四种常考的“膜蛋白”(1)受体蛋白:信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。(2)转运蛋白:协助跨膜运输(载体蛋白和通道蛋白)。 (3)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,细胞膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 【考向集训】 1.(2024年广东广州一模)磷脂分子由头部和两条脂肪酸链构成的尾部组成;胆固醇分子比磷脂小,由极性的头部、非极性的环状结构和非极性的尾部三部分构成。胆固醇若插到磷脂的饱和脂肪酸链中间,就会阻碍这些链相互紧密规则排列;若插到磷脂的不饱和脂肪酸链中间,就会限制这些链的活动性。下列推测错误的是()A.细胞膜中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应B.磷脂分子尾部的疏水性导致水溶性分子和离子不能自由通过C.胆固醇的头部排列在磷脂双分子层的外侧,尾部埋在磷脂双分子层的中央D.胆固醇插到磷脂的饱和脂肪酸链中间可以降低细胞膜的流动性 解析:细胞膜内外均为水环境,细胞中磷脂分子的双层排列方式是对水环境的一种适应,A正确。磷脂分子尾部的疏水性导致水溶性分子和离子不能自由通过,B正确。胆固醇的头部是极性的,所以能与磷脂分子的头部排列在一起,胆固醇的非极性环状结构和非极性尾部与磷脂分子的尾部可以排列在一起,C正确。胆固醇插到磷脂的饱和脂肪酸链中间,阻碍这些链相互紧密规则排列,也就是使它们松散,能提高细胞膜的流动性,D错误。答案:D考向2与细胞膜有关的实验探究 [典例2](2023年山东济南入学考试)学者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光,再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”,即荧光消失。一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测被激光照射的区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。回答下列问题。图1图2 (1)细胞膜以__________为基本支架,此外还含有蛋白质等成分,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。 (2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会_______________;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子_____________________________。 (3)研究发现,如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,说明胆固醇对组成细胞膜成分分子的运动具有________(填“促进”或“限制”)作用,该结果________(填“支持”或“不支持”)推测②。此项研究说明细胞膜具有________性。 (4)最终漂白区域恢复的荧光强度比初始强度低,推测可能的原因:①荧光染料的荧光强度会随着时间流逝自主__________;②漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于__________的状态。若要证明推测①的成立,可以设计一个对照组,该组用荧光染料对细胞膜进行相同的处理,再对细胞膜上某一区域进行高强度激光照射,同时______________________________,预期结果是____________________________________。 解析:(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,此外还含有蛋白质和糖类等成分。(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,可能的原因有,①被漂白区域内细胞膜成分分子上带有的荧光染料的荧光会自行恢复;②细胞膜具有一定的流动性,被漂白区域内外的细胞膜成分分子发生了位置互换。(3)去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,则蛋白质分子运动加快,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,这说明胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用,该结果支持推测②,此项研究结果说明细胞膜具有一定的流动性。(4)漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是因为随着时间流逝,荧光染料的荧光强度会自主下降,或漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于静止状态。为证明推测①的成立,对照组细胞膜用荧光染料进行相同处理后,应对细胞膜上的某一区域用高强度激光照射,同时限制细胞膜上分子的运动,预期结果是漂白区域最终恢复的荧光强度比初始强度低。答案:(1)磷脂双分子层(2)自行恢复位置互换(3)限制支持流动(4)下降静止限制细胞膜上分子的运动漂白区域最终恢