第2单元　第6讲　细胞膜

第6讲细胞膜第二单元细胞的结构和物质运输概述细胞都由细胞膜包裹，细胞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。壹考点1对细胞膜的探究历程1.

对细胞膜成分的探索时间、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，发现溶于脂质的物质更容易通过细胞膜推测：细胞膜是由______组成的20世纪初，科学家利用哺乳动物的红细胞，制备纯净的细胞膜进行化学分析组成细胞膜的脂质有__________________，其中______含量最多脂质磷脂和胆固醇磷脂时间、人物实验依据结论或假说1925年，戈特和格伦德尔用丙酮从红细胞中提取的脂质，铺展成单分子层，单层分子的面积是红细胞表面积的___倍细胞膜中的磷脂分子必然___________________1935年，丹尼利和戴维森发现细胞表面的张力明显低于油—水界面的表面张力细胞膜可能还附有_________2排列为连续的两层蛋白质2.

对细胞膜结构的探索时间、人物实验依据结论或假说1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构所有的细胞膜都由____________________________三层结构构成，是静态的结构1970年荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验细胞膜具有_________1972年，辛格和尼科尔森新的观察和实验证据提出为大多数人所接受的细胞膜的____________模型蛋白质—脂流动性流动镶嵌质—蛋白质思辨小练1.

判断下列说法的正误：(1)细胞膜上的蛋白质分子均能运动。(

)(2)磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，导致细胞膜中磷脂双分子层的形成。(

)(3)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖细胞膜的流动性。(

)×√√2.

科学家利用荧光染料标记细胞膜上的蛋白质分子，利用了______________________________原理。3.

透析型人工肾利用了一种人工合成的膜材料，这是模仿了生物膜的____________性。抗原—抗体特异性结合选择透过考向细胞膜的成分和结构的探究

(2025·徐州期初)科学家对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程，下列相关叙述错误的是(

)A.欧文顿通过实验推测细胞膜是由脂质构成的B.戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞膜的实验证明脂质呈双分子层排布C.罗伯特森通过光学显微镜观察发现细胞膜显示“暗—亮—暗”三条带D.科学家通过人、鼠细胞的融合实验证明细胞膜有一定的流动性C【解析】欧文顿发现脂溶性物质更易通过细胞膜，依据相似相溶原理，提出细胞膜是由脂质组成的，A正确；戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞膜中磷脂，铺成单层后面积是细胞膜面积的两倍，证明磷脂呈双分子层排布，B正确；罗伯特森利用电子显微镜提出了“暗—亮—暗”的三明治结构是一种静态模型，C错误；人鼠细胞融合实验说明组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，证明细胞膜具有一定的流动性，D正确。贰考点2细胞膜的结构和功能1.

细胞膜(细胞质膜或质膜)的制备1细胞膜的结构材料人或其他哺乳动物__________________选材原因无_________和众多的_________，易制得纯净的细胞膜无_________，细胞易吸水涨破制备细胞膜的原理哺乳动物的红细胞____________→离心→获得细胞膜成熟的红细胞细胞核细胞器细胞壁吸水涨破2.

细胞膜的成分(1)不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同。膜上的蛋白质也不是一成不变的。(2)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降。3.

流动镶嵌模型(1)基本内容特点具有__________________原因构成膜的磷脂双分子可以______自由移动，大多数蛋白质分子也是可以______的意义对细胞完成____________、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的实例质壁分离、变形虫运动、_______________、巨噬细胞的______作用等一定的流动性侧向运动物质运输胞吞和胞吐吞噬(2)结构特点1.

细胞膜的三大功能2细胞膜的功能注：细胞膜是系统的边界——细胞的边界。2.

功能特点特点具有_______________表现水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过主要原因基因决定转运蛋白的_______________，使细胞膜对运输的物质具有选择性选择透过性种类和数量

深

度

指

津五种常考的“膜蛋白”及其功能(1)部分信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白——蛋白质或糖蛋白。(2)膜上的载体蛋白：膜上用于协助扩散和主动运输的载体蛋白，如主动运输的钠钾泵。(3)膜上的通道蛋白：如用于水协助扩散的水通道蛋白，与Na＋内流相关的Na＋通道蛋白，与K＋外流相关的K＋通道蛋白。(4)具催化作用的酶：如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，可用于主动运输等)。(5)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如免疫细胞对抗原的特异性识别等)。判断下列说法的正误：(1)细胞膜是细胞的边界，细胞间信息传递都是通过细胞膜上的受体完成的。(

