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細(xì)胞膜和流動鑲嵌模型 (30分鐘　100分) 一、選擇題(共9小題，每小題6分，共54分) 1.(2019哈爾濱模擬)細(xì)胞或細(xì)胞的部分結(jié)構(gòu)、成分有“骨架或支架”之說，下列有關(guān)敘述正確的是 (　　) A.真核細(xì)胞中有維持細(xì)胞形態(tài)的細(xì)胞骨架，細(xì)胞骨架與生命活動無關(guān) B.磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架，其他生物膜無此基本支架 C.DNA分子中的脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)構(gòu)成基本骨架 D.生物大分子以單體為骨架，每一個單體都以碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架 【解析】選C。真核細(xì)胞中有維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性的細(xì)胞骨架，細(xì)胞骨架與細(xì)胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)，A錯誤；磷脂雙分子層構(gòu)成所有生物膜的基本支架，B錯誤；DNA分子以磷酸和脫氧核糖交替連接為基本骨架，C正確；單體以碳原子構(gòu)成的碳鏈為基本骨架，生物大分子由單體構(gòu)成，因此生物大分子以碳鏈為骨架，D錯誤。 2.作為系統(tǒng)的邊界，細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動中具有重要作用。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A.細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時起重要作用 B.細(xì)胞膜的選擇透過性保證了對細(xì)胞有害的物質(zhì)都不能進入細(xì)胞 C.細(xì)胞膜上的受體是細(xì)胞間信息交流的必需結(jié)構(gòu) D.與動物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞放在清水中不會漲破主要是細(xì)胞膜起著重要作用 【解析】選A。細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，其中蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時起重要作用，A正確；細(xì)胞膜控制物質(zhì)進出細(xì)胞的作用是相對的，一些對細(xì)胞有害的物質(zhì)有可能進入細(xì)胞，B錯誤；細(xì)胞間的信息交流有多種形式，不一定依賴細(xì)胞膜上的受體，如高等植物細(xì)胞之間可通過胞間連絲進行信息交流，C錯誤；與動物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞放在清水中不會漲破主要是細(xì)胞壁起保護作用，D錯誤。 【易錯提醒】誤認(rèn)為植物細(xì)胞“系統(tǒng)的邊界”是細(xì)胞壁 植物細(xì)胞最外層是細(xì)胞壁，其主要成分是纖維素和果膠。細(xì)胞壁不具有生命活性，而且是全透性的，因此植物細(xì)胞“系統(tǒng)的邊界”是細(xì)胞膜而不是細(xì)胞壁。 3.(2019鞍山模擬)下列有關(guān)細(xì)胞內(nèi)化合物的說法，正確的是 (　　) A.參與細(xì)胞間信息交流的受體蛋白一定位于細(xì)胞膜上 B.細(xì)胞膜中的糖類均與蛋白質(zhì)結(jié)合在一起 C.在寒冷的冬季，農(nóng)作物細(xì)胞內(nèi)的自由水與結(jié)合水的比值增大 D.脂質(zhì)中的磷脂和動物細(xì)胞中的膽固醇都能參與細(xì)胞膜的構(gòu)成 【解析】選D。激素是參與細(xì)胞間信息交流的“信號分子”之一，性激素的受體蛋白位于細(xì)胞內(nèi)，A錯誤；細(xì)胞膜中的糖類除了與蛋白質(zhì)結(jié)合外，還有一部分與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，B錯誤；在寒冷的冬季，農(nóng)作物細(xì)胞內(nèi)的自由水與結(jié)合水的比值減小，C錯誤；磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，膽固醇是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，D正確。 4.下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)的說法不正確的是 (　　) A.真核細(xì)胞內(nèi)相關(guān)膜結(jié)構(gòu)之間能相互轉(zhuǎn)化與生物膜的流動性有關(guān) B.在光學(xué)顯微鏡下可以看到生物膜具有“暗-亮-暗”的三層結(jié)構(gòu) C.生物膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋細(xì)胞的生長現(xiàn)象 D.生物膜的選擇透過性與它的結(jié)構(gòu)及所含有的成分有關(guān) 【解析】選B。由于生物膜的流動性，真核細(xì)胞內(nèi)相關(guān)膜結(jié)構(gòu)之間可以相互轉(zhuǎn)化，A正確；只有在電鏡下才可看到生物膜“暗-亮-暗”的三層結(jié)構(gòu)，B錯誤；生物膜的靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型無法解釋細(xì)胞的生長、變形蟲的變形運動等現(xiàn)象，C正確；生物膜上的載體蛋白具有運輸功能，與物質(zhì)的跨膜運輸密切相關(guān)，D正確。 