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第1課時(shí)
細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能
課標(biāo)要求
概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，并參與細(xì)胞間的信息交流。
考點(diǎn)一　細(xì)胞膜的功能
考點(diǎn)二　對細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
考點(diǎn)三　流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
內(nèi)容索引
重溫高考 真題演練
課時(shí)精練
考點(diǎn)一
細(xì)胞膜的功能
1.細(xì)胞膜：也稱質(zhì)膜，是細(xì)胞的 。
2.功能
歸納 夯實(shí)必備知識
邊界
將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開
胞吞、
激素
胞間連絲
精卵
胞吐
結(jié)合
源于必修1 P40“問題探討”：鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用_____
___染液，用它染色時(shí)，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。這種鑒別動物細(xì)胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。
臺盼
藍(lán)
1.植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞壁嗎？
拓展 提升科學(xué)思維
提示　任何細(xì)胞的邊界都是細(xì)胞膜，細(xì)胞壁有全透性，不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
2.如圖是細(xì)胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析回答：
(1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱：① ；② ；③ 。
(2)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？
提示　分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式。
受體
信號分子
胞間連絲
(3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性？
提示　受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號分子的結(jié)合具有特異性。
(4)是否所有信號分子的受體都在細(xì)胞膜上？并說明理由。
提示　不是，有些小分子如脂溶性的信號分子(如性激素)的受體在細(xì)胞內(nèi)部。
(5)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說明理由。
提示　不是，如高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲進(jìn)行信息交流時(shí)不需要細(xì)胞膜上的受體。
1.如圖是細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是
A.功能①在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用
B.功能②表示進(jìn)入細(xì)胞
的物質(zhì)對細(xì)胞都有利
C.胰島素調(diào)控生命活動
可用圖中③表示
D.相鄰的高等植物細(xì)胞
可通過功能④進(jìn)行信息交流
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
功能①是指細(xì)胞膜具有將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開的功能，在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用，A正確；
進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞不一定都有利，B錯誤；
③表示細(xì)胞膜上的受體與相應(yīng)的信號分子結(jié)合完成信息傳遞的過程，胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示，C正確；
相鄰的高等植物細(xì)胞可通過功能④(如胞間連絲)進(jìn)行信息交流，D正確。
2.(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動中起著重要作用，下列相關(guān)敘述錯誤的是
A.肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白
B.腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有主動運(yùn)輸水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
C.甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白
D.肺部細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白
√
胰高血糖素可催化肝糖原水解為葡萄糖，說明肝細(xì)胞膜上有其相應(yīng)的受體蛋白，A正確；
水分子的跨膜運(yùn)輸屬于被動運(yùn)輸，B錯誤；
促甲狀腺激素的靶細(xì)胞是甲狀腺細(xì)胞，甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白，C正確；
新冠病毒主要攻擊人的肺部，肺部細(xì)胞是其靶細(xì)胞，其細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白，D正確。
四種常考的膜蛋白及其功能
歸納提升
(1)信號分子(如激素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白：糖蛋白。
(2)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：膜上用于協(xié)助擴(kuò)散的通道蛋白和用于主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。
(3)具有催化作用的酶：如好氧細(xì)菌細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細(xì)胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運(yùn)輸?shù)?。
(4)識別蛋白：用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識別的糖蛋白(如精子和卵細(xì)胞間的識別，免疫細(xì)胞對抗原的特異性識別等)。
考點(diǎn)二
對細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
1.對細(xì)胞膜成分的探索
歸納 夯實(shí)必備知識
脂質(zhì)
磷脂和
膽固醇
磷脂
連續(xù)的兩層
蛋白質(zhì)
源于必修1 P42：磷脂是一種由 等組成的分子，磷酸“頭部”是 ，兩個(gè)脂肪酸一端為_________
_________。
甘油、脂肪酸、磷酸
疏水的
“尾”部
親水的
成分 所占比例 在細(xì)胞膜中的作用
脂質(zhì) 約50% 其中 是細(xì)胞膜的基本支架；______
是動物細(xì)胞膜的重要成分
蛋白質(zhì) 約40% 功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的 越多
糖類 2%～10% 被稱作 ，與細(xì)胞膜上的 結(jié)合形成_____________
2.細(xì)胞膜的成分及其在細(xì)胞膜中的作用
磷脂雙分子層
膽固醇
種類和數(shù)量
糖被
蛋白質(zhì)或脂質(zhì)
糖蛋白或糖脂
3.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
暗－亮－暗
蛋白質(zhì)－脂質(zhì)
－蛋白質(zhì)
靜
態(tài)
小鼠
人
流動鑲嵌
源于必修1 P44“科學(xué)方法”：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出 的一種假說，再用進(jìn)一步的____________對已建立的假說進(jìn)行 。
解釋某一生物學(xué)問題
觀察與實(shí)驗(yàn)
修正和補(bǔ)充
1.用丙酮從人的胰島B細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣和水的界面鋪展成單層，測得單分子層的面積遠(yuǎn)大于胰島B細(xì)胞表面積的2倍。請分析原因。
拓展 提升科學(xué)思維
提示　胰島B細(xì)胞中除細(xì)胞膜外，還有核膜和各種細(xì)胞器膜，它們的膜中都含有磷脂分子。
2.在小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，若降低溫度，細(xì)胞完全融合所需要的時(shí)間明顯延長，請分析原因。
提示　溫度會影響分子的運(yùn)動，進(jìn)而影響細(xì)胞膜的流動性。
3.下列關(guān)于真核細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是
A.構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
B.生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所
C.細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)
D.肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，沒有脂肪，A錯誤；
生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器中進(jìn)行，B錯誤；
植物細(xì)胞之間的信息交流不通過細(xì)胞膜上的受體，而是通過胞間連絲，C錯誤；
葡萄糖需要載體才能穿過細(xì)胞膜，而肌細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用需要葡萄糖，所以肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體，D正確。
4.(不定項(xiàng))(2023·河北衡水高三檢測)下列關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的說法，正確的是
A.羅伯特森通過光學(xué)顯微鏡觀察，提出了“亮—暗—亮”的三明治結(jié)構(gòu)
是一種靜態(tài)模型
B.人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有流動性
C.歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)入細(xì)胞是因
為細(xì)胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇
D.辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型
√
√
羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)，他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，A錯誤；
小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動性，B正確；
歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，據(jù)此推測出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，C錯誤。
不同動物的紅細(xì)胞比較
歸納提升
考點(diǎn)三
流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1.結(jié)構(gòu)模型(流動鑲嵌模型)
歸納 夯實(shí)必備知識
2.基本內(nèi)容
側(cè)向
屏障作用
表面
部分或全部
貫穿
物質(zhì)運(yùn)輸
細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞
3.結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： 。
(1)原因：構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以 移動、膜中的 分子大多也是可以運(yùn)動的。
(2)生理意義：對于細(xì)胞完成 、生長、分裂、運(yùn)動等功能具有重要意義。
(3)實(shí)例：變形蟲變形； ；分泌蛋白的傳遞分泌。
(4)影響因素：主要受 影響，在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性 ，但溫度超出一定范圍，會導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)被破壞。
流動性
側(cè)向自由
蛋白質(zhì)
物質(zhì)運(yùn)輸
細(xì)胞融合
溫度
增強(qiáng)
4.功能特點(diǎn)： 。
(1)表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子 ，大分子、不被選擇的離子和小分子 。
(2)原因：遺傳性→結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：____________________________________
_______→選擇性。
(3)實(shí)例：植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細(xì)胞對K＋的吸收和Na＋的排出等。
(4)影響因素
①內(nèi)因：膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。
②外因：溫度、pH、O2濃度等。
選擇透過性
可以通過
不能通過
轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類、數(shù)量或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)
的變化
源于必修1 P45“旁欄思考”：雖然細(xì)胞膜內(nèi)部分是疏水的，水分子仍能跨膜運(yùn)輸?shù)脑颍阂皇莀__________________________
_______________________；二是__________________________
________________________________。
水分子極小，可以通過由于磷
脂分子運(yùn)動而產(chǎn)生的間隙
細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，水
分子可以通過通道蛋白通過細(xì)胞膜
脂質(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部，可使膜的通透性降低，對于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。
拓展 提升科學(xué)思維
(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？兩類藥物的包裹位置不相同的原因是什么？
提示　甲處、乙處；兩層磷脂分子之間是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質(zhì)體內(nèi)部是水溶液，能在水中結(jié)晶的藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中。
(2)若脂質(zhì)體運(yùn)送的藥物是抗癌藥物，則抗體的作用是什么？
提示　脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞。
(3)脂質(zhì)體到達(dá)靶細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？該過程利用了膜的什么特點(diǎn)？
