生物習(xí)題（人教版）第二單元細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)和物質(zhì)的運(yùn)輸?shù)?課時(shí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能

第1課時(shí)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能課標(biāo)要求概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，并參與細(xì)胞間的信息交流?？键c(diǎn)一細(xì)胞膜的功能1．細(xì)胞膜：也稱質(zhì)膜，是細(xì)胞的邊界。2．功能源于必修1P40“問(wèn)題探討”：鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染液，用它染色時(shí)，死細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會(huì)著色。這種鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。1．植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞壁嗎？提示任何細(xì)胞的邊界都是細(xì)胞膜，細(xì)胞壁有全透性，不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。2．如圖是細(xì)胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析回答：(1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱：①受體；②信號(hào)分子；③胞間連絲。(2)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過(guò)程、精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？提示分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式。(3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號(hào)分子的結(jié)合有沒(méi)有特異性？提示受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號(hào)分子的結(jié)合具有特異性。(4)是否所有信號(hào)分子的受體都在細(xì)胞膜上？并說(shuō)明理由。提示不是，有些小分子如脂溶性的信號(hào)分子(如性激素)的受體在細(xì)胞內(nèi)部。(5)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說(shuō)明理由。提示不是，如高等植物細(xì)胞間通過(guò)胞間連絲進(jìn)行信息交流時(shí)不需要細(xì)胞膜上的受體。1．如圖是細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說(shuō)法不正確的是()A．功能①在生命起源過(guò)程中具有關(guān)鍵作用B．功能②表示進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞都有利C．胰島素調(diào)控生命活動(dòng)可用圖中③表示D．相鄰的高等植物細(xì)胞可通過(guò)功能④進(jìn)行信息交流答案B解析功能①是指細(xì)胞膜具有將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)的功能，在生命起源過(guò)程中具有關(guān)鍵作用，A正確；進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對(duì)細(xì)胞不一定都有利，B錯(cuò)誤；③表示細(xì)胞膜上的受體與相應(yīng)的信號(hào)分子結(jié)合完成信息傳遞的過(guò)程，胰島素調(diào)控生命活動(dòng)可用圖中③表示，C正確；相鄰的高等植物細(xì)胞可通過(guò)功能④(如胞間連絲)進(jìn)行信息交流，D正確。2．(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動(dòng)中起著重要作用，下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是()A．肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白B．腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有主動(dòng)運(yùn)輸水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白C．甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白D．肺部細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識(shí)別的受體蛋白答案B解析胰高血糖素可催化肝糖原水解為葡萄糖，說(shuō)明肝細(xì)胞膜上有其相應(yīng)的受體蛋白，A正確；水分子的跨膜運(yùn)輸屬于被動(dòng)運(yùn)輸，B錯(cuò)誤；促甲狀腺激素的靶細(xì)胞是甲狀腺細(xì)胞，甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白，C正確；新冠病毒主要攻擊人的肺部，肺部細(xì)胞是其靶細(xì)胞，其細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識(shí)別的受體蛋白，D正確。歸納提升四種?？嫉哪さ鞍准捌涔δ?1)信號(hào)分子(如激素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白：糖蛋白。(2)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：膜上用于協(xié)助擴(kuò)散的通道蛋白和用于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。(3)具有催化作用的酶：如好氧細(xì)菌細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細(xì)胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?。(4)識(shí)別蛋白：用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識(shí)別的糖蛋白(如精子和卵細(xì)胞間的識(shí)別，免疫細(xì)胞對(duì)抗原的特異性識(shí)別等)?？键c(diǎn)二對(duì)細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索1．對(duì)細(xì)胞膜成分的探索源于必修1P42：磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸等組成的分子，磷酸“頭部”是親水的，兩個(gè)脂肪酸一端為疏水的“尾”部。2．