第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
知识点一 细胞膜的功能
1.超滤净水器既能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。此净水器试图模拟细胞膜的（ ）
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.保护功能
D.进行细胞间信息交流的功能
2.农业生产中经常将玉米和大豆套种在一起，能充分利用环境资源，提升经济效益，玉米的花粉从雄花落到雌花上，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应，但玉米的花粉落到大豆的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜（ ）
A.主要由脂质和蛋白质组成
B.可将细胞与外界环境分隔开
C.能进行细胞间的信息交流
D.控制物质出入细胞的作用是相对的
3.（2024·山东省实验中学高一期中）如图，下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是（ ）
A.细胞间信息交流不一定需要借助细胞膜才能完成
B.图Ⅱ中两个细胞发生了直接接触
C.若图Ⅱ中②为受体，其化学组成可能是糖蛋白
D.细胞A产生的激素不会被其他细胞识别，是因为激素可以定向运输到靶细胞
知识点二 对细胞膜成分和结构的探索
4.将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是（ ）
A.人的肝细胞 B.蛙的红细胞
C.洋葱鳞片叶表皮细胞 D.大肠杆菌细胞
5.（2024·江西南昌高一期中）一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有（ ）
A.磷脂和蛋白质 B.多糖和蛋白质
C.胆固醇和多糖 D.胆固醇和蛋白质
6.（2024·四川百分智名校高一联考）胆固醇在细胞膜中的分布情况如图所示，其在细胞膜上的分布影响磷脂分子层的流动性。下列相关叙述正确的是（ ）
A.胆固醇属于磷脂的一种
B.胆固醇能参与人体血液中脂质的运输
C.胆固醇是细胞膜的基本支架
D.胆固醇主要与植物细胞膜的流动性有关
7.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区域，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，下列叙述错误的是（ ）
A.细胞膜具有信息交流功能
B.脂筏的存在会影响膜的流动性
C.破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
D.细胞膜的运输功能与脂筏结构无关
8.温度降低时膜的流动性减小，最后磷脂处于紧密排列的状态，膜固化，就像温度降低，猪油或牛油变成固态一样。膜固化后，其透性发生变化，其中的酶（蛋白质）也失去活性。膜固化的温度决定于组成它的脂质的类型，如胆固醇温度低时可以阻止液晶的形成，保持其流动性。与其结构相似的豆固醇为大豆细胞的成分，不能被人体肠道吸收，饭后服用豆固醇能抑制肠黏膜对胆固醇的吸收。下列关于细胞膜结构和特性的叙述错误的是（ ）
A.细胞膜的流动性受温度的影响
B.细胞膜固化影响物质进出细胞
C.细胞膜中的磷脂和蛋白质分子可以运动
D.细胞膜固化能够加强细胞内部的稳定性
9.（2024·山东潍坊高一期中）冷冻后的细胞膜断层如下图，脂质双分子层内表面布满“坑”和“丘”。下列叙述错误的是（ ）
A.“丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔
B.①分布在细胞膜内外侧，与细胞间的识别有关
C.②的一端“亲水”，一端“疏水”
D.“丘”的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度密切相关
10.（2024·重庆荣昌中学高一月考）图1为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。
（1）细胞膜的主要成分是 和 ，与植物细胞相比，动物细胞中还有的成分是 。图1中的结构模型为目前被公认的细胞膜模型，称为 。
（2）图1中 （填图1中字母）侧是细胞膜的外侧，判断的理由是
。
（3）胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞，需要与靶细胞膜表面的 结合，才能将信息传递到细胞内。细胞间信息交流的方式除了通过激素传递信息之外，细胞间还可以通过 、 等方式传递信息。
（4）细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，需要小窝蛋白的辅助，图2中小窝蛋白分为三段，中间区段主要由 （填“亲水性”或“疏水性”）的氨基酸残基组成。细胞膜内陷形成囊状的小窝，说明细胞膜具有 。
11.如图表示小肠上皮细胞膜蛋白的功能亚显微结构示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A.该结构中蛋白质分子的运动是膜流动性特点的体现
B.磷脂分子和蛋白质分子是细胞膜的主要成分
C.细胞膜的功能是由它的结构和成分决定的，与蛋白质数量无关
D.若蛋白E能将二糖分解为单糖，说明蛋白质具有催化功能
12.胆固醇属于脂质类物质，下图为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度（与流动性呈负相关）的影响的曲线图。下列叙述错误的是（ ）
A.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B.人体中胆固醇可参与血液中脂质的运输
C.35 ℃时，对比两条曲线可知，胆固醇可以提高人工膜的流动性
D.一定范围内，人工膜的流动性随着温度升高而逐渐增大
13.糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人ABO血型红细胞表面的糖脂的结构示意图，据图判断下列有关叙述错误的是（ ）
A.糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B.糖脂位于细胞膜内表面
C.糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D.人的ABO血型的不同在于红细胞表面组成糖脂中的糖的种类和排列顺序的不同
14.真核生物中的细胞信号传递多与细胞膜表面的G蛋白受体有关，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.每个细胞膜表面可能存在多种G蛋白受体
B.抑制蛋白可阻断细胞内的信号传递
C.G蛋白受体的脱敏态是细胞的一种自我保护
D.细胞间的信息交流都离不开受体蛋白
15.一个世纪以来，细胞膜的结构研究仍停留在模型假说阶段。中科院课题组对多种细胞膜结构进行了系统深入的研究，结合多种模型观点，阐明了细胞膜的多种特征。如图为该课题组提出的哺乳动物组织细胞膜模型。回答下列问题：
（1）哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层，而细胞膜内侧相对粗糙，由此可推测图中 侧为细胞膜的外侧。
（2）现提取细胞线粒体膜成分中的磷脂，将其铺在空气—水界面上，测得磷脂占据的面积为S，预测线粒体表面积的值 （填“＞”“＝”或“＜”）S/4。若将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍，这个细胞很可能是 （填“鸡的红细胞”“羊的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”）。
（3）研究者用荧光物质标记某动物细胞膜上的蛋白质，使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其荧光淬灭（淬灭后荧光物质不再发光），随后该淬灭区域荧光逐渐恢复。如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，淬灭区域荧光恢复的时间缩短，这说明胆固醇对细胞膜中分子的运动具有 （填“促进”或“抑制”）作用。
（4）为了探究温度对细胞膜流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37 ℃条件下融合，40 min后，发现融合细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。请指出该探究实验设计上的不足之处并完善实验设计思路。
①不足之处：
。
②实验设计思路：
。
第1节 细胞膜的结构和功能
1.B 根据题干信息，“超滤净水器既能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需”，说明此净水器试图模拟细胞膜能控制物质进出细胞的功能。
2.C 根据题意中“玉米的花粉从雄花落到雌花上，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应，但玉米的花粉落到大豆的柱头上则不会发生这一系列反应”说明细胞膜能进行细胞间的信息传递。
3.D 细胞间信息交流不一定需要借助细胞膜才能完成；信息分子的传递还可以通过细胞间的通道完成，如植物细胞之间的胞间连丝，A正确。图Ⅱ中两个细胞发生了直接接触，如精卵细胞的结合过程；其中②若为受体，其化学组成可能是糖蛋白，有识别和传递信息的作用，B、C正确。激素通过体液运输到全身各处，其运输方向是不定向的，D错误。
4.D 人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中除含有细胞膜外，还含有其他的膜结构，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍；大肠杆菌属于原核细胞，只有细胞膜，没有其他膜结构，所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍。
5.B 根据细胞膜的组成、结构和功能可知，细胞膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白具有识别功能，而聚联乙炔细胞膜识别器是把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，因此被镶嵌进去的物质很可能是多糖和蛋白质，B正确。
6.B 胆固醇的元素有C、H、O，磷脂的组成元素有C、H、O、N、P，二者均属于脂质，A错误；胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，且能参与人体血液中脂质的运输，B正确；磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，C错误；胆固醇与动物细胞膜的流动性有关，D错误。
7.D 细胞膜具有信息交流功能，A正确；脂筏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，会影响膜的流动性，B正确；破坏胆固醇就像破坏了胶水，可能会导致脂筏结构解体，C正确；脂筏结构中的鞘磷脂、转运蛋白等都与细胞膜的选择透过性密切相关，D错误。
8.D 温度会影响分子运动，细胞膜的流动性受温度的影响，一般温度越高，流动性越大，A正确；细胞膜具有选择透过性，细胞膜固化后，其透性发生变化，其中的酶（蛋白质）也失去活性，因此，细胞膜固化影响物质进出细胞，不利于维持细胞内部的稳定性，B正确，D错误；细胞膜中的磷脂和蛋白质分子可以运动，使得细胞膜具有一定的流动性，C正确。
