2025届高三高考生物一轮复习考点练习：细胞膜的结构和功能（含解析）

细胞膜的结构和功能
一．选择题
1．细胞膜成分的探索经历了长期的实验探究历程，下列不能作为细胞膜上有蛋白质的实验证据的是（　　）
A．科研人员用胰蛋白酶处理组织细胞时，发现处理时间过长会破坏细胞膜的功能
B．研究细胞膜表面张力时，发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
C．红细胞的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，面积恰为细胞表面积的2倍
D．科学家发现水分子在通过细胞膜时的速率显著高于通过人工脂双层时的速率
2．P4﹣ATPases被称为翻转酶，这种酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧，是创造和维持细胞膜脂质不对称分布的关键因素。细胞膜成分的不对称分布对细胞的多种功能至关重要。下列说法错误的是（　　）
A．细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的
B．翻转酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内，尾部在膜外
C．细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动
D．磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关
3．荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭（漂白）膜上部分绿色荧光；检测淬灭部位荧光再现时间。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．该技术说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长
D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间后荧光强度F2仍小于F1
4．如图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（　　）
A．能在水中结晶的药物包在脂质体内部
B．脂溶性的药物包在两层磷脂分子之间
C．药物进入细胞依赖于细胞膜的流动性
D．转运蛋白可将脂质体运送到特定细胞
5．如图为生物膜的结构模式图，蛋白质A、B、C均为膜上蛋白质，下列叙述正确的是（　　）
A．将鸡红细胞中的磷脂分子全部提取出来并铺展成单层，其面积为细胞表面积的2倍
B．蓝细菌中的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
C．蛋白A、B都是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸脱水缩合而成的
D．如果蛋白C与信号分子结合，则其常与多糖相结合并分布在细胞膜的内、外表面
6．细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法，错误的是（　　）
A．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
B．精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C．细胞膜的功能由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定
D．人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有一定的流动性
7．冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开，依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。科学家常用冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构。如图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜。下列有关分析错误的是（　　）
A．BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧
B．由图可知，蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C．冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜依旧具有一定的流动性
D．冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察
8．胆固醇在脂膜中的分布如图所示。在低温环境下，胆固醇能阻止磷脂分子的运动，降低细胞膜的流动性，从而保持细胞膜结构的稳定。下列相关说法错误的是（　　）
A．C、H、O是胆固醇重要的组成元素
B．细胞膜的流动性与膜蛋白和膜脂密切相关
C．细胞膜中的胆固醇作为信息分子的受体
D．水分子能通过磷脂分子之间的空隙
9．细胞骨架与膜蛋白的流动性关系密切，用细胞松弛素抑制部分蛋白质纤维的形成后，膜蛋白的流动性大大增加。下列叙述错误的是（　　）
A．某些膜蛋白可能与膜下细胞骨架结构相结合
B．细胞骨架对于细胞质中的细胞器具有支持作用
C．适当提高温度会促进磷脂分子的侧向自由移动
D．用纤维素酶代替细胞松弛素处理细胞，会显著增加膜蛋白的流动性
10．如图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．1表示通道蛋白 B．2表示膜的基本支架
C．3表示糖蛋白 D．乙侧为细胞的外侧
11．研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使细胞膜发出荧光。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（图1）。通过检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线（图2）。下列分析不正确的是（　　）
A．细胞膜含有磷脂、蛋白质、糖类等物质，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记
B．漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果，体现了细胞膜的结构特性
C．若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明胆固醇具有促进运动的作用
D．最终恢复的荧光强度比初始强度低，可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
