第8講 細(xì)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(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能考點(diǎn)一細(xì)胞膜的功能一、細(xì)胞膜的功能1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。3.進(jìn)行細(xì)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(xì)胞分泌的激素進(jìn)入血液，隨血液到達(dá)全身各處，與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合，從而將信息傳遞給靶細(xì)胞，引起靶細(xì)胞的生理反應(yīng)。（2）通過細(xì)胞膜直接接觸傳遞信息：相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜直接接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞，引起靶細(xì)胞的生理反應(yīng)。（3）通過細(xì)胞通道傳遞信息：相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，使細(xì)胞質(zhì)相互溝通，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞?？键c(diǎn)二對(duì)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程一、對(duì)細(xì)胞膜成分的早期探索歷程時(shí)間(人物)實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說1895年，歐文頓對(duì)植物細(xì)胞進(jìn)行通透性實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的部分科學(xué)家對(duì)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞的細(xì)胞膜進(jìn)行化學(xué)分析細(xì)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(xì)胞中提取的脂質(zhì)鋪成單分子層。其面積是紅細(xì)胞表面積的2倍細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層1935年，英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力細(xì)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(xì)胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)羅伯特森認(rèn)為所有的細(xì)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(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年流動(dòng)鑲嵌模型辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動(dòng)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(xì)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(dòng)物細(xì)胞膜。2.蛋白質(zhì)（40%）:蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用，功能越復(fù)雜的細(xì)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(diǎn)三流動(dòng)鑲嵌模型識(shí)圖圖中a是磷脂雙分子層，其構(gòu)成了細(xì)胞膜(生物膜)的基本支架，具有流動(dòng)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(gè)磷脂雙分子層，在磷脂雙分子層中的分布是不對(duì)稱(對(duì)稱/不對(duì)稱)的。（3）圖中c表示糖蛋白，又叫糖被，是由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成，只分布于細(xì)胞膜的外表，在細(xì)胞生命活動(dòng)中具有重要的功能，如具有保護(hù)、潤(rùn)滑、識(shí)別等功能。（4）除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂。2．細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)異同項(xiàng)目結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——流動(dòng)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(yùn)動(dòng)的膜上具有蛋白質(zhì)意義保證細(xì)胞的物質(zhì)需要、信息交流、分裂和融合等生命活動(dòng)的進(jìn)行控制物質(zhì)進(jìn)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(dòng)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(duì)稱的B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強(qiáng)膜的流動(dòng)性C．物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程與膜蛋白無關(guān)D．有些膜蛋白能識(shí)別并接受來自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號(hào)【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(shí)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(duì)稱的，A錯(cuò)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(huì)限制膜的流動(dòng)性，B錯(cuò)誤；C、物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式中的被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)包括擴(kuò)散、滲透和易化擴(kuò)散，其中易化擴(kuò)散需要載體蛋白，即與膜蛋白有關(guān)，C錯(cuò)誤；D、有些膜蛋白起著細(xì)胞標(biāo)志物的作用，能識(shí)別并接受來自細(xì)胞內(nèi)外的化學(xué)信號(hào)，D正確。2．（2019·上?！じ呖颊骖}）下圖表示血液中白細(xì)胞進(jìn)入組織液的一種方式此過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有（

）①一定流動(dòng)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(xì)胞粘附和變形的過程體現(xiàn)細(xì)胞膜具有(一定的)流動(dòng)性的結(jié)枃特點(diǎn)，①正確；②細(xì)胞膜不具有全透性，②錯(cuò)誤；③由圖可知，白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間能夠識(shí)別，是因?yàn)榘准?xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白的相互識(shí)別作用，體現(xiàn)細(xì)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(cuò)誤。3．（2018·浙江·高考真題）下列關(guān)于質(zhì)膜的敘述，錯(cuò)誤的是（

