第二节 细胞——生命活动的基本单位
第1课时 细胞质膜将细胞与外界环境分开
1．概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。 2．阐明质膜具有选择透过性。 1．生命观念——说出细胞质膜的成分、结构与功能之间的关系。 2．科学思维——说明细胞质膜的流动镶嵌模型，尝试制作细胞质膜的结构模型。 3．科学探究——尝试提出质膜的结构特点假说，并进一步设计实验验证。
一、细胞质膜的成分和结构
1．成分：细胞质膜主要由______和________组成。其中，______约占细胞质膜总重量的50%，________约占40%。在组成细胞质膜的脂质中，含量最高的是______。
2．结构
(1)人、鼠细胞融合实验表明，细胞质膜具有______________。
(2)1972年，科学家提出了细胞质膜结构的______________。
①磷脂双分子层构成了细胞质膜的__________。
②细胞质膜上的蛋白质分子，有的镶在磷脂双分子层的______或______，有的______或__________磷脂双分子层中，有的______整个磷脂双分子层。
③蛋白质分子和磷脂分子具有______________。
④在细胞质膜的______，还有一些________聚合形成__________，再与蛋白质或脂质分子相结合，形成________或______。这些糖链绝大多数都位于细胞质膜的______。
二、细胞质膜的功能
1．细胞质膜控制着______与__________的物质交换。
(1)细胞需要的__________通过细胞质膜从外界进入细胞。
(2)细胞内合成的______、______等物质经细胞质膜运输到细胞外。
(3)__________产生的废物等，也经细胞质膜排出。
2．细胞质膜将每个细胞与__________分隔开，维持着细胞__________的相对稳定。
3．细胞之间的__________通常依靠细胞质膜上的____________完成，功能越复杂的细胞，细胞质膜上____________________往往越多。
(1)发挥作用的分子：细胞质膜表面的________和______。
(2)作用机理：细胞质膜上的受体大多是________，它们能识别__________(能与受体结合并传递信息的分子)并与之结合，实现__________和__________的功能。
(3)作用方式：
①相邻细胞之间的细胞质膜__________，信息传递可通过__________与受体的结合而完成。
②相距较远的细胞，__________的传递需借助于______。
③在某些植物中，相邻细胞之间可通过__________传递信息。胞间连丝贯穿________沟通相邻的细胞，是细胞间__________与__________的重要通道。
三、细胞壁
1．植物细胞的细胞壁
(1)主要成分：多糖(如________、______)。
(2)功能：具有维持__________、保护______________等作用。
2．细菌细胞壁
(1)主要成分：________、磷壁酸、脂质和蛋白质。
(2)细菌对青霉素的敏感性：
①肽聚糖为______的细菌，对机械力抗性____，对青霉素______。
②肽聚糖为______的细菌，对机械力抗性____，对青霉素________。
3．真菌细胞壁
(1)主要成分：______，还有少量的________和______。
(2)低等真菌的细胞壁成分以________为主，酵母菌以________为主，高等陆生真菌以________为主。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．构成细胞质膜的脂质主要有磷脂、脂肪和胆固醇。 ( )
2．细胞质膜中有的蛋白质分子上连有多糖分子聚合形成的短糖链，这些糖链绝大多数分布在细胞质膜的内侧。 ( )
3．功能越复杂的细胞，细胞质膜上蛋白质的种类和数量相对越多。 ( )
4．构成细胞质膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，所以细胞质膜具有一定的流动性。 ( )
5．细胞质膜上的受体大多是糖脂。 ( )
6．所有细胞细胞壁的主要成分都是纤维素和果胶等多糖。 ( )
细胞质膜的成分和结构
1．磷脂分子及其分布状况分析
(1)磷脂分子的结构如下图：
(2)细胞内外均为水环境，磷脂分子分布如图：
(3)磷脂分子置于水—苯混合溶剂中分布如下图：
2．单位膜模型与流动镶嵌模型的比较
项目 单位膜模型 流动镶嵌模型
不同点 认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧 认为蛋白质在细胞质膜中的分布是不均匀的
认为双层脂分子膜是静止结构 强调组成细胞质膜的分子是运动的
相同点 都认为组成细胞质膜的主要物质是脂质和蛋白质
1．细胞质膜的构成成分之一是磷脂，下图是用磷脂分子制备的一种人工膜，对此叙述正确的是( )
A．磷脂、胆固醇、维生素D都属于固醇
B．磷脂分子的“头”部是疏水基团
C．该人工膜中间可包裹脂质
D．细胞质膜均由单层磷脂分子构成
2．如图是科学家提出的细胞质膜结构的流动镶嵌模型，下列相关叙述正确的是( )
A．细胞质膜功能的复杂性与①的种类无关
B．在水中，③可自发形成双层结构
C．②绝大多数分布在细胞质膜的内侧，起到信息传递的作用
D．此图为电子显微镜下观察到的细胞质膜亚显微结构
细胞质膜的功能
1．细胞质膜的功能图解
2．细胞质膜不能绝对控制物质进出细胞
细胞质膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，如图所示。
