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核心素养测评 第二单元 第5讲　细胞膜的结构与功能
(20分钟　35分)
一、选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触,这种突触间隙极小,仅有2~3 nm。带电离子可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关说法错误的是(　　)
A.信号在该突触中的传递方向可能是双向的
B.该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速作出反应
C.信号在该突触中的传递体现了细胞膜具有信息交流功能
D.信号在该突触中的传递依赖于细胞膜的流动性
√
【解析】选D。由于突触间隙极小,且带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号,则信号在该突触中不需要转换为化学信号,因此传递方向可能是双向的,A正确。由于信号在突触间传递无须转换,则信号的传递速度快,时间短,因此该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速作出反应,B正确。该信号的传递中所利用的蛋白质通道,属于两个细胞间所形成的进行信息交流的通道,体现了细胞膜具有信息交流的功能,C正确。信号在该突触中的传递未体现胞吞、胞吐、细胞融合等现象,因此未体现细胞膜的流动性,D错误。
2.糖类分子能与蛋白质结合形成糖蛋白、与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子称为糖被。最新研究发现:糖类还能与细胞中的RNA结合形成glycoRNA。下列叙述错误的是(　　)
A.糖蛋白、脂质和RNA是由单体连接形成的多聚体
B.糖被分布于细胞膜的外侧,与细胞表面的识别有关
C.RNA与glycoRNA都含有C、H、O、N、P元素
D.线粒体、叶绿体、质粒、RNA这些结构或物质均含有糖类
√
【解析】选A。脂质不是由单体连接形成的多聚体,蛋白质是由氨基酸单体连接形成的多聚体,核酸(包括RNA)是由核苷酸单体连接形成的多聚体,糖类中的多糖是由单糖单体连接形成的多聚体,A错误;糖被即细胞膜表面与蛋白质结合形成糖蛋白以及与脂质结合形成糖脂的糖类分子,分布于细胞膜的外侧,与细胞表面的识别、细胞间的信息交流等有关,B正确;RNA的组成元素是C、H、O、N、P,glycoRNA是糖类与RNA结合形成的,糖类的组成元素是 C、H、O,所以RNA与glycoRNA都含有C、H、O、N、P元素,C正确;线粒体和叶绿体中含有DNA和RNA,DNA和RNA中都含有五碳糖,质粒是小型环状DNA分子,含有脱氧核糖,RNA含有核糖,所以线粒体、叶绿体、质粒、RNA 这些结构或物质均含有糖类,D正确。
3.细胞膜是细胞的“边界”,下列关于细胞膜结构和功能的叙述错误的是(　　)
A.细胞膜上蛋白质的种类与数量决定了细胞膜功能的复杂程度
B.有些病毒能侵入细胞使生物体患病,说明细胞膜的控制作用是相对的
C.胞吞、胞吐过程的实现依赖于细胞膜的选择透过性
D.细胞膜外表面的糖被与细胞表面的识别功能密切相关
√
【解析】选C。蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜上蛋白质的种类与数量决定了细胞膜功能的复杂程度,一般而言,蛋白质的种类和数量越多,其功能越复杂,A正确;细胞膜可以控制物质进出细胞,但这种控制作用是相对的,某些病菌、病毒可以进入细胞,B正确;胞吞、胞吐过程的实现依赖于细胞膜的流动性,C错误;细胞膜外表面的糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,D正确。
4.细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,错误的是(　　)
A.物质①为糖被,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用
B.物质③为载体蛋白,细胞膜功能的复杂程度取决于物质③的种类和数量
C.细胞骨架由蛋白质纤维构成,能够支撑细胞膜,具有维持细胞形态等生理功能
D.神经细胞释放氨基酸类神经递质时,需依赖于物质②和部分物质③的流动性
√
【解析】选B。物质①为糖被,与细胞识别有关,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用,A正确;物质③为蛋白质,不一定是载体蛋白,细胞膜功能的复杂程度取决于物质③的种类和数量,B错误;细胞骨架由蛋白质纤维构成,能够支撑细胞膜,锚定细胞器,具有维持细胞形态等生理功能,C正确;神经细胞释放氨基酸类神经递质的方式是胞吐,需依赖于物质②和部分物质③的流动性,D正确。
5.(2024·甘肃高考)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是(　　)
A.低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
√
【解析】选C。本题考查细胞膜的成分和功能。根据红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高与EPO有关可推测,低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能,A正确;血红蛋白浓度升高与EPO有关,EPO 可提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟,从而适应低氧环境,B正确;EPO是一种激素,可使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高,但不是构成红细胞膜的重要成分,不能增强膜对氧气的通透性,C错误;EPO通过与造血(干)细胞膜上的相应受体结合,从而促进造血(干)细胞分化形成红细胞,这体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
6.(2025·广东高考)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　)
A化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
√
【解析】选D。化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究结果推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后提出,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
7.★蛋白质糖基化是指在蛋白质合成的同时或合成后,在酶的催化下寡糖链被连接在肽链特定的糖基化位点,形成糖蛋白。在真核细胞中,这一过程需要内质网和高尔基体的参与,下列有关叙述错误的是(　　)
A.高尔基体功能障碍可能会影响到细胞膜的识别作用
B.蛋白质的糖基化在真核生物中普遍存在,也存在于原核生物中
C.在真核细胞中,蛋白质都是在内质网上合成的
D.在真核细胞中,高尔基体是细胞内大分子转运的枢纽
√
【解析】选C。高尔基体功能障碍,会影响糖蛋白的合成,进而影响细胞膜的识别作用,A正确;蛋白质的糖基化形成糖蛋白,在真核生物和原核生物中都普遍存在糖蛋白,B正确;蛋白质的合成场所是核糖体,C错误;高尔基体通过囊泡进行大分子的运输,是细胞内大分子转运的枢纽,D正确。
二、非选择题
