3.1 第2课时 对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容(Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中生物必修第一册学生用书（人教版）

第2课时　对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容 [1~10题,每题2分,共20分] 知识点一　对细胞膜结构的探索 1.[2026·湖南常德高一期中] 关于细胞膜的成分和结构探索,经历了很多科学家不断地提出假说和实验验证,最终得到了科学的结论。下列有关细胞膜成分和结构的探索历程的叙述正确的是 (　) 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.罗伯特森看到细胞膜亮—暗—亮的三层结构,将其描述为静态的统一结构 C.人鼠细胞融合实验,直接说明细胞膜的磷脂分子可以运动 D.细胞膜结构模型的探索过程,多次运用了“提出假说”这一科学方法 2.[2026·安徽合肥高一期中] 罗伯特森提出了“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.多个磷脂分子在水中可自发形成双层结构 B.据表面张力研究推测细胞膜可能附有蛋白质 C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D.人鼠细胞融合实验佐证细胞膜具有流动性 3.[2026·江苏南京高一月考] 人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在融合细胞的细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此不能得到的结论是(　) A.温度升高到15 ℃以上,细胞膜流动性增强 B.该实验证明膜蛋白能够运动 C.温度对膜蛋白的运动有影响 D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多 知识点二　流动镶嵌模型 4.[2026·河北邢台高一期中] 下图是人体胰岛素的靶细胞细胞膜的结构模型示意图,下列叙述错误的是 (　) A.①为糖被,与靶细胞识别胰岛素有关 B.②⑥构成磷脂分子,其中②朝外、⑥朝内 C.③在细胞膜中不对称分布 D.④覆盖在细胞膜两侧 5.[2025·广东深圳高一月考] 下图为细胞膜的结构示意图,①~③表示物质。下列有关叙述错误的是(　) A.①为多糖,可与蛋白质结合形成糖蛋白,与细胞表面的识别有关 B.②种类和数量越多,细胞膜功能越复杂 C.③是膜的基本支架,内部有疏水性屏障 D.该图属于数学模型,A侧是细胞膜内侧 6.异体器官移植手术往往很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥。这主要是由于细胞膜具有识别作用,完成这种生理功能的结构基础是 (　) A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成 B.细胞膜的表面有糖蛋白 C.细胞膜具有一定的流动性 D.磷脂双分子层是膜的基本支架 7.[2026·湖北武汉高一期中] 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的分子,它由一小段RNA为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列有关叙述正确的是 (　) A.细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有glycoRNA B.glycoRNA与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关 C.细胞膜结构的不对称性与蛋白质有关,与glycoRNA无关 D.细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关 8.[2026·山东济南高一月考] 十二烷基硫酸钠(SDS)是一种良好的去垢剂,其分子结构一端亲水、一端疏水。下图为某实验员使用SDS 处理细胞膜的过程,相关叙述错误的是 (　) A.SDS 可能有与磷脂类似的结构 B.处理后形成的小泡与细胞膜有相同的基本骨架 C.此过程中SDS 与磷脂分子存在竞争关系 D.SDS可以与膜蛋白结合而使细胞膜崩解 9.在流动镶嵌模型提出后,研究人员又提出了“脂筏模型”:脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,结构模型如图所示,下列叙述正确的是 (　) A.脂筏的存在不会影响膜的流动性 B.脂筏可能与细胞控制物质进出的功能有关 C.图中C代表膜蛋白,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性 D.图中A侧代表细胞膜的外表面,这一侧具有参与细胞间信息传递的重要物质 10.研究发现某病毒蛋白质外壳外存在一层病毒包膜,该包膜主要来源于病毒最后所在的宿主细胞膜。病毒包膜上存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2(本质为糖蛋白)结合,从而使病毒识别并侵入其宿主细胞,下列说法错误的是(　) A.