02-第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系

第二章细胞的结构过基础教材必备知识精练过能力学科关键能力构建第二节细胞膜控制细胞与周围环境的联系过基础教材必备知识精练知识点1通过模拟实验探究膜的透过性1.通过模拟实验可以探究膜的透过性（实验装置如图），透析膜是一种半透膜。A组烧杯中加入淀粉溶液，B组烧杯中加入葡萄糖溶液。静置12小时后，加入相应的指示剂后观察实验现象。下列叙述正确的是(

)A.A组在烧杯中加入碘-碘化钾溶液后，烧杯中的溶液不变色，说明淀粉不能通过半透膜B.A组在烧杯中加入碘-碘化钾溶液后，透析袋内不变色，说明淀粉不能通过半透膜C.B组取透析袋中的溶液加入本尼迪特试剂，水浴加热后呈红黄色，说明葡萄糖能通过半透膜D.B组在烧杯中加入本尼迪特试剂后，烧杯中的溶液水浴加热后呈红黄色，说明葡萄糖能通过半透膜√【解析】A组在烧杯中加入碘-碘化钾溶液后，无论淀粉是否能通过半透膜，烧杯中的溶液都会变色，A错误；A组在烧杯中加入碘-碘化钾溶液后，透析袋内不变色，可能是淀粉不能通过半透膜，也可能是碘-碘化钾不能透过半透膜，B错误；B组取透析袋中的溶液加入本尼迪特试剂，水浴加热后呈红黄色，说明葡萄糖能通过半透膜，C正确；由于B组烧杯中加入的是葡萄糖溶液，因此无论葡萄糖能否通过半透膜，B组在烧杯中加入本尼迪特试剂后，烧杯中的溶液水浴加热后均会呈红黄色，D错误。知识点2细胞膜具有选择透过性2.红萝卜细胞的液泡中含有紫红色的花青素，将红萝卜切成小块放到水中，水的颜色无明显变化，若进行加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红，其原因是(

)DA.细胞壁在加温后受到破坏B.加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜C.水温升高，花青素溶解度加大D.高温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的功能【解析】细胞膜和液泡膜具有选择透过性，正常情况下，液泡内的花青素无法透过液泡膜和细胞膜进入外界溶液中。加热过程中细胞膜和液泡膜控制物质进出的功能会被破坏，使花青素进入水中而使水的颜色逐渐变红，D正确。

D

【解析】活细胞的细胞膜具有选择透过性，可以阻止染色剂进入细胞，而死细胞的细胞膜失去选择透过性，染色剂可以进入细胞而使细胞中的细胞核着色，D正确。知识点3细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成4.下列有关肝细胞细胞膜成分的叙述，错误的是(

)BA.组成细胞膜的蛋白质、磷脂、胆固醇都有亲水基团B.细胞膜中胆固醇含量越高，膜的流动性越低C.构成细胞膜的脂质有磷脂、胆固醇，磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架D.细胞膜上某些膜蛋白的形状发生改变后，仍可能具有生物活性【解析】胆固醇对细胞膜中磷脂分子的活动具有双重调节作用，一方面，胆固醇通过与磷脂脂肪酸链的相互作用，具有限制其运动、增加其有序性的作用，另一方面，也能将磷脂分子分隔开以增强其运动性，所以细胞膜中胆固醇含量越高，膜的流动性不一定越低，B错误。5.[2024浙江金华一中高一期中考试]在水环境中磷脂分子可自发形成如图1、图2所示结构，称为脂质体。相关叙述正确的是(

)AA.随着内容物的增多，脂质体在一定程度上会膨胀B.脂质体的物质构成与细胞膜相同C.图示脂质体间能够发生特异性识别D.可应用如图2所示的脂质体贮存油脂颗粒【解析】磷脂分子是可以流动的，所以随着内容物的增多，脂质体在一定程度上会膨胀，A正确；脂质体的物质构成为磷脂，与细胞膜不完全相同，细胞膜上除了含有磷脂，还有蛋白质和糖类等，B错误；磷脂分子不具有识别的功能，C错误；磷脂分子一端具有亲水性，另一端具有疏水性，其疏水端可以与油脂结合，将油脂包围起来，因此可应用如图1所示的脂质体贮存油脂颗粒，D错误。6.（新素材·细胞膜识别器）[2024浙江五校联盟高三月考]一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它可用于检测细菌、病毒，在接触到细菌、病毒时其可以发生颜色变化。这类被镶嵌进去的物质很可能含有(

