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課時分層作業(yè)(十三) 生物膜的流動鑲嵌模型 [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)練] 1．下列最能正確表示細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)的是(　　) A　　　　　B　　　　　C　　　　　D C　[細(xì)胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，頭部是親水的，朝向細(xì)胞內(nèi)外。蛋白質(zhì)覆蓋、鑲嵌或貫穿其中，細(xì)胞膜外側(cè)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(xì)胞膜內(nèi)外都有糖蛋白，故D錯。] 2．用丙酮從口腔上皮細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界面上鋪成單分子層，測得單分子層面積為S1，設(shè)細(xì)胞膜表面積為S2，則S1與S2關(guān)系最恰當(dāng)?shù)氖?　　) 【導(dǎo)學(xué)號：92172125】 A．S1＝2S2　　　　 B．S1＞2S2 C．S1＜2S2 D．S2＜S1＜2S2 B　[磷脂雙分子層構(gòu)成生物膜的基本支架，因此細(xì)胞膜鋪成單分子層后是表面積的2倍?？谇簧掀ぜ?xì)胞還有具膜的細(xì)胞器和細(xì)胞核，因此口腔上皮細(xì)胞生物膜鋪成單分子層后大于細(xì)胞膜表面積S2的2倍。] 3．生物膜上的蛋白質(zhì)通常與多糖結(jié)合成糖蛋白。在細(xì)胞的生命活動中，糖蛋白在細(xì)胞的識別以及細(xì)胞內(nèi)外的信息傳導(dǎo)中具有重要的功能。下列生物膜結(jié)構(gòu)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(xì)胞膜 D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 C　[糖蛋白具有識別作用，主要用于對外來物質(zhì)的識別，而細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界，是將細(xì)胞與外界隔開的屏障，因此細(xì)胞膜上的糖蛋白含量最多。] 4．性激素是一種固醇類物質(zhì)，它可以優(yōu)先通過細(xì)胞膜擴(kuò)散到細(xì)胞內(nèi)部，這主要與細(xì)胞膜的哪項(xiàng)結(jié)構(gòu)有關(guān)(　　) A．①　　　　　　　 B．② C．③ D．②③ A　[性激素屬于脂質(zhì)，而脂質(zhì)優(yōu)先通過細(xì)胞膜，與細(xì)胞膜的成分中含有磷脂分子有關(guān)，由圖可知，①為磷脂雙分子層。] 5．關(guān)于細(xì)胞膜流動性的敘述正確的是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：92172126】 A．因?yàn)榱字肿佑蓄^和尾，磷脂分子利用尾部擺動在細(xì)胞膜上運(yùn)動，使細(xì)胞膜具有流動性 B．因?yàn)榈鞍踪|(zhì)分子無尾，不能運(yùn)動，所以它與細(xì)胞膜的流動性無關(guān) C．細(xì)胞膜的流動性是指蛋白質(zhì)載體的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動，與磷脂分子無關(guān) D．細(xì)胞膜流動性與磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都有關(guān) D　[磷脂雙分子層構(gòu)成細(xì)胞膜的基本支架，這個支架不是靜止的，具有流動性。構(gòu)成細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)分子大多數(shù)也是可以運(yùn)動的。] 6．細(xì)胞膜是細(xì)胞的邊界，下列過程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜具有流動性的是(　　) A．由一個細(xì)胞分裂為兩個細(xì)胞 B．動物細(xì)胞膜上的糖蛋白的識別過程 C．植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離 D．高爾基體產(chǎn)生囊泡與細(xì)胞膜融合 B　[由于膜具有流動性，細(xì)胞才能分開為兩個細(xì)胞，原生質(zhì)層才能收縮出現(xiàn)質(zhì)壁分離、囊泡膜才能與細(xì)胞膜融合。] 7．在人類對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中，羅伯特森提出的三層結(jié)構(gòu)模型與流動鑲嵌模型的相同點(diǎn)是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：92172127】 A．兩種模型都認(rèn)為磷脂雙分子層是構(gòu)成膜的基本支架 B．兩種模型都認(rèn)為蛋白質(zhì)分子均勻排列在脂質(zhì)分子的兩側(cè) C．兩種模型都認(rèn)為組成生物膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂質(zhì) D．兩種模型都認(rèn)為組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動 C　[羅伯特森提出的三層結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為蛋白質(zhì)分子均勻排列在脂質(zhì)分子的兩側(cè)。中間是脂質(zhì)分子，為靜態(tài)結(jié)構(gòu)；流動鑲嵌模型認(rèn)為磷脂雙分子層是構(gòu)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(zhì)分子可以運(yùn)動，為動態(tài)模型。故A、D是流動鑲嵌模型觀點(diǎn)，B是三層結(jié)構(gòu)模型觀點(diǎn)，而C是二者相同點(diǎn)，故C正確。] 8．下圖是桑格和尼克森在1972年提出的關(guān)于生物膜分子結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型，下列敘述錯誤的是(　　) A．