8.(14分)学者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光,再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。一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测被激光照射的区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。
(1)细胞膜以________________为基本支架,此外还含有蛋白质和糖类等成分,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会________________;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子 _______________________。
磷脂双分子层　　
位置互换
自行恢复　
【解析】(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,此外还含有蛋白质和糖类等成分。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子上带有的荧光染料的荧光会自行恢复;②细胞膜具有一定的流动性,被漂白区域内外的细胞膜成分分子发生了位置互换。
(3)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,说明胆固醇对组成细胞膜成分分子的运动具有________(填“促进”或“限制”)作用,该结果____________(填“支持”或“不支持”)推测②。此项研究说明细胞膜具有____________性。
限制　
支持　
流动
【解析】 (3)去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,则蛋白质分子运动加快,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,这说明胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用,该结果支持推测②,此项研究结果说明细胞膜具有一定的流动性。
(4)最终漂白区域恢复的荧光强度比初始强度低,推测可能的原因:①荧光染料的荧光强度会随着时间流逝自主_________;②漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于__________的状态。若要证明推测①的成立,可以设计一个对照组,该组用荧光染料对细胞膜进行相同的处理,再对细胞膜上某一区域进行高强度激光照射,同时____________________________,预期结果是____________________________________________________________。
下降　　　
静止
限制细胞膜上分子的运动
漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低
【解析】 (4)漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是因为随着时间流逝,荧光染料的荧光强度会自主下降,或漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于静止状态。为证明推测①的成立,对照组细胞膜用荧光染料进行相同处理后,再对细胞膜上的某一区域用高强度激光照射,同时限制细胞膜上分子的运动,预期结果是漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低。核心素养测评 第二单元 第5讲　细胞膜的结构与功能
(20分钟　35分)
一、选择题:本题共7小题,每小题3分,共21分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.小龙虾的神经系统中有一种特殊的突触,这种突触间隙极小,仅有2~3 nm。带电离子可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号。下列相关说法错误的是(　　)
A.信号在该突触中的传递方向可能是双向的
B.该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速作出反应
C.信号在该突触中的传递体现了细胞膜具有信息交流功能
D.信号在该突触中的传递依赖于细胞膜的流动性
【解析】选D。由于突触间隙极小,且带电离子和局部电流可通过相邻细胞膜上的蛋白质通道直接传递信号,则信号在该突触中不需要转换为化学信号,因此传递方向可能是双向的,A正确。由于信号在突触间传递无须转换,则信号的传递速度快,时间短,因此该突触结构可能有利于动物对伤害性刺激快速作出反应,B正确。该信号的传递中所利用的蛋白质通道,属于两个细胞间所形成的进行信息交流的通道,体现了细胞膜具有信息交流的功能,C正确。信号在该突触中的传递未体现胞吞、胞吐、细胞融合等现象,因此未体现细胞膜的流动性,D错误。
2.糖类分子能与蛋白质结合形成糖蛋白、与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子称为糖被。最新研究发现:糖类还能与细胞中的RNA结合形成glycoRNA。下列叙述错误的是(　　)
A.糖蛋白、脂质和RNA是由单体连接形成的多聚体
B.糖被分布于细胞膜的外侧,与细胞表面的识别有关
C.RNA与glycoRNA都含有C、H、O、N、P元素
D.线粒体、叶绿体、质粒、RNA这些结构或物质均含有糖类
【解析】选A。脂质不是由单体连接形成的多聚体,蛋白质是由氨基酸单体连接形成的多聚体,核酸(包括RNA)是由核苷酸单体连接形成的多聚体,糖类中的多糖是由单糖单体连接形成的多聚体,A错误;糖被即细胞膜表面与蛋白质结合形成糖蛋白以及与脂质结合形成糖脂的糖类分子,分布于细胞膜的外侧,与细胞表面的识别、细胞间的信息交流等有关,B正确;RNA的组成元素是C、H、O、N、P,glycoRNA是糖类与RNA结合形成的,糖类的组成元素是 C、H、O,所以RNA与glycoRNA都含有C、H、O、N、P元素,C正确;线粒体和叶绿体中含有DNA和RNA,DNA和RNA中都含有五碳糖,质粒是小型环状DNA分子,含有脱氧核糖,RNA含有核糖,所以线粒体、叶绿体、质粒、RNA 这些结构或物质均含有糖类,D正确。
3.细胞膜是细胞的“边界”,下列关于细胞膜结构和功能的叙述错误的是(　　)
A.细胞膜上蛋白质的种类与数量决定了细胞膜功能的复杂程度
B.有些病毒能侵入细胞使生物体患病,说明细胞膜的控制作用是相对的
C.胞吞、胞吐过程的实现依赖于细胞膜的选择透过性
D.细胞膜外表面的糖被与细胞表面的识别功能密切相关
【解析】选C。蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜上蛋白质的种类与数量决定了细胞膜功能的复杂程度,一般而言,蛋白质的种类和数量越多,其功能越复杂,A正确;细胞膜可以控制物质进出细胞,但这种控制作用是相对的,某些病菌、病毒可以进入细胞,B正确;胞吞、胞吐过程的实现依赖于细胞膜的流动性,C错误;细胞膜外表面的糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,D正确。
4.细胞膜流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,其结构模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,错误的是(　　)