(1)普遍性：细胞需要的营养物质可进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，可分泌到细胞外；细胞产生的废物可排到细胞外。
(2)相对性：对细胞有害的物质有可能进入细胞，如有些病毒、病菌有可能侵入细胞，使生物体患病。
特别提醒 对细胞有害的物质不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。
3．细胞质膜功能的探究方法
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证
4．不同类型细胞的细胞壁成分
细胞类型 细胞壁成分
植物细胞 主要成分是多糖(如纤维素和果胶)
细菌 主要成分有肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质
真菌细胞 主要成分是多糖，还有少量的蛋白质和脂质。不同的真菌，其细胞壁所含多糖的种类不同，如低等真菌细胞壁以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主
3．(多选)下列有关检测细胞质膜的成分和功能的叙述，正确的是( )
A．细胞质膜的成分可以利用双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染色液进行检测
B．脂溶性物质很容易通过细胞质膜，表明细胞质膜中含有脂质
C．科学家用蛋白酶处理细胞质膜后，其通透性改变，说明细胞质膜中含有蛋白质
D．常用染色法鉴定细胞死活，是因为细胞质膜可以将细胞与外界环境分隔开
4．如图表示细胞间信息交流的部分方式，下列有关说法错误的是( )
图1
图2
A．图2可以表示精子与卵细胞的识别和结合
B．细胞质膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C．图2中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞
D．图1中内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，但只将信息传递给靶细胞
据报道一种聚联乙炔细胞质膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物体镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触细菌、病毒时可以发生颜色变化，用于检测细菌、病毒等。
通过对材料的分析可知，聚联乙炔细胞质膜是通过物理力把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物体镶嵌到聚联乙炔囊泡中构成的，由此可形成结构与功能观的生命观念。
(1)聚联乙炔细胞质膜识别器模拟了细胞质膜的什么功能？(生命观念)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(2)这类被镶嵌进去的物质很可能含有什么成分？为什么？(生命观念)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
取两种不同的海绵动物细胞，使其分散成单个，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能融合。
通过对实验情景的分析可知，同种细胞融合，而不同种细胞不融合，由此形成结构与功能观的生命观念。
(3)实验情景中的现象体现了细胞质膜的什么功能？(生命观念)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(4)如何判断细胞质膜的外侧和内侧？(生命观念)
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
[课堂小结]
1．细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。
2．功能越复杂的细胞质膜，蛋白质的种类和数量越多。
3．磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架。
4．构成细胞质膜的磷脂和大多数蛋白质分子是可以运动的。
5．糖蛋白、糖脂绝大多数分布于细胞质膜的外表面，与细胞识别作用有关。
6．细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。
7．细胞质膜的功能：(1)控制着细胞与周围环境的物质交换；(2)细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成；(3)将每个细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内部环境的相对稳定。
1．细胞质膜由脂质、蛋白质、糖类组成，下列关于其成分和功能的说法正确的是( )
A．脂质丰富的细胞质膜功能复杂
B．蛋白质种类和数量多的细胞质膜功能复杂
C．糖类的多少决定着细胞质膜功能的复杂程度
D．脂质含量达50%对细胞质膜的功能起决定性作用
2．(多选)下图所示为细胞质膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．①表示细胞质膜外表面有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白
B．②和③大都是运动的
C．③构成细胞质膜的基本支架，与物质进出无关
D．细胞质膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
