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

**基本信息** 聚焦细胞膜结构与功能，通过基础认知、理解应用、综合拓展三层设计，实现从单一知识点到跨知识点综合应用的巩固路径，渗透生命观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|细胞膜功能、成分探索|以直接判断型选择为主，如第1题考查细胞膜功能，第3题分析成分数据，强化结构与功能观| |理解应用|结构探索历程、模型辨析|结合实验与图表分析，如第5题考查罗伯特森模型基础，第6题通过人鼠细胞融合实验验证流动性，培养科学思维| |综合拓展|流动镶嵌模型及应用|设置情境化综合题，如第9题分析LDL运输机制，第10题结合脂筏模型考查跨知识点应用，体现探究实践能力|

第一节 细胞膜的结构和功能 学科网（北京）股份有限公司 知识点一 细胞膜的功能 1.下列关于细胞膜功能的认知，错误的是( ) A.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，利用的是细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 B.细胞内的核酸等重要成分一般不会流失到细胞外 C.植物细胞的细胞膜是系统的边界，将细胞与外界环境分隔开 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 2.下图是细胞间的3种信息交流方式，相关叙述正确的是( ) A.三种细胞间的信息交流都需要细胞膜上的受体参与 B.图A表示细胞分泌的化学物质随血液定向运输，将信息传递给靶细胞 C.精子和卵细胞可通过图B方式进行识别，进而确定是否结合 D.图C中的胞间连丝有专一性运输功能，只允许信息分子通过 知识点二 对细胞膜成分的探索 3.下图表示各种细胞膜的成分及含量，图示不能说明的是( ) A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 B.细胞膜中脂质主要是磷脂 C.细胞膜中含有蛋白质、脂质和糖类 D.不同细胞膜中脂质和蛋白质的比例不同 4.下列关于细胞膜成分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 实验 结论 A 脂溶性物质更容易通过细胞膜 细胞膜的主要组成成分中有脂质 B 对纯净的细胞膜进行化学分析 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中胆固醇含量最多 C 人红细胞膜中脂质铺展成单分子层后，测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 D 用蛋白酶处理细胞膜后，其通透性改变 细胞膜中含有蛋白质 A.A B.B C.C D.D 知识点三 对细胞膜结构的探索 5.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脂质含有磷脂和胆固醇 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 6.下图是人鼠体细胞融合实验示意图，该实验说明了细胞膜( ) A.蛋白质含量最多 B.只有蛋白质分子可以运动 C.具有一定的流动性 D.具有选择透过性 知识点四 流动镶嵌模型的基本内容 7.细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①~③胞膜的结构。下列叙述错误的是( ) A.细胞膜控制物质进出的功能与物质②③均有关 B.②在磷脂双分子层中的分布，可体现膜内外结构的不对称性 C.③是细胞膜的基本支架，其内部是疏水区，水分子不能通过 D.②与③位置是不固定的，说明细胞膜具有一定的流动性 8.根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度，将膜蛋白分为3种基本类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白，如图所示。据图推测，下列叙述错误的是( ) A.脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中 B.膜蛋白可以自由运动，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能 C.相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离 D.细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白 9.低密度脂蛋白(LDL)过多是动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要危险因素。LDL是血浆中的胆固醇与磷脂、蛋白质结合形成的复合物，作用是通过血液将胆固醇运输到各组织细胞，其结构如图1所示。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(与流动性负相关)影响的曲线。据图分析，下列说法错误的是( ) A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血糖的运输 B.LDL膜的结构与细胞膜相比，主要不同点是由单层磷脂分子构成 C.据图2分析，在人体正常体温条件下，胆固醇会降低细胞膜的流动性 D.LDL能将胆固醇准确转运至各组织细胞，据图1推测可能与载脂蛋白相关 10.1997年，科学家提出“脂筏模型”。脂筏是细胞膜上胆固醇聚集的微结构区。脂筏载着执行某些特定生物学功能的膜蛋白，就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导、蛋白质分选、跨膜物质运输等有密切关系。如图为流动镶嵌模型，回答下列问题： (1)图中①表示_________;流动镶嵌模型的基本支架是________;膜结构的不对称性____(填“是”或“不是”)只与①有关，膜的功能主要取决于______(填“①”或“②”)。 (2)图中表示细胞内的一侧为___(填“A”或“B”)侧。 (3)如果这是肝细胞的细胞膜，细胞膜上的胰岛素受体最可能是图中的________。胰岛素与胰岛素受体特异性结合后，能加快细胞摄取葡萄糖的速率，该过程体现了细胞膜_____和______的功能。 (4)人体内的胆固醇除了可以构成生物膜中的脂筏外，还参与血液中_____的运输。 (5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，细胞表面积增大，膜的这种变化说明________。 答案以及解析 1.答案：D 解析： 必备知识 选项判断 死细胞的细胞膜失去活性，不能有效控制物质进出细胞 台盼蓝染液可进入死细胞使其染色，而活细胞的细胞膜能阻挡台盼蓝染液进入细胞，A(√) 活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞 核酸等重要成分通常无法通过细胞膜流失到细胞外，B(√) 细胞这一生命系统的边界是细胞膜(不是细胞壁) 植物细胞、细菌细胞等的细胞膜是系统的边界，C(√) 细胞间的信息交流发生在细胞与细胞之间 病毒不具有细胞结构,宿主细胞膜识别病毒外壳不涉及细胞间的信息交流,D(×) 2.答案：C 解析：图C表示相邻两个细胞之间形成通道(胞间连丝),携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，不需要细胞膜上的受体参与，胞间连丝也允许一些信息分子外的其他物质通过，A、D错误；图A中细胞分泌的化学物质随血液运输到全身各处，并非定向运输到靶细胞，B错误。 3.答案：B 解析：结合图示可知，细胞膜中含有蛋白质、脂质和糖类，主要成分是脂质和蛋白质，A、C不符合题意；细胞膜中脂质主要是磷脂，但是图示不能说明这一点，B符合题意；分析题图可知，不同细胞膜中脂质和蛋白质的比例不同，D不符合题意。 4.答案：B 解析：B（×）科学家制备出纯净的细胞膜并进行化学分析，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。 5.答案：D 解析：A.化学分析明确细胞膜脂质包含磷脂和胆固醇，是探究细胞膜结构的前提，属于罗伯特森模型的提出基础，A不符合题意； B.早期表面张力研究发现，仅由脂质构成的膜表面张力与实际细胞膜不符，推测细胞膜含蛋白质，为模型中蛋白质组分的存在提供了依据，属于罗伯特森模型的提出基础，B不符合题意； C.罗伯特森正是通过电镜观察到细胞膜暗－亮－暗的三层结构，才对应提出两侧暗层为蛋白质、中间亮层为脂质的三层结构模型，属于该模型的直接提出基础，C不符合题意； D.细胞融合实验通过荧光标记证明细胞膜具有流动性，否定了罗伯特森的静态结构模型，是流动镶嵌模型的提出基础，不属于罗伯特森模型的提出基础，D符合题意。 6.答案：C 解析：A.实验仅对细胞膜蛋白进行荧光标记，未检测细胞膜各成分的含量，无法得出该结论，A错误； B.细胞膜的流动性不仅来自蛋白质分子的运动，磷脂分子也能运动，B错误； C.实验中用红色荧光标记人细胞膜蛋白，绿色荧光标记小鼠细胞膜蛋白，细胞融合后，两种荧光最终均匀分布，这体现了细胞膜上的蛋白质分子可以运动，说明细胞膜具有一定的流动性，C正确； D.选择透过性是指细胞膜对物质进出的选择性，该实验未涉及物质跨膜运输，无法体现这一特性，D错误。 故选C。 7.答案：C 解析：A（√）细胞膜控制物质进出细胞与②(蛋白质，如通道蛋白)和③(磷脂双分子层，水溶性分子或离子不能自由通过)都有关；B（√）②为蛋白质，其在磷脂双分子层中的不对称分布(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)，体现了膜内外结构的不对称性；C（×）③为磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架，其内部是疏水区，但水分子能通过；D（√）②与③位置是不固定的，说明组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质可以移动，说明细胞膜具有一定的流动性。 8.答案：B 解析：A、由图可知脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中，A正确； B、膜蛋白不可以自由运动，但可以使信号转导细胞识别及物质运输等功能，B错误； C、相比内在膜蛋白，外在膜蛋白与细胞膜的链接弱，易于从细胞膜上分离，C正确； D、据图分析可知，内在膜蛋白贯穿细胞膜，故细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白，D正确。 故选B。 9.答案：A 解析：A、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内参与血液中脂质的运输，A错误； B、细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，LDL内部是疏水的胆固醇，磷脂分子的疏水尾部朝向内部胆固醇、亲水头部朝向外侧血浆环境，因此LDL仅由单层磷脂分子构成，和细胞膜结构存在差异，B正确； C、微粘度与流动性负相关，在人体正常体温(约37℃)下，含胆固醇的人工膜微粘度高于不含胆固醇者，说明胆固醇会降低细胞膜的流动性，C正确； D、LDL表面的载脂蛋白可能作为识别信号，与靶细胞膜上的特异性受体结合，实现胆固醇的定向转运，因此LDL能准确转运胆固醇至各组织细胞与载脂蛋白有关，D正确。 10.答案：(1)蛋白质；磷脂双分子层；不是；① (2)B (3)糖蛋白；进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞 (4)脂质 (5)细胞膜具有流动性 解析：(1)(2)题图中①表示蛋白质，②表示磷脂，糖蛋白位于细胞膜的外表面，所以A侧为细胞外侧，B侧为细胞内侧。膜结构的不对称性与蛋白质有关，与脂质分子和糖类也有关。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用，功能越复杂的细胞膜，膜上蛋白质的种类和数量就越多。 (3)细胞膜上受体的化学本质是糖蛋白。 $