第1节 细胞膜的结构和功能
[基础达标]
题组一 细胞膜的功能
1．(2023·广东广州高一校联考期末)下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是( )
A．功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
B．相邻两个细胞的信息交流必须依赖细胞膜的直接接触
C．细胞间的信息交流使多细胞生物体作为一个整体完成生命活动
D．细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的
【答案】B 【解析】蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多，A正确；相邻细胞间直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，高等植物的相邻细胞之间还可以通过胞间连丝联系，B错误；细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动，C正确；细胞膜能够控制物质进出细胞，但这种功能是相对的，环境中的一些有害物质有可能进入细胞，如病毒，D正确。
2．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法利用的是细胞膜的哪种功能？( )
A．保护细胞内部结构的功能
B．信息交流功能
C．控制物质进出的功能
D．保障细胞内部环境相对稳定的功能
【答案】C 【解析】活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入活细胞中，而死细胞的细胞膜没有选择透过性，台盼蓝能进入死细胞中，体现了细胞膜控制物质进出的功能，C符合题意，A、B、D不符合题意。
3．(2023·广东肇庆高一校考期中)多细胞生物的各细胞之间必须进行物质与能量的交换、信息交流，才能使生物体健康地生存。如图表示细胞间信息交流的三种基本方式，下列叙述错误的是( )
A．图甲的A所表示的激素可以是胰岛素
B．图乙可以表示精子和卵细胞之间的识别和结合
C．图甲的B细胞、图乙的D细胞均为靶细胞，其表面上的受体C不是蛋白质
D．图丙中植物细胞之间依靠胞间连丝进行信息交流
【答案】C 【解析】图甲的A所表示的激素可以是胰岛素，其靶细胞的受体位于细胞膜上，A正确；图乙能表示精子和卵细胞之间的识别和结合，细胞间进行信息的直接交流，B正确；图甲的B细胞、图乙的D细胞均为靶细胞，其表面上的受体C与信号分子结合，受体识别相应的信息，才能将信息传递给靶细胞，受体C的化学本质是蛋白质，C错误；图丙中植物细胞之间依靠胞间连丝进行信息交流，不需要受体蛋白，能够交换物质，D正确。
题组二 细胞膜的结构
4．(2023·广东珠海四中期中)细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关
B．构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的
C．细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D．细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
【答案】B 【解析】构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而大多数蛋白质也可以运动，B错误。
5．下图为细胞膜的亚显微结构示意图，下列相关叙述不正确的是( )
A．1是多糖，与细胞表面的识别有密切关系
B．2是磷脂双分子层，构成细胞膜的基本支架
C．3是蛋白质，在不同的细胞膜中其含量不同
D．图中所示的物质A正在从膜外进入膜内
【答案】D 【解析】糖蛋白位于细胞膜外，因此图中所示的物质A是从膜内到膜外，D错误。
6．(2023·安徽开学考)细胞膜保证了细胞内部环境的相对稳定，细胞膜的结构也赋予了细胞膜重要的功能。下列与细胞膜有关叙述正确的是( )
A．构成细胞膜的磷脂分子可以自由流动和大多数膜蛋白也能运动，使细胞膜具有一定的流动性
B．细胞膜上的受体是实现细胞之间信息交流所不可缺少的结构
C．细胞膜的外表面的糖类分子可以和蛋白质结合形成糖蛋白，这些糖蛋白也叫糖被
D．罗伯特森通过电镜观察提出的细胞膜模型能很好地解释变形虫的运动
【答案】A 【解析】细胞膜具有一定的流动性，主要表现在构成膜的磷脂分子可以自由流动和大多数膜蛋白也能运动，A正确；高等成熟植物细胞可通过胞间连丝进行物质交换和信息交流，因此受体不是进行细胞间信息交流的必需结构，B错误；细胞膜的外表面的糖类分子可以和蛋白质结合形成糖蛋白，但是糖被只是细胞膜表面的糖类分子，C错误；罗伯特森的电镜观察提出的细胞膜模型描述是静态的，不能解释一系列有关细胞生长、分裂以及变形虫运动等问题，D错误。
7．(2023·广东珠海高一校联考期中)细胞膜作为系统的边界，很多科学家在对其成分的探索方面做出了非常突出的贡献。下列与细胞膜有关的叙述错误的是( )
A．溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，推测细胞膜的主要组成成分中有脂质
B．提取蛙红细胞的脂质，在空气—水界面上铺成单层且面积为红细胞的2倍
C．用荧光标记的人鼠细胞融合实验可以证明膜蛋白能够运动
D．在探索历程中常运用提出假说这一科学方法，提出的假说不都是正确的
【答案】B 【解析】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，于是他提出细胞膜的主要组成成分中有脂质，A正确；蛙红细胞含有细胞核和多种细胞器，细胞核和部分细胞器都有膜结构，因此提取蛙红细胞的脂质在空气—水界面上铺成单层，测得单层分子的面积大于其红细胞表面积的两倍，B错误；科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验，可以证明膜蛋白能够运动，细胞膜具有流动性，C正确；在探索历程中常运用提出假说这一科学方法，科学家提出的假说并非都是正确的，D正确。