病毒包膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型 B.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流 C.该病毒进入细胞的过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性 D.受体蛋白ACE2的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能 11.(7分)[2025·山东济宁高一期中] 下图甲为哺乳动物成熟红细胞膜的亚显微结构示意图。图乙为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)微黏度(与流动性呈负相关)影响的曲线。请回答下列问题: (1)(3分)关于细胞膜的结构,目前普遍被接受的是辛格和尼科尔森提出的　　　　　　模型,该模型认为细胞膜具有流动性的原因之一是构成膜的磷脂分子可以　　　 。据图甲可知,膜蛋白A可以与信号分子结合,体现了细胞膜具有　　　　　的功能。  (2)(2分)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。据图乙分析可知,在温度较高时,胆固醇可以　　　　膜的流动性;在温度较低时,胆固醇又可以　　　　膜的流动性。  (3)(2分)哺乳动物有核细胞的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,利于细胞间的联系和支撑,而红细胞膜外侧没有致密的蛋白层。请从结构与功能相适应的角度解释红细胞膜外侧没有致密蛋白层的原因:　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  12.(7分)[2025·安徽蚌埠高一期中] 研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”,即荧光消失。随后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图所示。 请回答问题: (1)(3分)细胞膜以　　　　　　　　为基本支架,此外还含有　　　　和　　　　等成分,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。  (2)(1分)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白物质的荧光会　　　　　　;②被漂白区域与未漂白区域之间膜蛋白分子相互运动。  (3)(2分)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明胆固醇对膜中分子运动具有　　　　(填“阻碍”或“促进”)作用,该结果支持推测　　　　(填“①”或“②”)。  (4)(1分)此项研究说明细胞膜具有　　　　性。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第2课时　对细胞膜结构的探索、流动镶嵌模型的基本内容 1.D　[解析] 最初对细胞膜成分的认识并非直接通过提取获得,而是通过欧文顿的脂溶性实验推测细胞膜主要由脂质组成,该过程属于推理而非成分提取,A错误;罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈暗—亮—暗三层结构(暗层为蛋白质,亮层为脂质分子),将细胞膜描述为静态的统一结构,B错误;人鼠细胞融合实验(荧光标记膜蛋白)证明细胞膜具有流动性,但该流动性主要体现在膜蛋白的运动上,而非磷脂分子,C错误;细胞膜结构模型的探索过程中,科学家多次运用“提出假说”的科学方法,再通过实验验证,D正确。 2.D　[解析] 磷脂分子在水中自发形成双层结构是脂双层理论的基础,属于罗伯特森模型的依据,A不符合题意;表面张力研究推测膜表面有蛋白质覆盖,符合罗伯特森模型中蛋白质的定位,B不符合题意;电镜观察到的暗—亮—暗三层结构直接支持罗伯特森的三层模型,C不符合题意;人鼠细胞融合实验证明膜具有流动性,但题干的模型为静态结构,流动性是流动镶嵌模型的内容,与罗伯特森模型无关,D符合题意。 3.D　[解析] 题图中横坐标是温度,即自变量是温度,没有体现时间对嵌合体数量的影响,所以图中数据不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多,故选D。 4.D　[解析] ①为糖被,仅分布在细胞膜外侧,与细胞表面的识别功能有密切关系,是靶细胞接收胰岛素信号的关键结构,A正确;磷脂分子由亲水头部(②)和疏水尾部(⑥)组成,磷脂双分子层排列时,亲水头部朝向细胞膜两侧的水溶液,疏水尾部相对聚集在膜内部,B正确;③为细胞膜中的蛋白质,其分布具有不对称性,C正确;④是糖蛋白,仅分布在细胞膜外侧,D错误。 5.D　[解析] ①是多糖,可以和脂质结合构成糖脂,和蛋白质结合构成糖蛋白,与细胞表面的识别有关,A正确;②是蛋白质,膜蛋白的种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂,B正确;③是磷脂双分子层,是膜的基本支架,内部有疏水性,C正确;该图属于物理模型,A侧有糖蛋白,属于细胞膜的外侧,D错误。 