提示　脂質(zhì)體與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相似，到達(dá)靶細(xì)胞后可能會與細(xì)胞膜發(fā)生融合，也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運(yùn)入細(xì)胞。利用了膜的流動性。
5.關(guān)于下圖的描述，正確的是
A.該圖示結(jié)構(gòu)上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，但一定不會發(fā)生氨基酸的脫
水縮合
B.X與X之間能發(fā)生脫水縮合，但X不
能與其他化合物發(fā)生縮合反應(yīng)
C.在細(xì)胞的生命歷程中，該圖示結(jié)構(gòu)
的通透性未變
D.氨基酸、乙酰膽堿、葡萄糖、胰島素等物質(zhì)被識別后并進(jìn)入細(xì)胞的方
式都與該圖中的蛋白質(zhì)有關(guān)
√
突破 強(qiáng)化關(guān)鍵能力
圖示結(jié)構(gòu)含有磷脂雙分子層和糖蛋白，可表示細(xì)胞膜，細(xì)胞膜上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，如原核生物的細(xì)胞膜上有多種酶附著，可發(fā)生有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水的反應(yīng)，而氨基酸脫水縮合發(fā)生在核糖體上，核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)，A正確；
葡萄糖之間能發(fā)生脫水縮合，葡萄糖與其他化合物也能發(fā)生縮合反應(yīng)，B錯誤；
細(xì)胞衰老過程中，細(xì)胞膜的通透性改變，C錯誤；
胰島素和乙酰膽堿不進(jìn)入細(xì)胞，D錯誤。
6.(2023·山東棗莊高三模擬)下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是
A.構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子均勻地分布在膜的兩側(cè)
B.向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會留下一個(gè)空洞
C.細(xì)胞膜內(nèi)部是親水的，因此水分子可以通過細(xì)胞膜
D.細(xì)胞膜的選擇透過性與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)
√
組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，不是均勻地分布在膜的兩側(cè)，A錯誤；
細(xì)胞膜具有流動性，磷脂和大部分蛋白質(zhì)可以運(yùn)動，細(xì)胞膜上不會留下一個(gè)空洞，B錯誤；
細(xì)胞膜內(nèi)部是疏水的，C錯誤；
細(xì)胞膜具有選擇透過性是因?yàn)椴煌?xì)胞膜上載體蛋白種類和數(shù)量不同，與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)，D正確。
三個(gè)“決定”解讀細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性
歸納提升
四
重溫高考 真題演練
1.(2021·浙江6月選考，4改編)細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是
A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分
子層是完全對稱的
B.膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強(qiáng)膜的流動性
C.物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動運(yùn)輸過程與膜蛋白無關(guān)
D.有些膜蛋白能識別并接受來自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號
1
2
3
4
√
磷脂雙分子層不包括膜蛋白，是在有水的環(huán)境中自發(fā)形成的，由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的，但具有識別作用的糖脂或糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)，故磷脂雙分子層是不完全對稱的，A錯誤；
磷脂的尾部與膽固醇一起存在于
磷脂雙分子層的內(nèi)部，而非鑲嵌
或貫穿在膜中，且由于膽固醇是
“剛性的”，會限制膜的流動性，B錯誤；
1
2
3
4
物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，其中協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即與膜蛋白有關(guān)，C錯誤。
1
2
3
4
2.(2018·天津，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是
選項(xiàng) 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A 位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體
B 位于靶細(xì)胞膜，識別并結(jié)合激素 載體
C 位于類囊體薄膜，催化ATP合成 酶
D 位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫 抗原
√
1
2
3
4
膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)；位于靶細(xì)胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素；位于類囊體薄膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌細(xì)胞膜上的抗原可以引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫。
1
2
3
4
3.(2016·全國Ⅲ，1)下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，正確的是
A.細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的
B.細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同
C.分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象
D.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的
1
2
3
4
√
1
2
3
4
主動運(yùn)輸可以使離子從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)輸，以保證活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，所以細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的，A錯誤；
細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細(xì)胞膜上有糖蛋白，線粒體膜上有與有氧呼吸有關(guān)的酶等，B錯誤；
膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，膽固醇屬于固醇類物質(zhì)，固醇與磷脂都屬于脂質(zhì)，D錯誤。
4.(不定項(xiàng))(2021·遼寧，18)肝癌細(xì)胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過微囊泡的形式分泌，如圖所示。微囊泡被單核細(xì)胞攝取后，PKM2進(jìn)入單核細(xì)胞內(nèi)既可催化細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的生成，又可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化成為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞分泌的各種細(xì)胞因子進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的生長增殖和微囊泡的形成。下列有關(guān)敘述正確的是
A.微囊泡的形成依賴于細(xì)胞膜的流動性
B.單核細(xì)胞分化過程中進(jìn)行了基因的選擇性表達(dá)
C.PKM2主要在單核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中起催化作用
D.細(xì)胞因子促進(jìn)肝癌細(xì)胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調(diào)節(jié)
√
1
2
3
4
√
√
微囊泡是細(xì)胞膜包裹PKM2形成的囊泡，該過程依賴于細(xì)胞膜的流動性，A正確；
分化的實(shí)質(zhì)為基因的選擇性表達(dá)，B正確；
PKM2可催化細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的生
成，故主要在單核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中起
催化作用，C錯誤。
1
2
3
4
1.判斷關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述
(1)膜蛋白選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)離子，有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定(　　)
(2)若膜蛋白具有信息傳遞功能，則該蛋白可能是胰島素的受體(　　)
(3)科研上鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染色法，活的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色(　　)
(4)膜的選擇透過性既與磷脂分子對水的親疏有關(guān)，又與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)(　　)
√
五分鐘　查落實(shí)
√
×
√
2.判斷關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索的敘述
(1)歐文頓提取了細(xì)胞膜并證明了細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成(　　)
(2)常需要利用進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)對已建立的假設(shè)進(jìn)行修正和補(bǔ)充(　　)
(3)羅伯特森提出生物膜由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(　　)
(4)利用放射性同位素標(biāo)記法進(jìn)行人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，證明細(xì)胞膜具有流動性(　　)
√
×
×
×
3.判斷關(guān)于流動鑲嵌模型的敘述
(1)貫穿磷脂雙分子層的膜蛋白其跨膜中間區(qū)段主要由親水性氨基酸構(gòu)成
(　　)
(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，磷酸和脂肪酸可作為合成磷脂的原料(　　)
(3)脂質(zhì)體的形成與磷脂分子中兩條脂肪酸鏈的親水性密切相關(guān)(　　)
(4)生物膜上的多糖分子具有識別、運(yùn)輸和保護(hù)等重要功能(　　)
√
×
×
×
4.填空默寫
(1)(必修1 P40～41)細(xì)胞膜的功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞； 。
(2)(必修1 P43)細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的，此外還有少量的糖類；功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜， 。
(3)(必修1 P45)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有 ，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動。
(4)(必修1 P45)糖被：細(xì)胞膜的 與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的糖類分子，其與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的 等功能有密切關(guān)系。
進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多
流動性
外表面
信息傳遞
五
課時(shí)精練
一、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求。
1.將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部提取出來，將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測得單分子層的表面積相當(dāng)于原來細(xì)胞膜表面積的兩倍。下列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)與此結(jié)果最相符的是
A.人的肝細(xì)胞 B.蛙的紅細(xì)胞
C.洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞 D.大腸桿菌細(xì)胞
√
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人的肝細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞中含有細(xì)胞膜、多種細(xì)胞器膜以及核膜，將磷脂成分全部提取出來，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的表面積將大于細(xì)胞膜表面積的兩倍；大腸桿菌屬于原核細(xì)胞，只有細(xì)胞膜，沒有其他膜結(jié)構(gòu)，所以磷脂分子的面積是細(xì)胞膜表面積的兩倍。
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2.下列屬于對細(xì)胞膜功能的描述且正確的是
①細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定　②水生植物麗藻通過細(xì)胞膜的主動運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高　③細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系　④辛格和尼科爾森提出了流動鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的
A.①②③ B.②③④
C.①②④ D.①②③④
√
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細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，屬于細(xì)胞膜的功能；水生植物麗藻通過細(xì)胞膜的主動運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高，體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出的功能；細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系，細(xì)胞間的信息交流屬于細(xì)胞膜的功能；辛格和尼科爾森提出了流動鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的，屬于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不屬于細(xì)胞膜的功能。綜上所述，A正確。
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酶與底物都不是細(xì)胞，不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象，B符合題意。