12．有科学家提出肿瘤治疗的新思路，即利用近红外光激活分子手提钻（MJH）的振动模式时，会产生协调一致的整体分子振动，诱导细胞膜穿孔。具体步骤如图所示：MJH结合到脂双层后，通过激活分子振动，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，剩余的磷脂分子会重新组织，填补空位，但孔洞持续产生，直至细胞膜破裂，细胞死亡。下列叙述错误的是（　　）
A．MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性
B．磷脂分子填补空位的过程体现了细胞膜的流动性
C．MJH诱导的细胞死亡属于细胞坏死
D．使用此治疗方法时，应用近红外光照射患肿瘤小鼠的全身
二．解答题
13．如图1为动物细胞膜的亚显微结构图；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（与流动性呈负相关）影响的曲线。请回答下列问题：
（1）图1中构成细胞膜基本支架的结构是 　 　，细胞膜的这种结构模型被称为 　 　。
（2）各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是 　 　。
（3）据图1可知，膜蛋白A可以作为　 　细胞上的受体与其他细胞产生的信号分子结合，体现了细胞膜具有 　 　的功能。高等植物细胞可通过 　 　相互连接，实现该功能。
（4）细胞膜除上述功能外，还有 　 　和 　 　等功能。
（5）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2分析胆固醇对生物膜流动性的影响：　 　。
细胞膜的结构和功能
一．选择题
1．细胞膜成分的探索经历了长期的实验探究历程，下列不能作为细胞膜上有蛋白质的实验证据的是（　　）
A．科研人员用胰蛋白酶处理组织细胞时，发现处理时间过长会破坏细胞膜的功能
B．研究细胞膜表面张力时，发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
C．红细胞的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，面积恰为细胞表面积的2倍
D．科学家发现水分子在通过细胞膜时的速率显著高于通过人工脂双层时的速率
【答案】C
【解答】解：A、用胰蛋白酶处理组织细胞时，处理时间过长会破坏细胞膜的功能。胰蛋白酶能水解蛋白质，这说明细胞膜上有蛋白质，A不符合题意；
B、细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，这表明细胞膜中存在降低表面张力的成分，而蛋白质具有这样的作用，B不符合题意；
C、红细胞的脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，面积恰为细胞表面积的2倍，这只能说明细胞膜中含有脂质，不能说明有蛋白质，C符合题意；
D、水分子通过细胞膜的速率显著高于通过人工脂双层时的速率，这是因为细胞膜上有蛋白质形成的通道，D不符合题意。
故选：C。
2．P4﹣ATPases被称为翻转酶，这种酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧，是创造和维持细胞膜脂质不对称分布的关键因素。细胞膜成分的不对称分布对细胞的多种功能至关重要。下列说法错误的是（　　）
A．细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的
B．翻转酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内，尾部在膜外
C．细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动
D．磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关
【答案】B
【解答】解：A、细胞膜上蛋白质的分布也是不对称的，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧，A正确；
B、翻转酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧，翻转后的磷脂分子依然是分子头部（亲水部分）在膜外，尾部（疏水部位）在膜内，B错误；
C、细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为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，因此细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动，C正确；
D、磷脂分子是细胞膜的主要成分之一，细胞膜作为细胞的屏障，起到控制物质进出细胞的功能，磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关，D正确。
故选：B。
3．荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭（漂白）膜上部分绿色荧光；检测淬灭部位荧光再现时间。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是（　　）
A．该技术说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长
D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间后荧光强度F2仍小于F1
【答案】B
【解答】解：A、罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构，而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光，说明了细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说，A正确；
B、淬灭部位荧光再现，是膜蛋白分子运动的综合表现，该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率，B错误；
C、降低实验温度，会降低膜的流动速度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将可能延长，C正确；
D、激光照射淬灭（漂白）膜上部分绿色荧光，该部分荧光不可恢复，漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1，D正确。
故选：B。
4．如图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列相关叙述错误的是（　　）
A．能在水中结晶的药物包在脂质体内部
B．脂溶性的药物包在两层磷脂分子之间
C．药物进入细胞依赖于细胞膜的流动性
D．转运蛋白可将脂质体运送到特定细胞
【答案】D