5.如圖是細(xì)胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析，下列說法錯誤的是 (　　) A.功能①可保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定 B.功能②表示物質(zhì)進出細(xì)胞必須穿過細(xì)胞膜 C.抗利尿激素對靶細(xì)胞的調(diào)節(jié)可用圖中③表示 D.相鄰的植物細(xì)胞可通過功能④進行信息交流 【解析】選B。 功能①是指細(xì)胞膜具有將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開的功能，可維持細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定，A正確；進出細(xì)胞的物質(zhì)不一定都穿過細(xì)胞膜，大分子物質(zhì)通過胞吞、胞吐進出細(xì)胞，B錯誤；③表示細(xì)胞膜上的受體與相應(yīng)的信號分子結(jié)合完成信息傳遞的過程，抗利尿激素對靶細(xì)胞的調(diào)節(jié)可用圖中③表示，C正確；相鄰的植物細(xì)胞可通過功能④(如胞間連絲)進行信息交流，D正確。 6.結(jié)合生物膜的結(jié)構(gòu)模型，某同學(xué)對生物膜的結(jié)構(gòu)及功能做了如下敘述，其中正確的是 (　　) A.線粒體、葉綠體膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，細(xì)胞膜是由單層磷脂分子構(gòu)成的 B.動物細(xì)胞融合與鈉、鉀離子的進出均依賴于細(xì)胞膜的選擇透過性 C.膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，能夠?qū)⑿畔⒎肿愚D(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用 D.膽固醇是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸 【解析】選D。線粒體、葉綠體膜是由雙層膜構(gòu)成的，細(xì)胞膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的；動物細(xì)胞融合依賴于細(xì)胞膜的流動性，鈉、鉀離子的進出依賴于細(xì)胞膜的選擇透過性；膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，不能將信息分子轉(zhuǎn)移到細(xì)胞內(nèi)；膽固醇是構(gòu)成動物細(xì)胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸。 【延伸探究】只有磷脂構(gòu)成的膜，葡萄糖分子能不能通過？水分子呢？ 提示：葡萄糖分子不能通過，水分子可以通過。 7.(2019晉中模擬)圖甲為細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙為圖甲細(xì)胞膜的磷脂分子結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)描述錯誤的是 (　　) A.將圖乙分子構(gòu)成的單分子層平展在水面上，a部分與水面接觸 B.圖乙分子可識別“自己”和“非己”的成分 C.圖甲中的①②③共同為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境 D.圖甲中②與細(xì)胞的選擇吸收有關(guān)，①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞 【解析】選B。圖中a是親水的頭部，因此將圖乙分子構(gòu)成的單分子層平展在水面上，a部分與水面接觸，A正確；識別“自己”和“非己”成分的是糖蛋白，圖乙分子不能識別，B錯誤；圖甲中的①②③共同為細(xì)胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，C正確；②是蛋白質(zhì)，有的蛋白質(zhì)是物質(zhì)運輸?shù)妮d體，與細(xì)胞的選擇吸收有關(guān)，①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞，D正確。 8.下列關(guān)于細(xì)胞膜控制物質(zhì)進出這一功能的敘述中，錯誤的是 (　　) A.細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進入細(xì)胞，不需要的或?qū)?xì)胞有害的物質(zhì)不能進入細(xì)胞 B.抗體、激素等物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后，最終通過細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外 C.細(xì)胞產(chǎn)生的廢物排出細(xì)胞外 D.細(xì)胞內(nèi)的核酸等重要成分不會流失到細(xì)胞外 【解析】選A。細(xì)胞膜控制物質(zhì)進出細(xì)胞的作用是相對的，有些病毒、病菌能侵入細(xì)胞，A錯誤。激素、抗體等分泌蛋白，經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工后，最終通過細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外，B正確。細(xì)胞產(chǎn)生的二氧化碳等代謝廢物排到細(xì)胞外，C正確。細(xì)胞內(nèi)的核酸不能自由進出細(xì)胞，可保證細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定，D正確。 