛋白参与信息交流，⑤正确； ⑥细胞膜的功能主要由膜蛋白体现，功能复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多，⑥正确。 综上，①②④⑤⑥正确，③错误，B正确，ACD错误。 故选：B。 3. 下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述，错误的是（　　） A．细胞膜是细胞的边界，具有选择透过性 B．细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子呈对称分布 C．构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 D．细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关 【答案】B 【解答】解：A、细胞膜是细胞的边界，将细胞与外界环境分隔开，细胞膜可以有选择的控制物质进出细胞，A正确； B、细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都呈不对称分布，B错误； C、构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，因此细胞膜具有一定的流动性，C正确； D、蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关，D正确。 故选：B。 4. 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．在A、B、C三图中，靶细胞都是通过细胞膜上的受体接受信号分子 B．从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样 C．细胞膜上有信息接受功能的物质很可能为糖蛋白 D．细胞间都是通过相邻细胞的细胞膜的接触传递信息 【答案】D 【解答】解：A、在A、B、C三图中，靶细胞都是通过细胞膜上的受体接受信号分子，A正确； B、从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样，B正确； C、细胞膜上有信息接受功能的物质很可能为糖蛋白，C正确； D、细胞间可以通过相邻细胞的细胞膜的接触传递信息，可以再相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，还可以通过体液的作用来完成的间接交流，D错误。 故选：D。 5. 对玉米种子的实验处理和观察到的现象如表，该实验结果说明（　　） 实验处理 将玉米种子浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释的红墨水染色 将浸泡的玉米种子煮熟，从中央纵切后，用稀释的红墨水染色 实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深 A．细胞膜具有流动性 B．红墨水能自由进出玉米细胞 C．细胞膜具有全透性 D．活细胞的细胞膜具有选择透过性 【答案】D 【解答】解：分析实验可知，该实验为一组对照实验，实验的自变量为“种子是否有活性”，应变量为“胚体细胞的着色程度”。由实验结果可知，活细胞的胚体细胞着色非常浅，说明活细胞中红墨水不易通过细胞膜进入细胞，由此证明：活细胞膜具有控制物质进出细胞的作用，即活细胞的细胞膜具有选择透过性。 故选：D。 6. 图1为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。 （1）图1中　A　 （填图1中字母）侧是细胞膜的外侧，判断的理由是　A侧有糖蛋白，而糖蛋白位于细胞膜的外侧　 。 （2）胰岛 B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞，需要与靶细胞膜表面的　受体　 结合，才能将信息传递到细胞内。除了进行细胞间信息交流之外，细胞膜还具有　将细胞与外界环境分隔开　 、　控制物质进出细胞　 功能。 （3）细胞膜内陷形成囊状的小窝，说明细胞膜具有的结构特点为　细胞膜具有一定的流动性　 。 【答案】（1）A A侧有糖蛋白，而糖蛋白位于细胞膜的外侧 （2）受体 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 （3）细胞膜具有一定的流动性 【解答】解：（1）图1中A侧有糖蛋白，为细胞膜的外侧。 （2）胰岛素属于激素，其作用于靶细胞的过程中，需要与靶细胞膜表面的受体结合，而后才能将信息传递到细胞内，进而对靶细胞的生命活动做出调控；细胞膜具有进行细胞间信息交流、将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞等功能。 （3）细胞膜内陷形成囊状的小窝依赖膜的流动性实现，说明细胞膜具有一定的流动性。 故答案为： （1）A A侧有糖蛋白，而糖蛋白位于细胞膜的外侧 （2）受体 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 （3）细胞膜具有一定的流动性 7. 把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气一水界面上将它们铺成单分子层（假定分子间距离适当且相等），推测在下列生物中，空气一水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞膜的表面积之比最大和最小的细胞分别是（　　） ①洋葱根尖成熟区表皮细胞 ②蛙的红细胞 ③人体浆细胞 ④乳酸菌细胞 ⑤酵母菌细胞。 