3．透析型人工肾的关键材料是一种人工合成的膜材料——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜把病人的代谢废物透析掉，然后干净的血液返回病人体内。这是模拟的细胞质膜的什么功能( )
A．将细胞与外界环境分隔开
B．控制物质进出细胞
C．免疫作用
D．进行细胞间的信息交流
4．在哺乳动物受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，卵细胞质膜发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞质膜能够( )
A．保障细胞内部环境的相对稳定
B．控制物质进出细胞
C．使卵细胞摄入所需要的精子
D．进行细胞间的信息交流
5．下图表示细胞质膜的亚显微结构，请据图回答下列问题：
(1)细胞质膜的基本支架是[ ]__________。
(2)该结构的基本功能是________________，与此相关的对生命活动至关重要的特性是__________。
(3)细胞识别、物质的跨膜运输等与图中__________(填图中字母)有关。
(4)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是图中__________(填图中字母)不同。
(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞质膜中的脂质分子均垂直排列于细胞质膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞质膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞质膜厚度变小，而细胞质膜表面积扩大。对于细胞质膜的上述变化，合理的解释是______________________________________________________________。
1 / 10第二节 细胞——生命活动的基本单位
第1课时 细胞质膜将细胞与外界环境分开
1．概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。 2．阐明质膜具有选择透过性。 1．生命观念——说出细胞质膜的成分、结构与功能之间的关系。 2．科学思维——说明细胞质膜的流动镶嵌模型，尝试制作细胞质膜的结构模型。 3．科学探究——尝试提出质膜的结构特点假说，并进一步设计实验验证。
一、细胞质膜的成分和结构
1．成分：细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。其中，脂质约占细胞质膜总重量的50%，蛋白质约占40%。在组成细胞质膜的脂质中，含量最高的是磷脂。
2．结构
(1)人、鼠细胞融合实验表明，细胞质膜具有一定的流动性。
(2)1972年，科学家提出了细胞质膜结构的流动镶嵌模型。
①磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本支架。
②细胞质膜上的蛋白质分子，有的镶在磷脂双分子层的内侧或外侧，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层。
③蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性。
④在细胞质膜的表面，还有一些糖分子聚合形成短的糖链，再与蛋白质或脂质分子相结合，形成糖蛋白或糖脂。这些糖链绝大多数都位于细胞质膜的外侧。
二、细胞质膜的功能
1．细胞质膜控制着细胞与周围环境的物质交换。
(1)细胞需要的营养物质通过细胞质膜从外界进入细胞。
(2)细胞内合成的激素、抗体等物质经细胞质膜运输到细胞外。
(3)细胞代谢产生的废物等，也经细胞质膜排出。
2．细胞质膜将每个细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内部环境的相对稳定。
3．细胞之间的信息传递通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成，功能越复杂的细胞，细胞质膜上蛋白质的种类和数量往往越多。
(1)发挥作用的分子：细胞质膜表面的糖蛋白和糖脂。
(2)作用机理：细胞质膜上的受体大多是糖蛋白，它们能识别信号分子(能与受体结合并传递信息的分子)并与之结合，实现细胞识别和信息传递的功能。
(3)作用方式：
①相邻细胞之间的细胞质膜相互接触，信息传递可通过信号分子与受体的结合而完成。
②相距较远的细胞，信号分子的传递需借助于体液。
③在某些植物中，相邻细胞之间可通过胞间连丝传递信息。胞间连丝贯穿细胞壁沟通相邻的细胞，是细胞间物质运输与信息传递的重要通道。
三、细胞壁
1．植物细胞的细胞壁
(1)主要成分：多糖(如纤维素、果胶)。
(2)功能：具有维持细胞形态、保护细胞内部结构等作用。
2．细菌细胞壁
(1)主要成分：肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质。
(2)细菌对青霉素的敏感性：
①肽聚糖为多层的细菌，对机械力抗性强，对青霉素敏感。
②肽聚糖为单层的细菌，对机械力抗性弱，对青霉素不敏感。
3．真菌细胞壁
(1)主要成分：多糖，还有少量的蛋白质和脂质。
(2)低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主。
(正确的打“√”，错误的打“×”)
1．构成细胞质膜的脂质主要有磷脂、脂肪和胆固醇。 ( )
2．细胞质膜中有的蛋白质分子上连有多糖分子聚合形成的短糖链，这些糖链绝大多数分布在细胞质膜的内侧。 ( )