【解答】解：AB、图中的脂质体由磷脂双分子组成，其中磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸头部是亲水的，脂肪酸尾部是疏水的。故水中结晶的药物被包在脂质体内，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间，AB正确；
C、脂质体是磷脂双分子层构成的，具有一定的流动性，其到达细胞后与细胞的细胞膜发生融合，通过类似于胞吞的方式进入细胞，进而使药物在细胞内发挥作用，即药物进入细胞依赖于细胞膜的流动性，C正确；
D、脂质体运送到特定细胞与细胞膜上相关的受体蛋白有关，不需要转运蛋白，D错误。
故选：D。
5．如图为生物膜的结构模式图，蛋白质A、B、C均为膜上蛋白质，下列叙述正确的是（　　）
A．将鸡红细胞中的磷脂分子全部提取出来并铺展成单层，其面积为细胞表面积的2倍
B．蓝细菌中的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
C．蛋白A、B都是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸脱水缩合而成的
D．如果蛋白C与信号分子结合，则其常与多糖相结合并分布在细胞膜的内、外表面
【答案】C
【解答】解：A、鸡红细胞除了含有细胞膜外，还有核膜以及多种细胞器膜，则将鸡红细胞的磷脂分子全部提取出来并铺展成单层，其面积大于细胞表面积的2倍，A错误；
B、蓝细菌为原核生物，只含有核糖体一种细胞器，且核糖体不含有膜结构，B错误；
C、磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部，膜内外均为水环境，根据蛋白质A和蛋白质B的分布可知，蛋白A、B都是由疏水性氨基酸和亲水性氨基酸脱水缩合而成的，C正确；
D、蛋白质与多糖结合形成糖蛋白，分布在细胞膜外侧，因此如果蛋白C与信号分子结合，则其常与多糖相结合并分布在细胞膜的外表面，D错误。
故选：C。
6．细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法，错误的是（　　）
A．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
B．精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C．细胞膜的功能由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定
D．人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有一定的流动性
【答案】C
【解答】解：A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，A正确；
B、精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，是直接交流方式，B正确；
C、细胞膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量及磷脂分子有关，但不能说蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能，C错误；
D、人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有一定的流动性，体现了其结构特点，D正确。
故选：C。
7．冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开，依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。科学家常用冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构。如图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜。下列有关分析错误的是（　　）
A．BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧
B．由图可知，蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
C．冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜依旧具有一定的流动性
D．冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察
【答案】C
【解答】解：A、生物膜的磷脂双分子层中，磷脂疏水端在膜中央，亲水端在膜两侧，据此推测，BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧，A正确；
B、由图可知，蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，分布不均匀，B正确；
C、活细胞的细胞膜具有一定的流动性，而超低温下细胞膜被冻结，细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子失去了运动能力，故冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜不再具有流动性，C错误；
D、冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构，需要利用电镜进行观察，D正确。
故选：C。
8．胆固醇在脂膜中的分布如图所示。在低温环境下，胆固醇能阻止磷脂分子的运动，降低细胞膜的流动性，从而保持细胞膜结构的稳定。下列相关说法错误的是（　　）
A．C、H、O是胆固醇重要的组成元素
B．细胞膜的流动性与膜蛋白和膜脂密切相关
C．细胞膜中的胆固醇作为信息分子的受体
D．水分子能通过磷脂分子之间的空隙
【答案】C
【解答】解：A、胆固醇的组成元素为C、H、O，A正确；
B、大多数膜蛋白和膜脂是可以运动的，故细胞膜具有流动性，B正确；
C、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，而且还参与血液中脂质的运输，但胆固醇不可作为信息分子的受体，C错误；
D、水分子是小分子物质，能通过磷脂分子之间的空隙进出细胞，D正确。
故选：C。
9．细胞骨架与膜蛋白的流动性关系密切，用细胞松弛素抑制部分蛋白质纤维的形成后，膜蛋白的流动性大大增加。下列叙述错误的是（　　）
A．某些膜蛋白可能与膜下细胞骨架结构相结合
B．细胞骨架对于细胞质中的细胞器具有支持作用
C．适当提高温度会促进磷脂分子的侧向自由移动
D．用纤维素酶代替细胞松弛素处理细胞，会显著增加膜蛋白的流动性
【答案】D
【解答】解：A、细胞骨架是指真核细胞中的蛋白纤维构成的网架结构，某些膜蛋白可能与膜下细胞骨架结构相结合，A正确；
B、细胞骨架锚定并支撑着细胞质中的细胞器，B正确；
C、温度会影响膜流动，适当提高温度会促进磷脂分子的侧向自由移动，C正确；
