分层作业：3.1 细胞膜的结构与功能-【高效备课】高中生物2025-2026学年人教版（2019）必修1同步资源（教师版）

3.1细胞膜的结构与功能基础巩固练1．（2025·山东高三生物模拟）在电子显微镜下观察细胞膜，可以看到的是两条暗带中间夹一条明带，那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法比较准确的是（）A．两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，无蛋白质B．明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，无蛋白质C．两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，也有蛋白质D．明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，也有蛋白质【答案】C【解析】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。流动镶嵌模型指出，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，有的横跨整个磷脂双分子层。2．（2024·豫湘名校联考四模）细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法中，错误的是（）A．细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老B．精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用D．细胞膜的蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能【答案】D【解析】细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老，A正确；受精时精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，C正确；依据“结构与功能观”可知细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，细胞膜的功能不仅仅与蛋白质的种类及数量有关，D错误。3．（2024·荆、荆、襄、宜四地七校高三联考）在多细胞生物体中，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。下列有关细胞间信息交流的叙述正确的是（）A．细胞间信息交流都与细胞膜的选择透过性有关B．各细胞间功能协调性的实现只依赖于信息的交流C．细胞间信息交流的形式多种多样D．细胞膜上的受体是细胞间信息交流必需的结构【答案】C【解析】细胞间信息交流依靠细胞膜上的糖蛋白或通过通道进行，不能体现细胞膜的选择透过性，A错误；各细胞间功能协调性的实现不仅依赖于信息的交流，也依赖于物质和能量的交换，B错误；细胞间信息交流的方式多种多样，有间接传递信息的，有直接传递信息的，C正确；细胞膜上的受体不是细胞间信息交流必需的结构，如高等植物细胞之间的胞间连丝既能起物质通道的作用，也能使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，D错误。4．（2025·海南省高三学业水平诊断三）植物细胞壁中有小的孔口，相邻细胞的细胞膜伸入孔中，彼此相连，两个细胞的内质网也彼此相连，从而构成胞间连丝。胞间连丝是高等植物体内相邻细胞之间的联系通道，下列有关说法错误的是（）A．高等植物细胞通过胞间连丝交流信息，但不能运输物质B．胞间连丝的存在体现了细胞膜具有进行信息交流的功能C．胞间连丝的存在使多细胞植物体成为一个统一的整体D．胞间连丝的存在与“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的说法不矛盾【答案】A【解析】相邻的高等植物细胞之间通常会形成通道——胞间连丝，胞间连丝是相邻的植物细胞之间进行物质交换和信息交流的通道，这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能，A错误，B正确；胞间连丝的存在，使多细胞植物体在结构和生理功能上成为一个统一的有机整体，C正确；胞间连丝的存在可以说明细胞是一个相对独立的单位，与“细胞是生物体结构和功能的基本单位”的说法并不矛盾，D正确。5．（2025·新时代NT教育摸底考试）下图是某生物细胞的部分结构示意图，结合图像分析，相关说法错误的是（）A．图中结构体现了生物膜之间可以直接转化B．若该细胞是大肠杆菌细胞，则其应处于细胞分裂的间期C．①、④都含有C、H、O、N、PD．蛋白质和RNA可以通过⑥进出细胞核【答案】B【解析】由图可知，②是内质网，它是由单层膜构成的网状物，能够增大细胞内的膜面积；③是核膜，将核内物质与细胞质分开；两者直接相连，可相互转化，A正确；据图可知，该细胞有成形的细胞核，大肠杆菌属于原核生物，所以不可能是大肠杆菌，B错误；①是核糖体，由蛋白质和RNA组成，④是染色质，主要由蛋白质和DNA组成，因此，①④的组成元素都含C、H、O、N、P，C正确；⑥是核孔，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，蛋白质和RNA可以通过⑥进出细胞核，D正确。6．（2024·秦皇岛联考）下列对生物膜结构的探索历程，叙述错误的是（）A．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，因此推测细胞膜除脂质分子外，可能还附着蛋白质B．荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积约为红细胞表面积的2倍。他们由此得出推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层C．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，在实验基础上提出：细胞膜是由脂质组成的D．最初对细胞膜成分的认识，是通过对膜成分的提取与检测【答案】D【解析】最初对细胞膜成分的认识，是通过对植物细胞的通透性进行的实验获得的，D错误。7．