3.(2023·河北石家莊二中高三模擬)下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象的是
A.激素與細(xì)胞上的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝
B.酶與底物結(jié)合，催化反應(yīng)的進(jìn)行
C.精子和卵細(xì)胞結(jié)合，形成受精卵
D.免疫系統(tǒng)識別并清除癌細(xì)胞
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4.(2023·沈陽高三模擬)下列關(guān)于生物膜的敘述，錯誤的是
A.各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)相同
B.生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱
C.構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動
D.細(xì)胞膜在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過程中起決定性作用
√
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生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，但是各種生物膜的化學(xué)成分含量有差異，有些生物膜還含有糖類等，化學(xué)組成不同，結(jié)構(gòu)也不同，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，A錯誤；
細(xì)胞內(nèi)所有膜統(tǒng)稱為生物膜，如細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等，B正確；
磷脂分子可以側(cè)向自由移動，生物膜具有一定的流動性，C正確；
細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過程中起決定性作用，D正確。
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5.熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)中具有重要的應(yīng)用，包括三個(gè)步驟：綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，細(xì)胞膜上呈現(xiàn)一定強(qiáng)度的綠色；激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光；檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實(shí)驗(yàn)過程如圖甲，結(jié)果如圖乙。下列說法錯誤的是
A.該技術(shù)說明細(xì)胞膜具有流動性
B.應(yīng)用該技術(shù)可以測定膜上單個(gè)
蛋白質(zhì)的流動速率
C.降低實(shí)驗(yàn)溫度，漂白區(qū)域熒光
強(qiáng)度恢復(fù)到F2的時(shí)間將延長
D.理論分析，漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時(shí)間，熒光強(qiáng)度F2仍小于F1
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由實(shí)驗(yàn)可知，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有流動性，A正確；
應(yīng)用該技術(shù)只能測定群體蛋白質(zhì)的流動速率，B錯誤；
降低溫度，膜的流動性降低，
漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)到F2
的時(shí)間延長，C正確；
由實(shí)驗(yàn)過程中一部分熒光消
失可知，即使漂白區(qū)域恢復(fù)
足夠長的時(shí)間，熒光強(qiáng)度仍將小于漂白前，D正確。
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6.科學(xué)家設(shè)計(jì)了僅1納米寬的分子轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由紫外光驅(qū)動，能以每秒200萬～300萬的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而在單個(gè)細(xì)胞的膜上鉆孔。當(dāng)分子轉(zhuǎn)子與特定的靶細(xì)胞結(jié)合后，就有望將治療試劑運(yùn)送到
這些細(xì)胞中，或者直接誘導(dǎo)這些細(xì)胞死亡。如圖為分
子轉(zhuǎn)子鉆孔過程的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是
A.將治療試劑運(yùn)送到細(xì)胞中，分子轉(zhuǎn)子需要鉆開兩層生物膜
B.鉆孔后才可以運(yùn)送治療試劑，不能說明細(xì)胞膜具有選擇透過性
C.該過程體現(xiàn)出磷脂分子具有流動性，而蛋白質(zhì)分子無流動性
D.一個(gè)細(xì)胞是否能成為靶細(xì)胞，很可能與其表面的糖蛋白有關(guān)
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√
細(xì)胞膜是單層膜，A錯誤；
鉆孔前治療試劑不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，說明細(xì)胞膜具有選擇透過性，B錯誤；
細(xì)胞膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的，圖
示過程不能體現(xiàn)出蛋白質(zhì)分子無流動性，C錯誤；
糖蛋白與細(xì)胞識別有關(guān)，D正確。
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7.IL—6R基因編碼的IL—6R是細(xì)胞膜上的一種受體蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，IL—6R基因的過度表達(dá)會激活胞內(nèi)信號分子STAT3蛋白，形成二聚體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)靶基因的異常表達(dá)，引發(fā)惡性腫瘤。下列敘述錯誤的是
A.IL—6R的作用說明細(xì)胞膜有進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流的功能
B.IL—6R基因過度表達(dá)前后，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別
C.二聚體通過核孔轉(zhuǎn)移到核內(nèi)實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的信息傳遞
D.二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶蛑辉谀[瘤細(xì)胞中表達(dá)
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二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶虿⒉恢皇窃谀[瘤細(xì)胞中表達(dá)，D錯誤。
8.(2023·江蘇泗陽縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高三期中)分散到水溶液中的磷脂分子會自發(fā)組裝成充滿液體的球狀小泡，稱為脂質(zhì)體。如圖是一種能定向運(yùn)送藥物的“隱形脂質(zhì)體”。據(jù)圖分析錯誤的是
A.脂質(zhì)體的“膜”與細(xì)胞膜均以磷脂雙分子層為基本支架
B.圖中脂質(zhì)體所運(yùn)載的藥物B為水溶性藥物
C.脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識
別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送
到癌細(xì)胞
D.由于脂質(zhì)體表面不具備可供白細(xì)
胞識別的糖蛋白，故能避免被白細(xì)胞識別和清除
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脂質(zhì)體的“膜”結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似，
兩者均以磷脂雙分子層為基本支架，
A正確；
磷脂分子的頭部具有親水性，尾部
具有疏水性，圖中藥物A位于脂質(zhì)
體內(nèi)部，接近磷脂分子的頭部，為水溶性藥物，藥物B位于磷脂雙分子層中，接近磷脂分子的尾部，為脂溶性藥物，B錯誤；
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脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性地識別癌細(xì)胞，將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞，從而殺死癌細(xì)胞，C正確；
糖蛋白與細(xì)胞表面的識別有關(guān)，
“隱形脂質(zhì)體”在運(yùn)送藥物的過
程中，能避免被吞噬細(xì)胞識別和
清除，原因可能是脂質(zhì)體表面不
具備可供吞噬細(xì)胞識別的糖蛋白，D正確。
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二、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)符合題目要求。
9.(2023·長沙高三期中)在流動鑲嵌模型提出后，研究人員又提出了如圖所示的脂筏模型：在生物膜上，膽固醇和磷脂等富集區(qū)域形成脂筏，其上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白。下列相關(guān)敘述正確的是
A.磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架
B.膜上僅脂筏中的蛋白質(zhì)可自由
運(yùn)動
C.脂筏也參與細(xì)胞間的信息交流
D.脂筏有利于膜功能的高效執(zhí)行
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生物膜上的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動的，B錯誤；
細(xì)胞間的信息交流多數(shù)依賴于細(xì)胞膜上的特異性受體(蛋白質(zhì))，而脂筏上具有多種特異性膜蛋白，
因此其可能與細(xì)胞間的信息傳
遞有關(guān)，C正確；
脂筏上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功
能的各種膜蛋白，有利于膜功
能的高效執(zhí)行，D正確。
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10.如圖表示機(jī)體局部發(fā)炎時(shí)血液中白細(xì)胞進(jìn)入組織液的一種方式。據(jù)圖可知，細(xì)胞膜具有
A.選擇透過性
B.流動性
C.信息交流功能
D.物質(zhì)交換功能
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①②③過程體現(xiàn)細(xì)胞膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；由圖可知，白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間能夠識別，是因?yàn)榘准?xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白的相互識別作用，體現(xiàn)細(xì)胞膜的信息交流功能。
11.我國科學(xué)家對新冠病毒進(jìn)行核酸測序并不斷深入研究病毒的致病機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒外存在很多糖蛋白，其中糖蛋白S可與人體細(xì)胞表面的受體蛋白ACE2結(jié)合，從而使病毒識別并侵入其宿主細(xì)胞。下列說法錯誤的是
A.病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，其與肺炎鏈球菌莢膜的成分相同
B.糖蛋白S與受體蛋白ACE2結(jié)合的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信
息交流
C.新型冠狀病毒進(jìn)入細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具
有一定的局限性
D.為獲得新型冠狀病毒用于科學(xué)研究，可以用營養(yǎng)全面的培養(yǎng)基培養(yǎng)
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病毒外包膜主要來源于宿主細(xì)胞膜，故病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，而肺炎鏈球菌莢膜的成分是多糖，A錯誤；
新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，結(jié)合過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，B錯誤；
細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，新型冠狀病毒屬于病毒，新型冠狀病毒能進(jìn)入細(xì)胞，體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具有一定的局限性，C正確；
新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生存，因此不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，D錯誤。
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12.(2023·遼寧高三檢測)生物膜的流動性與溫度有關(guān)。正常溫度時(shí)，膜既可保持正常的結(jié)構(gòu)，又具有較強(qiáng)的流動性，稱為液晶態(tài)；溫度很低時(shí)，膜的流動性急劇降低，轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)；如果環(huán)境溫度很高，則變成無序的液體狀態(tài)。膽固醇分子與磷脂分子相結(jié)合既能限制磷脂分子的熱運(yùn)動，又能將磷脂分子相隔開，使其更易流動。下列相關(guān)敘述不正確的是
A.膽固醇分子除了構(gòu)成動物細(xì)胞膜，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸
B.溫度很高會破壞膜中蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，從而使生物膜變成無序狀態(tài)
C.膽固醇可以調(diào)節(jié)動物生物膜的流動性，使生物膜適應(yīng)溫度的范圍變小
D.生物膜的流動性表現(xiàn)在組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子能流動
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膽固醇屬于固醇，是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸，A正確；
細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì)，高溫可以破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，從而使生物膜變成無序狀態(tài)，B正確；
根據(jù)題意可知，膽固醇使細(xì)胞膜的流動性在較大溫度范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，C錯誤；
由于組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子能流動，因此生物膜具有流動性，D正確。
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三、非選擇題