8．下图为细胞膜结构示意图，请据图回答下面的问题：
(1)图中2和3表示______________；1表示__________，1和2构成__________；4表示____________，它构成了细胞膜的基本支架。
(2)在低温下，结构4排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐的现象，其厚度也会
减小，这说明4的结构特点是具有______________性。
(3)____(填“A”或“B”)侧表示细胞外侧。
【答案】(1)蛋白质分子 糖被 糖蛋白 磷脂双分子层
(2)一定的流动 (3)A
【解析】(1)图中1为糖蛋白的多糖链，2为糖蛋白的蛋白质分子，3为蛋白质分子；4为磷脂双分子层，它构成了细胞膜的基本支架。(2)在低温下，结构4排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐的现象，其厚度也会减小，这说明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(3)因A侧有糖蛋白，故A侧为细胞外侧。
[能力提升]
9．(2023·山东烟台莱阳一中期末)脂滴是细胞内一种独特的动态结构，是脂肪分子在内质网上合成、积累后分离形成的。研究发现脂滴与线粒体关系密切，可调节细胞的能量供应，同时还具有调控脂质代谢、合成和释放炎症介质等重要功能，如图为其结构图。下列相关叙述错误的是( )
A．脂滴从内质网上分离体现了膜的结构特点
B．脂滴膜与线粒体膜的外侧为磷脂分子的疏水端
C．机体营养匮乏时，脂滴可为细胞提供脂质，进而分解供能
D．由题意可推测甘油三酯具有储存能量的作用
【答案】B 【解析】脂滴膜和内质网膜都是由以磷脂分子为骨架构成的生物膜结构，因此脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性，属于结构特点，A正确；由图可知，脂滴的膜由单层磷脂分子构成，线粒体的膜是磷脂双分子层，脂滴膜与线粒体膜的外侧为磷脂分子的亲水端，B错误；脂滴是储存甘油三酯和胆固醇酯等物质的主要场所，机体营养匮乏时，脂滴可通过脂质分解供能，C正确；由于脂滴可调节细胞的能量供应，可推测甘油三酯具有储存能量的作用，D正确。
10．脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充：脂筏是质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，对鞘磷脂的亲和力很高，并特意吸收或排出某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，经研究证明部分病毒可在脂筏部位排出细胞，下列叙述不正确的是( )
A．脂筏模型和流动镶嵌模型里质膜的主要成分都是脂质和蛋白质
B．脂筏模型里蛋白质和脂质均可以运动，膜的流动能力未改变
C．脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加，如果去掉胆固醇，可能使脂筏被破坏
D．脂筏可能与细胞的信息交流有关
【答案】B 【解析】结合图形分析可知，脂筏模型和流动镶嵌模型里质膜的主要成分相同，都是脂质和蛋白质，A正确；脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，使流动性减少，B错误；由图可知质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，胆固醇对鞘磷脂亲和力很高，故脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加，如果去掉胆固醇，可能使脂筏被破坏，C正确；病毒从脂筏排出，推测与细胞的信息交流有关，D正确。
11．(2023·陕西榆林高一校联考期中)有研究资料称，肿瘤的快速生长依赖GLUT这种转运蛋白运输营养物质。如果能够阻断细胞膜中那些作为“运输工”的转运蛋白，就有可能扼杀肿瘤细胞。GLUT转运蛋白工作机制的发现也为抗癌新药物的开发提供了基础。下列相关叙述错误的是( )
A．GLUT蛋白作为细胞膜上的受体，将信息传递给靶细胞
B．细胞膜是肿瘤细胞和人体正常细胞的边界
C．肿瘤细胞的细胞膜上的GLUT蛋白一般可以运动
D．强酸处理后的GLUT蛋白不能为肿瘤细胞运输所需营养物质
【答案】A 【解析】根据题意，GLUT为转运蛋白，起运输作用，A错误；细胞作为一个系统，边界是细胞膜，B正确；细胞膜上的蛋白质一般可以运动，C正确；GLUT蛋白经强酸处理后发生变性，无法运输营养物质，D正确。
12．科学家将小鼠细胞和人细胞融合，并用不同的荧光染料标记的抗体，分别与这两种细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。但在37 ℃下保温40 min后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布(如下图)。据图回答下面的问题：
(1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的________物质。
(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞膜上的________等分子是可以运动的，由此可以证实关于细胞膜结构“流动镶嵌模型”的观点是成立的。
(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是_____________________________ ____________，这表明细胞膜的结构特点是具有____________________________________ ____________________________________。