（2025·荆州模拟）金黄色葡萄球菌是一种致病菌，可引起人食物中毒或皮肤感染，甚至引起死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上磷脂的关键成分，细菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸，也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是（）A．脂肪酸与磷酸结合形成磷脂，磷脂使细胞膜具有屏障作用B．细胞膜中的磷脂对于维持细胞的稳定性起着重要作用C．抑制FASⅡ通路可阻断金黄色葡萄球菌细胞膜的合成，从而抑制其繁殖D．细胞膜的功能主要取决于膜中磷脂和蛋白质的种类及含量【答案】B【解析】磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物所组成的分子，是构成细胞膜的重要成分，细胞膜具有屏障作用，保障了细胞内部环境的相对稳定，A错误，B正确；脂肪酸是合成细胞膜上磷脂的关键成分，抑制FASⅡ通路，细菌可从环境中获取脂肪酸，不能达到抑制金黄色葡萄球菌繁殖的目的，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，细胞膜的功能主要取决于膜中蛋白质的种类及含量，D错误。8.水溶性染色剂PI是一种荧光染料，与DNA结合后可发出红色荧光，常用于细胞凋亡检测。将待检测的真核细胞浸于一定浓度的PI中，观察发现仅有死细胞出现红色荧光，而活细胞未出现红色荧光。下列有关说法错误的是（）A.死细胞出现红色荧光的区域主要集中在细胞核位置B.活细胞中观察不到红色荧光，是因为活细胞能分解染色剂PIC.PI检测细胞是否死亡的原理与用台盼蓝染液检测有相似之处D.在人、鼠细胞融合实验中，也使用了荧光染料进行相应处理的方法【答案】B【解析】真核细胞中DNA主要存在于细胞核中，由于PI与DNA结合后可发出红色荧光，因此出现红色荧光的区域主要集中在细胞核位置，A项正确；活细胞中观察不到红色荧光，是因为活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，PI不能进入细胞，B项错误；用台盼蓝染液检测细胞是否死亡的原理是利用细胞膜的控制物质进出细胞的功能，所以二者原理有相似之处，C项正确；科学家采用荧光染料标记人细胞和小鼠细胞进行实验，结果表明细胞膜具有流动性，D项正确。能力提升练1．下列关于细胞膜的结构和功能的叙述，正确的是（）A．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，其原理是死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能B．植物细胞的边界是细胞壁，但控制物质进出的是细胞膜C．环境中有害的物质有可能进入细胞，这说明细胞膜不能控制物质进出细胞D．细胞间的信息交流都与细胞膜上的受体有关E．欧文顿通过对膜成分的提取和化学分析，提出细胞膜是由脂质和蛋白质等成分组成的F．选择哺乳动物成熟红细胞制备细胞膜，容易将细胞膜与细胞器膜分开G．根据“从人的红细胞中提取的脂质在空气—水界面铺展成单层”实验，推断出细胞膜中磷脂分子排列为两层H．丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，由此推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质I．细胞膜的主要成分有脂质、蛋白质和糖类，同一生物体的所有细胞膜中蛋白质的种类和数量均相同J．在组成细胞膜的脂质中，磷脂分子疏水的头部朝外构成支架，胆固醇最丰富K．罗伯特森用电镜观察细胞膜的结构，提出了“暗—亮—暗”的三明治结构是一种静态模型，其拍摄的细胞膜结构电镜照片属于物理模型L．人—鼠细胞融合实验运用了放射性同位素标记法，证明了细胞膜具有选择透过性M．科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，这种假说或模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后不断得到的观察和实验结果相吻合N．向细胞内注射物质后，细胞膜上会留下一个空洞O．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以移动的P．细胞膜上的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关，膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的Q．利用双层磷脂分子构成的脂质体运送药物时，水溶性药物被包在两层磷脂分子之间【答案】AGHMOP【解析】细胞壁是全透性的，植物细胞的边界是细胞膜，B错误；环境中一些对细胞有害的物质有可能进入，说明细胞膜控制物质进出的作用是相对的，C错误；高等植物可通过胞间连丝进行细胞间的信息交流，D错误；欧文顿通过对植物细胞通透性的研究实验，推理出了细胞膜是由脂质组成的，E错误；哺乳动物成熟红细胞中不存在细胞核和细胞器，容易获得纯净的细胞膜，F错误；细胞膜的主要成分有脂质和蛋白质，还有少量糖类，细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多，I错误；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，磷脂分子疏水的尾部朝内，亲水的头部朝外，J错误；罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片是实物，不属于模型，K错误；人—鼠细胞的融合实验过程中用荧光标记蛋白质，证明了细胞膜具有流动性，L错误；细胞膜具有流动性，向细胞内注射物质后，细胞膜上不会留下一个空洞，N错误；磷脂分子头部亲水，尾部疏水，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间，Q错误。2．（2025·长沙模拟）据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能（）A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞C．