)(2)糖蛋白与糖脂构成糖被，分布在细胞膜的外侧。(

)(3)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。(

)(4)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。(

)思辨小练××√√1

(2025·南京六校调研)在动物组织中存在间隙连接，它是一种细胞间的结构和互相连接的方式。其基本结构单位是连接子，相邻细胞膜上的两个连接子对接便形成完整的间隙连接结构，如图所示。间隙连接中心有允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。若细胞内pH降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强。考向1细胞膜的功能下列叙述不正确的是(

)A.图中2个连接子贯穿4层磷脂分子层，从而在细胞间形成通道B.间隙连接的存在能增强动物细胞之间的物质交换和信息交流C.蛋白质、病毒颗粒等物质也可通过间隙连接在细胞间进行转移D.细胞可通过调节间隙连接蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性C【解析】题意显示，间隙连接允许相对分子质量小于1000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过，蛋白质、病毒颗粒等相对分子质量较大，因而不可通过间隙连接在细胞间进行转移，C错误。考向2细胞膜的结构及其成分2

(2024·盐城期末)下图为细胞膜的流动镶嵌模型，下列叙述中结构与其功能相对应的是(

)A.①是蛋白质，与糖类结合形成糖蛋白，可参与水分子的运输B.②是转运蛋白，转运物质过程中形状可能会发生改变C.③是磷脂分子的疏水部分，将细胞与水环境分开D.④是磷脂分子的疏水部分，流动性差以保证脂双层稳固不变B【解析】①是蛋白质，与糖类结合形成糖蛋白，具有信息交流作用，不能参与水分子的运输，A错误；②是转运蛋白，转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白，载体蛋白在物质转运过程中形状会发生改变，B正确；③是磷脂分子的亲水部分，C错误；④是磷脂分子的脂肪酸链，流动性强，以保证脂双层流动性，D错误。考向3细胞膜的结构和功能特点

(多选)下列有关细胞膜的结构与功能的叙述，正确的是(

)A．细胞膜的流动性与磷脂分子和大多蛋白质分子能运动有关B.细胞膜具有选择透过性，但细胞不需要的物质也可能进入C.细胞膜中的磷脂具有疏水的尾部，水分子只能通过水通道蛋白进出细胞D.细胞膜中的糖蛋白分布在外侧，与细胞间信息传递功能密切相关【解析】细胞膜中的磷脂具有疏水的尾部，水分子可通过自由扩散和协助扩散进出细胞。3ABD叁配套精练一、

单项选择题1.(2024·镇江期中)下面为与细胞相关的一些现象：①脂溶性物质极易通过细胞膜，并且细胞膜很容易被脂溶性物质所溶解；②细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力(油脂滴表面若吸附有蛋白质成分表面张力会降低)；③用清水清洗刚采摘的红苋菜时清水不呈红色，将红苋菜置于沸水中一段时间后，汤呈红色；④人的成熟红细胞中全部磷脂分子铺成单分子层后的面积约为细胞膜表面积的两倍。下列相关分析正确的是(

)A．①说明细胞膜中的磷脂分子是对称均匀分布的B．②说明细胞膜中脂质的含量多于蛋白质的含量C．③可说明活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能D．若④中为人口腔上皮细胞，则其全部磷脂分子铺成单分子层后的面积等于细胞膜表面积的两倍C【解析】①说明细胞膜的组成成分中有脂质，不能说明细胞膜中的脂质是磷脂分子，也不能说明脂质分子的分布方式，A错误；②说明细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质，无法判断两者含量的高低，B错误；清洗刚采摘的红苋菜时(细胞还是活的)清水不呈红色，而沸水处理后细胞死亡，细胞中的色素能从细胞中出去而使得清水呈红色，因此，③可说明活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能，C正确；因为人口腔上皮细胞含细胞核和具膜细胞器，除了细胞膜以外，还有其他生物膜，故若④中为人口腔上皮细胞，则其全部磷脂分子铺成单分子层后的面积大于细胞膜表面积的两倍，D错误。2.1970年Frye和Edindin将离体培养的人细胞和小鼠细胞融合在一起，形成人、鼠杂交细胞，然后用免疫荧光法对细胞膜蛋白进行标记，观察杂交细胞表面荧光分布的变化。实验过程和结果见下图。下列分析正确的是(

