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第3章
细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
2025年高考生物一轮基础知识复习
必备知识解读
知识点1 细胞膜的功能
例1-1 ［教材情境 链接教材P40问题探讨］科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色
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。这所利用的细胞膜功能是( )
C
A.将细胞与外界环境分隔开 B.免疫的功能
C.控制物质进出细胞 D.进行细胞间信息交流
【解析】台盼蓝是细胞不需要的物质，活细胞的细胞膜有选择性地控制物质进出，
死细胞的细胞膜没有选择性，台盼蓝能进入死细胞中，这体现了细胞膜控制物质进
出的功能，C符合题意。
例1-2 ［教材情境 链接教材P41图3-2］(2024·广东东莞期中联考)下图表示细胞间信
息交流的两种方式，下列相关叙述错误的是( )
A
A.细胞与细胞之间的信息交流都必须依赖膜上的受体
B.①是与膜结合的信号分子，②是膜上接收信号的受体
C.受精时精子和卵细胞之间发生图2所示的信息交流方式
D.细胞是发出信号的细胞， 细胞是接收信号的细胞
【解析】提取信息·逐项分析
选项 关键信息转化分析 判断
A 细胞与细胞之间的信息交流并不是都必须依赖膜上的受体，如高等 植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流
B 图2表示的是相邻两个细胞的细胞膜接触传递信息，信息从一个细胞 传递给另一个细胞，①是与细胞膜结合的信号分子，②是细胞膜上 接收信号的受体 √
C 受精时精子和卵细胞之间发生图2所示的信息交流方式 √
D 图1表示细胞间通过信息分子间接交流，细胞是发出信号的细胞， 细胞是接收信号的细胞 √
知识点2 对细胞膜成分的探索
例2-3 科学家对细胞膜成分的探索经历了漫长的过程，下列说法正确的是( )
C
A.欧文顿通过植物细胞的通透性实验证明了细胞膜是由脂质组成的
B.用肝细胞提取的脂质铺展成的单分子层的面积是细胞表面积的2倍
C.通过化学分析得知，构成动物细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
D.丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力
【解析】链接左栏探索历程·逐项分析
选项 分析 判断
A 欧文顿根据实验现象推测细胞膜由脂质组成，并没有证明细胞膜的 成分
B 肝细胞的膜结构中有许多细胞器膜、核膜，把肝细胞的脂质铺展成 单分子层，面积会大于细胞表面积的2倍
D 丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张 力
例2-4 (2024·重庆期中联考)如图表示多种细胞细胞膜的
组成成分及含量，图示能够说明的是( )
B
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B.细胞膜中的蛋白质含量的差异与细胞膜的功能有关
C.细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D.糖类在细胞间的信息交流中具有重要作用
【解析】分析题图不同细胞膜脂质、蛋白质和糖类三种成分的含量，可推测出构成
细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，不同膜的蛋白质的含量不同，其与细胞膜的功
能有关，A错误、B正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能越复杂，
其所含蛋白质的种类和数量越多，且从图中不能获取此信息，C错误；细胞膜外侧的
糖类在细胞间进行信息交流中具有重要作用，但从题图中不能获取此结论，D错误。
知识点3 对细胞膜结构的探索
例3-5 1970年，科学家人工诱导体外培养的小
鼠细胞与人细胞发生细胞融合，然后分别用红
色和绿色荧光物质标记人细胞、小鼠细胞的细
D
A.人细胞和小鼠细胞能够融合为一体，说明人细胞和小鼠细胞的细胞膜基本结构是
相似的
B.融合细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态
C.若适当降低温度，荧光染料最终均匀分布的时间会延长
D.组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，而蛋白质是静止的
胞膜上的特定蛋白质，在荧光显微镜下观察融合细胞的荧光，结果如下图所示。下
列叙述错误的是( )
【解析】知识迁移·逐项分析
选项 分析 判断
