第8讲 细胞膜的结构和功能-高考生物一轮复习讲义（生物学必修1）（解析版）

第8讲细胞膜的结构和功能考点一细胞膜的功能一、细胞膜的功能1.将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。2.控制物质进出细胞。3.进行细胞间的信息交流。（1）通过化学物质传递信息：内分泌细胞分泌的激素进入血液，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，从而将信息传递给靶细胞，引起靶细胞的生理反应。（2）通过细胞膜直接接触传递信息：相邻两个细胞的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，引起靶细胞的生理反应。（3）通过细胞通道传递信息：相邻两个细胞之间形成通道，使细胞质相互沟通，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。考点二对生物膜结构的探索历程一、对细胞膜成分的早期探索历程时间(人物)实验依据结论或假说1895年，欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的部分科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔将从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层。其面积是红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层1935年，英国学者丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年人、鼠细胞融合实验细胞膜具有流动性1972年流动镶嵌模型辛格和尼科尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型二、磷脂分子的结构1.磷脂分子含有的元素组成是__C、H、O、N、P_。2.磷脂的成分：甘油、脂肪酸和磷酸组成。3.磷脂的特性：_头部_是亲水端，__尾部_是疏水端。三、细胞膜的成分1.脂质（50%）：磷脂最丰富，磷脂双分子构成基本骨架，胆固醇构成动物细胞膜。2.蛋白质（40%）: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。3.糖类（10%-20%）：与膜蛋白和膜脂结合形成糖蛋白和糖脂，分布于膜外侧考点三流动镶嵌模型识图图中a是磷脂双分子层，其构成了细胞膜(生物膜)的基本支架，具有流动性。（2）图中b表示蛋白质分子，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，有的贯穿于整个磷脂双分子层，在磷脂双分子层中的分布是不对称(对称/不对称)的。（3）图中c表示糖蛋白，又叫糖被，是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成，只分布于细胞膜的外表，在细胞生命活动中具有重要的功能，如具有保护、润滑、识别等功能。（4）除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。2．细胞膜的结构特点和功能特点异同项目结构特点——流动性功能特性——选择透过性基础磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的膜上具有蛋白质意义保证细胞的物质需要、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行控制物质进出【典型真题训练】一、单选题1．（2021·浙江·高考真题）质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（）A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号【答案】D【详解】A、脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，故脂双层是不完全对称的，A错误；B、磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；C、物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散，其中易化扩散需要载体蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；D、有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。2．（2019·上海·高考真题）下图表示血液中白细胞进入组织液的一种方式此过程体现了细胞膜具有（

）①一定流动性②全透性③信息交流A．仅① B．仅② C．仅③ D．仅①③【答案】D【详解】①图中白细胞粘附和变形的过程体现细胞膜具有(一定的)流动性的结枃特点，①正确；②细胞膜不具有全透性，②错误；③由图可知，白细胞与毛细血管壁细胞之间能够识别，是因为白细胞膜上的糖蛋白和糖脂与P选择蛋白的相互识别作用，体现细胞膜的信息交流功能，③正确。综上所述，①③正确，即D正确，A、B、C错误。3．（2018·浙江·高考真题）下列关于质膜的叙述，错误的是（

）A．脂双层两层中的磷脂分子含量不同B．细胞之间的识别主要取决于磷脂分子C．膜中磷脂和蛋白质分子是不断运动的D．蓝细菌进行需氧呼吸的主要场所位于质膜【答案】B【详解】A、由于蛋白质的不对称性，脂双层中的两层磷脂分子含量不同，A正确；B、细胞之间的识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白，B错误；C、膜中磷脂和大多数蛋白质分子是不断运动的，C正确；D、蓝细菌是原核生物，没有线粒体，需氧呼吸酶主要位于质膜，D正确。4．（2018·全国·高考真题）下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是（）A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆【答案】A【详解】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞的核膜、内质网和细胞膜中都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细跑的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确，所以选A。5．（2017·全国·高考真题）细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于（

）A．血液运输，突触传递 B．淋巴运输，突触传递C．淋巴运输，胞间连丝传递 D．血液运输，细胞间直接接触【答案】D【详解】哺乳动物卵巢分泌的雌激素通过体液主要是血液的运输到达乳腺，再作用于乳腺细胞；精子在输卵管内与卵细胞相遇，通过细胞膜的接触完成信号分子和特异性受体的识别，然后进入卵细胞内完成受精作用，该过程属于细胞间的直接接触。6．（2016·海南·高考真题）科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边），最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是A．膜蛋白能自主翻转B．细胞膜具有流动性C．细胞膜具有选择透过性D．膜蛋白可以作为载体蛋白【答案】B【详解】两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融合时，两种染料在细胞表面对等分布，最后在细胞表面均匀分布，说明细胞膜具有流动性不能说明细胞膜在内外翻转，也不能说明细胞膜的物质运输功能。综上分析，B正确，ACD错误。7．（2014·福建·高考真题）细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是A．B．C．D．【答案】D【详解】血红蛋白位于红细胞内，氧气进入细胞是自由扩散，A错误；抗体是由浆细胞分泌，主要分布在血浆中，不在细胞膜上，细胞膜上具有识别作用的蛋白质是受体，B错误；胰岛素受体只能识别胰岛素，不能识别胰高血糖素，C错误；神经递质受体可识别神经递质，葡萄糖通过主动运输进入肌细胞，需要转运葡萄糖的受体，D正确。【考点定位】本题考查蛋白质功能，意在考查考生能从课外材料中获取相关的生物学信息，并能运用这些信息，结合所学知识解决相关的生物学问题的能力。8．（2013·天津·高考真题）下列过程未体现生物膜信息传递功能的是（

）A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩【答案】A【详解】A细胞的质壁分离属于物质跨膜运输中的水分运输，是膜的控制物质进出细胞的功能；B抗原刺激使记忆细胞增殖是抗原决定簇与记忆细胞表面受体结合引起的，属于生物膜的信息传递；C胰岛素调节靶细胞对葡萄糖摄取是通过细胞分泌的物质间接传递信息，即信息分子到