第3章 1.细胞膜的结构和功能 课时2 流动镶嵌模型的基本内容（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中生物必修1 分子与细胞关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 该同步练习按“基础巩固-综合运用-拓广探索”分层，聚焦细胞膜结构与功能，通过概念辨析、实验分析及拓展探究，构建从知识理解到科学思维的巩固路径。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|磷脂双分子层、膜蛋白功能、流动镶嵌模型|10道选择，结合模式图辨析（如第1题亚显微结构），强化结构与功能观| |综合运用|膜流动性、跨膜运输、实验探索历程|5题含选择与填空，如第15题生物膜探索实验分析，培养科学思维| |拓广探索|脂筏结构与功能|1道填空，联系信号转导，体现探究实践与态度责任|

课时 2 流动镶嵌模型的基本内容 基础巩固 1. 如图所示是细胞膜的亚显微结构模式图, ① ~③表示构成细胞膜的物质，下列叙述错误的是 ( ) 第 1 题 A. ① 由蛋白质和胆固醇组成，与细胞识别有关 B. ②的种类繁多，参与细胞膜的各种主要功能 C. ③可以侧面移动，②大多数可以移动 D. ③构成了细胞膜基本骨架，组成元素有 C、H、O、N、P 【答案】A 【解析】图中①是糖蛋白，由蛋白质和糖类组成，与细胞识别有关，A 错误；②表示膜蛋白，功能越复杂的细胞膜，膜蛋白的种类和数量就越多，B 正确；构成生物膜的③磷脂分子和大部分②蛋白质分子是可以运动的，C 正确；③磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部组成，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架，磷脂分子的元素组成为 、 、 、、 、 ，D 正确。 2. (教材改编题)提取生物膜中的磷脂分子，将其放入水中可以形成如图所示的双层磷脂分子的球形脂质体, 它载入药物后可以将药物送入相应细胞，下列关于细胞膜和脂质体的叙述, 错误的是 ( ) 第 2 题 A. 磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有亲水的“头部”和疏水的 “尾部” B. 在 a 处嵌入水溶性药物，利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 C. 在 b 处嵌入脂溶性药物, 利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 D. 该脂质体与细胞膜融合是利用它们都具有流动性这一功能特点 【答案】D 【解析】磷脂分子在水中能自发形成双层是因为其具有亲水的头部和疏水的尾部，A 正确；在 a 处嵌入水溶性药物， 利用脂质体与生物膜融合的特点将药物送入细胞，B 正确； 在 b 处嵌入脂溶性药物, 利用脂质体与生物膜融合的特点将药物送入细胞，C正确；该脂质体与生物膜融合是利用它们都具有一定的流动性这一结构特点，D 错误。 3. 细胞膜含有不同类别的磷脂成分，下图表示不同种类磷脂在细胞膜内、外两侧分布的百分比, 据图可知 ( ) 第 3 题 A. 磷脂分子在细胞膜中含量最多 B. 磷脂酰乙醇胺主要分布在膜外侧 C. 磷脂在细胞膜上的分布是不对称的 D. 磷脂具有疏水性头部 【答案】C 【解析】题图表示不同种类磷脂在细胞膜内、外两侧分布的百分比, 无法得知磷脂分子在细胞膜中含量最多, 不符合题意, A 错误; 题图可知, 磷脂酰乙醇胺分布在膜内侧的百分比大于分布在膜外侧的百分比，可见磷脂酰乙醇胺主要分布在膜内侧，B错误；题图可知，不同的磷脂在膜外侧和膜内侧的百分比具有差异，可见磷脂在细胞膜上的分布是不对称的，C正确；磷脂具有亲水性头部，疏水性尾部，D 错误。 4. 1959 年罗伯特森提出的生物膜三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是 ( ) A. 两种模型都认为膜是静态的, 脂质分子位于细胞膜中间 B. 两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧 C. 两种模型建立的前提都是生物膜的主要组成物质是蛋白质和脂质 D. 两种模型都认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 【答案】C 【解析】罗伯特森的三层结构模是静态统一模型, 流动镶嵌模型认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动的，A、D 错误；蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧是三层结构模型的内容, B 错误; 不论是三层结构模型还是流动镶嵌模型都是建立在生物膜主要由蛋白质和脂质组成这一基础之上的, 正确。 5. 生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定，进而重排形成融合孔，最终实现膜的融合，过程如图所示。下列相关叙述错误的是( ) 第 5 题 A. 图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别 B. 