A.物质①为糖被,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用
B.物质③为载体蛋白,细胞膜功能的复杂程度取决于物质③的种类和数量
C.细胞骨架由蛋白质纤维构成,能够支撑细胞膜,具有维持细胞形态等生理功能
D.神经细胞释放氨基酸类神经递质时,需依赖于物质②和部分物质③的流动性
【解析】选B。物质①为糖被,与细胞识别有关,精子与卵细胞进行受精时离不开物质①的识别作用,A正确;物质③为蛋白质,不一定是载体蛋白,细胞膜功能的复杂程度取决于物质③的种类和数量,B错误;细胞骨架由蛋白质纤维构成,能够支撑细胞膜,锚定细胞器,具有维持细胞形态等生理功能,C正确;神经细胞释放氨基酸类神经递质的方式是胞吐,需依赖于物质②和部分物质③的流动性,D正确。
5.(2024·甘肃高考)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是(　　)
A.低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
【解析】选C。本题考查细胞膜的成分和功能。根据红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高与EPO有关可推测,低氧刺激可以增加人体内 EPO 的生成,进而增强造血功能,A正确;血红蛋白浓度升高与EPO有关,EPO 可提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟,从而适应低氧环境,B正确;EPO是一种激素,可使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高,但不是构成红细胞膜的重要成分,不能增强膜对氧气的通透性,C错误;EPO通过与造血(干)细胞膜上的相应受体结合,从而促进造血(干)细胞分化形成红细胞,这体现了细胞膜的信息交流功能,D正确。
6.(2025·广东高考)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(　　)
A化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
【解析】选D。化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究结果推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前提出,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后提出,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
7.★蛋白质糖基化是指在蛋白质合成的同时或合成后,在酶的催化下寡糖链被连接在肽链特定的糖基化位点,形成糖蛋白。在真核细胞中,这一过程需要内质网和高尔基体的参与,下列有关叙述错误的是(　　)
A.高尔基体功能障碍可能会影响到细胞膜的识别作用
B.蛋白质的糖基化在真核生物中普遍存在,也存在于原核生物中
C.在真核细胞中,蛋白质都是在内质网上合成的
D.在真核细胞中,高尔基体是细胞内大分子转运的枢纽
【解析】选C。高尔基体功能障碍,会影响糖蛋白的合成,进而影响细胞膜的识别作用,A正确;蛋白质的糖基化形成糖蛋白,在真核生物和原核生物中都普遍存在糖蛋白,B正确;蛋白质的合成场所是核糖体,C错误;高尔基体通过囊泡进行大分子的运输,是细胞内大分子转运的枢纽,D正确。
二、非选择题
8.(14分)学者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光,再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。一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测被激光照射的区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。
(1)细胞膜以________________为基本支架,此外还含有蛋白质和糖类等成分,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会________________;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子 __________________________________________。
(3)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,说明胆固醇对组成细胞膜成分分子的运动具有________(填“促进”或“限制”)作用,该结果____________(填“支持”或“不支持”)推测②。此项研究说明细胞膜具有____________性。
(4)最终漂白区域恢复的荧光强度比初始强度低,推测可能的原因:①荧光染料的荧光强度会随着时间流逝自主________________;②漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于______________的状态。若要证明推测①的成立,可以设计一个对照组,该组用荧光染料对细胞膜进行相同的处理,再对细胞膜上某一区域进行高强度激光照射,同时__________________________________________,预期结果是____________________________________________________________。
【解析】(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,此外还含有蛋白质和糖类等成分。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子上带有的荧光染料的荧光会自行恢复;②细胞膜具有一定的流动性,被漂白区域内外的细胞膜成分分子发生了位置互换。
(3)去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,则蛋白质分子运动加快,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,这说明胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用,该结果支持推测②,此项研究结果说明细胞膜具有一定的流动性。
(4)漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是因为随着时间流逝,荧光染料的荧光强度会自主下降,或漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于静止状态。为证明推测①的成立,对照组细胞膜用荧光染料进行相同处理后,再对细胞膜上的某一区域用高强度激光照射,同时限制细胞膜上分子的运动,预期结果是漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低。
答案:(1)磷脂双分子层　　
(2)自行恢复　位置互换
(3)限制　支持　流动
(4)下降　静止　限制细胞膜上分子的运动　漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低
- 7 -第二单元　细胞的基本结构与物质输入和输出
第5讲　细胞膜的结构与功能
课程标准解读与能力要求 知识网络概览