A 人细胞和小鼠细胞能够融合为一体，是因为两者细胞膜的基本结构和 组成成分很相似，基本结构都是磷脂双分子层，主要成分都是磷脂和 蛋白质 √
B 细胞膜具有流动性，细胞表面的两类荧光染料最终呈均匀分布状态 √
C 温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性，若适当降低温 度，蛋白质分子运动减慢，荧光染料最终均匀分布的时间会延长 √
D 荧光染料标记的是细胞膜上的蛋白质，荧光染料最终均匀分布证明细 胞膜上的蛋白质是可以运动的
知识点4 流动镶嵌模型的基本内容
例4-6 例4-6 在人类对细胞膜结构的探索历程中，罗伯特森提出的三层结构模型与辛
格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的相同点是( )
A
A.都认为蛋白质和脂质是组成细胞膜的物质
B.都认为蛋白质分子排列在脂质分子的两侧
C.都认为磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架
D.都认为组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
【解析】列表对比·逐项分析
比较 三层结构模型 流动镶嵌模型
相同 点 物质 组成 细胞膜都有脂质和蛋白质 不同 点 蛋白 质分 布 所有的细胞膜都由蛋白 质—脂质—蛋白质三层 结构构成 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，有的贯穿整个磷
脂双分子层
基本 支架 罗伯特森没有提出 磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架
结构 特性 把细胞膜描述为静态的 统一结构 细胞膜不是静止不动的，具有流动性，主要
表现在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
知识点5 细胞膜的结构特性与功能特性相适应
例5-7 (2024·湖北名校联盟联考)作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中起着
非常重要的作用。下列关于细胞膜的说法错误的是( )
C
A.所有细胞均具有以磷脂双分子层为基本支架的细胞膜
B.变形虫的变形运动不支持细胞膜的静态结构模型
C.向细胞内注入某种物质后，细胞膜上会留下孔洞
D.细胞膜上的蛋白质分子有信息交流和物质运输等多种功能
【解析】知识迁移·逐项分析
选项 分析 判断
A 磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，所有细胞都具有 √
B 变形虫的变形运动依赖细胞膜的流动性，变形虫的变形运动不支 持细胞膜的静态结构模型 √
C 因为细胞膜具有流动性，向细胞内注入某种物质后，细胞膜上不 会留下孔洞
D 蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜上的蛋白质具有物质运 输、信息交流等功能 √
关键能力构建
题型1 细胞膜的功能
例8 (2024·广东东莞期中联考)如图表示细
胞膜部分功能模式图。据图分析，下列叙
述错误的是( )
C
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.胰岛素发挥作用需依赖细胞膜的功能③
C.功能②可表示细胞需要的营养物可以进入细胞，不需要的物质则一定不能进入细胞
D.功能④可表示某些物质在高等植物相邻细胞间运输
【解析】以文释图·逐项解析
功能 分析 判断
① 作为系统的边界，将细胞与外界环境分隔开，在生命起源过程中 具有关键作用 A正确
② 细胞膜的控制作用是相对的，细胞不需要的物质有可能进入细胞 C错误
③ 胰岛素需要与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶 细胞，即胰岛素发挥作用需依赖细胞膜的功能③ B正确
④ 相邻细胞间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细 胞，可表示某些物质在高等植物相邻细胞间运输 D正确
【学会了吗丨变式题】
1.［变情境 重金属危害］废电池含有大量重金属汞、镉、铅等，人们一旦食用受电
池污染的土地生产的农作物或饮用受污染的水，重金属便会进入人体细胞，对人类
健康造成极大的威胁。这说明( )
C
A.构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.细胞膜的结构与细胞间的信息交流有关
C.细胞膜对物质进入细胞的控制作用是相对的
D.细胞膜不具有将细胞与外界环境分隔开的功能
【解析】细胞膜能控制物质进出细胞，有毒的重金属能进入人体细胞说明细胞膜对