13.小窩是細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)(如圖1)，與細(xì)胞的信息傳遞等相關(guān)。請據(jù)圖分析回答下列問題：
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(1)小窩的主要成分是蛋白質(zhì)和______________；其中的蛋白質(zhì)是小窩蛋白。小窩蛋白在________上合成，然后由__________________加工，通過囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，成為膜蛋白，這一過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有_____
____的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
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脂質(zhì)(或磷脂)
核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體
性
流動
由題圖可知，小窩是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成的，細(xì)胞膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)；小窩蛋白合成的場所是核糖體，在核糖體上氨基酸脫水縮合形成肽鏈，肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，成為細(xì)胞膜上的小窩蛋白，該過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性。
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(2)據(jù)圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要由________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細(xì)胞的__________中。
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疏水性
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光，當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會使熒光強(qiáng)度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)，分別向小窩蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入膽
固醇，檢測不同肽段的熒光
強(qiáng)度變化，結(jié)果如圖2，據(jù)此
分析，膽固醇與肽段的結(jié)合
情況是__________________
___________________________________________________________________________________。
膽固醇與肽段1中的
氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)
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由題圖分析可知，肽段1加入膽固醇后，熒光強(qiáng)度明顯降低，肽段2加入膽固醇后熒光強(qiáng)度基本不變，又知膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會使熒光強(qiáng)度降低，因此膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。
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(4)當(dāng)小窩中結(jié)合的膽固醇過少時(shí)，小窩蛋白的________改變，小窩會變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
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空間結(jié)構(gòu)
膽固醇參與動物細(xì)胞膜的組成，對于維持細(xì)胞膜蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有一定作用，小窩結(jié)合的膽固醇過少，小窩蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變，小窩會變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
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14.有遷移能力的動物細(xì)胞邊緣常見不規(guī)則突出物，曾被認(rèn)為是細(xì)胞膜碎片。近年來，我國科研人員在電鏡下發(fā)現(xiàn)這些突出物具有石榴狀結(jié)構(gòu)(PLS)，如圖1。請回答下列問題：
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細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)有物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流、催化等功能。
(1)若PLS是細(xì)胞膜碎片，則其主要成分應(yīng)包括_______和蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有_________________________等功能。
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磷脂
物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流、催化
(2)科研人員分析了PLS中蛋白質(zhì)的來源及其功能，結(jié)果如圖2。發(fā)現(xiàn)與“PLS是細(xì)胞膜碎片”的觀點(diǎn)不符，理由是該結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)_________
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不只是來
自細(xì)胞膜，也不只具有細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的功能
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通過圖2可以看出，該蛋白質(zhì)主要來源于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)等，功能中顯示PLS也不只具有細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的功能，故“PLS是細(xì)胞膜碎片”的觀點(diǎn)不對。
(3)科研人員將細(xì)胞中只參與PLS形成的特定蛋白質(zhì)用熒光蛋白標(biāo)記，追蹤在細(xì)胞遷移過程中PLS的變化，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
①分別用細(xì)胞遷移促進(jìn)劑和抑制劑處理可遷移細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3。推測PLS的形成與細(xì)胞遷移有關(guān)，依據(jù)是_____________________________
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促進(jìn)細(xì)胞遷移，PLS增多(或抑
制細(xì)胞遷移，PLS減少)
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由圖3可以看出，處理組較未處理組比較，促進(jìn)細(xì)胞遷移，PLS增多，抑制細(xì)胞遷移，PLS減少，故PLS的形成與細(xì)胞遷移有關(guān)。
②細(xì)胞沿遷移路徑形成的PLS，其熒光在形成初期逐漸增強(qiáng)，推測遷移細(xì)胞可主動將細(xì)胞中的蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)絖_____中。
③遷移細(xì)胞在某處產(chǎn)生PLS，后續(xù)細(xì)胞經(jīng)過
此處時(shí)，若觀察到_____________________
______，則說明PLS被后續(xù)細(xì)胞攝取。進(jìn)入
后續(xù)細(xì)胞的PLS最可能在_______(填細(xì)胞器)
中被分解。
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PLS
熒光標(biāo)記出現(xiàn)在后續(xù)細(xì)
胞中
溶酶體
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熒光標(biāo)記出現(xiàn)在后續(xù)細(xì)胞中，說明PLS能被后續(xù)細(xì)胞攝取；溶酶體具有分解衰老、損傷的細(xì)胞器以及許多物質(zhì)的功能。
(4)具有遷移能力的細(xì)胞可普遍形成PLS，后續(xù)細(xì)胞攝取PLS后，可獲知細(xì)胞的遷移路線等信息。綜上分析，PLS的形成可能與細(xì)胞間的________有關(guān)。
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信息交流第1課時(shí)　細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能
課標(biāo)要求　概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，并參與細(xì)胞間的信息交流。
考點(diǎn)一　細(xì)胞膜的功能
1．細(xì)胞膜：也稱質(zhì)膜，是細(xì)胞的邊界。
2．功能
源于必修1 P40“問題探討”：鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染液，用它染色時(shí)，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。這種鑒別動物細(xì)胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。
1．植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞壁嗎？
提示　任何細(xì)胞的邊界都是細(xì)胞膜，細(xì)胞壁有全透性，不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。
2．如圖是細(xì)胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析回答：
(1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱：①受體；②信號分子；③胞間連絲。
(2)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？
提示　分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式。
(3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性？
提示　受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白，受體和信號分子的結(jié)合具有特異性。
(4)是否所有信號分子的受體都在細(xì)胞膜上？并說明理由。
提示　不是，有些小分子如脂溶性的信號分子(如性激素)的受體在細(xì)胞內(nèi)部。
(5)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說明理由。
提示　不是，如高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲進(jìn)行信息交流時(shí)不需要細(xì)胞膜上的受體。
1．如圖是細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是(　　)
A．功能①在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用
B．功能②表示進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞都有利
C．胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示
D．相鄰的高等植物細(xì)胞可通過功能④進(jìn)行信息交流
答案　B
解析　功能①是指細(xì)胞膜具有將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開的功能，在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用，A正確；進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞不一定都有利，B錯誤；③表示細(xì)胞膜上的受體與相應(yīng)的信號分子結(jié)合完成信息傳遞的過程，胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示，C正確；相鄰的高等植物細(xì)胞可通過功能④(如胞間連絲)進(jìn)行信息交流，D正確。
2．(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動中起著重要作用，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白
B．腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有主動運(yùn)輸水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
C．甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白
D．肺部細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白
答案　B
解析　胰高血糖素可催化肝糖原水解為葡萄糖，說明肝細(xì)胞膜上有其相應(yīng)的受體蛋白，A正確；水分子的跨膜運(yùn)輸屬于被動運(yùn)輸，B錯誤；促甲狀腺激素的靶細(xì)胞是甲狀腺細(xì)胞，甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白，C正確；新冠病毒主要攻擊人的肺部，肺部細(xì)胞是其靶細(xì)胞，其細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白，D正確。
歸納提升　四種常考的膜蛋白及其功能
(1)信號分子(如激素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白：糖蛋白。
(2)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：膜上用于協(xié)助擴(kuò)散的通道蛋白和用于主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。
(3)具有催化作用的酶：如好氧細(xì)菌細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細(xì)胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運(yùn)輸?shù)?。
(4)識別蛋白：用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識別的糖蛋白(如精子和卵細(xì)胞間的識別，免疫細(xì)胞對抗原的特異性識別等)。
考點(diǎn)二　對細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
1．對細(xì)胞膜成分的探索
源于必修1 P42：磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸等組成的分子，磷酸“頭部”是親水的，兩個(gè)脂肪酸一端為疏水的“尾”部。
2．細(xì)胞膜的成分及其在細(xì)胞膜中的作用
成分 所占比例 在細(xì)胞膜中的作用