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.通过建立细胞膜流动镶嵌模型,学会利用模型解释和解决实际问题。 3.通过对细胞膜结构与成分探究历程的了解,提高分析和处理信息的能力。
考点一　细胞膜的功能
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞膜的功能
二、细胞膜的功能特点
易错辨析
1.在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质都不能进入细胞。(×)
分析:细胞膜的控制物质进出作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞,比如病毒。
2.在生命起源过程中,膜的出现至关重要,保障了细胞内部环境的独立和相对稳定。(√)
3.细胞膜上的受体是所有细胞间信息交流所必需的结构。(×)
分析:植物细胞通过胞间连丝进行信息交流。
4.相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。(√)
长句表达
(必修1 P40“问题探讨”)台盼蓝染液不能将活细胞染色,而可以使死细胞染色的原因是活细胞的细胞膜具有选择透过性,细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不被染色;死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝染液能够通过细胞膜进入细胞,因此死细胞可以被染成蓝色。
【扣点专练·通法悟道】
1.(2024·湖南高考)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
【解析】选A。本题考查细胞膜的组成和功能。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;细胞膜表面的糖类分子可与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂,这些糖类分子与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,所以磷脂是构成细胞膜的重要成分,D正确。
2.如图为细胞膜上承担物质运输的两类蛋白质及其功能示意图。两类蛋白质结构或功能的不同是(　　)
A.氨基酸种类、数目、排列顺序
B.结构贯穿细胞膜内外
C.进行离子的跨膜运输
D.具有选择透过性
【解析】选A。从题图中得出,二者均为贯穿膜内外的蛋白,B不符合题意;钠钾泵运输钠、钾离子,钾通道运输钾离子,均可进行离子跨膜运输,C不符合题意;二者均只能运输特定离子,体现了选择透过性,D不符合题意。
提升·关键能力——归纳与整合
五种常考的膜蛋白及其功能
考点二　细胞膜的成分和结构
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞膜成分的探索
1.相关实验:
实 验 一 实验 方法 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验
实验 现象 溶于脂质的物质容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜
实验 结论 推测细胞膜是由脂质组成的
实 验 二 实验 目的 探究细胞膜中脂质成分的类型
实验 方法 利用哺乳动物的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析
实验 结论 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多
实 验 三 实验 目的 英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力
实验 现象 发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力(人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低)
实验 结论 推测细胞膜可能还附有蛋白质
2.结论:
二、细胞膜的结构
1.细胞膜的结构探索:
2.细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)基本内容:
(2)结构特点:
名师点睛　流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能表现出选择透过性。
易错辨析
1.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。(×)
分析:脂肪不是生物膜的成分。
2.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。(√)
3.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。(√)
4.细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。(×)
分析:细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
5.糖蛋白分布于细胞膜的内侧,细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关,与糖链无关。(×)
分析:糖蛋白分布于细胞膜的外侧,细胞识别与糖蛋白有关。
长句表达
　(必修1 P45旁栏思考)虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因是一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
【命题探究·释疑解惑】
【典例】科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题。
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本支架的是________________,由于____________的分布,生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的________________________________,由此能较好地解释细胞膜结构的__________性。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如表:
膜的类别 蛋白质/ % 脂质(主要 是磷脂)/% 糖类/ %
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
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是________________________________________________,主要区别是_________
_______________________________________________。
【解析】(1)由生物膜的流动镶嵌模型可知,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于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,有的贯穿于整个磷脂双分子层,因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的,进而使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的蛋白质是可以运动的,证明了细胞膜具有一定的流动性。