6.B　[解析] 细胞膜主要由脂质、蛋白质组成,此外,还有少量糖类,A不符合题意;细胞膜的表面有糖蛋白,与细胞表面识别有密切关系,B符合题意;细胞膜具有一定的流动性是细胞膜的结构特点,与识别作用无关,C不符合题意;磷脂双分子层是膜的基本支架,与识别作用无关,D不符合题意。 7.A　[解析] 磷脂的化学组成中含有磷元素;glycoRNA以RNA为支架,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,也含磷元素,A正确。 题干指出glycoRNA “可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能”,而糖蛋白和糖脂的核心功能包括细胞间的信息传递、细胞表面的识别等,由此推测,glycoRNA应与这些功能相关,B错误。 细胞膜结构的不对称性主要与蛋白质、脂质和糖类的分布有关,与glycoRNA也有关,C错误。 细胞膜功能的复杂程度主要与膜蛋白的种类和数量有关,而非glycoRNA,D错误。 8.B　[解析] 磷脂头部亲水,尾部疏水,十二烷基硫酸钠(SDS)是一种良好的去垢剂,其分子结构一端亲水、一端疏水,故SDS 可能有与磷脂类似的结构,A正确。细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,由题图可知,用SDS处理细胞膜后形成的小泡磷脂和SDS呈单层排列,故处理后形成的小泡与细胞膜的基本骨架不同,B错误。十二烷基硫酸钠(SDS)是一种良好的去垢剂,其分子结构一端亲水、一端疏水;磷脂头部亲水,尾部疏水,两者具有相似的结构,故使用SDS 处理细胞膜的过程中SDS 与磷脂分子存在竞争关系,C正确。SDS是一端亲水、一端疏水的两性小分子,据图可知,SDS能与细胞膜上蛋白质结合,破坏细胞膜结构,使细胞膜崩解,D正确。 9.B　[解析] 脂筏富含胆固醇和鞘磷脂,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,因此脂筏的存在会影响膜的流动性,A错误;脂筏中含有跨膜蛋白,可能与细胞控制物质进出的功能有关,B正确;磷脂双分子层内部是疏水性的,因此膜蛋白跨膜区段的氨基酸具有较强的疏水性,C错误;图中B侧含有糖被,代表细胞膜的外表面,这一侧具有参与细胞间信息传递的重要物质,如受体,D错误。 10.B　[解析] 病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型,A正确;该病毒没有细胞结构,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,B错误;该病毒不属于细胞需要的物质,但该病毒却能进入细胞,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性,C正确;受体蛋白ACE2是糖蛋白,受体蛋白ACE2的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能,D正确。 11.(1)流动镶嵌　侧向自由移动　信息交流 (2)降低　提高 (3)红细胞在血液中循环流动,其表面必须光滑,不需要膜外蛋白维持细胞间的联系和支撑 [解析] (1)关于细胞膜的结构,目前普遍被接受的是辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型,该模型认为构成细胞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,因此细胞膜具有流动性。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。据图甲可知,膜蛋白A可以与信号分子结合,体现了细胞膜具有信息交流的功能。(2)分析题图乙可知,人工膜的微黏度随温度的升高而逐渐降低,即其流动性逐渐升高;随温度升高,含胆固醇的人工膜的流动性增加幅度小于不含胆固醇的人工膜,在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性,在温度较低时,胆固醇又可以提高膜的流动性。(3)细胞膜的结构和功能与蛋白质的种类和数量有关,哺乳动物有核细胞的细胞膜外多了一层致密的蛋白层,利于细胞间的联系和支撑,红细胞膜外侧没有致密的蛋白层,膜厚度低的原因是红细胞在血液中循环流动,其表面必须光滑,不需要膜外蛋白维持细胞间的联系和支撑。 12.(1)磷脂双分子层　糖类　蛋白质 (2)自行恢复 (3)阻碍　② (4)流动 [解析] (1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层(脂双层);细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和糖类等。(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,原因可能是被漂白物质的荧光会自行恢复或被漂白区域与未漂白区域之间膜蛋白分子相互运动。(3)去除胆固醇后,漂白区域荧光恢复时间缩短,说明胆固醇对分子运动有阻碍(限制)作用。如果是被漂白物质的荧光自行恢复,则与胆固醇无关,故题中现象说明了被漂白区域荧光的恢复是被漂白区域与未漂白区域之间膜蛋白分子相互运动的结果,即推测②正确。(4)由于分子的运动使荧光恢复,说明了细胞膜具有流动性。 学科网（北京）股份有限公司 $