細(xì)胞膜的成分及其在細(xì)胞膜中的作用成分所占比例在細(xì)胞膜中的作用脂質(zhì)約50%其中磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架；膽固醇是動(dòng)物細(xì)胞膜的重要成分蛋白質(zhì)約40%功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多糖類2%～10%被稱作糖被，與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白或糖脂3.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索源于必修1P44“科學(xué)方法”：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過(guò)程，反映了提出假說(shuō)這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識(shí)和信息提出解釋某一生物學(xué)問(wèn)題的一種假說(shuō)，再用進(jìn)一步的觀察與實(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假說(shuō)進(jìn)行修正和補(bǔ)充。1．用丙酮從人的胰島B細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣和水的界面鋪展成單層，測(cè)得單分子層的面積遠(yuǎn)大于胰島B細(xì)胞表面積的2倍。請(qǐng)分析原因。提示胰島B細(xì)胞中除細(xì)胞膜外，還有核膜和各種細(xì)胞器膜，它們的膜中都含有磷脂分子。2．在小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，若降低溫度，細(xì)胞完全融合所需要的時(shí)間明顯延長(zhǎng)，請(qǐng)分析原因。提示溫度會(huì)影響分子的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性。3．下列關(guān)于真核細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是()A．構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇B．生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場(chǎng)所C．細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)D．肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體答案D解析構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，沒(méi)有脂肪，A錯(cuò)誤；生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器中進(jìn)行，B錯(cuò)誤；植物細(xì)胞之間的信息交流不通過(guò)細(xì)胞膜上的受體，而是通過(guò)胞間連絲，C錯(cuò)誤；葡萄糖需要載體才能穿過(guò)細(xì)胞膜，而肌細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用需要葡萄糖，所以肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體，D正確。4．(2023·河北衡水高三檢測(cè))下列關(guān)于生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的說(shuō)法，正確的是()A．羅伯特森通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀察，提出了“亮—暗—亮”的三明治結(jié)構(gòu)是一種靜態(tài)模型B．人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性C．歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)入細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇D．辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型答案D解析羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)，他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，A錯(cuò)誤；小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，更容易通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，據(jù)此推測(cè)出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，C錯(cuò)誤。歸納提升不同動(dòng)物的紅細(xì)胞比較考點(diǎn)三流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容1．結(jié)構(gòu)模型(流動(dòng)鑲嵌模型)2．基本內(nèi)容3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性。(1)原因：構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)、膜中的蛋白質(zhì)分子大多也是可以運(yùn)動(dòng)的。(2)生理意義：對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長(zhǎng)、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能具有重要意義。(3)實(shí)例：變形蟲(chóng)變形；細(xì)胞融合；分泌蛋白的傳遞分泌。(4)影響因素：主要受溫度影響，在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動(dòng)性增強(qiáng)，但溫度超出一定范圍，會(huì)導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)被破壞。4．功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性。(1)表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子可以通過(guò)，大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過(guò)。(2)原因：遺傳性→結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類、數(shù)量或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化→選擇性。(3)實(shí)例：植物對(duì)離子的選擇性吸收、神經(jīng)細(xì)胞對(duì)K＋的吸收和Na＋的排出等。(4)影響因素①內(nèi)因：膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。②外因：溫度、pH、O2濃度等。