9.B 图中“丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔，A正确；①为糖蛋白，分布在细胞膜外侧，与细胞间的识别有关，B错误；②是磷脂分子，其一端的磷酸基团“亲水”，另一端的脂肪酸链“疏水”，C正确；蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，“丘”为蛋白质，“丘”的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度密切相关，D正确。
10.（1）脂质 蛋白质 胆固醇 流动镶嵌模型 （2）A A侧有糖蛋白（糖被），而糖蛋白（糖被）位于细胞膜的外侧 （3）受体 胞间连丝 接触传递 （4）疏水性 一定的流动性
解析：（1）细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质（以磷脂为主），即图中的3和1，与植物细胞相比，动物细胞中还有的成分是胆固醇，即胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分；图中为细胞膜的流动镶嵌结构模型，目前被大家所公认。（2）图1中A侧是细胞膜的外侧，因为A侧有糖蛋白（糖被），而糖蛋白（糖被）位于细胞膜的外侧。（3）胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞的过程中，需要与靶细胞膜表面的受体结合，而后才能将信息传递到细胞内，进而对靶细胞的生命活动做出调控。除了通过激素传递信息之外，细胞间还可以通过胞间连丝和细胞膜的直接接触传递信息，其中前者是高等植物细胞传递信息的方式，后者可表示精卵细胞融合过程中的信息传递。（4）图2中小窝蛋白分为三段，中间区段位于磷脂双分子层中，而磷脂双分子层内侧是由磷脂疏水性的尾部聚集形成的，因而中间区段主要由疏水性的氨基酸残基组成。细胞膜内陷形成囊状的小窝依赖膜的流动性实现，说明细胞膜具有一定的流动性。
11.C 该结构中蛋白质分子的运动是膜流动性特点的体现，A正确；磷脂双分子层构成该结构的基本支架，脂质和蛋白质是细胞膜的主要成分，B正确；细胞膜的功能是由它的结构和成分决定的，功能复杂程度与蛋白质的种类和数量有关，C错误；若蛋白E能将二糖分解为单糖，说明蛋白质具有催化功能，D正确。
12.C 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A、B正确；35 ℃时，对比两条曲线可知，含胆固醇的人工膜微粘度更高，说明胆固醇可以降低人工膜的流动性，C错误；分析题图可知，人工膜的微粘度随温度的升高而逐渐降低，即其流动性逐渐增大，D正确。
13.B 糖脂具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。
14.D 分析题意可知，真核生物中的细胞信号传递多与细胞膜表面的G蛋白受体有关，每个细胞膜表面存在多种G蛋白受体，以传递不同的信息，A正确；抑制蛋白可使G蛋白受体处于脱敏态，阻断细胞内的信号传递，B正确；信号过强或作用时间过长会使G蛋白受体成为脱敏态，从而解除信号分子作用，故G蛋白受体的脱敏态是细胞的一种自我保护，C正确；细胞间的信息交流不一定需要借助受体蛋白，如植物细胞间可通过胞间连丝进行交流，D错误。
15.（1）A （2）＜ 羊的红细胞 （3）抑制 （4）应该加设多个不同温度的组别 设置三个不同的温度梯度（17 ℃、37 ℃、57 ℃），让三个组的细胞在不同温度下融合培养，观察并记录融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质分布均匀所用的时间
解析：（1）图中A侧有致密的蛋白层，B侧较粗糙，则A侧是细胞膜外侧，B侧是细胞膜内侧。（2）线粒体具有双层膜，4层磷脂分子，由于内膜折叠成嵴，所以线粒体表面积的值小于S/4。人或其他哺乳动物中的成熟红细胞中没有具膜细胞器和细胞核，所以只有细胞膜一种生物膜，这种细胞的磷脂分子在空气—水界面上的单层面积恰好是膜面积的两倍，所以这个细胞很可能是羊的红细胞。（3）去除胆固醇后发现淬灭区域恢复荧光时间缩短，说明胆固醇对细胞膜中分子运动有抑制作用。（4）不足之处：应该加设多个不同温度的组别。实验设计思路：设置三个不同的温度梯度（17 ℃、37 ℃、57 ℃），让三个组的细胞在不同温度下融合培养，观察并记录融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质分布均匀所用的时间
5 / 5第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
导学 聚焦 1.通过分析细胞膜成分和结构的探索历程，掌握科学探究的一般方法。 2.结合细胞膜的结构模型，掌握流动镶嵌模型的基本内容。 3.通过分析细胞膜的结构和功能特点，体会结构与功能相适应的观点
知识点（一） 细胞膜的功能
1.细胞膜的主要功能
（1）将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为 的系统，保障细胞 的相对稳定。
（2）控制物质进出细胞
小提醒：台盼蓝染色法常用于鉴别动物细胞活性。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。
（3）进行细胞间的信息交流
2.判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞的系统边界是细胞膜，植物细胞的系统边界是细胞壁。（ ）
（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细胞，而对细胞有害的物质则不能进入。（ ）
（3）细胞间的信息交流都依赖于信息分子与受体的识别。（ ）
（4）高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换。（ ）
探讨 借助实例，分析细胞膜的功能
1.阅读材料，回答问题：
材料1 生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物质却不会轻易进入莲藕细胞。
材料2 将正常玉米种子横切后滴一小滴红墨水，2 min 后用清水冲洗后，观察发现种子胚的部分呈白色而胚乳部分呈红色；若以煮熟的玉米种子进行上述实验，则发现胚和胚乳都被染成红色。
（1）材料1莲藕“出淤泥而不染”和材料2中新鲜玉米胚细胞不能被染色，体现了细胞膜具有 的功能。
（2）材料2中，红墨水中的颗粒物质不能通过细胞膜进入细胞内，胚乳和煮熟的玉米胚能够被染色，原因是 。
2.结合下图“细胞间信息交流的方式举例”回答下列问题：
（1）图中①②③④所表示的物质或结构的名称分别是 。
（2）高等植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的图 （填图编号）。
（3）细胞间进行信息交流时往往需要受体和信号分子，受体和信号分子的结合 （填“有”或“没有”）特异性。
利用图解法理解细胞膜的功能
1.下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ ）
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C.胰岛素调控生命活动可用功能③表示
D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
易错提醒
对细胞间信息交流的两个认知误区
（1）三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
（2）细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息的方式都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
2.人们常用台盼蓝进行染色来鉴别动物细胞的死活，用红墨水进行染色检测玉米种子（纵剖）的活力。下列有关叙述错误的是（ ）
A.被台盼蓝染成蓝色的均为死细胞
B.用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳着色而胚不着色的种子是具有活力的
C.这两种方法不能检测细胞膜的完整性
D.玉米胚细胞不吸收红墨水体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
方法技巧
细胞膜功能的验证方法
（1）控制物质进出细胞功能的验证
①染色剂进入实验
②色素透出实验，有的植物细胞含有色素，活细胞放在清水中，色素不会透出，细胞膜遭到破坏后色素分子就会从细胞中透出，外界溶液将呈现色素的颜色。
（2）进行细胞间信息交流功能的验证
知识点（二） 对细胞膜成分和结构的探索
1.对细胞膜成分的探索
2.细胞膜的成分
【思考】 面积越大，细胞膜上的蛋白质的种类与数量就越多吗？
3.对细胞膜结构的探索
小提醒：（1）哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。
（2）细胞膜的组成成分并不是不可变的。
（3）人细胞和小鼠细胞融合实验只能证明细胞膜上的蛋白质能够运动，还要结合其他实验才能证明细胞膜具有流动性。
4.判断下列相关表述的正误
（1）细胞膜的成分是恒定不变的。（ ）
（2）同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。（ ）
（3）在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。（ ）
（4）罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构。（ ）
探讨一 分析细胞膜成分的探究，提高实验探究能力
1.科学研究磷脂分子的结构如下图，结合磷脂分子的结构特点推测：
（1）磷脂分子在水—空气界面的正确排布方式是 。
（2）磷脂分子在水环境中的正确排布方式是 （填“A”或“B”）。
2.结合所学知识，验证细胞膜中含有蛋白质：在制得的细胞膜样液中加入 试剂鉴定，如果产生 ，即可证明细胞膜成分中含有蛋白质。
3.科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜组成，请概述细胞膜的组成成分及细胞膜功能的复杂程度主要与哪种成分相关联？
成分 种类 蛋白质（％） 脂质（％） 糖类（％）
神经髓鞘 22 77 1
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
探讨二 分析细胞膜结构的探究，提高模型构建能力
4.阅读教材，回答下列问题：
（1）1959年，罗伯特森提出暗—亮—暗三层结构模型，其中“暗”“亮”分别代表什么物质？该模型的不足是什么？该模型与流动镶嵌模型的相同点体现在什么方面？
（2）科学家测定细胞膜的厚度是7～8 nm，恰好是单层磷脂膜厚度的两倍，而按照“三明治”模型，加上两侧的蛋白质，膜的总厚度应当超过20 nm。物理学家将细胞膜冰冻处理后用冷刀断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，覆膜后在电镜下观察断裂面的形态结构如图所示。
通过上述实验结果，你认为蛋白质在细胞膜中是怎样分布的？
5.人—鼠细胞融合实验
（1）方法： 。
（2）现象：①刚融合时，融合细胞的一半发 ，另一半发 。