脂質(zhì) 約50% 其中磷脂雙分子層是細(xì)胞膜的基本支架；膽固醇是動物細(xì)胞膜的重要成分
蛋白質(zhì) 約40% 功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多
糖類 2%～10% 被稱作糖被，與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白或糖脂
3.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
源于必修1 P44“科學(xué)方法”：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出解釋某一生物學(xué)問題的一種假說，再用進(jìn)一步的觀察與實(shí)驗(yàn)對已建立的假說進(jìn)行修正和補(bǔ)充。
1．用丙酮從人的胰島B細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣和水的界面鋪展成單層，測得單分子層的面積遠(yuǎn)大于胰島B細(xì)胞表面積的2倍。請分析原因。
提示　胰島B細(xì)胞中除細(xì)胞膜外，還有核膜和各種細(xì)胞器膜，它們的膜中都含有磷脂分子。
2．在小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，若降低溫度，細(xì)胞完全融合所需要的時(shí)間明顯延長，請分析原因。
提示　溫度會影響分子的運(yùn)動，進(jìn)而影響細(xì)胞膜的流動性。
3．下列關(guān)于真核細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
B．生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所
C．細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)
D．肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體
答案　D
解析　構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，沒有脂肪，A錯誤；生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器中進(jìn)行，B錯誤；植物細(xì)胞之間的信息交流不通過細(xì)胞膜上的受體，而是通過胞間連絲，C錯誤；葡萄糖需要載體才能穿過細(xì)胞膜，而肌細(xì)胞進(jìn)行呼吸作用需要葡萄糖，所以肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體，D正確。
4．(不定項(xiàng))(2023·河北衡水高三檢測)下列關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的說法，正確的是(　　)
A．羅伯特森通過光學(xué)顯微鏡觀察，提出了“亮—暗—亮”的三明治結(jié)構(gòu)是一種靜態(tài)模型
B．人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有流動性
C．歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)入細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇
D．辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型
答案　BD
解析　羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗－亮－暗的三層結(jié)構(gòu)，他把生物膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，A錯誤；小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合的實(shí)驗(yàn)以及相關(guān)的其他實(shí)驗(yàn)證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動性，B正確；歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質(zhì)的物質(zhì)比不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，據(jù)此推測出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的，C錯誤。
歸納提升　不同動物的紅細(xì)胞比較
考點(diǎn)三　流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1．結(jié)構(gòu)模型(流動鑲嵌模型)
2．基本內(nèi)容
3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動性。
(1)原因：構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動、膜中的蛋白質(zhì)分子大多也是可以運(yùn)動的。
(2)生理意義：對于細(xì)胞完成物質(zhì)運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動等功能具有重要意義。
(3)實(shí)例：變形蟲變形；細(xì)胞融合；分泌蛋白的傳遞分泌。
(4)影響因素：主要受溫度影響，在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性增強(qiáng)，但溫度超出一定范圍，會導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)被破壞。
4．功能特點(diǎn)：選擇透過性。
(1)表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子可以通過，大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過。
(2)原因：遺傳性→結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白種類、數(shù)量或轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白空間結(jié)構(gòu)的變化→選擇性。
(3)實(shí)例：植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細(xì)胞對K＋的吸收和Na＋的排出等。
(4)影響因素
①內(nèi)因：膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。
②外因：溫度、pH、O2濃度等。
源于必修1 P45“旁欄思考”：雖然細(xì)胞膜內(nèi)部分是疏水的，水分子仍能跨膜運(yùn)輸?shù)脑颍阂皇撬肿訕O小，可以通過由于磷脂分子運(yùn)動而產(chǎn)生的間隙；二是細(xì)胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過細(xì)胞膜。
脂質(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部，可使膜的通透性降低，對于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。
(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？兩類藥物的包裹位置不相同的原因是什么？
提示　甲處、乙處；兩層磷脂分子之間是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質(zhì)體內(nèi)部是水溶液，能在水中結(jié)晶的藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中。
(2)若脂質(zhì)體運(yùn)送的藥物是抗癌藥物，則抗體的作用是什么？
提示　脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞。
(3)脂質(zhì)體到達(dá)靶細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？該過程利用了膜的什么特點(diǎn)？
提示　脂質(zhì)體與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相似，到達(dá)靶細(xì)胞后可能會與細(xì)胞膜發(fā)生融合，也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運(yùn)入細(xì)胞。利用了膜的流動性。
5．關(guān)于下圖的描述，正確的是(　　)
A．該圖示結(jié)構(gòu)上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，但一定不會發(fā)生氨基酸的脫水縮合
B．X與X之間能發(fā)生脫水縮合，但X不能與其他化合物發(fā)生縮合反應(yīng)
C．在細(xì)胞的生命歷程中，該圖示結(jié)構(gòu)的通透性未變
D．氨基酸、乙酰膽堿、葡萄糖、胰島素等物質(zhì)被識別后并進(jìn)入細(xì)胞的方式都與該圖中的蛋白質(zhì)有關(guān)
答案　A
解析　圖示結(jié)構(gòu)含有磷脂雙分子層和糖蛋白，可表示細(xì)胞膜，細(xì)胞膜上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，如原核生物的細(xì)胞膜上有多種酶附著，可發(fā)生有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水的反應(yīng)，而氨基酸脫水縮合發(fā)生在核糖體上，核糖體沒有膜結(jié)構(gòu)，A正確；葡萄糖之間能發(fā)生脫水縮合，葡萄糖與其他化合物也能發(fā)生縮合反應(yīng)，B錯誤；細(xì)胞衰老過程中，細(xì)胞膜的通透性改變，C錯誤；胰島素和乙酰膽堿不進(jìn)入細(xì)胞，D錯誤。
6．(2023·山東棗莊高三模擬)下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子均勻地分布在膜的兩側(cè)
B．向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會留下一個(gè)空洞
C．細(xì)胞膜內(nèi)部是親水的，因此水分子可以通過細(xì)胞膜
D．細(xì)胞膜的選擇透過性與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)
答案　D
解析　組成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，不是均勻地分布在膜的兩側(cè)，A錯誤；細(xì)胞膜具有流動性，磷脂和大部分蛋白質(zhì)可以運(yùn)動，細(xì)胞膜上不會留下一個(gè)空洞，B錯誤；細(xì)胞膜內(nèi)部是疏水的，C錯誤；細(xì)胞膜具有選擇透過性是因?yàn)椴煌?xì)胞膜上載體蛋白種類和數(shù)量不同，與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)，D正確。
歸納提升　三個(gè)“決定”解讀細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性
1．(2021·浙江6月選考，4改編)細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對稱的
B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強(qiáng)膜的流動性
C．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動運(yùn)輸過程與膜蛋白無關(guān)
D．有些膜蛋白能識別并接受來自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號
答案　D
解析　磷脂雙分子層不包括膜蛋白，是在有水的環(huán)境中自發(fā)形成的，由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的，但具有識別作用的糖脂或糖蛋白只分布在細(xì)胞膜的外側(cè)，故磷脂雙分子層是不完全對稱的，A錯誤；磷脂的尾部與膽固醇一起存在于磷脂雙分子層的內(nèi)部，而非鑲嵌或貫穿在膜中，且由于膽固醇是“剛性的”，會限制膜的流動性，B錯誤；物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動運(yùn)輸包括自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散，其中協(xié)助擴(kuò)散需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，即與膜蛋白有關(guān)，C錯誤。
2．(2018·天津，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　　)
選項(xiàng) 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A 位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體
B 位于靶細(xì)胞膜，識別并結(jié)合激素 載體
C 位于類囊體薄膜，催化ATP合成 酶
D 位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫 抗原
答案　B
解析　膜蛋白的功能多種多樣，位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì)；位于靶細(xì)胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素；位于類囊體薄膜上的酶可以催化ATP的合成；位于癌細(xì)胞膜上的抗原可以引發(fā)機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫。
3．(2016·全國Ⅲ，1)下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，正確的是(　　)
A．細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的
B．細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同
C．分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象
D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的
答案　C
解析　主動運(yùn)輸可以使離子從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運(yùn)輸，以保證活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)，所以細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的，A錯誤；細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細(xì)胞膜上有糖蛋白，線粒體膜上有與有氧呼吸有關(guān)的酶等，B錯誤；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，膽固醇屬于固醇類物質(zhì)，固醇與磷脂都屬于脂質(zhì)，D錯誤。
4．(不定項(xiàng))(2021·遼寧，18)肝癌細(xì)胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過微囊泡的形式分泌，如圖所示。微囊泡被單核細(xì)胞攝取后，PKM2進(jìn)入單核細(xì)胞內(nèi)既可催化細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的生成，又可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化成為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞分泌的各種細(xì)胞因子進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的生長增殖和微囊泡的形成。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．微囊泡的形成依賴于細(xì)胞膜的流動性
B．單核細(xì)胞分化過程中進(jìn)行了基因的選擇性表達(dá)
