第8講 細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能-高考生物一輪復(fù)習(xí)講義（生物學(xué)必修1）（解析版）

第8講細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能考點一細胞膜的功能一、細胞膜的功能1.將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。2.控制物質(zhì)進出細胞。3.進行細胞間的信息交流。（1）通過化學(xué)物質(zhì)傳遞信息：內(nèi)分泌細胞分泌的激素進入血液，隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合，從而將信息傳遞給靶細胞，引起靶細胞的生理反應(yīng)。（2）通過細胞膜直接接觸傳遞信息：相鄰兩個細胞的細胞膜直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，引起靶細胞的生理反應(yīng)。（3）通過細胞通道傳遞信息：相鄰兩個細胞之間形成通道，使細胞質(zhì)相互溝通，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進入另一個細胞?？键c二對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對細胞膜成分的早期探索歷程時間(人物)實驗依據(jù)結(jié)論或假說1895年，歐文頓對植物細胞進行通透性實驗，發(fā)現(xiàn)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜細胞膜是由脂質(zhì)組成的部分科學(xué)家對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學(xué)分析細胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多1925年，荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾將從人的紅細胞中提取的脂質(zhì)鋪成單分子層。其面積是紅細胞表面積的2倍細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層1935年，英國學(xué)者丹尼利和戴維森細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力細胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)1959年電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)羅伯特森認為所有的細胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成1970年人、鼠細胞融合實驗細胞膜具有流動性1972年流動鑲嵌模型辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型二、磷脂分子的結(jié)構(gòu)1.磷脂分子含有的元素組成是__C、H、O、N、P_。2.磷脂的成分：甘油、脂肪酸和磷酸組成。3.磷脂的特性：_頭部_是親水端，__尾部_是疏水端。三、細胞膜的成分1.脂質(zhì)（50%）：磷脂最豐富，磷脂雙分子構(gòu)成基本骨架，膽固醇構(gòu)成動物細胞膜。2.蛋白質(zhì)（40%）:蛋白質(zhì)在細胞膜行使功能時起重要作用，功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。3.糖類（10%-20%）：與膜蛋白和膜脂結(jié)合形成糖蛋白和糖脂，分布于膜外側(cè)考點三流動鑲嵌模型識圖圖中a是磷脂雙分子層，其構(gòu)成了細胞膜(生物膜)的基本支架，具有流動性。（2）圖中b表示蛋白質(zhì)分子，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，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，在磷脂雙分子層中的分布是不對稱(對稱/不對稱)的。（3）圖中c表示糖蛋白，又叫糖被，是由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成，只分布于細胞膜的外表，在細胞生命活動中具有重要的功能，如具有保護、潤滑、識別等功能。（4）除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。2．細胞膜的結(jié)構(gòu)特點和功能特點異同項目結(jié)構(gòu)特點——流動性功能特性——選擇透過性基礎(chǔ)磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是運動的膜上具有蛋白質(zhì)意義保證細胞的物質(zhì)需要、信息交流、分裂和融合等生命活動的進行控制物質(zhì)進出【典型真題訓(xùn)練】一、單選題1．（2021·浙江·高考真題）質(zhì)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脂雙層是完全對稱的B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性C．物質(zhì)進出細胞方式中的被動轉(zhuǎn)運過程與膜蛋白無關(guān)D．有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內(nèi)外的化學(xué)信號【答案】D【詳解】A、脂雙層是指磷脂雙分子層，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分子只分布在質(zhì)膜的外側(cè)，故脂雙層是不完全對稱的，A錯誤；B、磷脂的尾部與膽固醇一起存在于脂雙層內(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；C、物質(zhì)進出細胞方式中的被動轉(zhuǎn)運包括擴散、滲透和易化擴散，其中易化擴散需要載體蛋白，即與膜蛋白有關(guān)，C錯誤；D、有些膜蛋白起著細胞標(biāo)志物的作用，能識別并接受來自細胞內(nèi)外的化學(xué)信號，D正確。2．（2019·上?！じ呖颊骖}）下圖表示血液中白細胞進入組織液的一種方式此過程體現(xiàn)了細胞膜具有（

）①一定流動性②全透性③信息交流A．僅① B．僅② C．僅③ D．僅①③【答案】D【詳解】①圖中白細胞粘附和變形的過程體現(xiàn)細胞膜具有(一定的)流動性的結(jié)枃特點，①正確；②細胞膜不具有全透性，②錯誤；③由圖可知，白細胞與毛細血管壁細胞之間能夠識別，是因為白細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)細胞膜的信息交流功能，③正確。綜上所述，①③正確，即D正確，A、B、C錯誤。3．（2018·浙江·高考真題）下列關(guān)于質(zhì)膜的敘述，錯誤的是（