)BA.磷脂和蛋白质

B.多糖和蛋白质C.胆固醇和多糖

D.胆固醇和蛋白质【解析】根据细胞膜的组成、结构和功能可知，细胞膜上的糖类和蛋白质结合构成的糖蛋白具有识别功能，因此题述被镶嵌进去的物质很可能含有多糖和蛋白质，B正确。7.如图为细胞中某一结构的局部示意图，下列说法正确的是(

)CA.①②均为脂质，可以用苏丹Ⅲ染液染色观察B.细胞膜的流动性与①有关，而与②无关C.②是脂溶性的，与磷脂头部连接D.①中的两层结构完全相同，②使该结构具有一定的流动性【解析】①表示磷脂，②表示胆固醇，均为脂质，而苏丹Ⅲ染液是用来检测油脂的，其能使细胞中的油脂呈橙黄色，A错误；细胞膜的流动性与①②都有关，B错误；②表示胆固醇，是脂溶性的，胆固醇具有一个很小的亲水基团，与磷脂头部连接，C正确；①磷脂的两层结构不完全相同，如磷脂层中蛋白质分布不均匀，D错误。知识点4生物膜具有流动性8.[2024浙江宁波余姚中学高一期中考试]细胞膜的流动镶嵌模型强调细胞膜的流动性和不对称性。下列叙述正确的是(

)CA.膜蛋白和磷脂分子在质膜中均可运动，且膜蛋白运动性更强B.质膜具有不对称性的唯一原因是膜蛋白的不对称分布C.质膜的选择透过性与膜蛋白和磷脂分子均有关联D.质膜上的蛋白质分子只有部分嵌入和贯穿整个磷脂双分子层两种类型【解析】磷脂分子和大多数膜蛋白在质膜中是可以运动的，且磷脂分子的运动性更强，A错误。质膜具有不对称性的原因除了膜蛋白的不对称分布，还有脂质（胆固醇）的不对称分布和糖类的不对称分布（糖萼只位于质膜的外表面），B错误。某些物质的跨膜运输需要借助膜蛋白；磷脂双分子层构成质膜的基本骨架，磷脂分子属于脂质，脂溶性的物质更容易通过质膜。所以，质膜的选择透过性与膜蛋白和磷脂分子均有关联，C正确。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，D错误。【拓展提升】膜蛋白在细胞膜上的存在形式有镶、嵌、贯穿三种方式。有的整个露在膜表面（镶）；有的一部分露在膜外，一部分插在膜中或全部插在膜中（嵌）；还有的整个蛋白质贯穿在膜中。示意图如下：9.科学家利用小鼠和人的细胞进行了如图所示的实验。下列相关分析错误的是(