(3)根据表中的数据进行分析可知,不同细胞的细胞膜的组成物质的种类相同,但物质的含量有一定的差别。
答案:(1)磷脂双分子层　蛋白质
(2)蛋白质分子可以运动　流动
(3)组成不同细胞膜的物质种类相同　组成不同细胞膜的物质含量有差别
破解策略
图解细胞膜的组成与结构决定了其功能
【扣点专练·通法悟道】
1.脂质体是磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如图所示),它可作为运载体携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞,进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是(　　)
A.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有亲水性头部和疏水性尾部
B.肿瘤细胞细胞膜上的两层磷脂分子并不是完全对称的
C.米托蒽醌应被包裹在脂质体的①处,以更好地进入肿瘤细胞
D.脂质体能与细胞膜发生融合使药物进入细胞
【解析】选C。磷脂分子的结构中有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此,磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层,A正确;磷脂双分子层中的两层是不完全相同的,如细胞膜的外侧含有糖蛋白,内侧没有,肿瘤细胞也不例外,B正确;米托蒽醌不易溶于水,因而可以被包裹在脂质体的②处,以更好地进入肿瘤细胞,C错误;脂质体与肿瘤细胞的融合依赖于磷脂双分子层的流动性,进而可以将药物送到相应的部位,D正确。
2.(2026·潮州模拟)科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一区域称为光漂白区,如图所示。下列相关说法错误的是(　　)
A.质膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.光漂白区磷脂分子可侧向自由移动
C.光漂白区一段时间后重新出现荧光
D.光漂白区高能激光束照射前后荧光强度不变
【解析】选D。质膜(细胞膜)主要由蛋白质和脂质组成,其中脂质约占细胞膜总量的50%,蛋白质约占40%,此外还有少量的糖类,A正确;细胞膜具有流动性,组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,光漂白区的磷脂分子也不例外,B正确;由于细胞膜具有流动性,其他区域有荧光标记的膜蛋白分子会移动到光漂白区,所以光漂白区一段时间后会重新出现荧光,C正确;用高能激光束照射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,所以光漂白区高能激光束照射后荧光强度会降低,照射前后荧光强度发生了变化,D错误。
3.科研人员对多种细胞膜结构进行了系统深入研究,统一了多种模型观点,阐明细胞膜的多种特征,如磷脂双分子层结构、流动镶嵌性、内外膜非对称性、不同功能细胞膜的差异性等。如图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型,研究发现,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,下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中③为该模型的基本支架,具有一定的流动性
B.图中a侧为细胞膜的外侧,该侧还应该含有糖类分子
C.图中①为通道蛋白,是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道
D.哺乳动物有核组织的细胞膜与红细胞膜在结构上可能存在差异
【解析】选C。③为磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本支架,具有一定的流动性,A正确;a侧有致密的蛋白层,为外侧,外侧还分布有多糖和蛋白质结合成的糖蛋白,B正确;细胞膜具有选择透过性,离子和小分子物质不能自由进出细胞,C错误;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,故与有核组织的细胞膜在结构上可能存在差异,D正确。
从教材走向高考
4.(必修1 P46“拓展应用”T2改编)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,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)脂质体表面抗体的作用是__________________________________________ ________。________(填“能”或“不能”)用激素替代,原因是__________。
(2)两类药物的包裹位置各不相同的原因是____________________________。
(3)请推测:脂质体到达细胞后,药物将如何进入细胞内发挥作用
____________________________________________________________。
【解析】(1)脂质体表面抗体的作用是识别作用,可以与靶器官特异性结合。而激素在起作用时也是与作用细胞或器官特异性结合,所以能用激素代替。
(2)脂质体由两层磷脂分子构成,两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;而脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地被包裹在其中。
(3)由于脂质体是由磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
答案:(1)作为引导物,能特异性与靶器官结合　能　由于激素也能作用于特定的靶器官或靶细胞,因此可以用激素替代
(2)由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地被包裹在其中
(3)由于脂质体是由磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用
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体验高考·淬炼考能
1.(2024·贵州高考)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是(　　)
A.实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B.脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C.肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D.靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