3．功能越复杂的细胞，细胞质膜上蛋白质的种类和数量相对越多。 ( )
4．构成细胞质膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，所以细胞质膜具有一定的流动性。 ( )
5．细胞质膜上的受体大多是糖脂。 ( )
6．所有细胞细胞壁的主要成分都是纤维素和果胶等多糖。 ( )
提示：1．× 脂肪不是构成细胞质膜的成分。
2．× 糖链绝大多数分布在细胞质膜的外侧。
3．√ 4．√
5．× 细胞质膜上的受体大多是糖蛋白。
6．× 细菌细胞壁的主要成分有肽聚糖等。
细胞质膜的成分和结构
1．磷脂分子及其分布状况分析
(1)磷脂分子的结构如下图：
(2)细胞内外均为水环境，磷脂分子分布如图：
(3)磷脂分子置于水—苯混合溶剂中分布如下图：
2．单位膜模型与流动镶嵌模型的比较
项目 单位膜模型 流动镶嵌模型
不同点 认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧 认为蛋白质在细胞质膜中的分布是不均匀的
认为双层脂分子膜是静止结构 强调组成细胞质膜的分子是运动的
相同点 都认为组成细胞质膜的主要物质是脂质和蛋白质
1．细胞质膜的构成成分之一是磷脂，下图是用磷脂分子制备的一种人工膜，对此叙述正确的是( )
A．磷脂、胆固醇、维生素D都属于固醇
B．磷脂分子的“头”部是疏水基团
C．该人工膜中间可包裹脂质
D．细胞质膜均由单层磷脂分子构成
C [磷脂属于脂质，但不属于固醇类，A错误；磷脂分子的“头”部是亲水基团，B错误；疏水的“尾”部亲脂性强，因此该人工膜中间可包裹脂质，C正确；细胞质膜都以磷脂双分子层为基本支架，D错误。]
2．如图是科学家提出的细胞质膜结构的流动镶嵌模型，下列相关叙述正确的是( )
A．细胞质膜功能的复杂性与①的种类无关
B．在水中，③可自发形成双层结构
C．②绝大多数分布在细胞质膜的内侧，起到信息传递的作用
D．此图为电子显微镜下观察到的细胞质膜亚显微结构
B [细胞质膜功能的复杂性与①蛋白质的种类和数量有关，A错误；③是磷脂分子，其具有亲水性的“头”部和疏水性的“尾”部，因此在水中可自发形成双层结构，B正确；②糖蛋白分布在细胞质膜的外侧，起到信息传递的作用，C错误；题图为细胞质膜的结构模型，不属于亚显微结构，D错误。]
细胞质膜的功能
1．细胞质膜的功能图解
2．细胞质膜不能绝对控制物质进出细胞
细胞质膜控制物质进出细胞具有普遍性和相对性，如图所示。
(1)普遍性：细胞需要的营养物质可进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，可分泌到细胞外；细胞产生的废物可排到细胞外。
(2)相对性：对细胞有害的物质有可能进入细胞，如有些病毒、病菌有可能侵入细胞，使生物体患病。
特别提醒 对细胞有害的物质不是“不能”进入细胞，而是“不易”进入细胞。
3．细胞质膜功能的探究方法
(1)控制物质进出功能的验证
(2)识别功能的验证
4．不同类型细胞的细胞壁成分
细胞类型 细胞壁成分
植物细胞 主要成分是多糖(如纤维素和果胶)
细菌 主要成分有肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质
真菌细胞 主要成分是多糖，还有少量的蛋白质和脂质。不同的真菌，其细胞壁所含多糖的种类不同，如低等真菌细胞壁以纤维素为主，酵母菌以葡聚糖为主，高等陆生真菌以几丁质为主
3．(多选)下列有关检测细胞质膜的成分和功能的叙述，正确的是( )
A．细胞质膜的成分可以利用双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染色液进行检测
B．脂溶性物质很容易通过细胞质膜，表明细胞质膜中含有脂质
C．科学家用蛋白酶处理细胞质膜后，其通透性改变，说明细胞质膜中含有蛋白质
D．常用染色法鉴定细胞死活，是因为细胞质膜可以将细胞与外界环境分隔开
BC [细胞质膜的主要成分为磷脂和蛋白质，双缩脲试剂可用于检测蛋白质，苏丹Ⅲ染色液可用于检测脂肪，不能用于检测磷脂，A错误；脂溶性物质容易通过细胞质膜，说明细胞质膜中含有脂质，B正确；科学家用蛋白酶处理细胞质膜后，其通透性改变，说明细胞质膜中含有蛋白质，C正确；常用染色法鉴定细胞死活，主要是因为细胞质膜具有控制物质进出的功能，D错误。]
4．如图表示细胞间信息交流的部分方式，下列有关说法错误的是( )
图1
图2
A．图2可以表示精子与卵细胞的识别和结合
B．细胞质膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C．图2中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞
D．图1中内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，但只将信息传递给靶细胞
B [图2表示相邻细胞之间的细胞质膜相互接触的信息交流方式，可以表示精子与卵细胞的识别和结合，A正确；某些植物中相邻细胞之间可通过胞间连丝传递信息，不通过细胞质膜上的受体，故细胞质膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的结构，B错误；图2中甲表示发出信号的细胞，乙表示靶细胞，C正确；图1中内分泌细胞分泌的激素，可随血液到达全身各处，但只将信息传递给靶细胞，因为只有靶细胞具有该激素的受体，D正确。]
据报道一种聚联乙炔细胞质膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物体镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触细菌、病毒时可以发生颜色变化，用于检测细菌、病毒等。