C．PKM2主要在單核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中起催化作用
D．細(xì)胞因子促進(jìn)肝癌細(xì)胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調(diào)節(jié)
答案　ABD
解析　微囊泡是細(xì)胞膜包裹PKM2形成的囊泡，該過程依賴于細(xì)胞膜的流動性，A正確；分化的實(shí)質(zhì)為基因的選擇性表達(dá)，B正確；PKM2可催化細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的生成，故主要在單核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中起催化作用，C錯誤。
1．判斷關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述
(1)膜蛋白選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)離子，有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定(　√　)
(2)若膜蛋白具有信息傳遞功能，則該蛋白可能是胰島素的受體(　√　)
(3)科研上鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染色法，活的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色(　×　)
(4)膜的選擇透過性既與磷脂分子對水的親疏有關(guān)，又與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)(　√　)
2．判斷關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索的敘述
(1)歐文頓提取了細(xì)胞膜并證明了細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成(　×　)
(2)常需要利用進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)對已建立的假設(shè)進(jìn)行修正和補(bǔ)充(　√　)
(3)羅伯特森提出生物膜由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(　×　)
(4)利用放射性同位素標(biāo)記法進(jìn)行人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，證明細(xì)胞膜具有流動性(　×　)
3．判斷關(guān)于流動鑲嵌模型的敘述
(1)貫穿磷脂雙分子層的膜蛋白其跨膜中間區(qū)段主要由親水性氨基酸構(gòu)成(　×　)
(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，磷酸和脂肪酸可作為合成磷脂的原料(　√　)
(3)脂質(zhì)體的形成與磷脂分子中兩條脂肪酸鏈的親水性密切相關(guān)(　×　)
(4)生物膜上的多糖分子具有識別、運(yùn)輸和保護(hù)等重要功能(　×　)
4．填空默寫
(1)(必修1 P40～41)細(xì)胞膜的功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
(2)(必修1 P43)細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的，此外還有少量的糖類；功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多。
(3)(必修1 P45)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有流動性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動。
(4)(必修1 P45)糖被：細(xì)胞膜的外表面與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的糖類分子，其與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。
課時(shí)精練
一、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中只有一個(gè)符合題目要求。
1．將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部提取出來，將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測得單分子層的表面積相當(dāng)于原來細(xì)胞膜表面積的兩倍。下列細(xì)胞實(shí)驗(yàn)與此結(jié)果最相符的是(　　)
A．人的肝細(xì)胞 B．蛙的紅細(xì)胞
C．洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞 D．大腸桿菌細(xì)胞
答案　D
解析　人的肝細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞中含有細(xì)胞膜、多種細(xì)胞器膜以及核膜，將磷脂成分全部提取出來，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的表面積將大于細(xì)胞膜表面積的兩倍；大腸桿菌屬于原核細(xì)胞，只有細(xì)胞膜，沒有其他膜結(jié)構(gòu)，所以磷脂分子的面積是細(xì)胞膜表面積的兩倍。
2．下列屬于對細(xì)胞膜功能的描述且正確的是(　　)
①細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定　②水生植物麗藻通過細(xì)胞膜的主動運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高　③細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系　④辛格和尼科爾森提出了流動鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的
A．①②③ B．②③④
C．①②④ D．①②③④
答案　A
解析　細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，屬于細(xì)胞膜的功能；水生植物麗藻通過細(xì)胞膜的主動運(yùn)輸使細(xì)胞中K＋濃度比池水高，體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出的功能；細(xì)胞膜外表面存在糖被，與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系，細(xì)胞間的信息交流屬于細(xì)胞膜的功能；辛格和尼科爾森提出了流動鑲嵌模型，認(rèn)為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運(yùn)動的，屬于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，不屬于細(xì)胞膜的功能。綜上所述，A正確。
3．(2023·河北石家莊二中高三模擬)下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象的是(　　)
A．激素與細(xì)胞上的受體結(jié)合，調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝
B．酶與底物結(jié)合，催化反應(yīng)的進(jìn)行
C．精子和卵細(xì)胞結(jié)合，形成受精卵
D．免疫系統(tǒng)識別并清除癌細(xì)胞
答案　B
解析　酶與底物都不是細(xì)胞，不能體現(xiàn)細(xì)胞間信息交流現(xiàn)象，B符合題意。
4．(2023·沈陽高三模擬)下列關(guān)于生物膜的敘述，錯誤的是(　　)
A．各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)相同
B．生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱
C．構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動
D．細(xì)胞膜在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過程中起決定性作用
答案　A
解析　生物膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，但是各種生物膜的化學(xué)成分含量有差異，有些生物膜還含有糖類等，化學(xué)組成不同，結(jié)構(gòu)也不同，如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，A錯誤；細(xì)胞內(nèi)所有膜統(tǒng)稱為生物膜，如細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜等，B正確；磷脂分子可以側(cè)向自由移動，生物膜具有一定的流動性，C正確；細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行能量轉(zhuǎn)化過程中起決定性作用，D正確。
5．熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細(xì)胞生物學(xué)中具有重要的應(yīng)用，包括三個(gè)步驟：綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合，細(xì)胞膜上呈現(xiàn)一定強(qiáng)度的綠色；激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光；檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實(shí)驗(yàn)過程如圖甲，結(jié)果如圖乙。下列說法錯誤的是(　　)
A．該技術(shù)說明細(xì)胞膜具有流動性
B．應(yīng)用該技術(shù)可以測定膜上單個(gè)蛋白質(zhì)的流動速率
C．降低實(shí)驗(yàn)溫度，漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)到F2的時(shí)間將延長
D．理論分析，漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時(shí)間，熒光強(qiáng)度F2仍小于F1
答案　B
解析　由實(shí)驗(yàn)可知，該技術(shù)的理論基礎(chǔ)是細(xì)胞膜具有流動性，A正確；應(yīng)用該技術(shù)只能測定群體蛋白質(zhì)的流動速率，B錯誤；降低溫度，膜的流動性降低，漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)到F2的時(shí)間延長，C正確；由實(shí)驗(yàn)過程中一部分熒光消失可知，即使漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時(shí)間，熒光強(qiáng)度仍將小于漂白前，D正確。
6.科學(xué)家設(shè)計(jì)了僅1納米寬的分子轉(zhuǎn)子，該轉(zhuǎn)子由紫外光驅(qū)動，能以每秒200萬～300萬的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而在單個(gè)細(xì)胞的膜上鉆孔。當(dāng)分子轉(zhuǎn)子與特定的靶細(xì)胞結(jié)合后，就有望將治療試劑運(yùn)送到這些細(xì)胞中，或者直接誘導(dǎo)這些細(xì)胞死亡。如圖為分子轉(zhuǎn)子鉆孔過程的示意圖，下列有關(guān)說法正確的是(　　)
A．將治療試劑運(yùn)送到細(xì)胞中，分子轉(zhuǎn)子需要鉆開兩層生物膜
B．鉆孔后才可以運(yùn)送治療試劑，不能說明細(xì)胞膜具有選擇透過性
C．該過程體現(xiàn)出磷脂分子具有流動性，而蛋白質(zhì)分子無流動性
D．一個(gè)細(xì)胞是否能成為靶細(xì)胞，很可能與其表面的糖蛋白有關(guān)
答案　D
解析　細(xì)胞膜是單層膜，A錯誤；鉆孔前治療試劑不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，說明細(xì)胞膜具有選擇透過性，B錯誤；細(xì)胞膜中的大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的，圖示過程不能體現(xiàn)出蛋白質(zhì)分子無流動性，C錯誤；糖蛋白與細(xì)胞識別有關(guān)，D正確。
7．IL—6R基因編碼的IL—6R是細(xì)胞膜上的一種受體蛋白。研究發(fā)現(xiàn)，IL—6R基因的過度表達(dá)會激活胞內(nèi)信號分子STAT3蛋白，形成二聚體轉(zhuǎn)移到細(xì)胞核內(nèi)，誘導(dǎo)靶基因的異常表達(dá)，引發(fā)惡性腫瘤。下列敘述錯誤的是(　　)
A．IL—6R的作用說明細(xì)胞膜有進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流的功能
B．IL—6R基因過度表達(dá)前后，細(xì)胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別
C．二聚體通過核孔轉(zhuǎn)移到核內(nèi)實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞質(zhì)向細(xì)胞核的信息傳遞
D．二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶蛑辉谀[瘤細(xì)胞中表達(dá)
答案　D
解析　二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶虿⒉恢皇窃谀[瘤細(xì)胞中表達(dá)，D錯誤。
8．(2023·江蘇泗陽縣實(shí)驗(yàn)高級中學(xué)高三期中)分散到水溶液中的磷脂分子會自發(fā)組裝成充滿液體的球狀小泡，稱為脂質(zhì)體。如圖是一種能定向運(yùn)送藥物的“隱形脂質(zhì)體”。據(jù)圖分析錯誤的是(　　)
A．脂質(zhì)體的“膜”與細(xì)胞膜均以磷脂雙分子層為基本支架
B．圖中脂質(zhì)體所運(yùn)載的藥物B為水溶性藥物
C．脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞
D．由于脂質(zhì)體表面不具備可供白細(xì)胞識別的糖蛋白，故能避免被白細(xì)胞識別和清除
答案　B
解析　脂質(zhì)體的“膜”結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜相似，兩者均以磷脂雙分子層為基本支架，A正確；磷脂分子的頭部具有親水性，尾部具有疏水性，圖中藥物A位于脂質(zhì)體內(nèi)部，接近磷脂分子的頭部，為水溶性藥物，藥物B位于磷脂雙分子層中，接近磷脂分子的尾部，為脂溶性藥物，B錯誤；脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性地識別癌細(xì)胞，將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞，從而殺死癌細(xì)胞，C正確；糖蛋白與細(xì)胞表面的識別有關(guān)，“隱形脂質(zhì)體”在運(yùn)送藥物的過程中，能避免被吞噬細(xì)胞識別和清除，原因可能是脂質(zhì)體表面不具備可供吞噬細(xì)胞識別的糖蛋白，D正確。
二、選擇題：每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中有一個(gè)或多個(gè)符合題目要求。
9．(2023·長沙高三期中)在流動鑲嵌模型提出后，研究人員又提出了如圖所示的脂筏模型：在生物膜上，膽固醇和磷脂等富集區(qū)域形成脂筏，其上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架
B．膜上僅脂筏中的蛋白質(zhì)可自由運(yùn)動
C．脂筏也參與細(xì)胞間的信息交流
D．脂筏有利于膜功能的高效執(zhí)行
答案　ACD
解析　生物膜上的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運(yùn)動的，B錯誤；細(xì)胞間的信息交流多數(shù)依賴于細(xì)胞膜上的特異性受體(蛋白質(zhì))，而脂筏上具有多種特異性膜蛋白，因此其可能與細(xì)胞間的信息傳遞有關(guān)，C正確；脂筏上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白，有利于膜功能的高效執(zhí)行，D正確。