）A．脂雙層兩層中的磷脂分子含量不同B．細(xì)胞之間的識(shí)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(yùn)動(dòng)的D．藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行需氧呼吸的主要場(chǎng)所位于質(zhì)膜【答案】B【詳解】A、由于蛋白質(zhì)的不對(duì)稱性，脂雙層中的兩層磷脂分子含量不同，A正確；B、細(xì)胞之間的識(shí)別主要取決于細(xì)胞膜上的糖蛋白，B錯(cuò)誤；C、膜中磷脂和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是不斷運(yùn)動(dòng)的，C正確；D、藍(lán)細(xì)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(guó)·高考真題）下列關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的敘述，錯(cuò)誤的是（）A．成熟個(gè)體中的細(xì)胞增殖過程不需要消耗能量B．細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜中都含有磷元素C．兩個(gè)相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞D．哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過程不可逆【答案】A【詳解】成熟個(gè)體中的細(xì)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(yùn)動(dòng)需要消耗能量，A錯(cuò)誤；細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)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(gè)相鄰細(xì)跑的細(xì)胞膜直接接觸，信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞，C正確；哺乳動(dòng)物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞，屬于細(xì)胞分化，細(xì)胞分化一般不可逆，D正確，所以選A。5．（2017·全國(guó)·高考真題）細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動(dòng)物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過程中，以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程中，細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于（

）A．血液運(yùn)輸，突觸傳遞 B．淋巴運(yùn)輸，突觸傳遞C．淋巴運(yùn)輸，胞間連絲傳遞 D．血液運(yùn)輸，細(xì)胞間直接接觸【答案】D【詳解】哺乳動(dòng)物卵巢分泌的雌激素通過體液主要是血液的運(yùn)輸?shù)竭_(dá)乳腺，再作用于乳腺細(xì)胞；精子在輸卵管內(nèi)與卵細(xì)胞相遇，通過細(xì)胞膜的接觸完成信號(hào)分子和特異性受體的識(shí)別，然后進(jìn)入卵細(xì)胞內(nèi)完成受精作用，該過程屬于細(xì)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(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)，兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對(duì)等分布（即各占半邊），最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持的結(jié)論是A．膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)B．細(xì)胞膜具有流動(dòng)性C．細(xì)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】?jī)煞N熒光染料標(biāo)記細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，細(xì)胞剛?cè)诤蠒r(shí)，兩種染料在細(xì)胞表面對(duì)等分布，最后在細(xì)胞表面均勻分布，說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性不能說明細(xì)胞膜在內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，也不能說明細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能。綜上分析，B正確，ACD錯(cuò)誤。7．（2014·福建·高考真題）細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫識(shí)別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細(xì)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(xì)胞內(nèi)，氧氣進(jìn)入細(xì)胞是自由擴(kuò)散，A錯(cuò)誤；抗體是由漿細(xì)胞分泌，主要分布在血漿中，不在細(xì)胞膜上，細(xì)胞膜上具有識(shí)別作用的蛋白質(zhì)是受體，B錯(cuò)誤；胰島素受體只能識(shí)別胰島素，不能識(shí)別胰高血糖素，C錯(cuò)誤；神經(jīng)遞質(zhì)受體可識(shí)別神經(jīng)遞質(zhì)，葡萄糖通過主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入肌細(xì)胞，需要轉(zhuǎn)運(yùn)葡萄糖的受體，D正確?！究键c(diǎn)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(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)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(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離B．抗原刺激引發(fā)記憶細(xì)胞增殖分化C．胰島素調(diào)節(jié)靶細(xì)胞對(duì)葡萄糖的攝取D．傳出神經(jīng)細(xì)胞興奮引起肌肉收縮【答案】A【詳解】A細(xì)胞的質(zhì)壁分離屬于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸中的水分運(yùn)輸，是膜的控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能；B抗原刺激使記憶細(xì)胞增殖是抗原決定簇與記憶細(xì)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(xì)胞對(duì)葡萄糖攝取是通過細(xì)胞分泌的物質(zhì)間接傳遞信息，即信息分子到