源于必修1P45“旁欄思考”：雖然細(xì)胞膜內(nèi)部分是疏水的，水分子仍能跨膜運(yùn)輸?shù)脑颍阂皇撬肿訕O小，可以通過(guò)由于磷脂分子運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的間隙；二是細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過(guò)通道蛋白通過(guò)細(xì)胞膜。脂質(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長(zhǎng)的尾部，可使膜的通透性降低，對(duì)于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？?jī)深愃幬锏陌恢貌幌嗤脑蚴鞘裁矗刻崾炯滋?、乙處；兩層磷脂分子之間是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質(zhì)體內(nèi)部是水溶液，能在水中結(jié)晶的藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中。(2)若脂質(zhì)體運(yùn)送的藥物是抗癌藥物，則抗體的作用是什么？提示脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識(shí)別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞。(3)脂質(zhì)體到達(dá)靶細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？該過(guò)程利用了膜的什么特點(diǎn)？提示脂質(zhì)體與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相似，到達(dá)靶細(xì)胞后可能會(huì)與細(xì)胞膜發(fā)生融合，也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運(yùn)入細(xì)胞。利用了膜的流動(dòng)性。5．關(guān)于下圖的描述，正確的是()A．該圖示結(jié)構(gòu)上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，但一定不會(huì)發(fā)生氨基酸的脫水縮合B．X與X之間能發(fā)生脫水縮合，但X不能與其他化合物發(fā)生縮合反應(yīng)C．在細(xì)胞的生命歷程中，該圖示結(jié)構(gòu)的通透性未變D．氨基酸、乙酰膽堿、葡萄糖、胰島素等物質(zhì)被識(shí)別后并進(jìn)入細(xì)胞的方式都與該圖中的蛋白質(zhì)有關(guān)答案A解析圖示結(jié)構(gòu)含有磷脂雙分子層和糖蛋白，可表示細(xì)胞膜，細(xì)胞膜上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，如原核生物的細(xì)胞膜上有多種酶附著，可發(fā)生有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水的反應(yīng)，而氨基酸脫水縮合發(fā)生在核糖體上，核糖體沒(méi)有膜結(jié)構(gòu)，A正確；葡萄糖之間能發(fā)生脫水縮合，葡萄糖與其他化合物也能發(fā)生縮合反應(yīng)，B錯(cuò)誤；細(xì)胞衰老過(guò)程中，細(xì)胞膜的通透性改變，C錯(cuò)誤；胰島素和乙酰膽堿不進(jìn)入細(xì)胞，D錯(cuò)誤。6．(2023·湖北黃石高三模擬)下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是()A．構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子均勻地分布在膜的兩側(cè)B．向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會(huì)留下一個(gè)空洞C．細(xì)胞膜內(nèi)部是親水的，因此水分子可以通過(guò)細(xì)胞膜D．細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)答案D解析組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，不是均勻地分布在膜的兩側(cè)，A錯(cuò)誤；細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，磷脂和大部分蛋白質(zhì)可以運(yùn)動(dòng)，細(xì)胞膜上不會(huì)留下一個(gè)空洞，B錯(cuò)誤；細(xì)胞膜內(nèi)部是疏水的，C錯(cuò)誤；細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性是因?yàn)椴煌?xì)胞膜上載體蛋白種類和數(shù)量不同，與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)，D正確。歸納提升三個(gè)“決定”解讀細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性1．(2021·浙江6月選考，4改編)細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是()A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對(duì)稱的B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強(qiáng)膜的流動(dòng)性C．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程與膜蛋白無(wú)關(guān)D．有些膜蛋白能識(shí)別并接受來(lái)自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號(hào)答案D解析磷脂雙分子層不包括膜蛋白，是在有水的環(huán)境中自發(fā)形成的，由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的，但具有識(shí)別作用的糖脂或糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)，故磷脂雙分子層是不完全對(duì)稱的，A錯(cuò)誤；磷脂的尾部與膽固醇一起存在于磷脂雙分子層的內(nèi)部，而非鑲嵌或貫穿在膜中，且由于膽固醇是“剛性的”，會(huì)限制膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動(dòng)運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，其中協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即與膜蛋白有關(guān)，C錯(cuò)誤。2．(2018·天津，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對(duì)其類型判斷錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)膜蛋白的位置、功能膜蛋白的類型A位于突觸后膜，識(shí)別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)受體B位于靶細(xì)胞膜，識(shí)別并結(jié)合激素載體C位于類囊體薄膜，催化ATP合成酶D位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫抗原答案B解析膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識(shí)別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)；位于靶細(xì)胞膜上的受體可以識(shí)別并結(jié)合激素；位于類囊體薄膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌細(xì)胞膜上的抗原可以引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫。3．(2016·全國(guó)Ⅲ，1)下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，正確的是()A．細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過(guò)自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的B．細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同C．分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過(guò)程存在膜脂的流動(dòng)現(xiàn)象D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的答案C解析主動(dòng)運(yùn)輸可以使離子從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)輸，以保證活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對(duì)細(xì)胞有害的物質(zhì)，所以細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的，A錯(cuò)誤；細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細(xì)胞膜上有糖蛋白，線粒體膜上有與有氧呼吸有關(guān)的酶等，B錯(cuò)誤；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，膽固醇屬于固醇類物質(zhì)，固醇與磷脂都屬于脂質(zhì)，D錯(cuò)誤。4．(2021·遼寧，18改編)肝癌細(xì)胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過(guò)微囊泡的形式分泌，如圖所示。微囊泡被單核細(xì)胞攝取后，PKM2進(jìn)入單核細(xì)胞內(nèi)既可催化細(xì)胞呼吸過(guò)程中丙酮酸的生成，又可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化成為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞分泌的各種細(xì)胞因子進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的生長(zhǎng)增殖和微囊泡的形成。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．微囊泡的形成依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性B．單核細(xì)胞分化過(guò)程中進(jìn)行了基因的選擇性表達(dá)C．PKM2主要在單核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中起催化作用D．細(xì)胞因子促進(jìn)肝癌細(xì)胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調(diào)節(jié)答案C解析微囊泡是細(xì)胞膜包裹PKM2形成的囊泡，該過(guò)程依賴于細(xì)胞膜的流動(dòng)性，A正確；分化的實(shí)質(zhì)為基因的選擇性表達(dá)，B正確；PKM2可催化細(xì)胞呼吸過(guò)程中丙酮酸的生成，故主要在單核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中起催化作用，C錯(cuò)誤。1．判斷關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述(1)膜蛋白選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)離子，有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定(√)(2)若膜蛋白具有信息傳遞功能，則該蛋白可能是胰島素的受體(√)(3)科研上鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡常用臺(tái)盼藍(lán)染色法，活的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色(×)(4)膜的選擇透過(guò)性既與磷脂分子對(duì)水的親疏有關(guān)，又與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)(√)2．判斷關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索的敘述(1)歐文頓提取了細(xì)胞膜并證明了細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成(×)(2)常需要利用進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)已建立的假設(shè)進(jìn)行修正和補(bǔ)充(√)(3)羅伯特森提出生物膜由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(shuō)(×)(4)利用放射性同位素標(biāo)記法進(jìn)行人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，證明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性(×)3．判斷關(guān)于流動(dòng)鑲嵌模型的敘述(1)貫穿磷脂雙分子層的膜蛋白其跨膜中間區(qū)段主要由親水性氨基酸構(gòu)成(×)(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，磷酸和脂肪酸可作為合成磷脂的原料(√)(3)脂質(zhì)體的形成與磷脂分子中兩條脂肪酸鏈的親水性密切相關(guān)(×)(4)生物膜上的多糖分子具有識(shí)別、運(yùn)輸和保護(hù)等重要功能(×)4．填空默寫(1)(必修1P40～41)細(xì)胞膜的功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。(2)(必修1P43)細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的，此外還有少量的糖類；功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多。(3)(必修1P45)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動(dòng)。