10．如圖表示機(jī)體局部發(fā)炎時(shí)血液中白細(xì)胞進(jìn)入組織液的一種方式。據(jù)圖可知，細(xì)胞膜具有(　　)
A．選擇透過性 B．流動性
C．信息交流功能 D．物質(zhì)交換功能
答案　BC
解析　①②③過程體現(xiàn)細(xì)胞膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；由圖可知，白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間能夠識別，是因?yàn)榘准?xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白的相互識別作用，體現(xiàn)細(xì)胞膜的信息交流功能。
11．我國科學(xué)家對新冠病毒進(jìn)行核酸測序并不斷深入研究病毒的致病機(jī)理。研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒外存在很多糖蛋白，其中糖蛋白S可與人體細(xì)胞表面的受體蛋白ACE2結(jié)合，從而使病毒識別并侵入其宿主細(xì)胞。下列說法錯誤的是(　　)
A．病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，其與肺炎鏈球菌莢膜的成分相同
B．糖蛋白S與受體蛋白ACE2結(jié)合的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
C．新型冠狀病毒進(jìn)入細(xì)胞的過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具有一定的局限性
D．為獲得新型冠狀病毒用于科學(xué)研究，可以用營養(yǎng)全面的培養(yǎng)基培養(yǎng)
答案　ABD
解析　病毒外包膜主要來源于宿主細(xì)胞膜，故病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì)，而肺炎鏈球菌莢膜的成分是多糖，A錯誤；新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，結(jié)合過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜可以進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流，B錯誤；細(xì)胞膜能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，新型冠狀病毒屬于病毒，新型冠狀病毒能進(jìn)入細(xì)胞，體現(xiàn)了細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能具有一定的局限性，C正確；新型冠狀病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，不能獨(dú)立生存，因此不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)，D錯誤。
12．(2023·遼寧高三檢測)生物膜的流動性與溫度有關(guān)。正常溫度時(shí)，膜既可保持正常的結(jié)構(gòu)，又具有較強(qiáng)的流動性，稱為液晶態(tài)；溫度很低時(shí)，膜的流動性急劇降低，轉(zhuǎn)變?yōu)槟z態(tài)；如果環(huán)境溫度很高，則變成無序的液體狀態(tài)。膽固醇分子與磷脂分子相結(jié)合既能限制磷脂分子的熱運(yùn)動，又能將磷脂分子相隔開，使其更易流動。下列相關(guān)敘述不正確的是(　　)
A．膽固醇分子除了構(gòu)成動物細(xì)胞膜，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸
B．溫度很高會破壞膜中蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象，從而使生物膜變成無序狀態(tài)
C．膽固醇可以調(diào)節(jié)動物生物膜的流動性，使生物膜適應(yīng)溫度的范圍變小
D．生物膜的流動性表現(xiàn)在組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子能流動
答案　C
解析　膽固醇屬于固醇，是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)參與血液中脂質(zhì)的運(yùn)輸，A正確；細(xì)胞膜的主要成分是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì)，高溫可以破壞蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)，從而使生物膜變成無序狀態(tài)，B正確；根據(jù)題意可知，膽固醇使細(xì)胞膜的流動性在較大溫度范圍內(nèi)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，C錯誤；由于組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子能流動，因此生物膜具有流動性，D正確。
三、非選擇題
13．小窩是細(xì)胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)(如圖1)，與細(xì)胞的信息傳遞等相關(guān)。請據(jù)圖分析回答下列問題：
(1)小窩的主要成分是蛋白質(zhì)和________；其中的蛋白質(zhì)是小窩蛋白。小窩蛋白在________上合成，然后由____________________加工，通過囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜上，成為膜蛋白，這一過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________________的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
(2)據(jù)圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區(qū)段主要由________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細(xì)胞的________中。
(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光，當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會使熒光強(qiáng)度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點(diǎn)，分別向小窩蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入膽固醇，檢測不同肽段的熒光強(qiáng)度變化，結(jié)果如圖2，據(jù)此分析，膽固醇與肽段的結(jié)合情況是______________________________。
(4)當(dāng)小窩中結(jié)合的膽固醇過少時(shí)，小窩蛋白的________改變，小窩會變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
答案　(1)脂質(zhì)(或磷脂)　核糖體　內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體　流動性　(2)疏水性　細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　
(3)膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)　(4)空間結(jié)構(gòu)
解析　(1)由題圖可知，小窩是細(xì)胞膜向內(nèi)凹陷形成的，細(xì)胞膜的主要組成成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)；小窩蛋白合成的場所是核糖體，在核糖體上氨基酸脫水縮合形成肽鏈，肽鏈依次進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體進(jìn)行加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，成為細(xì)胞膜上的小窩蛋白，該過程體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性。(3)由題圖分析可知，肽段1加入膽固醇后，熒光強(qiáng)度明顯降低，肽段2加入膽固醇后熒光強(qiáng)度基本不變，又知膽固醇與這些氨基酸結(jié)合，會使熒光強(qiáng)度降低，因此膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合，而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點(diǎn)在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。(4)膽固醇參與動物細(xì)胞膜的組成，對于維持細(xì)胞膜蛋白結(jié)構(gòu)穩(wěn)定具有一定作用，小窩結(jié)合的膽固醇過少，小窩蛋白的空間結(jié)構(gòu)改變，小窩會變扁平，影響細(xì)胞的信息傳遞功能。
14．有遷移能力的動物細(xì)胞邊緣常見不規(guī)則突出物，曾被認(rèn)為是細(xì)胞膜碎片。近年來，我國科研人員在電鏡下發(fā)現(xiàn)這些突出物具有石榴狀結(jié)構(gòu)(PLS)，如圖1。請回答下列問題：
(1)若PLS是細(xì)胞膜碎片，則其主要成分應(yīng)包括____________和蛋白質(zhì)。細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)具有________________________等功能。
(2)科研人員分析了PLS中蛋白質(zhì)的來源及其功能，結(jié)果如圖2。發(fā)現(xiàn)與“PLS是細(xì)胞膜碎片”的觀點(diǎn)不符，理由是該結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)_____________________________________________。
(3)科研人員將細(xì)胞中只參與PLS形成的特定蛋白質(zhì)用熒光蛋白標(biāo)記，追蹤在細(xì)胞遷移過程中PLS的變化，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
①分別用細(xì)胞遷移促進(jìn)劑和抑制劑處理可遷移細(xì)胞，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3。推測PLS的形成與細(xì)胞遷移有關(guān)，依據(jù)是____________________________________________________________。
②細(xì)胞沿遷移路徑形成的PLS，其熒光在形成初期逐漸增強(qiáng)，推測遷移細(xì)胞可主動將細(xì)胞中的蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)絖_______中。
③遷移細(xì)胞在某處產(chǎn)生PLS，后續(xù)細(xì)胞經(jīng)過此處時(shí)，若觀察到______________________，則說明PLS被后續(xù)細(xì)胞攝取。進(jìn)入后續(xù)細(xì)胞的PLS最可能在__________(填細(xì)胞器)中被分解。
(4)具有遷移能力的細(xì)胞可普遍形成PLS，后續(xù)細(xì)胞攝取PLS后，可獲知細(xì)胞的遷移路線等信息。綜上分析，PLS的形成可能與細(xì)胞間的__________有關(guān)。
答案　(1)磷脂　物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流、催化
(2)不只是來自細(xì)胞膜，也不只具有細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的功能　(3)①促進(jìn)細(xì)胞遷移，PLS增多(或抑制細(xì)胞遷移，PLS減少)　②PLS　③熒光標(biāo)記出現(xiàn)在后續(xù)細(xì)胞中　溶酶體　(4)信息交流
解析　(1)細(xì)胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)，細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)有物質(zhì)運(yùn)輸、信息交流、催化等功能。(2)通過圖2可以看出，該蛋白質(zhì)主要來源于細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)等，功能中顯示PLS也不只具有細(xì)胞膜蛋白質(zhì)的功能，故“PLS是細(xì)胞膜碎片”的觀點(diǎn)不對。(3)①由圖3可以看出，處理組較未處理組比較，促進(jìn)細(xì)胞遷移，PLS增多，抑制細(xì)胞遷移，PLS減少，故PLS的形成與細(xì)胞遷移有關(guān)。③熒光標(biāo)記出現(xiàn)在后續(xù)細(xì)胞中，說明PLS能被后續(xù)細(xì)胞攝取；溶酶體具有分解衰老、損傷的細(xì)胞器以及許多物質(zhì)的功能。第1課時(shí)　細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能
課標(biāo)要求　概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，并參與細(xì)胞間的信息交流。
考點(diǎn)一　細(xì)胞膜的功能
1．細(xì)胞膜：也稱質(zhì)膜，是細(xì)胞的________。
2．功能
源于必修1 P40“問題探討”：鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用______染液，用它染色時(shí)，死細(xì)胞會被染成藍(lán)色，而活細(xì)胞不會著色。這種鑒別動物細(xì)胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。
1．植物細(xì)胞的邊界是細(xì)胞壁嗎？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．如圖是細(xì)胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析回答：
(1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱：①____________；②________________；③________________。
(2)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是什么？受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(4)是否所有信號分子的受體都在細(xì)胞膜上？并說明理由。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(5)細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎？并說明理由。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
1．如圖是細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法不正確的是(　　)
A．功能①在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用
B．功能②表示進(jìn)入細(xì)胞的物質(zhì)對細(xì)胞都有利
C．胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示
D．相鄰的高等植物細(xì)胞可通過功能④進(jìn)行信息交流
2．(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動中起著重要作用，下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．肝細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白
B．腎小管上皮細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有主動運(yùn)輸水分子的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白