通过对材料的分析可知，聚联乙炔细胞质膜是通过物理力把类似于细胞质膜上具有分子识别功能的物体镶嵌到聚联乙炔囊泡中构成的，由此可形成结构与功能观的生命观念。
(1)聚联乙炔细胞质膜识别器模拟了细胞质膜的什么功能？(生命观念)
提示：识别功能。
(2)这类被镶嵌进去的物质很可能含有什么成分？为什么？(生命观念)
提示：糖类和蛋白质。因为细胞质膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白具有识别功能。
取两种不同的海绵动物细胞，使其分散成单个，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能融合。
通过对实验情景的分析可知，同种细胞融合，而不同种细胞不融合，由此形成结构与功能观的生命观念。
(3)实验情景中的现象体现了细胞质膜的什么功能？(生命观念)
提示：识别功能。
(4)如何判断细胞质膜的外侧和内侧？(生命观念)
提示：有糖蛋白的一侧为外侧。
[课堂小结]
1．细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。
2．功能越复杂的细胞质膜，蛋白质的种类和数量越多。
3．磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架。
4．构成细胞质膜的磷脂和大多数蛋白质分子是可以运动的。
5．糖蛋白、糖脂绝大多数分布于细胞质膜的外表面，与细胞识别作用有关。
6．细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。
7．细胞质膜的功能：(1)控制着细胞与周围环境的物质交换；(2)细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成；(3)将每个细胞与周围环境分隔开，维持着细胞内部环境的相对稳定。
1．细胞质膜由脂质、蛋白质、糖类组成，下列关于其成分和功能的说法正确的是( )
A．脂质丰富的细胞质膜功能复杂
B．蛋白质种类和数量多的细胞质膜功能复杂
C．糖类的多少决定着细胞质膜功能的复杂程度
D．脂质含量达50%对细胞质膜的功能起决定性作用
B [细胞质膜主要由磷脂和蛋白质组成，其中蛋白质在细胞质膜行使其功能时起重要作用。]
2．(多选)下图所示为细胞质膜的亚显微结构模式图，下列有关叙述正确的是( )
A．①表示细胞质膜外表面有些糖分子与膜蛋白结合为糖蛋白
B．②和③大都是运动的
C．③构成细胞质膜的基本支架，与物质进出无关
D．细胞质膜为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
ABD [细胞质膜上的糖蛋白有识别作用，它由糖类和蛋白质组成，位于细胞质膜的外表面，A正确；构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，即细胞质膜具有一定的流动性，B正确；磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架，像甘油等物质容易通过细胞质膜，与脂类分子密切相关，C错误；细胞质膜使细胞与周围环境隔开，从而使细胞相对独立，维持着相对稳定的内部环境，保证了细胞内各项生命活动的顺利进行，D正确。]
3．透析型人工肾的关键材料是一种人工合成的膜材料——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜把病人的代谢废物透析掉，然后干净的血液返回病人体内。这是模拟的细胞质膜的什么功能( )
A．将细胞与外界环境分隔开
B．控制物质进出细胞
C．免疫作用
D．进行细胞间的信息交流
B [由题意可知，透析型人工肾的作用是把病人血液中的代谢废物透析掉，其他物质保留在血液内，这模拟了细胞质膜控制物质进出细胞的功能。]
4．在哺乳动物受精过程中，精子能够与卵细胞相互识别，精子将其头部钻入卵细胞中，与卵细胞发生结合，当一个精子进入后，卵细胞质膜发生变化，不再让其他精子进入。这一现象体现出细胞质膜能够( )
A．保障细胞内部环境的相对稳定
B．控制物质进出细胞
C．使卵细胞摄入所需要的精子
D．进行细胞间的信息交流
D [细胞质膜具有多种重要功能，精卵之间的相互识别与结合，靠的是细胞质膜上对应的糖蛋白与信息分子，是一种信息交流过程。]
5．下图表示细胞质膜的亚显微结构，请据图回答下列问题：
(1)细胞质膜的基本支架是[ ]__________。
(2)该结构的基本功能是________________，与此相关的对生命活动至关重要的特性是__________。
(3)细胞识别、物质的跨膜运输等与图中__________(填图中字母)有关。
(4)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是图中__________(填图中字母)不同。
(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞质膜中的脂质分子均垂直排列于细胞质膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞质膜的脂质分子有75%排列不整齐。细胞质膜厚度变小，而细胞质膜表面积扩大。对于细胞质膜的上述变化，合理的解释是______________________________________________________________。