②在37 ℃下经过40 min，两种颜色的荧光 ，若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会 （填“缩短”或“延长”）。
（3）试结合人—鼠细胞融合实验说明细胞膜的流动性。
1.（2024·辽宁名校联盟高一月考）下图为小鼠细胞和人体细胞融合的过程，图中黑色圆圈和白色圆圈分别表示小鼠、人细胞膜表面的蛋白质。下列有关叙述错误的是（ ）
A.该实验证明，细胞膜具有流动性和选择透过性的结构特点
B.动物细胞膜除膜蛋白外，其组成成分还包括磷脂、胆固醇和少量糖类
C.通常细胞膜的功能越复杂，膜蛋白的种类和数量就越多
D.融合细胞表面两类膜蛋白最终均匀分布，原因是构成生物膜的蛋白质可以运动
2.用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。如图是携有特异性抗体的脂质体，它可作为靶向药物的运载体。下列说法错误的是（ ）
A.小球膜与细胞膜的融合与膜的流动性有关
B.脂质体上加入抗体有助于药物作用于靶细胞
C.①处可加入脂溶性药物，②处可加入水溶性药物
D.利用脂质体包裹，通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用
知识点（三） 流动镶嵌模型的基本内容
1.结构模型
小提醒：糖被是糖蛋白或糖脂中的糖类分子，与细胞识别和信息传递有关。
2.结构特点
3.判断下列相关表述的正误
（1）磷脂分子是细胞膜的基本支架。（ ）
（2）组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，而磷脂分子是静止的。（ ）
（3）变形虫依靠伪足进行运动体现了细胞膜具有一定的流动性。（ ）
（4）膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。（ ）
（5）细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用。（ ）
探讨 分析细胞膜的流动镶嵌模型，提高模型构建能力
目前，细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人所接受，下图就是流动镶嵌模型的示意图。
（1）图中[①] 的基本组成单位是 。构成细胞膜基本支架的是[④] 。
（2）与细胞膜的识别功能有关的结构是[③] 。
（3）位于细胞膜外侧的是 （填“A”或“B”），判断的依据是 。
（4）根据细胞膜的流动镶嵌模型，分析膜上的蛋白质分子是如何排布的？这种排布是对称的吗？
（5）细胞中的其他生物膜均有与此相似的结构，但执行的具体功能却有很大区别，其主要原因是什么？
1.细胞膜的流动镶嵌模型
（1）细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。
（2）生物膜上的蛋白质分子并不都是可以运动的，例如细胞膜上与细胞内骨架纤维相结合的蛋白质一般不具有流动性。
（3）糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。
（4）脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。
2.细胞膜的结构特点和功能特性
（1）区别
项目 结构特点——流动性 功能特性—— 选择透过性
基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 膜上含有转运蛋白
意义 保证细胞的物质运输、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行 控制物质进出
表现 分泌蛋白的分泌、变形虫的运动、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞，有些物质不能进入
（2）联系
细胞膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成各项生理功能，才能表现出选择透过性。事实上，只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
1.（2024·四川成都树德中学高一期中）1972年，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。如图是细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列相关叙述不正确的是（ ）
A.a的疏水性确保了双层结构的稳定性
B.①有流动性，大多数②③也可以运动
C.③通常位于细胞膜内，发挥受体的作用
D.②的种类和数目与细胞膜功能的复杂程度有关
2.科学家设计了仅1纳米宽的分子转子，该转子由紫外光驱动，能以每秒200万～300万的转速进行旋转，从而在单个细胞的膜上钻孔。当分子转子与特定的靶细胞结合后，有望将治疗试剂运送到这些细胞中，或者直接诱导这些细胞死亡。如图为分子转子钻孔过程的示意图，有关说法不正确的是（ ）
A.将治疗试剂运送到细胞中，分子转子需要钻开两层磷脂分子层
B.钻孔后才可以运送治疗试剂，说明了细胞膜具有选择透过性
C.该过程体现出磷脂分子具有流动性，而蛋白质分子无流动性
D.一个细胞是否能成为靶细胞，很可能与表面的糖蛋白有关
拓展归纳
磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系
（1）结构关系
磷脂分子磷脂双分子层细胞膜
（2）数量关系
1层细胞膜1层磷脂双分子层2层磷脂分子
（1）将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？请解释原因： 。
（2）膜内部是疏水的，但水分子能跨膜运输通过细胞膜，原因是 。
（3）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75％排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象进行合理的解释。
1.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.（2024·四川泸州一中高一月考）下列对图示的相关叙述或分析不正确的是（ ）
A.图中甲分泌a并作用于b，反映了细胞膜具有信息交流的功能
B.图中乙细胞表示靶细胞
C.图中a表示信号分子（如激素）
D.图中b表示细胞膜上的受体，是细胞间信息交流所必需的结构
3.研究发现呼吸道合胞病毒的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宿主的细胞膜。病毒包膜上存在很多糖蛋白，其中糖蛋白可与人体细胞表面的受体蛋白结合，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.糖蛋白与受体蛋白结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
C.呼吸道合胞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.受体蛋白的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能
4.（2024·广东实验中学高一期中）下列有关细胞膜化学成分和结构的探索历程的叙述，正确的是（ ）
A.欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜是由脂质组成的
B.科学家在制备纯净细胞膜的过程中，利用鸡的红细胞是因为其没有细胞核和各类复杂的细胞器
C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜的亮—暗—亮三层结构，提出了所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的假说
D.同位素标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性
5.科学家分别用红色、绿色荧光染料标记人和小鼠细胞的细胞膜表面蛋白，使两种细胞分别发出红色和绿色荧光，现用某种方法促使两个细胞相融合，在37 ℃下保温40分钟，两种颜色的荧光在融合后的细胞上呈现均匀分布，如图2所示，请据图回答下列问题：
（1）细胞膜的主要成分是 ，细胞膜的基本支架是 。
（2）若用丙酮抽提哺乳动物成熟红细胞的磷脂后，将它在空气—水界面上铺成单分子层，发现这时磷脂分子的排列方向是 （据图1回答）。
（3）如果从一正常上皮细胞中提取磷脂且将它在空气—水界面上铺成单分子层的面积为S1，则S1 （填“大于”“等于”或“小于”）该细胞细胞膜表面积的2倍，原因是 。
（4）在0 ℃下培养45分钟，发现完全融合的细胞表面荧光仍为一半红色、一半绿色，如何解释这一现象？
。
第1节 细胞膜的结构和功能
【核心要点·巧突破】
知识点（一）
自主学习
1.（1）相对独立 内部环境 （2）病毒、病菌 抗体、激素
（3）血液 细胞膜 胞间连丝
2.（1）× 提示：动、植物细胞的系统边界均为细胞膜。
（2）× （3）× （4）√
互动探究
1.（1）提示：控制物质进出细胞
（2）提示：红墨水中的颗粒物质不能自由通过细胞膜进入细胞，而胚乳细胞和煮熟的胚细胞已经死亡，细胞膜失去了控制作用
2.（1）提示：①激素；②受体；③与膜结合的信号分子；④胞间连丝
（2）提示：C、A、B
（3）有
学以致用
1.B 功能①表示细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统，在生命起源过程中具有重要作用，A正确；功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但有些有害物质也能进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞是相对的，B错误；功能③表示进行细胞间的信息交流，激素通过与靶细胞膜上相应受体识别来调控生命活动，C正确；相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流，D正确。
2.C 用台盼蓝对动物细胞进行染色，凡被染成蓝色的均为死细胞，用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳细胞是死细胞，胚乳着色而胚不着色的种子是具有活力的，体现了细胞膜能控制物质进出细胞，A、B、D正确；这两种方法都能检测细胞膜的完整性，细胞膜具有完整性是细胞具有活力的结构基础，C错误。
知识点（二）
自主学习
1. 欧文顿 脂质 脂质 磷脂 胆固醇 磷脂
2 两 蛋白质
2. 脂质 磷脂 蛋白质 糖类
思考：不是，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
3. 暗—亮—暗 蛋白质—脂质—蛋白质 静态 小鼠 人 流动镶嵌
4.（1）× 提示：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类，其成分随不同细胞会有所不同。
（2）× 提示：同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量不同，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
（3）× 提示：组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富。
（4）× 提示：科学家罗伯特森用电子显微镜观察到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构。