【解析】选C。本题考查细胞膜的功能及内环境的相关知识。由于毛细血管通透性不同,导致物质进出细胞有差异,实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异,A正确。有的器官可以被台盼蓝染色,说明大分子物质可以进入组织液,而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液;脑和骨骼肌等未被染色,是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液,且这些细胞的细胞膜能控制物质进出;肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液,B正确、C错误。根据题目信息分析,不同器官中毛细血管通透性有差异,所以,靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,通透性大的器官药物相对分子质量可以稍大,通透性小的器官药物相对分子质量一定要小,使得药物能够顺利进入该器官,D正确。
2.(2022·河北高考)关于细胞膜的叙述,错误的是(　　)
A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
【解析】选C。细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流,如囊泡运输蛋白质,A正确;在细胞膜上,有蛋白质起载体作用,参与运输过程,协助离子跨膜运输,B正确;细胞膜上的蛋白质,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,并不是均匀分散在脂质中,C错误;细胞膜上多种蛋白质与糖类结合,形成糖蛋白,糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系,参与细胞间的信息交流,D正确。
3.(2022·江苏高考)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是(　　)
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
【解析】选A。本题考查生物膜的元素组成等知识。线粒体内膜属于生物膜,生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质由C、H、O、N等元素组成,磷脂由C、H、O、N、P组成,二者均不含Si、Ca、Na,A正确,B、C、D错误。
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锁定新情境:
细菌、病毒感染的检测新方法
　　据报道,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。
基于核心素养的新考向:
1.(结构与功能观)聚联乙炔细胞膜识别器模拟了细胞膜的________功能。
2.(生命的物质观)这类被镶嵌进去的物质很可能含有____________________ ______成分,原因是____________________________。
【解析】1.聚联乙炔细胞膜识别器模拟的是细胞膜的信息交流功能。
2.细胞膜的信息交流功能主要依赖于细胞膜上的糖蛋白。主要是因为细胞膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。
答案:1.信息交流
2.糖类和蛋白质　细胞膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关
- 15 -(共46张PPT)
第二单元　细胞的基本结构与物质输入和输出
第5讲　细胞膜的结构与功能
考点一　细胞膜的功能
考点二　细胞膜的成分和结构
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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.通过建立细胞膜流动镶嵌模型,学会利用模型解释和解决实际问题。 3.通过对细胞膜结构与成分探究历程的了解,提高分析和处理信息的能力。
考点一　细胞膜的功能
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞膜的功能
二、细胞膜的功能特点
易错辨析
1.在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质都不能进入细胞。( )
分析:细胞膜的控制物质进出作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物
质有可能进入细胞,比如病毒。
2.在生命起源过程中,膜的出现至关重要,保障了细胞内部环境的独立和相
对稳定。( )
3.细胞膜上的受体是所有细胞间信息交流所必需的结构。( )
分析:植物细胞通过胞间连丝进行信息交流。
4.相邻两个细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。( )
×
√
×
√
长句表达
(必修1 P40“问题探讨”)台盼蓝染液不能将活细胞染色,而可以使死细胞染
色的原因是活细胞的细胞膜________________,细胞不需要的物质,不易通过
细胞膜,因此________________;死细胞的细胞膜失去__________________的
功能,台盼蓝染液能够通过细胞膜进入细胞,因此死细胞可以____________。
具有选择透过性
活细胞不被染色
控制物质进出细胞
被染成蓝色
【扣点专练·通法悟道】
1.(2024·湖南高考)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是(　　)
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
√
【解析】选A。本题考查细胞膜的组成和功能。饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;细胞膜表面的糖类分子可与蛋白质、脂质结合形成糖蛋白和糖脂,这些糖类分子与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,所以磷脂是构成细胞膜的重要成分,D正确。
2.如图为细胞膜上承担物质运输的两类蛋白质及其功能示意图。两类蛋白质结构或功能的不同是(　　)
A.氨基酸种类、数目、排列顺序
B.结构贯穿细胞膜内外
C.进行离子的跨膜运输
D.具有选择透过性
√
【解析】选A。从题图中得出,二者均为贯穿膜内外的蛋白,B不符合题意;钠钾泵运输钠、钾离子,钾通道运输钾离子,均可进行离子跨膜运输,C不符合题意;二者均只能运输特定离子,体现了选择透过性,D不符合题意。
提升·关键能力——归纳与整合
五种常考的膜蛋白及其功能
考点二　细胞膜的成分和结构
【要点梳理·夯基固本】
一、细胞膜成分的探索
1.相关实验:
实 验 一 实验 方法 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行
了上万次的实验
实验 现象 溶于脂质的物质________________;不溶于脂质的物质
_________________
实验 结论 推测细胞膜是由______组成的
容易穿过细胞膜
不容易穿过细胞膜
脂质
实 验 二 实验 目的 探究细胞膜中脂质成分的类型
实验 方法 利用__________的红细胞,通过一定的方法制备出纯净
的细胞膜,进行化学分析
实验 结论 组成细胞膜的脂质有______________,其中______含量
最多
哺乳动物
磷脂和胆固醇
磷脂
实 验 三 实验 目的 英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力
实验 现象 发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