9.(2019牡丹江模擬)下列有關(guān)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)或功能的分析錯誤的是 (　　) A.動物細(xì)胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇、脂肪等 B.人鼠細(xì)胞融合實驗說明細(xì)胞膜具有流動性 C.蛋白質(zhì)在進行細(xì)胞間信息交流中具有重要作用 D.膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān) 【解析】選A。動物細(xì)胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇，沒有脂肪，A錯誤；人鼠細(xì)胞融合實驗說明細(xì)胞膜具有流動性，B正確；細(xì)胞膜中的糖蛋白具有細(xì)胞間的識別功能，因此蛋白質(zhì)在進行細(xì)胞間信息交流中具有重要作用，C正確；細(xì)胞膜上的載體蛋白體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性，不同細(xì)胞膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量不同，因此膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量有關(guān)，D正確。 二、非選擇題(共16分) 10.在人體局部發(fā)炎時，由發(fā)炎部位細(xì)胞發(fā)出信號，使該處的毛細(xì)血管壁細(xì)胞表達其膜上的P選擇蛋白(一種跨膜蛋白)，血漿中的白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間識別、粘附并移出血管(如圖)，最后進入感染部位的組織中，吞噬病原體。據(jù)圖分析回答： (1)圖中②③過程體現(xiàn)細(xì)胞膜具有_____________的結(jié)構(gòu)特點。 (2)細(xì)胞膜的化學(xué)成分主要是________________________；不同細(xì)胞膜的功能不同，從組成成分分析，主要原因是___________________________________。 (3)白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間識別是因為白細(xì)胞膜上的____________________與P選擇蛋白有相互識別作用，體現(xiàn)細(xì)胞膜的_______功能。 【解析】(1)②③過程白細(xì)胞的形狀發(fā)生改變，體現(xiàn)細(xì)胞膜具有(一定的)流動性的結(jié)構(gòu)特點。(2)細(xì)胞膜的化學(xué)成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，細(xì)胞膜的功能主要由膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量決定。(3)由圖可知，白細(xì)胞與毛細(xì)血管壁細(xì)胞之間能夠識別，是因為白細(xì)胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白有相互識別作用，體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息傳遞功能。 答案：(1)一定的流動性 (2)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)　膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 (3)糖蛋白和糖脂　信息傳遞 1.(5分)(2019西安模擬)糖脂普遍存在于細(xì)胞膜上，不同的細(xì)胞中糖脂的種類不同，下面是人紅細(xì)胞表面的ABO血型糖脂的結(jié)構(gòu)示意圖，據(jù)圖判斷下列有關(guān)敘述錯誤的是 (　　) A.糖脂是由糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合而成的 B.紅細(xì)胞ABO血型的不同在于組成糖脂中的糖的種類和排列順序不同 C.糖脂和糖蛋白都具有識別作用 D.糖脂位于細(xì)胞膜內(nèi)表面 【解析】選D。由題圖可知，決定ABO血型的物質(zhì)為糖脂中的糖的種類和排列順序。糖脂具有識別作用，應(yīng)位于細(xì)胞膜的外表面。 2.(5分)(2019安順模擬)膜蛋白是一類結(jié)構(gòu)獨特的蛋白質(zhì)，它鑲嵌于膜脂的特性使這一蛋白處于細(xì)胞與外界的交界部位，是細(xì)胞執(zhí)行各種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。如圖為人體組織細(xì)胞細(xì)胞膜上3種膜蛋白與磷脂雙分子層之間的直接相互作用模式。相關(guān)敘述錯誤的是 (　　) A.蛋白A和B的跨膜區(qū)段的氨基酸很可能具有較強的親水性 B.若膜蛋白A具有信息傳遞功能，則該蛋白可能是胰島素的受體 C.若蛋白B具有運輸功能，其運輸物質(zhì)的過程中可能消耗ATP D.若蛋白C具有催化功能，其活性的高低受溫度、pH等因素的影響 【解析】選A。磷脂雙分子層內(nèi)部疏水，構(gòu)成蛋白A和蛋白B跨膜區(qū)段的氨基酸也應(yīng)具有疏水性，A錯誤；若膜蛋白A是受體，則可能是激素受體，也可能是其他的受體，B正確；膜蛋白作為載體蛋白可能參與協(xié)助擴散，不消耗ATP，也可能參與主動運輸，這一過程消耗ATP，C正確；絕大多數(shù)酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，其催化活性受溫度、pH等因素的影響，D正確。 