圖中a與細(xì)胞識別有關(guān)，細(xì)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(gòu)成膜的基本支架，具有對稱性 C　[a是糖蛋白，與細(xì)胞識別有關(guān)，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(zhì)，在細(xì)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(xì)胞膜的基本支架，其分布是不對稱的，D正確。] 9．下圖為細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型示意圖，有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．a(chǎn)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(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)均有分布 D．細(xì)胞膜的選擇透過性與b的種類和數(shù)量有關(guān) 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(xì)胞膜為細(xì)胞的邊界，在細(xì)胞膜的外側(cè)分布著具有識別作用的糖蛋白，而在細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)沒有糖蛋白分布。細(xì)胞膜具有選擇透過性，這與細(xì)胞膜上b的種類和數(shù)量有關(guān)。] 10．下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，請據(jù)圖回答下列問題： (1)細(xì)胞膜的基本支架是[　]____________。 (2)該結(jié)構(gòu)的基本功能是____________，與此相關(guān)的對生命活動至關(guān)重要的特性是____________。 (3)細(xì)胞識別、物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)扰c圖中__________(填圖中字母)有關(guān)。 (4)葉綠體和線粒體等細(xì)胞結(jié)構(gòu)中均有此結(jié)構(gòu)，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(xì)胞膜中的脂質(zhì)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)胞膜的脂質(zhì)分子有75%排列不整齊。細(xì)胞膜厚度變小，而膜表面積擴(kuò)大。對于膜的上述變化，合理的解釋是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 [解析]　磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架；細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動性，有利于細(xì)胞生命活動的正常進(jìn)行；細(xì)胞膜除了具有保護(hù)細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能以外，還有控制物質(zhì)出入細(xì)胞的功能，即其生理特性是具有選擇透過性；細(xì)胞膜的選擇透過性對于細(xì)胞的生命活動至關(guān)重要，不同的膜結(jié)構(gòu)其蛋白質(zhì)不同，它們執(zhí)行的具體功能就有很大的區(qū)別；構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動，影響脂質(zhì)運(yùn)動的因素有多種，溫度是其中的重要因素，在一定范圍內(nèi)升高溫度，能增強(qiáng)脂質(zhì)的流動性。 [答案]　(1)B　磷脂雙分子層　(2)保護(hù)和運(yùn)輸(控制物質(zhì)的出入)功能　選擇透過性　(3)A　(4)A　(5)細(xì)胞膜具有流動性 11．用不同的熒光染料標(biāo)記的抗體，分別與人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞的細(xì)胞膜上的一種抗原物質(zhì)結(jié)合，使兩類細(xì)胞分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。當(dāng)這兩種細(xì)胞融合成一個細(xì)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(diǎn)就呈均勻分布(如圖)。據(jù)圖回答下面的問題： (1)人和小鼠細(xì)胞膜表面的抗原屬于構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的____________物質(zhì)。 (2)融合細(xì)胞表面兩類熒光染料分布的動態(tài)變化，表明了組成細(xì)胞膜的____________等分子是可以運(yùn)動的，由此可以證實(shí)關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)“流動鑲嵌模型”的觀點(diǎn)是成立的。 (3)融合細(xì)胞表面兩類熒光染料最終均勻分布，原因是__________________________________，這表明細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有____________。 (4)如果該融合實(shí)驗(yàn)在20 ℃條件下進(jìn)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(xì)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(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)分子和磷脂分子，能與熒光染料標(biāo)記的抗體結(jié)合的應(yīng)是膜上的蛋白質(zhì)分子，即題中所謂的“抗原”物質(zhì)。人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞融合成一個細(xì)胞后，開始時因溫度和時間的關(guān)系，不同膜上的熒光性表現(xiàn)在相對集中的區(qū)域，其物質(zhì)的流動性暫時未得到體現(xiàn)。