(人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表
面张力会降低)
实验 结论 推测_______________________
细胞膜可能还附有蛋白质
2.结论:
二、细胞膜的结构
1.细胞膜的结构探索:
2.细胞膜的流动镶嵌模型:
(1)基本内容:
(2)结构特点:
名师点睛　流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能表现出
选择透过性。
易错辨析
1.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。( )
分析:脂肪不是生物膜的成分。
2.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。( )
3.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。( )
4.细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。( )
分析:细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
5.糖蛋白分布于细胞膜的内侧,细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关,与糖链
无关。( )
分析:糖蛋白分布于细胞膜的外侧,细胞识别与糖蛋白有关。
×
√
√
×
×
长句表达
(必修1 P45旁栏思考)虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的
原因是________________________________________________________
________________________________________________________。
一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是
细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
【命题探究·释疑解惑】
【典例】科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题。
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本支架的是________________,由于____________的分布,生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的_________________________,由此能较好地解释细胞膜结构的__________性。
磷脂双分子层　
蛋白质
蛋白质分子可以运动　
流动
【解析】(1)由生物膜的流动镶嵌模型可知,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于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,有的贯穿于整个磷脂双分子层,因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的,进而使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的蛋白质是可以运动的,证明了细胞膜具有一定的流动性。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如表:
膜的类别 蛋白质/% 脂质(主要是磷脂)/% 糖类/%
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
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是________________________________________________,主要区别是
________________________________________________________。
组成不同细胞膜的物质种类相同　
组成不同细胞膜的物质含量有差别
【解析】 (3)根据表中的数据进行分析可知,不同细胞的细胞膜的组成物质的种类相同,但物质的含量有一定的差别。
破解策略
图解细胞膜的组成与结构决定了其功能
【扣点专练·通法悟道】
1.脂质体是磷脂双分子层构成的球形载药系统(结构如图所示),它可作为运载体携带药物米托蒽醌(不易溶于水)进入肿瘤细胞,进而抑制肿瘤细胞的增殖。下列说法错误的是(　　)
A.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其
具有亲水性头部和疏水性尾部
B.肿瘤细胞细胞膜上的两层磷脂分子并不是完全对称的
C.米托蒽醌应被包裹在脂质体的①处,以更好地进入肿瘤细胞
D.脂质体能与细胞膜发生融合使药物进入细胞
√
【解析】选C。磷脂分子的结构中有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此,磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层,A正确;磷脂双分子层中的两层是不完全相同的,如细胞膜的外侧含有糖蛋白,内侧没有,肿瘤细胞也不例外,B正确;米托蒽醌不易溶于水,因而可以被包裹在脂质体的②处,以更好地进入肿瘤细胞,C错误;脂质体与肿瘤细胞的融合依赖于磷脂双分子层的流动性,进而可以将药物送到相应的部位,D正确。
2.(2026·潮州模拟)科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一区域称为光漂白区,如图所示。下列相关说法错误的是(　　)
A.质膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.光漂白区磷脂分子可侧向自由移动
C.光漂白区一段时间后重新出现荧光
D.光漂白区高能激光束照射前后荧光强度不变
√
【解析】选D。质膜(细胞膜)主要由蛋白质和脂质组成,其中脂质约占细胞膜总量的50%,蛋白质约占40%,此外还有少量的糖类,A正确;细胞膜具有流动性,组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,光漂白区的磷脂分子也不例外,B正确;由于细胞膜具有流动性,其他区域有荧光标记的膜蛋白分子会移动到光漂白区,所以光漂白区一段时间后会重新出现荧光,C正确;用高能激光束照射质膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,所以光漂白区高能激光束照射后荧光强度会降低,照射前后荧光强度发生了变化,D错误。
3.科研人员对多种细胞膜结构进行了系统深入研究,统一了多种模型观点,阐明细胞膜的多种特征,如磷脂双分子层结构、流动镶嵌性、内外膜非对称性、不同功能细胞膜的差异性等。如图为科研人员提出的哺乳动物组织的细胞膜模型,研究发现,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,下列相关叙述错误的是(　　)
A.图中③为该模型的基本支架,具有一定的流动性
B.图中a侧为细胞膜的外侧,该侧还应该含有糖类分子
C.图中①为通道蛋白,是部分离子和小分子物质自由进出细胞的通道
D.哺乳动物有核组织的细胞膜与红细胞膜在结构上可能存在差异
√