(4)如果该融合实验在20 ℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明____________________________________________。若在0 ℃下培养40 min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。对这一现象的合理解释是_____________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】(1)蛋白质 (2)蛋白质
(3)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动
一定的流动性
(4)随环境温度的降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢 细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现
13．细胞膜具有控制物质进出的功能。请利用以下材料和用具，验证细胞膜具有控制物质进出的功能。
(1)实验材料和用具：
新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。
(2)方法步骤：
①选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。
②_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③选等量的红色月季花瓣，分别放入A、B两只烧杯中。
经过相同时间后观察并记录实验结果。
(3)实验结果：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请解释盐酸溶液中出现的实验现象的原因：_________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】(2)②在A、B两只烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水 (3)清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中的花瓣褪色，溶液变红 (4)在酸性环境中，细胞膜和液泡膜失去选择透过性，液泡中的大分子色素进入盐酸中
【解析】本题所利用的原理是活细胞的细胞膜对物质进出细胞有选择透过性，细胞死亡后选择透过性消失。在完成该实验时要注意遵循单一变量原则和对照原则。
对照实验设计的步骤一般有四步：
第一步：分组编号。选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。(步骤①)
第二步：设置对照实验。向A、B两烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水，再分别向两烧杯中加入等量的红色月季花瓣。(步骤②③)
第三步：观察并记录实验结果。注意要设置观察标准，即相同时间后观察花瓣、水的颜色变化。
第四步：得出实验结论。结合实验原理，依据实验现象，得出实验结论。
本实验的现象应为清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中的花瓣褪色，溶液变红。在分析盐酸溶液中出现的实验现象的原因时，可从盐酸对细胞膜选择透过性的影响角度进行分析。第1节 细胞膜的结构和功能
[基础达标]
题组一 细胞膜的功能
1．(2023·广东广州高一校联考期末)下列关于细胞膜功能的叙述，错误的是( )
A．功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
B．相邻两个细胞的信息交流必须依赖细胞膜的直接接触
C．细胞间的信息交流使多细胞生物体作为一个整体完成生命活动
D．细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的
2．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。该方法利用的是细胞膜的哪种功能？( )
A．保护细胞内部结构的功能
B．信息交流功能
C．控制物质进出的功能
D．保障细胞内部环境相对稳定的功能
3．(2023·广东肇庆高一校考期中)多细胞生物的各细胞之间必须进行物质与能量的交换、信息交流，才能使生物体健康地生存。如图表示细胞间信息交流的三种基本方式，下列叙述错误的是( )
A．图甲的A所表示的激素可以是胰岛素
B．图乙可以表示精子和卵细胞之间的识别和结合
C．图甲的B细胞、图乙的D细胞均为靶细胞，其表面上的受体C不是蛋白质
D．图丙中植物细胞之间依靠胞间连丝进行信息交流
题组二 细胞膜的结构
4．(2023·广东珠海四中期中)细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关
B．构成细胞膜的磷脂分子具有流动性，而蛋白质是固定不动的
C．细胞膜的蛋白质分子有物质运输功能
D．细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
5．下图为细胞膜的亚显微结构示意图，下列相关叙述不正确的是( )
A．1是多糖，与细胞表面的识别有密切关系
B．2是磷脂双分子层，构成细胞膜的基本支架
C．3是蛋白质，在不同的细胞膜中其含量不同
D．图中所示的物质A正在从膜外进入膜内
6．(2023·安徽开学考)细胞膜保证了细胞内部环境的相对稳定，细胞膜的结构也赋予了细胞膜重要的功能。下列与细胞膜有关叙述正确的是( )
A．构成细胞膜的磷脂分子可以自由流动和大多数膜蛋白也能运动，使细胞膜具有一定的流动性
B．细胞膜上的受体是实现细胞之间信息交流所不可缺少的结构
C．细胞膜的外表面的糖类分子可以和蛋白质结合形成糖蛋白，这些糖蛋白也叫糖被
D．罗伯特森通过电镜观察提出的细胞膜模型能很好地解释变形虫的运动
7．(2023·广东珠海高一校联考期中)细胞膜作为系统的边界，很多科学家在对其成分的探索方面做出了非常突出的贡献。下列与细胞膜有关的叙述错误的是( )