细胞膜具有信息交流的功能D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质【答案】C【解析】由题干信息可知，内皮素拮抗剂和黑色素细胞膜受体结合，使内皮素失去作用。故体现了细胞膜的信息交流功能。3．（2024·福建省龙岩市一级校联盟联考）脂筏模型是对流动镶嵌模型的重要补充，脂筏是细胞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，并特异吸收或排出某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集区域，结构如图所示。下列叙述错误的是（）A．破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体B．脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动C．脂筏模型否定了细胞膜具有一定的流动性的特点D．脂筏模型中蛋白质可能会以不同的方式分布在磷脂双分子层中【答案】C【解析】脂筏富含胆固醇，而胆固醇像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特意吸收或排出某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，因此破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体，A正确；脂筏会特意吸收或排出某些蛋白质，这些蛋白质（如糖蛋白）可能与细胞间的信息传递有关，脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动，B正确；脂筏模型并未否定细胞膜具有一定的流动性的特点，只是补充了胆固醇会影响细胞膜的流动性，C错误；脂筏模型中蛋白质可能会以不同的方式（镶、部分或全部嵌入、贯穿）分布在磷脂双分子层中，D正确。4．（2024·安徽皖江名校联盟考试）用绿色荧光染料标记细胞膜上的蛋白质，待荧光分布均匀后，在细胞膜上选择特定部位进行漂白，即用激光照射使荧光分子内部结构发生不可逆改变，从而使此部位的荧光消失。一段时间后，漂白部位荧光会有一定程度的恢复。下列有关叙述错误的是（）A．功能越复杂的细胞膜上蛋白质的种类和数量越多B．漂白部位荧光的恢复是因为被标记蛋白质恢复了空间结构C．若用荧光标记膜上的磷脂开展上述实验，漂白部位也会再现荧光D．根据漂白部位荧光恢复速率可推测细胞膜中蛋白质分子运动快慢【答案】B【解析】细胞膜的功能越复杂，膜上蛋白质的种类和数量越多，有的膜蛋白具有物质转运作用，有的具有识别功能，有的有催化功能等，A正确；使用激光照射使荧光分子空间结构发生不可逆改变，从而使此部位的荧光消失，一段时间后，漂白部位荧光会有一定程度的恢复说明被荧光标记的化学成分在运动，证明细胞膜具有流动性，B错误；膜上的磷脂分子也具有流动性，因此用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，漂白部位荧光也会再现，C正确；荧光染料标记细胞膜上的蛋白质分子运动速度越快，从荧光消失到恢复的时间就越短，因此可以根据漂白部位荧光恢复的速率推测出膜中蛋白质分子运动快慢，D正确。5．（2024·海南省高三学业水平）细胞膜中的脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区内陷可形成囊泡，具有低流动性，富含胆固醇和鞘磷脂（磷脂的一种）。脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质。下列有关说法正确的是（）A．脂筏可能与细胞的识别作用有关B．脂筏的存在使细胞膜的流动性增大C．脂筏广泛存在于植物细胞的细胞膜中D．鞘磷脂有一个疏水的头和两个亲水的尾【答案】A【解析】由题意可知，脂筏内存在与信号转导有关的蛋白质，推测脂筏可以参与细胞之间的信息传递，A正确；根据“脂筏是一些由特殊脂质和蛋白质组成的微区，微区内陷可形成囊泡，具有低流动性”，可知脂筏会降低细胞膜的流动性，B错误；植物细胞膜无胆固醇不会有脂筏，C错误；鞘磷脂是磷脂中的一种，具有两个疏水的尾和一个亲水的头，D错误。故选A。6．（多选）科学家对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列关于这段科学史的说法错误的是（）A．欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现脂溶性物质不易通过细胞膜B．戈特和格伦德尔提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层是红细胞表面积的2倍，他们由此推断：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层C．罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构，他认为生物膜是由脂质—蛋白质—脂质三层构成的静态结构D．科学家用发绿色和红色荧光的染料分别标记人鼠细胞膜上的磷脂分子，证明了细胞膜具有流动性【答案】ACD【解析】1895年，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，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。据此推测：细胞膜是由脂质组成的，A错误；1925年两位荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。他们由此推断：红细胞中的磷脂分子必然排列为连续的两层，B正确；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，他结合其他科学家的工作，大胆提出了细胞膜模型的假说：所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的，C错误；1970年，科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠和人的细胞融合，证明细胞膜具有流动性，D错误。7．（多选）（2025·湖南娄底模拟）研究发现，机体内大多数细胞都能够产生外泌体。外泌体是细胞分泌的一种囊泡，大小一般为30～100nm，其结构如图。