)A．荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成B．红绿荧光标记均匀分布所需的时间就是细胞融合所需的时间C．红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而缩短D．该实验证明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都可以发生侧向运动A【解析】荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成，可以和细胞膜蛋白特异性结合，A正确；细胞融合后，由于细胞膜具有流动性，一段时间后，红绿荧光标记才能均匀分布，故红绿荧光标记均匀分布所需的时间比细胞融合所需的时间长，B错误；一定温度范围内，红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而延长，C错误；该实验证明细胞膜上的标记的蛋白质都可以发生运动，但不能证明磷脂分子可以运动，D错误。3.(2024·泰州期中)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。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上相应的抗体(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“隐性脂质体”。目前这种“隐性脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列关于脂质体的分析，错误的是(

)A．脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层为基本骨架B．脂质体的“膜”结构成分与细胞膜类似，主要是蛋白质和磷脂C．脂质体“膜”上的抗体能够特异性识别并杀灭癌细胞D．可在脂质体“膜”上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性C【解析】脂质体“膜”上的抗体具有识别作用，但不具有杀伤癌细胞的作用，C错误。4.(2023·苏州开学考)红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性，能有效抑制肿瘤细胞的增殖。紫杉醇难溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂。脂质体是一种类似于细胞膜结构的微型囊泡体，如图所示。将紫杉醇药物包裹在脂质体内部，能减少药物的使用剂量和降低药物的毒副作用。下列叙述错误的是(

)A．应将紫杉醇嵌入脂质体的磷脂双分子层之间(图中b处)B．图示脂质体膜和细胞膜的最大区别在于无蛋白质C．脂质体与细胞膜的融合体现了生物膜的信息交流功能D．在脂质体表面加上靶向信号分子可以实现定向药物输送C【解析】由于紫杉醇难溶于水，易溶于丙酮等有机溶剂，因此，应将紫杉醇嵌入脂质体的磷脂双分子层之间，即b处，A正确；脂质体膜没有蛋白质，而细胞膜中有蛋白质成分，因此，图示脂质体膜和细胞膜的最大区别在于无蛋白质，B正确；脂质体膜与细胞膜发生融合，依赖于膜结构的流动性，没有体现生物膜的信息交流功能，C错误；在脂质体表面加上靶向信号分子可以实现定向药物输送，进而实现药物的靶向治疗，减少药物的毒副作用，D正确。5.(2024·无锡期末)下表是对玉米种子的实验处理和实验现象。对该实验现象合理的解释是()【解析】结合表格，有活性的胚细胞着色浅，煮熟的胚细胞(细胞膜结构破坏)着色深，该实验说明活细胞的细胞膜具有选择透过性。实验处理将玉米种子浸泡15h，从中央纵切后，用稀释红墨水染色将玉米种子浸泡15h后煮熟，从中央纵切后，用稀释红墨水染色实验现象胚细胞着色浅胚细胞着色深A．细胞膜具有流动性

B．红墨水能自由进出玉米细胞C．细胞膜具有全透性

D．活细胞的细胞膜有选择透过性D6.

如图为磷脂分子的结构，下列相关叙述正确的是(

)A．磷脂分子含C、H、O、P(、N)元素，其磷酸末端亲水B．磷脂分子脂肪酸末端疏水，疏水端排列在膜外部C．磷脂是构成细胞膜的重要成分，有些磷脂含有胆固醇D．磷脂能有效促进人和动物肠道对钙和磷的吸收A【解析】磷脂属于脂质的一种，含C、H、O、P(、N)，磷酸末端亲水，而甘油和脂肪酸一侧疏水，A正确；磷脂分子脂肪酸末端疏水，疏水端排列在膜内部，B错误；磷脂是构成细胞膜的重要成分，胆固醇属于固醇，不是磷脂，C错误；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收，D错误。7.(2025·徐州期初)研究发现，生物膜融合存在以下机制：不同生物膜上的蛋白质相互作用形成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定，进而重排形成融合孔，最后实现生物膜的相互融合，过程如图所示。下列叙述正确的是(

)A．蛋白质是生物膜的基本支架B．膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化C．抑制浆细胞融合孔的形成，不影响抗体的分泌过程D．生物膜融合的过程能体现生物膜的功能特性B【解析】磷脂双分子层是生物膜的基本支架，A错误；据图可知，膜蛋白1和膜蛋白2形成螺旋结构涉及自身构象的变化，B正确；抗体分泌过程中发生生物膜的融合，若抑制浆细胞融合孔的形成，可能会抑制抗体的分泌，C错误；生物膜融合的过程能体现生物膜具有流动性的结构特性，D错误。8.