互动探究
1.（1）A （2）B
2.双缩脲 紫色反应
3.提示：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。细胞膜功能的复杂程度主要与蛋白质有关。
4.（1）提示：“暗”代表蛋白质，“亮”代表脂质分子。该模型是静态的结构，无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象。两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质。
（2）提示：蛋白质在膜结构内外分布是不对称的，蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。
5.（1）荧光标记技术 （2）①红色荧光 绿色荧光 ②均匀分布 延长
（3）提示：人、鼠细胞融合成一个细胞，首先说明磷脂分子可以流动。最终红色和绿色荧光在整个细胞膜中均匀分布，说明细胞膜上的蛋白质也是可以运动的。
学以致用
1.A 该实验只证明了细胞膜具有流动性的结构特点，并不能证明细胞膜具有选择透过性，A错误；科学家以动物细胞的卵细胞、红细胞、神经细胞等为实验材料，并利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学成分分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多，且细胞膜成分中还含有少量的糖类，B正确；细胞膜的功能主要通过膜蛋白来实现，蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，C正确；构成生物膜的蛋白质大多数是可以运动，因此融合细胞表面两类膜蛋白最终均匀分布，D正确。
2.C 用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，小球膜与细胞膜的融合与生物膜具有一定的流动性有关，A正确；为了定向把药物运送到靶细胞起作用，需要在脂质体的磷脂分子层上插入靶细胞膜特定抗原的抗体，便于脂质体与靶细胞识别并结合，利于药物定向运送到靶细胞内，B正确；磷脂分子的头部亲水，而尾部疏水，药物有脂溶性和水溶性之分，用脂质体运送药物时，水溶性药物需要放在①脂质体内部，而脂溶性药物需要放到②两层磷脂分子之间，C错误；利用脂质体包裹，通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用，D正确。
知识点（三）
自主学习
1. 外表面 识别 镶 嵌入 贯穿 运动
基本支架
2.流动性 磷脂分子 蛋白质
3.（1）× （2）× （3）√ （4）√ （5）√
互动探究
（1）蛋白质 氨基酸 磷脂双分子层 （2）糖蛋白
（3）A A侧有糖蛋白
（4）提示：膜上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，还有的贯穿于整个磷脂双分子层。不对称。
（5）提示：膜结构中的蛋白质的种类和数量不同。
学以致用
1.C 图中a表示疏水区，a的疏水性确保了双层结构的稳定性，A正确。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；图中①表示磷脂双分子层，②表示蛋白质，③表示糖蛋白；故①有流动性，大多数②③也可以运动，B正确。③糖蛋白通常位于细胞膜外，发挥受体的作用，C错误。②表示蛋白质，蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多，D正确。
2.C 细胞膜是由两层磷脂分子组成的单层膜结构，将治疗试剂运送到细胞中，分子转子需要钻开两层磷脂分子层，A正确；正常情况下，治疗试剂不能进入细胞，而钻孔破坏细胞膜后，治疗试剂能进入细胞，说明细胞膜具有选择透过性，B正确；该过程没有体现磷脂分子具有流动性，也没有体现蛋白质分子无流动性，C错误；糖蛋白具有识别功能，分子转子与特定靶细胞的识别依靠细胞膜上的糖蛋白，D正确。
【过程评价·勤检测】
网络构建
（1）提示：不是，大大超过2倍，因为肝细胞具有细胞核及多种具膜的细胞器
（2）提示：水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白跨膜运输
（3）提示：温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子有75％排列不整齐，膜的表面积变大，这是因为构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，细胞膜具有一定的流动性。
课堂演练
1.B 蛋白质是生命活动的承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多，A正确；相邻细胞直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，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，如病毒，D正确。
2.D 图中甲表示分泌细胞，其分泌a并作用于b，反映了细胞膜具有信息交流的功能，A正确；a可能表示某种信号分子，图中甲表示分泌细胞，该细胞分泌产生a物质通过体液的运输作用于乙细胞，图中乙细胞表示靶细胞，B正确；该图为细胞间信息交流的一种方式，甲细胞产生分泌某种物质a，经体液运输到细胞乙，与细胞乙上b结合，将信息传到细胞乙，C正确；细胞表面的受体不是细胞间信息交流所必需的结构，如高等植物相邻的细胞之间可以通过胞间连丝进行细胞之间的信息交流，不需要细胞膜上的受体，D错误。
3.B 病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，故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，A正确；呼吸道合胞病毒没有细胞结构，病毒与宿主细胞的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；细胞膜能控制物质进出细胞，但呼吸道合胞病毒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；受体蛋白是糖蛋白，病毒通过与受体蛋白结合而后进入宿主细胞的过程能体现细胞膜表面糖蛋白的识别功能，D正确。
4.A 欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜，由此推测细胞膜是由脂质组成的，A正确；科学家选择哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破离心分离，从而提取纯的细胞膜，是因为其没有细胞核和各类复杂的细胞器，即除了细胞膜外没有其他膜结构，B错误；罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗—亮—暗三层结构，提出了所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的假说，C错误；荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性，D错误。
5.（1）脂质和蛋白质 磷脂双分子层 （2）极性头部向下浸在水中，非极性尾部向上暴露在空气中 （3）大于 正常上皮细胞除了细胞膜含有磷脂外，其他具膜的细胞器也含有磷脂
（4）细胞膜的流动性受温度影响，温度降低，膜上蛋白质分子的运动速度减慢
解析：（1）细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，另外还有少量的糖类。磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。（2）磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，将一个细胞中的所有磷脂提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，磷脂分子的极性头部（或亲水端）向下浸在水中，尾部向上暴露在空气中。（3）正常上皮细胞中除了细胞膜含有磷脂，还有其他具膜细胞器也有磷脂，以及核膜也含有磷脂，因此从正常上皮细胞中提取磷脂且将它在空气—水界面上铺成单分子层的面积为S1，则S1大于该细胞细胞膜表面积的2倍。（4）若将融合细胞置于0 ℃下培养45分钟，发现融合细胞依然一半发绿色荧光，另一半发红色荧光，这说明温度影响细胞膜的流动性，环境温度降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢（或细胞膜的流动性只有在适宜条件下才能体现）。
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第1节 细胞膜的结构和功能
导
学 聚
焦 1.通过分析细胞膜成分和结构的探索历程，掌握科学探究的一
般方法。
2.结合细胞膜的结构模型，掌握流动镶嵌模型的基本内容。
3.通过分析细胞膜的结构和功能特点，体会结构与功能相适应
的观点
核心要点·巧突破
01
过程评价·勤检测
02
课时训练·提素能
03
目录
CONTENTS
核心要点·巧突破
01
精准出击 高效学习
知识点（一） 细胞膜的功能
1. 细胞膜的主要功能
（1）将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为 的系统，保障细胞 的
相对稳定。
相对独立
内部环境
（2）控制物质进出细胞
小提醒：台盼蓝染色法常用于鉴别动物细胞活性。用它染色
时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。
（3）进行细胞间的信息交流
2. 判断下列相关表述的正误
（1）动物细胞的系统边界是细胞膜，植物细胞的系统边界是细胞
壁。 （ × ）
提示：动、植物细胞的系统边界均为细胞膜。
（2）细胞膜是细胞的一道屏障，只有细胞需要的物质才能进入细
胞，而对细胞有害的物质则不能进入。 （ × ）
（3）细胞间的信息交流都依赖于信息分子与受体的识别。
（ × ）
（4）高等植物的胞间连丝也能使细胞间进行物质交换。
（ √ ）
×
×
×
√
探讨 借助实例，分析细胞膜的功能
1. 阅读材料，回答问题：
材料1 生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”，它能从水和
淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物，而莲藕不需要的物
质却不会轻易进入莲藕细胞。
材料2 将正常玉米种子横切后滴一小滴红墨水，2 min 后用清水冲洗后，观察发现种子胚的部分呈白色而胚乳部分呈红色；若以煮熟的玉米种子进行上述实验，则发现胚和胚乳都被染成红色。
（1）材料1莲藕“出淤泥而不染”和材料2中新鲜玉米胚细胞不能
被染色，体现了细胞膜具有 的功能。
提示：控制物质进出细胞
（2）材料2中，红墨水中的颗粒物质不能通过细胞膜进入细胞内，
胚乳和煮熟的玉米胚能够被染色，原因是 。
提示：红墨水中的颗粒物质不能自由通过细胞膜进入细
胞，而胚乳细胞和煮熟的胚细胞已经死亡，细胞膜失去了
控制作用
2. 结合下图“细胞间信息交流的方式举例”回答下列问题：
（1）图中①②③④所表示的物质或结构的名称分别是 。
提示：①激素；②受体；③与膜结合的信号分子；④胞间
连丝
（2）高等植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精