)CA.两种细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，其不是静止不动的B.细胞膜具有一定的流动性是荧光染料最终呈均匀分布状态的原因C.该实验结果说明，构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子是可以运动的D.在不同温度下进行该实验，荧光染料分布均匀所需的时间不一样【解析】磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架，构成膜的磷脂分子可以运动，A正确；细胞膜具有一定的流动性，这使得荧光染料最终均匀分布，B正确；荧光染料标记的是细胞表面的蛋白质，而荧光染料最终均匀分布说明细胞膜的蛋白质是可以运动的，C错误；不同温度条件下，构成膜的磷脂分子及蛋白质分子的运动情况不同，荧光染料分布均匀所需的时间也不一样，D正确。10.细胞膜是细胞与外界环境之间的屏障结构，控制着物质的进出，保证了细胞内部环境的相对稳定，使细胞内的生命活动有序进行。根据如图所示细胞膜的模型图，回答问题：（1）该图表示细胞膜的__________模型，可以看出细胞膜的基本骨架是______________。流动镶嵌磷脂双分子层【解析】该图表示的是细胞膜的流动镶嵌模型，可以看出细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。（2）图中4表示________分子，它主要位于由3形成的双层结构的疏水环境中，具有很小的亲水基团，与3的头部连接，对3的活动具有______调节作用。胆固醇双重【解析】图中4表示胆固醇分子，它主要位于磷脂双分子层的疏水环境中，具有很小的亲水基团，与磷脂亲水的头部连接。胆固醇既能限制磷脂分子的运动，增加其有序性，又能将磷脂分子分隔开，增强其运动性，因此，胆固醇对磷脂分子的活动具有双重调节作用。（3）蛋白质分子和磷脂分子一样也有____________________部分，图中1和2分别表示________和______两种物质，它们不仅对细胞膜起保护作用，而且在__________过程中起着重要作用。水溶性部分和脂溶性糖蛋白糖脂细胞识别【解析】蛋白质分子和磷脂分子一样也有水溶性部分和脂溶性部分，水溶性部分位于膜两侧，脂溶性部分位于磷脂双分子层内。图中1和2分别表示糖蛋白和糖脂两种物质，它们不仅对细胞膜起保护作用，而且在细胞识别过程中起着重要作用。（4）细胞质位于图中的_____（填“A侧”或“B侧”）。B侧【解析】糖链位于细胞膜外侧，故细胞质位于B侧。（5）细胞膜具有一定的流动性是细胞膜重要的__________，细胞膜的“选择透过性”功能主要是通过________（填成分名称）来实现的。结构特性膜蛋白【解析】细胞膜具有一定的流动性是细胞膜重要的结构特性。蛋白质是生命活动的主要承载者和体现者，细胞膜的功能与膜蛋白的种类和数量有关，故细胞膜的“选择透过性”功能主要是通过膜蛋白来实现的。【解析】分析题图：1表示糖蛋白，2表示糖脂，3表示磷脂分子，4表示胆固醇，5表示蛋白质。知识点5细胞壁是植物、真菌和大多数原核细胞的外层结构11.下列关于细胞壁的重要作用，说法错误的是(

)CA.能保护细胞、维持细胞形态B.能加强细胞的机械强度C.与细胞的选择透过性紧密相关D.是激素等化学信号传递的介质和通路【解析】细胞壁具有保护细胞、维持细胞形态、加强细胞的机械强度的作用，A、B正确；细胞壁具有全透性，水、离子和其他分子都极易通过细胞壁的空隙，因此细胞壁与细胞的选择透过性无关，C错误；细胞壁是激素等化学信号传递的介质和通路，D正确。12.[2024浙江杭州S9联盟高一期中联考]下列有关细胞壁的叙述，错误的是(

)CA.细胞壁是植物细胞的最外层结构，但细胞壁不是细胞的边界B.植物细胞壁可参与细胞间的相互粘连C.去除动物细胞壁和植物细胞壁的方法相同D.植物细胞放在清水中细胞形态不易发生改变是因为其具有细胞壁【解析】细胞壁是植物细胞的最外层结构，但是细胞壁是全透性的，不能作为细胞的边界（细胞膜是细胞的边界），A正确；植物细胞壁可参与细胞间的相互粘连，B正确；动物细胞没有细胞壁，C错误；细胞壁伸缩性很小，对植物细胞具有支持和保护作用，因此植物细胞放在清水中形态不易发生改变是因为其具有细胞壁，D正确。第二节细胞膜控制细胞与周围环境的联系过能力学科关键能力构建

编号试剂①②③本尼迪特试剂④淀粉酶溶液⑤碘溶液（棕红色）

√

2.下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与结论之间对应关系，错误的是()选项科学史实验结论A脂溶性物质更容易通过细胞膜进入植物细胞细胞膜由脂质组成B人红细胞膜中脂质铺成单层后测得的面积约是实验所用红细胞表面积的2倍细胞膜由双层脂质分子构成C蛋白酶处理细胞膜后其通透性发生改变细胞膜中含有蛋白质D用荧光染料标记了表面蛋白质的人鼠细胞融合实验证明细胞膜的流动镶嵌模型D【解析】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实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出了“膜由脂质组成”，A正确。戈特和格兰德尔用有机溶剂抽提了人红细胞细胞膜的脂质成分后，将其铺展在水面，测出其面积约为实验所用红细胞表面积的2倍，并推测细胞膜由双层脂质分子构成，B正确。蛋白酶处理细胞膜后其通透性发生改变，说明细胞膜中含有蛋白质，C正确。荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验表明细胞膜的蛋白质是呈流动状态的，D错误。3.[2023浙北G2联盟高一上期中联考]细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①～④表示其中的物质。下列叙述正确的是(