A．①② B．③④ C．③② D．⑤④ 【答案】B 【解答】解：③人体浆细胞具有内质网、高尔基体、溶酶体等具膜细胞器和细胞核，且与分泌功能相适应，具有大量的内质网和高尔基体，因此比值最大；④乳酸菌是原核细胞，只有细胞膜一种膜结构，因此比值最小。 细胞中生物膜越多，则空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比越大，反之越少。 洋葱鳞片叶表皮细胞、蛙的红细胞都是真核细胞，具有各种细胞器膜和核膜，所以比值较大 故选：B。 8. 科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成，是因为（　　） A．哺乳动物的红细胞容易得到 B．哺乳动物的红细胞无细胞壁，易吸水涨破 C．哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构 D．哺乳动物的红细胞呈红色，在光学显微镜下容易观察到 【答案】C 【解答】解：A、用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成，不是因为哺乳动物红细胞容易得到，A错误； B、动物细胞无细胞壁，所以在蒸馏水中都容易吸水涨破，但不是用哺乳动物成熟的红细胞作为材料的原因，B错误； C、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器和细胞核，即没有细胞器膜和核膜的干扰，因此能制备获得较纯净的细胞膜，C正确； D、哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到，但不是用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成的原因，D错误。 故选：C。 9. 下列有关细胞膜结构和成分的探索历程中的说法，与科学史不一致的是（　　） A．欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的 B．荷兰科学家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两倍。他们由此推出：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 C．罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的“亮—暗—亮”的三层结构，提出所有的生物膜都是由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成的 D．科学家用不同荧光染料标记人细胞和鼠细胞并进行融合，证明了细胞膜的流动性 【答案】C 【解答】解：A、19世纪末，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； B、1925年，两位荷兰科学家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，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层，B正确； C、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，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质﹣脂质﹣蛋白质三层结构构成的，C错误； D、1970年，科学家用不同荧光染料标记人细胞和鼠细胞并进行融合，一段时间后荧光均匀分布，证明了细胞膜具有流动性，D正确。 故选：C。 10. 进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。下列有关实验材料或方法的选择，正确的是（　　） ①研究分泌蛋白的形成过程——荧光染料标记法 ②利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型 ③提取并研究细胞膜的化学成分——哺乳动物成熟的红细胞 ④分离各种细胞器——差速离心法 ⑤观察叶绿体——菠菜叶上表皮细胞 ⑥细胞核功能——核移植技术 A．①②③ B．④⑤ C．④⑤⑥ D．③④⑥ 【答案】D 【解答】解：①科学家在研究分泌蛋白合成和分泌的过程中，用放射性同位素标记的氨基酸来观察分泌蛋白的合成场所及加工场所，故运用了放射性同位素标记的方法，①错误； ②物理模型是指以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，利用废旧物品制作真核细胞模型属于构建物理模型，②错误； ③提取并研究细胞膜的化学成分应选用哺乳动物成熟的红细胞，③正确； ④不同细胞器的大小密度不同，分离各种细胞器可以用差速离心法，④正确； ⑤菠菜叶上表皮细胞无色，不含叶绿体，不适宜用来观察叶绿体，⑤错误； ⑥可以通过核移植技术，来观察细胞核功能，⑥正确。 故选：D。 11. 用不同荧光染料标记的抗体分别与小鼠细胞和人细胞细胞膜上的一种抗原结合，两类细胞则分别产生绿色荧光和红色荧光。将两类细胞融合成一个细胞时，其一半呈绿色，一半呈红色。在37℃下保温40min后，细胞上两种荧光点呈均匀分布。下列有关分析错误的是（　　） A．实验结果表明，细胞膜不是静态的结构 B．人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的蛋白质 C．可推测，两种表面抗原均匀分布的时间与温度有关 D．