(4)(必修1P45)糖被：細(xì)胞膜的外表面與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的糖類分子，其與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。課時(shí)精練一、選擇題1．將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部提取出來(lái)，將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測(cè)得單分子層的表面積相當(dāng)于原來(lái)細(xì)胞膜表面積的兩倍。下列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)與此結(jié)果最相符的是()A．人的肝細(xì)胞 B．蛙的紅細(xì)胞C．洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞 D．大腸桿菌細(xì)胞答案D解析人的肝細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞中含有細(xì)胞膜、多種細(xì)胞器膜以及核膜，將磷脂成分全部提取出來(lái)，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測(cè)得單分子層的表面積將大于細(xì)胞膜表面積的兩倍；大腸桿菌屬于原核細(xì)胞，只有細(xì)胞膜，沒(méi)有其他膜結(jié)構(gòu)，所以磷脂分子的面積是細(xì)胞膜表面積的兩倍。2．下列屬于對(duì)細(xì)胞膜功能的描述且正確的是()①細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定②水生植物麗藻通過(guò)細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高③細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系④辛格和尼科爾森提出了流動(dòng)鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的A．①②③ B．②③④C．①②④ D．①②③④答案A解析細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，屬于細(xì)胞膜的功能；水生植物麗藻通過(guò)細(xì)胞膜的主動(dòng)運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高，體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出的功能；細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系，細(xì)胞間的信息交流屬于細(xì)胞膜的功能；辛格和尼科爾森提出了流動(dòng)鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動(dòng)的，屬于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不屬于細(xì)胞膜的功能。綜上所述，A正確。3．(2023·河北石家莊二中高三模擬)下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象的是()A．激素與細(xì)胞上的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝B．酶與底物結(jié)合，催化反應(yīng)的進(jìn)行C．精子和卵細(xì)胞結(jié)合，形成受精卵D．免疫系統(tǒng)識(shí)別并清除癌細(xì)胞答案B解析酶與底物都不是細(xì)胞，不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象，B符合題意。4．(2023·廣西梧州高三模擬)下列關(guān)于生物膜的敘述，錯(cuò)誤的是()A．各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)相同B．生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱C．構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)D．細(xì)胞膜在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起決定性作用答案A解析生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，但是各種生物膜的化學(xué)成分含量有差異，有些生物膜還含有糖類等，化學(xué)組成不同，結(jié)構(gòu)也不同，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，A錯(cuò)誤；細(xì)胞內(nèi)所有膜統(tǒng)稱為生物膜，如細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等，B正確；磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)，生物膜具有一定的流動(dòng)性，C正確；細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過(guò)程中起決定性作用，D正確。5．熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)中具有重要的應(yīng)用，包括三個(gè)步驟：綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，細(xì)胞膜上呈現(xiàn)一定強(qiáng)度的綠色；激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光；檢測(cè)淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實(shí)驗(yàn)過(guò)程如圖甲，結(jié)果如圖乙。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．該技術(shù)說(shuō)明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性B．應(yīng)用該技術(shù)可以測(cè)定膜上單個(gè)蛋白質(zhì)的流動(dòng)速率C．降低實(shí)驗(yàn)溫度，漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)到F2的時(shí)間將延長(zhǎng)D．理論分析，漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，熒光強(qiáng)度F2仍小于F1答案B解析由實(shí)驗(yàn)可知，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，A正確；應(yīng)用該技術(shù)只能測(cè)定群體蛋白質(zhì)的流動(dòng)速率，B錯(cuò)誤；降低溫度，膜的流動(dòng)性降低，漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)到F2的時(shí)間延長(zhǎng)，C正確；由實(shí)驗(yàn)過(guò)程中一部分熒光消失可知，即使漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長(zhǎng)的時(shí)間，熒光強(qiáng)度仍將小于漂白前，D正確。