物质进入细胞的控制作用是相对的，C符合题意。A、B项不能根据题意推出，故A、
B不符合题意；细胞膜的功能之一是将细胞与外界环境分隔开，D叙述错误。
题型2 流动镶嵌模型
例9 如图为细胞膜的结构模型示意图，下列说法错误的是( )
D
A.物质B代表蛋白质，细胞膜的功能越复杂，物质B的种类和
数量越多
B.物质C代表磷脂分子，在构成细胞膜时可形成结构D
C.结构D是细胞膜的基本支架，细胞膜的流动性与它有关
D.物质 在细胞膜的内、外侧均匀分布，与细胞间的信息交流
有关
【解析】图示物质B代表蛋白质，其在细胞膜行使功能方面起重要作用，细胞膜的功
能越复杂，含有的蛋白质的种类和数量越多，A正确；图示物质C代表磷脂分子
（头部亲水、尾部疏水），在构成细胞膜时可自发形成磷脂双分子层（结构D），
磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，细胞膜的流动性与它有关，B、C正确；物质
代表糖蛋白，一般分布在细胞膜的外表面,且不是均匀分布的，与细胞间的信息交流
有关，D错误。
【学会了吗丨变式题】
2.［变模型 脂筏模型］脂筏就像一个蛋白质
停泊的平台，与膜的信号转导、物质跨膜运
输等均有密切的关系。如图为“脂筏模型”示
意图，下列说法正确的是( )
B
A.①和②在细胞膜上的分布都是对称的
B.脂筏区域内外，细胞膜的流动性存在差异
C.根据糖蛋白的位置可以判断A侧为细胞膜内侧
D.脂筏的存在阻碍了多细胞生物体内细胞间的信息交流
【解析】蛋白质（①）在细胞膜上的分布是不对称的，A错误；脂筏区域是胆固醇
聚集的微结构区，分子排列较紧密，流动性较低，因此脂筏区域内外，细胞膜的流
动性存在一定差异，B正确；糖蛋白通常位于细胞膜的外侧，故A侧为细胞膜外侧，
B侧为细胞膜内侧，C错误；分析题意可知，脂筏与膜的信号转导、物质跨膜运输等
均有密切的关系，它的存在有利于细胞间的信息交流，D错误。
核心素养聚焦
考向 分析细胞膜的结构和功能
例10 （不定项选择）(高考组合)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的
是( )
AC
A.（2023·海南卷·T1）蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的
成分，二者的运动构成膜的流动性
B.（2022·河北卷·T1）细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散
在脂质中
C.（2022·河北卷·T1）细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信
息交流
D.（2021·浙江6月选考·T4）磷脂和糖脂分子形成的磷脂双
分子层是完全对称的
【解析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂分子是可以流动的，大多数蛋白质
也是可以流动的,因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确;蛋白质以不同方
式镶嵌在磷脂双分子层中，并非均匀分散在脂质中,B错误;一种细胞往往需要接受多
种信号分子的调控，相应的受体也有多种，而受体的化学本质是蛋白质，故细胞膜
上多种蛋白质参与细胞间信息交流,C正确;磷脂双分子层不包括糖脂分子，糖脂分子
一般分布在细胞膜的外侧，磷脂双分子层是不完全对称的,D错误。
习题课
A 基础练 知识测评
建议时间： 8分钟
1.(2024·安徽滁州期中)在生命的起源过程中，原始海洋中的有机物逐渐聚集并且相
互作用，进化出原始的生命，产生出原始的细胞。细胞膜的出现使细胞成为相对独
立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定，这体现了细胞膜具有的功能是( )
D
A.进行细胞间的信息交流 B.控制物质进出细胞
C.具有一定的流动性 D.将细胞与外界环境分隔开
【解析】细胞膜的出现使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳
定，体现的是细胞膜将细胞与外界环境分隔开的功能，D符合题意。
2.(2024·天津耀华中学期中)维生素D比水溶性维生素优先通过细胞膜，其结构基础是
( )
A
A.细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架
B.磷脂双分子层内不同程度地镶嵌着蛋白质
C.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性
D.细胞膜是选择透过性膜
【解析】维生素D属于脂溶性维生素，而细胞膜的主要成分是磷脂，根据相似相溶
原理，推出维生素D比水溶性维生素优先通过细胞膜，A符合题意。
3.下列能正确表示细胞膜结构的是( )