A．溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，推测细胞膜的主要组成成分中有脂质
B．提取蛙红细胞的脂质，在空气—水界面上铺成单层且面积为红细胞的2倍
C．用荧光标记的人鼠细胞融合实验可以证明膜蛋白能够运动
D．在探索历程中常运用提出假说这一科学方法，提出的假说不都是正确的
8．下图为细胞膜结构示意图，请据图回答下面的问题：
(1)图中2和3表示______________；1表示__________，1和2构成__________；4表示____________，它构成了细胞膜的基本支架。
(2)在低温下，结构4排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐的现象，其厚度也会
减小，这说明4的结构特点是具有______________性。
(3)____(填“A”或“B”)侧表示细胞外侧。
[能力提升]
9．(2023·山东烟台莱阳一中期末)脂滴是细胞内一种独特的动态结构，是脂肪分子在内质网上合成、积累后分离形成的。研究发现脂滴与线粒体关系密切，可调节细胞的能量供应，同时还具有调控脂质代谢、合成和释放炎症介质等重要功能，如图为其结构图。下列相关叙述错误的是( )
A．脂滴从内质网上分离体现了膜的结构特点
B．脂滴膜与线粒体膜的外侧为磷脂分子的疏水端
C．机体营养匮乏时，脂滴可为细胞提供脂质，进而分解供能
D．由题意可推测甘油三酯具有储存能量的作用
10．脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充：脂筏是质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，对鞘磷脂的亲和力很高，并特意吸收或排出某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，经研究证明部分病毒可在脂筏部位排出细胞，下列叙述不正确的是( )
A．脂筏模型和流动镶嵌模型里质膜的主要成分都是脂质和蛋白质
B．脂筏模型里蛋白质和脂质均可以运动，膜的流动能力未改变
C．脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加，如果去掉胆固醇，可能使脂筏被破坏
D．脂筏可能与细胞的信息交流有关
11．(2023·陕西榆林高一校联考期中)有研究资料称，肿瘤的快速生长依赖GLUT这种转运蛋白运输营养物质。如果能够阻断细胞膜中那些作为“运输工”的转运蛋白，就有可能扼杀肿瘤细胞。GLUT转运蛋白工作机制的发现也为抗癌新药物的开发提供了基础。下列相关叙述错误的是( )
A．GLUT蛋白作为细胞膜上的受体，将信息传递给靶细胞
B．细胞膜是肿瘤细胞和人体正常细胞的边界
C．肿瘤细胞的细胞膜上的GLUT蛋白一般可以运动
D．强酸处理后的GLUT蛋白不能为肿瘤细胞运输所需营养物质
12．科学家将小鼠细胞和人细胞融合，并用不同的荧光染料标记的抗体，分别与这两种细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。这两种细胞刚融合时，融合细胞的一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。但在37 ℃下保温40 min后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布(如下图)。据图回答下面的问题：
(1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的________物质。
(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞膜上的________等分子是可以运动的，由此可以证实关于细胞膜结构“流动镶嵌模型”的观点是成立的。
(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是_____________________________ ____________，这表明细胞膜的结构特点是具有____________________________________ ____________________________________。
(4)如果该融合实验在20 ℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明____________________________________________。若在0 ℃下培养40 min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。对这一现象的合理解释是_____________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________。
13．细胞膜具有控制物质进出的功能。请利用以下材料和用具，验证细胞膜具有控制物质进出的功能。
(1)实验材料和用具：
新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。
(2)方法步骤：
①选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。
②_______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③选等量的红色月季花瓣，分别放入A、B两只烧杯中。
经过相同时间后观察并记录实验结果。
(3)实验结果：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)请解释盐酸溶液中出现的实验现象的原因：_________________________________
________________________________________________________________________。