子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的图 （填图
编号）。
提示：C、A、B
（3）细胞间进行信息交流时往往需要受体和信号分子，受体和信
号分子的结合 （填“有”或“没有”）特异性。
有
利用图解法理解细胞膜的功能
1. 下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是
（ ）
A. 功能①在生命起源过程中具有重要作用
B. 功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C. 胰岛素调控生命活动可用功能③表示
D. 相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
解析： 功能①表示细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，产生
了原始的细胞，并成为相对独立的系统，在生命起源过程中具有重
要作用，A正确；功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物
质，但有些有害物质也能进入细胞，说明细胞膜控制物质进出细胞
是相对的，B错误；功能③表示进行细胞间的信息交流，激素通过
与靶细胞膜上相应受体识别来调控生命活动，C正确；相邻的高等
植物细胞可通过功能④进行信息交流，D正确。
易错提醒
对细胞间信息交流的两个认知误区
（1）三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内
的信息交流。
（2）细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细
胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过
细胞膜接触传递信息的方式都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
2. 人们常用台盼蓝进行染色来鉴别动物细胞的死活，用红墨水进行染
色检测玉米种子（纵剖）的活力。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 被台盼蓝染成蓝色的均为死细胞
B. 用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳着色而胚不着色的种子是具
有活力的
C. 这两种方法不能检测细胞膜的完整性
D. 玉米胚细胞不吸收红墨水体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能
解析： 用台盼蓝对动物细胞进行染色，凡被染成蓝色的均为死
细胞，用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳细胞是死细胞，胚乳着
色而胚不着色的种子是具有活力的，体现了细胞膜能控制物质进出
细胞，A、B、D正确；这两种方法都能检测细胞膜的完整性，细
胞膜具有完整性是细胞具有活力的结构基础，C错误。
方法技巧
细胞膜功能的验证方法
（1）控制物质进出细胞功能的验证
①染色剂进入实验
②色素透出实验，有的植物细胞含有色素，活细胞放在清水
中，色素不会透出，细胞膜遭到破坏后色素分子就会从细胞中
透出，外界溶液将呈现色素的颜色。
（2）进行细胞间信息交流功能的验证
知识点（二） 对细胞膜成分和结构的探索
1. 对细胞膜成分的探索
2. 细胞膜的成分
【思考】 面积越大，细胞膜上的蛋白质的种类与数量就越多吗？
提示：不是，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
3. 对细胞膜结构的探索
小提醒：（1）哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞
器，可获得较为纯净的细胞膜。
（2）细胞膜的组成成分并不是不可变的。
（3）人细胞和小鼠细胞融合实验只能证明细胞膜上的蛋白质能够
运动，还要结合其他实验才能证明细胞膜具有流动性。
4. 判断下列相关表述的正误
（1）细胞膜的成分是恒定不变的。 （ × ）
提示：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖
类，其成分随不同细胞会有所不同。
（2）同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。
（ × ）
提示：同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量不同，功
能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
×
×
（4）罗伯特森用光学显微镜观察到了细胞膜暗—亮—暗的三层结
构。 （ × ）
（3）在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。 （ × ）
提示：组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富。
×
提示：科学家罗伯特森用电子显微镜观察到了细胞膜清晰的
暗—亮—暗的三层结构。
×
探讨一 分析细胞膜成分的探究，提高实验探究能力
1. 科学研究磷脂分子的结构如下图，结合磷脂分子的结构特点推测：
（1）磷脂分子在水—空气界面的正确排布方式是 。
（2）磷脂分子在水环境中的正确排布方式是 （填“A”或
“B”）。
A
B
2. 结合所学知识，验证细胞膜中含有蛋白质：在制得的细胞膜样液中
加入 试剂鉴定，如果产生 ，即可证明细胞
膜成分中含有蛋白质。
双缩脲
紫色反应
成分 种类 蛋白质（％） 脂质（％） 糖类（％）
神经髓鞘 22 77 1
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
提示：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。
细胞膜功能的复杂程度主要与蛋白质有关。
3. 科学家陆续测定了不同细胞的细胞膜组成，请概述细胞膜的组成成
分及细胞膜功能的复杂程度主要与哪种成分相关联？
探讨二 分析细胞膜结构的探究，提高模型构建能力
4. 阅读教材，回答下列问题：
（1）1959年，罗伯特森提出暗—亮—暗三层结构模型，其中
“暗”“亮”分别代表什么物质？该模型的不足是什么？该
模型与流动镶嵌模型的相同点体现在什么方面？
提示：“暗”代表蛋白质，“亮”代表脂质分子。该模型
是静态的结构，无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动
等现象。两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质
和脂质。
（2）科学家测定细胞膜的厚度是7～8 nm，恰好是单层磷脂膜厚度
的两倍，而按照“三明治”模型，加上两侧的蛋白质，膜的
总厚度应当超过20 nm。物理学家将细胞膜冰冻处理后用冷刀
断开，升温后暴露两层磷脂之间的断裂面，覆膜后在电镜下
观察断裂面的形态结构如图所示。
通过上述实验结果，你认为蛋白质在细胞膜中是怎样分布
的？
提示：蛋白质在膜结构内外分布是不对称的，蛋白质镶嵌、
贯穿于磷脂双分子层中。
5. 人—鼠细胞融合实验
（1）方法： 。
荧光标记技术
（2）现象：①刚融合时，融合细胞的一半发 ，另一
半发 。
②在37 ℃下经过40 min，两种颜色的荧光 ，若
适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会 （填
“缩短”或“延长”）。
（3）试结合人—鼠细胞融合实验说明细胞膜的流动性。
提示：人、鼠细胞融合成一个细胞，首先说明磷脂分子可以
流动。最终红色和绿色荧光在整个细胞膜中均匀分布，说明
细胞膜上的蛋白质也是可以运动的。
红色荧光
绿色荧光
均匀分布
延长
1. （2024·辽宁名校联盟高一月考）下图为小鼠细胞和人体细胞融合
的过程，图中黑色圆圈和白色圆圈分别表示小鼠、人细胞膜表面的
蛋白质。下列有关叙述错误的是（ ）
A. 该实验证明，细胞膜具有流动性和选择透过性的结构特点
B. 动物细胞膜除膜蛋白外，其组成成分还包括磷脂、胆固醇和少量
糖类
C. 通常细胞膜的功能越复杂，膜蛋白的种类和数量就越多
D. 融合细胞表面两类膜蛋白最终均匀分布，原因是构成生物膜的蛋
白质可以运动
解析： 该实验只证明了细胞膜具有流动性的结构特点，并不能
证明细胞膜具有选择透过性，A错误；科学家以动物细胞的卵细
胞、红细胞、神经细胞等为实验材料，并利用哺乳动物成熟的红细
胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学成分分析，得
知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多，且细胞
膜成分中还含有少量的糖类，B正确；细胞膜的功能主要通过膜蛋
白来实现，蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功
能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，C正确；构成生
物膜的蛋白质大多数是可以运动，因此融合细胞表面两类膜蛋白最
终均匀分布，D正确。
2. 用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。如图是携有特异性抗体的脂质体，它可作为靶向药物的运载体。下列说法错误的是（ ）
A. 小球膜与细胞膜的融合与膜的流动性有关
B. 脂质体上加入抗体有助于药物作用于靶细胞
C. ①处可加入脂溶性药物，②处可加入水溶性药物
D. 利用脂质体包裹，通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作用
解析： 用磷脂双分子层做成的脂质体可以将药物包裹成小球，
通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，小球膜与细胞膜的融
合与生物膜具有一定的流动性有关，A正确；为了定向把药物运送
到靶细胞起作用，需要在脂质体的磷脂分子层上插入靶细胞膜特定
抗原的抗体，便于脂质体与靶细胞识别并结合，利于药物定向运送
到靶细胞内，B正确；磷脂分子的头部亲水，而尾部疏水，药物有
脂溶性和水溶性之分，用脂质体运送药物时，水溶性药物需要放在
①脂质体内部，而脂溶性药物需要放到②两层磷脂分子之间，C错
误；利用脂质体包裹，通过缓释可降低某些药物对人体的毒副作
用，D正确。
知识点（三） 流动
镶嵌模型的基本内容
1. 结构模型
小提醒：糖被是糖蛋白或糖脂中的糖类分子，与细胞识别和信息传
递有关。
2. 结构特点
3. 判断下列相关表述的正误
（1）磷脂分子是细胞膜的基本支架。 （ × ）
（2）组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，而磷脂分子是静止
的。 （ × ）
（3）变形虫依靠伪足进行运动体现了细胞膜具有一定的流动性。
（ √ ）
（4）膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布在细胞膜
外侧。 （ √ ）
（5）细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用。 （ √ ）
×
×
√
√
√
探讨 分析细胞膜的流动镶嵌模型，提高模型构建能力
