1、4.2-4.33生物膜的流动镶嵌模型 课后作业一、选择题(每小题5分，共60分)1若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，下列能正确反应其分布的图是()【解析】根据磷脂分子的特点，组成细胞膜的磷脂既有亲水的极性部分，又有疏水的非极性部分，据图分析，亲水的极性为头部，疏水的非极性为尾部，因此，在水溶液中呈现出头部在水中，而尾部在空气中的分布，即图A所示的分布情况。故选A。【答案】A2下列关于生物膜结构探索历程的说法，不正确的是()A最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的B三层结构模型认为生物膜为静态的结构C流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动D三层结构模型和
2、流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的【解析】流动镶嵌模型：磷脂构成了细胞膜的基本支架。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层。三层结构模型认为生物膜结构是蛋白质脂质蛋白质，且认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的。A项，脂溶性物质更易通过细胞膜，说明细胞膜是由脂质组成的，A正确；B项，罗伯特森认为生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构组成，而且是静态的结构，B正确；C项，流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动，说明细胞膜具有一定的流动性，C正确；D项，三层结构模型认为蛋白质在膜中的分布是均匀的、固定的，而流
3、动镶嵌模型认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的，D错误。故选D。【答案】D3如图为细胞膜流动镶嵌模型的模式图，相关说法不正确的是()A细胞膜为单层膜包括两层A分子B动物细胞膜成分除了图示A、B、C外还有固醇C图中的C在细胞膜上位置固定不变D细胞膜可以与内质网膜直接相互转化【解析】本题是对流动镶嵌模型的内容的考查。流动镶嵌模型的基本内容是：磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂分子是轻油一般的流体，具有一定的流动性，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层，蛋白质分子大多数是可以运动的，因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。分析题图可知，A是磷
4、脂分子，B是多糖，C是蛋白质分子。A项，细胞膜是单层膜，由磷脂双分子层组成基本支架，A正确；B项，细胞膜的主要脂质是磷脂，固醇也参与细胞膜的组成，B正确；C项，C蛋白质分子大多数是可以运动的，C错误；D项，内质网内与核膜相连，外与细胞膜相连，细胞膜与内质网膜可以相互转化，D正确。【答案】C4有关细胞膜的下列叙述，不正确的是()A细胞膜的结构模型为“流动镶嵌模型”B细胞膜的结构特点为“具有一定的流动性”C细胞膜是“选择透过性膜”D细胞膜功能的复杂性取决于脂质的种类和数量【解析】A项目前普遍认为细胞膜的结构模型为“流动镶嵌模型”，A正确；B项由于组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，因此细
5、胞膜的结构特点是具有一定的流动性，B正确；C项细胞膜具有选择透过性，因此其功能特点是具有选择透过性，C正确；D项细胞膜的功能复杂性取决于蛋白质的种类和数量，D错误。【答案】D5如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜的运输方式。有关说法正确的是()A在电镜下观察该结构，会出现清晰的亮暗亮的三层结构B若该结构是人体心肌细胞膜，b和c过程运输的气体分别是O2、CO2C若该结构是突触前膜，可通过d方式释放神经递质D动物细胞吸水膨胀时B组成的结构厚度变小，说明其具有选择透过性【解析】A项，在电镜下观察该结构，会出现清晰的暗亮暗的三层结构，A错误；B项，O
6、2、CO2通过膜过程是自由扩散，氧气从膜外进入细胞，即b过程，二氧化碳从细胞内排出细胞外，即c过程，B正确；C项，d是主动运输过程，而神经递质的释放是胞吐，C错误；D项，动物细胞吸水膨胀时B组成的结构厚度变小，说明其具有一定的流动性，D错误。【答案】B6如图是物质A通过细胞膜的示意图。下列叙述错误的是()A物质A跨膜运输的方式是主动运输B如果物质A释放到细胞外，则转运方向是C物质B彻底水解的产物是氨基酸D罗伯特森提出电镜下细胞膜是亮暗亮的结构【解析】A项，据图判断，该物质运输是从低浓度向高浓度运输，需要物质B的协助，则B物质表示载体蛋白，因此该运输方式属于主动运输，A正确；B项，图中侧含有糖蛋
7、白，表示细胞膜外，因此如果物质A释放到细胞外，则转运方向是，B正确；C项，物质B为载体，载体的化学本质为蛋白质，蛋白质的基本单位为氨基酸，C正确；D项，罗伯特森提出电镜下细胞膜是暗亮暗的结构，D错误。【答案】D7.如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是()A该物质进入细胞的方式是自由扩散B该物质通过膜时必须与载体蛋白结合C该物质可能是水或甘油D该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动【解析】据图分析，在一定范围内，随着膜外某物质浓度增加，该物质跨膜运输速度加快，超过一定范围后，由于受载体数量限制，运输速度达到最大，不再随浓度的增加