重排后的磷脂分子仍排成连续的两层与其具有亲水的尾部有关 C. 融合孔既可形成于不同种类的细胞之间， 也可形成于细胞内部 D. 图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用 【答案】 【解析】膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白，说明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别，A 正确; 磷脂分子头部亲水、尾部疏水，B 错误；生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，融合孔既可形成于不同种类的细胞之间，也可形成于细胞内部，C 正确；融合孔的形成有利于细胞进行物质运输和信息传递，D 正确。 6. 金黄色葡萄球菌是一种致病菌，可引起人食物中毒或皮肤感染，甚至死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分，细菌既可通过 FAS II 通路合成脂肪酸，也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是( ) A. 金黄色葡萄球菌细胞膜的基本支架由双层磷脂分子“头对头”构成 B. 金黄色葡萄球菌细胞膜中的胆固醇对于维持膜的流动性起着重要作用 C. 抑制 FAS II 通路的药物可用于治疗人因金黄色葡萄球菌感染产生的疾病 D. 金黄色葡萄球菌细胞膜具有复杂多样的功能主要取决于膜中蛋白质的种类及含量 【答案】D 【解析】磷脂分子头部是亲水的，尾部是疏水的，所以磷脂分子“尾对尾”构成细胞膜的基本支架，A 错误；胆固醇是构成动物细胞膜的成分，金黄色葡萄球菌是原核生物，其细胞膜中不含胆固醇，B错误；由题干信息可知，细菌既可通过 FASⅡ通路合成脂肪酸，也可从环境中获取脂肪酸，所以抑制 FAS II 通路的药物不能用于治疗人因金黄色葡萄球菌感染产生的疾病，C错误；细胞膜功能的复杂程度与膜中蛋白质的种类及含量有关，所以金黄色葡萄球菌细胞膜具有复杂多样的功能主要取决于膜中蛋白质的种类及含量, D 正确。 7. 图甲为细胞膜的亚显微结构模式图, 图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列叙述错误的是 ( ) 第 7 题 A. 图甲中的③是细胞膜的基本支架 B. 图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分 C. ①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D. 将图乙平展在水面上，a 部分与水面接触 【答案】 【解析】由图可知,③为磷脂双分子层,是细胞膜的基本骨架, A 正确; 起识别作用的是细胞膜上的糖蛋白, 而图乙是磷脂分子, B 错误; 图甲中 ①是多糖, ②是蛋白质, ①②形成的糖蛋白与信息交流有关, 可作为气味分子的受体并完成信息的传递, C 正确; a 为亲水性的头部, 与水面接触, b 为疏水性的尾部, 正确。 8. (教材改编题)(多选)下列关于细胞膜结构和功能的理解，错误的有 ( ) A. 构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不变的 B. 细胞膜是细胞的屏障，有用物质能进入， 有害物质不能进入 C. 向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞 D. 细胞膜能允许一些分子量较大的分子进入细胞 【答案】 【解析】构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,大多数的蛋白质分子也可以运动, A 错误; 细胞膜是细胞的屏障, 有用物质能进入，一般有害物质不能进入，但是细胞膜的控制能力是有限的, B 错误; 构成细胞膜的分子可以运动, 所以向细胞内注射物质后，细胞膜不会留下一个空洞，C 错误；细胞膜能允许一些分子量较大的分子进入细胞，D 正确。 9. DHA 是一种不饱和脂肪酸 (具有疏水性), 人体细胞不能合成，是脑细胞膜磷脂的组成成分。以下描述错误的是 ( ) A. 脑细胞膜上的磷脂属于脂肪 B. 脑细胞膜上的磷脂分子可以运动 C. DHA 位于两层磷脂分子之间 D. 缺乏 DHA 会影响脑的发育 【答案】A 【解析】脑细胞膜上的磷脂和脂肪都属于脂质, A 错误; 脑细胞膜上的磷脂分子可以运动，大多数蛋白质分子也可运动，故细胞膜具有一定的流动性，B 正确；DHA 具有疏水性， 而磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，据此推测 DHA 位于两层磷脂分子之间，C 正确；DHA 是脑细胞膜磷脂的组成成分，且人体细胞不能合成，缺乏 DHA 会影响脑的发育，D 正确。 10. 科学家将细胞膜冰冻，然后用冷刀骤然将其从疏水层撕裂。在电镜下观察，发现撕裂面上有很多颗粒(如图)。该实验可推出的结论是 ( ) 第 10 题 A. 细胞膜可控制物质进出细胞 B. 蛋白质是细胞膜的基本支架 C. 两侧的磷脂分子呈对称分布 D. 