6.科學(xué)家設(shè)計(jì)了僅1納米寬的分子轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由紫外光驅(qū)動(dòng)，能以每秒200萬(wàn)～300萬(wàn)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而在單個(gè)細(xì)胞的膜上鉆孔。當(dāng)分子轉(zhuǎn)子與特定的靶細(xì)胞結(jié)合后，就有望將治療試劑運(yùn)送到這些細(xì)胞中，或者直接誘導(dǎo)這些細(xì)胞死亡。如圖為分子轉(zhuǎn)子鉆孔過(guò)程的示意圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．將治療試劑運(yùn)送到細(xì)胞中，分子轉(zhuǎn)子需要鉆開(kāi)兩層生物膜B．鉆孔后才可以運(yùn)送治療試劑，不能說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性C．該過(guò)程體現(xiàn)出磷脂分子具有流動(dòng)性，而蛋白質(zhì)分子無(wú)流動(dòng)性D．一個(gè)細(xì)胞是否能成為靶細(xì)胞，很可能與其表面的糖蛋白有關(guān)答案D解析細(xì)胞膜是單層膜，A錯(cuò)誤；鉆孔前治療試劑不能通過(guò)細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，說(shuō)明細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性，B錯(cuò)誤；細(xì)胞膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動(dòng)的，圖示過(guò)程不能體現(xiàn)出蛋白質(zhì)分子無(wú)流動(dòng)性，C錯(cuò)誤；糖蛋白與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)，D正確。7．IL—6R基因編碼的IL—6R是細(xì)胞膜上的一種受體蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，IL—6R基因的過(guò)度表達(dá)會(huì)激活胞內(nèi)信號(hào)分子STAT3蛋白，形成二聚體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)靶基因的異常表達(dá)，引發(fā)惡性腫瘤。下列敘述錯(cuò)誤的是()A．IL—6R的作用說(shuō)明細(xì)胞膜有進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流的功能B．IL—6R基因過(guò)度表達(dá)前后，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別C．二聚體通過(guò)核孔轉(zhuǎn)移到核內(nèi)實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的信息傳遞D．二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗?，該基因只在腫瘤細(xì)胞中表達(dá)答案D解析二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶虿⒉恢皇窃谀[瘤細(xì)胞中表達(dá)，D錯(cuò)誤。8．(2023·江蘇泗陽(yáng)縣實(shí)驗(yàn)高級(jí)中學(xué)高三期中)分散到水溶液中的磷脂分子會(huì)自發(fā)組裝成充滿液體的球狀小泡，稱為脂質(zhì)體。如圖是一種能定向運(yùn)送藥物的“隱形脂質(zhì)體”。據(jù)圖分析錯(cuò)誤的是()A．脂質(zhì)體的“膜”與細(xì)胞膜均以磷脂雙分子層為基本支架B．圖中脂質(zhì)體所運(yùn)載的藥物B為水溶性藥物C．脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識(shí)別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞D．由于脂質(zhì)體表面不具備可供白細(xì)胞識(shí)別的糖蛋白，故能避免被白細(xì)胞識(shí)別和清除答案B解析脂質(zhì)體的“膜”結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似，兩者均以磷脂雙分子層為基本支架，A正確；磷脂分子的頭部具有親水性，尾部具有疏水性，圖中藥物A位于脂質(zhì)體內(nèi)部，接近磷脂分子的頭部，為水溶性藥物，藥物B位于磷脂雙分子層中，接近磷脂分子的尾部，為脂溶性藥物，B錯(cuò)誤；脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性地識(shí)別癌細(xì)胞，將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞，從而殺死癌細(xì)胞，C正確；糖蛋白與細(xì)胞表面的識(shí)別有關(guān)，“隱形脂質(zhì)體”在運(yùn)送藥物的過(guò)程中，能避免被吞噬細(xì)胞識(shí)別和清除，原因可能是脂質(zhì)體表面不具備可供吞噬細(xì)胞識(shí)別的糖蛋白，D正確。9．(2023·安徽淮北高三期中)在流動(dòng)鑲嵌模型提出后，研究人員又提出了如圖所示的脂筏模型：在生物膜上，膽固醇和磷脂等富集區(qū)域形成脂筏，其上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白。下列相關(guān)敘述不正確的是()A．磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架B．膜上僅脂筏中的蛋白質(zhì)可自由運(yùn)動(dòng)C．脂筏也參與細(xì)胞間的信息交流D．脂筏有利于膜功能的高效執(zhí)行答案B解析生物膜上的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動(dòng)的，B錯(cuò)誤；細(xì)胞間的信息交流多數(shù)依賴于細(xì)胞膜上的特異性受體(蛋白質(zhì))，而脂筏上具有多種特異性膜蛋白，因此其可能與細(xì)胞間的信息傳遞有關(guān)，C正確；脂筏上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白，有利于膜功能的高效執(zhí)行，D正確。10．如圖表示機(jī)體局部發(fā)炎時(shí)血液中白細(xì)胞進(jìn)入組織液的一種方式。據(jù)圖可知，細(xì)胞膜具有()①選擇透過(guò)性 ②流動(dòng)性③信息交流功能 ④物質(zhì)交換功能A．①②B．②③C．②④D．①④答案B解析a、b、c過(guò)程體現(xiàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；由圖可知，白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間能夠識(shí)別，是因?yàn)榘准?xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白的相互識(shí)別作用，體現(xiàn)細(xì)胞膜的信息交流功能。11．