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課時分層作業(yè)(十三) 生物膜的流動鑲嵌模型 [學業(yè)達標練] 1．下列最能正確表示細胞膜的結構的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D C　[細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，頭部是親水的，朝向細胞內外。蛋白質覆蓋、鑲嵌或貫穿其中，細胞膜外側有識別作用的糖蛋白。A、B圖磷脂分子頭部排列錯，無糖蛋白，故A、B錯。D圖細胞膜內外都有糖蛋白，故D錯。] 2．用丙酮從口腔上皮細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單分子層面積為S1，設細胞膜表面積為S2，則S1與S2關系最恰當?shù)氖?　　) 【導學號：92172125】 A．S1＝2S2　　　　 B．S1＞2S2 C．S1＜2S2 D．S2＜S1＜2S2 B　[磷脂雙分子層構成生物膜的基本支架，因此細胞膜鋪成單分子層后是表面積的2倍?？谇簧掀ぜ毎€有具膜的細胞器和細胞核，因此口腔上皮細胞生物膜鋪成單分子層后大于細胞膜表面積S2的2倍。] 3．生物膜上的蛋白質通常與多糖結合成糖蛋白。在細胞的生命活動中，糖蛋白在細胞的識別以及細胞內外的信息傳導中具有重要的功能。下列生物膜結構中，糖蛋白含量最多的可能是(　　) A．高爾基體膜　　　　 B．線粒體膜 C．細胞膜 D．內質網(wǎng)膜 C　[糖蛋白具有識別作用，主要用于對外來物質的識別，而細胞膜是系統(tǒng)的邊界，是將細胞與外界隔開的屏障，因此細胞膜上的糖蛋白含量最多。] 4．性激素是一種固醇類物質，它可以優(yōu)先通過細胞膜擴散到細胞內部，這主要與細胞膜的哪項結構有關(　　) A．①　　　　　　　 B．② C．③ D．②③ A　[性激素屬于脂質，而脂質優(yōu)先通過細胞膜，與細胞膜的成分中含有磷脂分子有關，由圖可知，①為磷脂雙分子層。] 5．關于細胞膜流動性的敘述正確的是(　　) 【導學號：92172126】 A．因為磷脂分子有頭和尾，磷脂分子利用尾部擺動在細胞膜上運動，使細胞膜具有流動性 B．因為蛋白質分子無尾，不能運動，所以它與細胞膜的流動性無關 C．細胞膜的流動性是指蛋白質載體的翻轉運動，與磷脂分子無關 D．細胞膜流動性與磷脂分子和蛋白質分子都有關 D　[磷脂雙分子層構成細胞膜的基本支架，這個支架不是靜止的，具有流動性。構成細胞膜的蛋白質分子大多數(shù)也是可以運動的。] 6．細胞膜是細胞的邊界，下列過程不能體現(xiàn)細胞膜具有流動性的是(　　) A．由一個細胞分裂為兩個細胞 B．動物細胞膜上的糖蛋白的識別過程 C．植物細胞出現(xiàn)質壁分離 D．高爾基體產生囊泡與細胞膜融合 B　[由于膜具有流動性，細胞才能分開為兩個細胞，原生質層才能收縮出現(xiàn)質壁分離、囊泡膜才能與細胞膜融合。] 7．在人類對生物膜結構的探索歷程中，羅伯特森提出的三層結構模型與流動鑲嵌模型的相同點是(　　) 【導學號：92172127】 A．兩種模型都認為磷脂雙分子層是構成膜的基本支架 B．兩種模型都認為蛋白質分子均勻排列在脂質分子的兩側 C．兩種模型都認為組成生物膜的主要物質是蛋白質和脂質 D．兩種模型都認為組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子可以運動 C　[羅伯特森提出的三層結構模型認為蛋白質分子均勻排列在脂質分子的兩側。中間是脂質分子，為靜態(tài)結構；流動鑲嵌模型認為磷脂雙分子層是構成膜的基本支架，組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子可以運動，為動態(tài)模型。故A、D是流動鑲嵌模型觀點，B是三層結構模型觀點，而C是二者相同點，故C正確。] 8．下圖是桑格和尼克森在1972年提出的關于生物膜分子結構的流動鑲嵌模型，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中a與細胞識別有關，細胞的識別是信息傳遞的過程 B．圖中c分子具有親水的磷酸頭部和疏水的脂肪酸尾部 C．圖中d的分布狀態(tài)有兩種：鑲在表面或貫穿于整個磷脂雙分子層 D．b構成膜的基本支架，具有對稱性 C　[a是糖蛋白，與細胞識別有關，A正確；c是磷脂分子，頭部具有親水性，尾部具有疏水性，B正確；d是蛋白質，在細胞膜上分布有3種狀態(tài)，鑲在表面或貫穿于整個磷脂雙分子層，或者嵌插在磷脂雙分子層中，C錯誤；b是磷脂雙分子層，是組成細胞膜的基本支架，其分布是不對稱的，D正確。] 