蛋白质嵌插或贯穿于脂双层中 【答案】D 【解析】细胞膜有控制物质进出细胞的功能，但从图中不能得出结论，A 错误；磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，B 错误；两侧的磷脂分子不对称分布，C 错误；细胞膜中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, 有的贯穿于整个磷脂双分子层, D 正确。 综合运用 11. 研究发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油脂，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是 ( ) A. 由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内 B. 由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内 C. 由两层磷脂分子构成, 结构与细胞膜基本相同 D. 由两层磷脂分子构成, 两层磷脂的头部相对 【答案】A 【解析】若为双层结构, 内侧磷脂分子的头部会相互接触，亲水头部在疏水环境中不稳定，无法稳定包被油滴，故为单层结构，磷脂尾部流水，可与油滴内的油脂相溶，头部亲水，可与外侧水环境相溶，结构稳定，A 正确。 12. 异体器官移植手术很难成功，其最大的障碍是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜有识别作用，这种生理功能的物质基础是( ) A. 细胞膜是由磷脂双分子层构成的 B. 细胞膜的外表面有糖蛋白 C. 细胞膜具有一定的流动性 D. 细胞膜有选择透过性 【答案】B 【解析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层, 但这不是细胞膜有识别作用的物质基础, A 错误; 细胞膜的外表面有糖被, 这是细胞膜有识别作用的物质基础, B 正确; 细胞膜具有一定的流动性, 这是细胞膜的结构特点, 不是其有识别作用的物质基础, C 错误; 细胞具有选择透过性, 这是细胞膜的功能特性, 不是其具有识别作用的物质基础, D 错误。 13. 硝苯地平是一种常见的降压药，它的作用机理是通过抑制细胞质膜上的 通道，使流入细胞的 减少，从而导致血压降低。这体现了 ( ) A. 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 B. 细胞膜能保护细胞内部的结构 C. 细胞膜可以控制物质进出细胞 【答案】 【解析】分析题意可知,细胞膜上有 通道,硝苯地平通过抑制细胞膜上的 通道，使流入细胞的 减少，能体现细胞膜可以控制物质进出细胞，C 正确。 D. 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的数量越多 14. (多选)研究发现冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜。包膜还含有病毒自身的糖蛋白、其中糖蛋白(S)可与人体细胞表面的受体蛋白 ACE2 结合，从而使病毒识别并侵入宿主细胞。下列相关叙述正确的有 ( ) 第 14 题 A. 冠状病毒的糖蛋白(S)存在其细胞膜上 B. 人体细胞表面的受体蛋白 ACE2 可能是糖蛋白 C. 高温可破坏冠状病毒蛋白质的空间结构， 煮沸处理餐具可杀死病原体 D. 糖蛋白(S)与受体蛋白ACE2结合过程不能体现细胞质膜可以进行细胞间的信息交流 【答案】BCD 【解析】冠状病毒为病毒, 没有细胞结构, 没有细胞膜, 其糖蛋白(S)存在于其包膜上，A 错误；人体细胞细胞膜上的糖蛋白可起识别作用，故人体细胞表面的受体蛋白ACE2可能是糖蛋白，B正确；煮沸可以破坏病原体蛋白质的空间结构，进而杀死病原体，故高温可破坏冠状病毒蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死餐具上附着的病原体，C 正确；病毒没有细胞结构，故糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合过程不能体现细胞膜可以进行细胞间的信息交流，D 正确。 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 题号 13 14 答案 15. 阅读有关生物膜结构探索历程的材料，回答下列问题: 资料1:19 世纪末, 欧文顿用 500 多种化学物质研究植物细胞的通透性，发现溶于脂质的物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难。 资料 2:科学家制备出细胞膜，并发现其主要成分是磷脂和蛋白质；在此基础上，荷兰科学家将从某种细胞的细胞膜中提取出的脂质在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为这些细胞表面积的 2 倍。 资料3:1959 年,罗伯特森基于电镜下细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，提出 “三明治”模型的假说:所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成，磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖。他将细胞膜描述为静态的统一结构。 