该实验能准确测定膜上单个蛋白质的组成和流动速率 【答案】D 【解答】解：A、实验结果表明，细胞膜具有流动性，不是静态的结构，A正确； B、人和鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的蛋白质，B正确； C、可推测，两种表面抗原均匀分布的时间与温度有关，C正确； D、该实验不能准确测定膜上单个蛋白质的组成和流动速率，D错误。 故选：D。 12. 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影，结果如表所示： 蛋白质种类 处理后红细胞影的形状 实验处理 A B C D E F 试剂甲 处理后 + + + + ﹣ ﹣ 变得不规则 试剂乙 处理后 ﹣ ﹣ + + + + 还能保持 （1）构成红细胞膜的基本支架是 　磷脂双分子层　 。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与糖类结合，主要与细胞膜的 　信息交流　 功能有关。 （2）在制备细胞膜时，将红细胞置于 　蒸馏水/清水/低渗溶液　 中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是 　E、F　 （填图中标号）。 （3）红细胞的膜内部分是疏水的，水分子虽然是极性分子，却能够跨膜运输的原因主要有两个： 一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙，这种运输方式称为 　自由扩散　 ； 二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子更多的是借助通道蛋白通过膜，这种方式叫做 　协助扩散　 . 【答案】（1）磷脂双分子层   信息交流 （2）蒸馏水/清水/低渗溶液   E、F （3）自由扩散 协助扩散 【解答】解：（1）构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；B蛋白与多糖结合构成糖蛋白，糖蛋白主要与细胞膜的信息交流功能有关。 （2）在制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水中，使细胞膜吸水破裂释放出内容物。由表格信息可知，试剂甲处理成熟红细胞的细胞膜后，E、F蛋白被破坏，细胞形状不规则；试剂乙处理破坏A、B蛋白，细胞形状还能保持，说明E、F蛋白与维持红细胞形状有关。 （3）水分子虽然是极性分子，却能够跨膜运输的原因主要有两个： 一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙，这种运输方式称为自由扩散； 二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子更多的是借助通道蛋白通过膜，这种方式叫做协助扩散。 故答案为： （1）磷脂双分子层   信息交流 （2）蒸馏水/清水/低渗溶液   E、F （3）自由扩散 协助扩散 13. 盐胁迫是影响植物发育的非生物胁迫之一。海水稻是一种介于野生稻和栽培稻之间的普遍生长在海边滩涂地区的耐盐碱水稻，其根细胞耐盐碱的主要机制如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．Na+进入液泡和排出细胞的方式均为主动运输 B．提高细胞膜外的pH，不利于海水稻排出过多的Na+ C．蛋白N能同时转运H+和Na+，说明蛋白N的转运作用不具有专一性 D．通过胞吐方式分泌抗菌蛋白体现了细胞膜的结构特点 【答案】C 【解答】解：A、蛋白N将Na+由细胞质基质转运到液泡的细胞液，蛋白M将Na+由细胞质基质转运到细胞外，这两种运输都是主动运输，A正确； B、提高细胞膜外的pH，使细胞膜外的H+浓度降低，H+顺浓度梯度进入细胞质基质的势能降低，不利于Na+主动运输排出细胞，B正确； C、蛋白N能同时转运Na+和H+，说明蛋白N的转运作用具有专一性，C错误； D、胞吐方式分泌抗菌蛋白，体现了细胞膜具有一定的流动性，是细胞膜的结构特点，D正确。 故选：C。 14. 图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为来自图甲的分子结构模式图，下列对图示描述错误的是（　　） A．图甲中的①、②、③、④共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．细胞内图乙分子存在于所有细胞的膜结构中，A部为亲水端 C．图甲中①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D．细胞膜的结构特性的基础与膜上②、③、④的全部运动有关 【答案】D 【解答】解：A、图甲中的①、②、③组成细胞膜，将细胞内部与外界环境分隔开，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，A正确； B、图乙分子为磷脂，存在于所有细胞的膜结构中，A部为亲水的头部，B正确； C、图甲中①②可以组成糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递，C正确； D、细胞膜的结构特性（流动性）的基础与膜上③磷脂分子和大多数的②、④蛋白质的运动有关，D错误。 故选：D。 15. 一项来自康奈尔大学的研究揭示了体内蛋白分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解，使组件获得重新利用。下列相关叙述，正确的是（　　） A．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”是核苷酸 B．