荧光漂白恢复(FPR)技术是使用荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联，检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率的技术，利用高能激光束照射细胞的某一特定区域，使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭，这一区域称为光漂白区。一段时间后，光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是(

)A．FPR技术可对分泌蛋白的分泌过程进行示踪B．荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率C．图中曲线上升是周围非漂白区的荧光分子迁移所致D．在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间A【解析】荧光漂白恢复技术(FPR)是使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率，A错误；荧光标记分子运动速度越快，则荧光的恢复速度越快，B正确；图中曲线的上升是由于膜上的脂质在运动，非漂白区的荧光分子迁移，才使原本淬灭的区域恢复荧光，C正确；在适当范围内升高温度，可加快细胞膜上分子的移动速率，进而缩短荧光恢复时间，D正确。9.(2024·镇江下学期期初)下图为植物的胞间连丝结构示意图，下列叙述错误的是(

)A．①由多糖组成，其形成与高尔基体有关B．②主要由脂质和蛋白质组成，具有一定的流动性C．某些植物病毒可通过胞间连丝进入另一个细胞D．内质网参与形成胞间连丝，体现了细胞膜的信息交流功能D【解析】①表示细胞壁，植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成，纤维素和果胶均属于多糖，细胞壁的形成与高尔基体有关，A正确；由题图可知，②表示细胞膜，主要由脂质和蛋白质组成，由于脂质和绝大部分蛋白质可以移动，故细胞膜具有一定的流动性，B正确；高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，某些植物病毒可通过胞间连丝进入另一个细胞，C正确；内质网参与形成胞间连丝不能体现细胞膜的信息交流功能，D错误。10.

根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度，将膜蛋白分为3种基本类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白，如下图所示。据图推测，下列叙述错误的是(

)A．脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中B．膜蛋白可以自由运动，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能C．相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离D．细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白B【解析】由图可知，脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中，A正确；膜蛋白不可以自由运动，但可以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能，B错误；相比内在膜蛋白，外在膜蛋白与细胞膜的连接弱，易于从细胞膜上分离，C正确；据图分析可知，内在膜蛋白贯穿细胞膜，故细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白，D正确。二、

多项选择题11.(2024·宜兴中学、泰兴中学、泰州中学联考)下图表示真核生物细胞膜的组成与结构，下列与此相关的叙述，正确的有(

)A．图中物质甲可表示③，物质丙可表示②B．具有①的一侧可能为细胞膜的外侧，也可能为细胞膜的内侧C．③在不同细胞的细胞膜中种类不完全相同D．②和大多数的③是可以运动的ACD【解析】根据细胞膜的组成成分和化合物元素组成可知，图中物质甲可表示③蛋白质，物质丙可表示②磷脂，A正确；题图中①为糖蛋白，具有糖蛋白的一侧是细胞膜的外侧，B错误；③为蛋白质，蛋白质是细胞膜功能的体现者，功能不同的细胞，其细胞膜中蛋白质的种类和数量不完全相同，C正确；②为磷脂分子，③为蛋白质，磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，体现了细胞膜的流动性，D正确。12.(2024·盐城中学)恶性肿瘤是严重危害我国人民生命健康的重大疾病，肿瘤经典治疗方法——化疗面临的主要问题是药物难以突破细胞膜进入细胞。传统纳米药物使用脂质体(磷脂、三酰甘油等)包裹药物进入细胞，近年来有研究者提出用细胞膜伪装纳米颗粒，整合细胞膜上各种蛋白质和分子的优势，利用膜蛋白的受配体识别机制实现靶向递送药物，在一定程度上解决了纳米药物在肿瘤免疫治疗中面临的免疫问题。下列有关细胞膜的叙述，错误的有(

)A．有些病毒和细菌能够侵入细胞，使人体患病，说明细胞膜不能控制物质进出细胞B．传统纳米材料通过磷脂与细胞膜融合将药物送入细胞体现了细胞膜的功能特点C．利用膜蛋白的受配体识别机制实现靶向递送药物，说明蛋白质具有运输功能D．细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，为细胞内部提供了一个相对稳定的环境ABC【解析】有些病毒和细菌能够侵入细胞，不能说明细胞膜不能控制物质进出细胞，A错误；传统纳米材料通过磷脂与细胞膜融合将药物送入细胞，体现的是细胞膜的结构特点(具有一定的流动性)，而不是功能特点(选择透过性)，B错误；利用膜蛋白的受配体识别机制实现靶向递送药物，体现的是膜蛋