资料4:有人按照罗伯特森提出的模型计算， 认为生物膜至少厚 15 ~20 nm；而实际测量的电镜照片中细胞膜的厚度为 。 资料 5:1970 年,科学家将小鼠细胞和人细胞融合，并用发绿色荧光的染料、发红色荧光的染料分别标记小鼠细胞、人细胞表面的蛋白质分子。刚融合的细胞一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在 下经过 ，两种颜色的荧光均匀分布。 (1)通过对资料 1 的分析，推测组成细胞膜的成分中包括_____。 (2)资料 2 中，最好选用 作为制备纯净细胞膜的材料。脂质单分子层的面积恰为提取出这些脂质的细胞表面积的 2 倍，说明 。 (3)资料 4 中，细胞膜的计算厚度远大于实测厚度，不支持资料 3 “三明治”模型假说中的_____ 的观点；资料 5 中的实验现象，不支持资料 3 中的_____ 的观点。 (4)辛格和尼科尔森综合以上实验以及新的观察和实验证据，提出的细胞膜分子结构模型是 。 【答案】(1)脂质(2)哺乳动物(成熟)的红细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层(或膜含有双层脂质分子)(3)磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖(或细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成)细胞膜是静态结构 (4)流动镶嵌模型 【解析】(1)通过对资料 1 的分析可知， 脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难，推测组成细胞膜的成分中包括有脂质。(2)由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁，提取膜成分比较容易, 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器膜和核膜, 提取膜成分单一, 只有细胞膜, 因此要获得纯净的细胞膜, 最好选择哺乳动物成熟的红细胞。根据资料 2 分析可知, 脂质单分子层的面积恰为提取出这些脂质的细胞表面积的 2 倍，说明膜中的脂质分子必然排列为连续的两层(或膜含有双层脂质分子)。(3)根据资料 4 和资料 5 分析可知，细胞膜的计算厚度远大于实测厚度，不支持资料 3 “三明治”模型假说中的磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖(或细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成)的观点; 资料 5 中的实验现象, 表明细胞膜上的蛋白质分子是可以移动的, 因此说明细胞膜具有一定的流动性，不支持资料 3 中的细胞膜是静态结构的观点。(4)辛格和尼科尔森综合以上实验以及新的观察和实验证据, 提出的细胞膜分子结构模型是流动镶嵌模型。 拓广探索 16. 脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂 (磷脂的一种)的微结构域，它位于细胞膜的外侧(如图)。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台，与膜的信号转导有密切的关系。请回答下列问题: 第 16 题 (1)组成动物细胞膜的主要成分是磷脂和_____，此外，还含有少量的_____(答出两种)。 (2)鞘磷脂与脂肪都含有的化学元素是_____；胆固醇除具有题中所述作用外，在人体内还可_____ 。 (3)图示结构中，可以根据_____(答出两点)判断细胞膜的内外侧。 (4)关于细胞膜的结构，目前普遍所接受的是辛格和尼科尔森提出的_____模型, 该模型认为细胞膜不是静止的, 而是具有流动性,其流动性主要表现为 (答出两点)。 【答案】(1)蛋白质 糖类、胆固醇(2)C、H、O 参与血液中脂质的运输(3)糖链存在的位置、脂筏存在的位置(4)流动镶嵌 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 【解析】(1)细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质, 脂质中磷脂较多, 同时还含有少量的糖类。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，所以组成动物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，还含有少量的糖类和胆固醇。(2)鞘磷脂的化学元素是 ,脂肪含有的化学元素是 、 H、O，所以鞘磷脂与脂肪都含有的化学元素是C、H、O；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输。(3)由题意可知，脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)的微结构域，它位于细胞膜的外侧，糖链也位于细胞膜的外侧，所以可以根据糖链存在的位置、脂筏存在的位置判断细胞膜的内外侧。(4)辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型, 该模型认为细胞膜不是静止的, 而是具有流动性, 磷脂分子可以运动, 大多数蛋白质也可以运动。 学科网（北京）股份有限公司 $