8、而加快，说明该物质通过膜时必须与载体蛋白结合，故B项正确；自由扩散不需要载体蛋白，水或甘油都是通过自由扩散进出细胞的，故A项、C项错误；协助扩散需要载体蛋白的协助，使物质由从高浓度一侧向低浓度一侧移动，主动运输也需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞内化学反应释放的能量，使物质从低浓度一侧向高浓度一侧运输，所以该物质可能从高浓度一侧向低浓度一侧移动，也可能从低浓度一侧向高浓度一侧移动，D项错误。【答案】B8.正常情况下，动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于()A组织液中氧气的浓度B细胞膜上氧气载体的数量C细胞液中二氧化碳的浓度D细胞中ATP的数量【解析】氧气进出细胞是以自由扩散的方式
9、，不需要载体蛋白的协助，不需要能量，其动力就是细胞膜内外的氧气的浓度差，细胞液是指植物细胞液泡中的液体，A项正确，B、C、D三项均错误。【答案】A9下列关于物质跨膜运输的描述，正确的是()A白细胞通过跨膜运输的方式吞噬衰老的红细胞B大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量C当主动运输发生在细胞逆浓度梯度吸收物质时，既需要消耗能量，也需要细胞膜上的载体蛋白D协助扩散和自由扩散都是顺浓度梯度进行的，既不需要消耗能量，也不需要载体蛋白【解析】白细胞通过胞吞的方式吞噬衰老的红细胞，A错。大分子有机物要通过胞吞的方式才能进入细胞内，并且要消耗能量，B错。主动运输可以逆浓度梯度吸收物
10、质，需要消耗能量和细胞膜上的载体蛋白协助，C正确。协助扩散需要载体，自由扩散不需要，D错。【答案】C10如图所示为细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列选项中叙述不正确的是()A如图所示为小肠上皮细胞膜，则葡萄糖的运输方向是B细胞间的识别与没有关系C大多数可以运动，而使细胞膜具有一定的流动性Db可以表示CO2的运输【解析】图中是糖蛋白，位于细胞膜的外表面，所以小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方向是，A项正确；糖蛋白与细胞间的识别有密切关系，B项错误；图中是蛋白质，磷脂双分子层是轻油般的流体，大多数可以运动，而使细胞膜具有一定的流动性，C项正确；b表示物质从细胞内高浓度一侧向细胞外低浓
11、度一侧扩散，属于自由扩散方式，所以b可以表示CO2的运输，故D项正确。【答案】B11.如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是()A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【解析】坐标曲线图显示，a物质的运输速率随着被转运分子浓度的增加而增加，说明只受物质浓度差的影响，可判断为自由扩散；b物质的运输速率，在一定范围内，随着被转运分子浓度的增加而增加，超过该范围，不再随被转运分子浓度的增加而增加，说明受到载体数量的限制，可判断为协助扩散或主动运输。脂溶性
12、小分子物质通过自由扩散的方式运输，A项错误；方式a即自由扩散不需要载体蛋白协助，B项错误；方式b即协助扩散或主动运输的最大的转运速率与载体蛋白的数量有关，C项正确；抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动运输受阻，不会影响自由扩散或协助扩散，D项错误。【答案】C12.有关协助扩散、主动运输、胞吞胞吐的说法正确的是()A进行转运时都需要载体蛋白的参与，且主动运输需要消耗能量，另两者则不需要B胞吞胞吐体现了细胞膜的流动性，而主动运输和协助扩散不能体现细胞膜的流动性C大分子有机物要通过载体蛋白的转运才能进入细胞内，并且要消耗能量D三种运输方式都具有选择性，都受多种因素的影响【解析】主动运输和胞吞胞吐都需
13、要消耗能量，协助扩散和主动运输都需要载体蛋白，A错误。胞吞胞吐体现了细胞膜的流动性，而主动运输和协助扩散也能体现细胞膜的流动性(载体蛋白的运动)，B错误。大分子有机物通过胞吞进入细胞内，不需要载体蛋白的转运，C错误。三种运输方式都具有选择性，都受多种因素的影响，D正确。【答案】D二、非选择题(共40分)13(12分)如图甲表示生物膜的结构，图中A、B、C表示某些物质，a、b、c、d、e表示物质跨膜运输方式；图乙表示物质运输不同方式曲线，请据图分析回答：(1)若用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜，可选用的方法是_，构成膜的基本支架的物质是图中的_(用图中字母表示)。(2)图甲中与细胞识别有关的结构
14、是_；细胞间的识别实际上是一个信息传递的过程，植物细胞间可通过_结构进行信息传递，动物细胞则不能。(3)图甲中物质B的这种排列方式与_有密切的关系。(4)若图甲是线粒体膜，则b过程运输的气体是_，该运输方式符合图乙中_所示的曲线；若图甲是人体神经细胞膜，则该图中表示K在膜内积累的运输方式是_(填字母)，这种运输方式符合图乙中_所示的曲线。(5)若图甲是人体红细胞膜，则该图中表示红细胞吸收葡萄糖的运输方式是_(填字母)。【解析】(1)将哺乳动物成熟的红细胞放在清水中，使其吸水胀破，内容物流出，即可获得细胞膜；图中物质B是磷脂双分子层，构成生物膜的基本支架。(2)图甲中物质C糖蛋白与细胞识别有关；