3.(20分)現(xiàn)有人的成熟紅細(xì)胞、人的口腔上皮細(xì)胞、蛙的紅細(xì)胞、雞肝研磨液等生物材料及相關(guān)用具，請根據(jù)以上信息，完成下列實驗設(shè)計并分析有關(guān)問題： (1)為獲得較純凈的細(xì)胞膜，應(yīng)選取上述材料中的________做實驗。選用該材料的原因是它________________________。 (2)將選取的上述材料放入_______中，由于_______作用，一段時間后細(xì)胞將破裂。 (3)科學(xué)家將細(xì)胞膜中的磷脂分子提取出來，鋪在空氣-水界面上形成單分子層，測得磷脂單分子層面積為S，那么該細(xì)胞膜的表面積約為_____。 (4)通過有關(guān)方法，測得多種膜的化學(xué)成分如表所示： 物質(zhì)種類 膜的類別 蛋白質(zhì) (%) 脂質(zhì) (%) 糖類 (%) 變形蟲的細(xì)胞膜 54 42 4 小鼠肝細(xì)胞膜 44 52 4 人紅細(xì)胞膜 49 43 8 線粒體內(nèi)膜 76 24 0 菠菜葉綠體片層 結(jié)構(gòu)薄膜 70 30 0 表中數(shù)據(jù)顯示，細(xì)胞膜與細(xì)胞器膜在化學(xué)物質(zhì)組成上的共同點是____________________________，主要區(qū)別是______________________。 (5)有人發(fā)現(xiàn)，在一定溫度條件下，細(xì)胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當(dāng)溫度上升到一定程度時，細(xì)胞膜中的磷脂分子有75%排列不整齊，細(xì)胞膜厚度變小，而膜的表面積擴大，膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現(xiàn)象合理的解釋是_______________________________。 (6)生物膜具有控制物質(zhì)進出的功能，請根據(jù)以下材料設(shè)計實驗，驗證生物膜的選擇透過性。 材料：紅玫瑰、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸、蒸餾水、培養(yǎng)皿、量筒。 實驗步驟： ①________________________________________________________； ②________________________________________________________； ③________________________________________________________。 (7)若要通過實驗來驗證細(xì)胞膜具有屏障的功能，請設(shè)計實驗思路，并預(yù)期結(jié)果。____________________________________________________________ ________________________________________________________。 【解析】(1)人的成熟紅細(xì)胞不僅無細(xì)胞核，也無眾多的細(xì)胞器等膜結(jié)構(gòu)，所以是獲取純凈細(xì)胞膜的好材料。 (2)將紅細(xì)胞放入蒸餾水中，紅細(xì)胞會因滲透作用吸水過多而破裂。 (3)細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，因此，當(dāng)磷脂單分子層面積為S時，細(xì)胞膜表面積約為S/2。 (4)由題表中數(shù)據(jù)可以看出各種膜的主要組成成分相同，即都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成；分別比較每種成分在不同膜中的含量，可得出細(xì)胞膜與細(xì)胞器膜在物質(zhì)組成上的主要區(qū)別。 (5)磷脂雙分子層由整齊排列變得不整齊，導(dǎo)致細(xì)胞膜厚度改變，可推測這是由磷脂雙分子層的運動造成的。因細(xì)胞膜具有一定的流動性，細(xì)胞膜的厚度才會改變。 (6)活細(xì)胞的細(xì)胞膜、液泡膜具有選擇透過性，細(xì)胞液中的色素不會從細(xì)胞中滲出；當(dāng)細(xì)胞死亡時，細(xì)胞膜、液泡膜失去選擇透過性，色素才會從細(xì)胞中滲出。殺死細(xì)胞的方法是用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸處理。 (7)活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有屏障作用，可阻擋某些染料進入細(xì)胞，可通過染色法來驗證細(xì)胞膜的屏障作用。 答案：(1)人的成熟紅細(xì)胞　除細(xì)胞膜外無其他膜結(jié)構(gòu) (2)蒸餾水(清水)　滲透　(3)S/2 (4)主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成　細(xì)胞器膜上蛋白質(zhì)含量較高，脂質(zhì)含量較低(或蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的比例不同或細(xì)胞膜都含糖類，而細(xì)胞器膜不含糖類)　(5)構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子是可以運動的，細(xì)胞膜具有一定的流動性 (6)①取適量的紅玫瑰花瓣，均分為兩組，分別放入培養(yǎng)皿中，編號為A、B　 ②A組加入適量的蒸餾水，B組加入等量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸?、塾^察A、B兩組花瓣的顏色變化及溶液的顏色變化 (7)可用染色法對細(xì)胞染色，活細(xì)胞不能被染色，說明活細(xì)胞的細(xì)胞膜具有屏障作用