目前，细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人所接受，下图就是流动镶
嵌模型的示意图。
（1）图中[①] 的基本组成单位是 。构成细胞
膜基本支架的是[④] 。
（2）与细胞膜的识别功能有关的结构是[③] 。
（3）位于细胞膜外侧的是 （填“A”或“B”），判断的依据
是 。
（4）根据细胞膜的流动镶嵌模型，分析膜上的蛋白质分子是如何排
布的？这种排布是对称的吗？
提示：膜上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，还有的贯穿于整个磷脂双分子层。
不对称。
蛋白质
氨基酸
磷脂双分子层
糖蛋白
A
A侧有糖蛋白
（5）细胞中的其他生物膜均有与此相似的结构，但执行的具体功能
却有很大区别，其主要原因是什么？
提示：膜结构中的蛋白质的种类和数量不同。
1. 细胞膜的流动镶嵌模型
（1）细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。
（2）生物膜上的蛋白质分子并不都是可以运动的，例如细胞膜上
与细胞内骨架纤维相结合的蛋白质一般不具有流动性。
（3）糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。
（4）脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分
布。
2. 细胞膜的结构特点和功能特性
（1）区别
项目 结构特点——流动性 功能特性——选择透过性
基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 膜上含有转运蛋白
意义 保证细胞的物质运输、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行 控制物质进出
表
现 分泌蛋白的分泌、变形虫的运
动、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞，有些物质不能进入
（2）联系
细胞膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。只有细胞
膜具有流动性，细胞才能完成各项生理功能，才能表现出选
择透过性。事实上，只有活细胞才具有膜的流动性和选择透
过性。
1. （2024·四川成都树德中学高一期中）1972年，辛格和尼科尔森提
出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。如图是细胞膜的流动镶嵌模
型示意图，下列相关叙述不正确的是（ ）
A. a的疏水性确保了双层结构的稳定性
B. ①有流动性，大多数②③也可以运动
C. ③通常位于细胞膜内，发挥受体的作用
D. ②的种类和数目与细胞膜功能的复杂程度有关
解析： 图中a表示疏水区，a的疏水性确保了双层结构的稳定
性，A正确。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；图中①表示磷脂双分子层，②表示蛋白质，③表示
糖蛋白；故①有流动性，大多数②③也可以运动，B正确。③糖蛋
白通常位于细胞膜外，发挥受体的作用，C错误。②表示蛋白质，
蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的
细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多，D正确。
2. 科学家设计了仅1纳米宽的分子转子，该转子由紫外光驱动，能以
每秒200万～300万的转速进行旋转，从而在单个细胞的膜上钻孔。
当分子转子与特定的靶细胞结合后，有望将治疗试剂运送到这些细
胞中，或者直接诱导这些细胞死亡。如图为分子转子钻孔过程的示
意图，有关说法不正确的是（ ）
A. 将治疗试剂运送到细胞中，分子转子需要钻开两层磷脂分子层
B. 钻孔后才可以运送治疗试剂，说明了细胞膜具有选择透过性
C. 该过程体现出磷脂分子具有流动性，而蛋白质分子无流动性
D. 一个细胞是否能成为靶细胞，很可能与表面的糖蛋白有关
解析： 细胞膜是由两层磷脂分子组成的单层膜结构，将治疗试
剂运送到细胞中，分子转子需要钻开两层磷脂分子层，A正确；正
常情况下，治疗试剂不能进入细胞，而钻孔破坏细胞膜后，治疗试
剂能进入细胞，说明细胞膜具有选择透过性，B正确；该过程没有
体现磷脂分子具有流动性，也没有体现蛋白质分子无流动性，C错
误；糖蛋白具有识别功能，分子转子与特定靶细胞的识别依靠细胞
膜上的糖蛋白，D正确。
拓展归纳
磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系
（1）结构关系
磷脂分子 磷脂双分子层 细胞膜
（2）数量关系
1层细胞膜 1层磷脂双分子层 2层磷脂分子
过程评价·勤检测
02
反馈效果 筑牢基础
（1）将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积是肝
细胞表面积的2倍吗？请解释原因： 。
提示：不是，大大超过2倍，因为肝细胞具有细胞核及多种具膜
的细胞器
（2）膜内部是疏水的，但水分子能跨膜运输通过细胞膜，原因
是 。
提示：水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间
隙；细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白跨膜
运输
（3）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排
列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有
75％排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对
离子和分子的通透性提高。对上述实验现象进行合理的解释。
提示：温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂
分子有75％排列不整齐，膜的表面积变大，这是因为构成细胞
膜的磷脂分子可以侧向自由移动，细胞膜具有一定的流动性。
1. 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
解析： 蛋白质是生命活动的承担者，功能越复杂的细胞膜，蛋
白质种类和数量越多，A正确；相邻细胞直接接触只是细胞间进行
信息交流的一种形式，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，如病毒，D正确。
2. （2024·四川泸州一中高一月考）下列对图示的相关叙述或分析不
正确的是（ ）
A. 图中甲分泌a并作用于b，反映了细胞膜具有信息交流的功能
B. 图中乙细胞表示靶细胞
C. 图中a表示信号分子（如激素）
D. 图中b表示细胞膜上的受体，是细胞间信息交流所必需的结构
解析： 图中甲表示分泌细胞，其分泌a并作用于b，反映了细胞
膜具有信息交流的功能，A正确；a可能表示某种信号分子，图中
甲表示分泌细胞，该细胞分泌产生a物质通过体液的运输作用于乙
细胞，图中乙细胞表示靶细胞，B正确；该图为细胞间信息交流的
一种方式，甲细胞产生分泌某种物质a，经体液运输到细胞乙，与
细胞乙上b结合，将信息传到细胞乙，C正确；细胞表面的受体不
是细胞间信息交流所必需的结构，如高等植物相邻的细胞之间可以
通过胞间连丝进行细胞之间的信息交流，不需要细胞膜上的受体，
D错误。
3. 研究发现呼吸道合胞病毒的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宿主的细胞膜。病毒包膜上存在很多糖
蛋白，其中糖蛋白可与人体细胞表面的受体蛋白结合，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. 糖蛋白与受体蛋白结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信
息交流
C. 呼吸道合胞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. 受体蛋白的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能
解析： 病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，故病毒包膜的主要成
分为磷脂和蛋白质，其结构特征符合流动镶嵌模型，A正确；呼吸
道合胞病毒没有细胞结构，病毒与宿主细胞的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；细胞膜能控制物质进出
细胞，但呼吸道合胞病毒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；受体蛋白是糖蛋白，病毒通
过与受体蛋白结合而后进入宿主细胞的过程能体现细胞膜表面糖蛋
白的识别功能，D正确。
4. （2024·广东实验中学高一期中）下列有关细胞膜化学成分和结构
的探索历程的叙述，正确的是（ ）
A. 欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易穿过细胞
膜，据此推测细胞膜是由脂质组成的
B. 科学家在制备纯净细胞膜的过程中，利用鸡的红细胞是因为其没
有细胞核和各类复杂的细胞器
C. 罗伯特森在电镜下看到细胞膜的亮—暗—亮三层结构，提出了所
有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的假说
D. 同位素标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明细胞膜具有流动性
解析： 欧文顿发现溶于脂质的物质比不溶于脂质的物质更容易
穿过细胞膜，由此推测细胞膜是由脂质组成的，A正确；科学家选
择哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破离心分离，从而提取纯的细胞
膜，是因为其没有细胞核和各类复杂的细胞器，即除了细胞膜外没
有其他膜结构，B错误；罗伯特森在电镜下看到细胞膜的暗—亮—
暗三层结构，提出了所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结
构构成的假说，C错误；荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表
明细胞膜具有流动性，D错误。
5. 科学家分别用红色、绿色荧光染料标记人和小鼠细胞的细胞膜表面
蛋白，使两种细胞分别发出红色和绿色荧光，现用某种方法促使两
个细胞相融合，在37 ℃下保温40分钟，两种颜色的荧光在融合后
的细胞上呈现均匀分布，如图2所示，请据图回答下列问题：
（1）细胞膜的主要成分是 ，细胞膜的基本支架
是 。
解析：细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，另外还有少量的糖类。磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架。
脂质和蛋白质
磷脂双分子层
（2）若用丙酮抽提哺乳动物成熟红细胞的磷脂后，将它在空气—
水界面上铺成单分子层，发现这时磷脂分子的排列方向是
（据图
1回答）。
解析：磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，将一个细胞中的所有磷脂提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，磷脂分子的极性头部（或亲水端）向下浸在水中，尾部向上暴露在空气中。