C
A. B. C. D.
【解析】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂分子的尾部疏水，排列在内侧，
头部亲水，排列在外侧，通常在细胞膜的外表面还有糖被，C正确，A、B、D错误。
4.［教材情境 链接教材P46课外制作］如图是某同学利用废旧物品制作的生物膜模型。
下列叙述错误的是( )
C
A.图中 代表磷脂双分子层
B.图中 代表膜上的蛋白质
C.在制作该模型时，应注意在 中均匀分布
D.若该模型表示细胞膜，应在细胞膜一侧添加糖分子
【解析】该图是某同学利用废旧物品制作的生物膜模型，图中 表示膜上的蛋白质分
子， 表示磷脂双分子层，蛋白质分子在磷脂双分子层中分布不均匀，A、B正确，C
错误；若该模型表示细胞膜，应在细胞膜一侧添加与部分蛋白质、脂质结合的糖分
子，D正确。
5.(2024·重庆一中期中)下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述，错误的是( )
B
A.细胞膜是所有细胞的边界
B.组成细胞膜的所有分子都能运动是细胞膜具有物质运输功能的基础
C.位于细胞膜外侧的糖类分子与细胞识别密切相关
D.细胞膜在细胞与外部环境之间的物质运输、能量转化、信息传递中起重要作用
【解析】细胞膜将细胞与外界环境分开，是所有细胞的边界，A正确；组成细胞膜
的磷脂分子可以侧向自由移动，大部分的蛋白质也可以运动，这是细胞膜具有流动
性的基础，B错误；细胞膜的外表面有糖类分子，它与蛋白质分子结合形成糖蛋白，
具有识别功能，C正确；细胞膜是细胞的边界，细胞膜在细胞与外部环境进行物质运
输、能量转换和信息传递的过程中起重要作用，D正确。
B 综合练 高考模拟
建议时间：15 分钟
6.下列关于生物膜成分和结构的探索历程的认识，正确的是( )
B
A.电镜下细胞膜呈暗—亮—暗结构，罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白质—脂质构成
B.丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，推测细胞膜除含脂质外，可能还附有蛋白质
C.人鼠细胞的融合实验证明细胞膜具有选择透过性
D.流动镶嵌模型认为磷脂双分子层是固定静止的，蛋白质分子是可以运动的
【解析】罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，他结合其
他科学家的工作，提出所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构构成，
A错误；丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，他们发现细胞的表面张力明显低于
油—水界面的表面张力，结合已发现的油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张
力会降低，推测细胞膜除含脂质分子外可能还附有蛋白质，B正确；荧光标记小鼠细
胞和人细胞的细胞膜上的蛋白质分子，通过两种细胞的融合实验，证明细胞膜上的
蛋白质具有流动性，C错误；流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支
架，磷脂分子不是静止的，大多数的蛋白质分子也是可以运动的，D错误。
7.(2024·四川成都开学考)某同学利用猪的成熟红细胞制备出细胞膜，用一定技术手
段从细胞膜中提取出所有磷脂分子，将磷脂分子依次放在空气—水界面上、水—苯
混合溶剂中以及水中，观察磷脂分子铺展的情况。下列相关说法正确的是( )
B
A.该同学也可以用蛙的成熟红细胞制备出纯净的细胞膜
B.空气—水界面上的磷脂分子面积是红细胞表面积的2倍
C.水—苯混合溶剂中磷脂分子的头部与苯接触，尾部与水接触
D.在水中磷脂分子会排列成尾部在外侧、头部在内侧的双分子层
【解析】蛙的成熟红细胞除细胞膜外，还有核膜和细胞器膜，用蛙的成熟红细胞不
能制备出纯净的细胞膜，哺乳动物成熟的红细胞无核膜和各种具膜细胞器，可以用
哺乳动物的成熟红细胞制备出纯净的细胞膜，A错误；细胞膜中的磷脂分子排列为
两层，将猪的成熟红细胞的细胞膜中的磷脂分子铺展成单分子层，单层分子的面积
应为红细胞表面积的2倍，B正确；磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，故在水—苯混
合溶剂中磷脂分子的头部与水接触，尾部与苯接触，C错误；在水中磷脂分子会排列
成尾部在内侧、头部在外侧的双分子层，D错误。
8.(2024·山东潍坊期中)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( )
B
A.“丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔
B.①均匀分布在细胞膜内外两侧，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
【解析】“丘”代表蛋白质，“坑”是它们留下的孔，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，A、D正确；①为糖蛋白，
通常分布在细胞膜外侧，与细胞间的识别有关，B错误；②是磷脂分子，其一端“亲
水”，另一端“疏水”，C正确。
9.［教材情境|教材P46拓展应用T2改编］研究人员在
脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上抗体，制
造出一种能定向运送药物的脂质体。这种脂质体已在
癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
D
A.该脂质体能避免被免疫细胞识别和清除，原因可能是其不含糖被
B.脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
C.脂质体的“膜”与细胞膜都以磷脂双分子层为基本支架
D.图中脂质体运载的药物A为脂溶性药物，B为水溶性药物
【解析】提取题图信息是解题关键点
糖蛋白与细胞的识别有关，脂质体在运送药物的过程中，能避免被免疫细胞识别和
清除，原因可能是脂质体表面不具备可供免疫细胞识别的糖被，A正确。
10.科研人员研究了不同温度下胆固醇对人
工膜（人工合成的脂质膜）流动性的影响，
结果如图所示，其中微黏度的大小与膜流
动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误
的是( )
A
A.在温度较高时，胆固醇可以提高膜的流动性
B.适当提高温度可降低膜的微黏度，提高膜的流动性
C.与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类
D.胆固醇使膜的流动性在一定温度范围内保持相对稳定
【解析】结合题干信息可知，该实验的目的是探究不同温度下胆固醇对人工膜流动
性的影响，在温度较高（大于 ）时，含胆固醇的人工膜微黏度高于不含胆固醇
的人工膜微黏度，由于膜的微黏度的大小与其流动性的高低呈负相关，即温度较高
时，含有胆固醇的人工膜流动性较低，所以在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流
动性，A错误。随着温度升高，两种人工膜的微黏度均降低，说明膜的流动性升高，
即适当提高温度可降低膜的微黏度，提高膜的流动性，B正确。人工膜是人工合成的
脂质膜，与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类，C正确。根据题
图可知，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，说明胆固醇可使膜的流动性在一定温度范围内保持相对稳定，D正确。
11.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，
使膜发出荧光后，再用高强度激光照射细胞膜的某区
域。发现该区域瞬间被“漂白”（荧光消失），一段时
间后，该“漂白”区域荧光会逐渐恢复（如图甲）。图
乙是该区域荧光强度随时间的变化而得到的荧光“漂白”
恢复曲线。研究者通过进一步实验已证实被“漂白”区
域的荧光得以恢复的原因是被“漂白”区域与未“漂白”
区域之间的细胞膜上某些分子可发生相互运动。进一
步研究发现，如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，
“漂白”区域荧光恢复所需的时间缩短。下列关于该实
验的分析错误的是( )
B
A.被荧光染料所标记的物质可能是细胞膜中的蛋白质
B.胆固醇对组成细胞膜成分的分子的运动具有促进作用
C. 后相对荧光强度不再增加可能是荧光标记的分子已达到均匀分布的状态
D.适当提高温度后，相对荧光强度可能会在更短的时间内达到最大
【解析】细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，实验中荧光标记的物质可能是细胞
膜中的蛋白质，A正确;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，B错误；当“漂白”区和周
围其他区域中荧光标记的分子达到均匀分布的状态时，“漂白”区的相对荧光强度将
不再增加，C正确；温度会影响分子运动的速率，温度越高，分子运动速率越快，所
以适当提高温度后，相对荧光强度可能会在更短的时间内达到最大，D正确。
感谢观看

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