[解析] 磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本支架。细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性，有利于细胞生命活动的正常进行；细胞质膜除了具有保护细胞内部结构的功能以外，还有控制物质出入细胞的功能，即其功能特性是具有选择透过性；细胞质膜的选择透过性对于细胞的生命活动至关重要，不同的膜结构其蛋白质不同，它们执行的具体功能就有很大的区别。构成细胞质膜的脂质分子和蛋白质分子大都可以运动，影响脂质运动的因素有多种，温度是其中的重要因素，在一定范围内升高温度，能增强脂质的流动性。
[答案] (1)B 磷脂双分子层
(2)保护和运输(控制物质的出入)功能 选择透过性
(3)A (4)A (5)细胞质膜具有流动性
课时分层作业(6) 细胞质膜将细胞与外界环境分开
题组一 细胞质膜的成分和结构
1．下列关于细胞质膜的说法，错误的是( )
A．不同细胞的细胞质膜的化学成分基本相同
B．细胞质膜不是植物细胞的边界
C．细胞质膜的结构决定了它的功能
D．细胞质膜使细胞与外界环境分隔开，成为相对独立的系统
B [不同细胞的细胞质膜的化学成分基本相同，主要是脂质和蛋白质，A正确；植物细胞的边界是细胞质膜，B错误；细胞质膜的结构决定了它的功能，C正确；细胞质膜使细胞与外界环境分隔开，成为相对独立的系统，D正确。]
2．如图为细胞质膜的流动镶嵌模型，下列有关叙述不正确的是( )
A．具有①的一侧是细胞质膜的外侧
B．①与细胞识别有关
C．②构成细胞质膜的基本支架
D．细胞质膜的选择透过性与①的种类和数量有关
D [图中①为糖蛋白，其只分布在细胞质膜的外侧；糖蛋白具有识别功能，与细胞识别有关；②为磷脂双分子层，构成了细胞质膜的基本支架；细胞质膜的选择透过性与③蛋白质的种类和数量有关。]
题组二 细胞质膜的功能
3．下列不是细胞间信息交流方式的是( )
A．细胞分泌的激素通过血液运输将信息传递给靶细胞
B．精子和卵细胞通过相互接触实现信息的传递
C．细胞质膜将细胞与外界环境分隔开
D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
C [细胞分泌的化学物质通过血液运输作用于靶细胞属于细胞间信息交流的方式，A不符合题意；精子和卵细胞相互接触完成受精作用属于细胞间信息交流的方式，B不符合题意；细胞质膜将细胞与外界环境分隔开属于细胞质膜的功能之一，没有体现信息交流，C符合题意；高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，实现细胞间的信息交流，D不符合题意。]
4．以玉米种子、红墨水为实验材料进行“验证活细胞的细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能”实验。下列相关叙述错误的是( )
A．红墨水染色后要用清水进行冲洗
B．先用红墨水处理玉米种子，然后纵切并观察其颜色变化
C．未煮过的玉米胚细胞不呈红色，煮过的玉米胚细胞呈红色，说明活细胞的细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能
D．若煮过的玉米种子的胚乳与未煮过的玉米种子的胚乳均被染成红色，则说明胚乳细胞是死细胞
B [红墨水染色后要用清水洗去浮色，便于观察，A正确；先将玉米种子纵切，然后用红墨水处理玉米种子并观察其颜色变化，B错误；未煮过的玉米胚是活的，若其细胞的细胞质膜具有控制物质进出细胞的功能，则红墨水不能透过，故未煮过的玉米胚细胞不呈红色，煮过的玉米胚细胞呈红色，C正确；若煮过的玉米种子的胚乳与未煮过的玉米种子的胚乳均被染成红色，则说明胚乳细胞不能控制物质进出细胞，是死细胞，D正确。]
题组三 细胞壁的成分和功能
5．下列关于植物细胞壁的说法，错误的是( )
A．植物细胞都有细胞壁
B．细胞壁作为系统的边界控制物质进出细胞
C．细胞壁对细胞有支持和保护作用
D．细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶
B [作为系统的边界控制物质进出细胞的是细胞质膜，细胞壁具有全透性，B错误。]
6．下列关于细胞壁的叙述，正确的是( )
A．纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖，是植物细胞壁的主要成分之一
B．食物中的纤维素在人体内水解成葡萄糖后才能被吸收
C．细菌的细胞壁也可以用除去植物细胞壁的物质除去
D．所有细胞最外层的结构都是细胞壁
A [植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖，A正确；人体缺乏纤维素酶，所以人体不能水解纤维素，B错误；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，一般用溶菌酶除去，而植物细胞壁用纤维素酶和果胶酶除去，C错误；细胞壁并不是所有细胞最外层的结构，如动物细胞没有细胞壁，D错误。]
7．下图表示各种细胞质膜的组成成分含量，图示能说明的是( )
A．构成细胞质膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B．细胞质膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞质膜的功能有关
C．细胞质膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
B [由图可知，构成细胞质膜的主要成分是蛋白质和脂质，而糖类含量较少，A错误；髓鞘只是起保护作用，功能简单，蛋白质含量少，而人红细胞质膜、小鼠肝细胞质膜和变形虫细胞质膜功能相对复杂，蛋白质含量多，B正确，C错误；图中信息不能说明蛋白质在信息交流中的作用，D错误。]