极
性头部向下浸在水中，非极性尾部向上暴露在空气中
（3）如果从一正常上皮细胞中提取磷脂且将它在空气—水界面上
铺成单分子层的面积为S1，则S1 （填“大于”“等于”
或“小于”）该细胞细胞膜表面积的2倍，原因是
。
解析：正常上皮细胞中除了细胞膜含有磷脂，还有其他具膜细胞器也有磷脂，以及核膜也含有磷脂，因此从正常上皮细胞中提取磷脂且将它在空气—水界面上铺成单分子层的面积为S1，则S1大于该细胞细胞膜表面积的2倍。
大于
正常上皮
细胞除了细胞膜含有磷脂外，其他具膜的细胞器也含有磷
（4）在0 ℃下培养45分钟，发现完全融合的细胞表面荧光仍为一
半红色、一半绿色，如何解释这一现象？
。
解析：若将融合细胞置于0 ℃下培养45分钟，发现融合细胞依然一半发绿色荧光，另一半发红色荧光，这说明温度影响细胞膜的流动性，环境温度降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢（或细胞膜的流动性只有在适宜条件下才能体现）。
细胞膜的流动性受
温度影响，温度降低，膜上蛋白质分子的运动速度减慢
课时训练·提素能
03
分级练习 巩固提升
知识点一 细胞膜的功能
1. 超滤净水器既能彻底滤除水中的细菌、铁锈、胶体等有害物质，又
能保留水中原有的微量元素和矿物质，补充我们日常所需。此净水
器试图模拟细胞膜的（ ）
A. 将细胞与外界环境分隔开的功能
B. 控制物质进出细胞的功能
C. 保护功能
D. 进行细胞间信息交流的功能
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解析： 根据题干信息，“超滤净水器既能彻底滤除水中的细
菌、铁锈、胶体等有害物质，又能保留水中原有的微量元素和矿物
质，补充我们日常所需”，说明此净水器试图模拟细胞膜能控制物
质进出细胞的功能。
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2. 农业生产中经常将玉米和大豆套种在一起，能充分利用环境资源，
提升经济效益，玉米的花粉从雄花落到雌花上，即可发生花粉萌
发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应，但玉米
的花粉落到大豆的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好
地说明细胞膜（ ）
A. 主要由脂质和蛋白质组成
B. 可将细胞与外界环境分隔开
C. 能进行细胞间的信息交流
D. 控制物质出入细胞的作用是相对的
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解析： 根据题意中“玉米的花粉从雄花落到雌花上，即可发生
花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应，
但玉米的花粉落到大豆的柱头上则不会发生这一系列反应”说明细
胞膜能进行细胞间的信息传递。
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3. （2024·山东省实验中学高一期中）如图，下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是（ ）
A. 细胞间信息交流不一定需要借助细胞膜才能完成
B. 图Ⅱ中两个细胞发生了直接接触
C. 若图Ⅱ中②为受体，其化学组成可能是糖蛋白
D. 细胞A产生的激素不会被其他细胞识别，是因为激素可以定向运输
到靶细胞
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解析： 细胞间信息交流不一定需要借助细胞膜才能完成；信息
分子的传递还可以通过细胞间的通道完成，如植物细胞之间的胞间
连丝，A正确。图Ⅱ中两个细胞发生了直接接触，如精卵细胞的结
合过程；其中②若为受体，其化学组成可能是糖蛋白，有识别和传
递信息的作用，B、C正确。激素通过体液运输到全身各处，其运
输方向是不定向的，D错误。
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知识点二 对细胞膜成分和结构的探索
4. 将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺
成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积
的两倍。下列细胞实验与此结果最相符的是（ ）
A. 人的肝细胞 B. 蛙的红细胞
C. 洋葱鳞片叶表皮细胞 D. 大肠杆菌细胞
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解析： 人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中除含
有细胞膜外，还含有其他的膜结构，将磷脂成分全部提取出来，在
空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜
表面积的两倍；大肠杆菌属于原核细胞，只有细胞膜，没有其他膜
结构，所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍。
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5. （2024·江西南昌高一期中）一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，
它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到
聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。在接触到细菌、
病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去
的物质很可能含有（ ）
A. 磷脂和蛋白质 B. 多糖和蛋白质
C. 胆固醇和多糖 D. 胆固醇和蛋白质
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解析： 根据细胞膜的组成、结构和功能可知，细胞膜上的糖类
和蛋白质在一起构成的糖蛋白具有识别功能，而聚联乙炔细胞膜识
别器是把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔
囊泡中，因此被镶嵌进去的物质很可能是多糖和蛋白质，B正确。
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6. （2024·四川百分智名校高一联考）胆固醇在细胞膜中的分布情况
如图所示，其在细胞膜上的分布影响磷脂分子层的流动性。下列相
关叙述正确的是（ ）
A. 胆固醇属于磷脂的一种
B. 胆固醇能参与人体血液中脂质的运输
C. 胆固醇是细胞膜的基本支架
D. 胆固醇主要与植物细胞膜的流动性有关
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解析： 胆固醇的元素有C、H、O，磷脂的组成元素有C、H、
O、N、P，二者均属于脂质，A错误；胆固醇是动物细胞膜的重要
组成成分，且能参与人体血液中脂质的运输，B正确；磷脂双分子
层是细胞膜的基本支架，C错误；胆固醇与动物细胞膜的流动性有
关，D错误。
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7. 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区域，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，下列叙述错误的
是（ ）
A. 细胞膜具有信息交流功能
B. 脂筏的存在会影响膜的流动性
C. 破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
D. 细胞膜的运输功能与脂筏结构无关
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解析： 细胞膜具有信息交流功能，A正确；脂筏中的胆固醇就
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，会影响膜的流动性，B正确；
破坏胆固醇就像破坏了胶水，可能会导致脂筏结构解体，C正确；
脂筏结构中的鞘磷脂、转运蛋白等都与细胞膜的选择透过性密切相
关，D错误。
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8. 温度降低时膜的流动性减小，最后磷脂处于紧密排列的状态，膜固
化，就像温度降低，猪油或牛油变成固态一样。膜固化后，其透性
发生变化，其中的酶（蛋白质）也失去活性。膜固化的温度决定于
组成它的脂质的类型，如胆固醇温度低时可以阻止液晶的形成，保
持其流动性。与其结构相似的豆固醇为大豆细胞的成分，不能被人
体肠道吸收，饭后服用豆固醇能抑制肠黏膜对胆固醇的吸收。下列
关于细胞膜结构和特性的叙述错误的是（ ）
A. 细胞膜的流动性受温度的影响
B. 细胞膜固化影响物质进出细胞
C. 细胞膜中的磷脂和蛋白质分子可以运动
D. 细胞膜固化能够加强细胞内部的稳定性
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解析： 温度会影响分子运动，细胞膜的流动性受温度的影响，
一般温度越高，流动性越大，A正确；细胞膜具有选择透过性，细
胞膜固化后，其透性发生变化，其中的酶（蛋白质）也失去活性，
因此，细胞膜固化影响物质进出细胞，不利于维持细胞内部的稳定
性，B正确，D错误；细胞膜中的磷脂和蛋白质分子可以运动，使
得细胞膜具有一定的流动性，C正确。
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9. （2024·山东潍坊高一期中）冷冻后的细胞膜断层如图，脂质双分子层内表面布满“坑”和“丘”。下列叙述错误的是（ ）
A. “丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔
B. ①分布在细胞膜内外侧，与细胞间的识别有关
C. ②的一端“亲水”，一端“疏水”
D. “丘”的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度密切相关
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解析： 图中“丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔，A正
确；①为糖蛋白，分布在细胞膜外侧，与细胞间的识别有关，B错
误；②是磷脂分子，其一端的磷酸基团“亲水”，另一端的脂肪酸
链“疏水”，C正确；蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功
能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，“丘”为蛋白质，
“丘”的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度密切相关，D正确。