人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体等 C．细胞膜塑形蛋白在合成过程中，动力都由线粒体提供 D．“分子垃圾袋”应主要由磷脂和蛋白质构成，该结构具有一定的流动性 【答案】D 【解答】解：A、细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室表面旧的或受损的蛋白质带到内部“回收利用工厂”，在那里将废物降解，蛋白质水解的产物为氨基酸，故“组件”是氨基酸，不可能为核苷酸，A错误； B、内质网和高尔基体可通过出芽形成囊泡，参与分泌蛋白的加工、运输等过程。中心体不含生物膜，不能形成囊泡，B错误； C、细胞膜塑形蛋白的合成场所是核糖体，合成过程中所需的能量主要由线粒体提供，但细胞质基质也能提供少量能量，并非动力都由线粒体提供，C错误； D、根据分泌蛋白形成过程等知识，可判断囊泡（分子垃圾袋）由生物膜构成，主要由磷脂和蛋白质构成，具有生物膜流动性的特点，D正确。 故选：D。 16. 如图为磷脂分子的结构通式，脂肪酸组成磷脂分子的尾。下列叙述正确的是（　　） A．若磷脂含有N元素，则N存在于R1或R2中 B．真核细胞和原核细胞都含有磷脂分子 C．磷脂分子在水中会自发形成单层分子，头部朝向空气 D．磷脂分子可以运动，这是生物膜具有选择透过性的基础 【答案】B 【解答】解：A、磷脂是由脂肪酸、磷酸、甘油和X组成，若磷脂含有N元素，则N存在于X中，A错误； B、真核细胞和原核细胞共有的结构是细胞膜、细胞质、核糖体，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，因此在真核、原核细胞中有磷脂分子，B正确； C、磷脂分子的头部亲水、尾部疏水。在水中，磷脂分子会自发形成双层结构（磷脂双分子层），头部朝向水，尾部朝向双层内部（避免与水接触）；若形成单层，头部应朝向水，尾部朝向空气，C错误； D、磷脂分子的运动性是生物膜具有流动性的基础，而选择透过性的基础是膜上的蛋白质，D错误。 故选：B。 17. 分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上特定的抗体，制造出包裹药物的“隐形脂质体”。下列叙述错误的是（　　） A．磷脂组成磷脂双分子层，形成脂质体的“膜” B．脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞 C．若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞，可减轻药物的副作用 D．当“隐形脂质体”与癌细胞接触后，药物通过自由扩散进入癌细胞 【答案】D 【解答】解：A、脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层（脂双层）作为基本支架，A正确； B、脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞，B正确； C、若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞，可减轻药物对正常细胞的毒副作用，C正确； D、当“隐形脂质体”与癌细胞接触后，药物通过胞吞进入癌细胞，D错误。 故选：D。 18. 图1为动物细胞膜的亚显微结构图；图2为不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）、影响的曲线。请回答下列问题： （1）细胞膜的基本支架是　磷脂双分子层　 ，图1中细胞膜的这种结构模型被称为　流动镶嵌模型　 。 （2）各种生物细胞膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的主要原因是　膜蛋白的种类和数量不同　 。 （3）据图1可知，膜蛋白A可以作为受体与其他细胞产生的信号分子特异性结合，体现了细胞膜具有　进行细胞间信息交流　 的功能。高等植物细胞可通过　胞间连丝　 相互连接，实现该功能。 （4）胆固醇是动物细胞膜的重要成分，其对于调节细胞膜的流动性具有重要作用。据图2分析胆固醇对生物膜流动性的影响：随着温度升高，胆固醇可　降低　 （填“提高”或“降低”）人工膜的流动性。 【答案】（1）磷脂双分子层 流动镶嵌模型 （2）膜蛋白的种类和数量不同 （3）进行细胞间信息交流 胞间连丝 （4）降低 【解答】解：（1）图1中构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜的这种结构模型被称为流动镶嵌模型。 （2）各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是蛋白质的种类和数量不同，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 （3）膜蛋白A可以作为靶细胞上的受体与其他细胞产生的信号分子结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能；高等植物细胞之间通过专门的通道（胞间连丝）相互连接，实现物质运输和信息交流。 （4）图中显示不同温度下胆固醇对人工膜（人工合成的脂质膜）微粘度（与流动性呈负相关）影响的曲线。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，据图2分析，随着温度升高，含胆固醇的人工膜微粘度下降幅度比不含胆固醇的小（微粘度与流动性呈负相关），说明胆固醇可降低人工膜的流动性。 故答案为： （1）磷脂双分子层 流动镶嵌模型 （2）膜蛋白的种类和数量不同 （3）进行细胞间信息交流 胞间连丝 （4）降低 学科网（北京）股份有限公司 $