8．(多选)脂滴是细胞内脂肪储存的主要场所，由单层磷脂分子包裹脂肪组成。研究表明，脂滴表面还存在许多功能蛋白，进一步揭示了脂滴可能参与细胞内物质的代谢和转运及细胞信号传递等过程。下列相关叙述不正确的是( )
A．脂滴由一层磷脂分子构成，属于单层膜
B．脂滴的形成体现了细胞质膜的结构特点
C．脂滴表面的功能蛋白与细胞信号传递有关
D．组成脂滴的单层磷脂分子应该是头部向内，尾部向外
ABD [脂滴由一层磷脂分子构成，不属于膜的结构，膜结构是由磷脂双分子层构成基本骨架，A错误；脂滴的形成体现了磷脂分子具有流动性，并不能说明细胞质膜具有流动性，即不能体现细胞质膜的结构特点，B错误；脂滴通过其表面的功能蛋白参与细胞信号传递等过程，C正确；脂滴内部为脂肪，外面为细胞质基质，故组成脂滴的单层磷脂分子，其亲水性头部向外，疏水性尾部向内，D错误。]
9．分子转子可与特定的细胞质膜识别，经紫外光激活后，以每秒200万～300万转的转速进行旋转，改变细胞质膜中磷脂分子的排列而完成钻孔，如图所示。下列有关说法错误的是( )
A．分子转子与特定细胞质膜的识别依靠细胞质膜上的糖蛋白
B．细胞质膜中磷脂分子的排列被改变不能说明细胞质膜具有流动性
C．细胞质膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的结构有关
D．题图在亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程
B [细胞质膜上的糖蛋白具有识别作用，分子转子与特定细胞质膜的识别依靠细胞质膜上的糖蛋白，从而钻开细胞质膜上的磷脂双分子层，A正确；细胞质膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞质膜具有流动性，B错误；细胞质膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的结构有关，C正确；流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构的基础上建立的，故题中模式图能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程，D正确。]
10．荧光漂白恢复技术可用于研究细胞质膜的流动性。该技术先均匀地用荧光标记细胞表面蛋白，然后将其中一小块区域的荧光漂白，再观察周围已标记蛋白渗入这一膜上漂白区域的速率。漂白区域随时间完成荧光恢复的过程如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．该过程表明细胞质膜在结构上具有对称性
B．被漂白了的蛋白质荧光基团可以再恢复荧光
C．荧光恢复速率可表示蛋白质在膜上的扩散速率
D．该技术能测量单个蛋白质分子在膜上的运动速率
C [在流动镶嵌模型中，构成细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层，由于蛋白质的分布使细胞质膜的结构表现出不对称性，A错误；被漂白了的蛋白质荧光基团不可以再恢复荧光，这样才可以由漂白区域荧光恢复说明附近区域的荧光蛋白可以迁移过来，B错误；荧光恢复速率可表示蛋白质在膜上的扩散速率，C正确；应用该技术不能测定膜上单个蛋白质的运动速率，只能测定群体蛋白质的运动速率，D错误。]
11．(14分)用不同的荧光染料标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞质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。当这两种细胞融合成一个细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色。但在37 ℃下保温40 min后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布(如图)。据图回答下列问题：
(1)人和小鼠细胞质膜表面的抗原属于构成膜结构的__________(填物质名称)。
(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞质膜的__________等分子是可以运动的，由此可以证实关于细胞质膜结构“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________________________________，这表明细胞质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______________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析] 细胞质膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子，能与荧光染料标记的抗体结合的应是膜上的蛋白质分子，即题中所谓的“抗原”物质。人细胞和小鼠细胞融合成一个细胞后，开始时因温度和时间的关系，不同膜上的荧光性表现在相对集中的区域，其物质的流动性暂时未得到体现。将融合细胞置于37 ℃下保温40 min后，温度适宜，膜上的分子因流动而发生重新排列，表现出荧光点均匀分布的现象，若温度降低，膜流动性减弱，两种荧光染料混合的时间大大延长，甚至不能混合。
[答案] (共14分，除注明外，每空2分)(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(3分) 细胞质膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现(3分)