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10. （2024·重庆荣昌中学高一月考）图1为细胞膜结构示意图，A、B
表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，与
细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。
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（1）细胞膜的主要成分是 和 ，与植物细胞相比，
动物细胞中还有的成分是 。图1中的结构模型为目
前被公认的细胞膜模型，称为 。
解析：细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质（以磷脂为主），即图中的3和1，与植物细胞相比，动物细胞中还有的成分是胆固醇，即胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分；图中为细胞膜的流动镶嵌结构模型，目前被大家所公认。
脂质
蛋白质
胆固醇
流动镶嵌模型
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（2）图1中 （填图1中字母）侧是细胞膜的外侧，判断的理由
是
。
解析：图1中A侧是细胞膜的外侧，因为A侧有糖蛋白（糖被），而糖蛋白（糖被）位于细胞膜的外侧。
A
A侧有糖蛋白（糖被），而糖蛋白（糖被）位于细胞膜
的外侧
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（3）胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄
取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞，需要
与靶细胞膜表面的 结合，才能将信息传递到细胞内。
细胞间信息交流的方式除了通过激素传递信息之外，细胞间
还可以通过 、 等方式传递信息。
受体
胞间连丝
接触传递
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解析：胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞，加速其对血糖的摄取和利用，从而降低血糖浓度，胰岛素作用于靶细胞的过程中，需要与靶细胞膜表面的受体结合，而后才能将信息传递到细胞内，进而对靶细胞的生命活动做出调控。除了通过激素传递信息之外，细胞间还可以通过胞间连丝和细胞膜的直接接触传递信息，其中前者是高等植物细胞传递信息的方式，后者可表示精卵细胞融合过程中的信息传递。
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（4）细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝，需要小窝蛋白的辅助，
图2中小窝蛋白分为三段，中间区段主要由 （填
“亲水性”或“疏水性”）的氨基酸残基组成。细胞膜内陷
形成囊状的小窝，说明细胞膜具有 。
解析：图2中小窝蛋白分为三段，中间区段位于磷脂双分子层中，而磷脂双分子层内侧是由磷脂疏水性的尾部聚集形成的，因而中间区段主要由疏水性的氨基酸残基组成。细胞膜内陷形成囊状的小窝依赖膜的流动性实现，说明细胞膜具有一定的流动性。
疏水性
一定的流动性
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11. 如图表示小肠上皮细胞膜蛋白的功能亚显微结构示意图。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 该结构中蛋白质分子的运动是膜流动性特点的体现
B. 磷脂分子和蛋白质分子是细胞膜的主要成分
C. 细胞膜的功能是由它的结构和成分决定的，与蛋白质数量无关
D. 若蛋白E能将二糖分解为单糖，说明蛋白质具有催化功能
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解析： 该结构中蛋白质分子的运动是膜流动性特点的体现，A
正确；磷脂双分子层构成该结构的基本支架，脂质和蛋白质是细
胞膜的主要成分，B正确；细胞膜的功能是由它的结构和成分决
定的，功能复杂程度与蛋白质的种类和数量有关，C错误；若蛋
白E能将二糖分解为单糖，说明蛋白质具有催化功能，D正确。
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12. 胆固醇属于脂质类物质，如图为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度（与流动性呈负相关）的影响的曲线图。下列叙述错误的是（ ）
A. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B. 人体中胆固醇可参与血液中脂质的运输
C. 35 ℃时，对比两条曲线可知，胆固醇可以提高人工膜的流动性
D. 一定范围内，人工膜的流动性随着温度升高而逐渐增大
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解析： 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参
与血液中脂质的运输，A、B正确；35 ℃时，对比两条曲线可
知，含胆固醇的人工膜微粘度更高，说明胆固醇可以降低人工膜
的流动性，C错误；分析题图可知，人工膜的微粘度随温度的升
高而逐渐降低，即其流动性逐渐增大，D正确。
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13. 糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下面是人ABO血型红细胞表面的糖脂的结构示意图，据图判断下列有关叙述错误的是（ ）
A. 糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B. 糖脂位于细胞膜内表面
C. 糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D. 人的ABO血型的不同在于红细胞表面组成糖脂中的糖的种类和排列顺序的不同
解析： 糖脂具有识别作用，应位于细胞膜的外表面。
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14. 真核生物中的细胞信号传递多与细胞膜表面的G蛋白受体有关，部分过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
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A.每个细胞膜表面可能存在多种G蛋白受体
B.抑制蛋白可阻断细胞内的信号传递
C.G蛋白受体的脱敏态是细胞的一种自我保护
D.细胞间的信息交流都离不开受体蛋白
解析： 分析题意可知，真核生物中的细胞信号传递多与细胞膜表面的G蛋白受体有关，每个细胞膜表面存在多种G蛋白受体，以传递不同的信息，A正确；抑制蛋白可使G蛋白受体处于脱敏态，阻断细胞内的信号传递，B正确；信号过强或作用时间过长会使G蛋白受体成为脱敏态，从而解除信号分子作用，故G蛋白受体的脱敏态是细胞的一种自我保护，C正确；细胞间的信息交流不一定需要借助受体蛋白，如植物细胞间可通过胞间连丝进行交流，D错误。
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15. 一个世纪以来，细胞膜的结构研究仍停留在模型假说阶段。中科
院课题组对多种细胞膜结构进行了系统深入的研究，结合多种模
型观点，阐明了细胞膜的多种特征。如图为该课题组提出的哺乳
动物组织细胞膜模型。回答下列问题：
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（1）哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层，而细胞
膜内侧相对粗糙，由此可推测图中 侧为细胞膜的外侧。
解析：图中A侧有致密的蛋白层，B侧较粗糙，则A侧是细胞膜外侧，B侧是细胞膜内侧。
A
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（2）现提取细胞线粒体膜成分中的磷脂，将其铺在空气—水界面
上，测得磷脂占据的面积为S，预测线粒体表面积的值
（填“＞”“＝”或“＜”）S/4。若将一个细胞中的磷脂
成分全部抽提出来，并将它在空气—水界面上铺成单分子
层，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面
积的两倍，这个细胞很可能是 （填“鸡的红细
胞”“羊的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”）。
＜
羊的红细胞
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解析：线粒体具有双层膜，4层磷脂分子，由于内膜折叠成嵴，所以线粒体表面积的值小于S/4。人或其他哺乳动物中的成熟红细胞中没有具膜细胞器和细胞核，所以只有细胞膜一种生物膜，这种细胞的磷脂分子在空气—水界面上的单层面积恰好是膜面积的两倍，所以这个细胞很可能是羊的红细胞。
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（3）研究者用荧光物质标记某动物细胞膜上的蛋白质，使膜发出
荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其荧光淬灭
（淬灭后荧光物质不再发光），随后该淬灭区域荧光逐渐恢
复。如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，淬灭区域荧光
恢复的时间缩短，这说明胆固醇对细胞膜中分子的运动具
有 （填“促进”或“抑制”）作用。
解析：去除胆固醇后发现淬灭区域恢复荧光时间缩
短，说明胆固醇对细胞膜中分子运动有抑制作用。
抑制
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（4）为了探究温度对细胞膜流动性的影响，有人做了下述实验：
分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，
然后让两个细胞在37 ℃条件下融合，40 min后，发现融合
细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。请指出该探
究实验设计上的不足之处并完善实验设计思路。
①不足之处： 。
②实验设计思路：
。
应该加设多个不同温度的组别
设置三个不同的温度梯度（17 ℃、37
℃、57 ℃），让三个组的细胞在不同温度下融合培养，观
察并记录融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质分布均匀所用
的时间
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解析：不足之处：应该加设多个不同温度的组别。实验设计思路：设置三个不同的温度梯度（17 ℃、37 ℃、57 ℃），让三个组的细胞在不同温度下融合培养，观察并记录融合的细胞膜上红色和绿色荧光物质分布均匀所用的时间。
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感 谢 观 看!