）A．脂雙層兩層中的磷脂分子含量不同B．細胞之間的識別主要取決于磷脂分子C．膜中磷脂和蛋白質(zhì)分子是不斷運動的D．藍細菌進行需氧呼吸的主要場所位于質(zhì)膜【答案】B【詳解】A、由于蛋白質(zhì)的不對稱性，脂雙層中的兩層磷脂分子含量不同，A正確；B、細胞之間的識別主要取決于細胞膜上的糖蛋白，B錯誤；C、膜中磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是不斷運動的，C正確；D、藍細菌是原核生物，沒有線粒體，需氧呼吸酶主要位于質(zhì)膜，D正確。4．（2018·全國·高考真題）下列關(guān)于細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的敘述，錯誤的是（）A．成熟個體中的細胞增殖過程不需要消耗能量B．細胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細胞膜中都含有磷元素C．兩個相鄰細胞的細胞膜接觸可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞D．哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞的過程不可逆【答案】A【詳解】成熟個體中的細胞增殖過程中，間期DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)合成需要消耗能量，分裂期紡錘絲牽引染色體運動需要消耗能量，A錯誤；細胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細胞膜中都屬于生物膜，主要由磷脂和蛋白質(zhì)組成，都含有磷元素，B正確；兩個相鄰細跑的細胞膜直接接觸，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，C正確；哺乳動物造血干細胞分化為成熟紅細胞，屬于細胞分化，細胞分化一般不可逆，D正確，所以選A。5．（2017·全國·高考真題）細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現(xiàn)分別依賴于（

）A．血液運輸，突觸傳遞 B．淋巴運輸，突觸傳遞C．淋巴運輸，胞間連絲傳遞 D．血液運輸，細胞間直接接觸【答案】D【詳解】哺乳動物卵巢分泌的雌激素通過體液主要是血液的運輸?shù)竭_乳腺，再作用于乳腺細胞；精子在輸卵管內(nèi)與卵細胞相遇，通過細胞膜的接觸完成信號分子和特異性受體的識別，然后進入卵細胞內(nèi)完成受精作用，該過程屬于細胞間的直接接觸。6．（2016·海南·高考真題）科學(xué)家用兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細胞進行融合。細胞剛發(fā)生融合時，兩種熒光染料在融合細胞表面對等分布（即各占半邊），最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現(xiàn)象支持的結(jié)論是A．膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)B．細胞膜具有流動性C．細胞膜具有選擇透過性D．膜蛋白可以作為載體蛋白【答案】B【詳解】兩種熒光染料標(biāo)記細胞表面的蛋白質(zhì)分子，細胞剛?cè)诤蠒r，兩種染料在細胞表面對等分布，最后在細胞表面均勻分布，說明細胞膜具有流動性不能說明細胞膜在內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，也不能說明細胞膜的物質(zhì)運輸功能。綜上分析，B正確，ACD錯誤。7．（2014·福建·高考真題）細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是A．B．C．D．【答案】D【詳解】血紅蛋白位于紅細胞內(nèi)，氧氣進入細胞是自由擴散，A錯誤；抗體是由漿細胞分泌，主要分布在血漿中，不在細胞膜上，細胞膜上具有識別作用的蛋白質(zhì)是受體，B錯誤；胰島素受體只能識別胰島素，不能識別胰高血糖素，C錯誤；神經(jīng)遞質(zhì)受體可識別神經(jīng)遞質(zhì)，葡萄糖通過主動運輸進入肌細胞，需要轉(zhuǎn)運葡萄糖的受體，D正確。【考點定位】本題考查蛋白質(zhì)功能，意在考查考生能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識解決相關(guān)的生物學(xué)問題的能力。8．（2013·天津·高考真題）下列過程未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能的是（

）A．蔗糖溶液使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離B．抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化C．胰島素調(diào)節(jié)靶細胞對葡萄糖的攝取D．傳出神經(jīng)細胞興奮引起肌肉收縮【答案】A【詳解】A細胞的質(zhì)壁分離屬于物質(zhì)跨膜運輸中的水分運輸，是膜的控制物質(zhì)進出細胞的功能；B抗原刺激使記憶細胞增殖是抗原決定簇與記憶細胞表面受體結(jié)合引起的，屬于生物膜的信息傳遞；C胰島素調(diào)節(jié)靶細胞對葡萄糖攝取是通過細胞分泌的物質(zhì)間接傳遞信息，即信息分子到