C．甲狀腺細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白
D．肺部細(xì)胞的細(xì)胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白
歸納提升　四種常考的膜蛋白及其功能
(1)信號分子(如激素、細(xì)胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白：糖蛋白。
(2)膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白：膜上用于協(xié)助擴(kuò)散的通道蛋白和用于主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。
(3)具有催化作用的酶：如好氧細(xì)菌細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細(xì)胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運(yùn)輸?shù)?。
(4)識別蛋白：用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識別的糖蛋白(如精子和卵細(xì)胞間的識別，免疫細(xì)胞對抗原的特異性識別等)。
考點(diǎn)二　對細(xì)胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
1．對細(xì)胞膜成分的探索
源于必修1 P42：磷脂是一種由__________________________等組成的分子，磷酸“頭部”是________，兩個(gè)脂肪酸一端為________________。
2．細(xì)胞膜的成分及其在細(xì)胞膜中的作用
成分 所占比例 在細(xì)胞膜中的作用
脂質(zhì) 約50% 其中____________是細(xì)胞膜的基本支架；________是動物細(xì)胞膜的重要成分
蛋白質(zhì) 約40% 功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的________________越多
糖類 2%～10% 被稱作________，與細(xì)胞膜上的________________結(jié)合形成______________
3.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索
源于必修1 P44“科學(xué)方法”：細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程，反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出________________________的一種假說，再用進(jìn)一步的________________對已建立的假說進(jìn)行________________。
1．用丙酮從人的胰島B細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣和水的界面鋪展成單層，測得單分子層的面積遠(yuǎn)大于胰島B細(xì)胞表面積的2倍。請分析原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
2．在小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)中，若降低溫度，細(xì)胞完全融合所需要的時(shí)間明顯延長，請分析原因。
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
3．下列關(guān)于真核細(xì)胞生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
B．生物膜是細(xì)胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的場所
C．細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)
D．肌細(xì)胞的細(xì)胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運(yùn)輸?shù)妮d體
4．(不定項(xiàng))(2023·河北衡水高三檢測)下列關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的說法，正確的是(　　)
A．羅伯特森通過光學(xué)顯微鏡觀察，提出了“亮—暗—亮”的三明治結(jié)構(gòu)是一種靜態(tài)模型
B．人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)證明了細(xì)胞膜具有流動性
C．歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質(zhì)更容易進(jìn)入細(xì)胞是因?yàn)榧?xì)胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇
D．辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型
歸納提升　不同動物的紅細(xì)胞比較
考點(diǎn)三　流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1．結(jié)構(gòu)模型(流動鑲嵌模型)
2．基本內(nèi)容
3．結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：________。
(1)原因：構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以____________移動、膜中的________分子大多也是可以運(yùn)動的。
(2)生理意義：對于細(xì)胞完成______________、生長、分裂、運(yùn)動等功能具有重要意義。
(3)實(shí)例：變形蟲變形；____________________；分泌蛋白的傳遞分泌。
(4)影響因素：主要受________影響，在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi)，隨外界溫度升高，膜的流動性________，但溫度超出一定范圍，會導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)被破壞。
4．功能特點(diǎn)：________________。
(1)表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子________________，大分子、不被選擇的離子和小分子________________。
(2)原因：遺傳性→結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：________________________________________→選擇性。
(3)實(shí)例：植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細(xì)胞對K＋的吸收和Na＋的排出等。
(4)影響因素
①內(nèi)因：膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。
②外因：溫度、pH、O2濃度等。
源于必修1 P45“旁欄思考”：雖然細(xì)胞膜內(nèi)部分是疏水的，水分子仍能跨膜運(yùn)輸?shù)脑颍阂皇莀_______________________________________；二是_______________________________。
脂質(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部，可使膜的通透性降低，對于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。
(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？兩類藥物的包裹位置不相同的原因是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(2)若脂質(zhì)體運(yùn)送的藥物是抗癌藥物，則抗體的作用是什么？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
(3)脂質(zhì)體到達(dá)靶細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？該過程利用了膜的什么特點(diǎn)？
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________
5．關(guān)于下圖的描述，正確的是(　　)
A．該圖示結(jié)構(gòu)上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng)，但一定不會發(fā)生氨基酸的脫水縮合
B．X與X之間能發(fā)生脫水縮合，但X不能與其他化合物發(fā)生縮合反應(yīng)
C．在細(xì)胞的生命歷程中，該圖示結(jié)構(gòu)的通透性未變
D．氨基酸、乙酰膽堿、葡萄糖、胰島素等物質(zhì)被識別后并進(jìn)入細(xì)胞的方式都與該圖中的蛋白質(zhì)有關(guān)
6．(2023·山東棗莊高三模擬)下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，正確的是(　　)
A．構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子均勻地分布在膜的兩側(cè)
B．向細(xì)胞內(nèi)注射物質(zhì)后，細(xì)胞膜上會留下一個(gè)空洞
C．細(xì)胞膜內(nèi)部是親水的，因此水分子可以通過細(xì)胞膜
D．細(xì)胞膜的選擇透過性與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)
歸納提升　三個(gè)“決定”解讀細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性
1．(2021·浙江6月選考，4改編)細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對稱的
B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強(qiáng)膜的流動性
C．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動運(yùn)輸過程與膜蛋白無關(guān)
D．有些膜蛋白能識別并接受來自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號
2．(2018·天津，3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　　)
選項(xiàng) 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A 位于突觸后膜，識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì) 受體
B 位于靶細(xì)胞膜，識別并結(jié)合激素 載體
C 位于類囊體薄膜，催化ATP合成 酶
D 位于癌細(xì)胞膜，引起特異性免疫 抗原
3.(2016·全國Ⅲ，1)下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，正確的是(　　)
A．細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的
B．細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同
C．分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象
D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的
4．(不定項(xiàng))(2021·遼寧，18)肝癌細(xì)胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過微囊泡的形式分泌，如圖所示。微囊泡被單核細(xì)胞攝取后，PKM2進(jìn)入單核細(xì)胞內(nèi)既可催化細(xì)胞呼吸過程中丙酮酸的生成，又可誘導(dǎo)單核細(xì)胞分化成為巨噬細(xì)胞。巨噬細(xì)胞分泌的各種細(xì)胞因子進(jìn)一步促進(jìn)肝癌細(xì)胞的生長增殖和微囊泡的形成。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．微囊泡的形成依賴于細(xì)胞膜的流動性
B．單核細(xì)胞分化過程中進(jìn)行了基因的選擇性表達(dá)
C．PKM2主要在單核細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中起催化作用
D．細(xì)胞因子促進(jìn)肝癌細(xì)胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調(diào)節(jié)
1．判斷關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述
(1)膜蛋白選擇性轉(zhuǎn)運(yùn)離子，有利于維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定(　　)
(2)若膜蛋白具有信息傳遞功能，則該蛋白可能是胰島素的受體(　　)
(3)科研上鑒別動物細(xì)胞是否死亡常用臺盼藍(lán)染色法，活的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色(　　)
(4)膜的選擇透過性既與磷脂分子對水的親疏有關(guān)，又與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)(　　)
2．判斷關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)探索的敘述
(1)歐文頓提取了細(xì)胞膜并證明了細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成(　　)
(2)常需要利用進(jìn)一步的觀察和實(shí)驗(yàn)對已建立的假設(shè)進(jìn)行修正和補(bǔ)充(　　)
(3)羅伯特森提出生物膜由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(　　)
(4)利用放射性同位素標(biāo)記法進(jìn)行人—鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，證明細(xì)胞膜具有流動性(　　)
3．判斷關(guān)于流動鑲嵌模型的敘述
(1)貫穿磷脂雙分子層的膜蛋白其跨膜中間區(qū)段主要由親水性氨基酸構(gòu)成(　　)
(2)在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，磷酸和脂肪酸可作為合成磷脂的原料(　　)
(3)脂質(zhì)體的形成與磷脂分子中兩條脂肪酸鏈的親水性密切相關(guān)(　　)
(4)生物膜上的多糖分子具有識別、運(yùn)輸和保護(hù)等重要功能(　　)
4．填空默寫
(1)(必修1 P40～41)細(xì)胞膜的功能：將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開；控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞；___________。
(2)(必修1 P43)細(xì)胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的，此外還有少量的糖類；功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，________________________。
(3)(必修1 P45)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有________，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動，膜中的蛋白質(zhì)大多也能運(yùn)動。
(4)(必修1 P45)糖被：細(xì)胞膜的________與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的糖類分子，其與細(xì)胞表面的識別、細(xì)胞間的____________等功能有密切關(guān)系。

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