)DA.①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关B.②可自发形成双层结构，中间的亲水层通常情况下呈液态C.③分布于细胞膜中，在膜的磷脂分子中的含量往往是外侧低于内侧D.④有脂溶性和水溶性两部分，可能控制某些离子出入细胞【解析】图示为细胞膜的流动镶嵌模型，据图分析可知①表示糖蛋白，位于细胞膜的外侧；②是磷脂分子，构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架；③是胆固醇；④是蛋白质，其种类和含量与细胞膜的功能的复杂程度有关。①（糖蛋白）只存在于细胞膜的外侧，A错误；②是磷脂分子，其一端亲水，另一端疏水，②可自发形成双层结构，中间的疏水层通常情况下呈液态，B错误；③是胆固醇，由于其大部分位于细胞膜外侧磷脂分子中，故其在膜的磷脂分子中的含量往往是外侧高于内侧，C错误；④（蛋白质）有脂溶性和水溶性两部分，有些蛋白质具有载体的功能，可能控制某些离子出入细胞，D正确。4.（新情境·去垢剂分离膜蛋白）[2024浙江七彩阳光新高考研究联盟高一上期中联考]去垢剂是一端亲水、一端疏水的小分子，是分离膜蛋白的常用试剂。去垢剂与蛋白质结合时，会破坏蛋白质中的离子键与氢键。去垢剂的浓度不同会导致其作用方式及膜蛋白的分离效果不同，如下图所示。下列说法错误的是(

)A.去垢剂可以分离膜蛋白而使细胞膜崩解B.膜的功能越复杂，分离得到的膜蛋白种类和数量越多C.为获得纯度和活性较高的膜蛋白，应选用低浓度的去垢剂D.去垢剂与膜蛋白结合时，非极性端与蛋白质的亲水区相结合√【解析】去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子，据图可知，去垢剂能与细胞膜上蛋白质结合，破坏细胞膜结构，使细胞膜崩解，A正确；膜的功能越复杂，其中含有的膜蛋白种类和数量就越多，因此，分离得到的膜蛋白种类和数量越多，B正确；去垢剂与蛋白质结合时，会破坏蛋白质中的离子键与氢键，进而影响蛋白质的空间结构，因此，为获得纯度和活性较高的膜蛋白，应选用低浓度的去垢剂，C正确；去垢剂与膜蛋白结合时，非极性端与蛋白质的疏水区相结合，D错误。5.在流动镶嵌模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异性地吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,结构模型如图所示。下列叙述错误的是(

)A.脂筏的存在可能会影响膜的流动性B.破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体C.脂筏可能与细胞控制物质进出的功能有关D.脂筏的存在不利于膜上的蛋白质发挥功能【解析】根据题意，脂筏中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异性地吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域，故推测脂筏的存在可能会影响膜的流动性,A正确;破坏胆固醇就像破坏了胶水,可能会导致脂筏结构解体,B正确;脂筏中含有跨膜蛋白，可能与细胞控制物质进出的功能有关,C正确;脂筏可以使生物膜结构的稳定性增加,有利于膜上的蛋白质发挥功能,D错误。√6.分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂质体中镶嵌相应的抗体（一种具有识别能力的蛋白质），制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”（如图所示）用于癌症治疗。回答问题：【小题1】关于脂质体的分析正确的是(

)DA.磷脂分子的非极性头部亲水，极性尾部亲脂B.脂质体的基本骨架是埋在磷脂双分子层内部的胆固醇C.利用脂质体将药物运送到癌细胞内部，体现脂质体的功能特点D.脂质体利用抗体特异性识别癌细胞的特点将药物定向运送到癌细胞【解析】磷脂分子的极性头部亲水，非极性尾部疏水，A错误；脂质体的基本骨架是磷脂双分子层，B错误；利用脂质体将药物运送到癌细胞内部，依赖于脂质体和细胞膜的融合，体现脂质体的结构特点（流动性），C错误；脂质体利用抗体特异性识别癌细胞的特点将药物定向运送到癌细胞，避免药物对正常细胞造成伤害，D正确。【小题2】图中脂质体在甲处适合装载水溶性药物，乙处适合装载脂溶性药物，药物位置如此分布的原因是(

)AA.组成脂质体的磷脂分子具有亲水性和亲脂性B.脂质体上的蛋白质具有水溶性和脂溶性C.脂质体上的抗体具有信号识别的作用D.脂质体的磷脂分子和蛋白质可以运动【解析】由于磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性（亲脂性），因此