9．下圖為細胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，有關敘述錯誤的是(　　) A．a指磷脂分子的尾部，具有疏水性 B．c指磷脂分子的頭部，具有親水性 C．糖蛋白在細胞膜的內外側均有分布 D．細胞膜的選擇透過性與b的種類和數(shù)量有關 C　[磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸組成的，其“頭”部(c)是親水端，“尾”部(a)是疏水端。細胞膜為細胞的邊界，在細胞膜的外側分布著具有識別作用的糖蛋白，而在細胞膜的內側沒有糖蛋白分布。細胞膜具有選擇透過性，這與細胞膜上b的種類和數(shù)量有關。] 10．下圖表示細胞膜的亞顯微結構，請據(jù)圖回答下列問題： (1)細胞膜的基本支架是[　]____________。 (2)該結構的基本功能是____________，與此相關的對生命活動至關重要的特性是____________。 (3)細胞識別、物質的跨膜運輸?shù)扰c圖中__________(填圖中字母)有關。 (4)葉綠體和線粒體等細胞結構中均有此結構，但執(zhí)行的具體功能有很大區(qū)別，具體原因是圖中____________(填圖中字母)不同所致。 (5)有人發(fā)現(xiàn)，在一定溫度條件下，細胞膜中的脂質分子均垂直排列于膜表面。當溫度上升到一定程度時，細胞膜的脂質分子有75%排列不整齊。細胞膜厚度變小，而膜表面積擴大。對于膜的上述變化，合理的解釋是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 [解析]　磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本支架；細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，有利于細胞生命活動的正常進行；細胞膜除了具有保護細胞內部結構的功能以外，還有控制物質出入細胞的功能，即其生理特性是具有選擇透過性；細胞膜的選擇透過性對于細胞的生命活動至關重要，不同的膜結構其蛋白質不同，它們執(zhí)行的具體功能就有很大的區(qū)別；構成細胞膜的脂質分子和蛋白質分子大都可以運動，影響脂質運動的因素有多種，溫度是其中的重要因素，在一定范圍內升高溫度，能增強脂質的流動性。 [答案]　(1)B　磷脂雙分子層　(2)保護和運輸(控制物質的出入)功能　選擇透過性　(3)A　(4)A　(5)細胞膜具有流動性 11．用不同的熒光染料標記的抗體，分別與人細胞和小鼠細胞的細胞膜上的一種抗原物質結合，使兩類細胞分別產生綠色和紅色熒光。當這兩種細胞融合成一個細胞時，開始一半呈綠色，一半呈紅色。但在37 ℃下保溫40 min后，兩種顏色的熒光點就呈均勻分布(如圖)。據(jù)圖回答下面的問題： (1)人和小鼠細胞膜表面的抗原屬于構成膜結構的____________物質。 (2)融合細胞表面兩類熒光染料分布的動態(tài)變化，表明了組成細胞膜的____________等分子是可以運動的，由此可以證實關于細胞膜結構“流動鑲嵌模型”的觀點是成立的。 (3)融合細胞表面兩類熒光染料最終均勻分布，原因是__________________________________，這表明細胞膜的結構特點是具有____________。 (4)如果該融合實驗在20 ℃條件下進行，則兩種表面抗原均勻分布的時間將大大延長，這說明____________________________________。若在0 ℃下培養(yǎng)40 min，則發(fā)現(xiàn)細胞仍然保持一半發(fā)紅色熒光，另一半發(fā)綠色熒光。對這一現(xiàn)象的合理解釋是________________________________。 [解析]　細胞膜的主要成分是蛋白質分子和磷脂分子，能與熒光染料標記的抗體結合的應是膜上的蛋白質分子，即題中所謂的“抗原”物質。人細胞和小鼠細胞融合成一個細胞后，開始時因溫度和時間的關系，不同膜上的熒光性表現(xiàn)在相對集中的區(qū)域，其物質的流動性暫時未得到體現(xiàn)。將融合細胞置于37 ℃下保溫40 min后，溫度適宜，膜上的分子因流動而發(fā)生重新排列，表現(xiàn)出熒光點均勻分布的現(xiàn)象，若溫度降低，膜流動性減弱，兩種熒光染料混合的時間大大延長，甚至不能混合。 [答案]　(1)蛋白質　(2)蛋白質　(3)構成膜結構的磷脂分子和蛋白質分子大都可以運動　一定的流動性　(4)隨環(huán)境溫度的降低，膜上蛋白質分子的運動速率減慢　細胞膜的流動性特點只有在適宜的條件下才能體現(xiàn) [沖A挑戰(zhàn)練] 12．磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質有關。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細胞以小油滴的方式貯油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結構是(　　) 【導學號：92172128】 A．由單層磷脂分子構成，磷脂的尾部向著油滴內 B．由單層磷脂分子構成，磷脂的頭部向著油滴內 C．由兩層磷脂分子構成，結構與細胞膜完全相同 D．由兩層磷脂分子構成，兩層磷脂的頭部相對 A　[磷脂分子頭部親水，尾部疏水，且油滴內部貯油，所以磷脂的尾部向著油滴內，頭部向著油滴外，由單層磷脂分子構成。] 13．下圖為嗅覺受體細胞膜的亞顯微結構模式圖，下列對該圖有關內容的描述錯誤的是(　　) A．①②③共同為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內部環(huán)境 B．①和②構成糖蛋白，可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞 C．③為磷脂雙分子層，為細胞膜的基本支架 D．①為多肽，其基本組成單位是氨基酸 D　[讀圖可知，①為糖鏈，②為蛋白質，③為磷脂分子，①糖鏈由多糖構成，其組成單位為單糖。] 14．對某動物細胞進行熒光標記實驗，如圖所示，其基本過程：①用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅(消失)。③停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復，即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是(　　) A．細胞膜具有流動性 B．熒光染料能與細胞膜組成成分結合 C．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸?shù)乃俾? D．根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率 C　[該過程說明細胞膜具有流動性，熒光染料能與細胞膜組成成分結合，根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，但不能根據(jù)熒光恢復的速率推算出物質跨膜運輸?shù)乃俾剩驗樵撨^程中沒有發(fā)生物質跨膜運輸。所以C不正確。] 15．脂質體是根據(jù)磷脂分子可以在水中形成穩(wěn)定的脂質雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂質分子鋪展在水面上時，極性端(親水端)與非極性端(疏水端)排列不同，攪拌后可形成雙層脂質分子的球形脂質體(如圖所示)。 (1)將脂質體置于清水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)，脂質體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實說明_________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)根據(jù)細胞膜的基本支架是____________可以推測，水分子不能通過脂質體而能通過細胞膜，它最可能與膜上的________成分有關。美國科學家阿格雷試圖從人的紅細胞、腎小管管壁細胞的細胞膜上尋找這種物質，他以這兩種細胞作為實驗材料的依據(jù)最可能是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 [解析]　將脂質體置于清水中一段時間，其形態(tài)、體積無變化，說明其結構具有相對穩(wěn)定性。水分子可以通過細胞膜，但根據(jù)脂質體在水中具有相對穩(wěn)定結構的特點推測，水分子可以通過膜但不穿過磷脂雙分子層，而是另有其他途徑，根據(jù)膜的成分推測，只能是蛋白質分子。若此種推測正確，那么吸水能力越強的細胞，其膜上這種蛋白質分子應該越多。所以，為尋找這種蛋白質分子，選擇實驗材料時要注意選擇吸水能力較強的細胞，同時要選擇可以獲得純凈的膜結構的細胞作為實驗材料。 [答案]　(1)脂質體在結構上具有一定的穩(wěn)定性 (2)磷脂雙分子層　蛋白質　成熟的紅細胞除細胞膜外無其他的膜結構，便于獲得純凈的細胞膜；而腎小管管壁細胞對水分子的重吸收能力強