我國(guó)科學(xué)家對(duì)新冠病毒進(jìn)行核酸測(cè)序并不斷深入研究病毒的致病機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒外存在很多糖蛋白，其中糖蛋白S可與人體細(xì)胞表面的受體蛋白ACE2結(jié)合，從而使病毒識(shí)別并侵入其宿主細(xì)胞。下列說(shuō)法正確的是()A．病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，其與肺炎鏈球菌莢膜的成分相同B．糖蛋白S與受體蛋白ACE2結(jié)合的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流C．新型冠狀病毒進(jìn)入細(xì)胞的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具有一定的局限性D．為獲得新型冠狀病毒用于科學(xué)研究，可以用營(yíng)養(yǎng)全面的培養(yǎng)基培養(yǎng)答案C解析病毒外包膜主要來(lái)源于宿主細(xì)胞膜，故病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，而肺炎鏈球菌莢膜的成分是多糖，A錯(cuò)誤；新型冠狀病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，結(jié)合過(guò)程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，B錯(cuò)誤；細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，新型冠狀病毒屬于病毒，新型冠狀病毒能進(jìn)入細(xì)胞，體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具有一定的局限性，C正確；新型冠狀病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生存，因此不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，D錯(cuò)誤。12．下列關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，不正確的是()A．細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差的維持是通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的B．細(xì)胞間進(jìn)行信息交流不一定需要細(xì)胞膜上的受體C．卵細(xì)胞體積較大有利于和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換D．胞吐運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不一定是大分子物質(zhì)答案C解析離子運(yùn)輸一般是逆濃度梯度進(jìn)行，需要載體蛋白協(xié)助并消耗能量，通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)，A正確；細(xì)胞間進(jìn)行信息交流不一定需要細(xì)胞膜上的受體，例如高等植物細(xì)胞之間的胞間連絲，B正確；細(xì)胞體積越大，其相對(duì)表面積就越小，與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的能力越弱，因此，卵細(xì)胞體積較大不利于與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，C錯(cuò)誤；有些小分子氨基酸類的物質(zhì)(谷氨酸、天冬氨酸等)可以作為神經(jīng)遞質(zhì)，其跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖榘?，因此，胞吐運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)不一定是大分子物質(zhì)，D正確。二、非選擇題13．小窩是細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)(如圖1)，與細(xì)胞的信息傳遞等相關(guān)。請(qǐng)據(jù)圖分析回答下列問(wèn)題：(1)小窩的主要成分是蛋白質(zhì)和________；其中的蛋白質(zhì)是小窩蛋白。小窩蛋白在________上合成，然后由____________________加工，通過(guò)囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，成為膜蛋白，這一過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________________的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。(2)據(jù)圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要由________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細(xì)胞的________中。(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光，當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會(huì)使熒光強(qiáng)度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)，分別向小窩蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入膽固醇，檢測(cè)不同肽段的熒光強(qiáng)度變化，結(jié)果如圖2，據(jù)此分析，膽固醇與肽段的結(jié)合情況是______________________________。(4)當(dāng)小窩中結(jié)合的膽固醇過(guò)少時(shí)，小窩蛋白的________改變，小窩會(huì)變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。答案(1)脂質(zhì)(或磷脂)核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體流動(dòng)性(2)疏水性細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(3)膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)(4)空間結(jié)構(gòu)解析(1)由題圖可知，小窩是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成的，細(xì)胞膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)；小窩蛋白合成的場(chǎng)所是核糖體，在核糖體上氨基酸脫水縮合形成肽鏈，肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，成為細(xì)胞膜上的小窩蛋白，該過(guò)程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動(dòng)性。(3)由題圖分析可知，肽段1加入膽固醇后，熒光強(qiáng)度明顯降低，肽段2加入膽固醇