將融合細(xì)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(diǎn)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(zhì)　(2)蛋白質(zhì)　(3)構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都可以運(yùn)動　一定的流動性　(4)隨環(huán)境溫度的降低，膜上蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動速率減慢　細(xì)胞膜的流動性特點(diǎn)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(xì)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(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細(xì)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(jié)構(gòu)是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號：92172128】 A．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi) B．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的頭部向著油滴內(nèi) C．由兩層磷脂分子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜完全相同 D．由兩層磷脂分子構(gòu)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(nèi)部貯油，所以磷脂的尾部向著油滴內(nèi)，頭部向著油滴外，由單層磷脂分子構(gòu)成。] 13．下圖為嗅覺受體細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，下列對該圖有關(guān)內(nèi)容的描述錯誤的是(　　) A．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 B．①和②構(gòu)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(xì)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(zhì)，③為磷脂分子，①糖鏈由多糖構(gòu)成，其組成單位為單糖。] 14．對某動物細(xì)胞進(jìn)行熒光標(biāo)記實(shí)驗(yàn)，如圖所示，其基本過程：①用某種熒光染料標(biāo)記該動物細(xì)胞，細(xì)胞表面出現(xiàn)熒光斑點(diǎn)。②用激光束照射該細(xì)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(fù)，即又出現(xiàn)了斑點(diǎn)。上述實(shí)驗(yàn)不能說明的是(　　) A．細(xì)胞膜具有流動性 B．熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合 C．根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾? D．根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率 C　[該過程說明細(xì)胞膜具有流動性，熒光染料能與細(xì)胞膜組成成分結(jié)合，根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率，但不能根據(jù)熒光恢復(fù)的速率推算出物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾剩驗(yàn)樵撨^程中沒有發(fā)生物質(zhì)跨膜運(yùn)輸。所以C不正確。] 15．脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可以在水中形成穩(wěn)定的脂質(zhì)雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂質(zhì)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(zhì)分子的球形脂質(zhì)體(如圖所示)。 (1)將脂質(zhì)體置于清水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實(shí)說明_________________________________________________ ____________________________________________________________。 (2)根據(jù)細(xì)胞膜的基本支架是____________可以推測，水分子不能通過脂質(zhì)體而能通過細(xì)胞膜，它最可能與膜上的________成分有關(guān)。美國科學(xué)家阿格雷試圖從人的紅細(xì)胞、腎小管管壁細(xì)胞的細(xì)胞膜上尋找這種物質(zhì)，他以這兩種細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料的依據(jù)最可能是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 [解析]　將脂質(zhì)體置于清水中一段時間，其形態(tài)、體積無變化，說明其結(jié)構(gòu)具有相對穩(wěn)定性。水分子可以通過細(xì)胞膜，但根據(jù)脂質(zhì)體在水中具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)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(zhì)分子。若此種推測正確，那么吸水能力越強(qiáng)的細(xì)胞，其膜上這種蛋白質(zhì)分子應(yīng)該越多。所以，為尋找這種蛋白質(zhì)分子，選擇實(shí)驗(yàn)材料時要注意選擇吸水能力較強(qiáng)的細(xì)胞，同時要選擇可以獲得純凈的膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料。 [答案]　(1)脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的穩(wěn)定性 (2)磷脂雙分子層　蛋白質(zhì)　成熟的紅細(xì)胞除細(xì)胞膜外無其他的膜結(jié)構(gòu)，便于獲得純凈的細(xì)胞膜；而腎小管管壁細(xì)胞對水分子的重吸收能力強(qiáng)