(教师用书独具)
1．下列关于细胞质膜流动性的叙述，正确的是( )
A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞质膜上运动，使细胞质膜具有流动性
B．因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞质膜的流动性无关
C．细胞质膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关
D．细胞质膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关
D [磷脂双分子层构成细胞质膜的基本支架，这个支架不是静止的，具有流动性。构成细胞质膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的。]
2．通过以下材料，请分析细胞质膜的成分。
材料一 1895年，英国的细胞生理学家欧文顿注意到脂溶性的化合物通过细胞质膜的速率比水溶性的化合物快。
材料二 1925年，荷兰科学家发现，红细胞细胞质膜所含的脂质若铺展成一个单分子层，其面积等于红细胞表面积的两倍。
材料三 通过研究细胞表面张力的实验发现，细胞的表面张力比水与油之间的表面张力要小得多。有人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多。
材料四 取两种不同的海绵动物，使其细胞分散成单个的，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。
(1)材料一说明___________________________________________________。
(2)材料二说明___________________________________________________。
(3)材料三说明___________________________________________________。
(4)材料四可作为__________的典型例子。
[解析] 根据相似相溶原理，推知细胞质膜中含有脂质；“脂质分子的面积等于红细胞表面积的两倍”，意味着脂质分子在细胞质膜中以双分子层的形式排列；“同种的细胞才能结合”，说明细胞表面存在具有细胞识别功能的物质。
[答案] (1)细胞质膜中含有脂质
(2)脂质分子在细胞质膜中以双分子层的形式排列
(3)细胞质膜不是单纯由脂质构成的，可能还含有蛋白质
(4)细胞识别
3．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均匀，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以和黑色素细胞质膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞质膜的哪项功能( )
A．细胞质膜中磷脂含量越高，功能越复杂
B．细胞质膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞
C．细胞质膜具有信息交流的功能
D．细胞质膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
C [据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤后，可以和黑色素细胞质膜的受体结合，使内皮素失去作用”可知，内皮素只有与细胞质膜上相应的受体结合后才能发挥作用。细胞质膜上的受体通过与相应的信号分子的识别和结合来完成信息传递的过程，属于细胞质膜的信息交流功能。]
4．如图是细胞间的3种信息交流方式，请据图回答问题：
(1)图A表示细胞分泌的化学物质，随①__________到达全身各处，与靶细胞表面的②__________结合，将信息传递给靶细胞。
(2)图B表示通过相邻两细胞的__________，使信息从一个细胞传递给另一个细胞，图中③表示________________。请举例说明该方式：_____________________ ____________________________________________________________________。
(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成__________，携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞，图中④表示__________。
(4)由以上分析可知，在多细胞生物体内，各个细胞之间都维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于__________的交流，这种交流大多与____________有关。
[解析] (1)图A显示内分泌细胞分泌的激素分子通过血液循环运往靶细胞，并与靶细胞表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
(2)图B所显示的细胞交流方式为通过相邻两细胞间的细胞质膜直接接触传递信息，图中的③表示与膜结合的信号分子，精卵间的相互识别与结合为该方式。
(3)图C表示相邻两植物细胞间形成通道将信息分子传递给另一个细胞，图中④为胞间连丝。
[答案] (1)血液 受体
(2)细胞质膜接触 与膜结合的信号分子 精子和卵细胞之间的识别和结合
(3)通道 胞间连丝 (4)信息 细胞质膜的结构和功能
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