它可在细胞间往来穿梭进行信息传递，参与调节靶细胞的代谢活动。下列分析错误的是（）A．外泌体膜的基本支架是磷脂双分子层B．外泌体膜蛋白与靶细胞膜蛋白结合，体现了细胞间的信息传递C．外泌体将其携带的microRNA等物质释放到靶细胞内依赖于膜的流动性D．microRNA与靶细胞内相应基因转录成的mRNA结合，影响基因转录进而调控靶细胞的生命活动【答案】BD【解析】外泌体膜蛋白与靶细胞膜蛋白结合，将携带物质释放进入靶细胞，调节靶细胞的代谢活动，外泌体膜蛋白与靶细胞膜蛋白结合不能体现细胞间的信息传递，因为外泌体不具有细胞结构，B错误；microRNA与靶细胞内相应基因转录成的mRNA结合，影响翻译过程进而调控靶细胞的生命活动，D错误。8.（2024·山东济南三模）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.脂锚定膜蛋白部分嵌入磷脂双分子层中B.膜蛋白都可以自由运动，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【答案】B【解析】由图可知，脂锚定膜蛋白部分嵌入磷脂双分子层中，A项正确；不是所有的膜蛋白都可以运动，B项错误；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项正确；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项正确。9.（2025·八省联考内蒙古卷）关于膜融合的对象，下列叙述正确的是（）A.胰蛋白酶分泌的过程中，内质网产生的囊泡会与细胞膜融合B.克隆羊的过程中，电融合法促进供体细胞核和卵细胞融合C.制备单克隆抗体的过程中，将骨髓瘤细胞和T细胞融合D.清除衰老细胞器的过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合【答案】D【解析】胰蛋白酶分泌的过程中，内质网产生的囊泡会与高尔基体膜融合，A项错误；克隆羊的过程中，供体细胞被注入卵母细胞后，可通过电融合法促进细胞融合，而非促进细胞核与卵细胞融合，B项错误；制备单克隆抗体的过程中，将骨髓瘤细胞和B淋巴细胞融合，C项错误；溶酶体内含多种水解酶，能够清除衰老细胞器，清除衰老细胞器的过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合，D项正确。10.（2025·辽宁鞍山二模）冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开，依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜，下列有关分析错误的是（）A.BS和PS侧均为磷脂层的疏水侧B.蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的C.膜内部的蛋白质具有亲脂性D.冰冻蚀刻技术中需要利用电子显微镜进行观察【答案】A【解析】由题图可知，BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧，膜内部的蛋白质具有亲脂性，A项错误，C项正确；由题图可知，蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，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，可见蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的，B项正确；通过冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构，需要利用电子显微镜进行观察，D项正确。11.（2024·重庆模拟）如图为生物膜的流动镶嵌模型示意图，①~⑤表示组成生物膜的物质。请回答下列问题。（1）人、鼠细胞融合实验表明了生物膜具有_________________的结构特点。生物膜具有该特点的原因是___________________________________________________。（2）若此细胞为植物细胞，则细胞壁位于图中的_________________（填“A侧”或“B侧”）。（3）与细胞识别有密切关系的结构是_________________，细胞间信息交流的方式有____________________________________________________________________。（4）磷脂双分子层使许多分子和离子不能随意出入细胞，④蛋白质控制着某些分子和离子的出入，使生物膜具有__________________________________的功能特性。生物膜功能的复杂程度与____________________________________________________________________有关。【答案】（1）一定的流动性构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中大多数蛋白质分子也可以运动（2）A侧（3）糖被通过化学物质实现细胞间间接的信息交流；通过细胞膜的直接接触实现细胞间直接的信息交流；通过两个细胞间形成通道进行信息交流（4）选择透过性膜上蛋白质的种类和数量【解析】（1）人、鼠细胞融合实验表明了生物膜的结构特点是具有一定的流动性，生物膜具有该特点的原因是构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中大多数蛋白质分子也能运动。（2）若此细胞为植物细胞，则细胞壁位于细胞膜的外侧，膜上有糖蛋白的一侧为外侧，故细胞壁位于A侧。（3）与细胞识别有密切关系的是糖被。细胞间信息交流方式：通过化学物质实现细胞间间接的信息交流（如激素调节）；通过细胞膜的直接接触实现细胞间直接的信息交流（如精、卵结合）；通过两个细胞间形成通道进行信息交流（如胞间连丝）。（4）生物膜具有选择透过性的功能特性，生物膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。12.如图为细胞膜结构示意图。回答下列问题：（1）请写出细胞膜的“流动镶嵌模型”的主要观点：__________________________________。（2）图中①物质所具有的与其在细胞膜中排