【解析】选C。③为磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本支架,具有一定的流动性,A正确;a侧有致密的蛋白层,为外侧,外侧还分布有多糖和蛋白质结合成的糖蛋白,B正确;细胞膜具有选择透过性,离子和小分子物质不能自由进出细胞,C错误;哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,故与有核组织的细胞膜在结构上可能存在差异,D正确。
从教材走向高考
4.(必修1 P46“拓展应用”T2改编)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,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在双分子层中,脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)脂质体表面抗体的作用是__________________________________。________(填“能”或“不能”)用激素替代,原因是______________________
____________________________________________。
(2)两类药物的包裹位置各不相同的原因是_________________________
______________________________________________________________
_____________________________________________________________
_______________。
作为引导物,能特异性与靶器官结合
能
由于激素也能作用于特定的靶器官或靶细胞,因此可以用激素替代
由双层磷脂分子构成的脂质体,两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地被包裹在其中
【解析】(1)脂质体表面抗体的作用是识别作用,可以与靶器官特异性结合。而激素在起作用时也是与作用细胞或器官特异性结合,所以能用激素代替。
(2)脂质体由两层磷脂分子构成,两层磷脂分子之间的部分是疏水的,脂溶性药物能被稳定地包裹在其中;而脂质体的内部是水溶液的环境,能在水中结晶的药物可稳定地被包裹在其中。
(3)请推测:脂质体到达细胞后,药物将如何进入细胞内发挥作用
____________________________________________________________
____________________________________________________________
____________________________________________________________ 。
由于脂质体是由磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用
【解析】 (3)由于脂质体是由磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
悟高考·瞻动向
体验高考·淬炼考能
1.(2024·贵州高考)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是(　　)
A.实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B.脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C.肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D.靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
√
【解析】选C。本题考查细胞膜的功能及内环境的相关知识。由于毛细血管通透性不同,导致物质进出细胞有差异,实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异,A正确。有的器官可以被台盼蓝染色,说明大分子物质可以进入组织液,而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液;脑和骨骼肌等未被染色,是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液,且这些细胞的细胞膜能控制物质进出;肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液,B正确、C错误。根据题目信息分析,不同器官中毛细血管通透性有差异,所以,靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性,通透性大的器官药物相对分子质量可以稍大,通透性小的器官药物相对分子质量一定要小,使得药物能够顺利进入该器官,D正确。
2.(2022·河北高考)关于细胞膜的叙述,错误的是(　　)
A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
√
【解析】选C。细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流,如囊泡运输蛋白质,A正确;在细胞膜上,有蛋白质起载体作用,参与运输过程,协助离子跨膜运输,B正确;细胞膜上的蛋白质,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,并不是均匀分散在脂质中,C错误;细胞膜上多种蛋白质与糖类结合,形成糖蛋白,糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系,参与细胞间的信息交流,D正确。
3.(2022·江苏高考)下列各组元素中,大量参与组成线粒体内膜的是(　　)
A.O、P、N B.C、N、Si
C.S、P、Ca D.N、P、Na
【解析】选A。本题考查生物膜的元素组成等知识。线粒体内膜属于生物膜,生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,蛋白质由C、H、O、N等元素组成,磷脂由C、H、O、N、P组成,二者均不含Si、Ca、Na,A正确,B、C、D错误。
√
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　　据报道,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。
基于核心素养的新考向:
1.(结构与功能观)聚联乙炔细胞膜识别器模拟了细胞膜的__________功能。
2.(生命的物质观)这类被镶嵌进去的物质很可能含有______________成分,
原因是________________________________________________________
___________________________________________________。
【解析】1.聚联乙炔细胞膜识别器模拟的是细胞膜的信息交流功能。
2.细胞膜的信息交流功能主要依赖于细胞膜上的糖蛋白。主要是因为细
胞膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白与细胞表面的识别、
细胞间的信息传递等功能密切相关。
信息交流
糖类和蛋白质
细胞膜外的糖类分子和蛋白质分子结合形成的糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关

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