D、纤维素酶能水解纤维素，细胞骨架的主要成分为蛋白质纤维，由于酶具有专一性，用纤维素酶代替细胞松弛素处理细胞，不会显著增加膜蛋白的流动性，D错误。
故选：D。
10．如图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是（　　）
A．1表示通道蛋白 B．2表示膜的基本支架
C．3表示糖蛋白 D．乙侧为细胞的外侧
【答案】D
【解答】解：A、蛋白质分子有的镶嵌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，有的横跨整个磷脂双分子层，1表示通道蛋白，A正确；
B、磷脂双分子层构成膜的基本支架，2表示膜的基本支架，B正确；
CD、在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，3表示糖蛋白，甲侧为细胞的外侧，C正确，D错误。
故选：D。
11．研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使细胞膜发出荧光。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（图1）。通过检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线（图2）。下列分析不正确的是（　　）
A．细胞膜含有磷脂、蛋白质、糖类等物质，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记
B．漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果，体现了细胞膜的结构特性
C．若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明胆固醇具有促进运动的作用
D．最终恢复的荧光强度比初始强度低，可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
【答案】C
【解答】解：A、只要是细胞膜都含有磷脂、蛋白质、糖类，由题意可知，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记，A正确；
B、漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果，体现了细胞膜流动性，即结构特性，B正确；
C、若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明运动加快，进而说明胆固醇具有抑制运动的作用，C错误；
D、实验检测的是该区域荧光强度随时间的变化，最终恢复的荧光强度比初始强度低，可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态没有运动到该区域等原因，D正确。
故选：C。
12．有科学家提出肿瘤治疗的新思路，即利用近红外光激活分子手提钻（MJH）的振动模式时，会产生协调一致的整体分子振动，诱导细胞膜穿孔。具体步骤如图所示：MJH结合到脂双层后，通过激活分子振动，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，剩余的磷脂分子会重新组织，填补空位，但孔洞持续产生，直至细胞膜破裂，细胞死亡。下列叙述错误的是（　　）
A．MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性
B．磷脂分子填补空位的过程体现了细胞膜的流动性
C．MJH诱导的细胞死亡属于细胞坏死
D．使用此治疗方法时，应用近红外光照射患肿瘤小鼠的全身
【答案】D
【解答】解：A、MJH结合到脂双层内的部分在磷脂分子的疏水端，因此MJH结合到脂双层内的部分具有疏水性，A正确；
B、磷脂分子填补空位的过程说明磷脂分子可以运动，体现了细胞膜的流动性，B正确；
C、MJH结合到脂双层后，使与MJH紧密接触的磷脂区域产生孔洞，导致细胞膜破裂，细胞死亡，因此属于细胞坏死，C正确；
D、使用此治疗方法时，应使肿瘤细胞死亡同时保证不伤害正常细胞，即用近红外光照射患肿瘤小鼠的肿瘤细胞，D错误。
故选：D。
二．解答题
13．如图1为动物细胞膜的亚显微结构图；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（与流动性呈负相关）影响的曲线。请回答下列问题：
（1）图1中构成细胞膜基本支架的结构是 　磷脂双分子层　，细胞膜的这种结构模型被称为 　流动镶嵌模型　。
（2）各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是 　膜上蛋白质的种类和数量存在差异　。
（3）据图1可知，膜蛋白A可以作为　靶　细胞上的受体与其他细胞产生的信号分子结合，体现了细胞膜具有 　进行细胞间信息交流　的功能。高等植物细胞可通过 　胞间连丝　相互连接，实现该功能。
（4）细胞膜除上述功能外，还有 　将细胞与外界环境分隔开　和 　控制物质进出细胞　等功能。
（5）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2分析胆固醇对生物膜流动性的影响：　温度较高时，胆固醇可降低膜的流动性；温度较低时，胆固醇又可以提高膜的流动性　。
【答案】见试题解答内容
【解答】解：（1）图1中构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，细胞膜的这种结构模型被称为流动镶嵌模型。
（2）各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是蛋白质的种类和数量不同，蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
（3）膜蛋白A可以作为靶细胞上的受体与其他细胞产生的信号分子结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。高等植物细胞之间通过专门的通道（胞间连丝）相互连接，实现物质运输和信息交流。
（4）细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。
（5）胆固醇是构成细胞膜的重要成分。图中显示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。图中显示胆固醇能抵抗因为温度的改变而导致的细胞膜微粘度的改变，故可总结为：在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性，即胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态。
故答案为：
（1）磷脂双分子层 流动镶嵌模型
（2）膜上蛋白质的种类和数量存在差异
（3）靶 进行细胞间信息交流 胞间连丝
（4）将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞
（5）温度较高时，胆固醇可降低膜的流动性；温度较低时，胆固醇又可以提高膜的流动性