15、植物细胞间通过胞间连丝相互连接，进行信息传递，动物细胞则不能。(3)物质B磷脂双分子层中，磷脂分子疏水的“尾”朝向内侧，而亲水的“头”朝向外侧，这种排列方式与细胞内的液体和细胞外的液体都是水溶液有密切关系。(4)若图甲是线粒体膜，则b过程表示物质通过自由扩散进入线粒体，线粒体进行有氧呼吸需要从外面吸收O2，所以b过程运输的气体是O2；乙图I表示物质运输速率与细胞外物质浓度成正比，是自由扩散方式；图乙中表示在一定范围内，当细胞内某物质浓度高于细胞外浓度时，仍能继续细胞吸收积累该物质，是主动运输方式，人体神经细胞在膜内积累K的运输方式是主动运输，与图乙中所示曲线相符；图甲中的a、e都表示主动运输方
16、式，根据物质C糖蛋白在膜的外侧，则a过程表示细胞通过主动运输方式进入细胞，e表示物质通过主动运输方式排出细胞，因此，甲图中表示K在膜内积累的运输方式是a。(5)红细胞吸收葡萄糖的运输方式是协助扩散，即借助载体蛋白的协助，从膜外高浓度一侧向膜内低浓度一侧扩散，可用图甲中的d过程表示。【答案】(1)放在清水中，使其吸水胀破B(2)C糖蛋白胞间连丝(3)细胞内的液体和细胞外的液体都是水溶液(4)O2a(5)d14(12分)研究表明，主动运输根据能量的来源不同分为三种类型，如图中a、b、c所示，、代表跨膜的离子或小分子。(1)图中细胞质基质存在于_(填“P”或“Q”)侧，判断依据是_。(2)主动运输的
17、特点是_。(3)b类型中，所代表的离子或小分子转运所需的能量来源于()A浓度差所造成的势能BATP直接提供能量C光能驱动D细胞内物质合成时释放的能量(4)下列生物中，最有可能采用c类型进行主动运输的是()A噬菌体 B细菌 C果蝇 D小鼠(5)有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是ATP驱动的主动运输或协助扩散。为了证实这一假设，进行以下实验探究：取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞，分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中，甲组进行正常呼吸，乙组用细胞呼吸抑制剂处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖，则一段时间后两组溶液中浓度降低的是_组。【解析】(1)P侧有糖蛋白应是细胞膜外侧
18、，所以Q侧是细胞质基质。(2)主动运输的特点是需要载体蛋白和能量，并且是从低浓度到高浓度。(3)由图可知b类型的主动运输能量来源于ATP直接提供的能量，故B正确。由图可知a是浓度差造成的势能，c是光能驱动的主动运输。(4)噬菌体是病毒无细胞结构，故A错误。细菌有可能是利用光能的自养型细菌，有可能是利用光能进行驱动的主动运输，故B正确。果蝇是动物无法利用光能，故C错误。小鼠是动物不能利用光能，故D错误。(5)加入呼吸抑制剂的乙组基本不会产生ATP，故乙组细胞基本不吸收葡萄糖，而甲组能进行呼吸产生ATP，正常吸收葡萄糖，故甲组溶液中葡萄糖浓度降低。【答案】(1)Q糖蛋白位于细胞外侧(2)需要载体蛋
19、白、逆浓度梯度、需要能量(3)B(4)B(5)甲15(16分)囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，下图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。 (1)图中所示为细胞膜的_模型，其中构成细胞膜的基本支架是_，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上_决定的。(2)在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过_方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度_，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释。(3)汗液内氯化钠含量增加是本病的特征。对于囊性纤维化患者的肺部感染，新一代的抗生素可能更有效。人工合成的仅由磷脂双分子层构
20、成的封闭球状结构称为脂质体，所有带电荷的分子不管它多小，都很难通过脂质体，即使脂质体外离子浓度很高。这是因为磷脂双分子层的内部是疏水的。缬氨霉素是一种十二肽的抗生素，若将它插入到脂质体的脂双层内，可使K的运输速度提高100 000倍，但却不能有效提高Na的运输速率，由此可以得出：_；_。(4)主动运输所需的载体蛋白实际上是一些酶蛋白复合体。与被动运输不同，该类膜蛋白都能水解_，但与普通的酶不同的是，它不对所转运的分子进行催化。【解析】(1)图示为细胞膜的流动镶嵌模型，细胞膜的支架是磷脂双分子层。由图可知氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上功能正常的CFTR蛋白决定的。发生异常后会导致疾病的发生。(2)由图可知在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下需要消耗能量，即通过主动运输方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，渗透压升高，此时水分子向膜外扩散的速度加快。(3)由题意可知缬氨霉素插入到脂质体的脂双层内，可使K的运输速度提高100 000倍，由此可以得出载体蛋白能极大提高运输速度。但却不能有效提高Na的运输速率，由此可以得出载体具有特异性。(4)主动运输需要消耗能量和载体蛋白，这类膜蛋白在转运物质的同时能水解ATP，故是ATP。【答案】(1)流动镶嵌磷脂双分子层功能正常的CFTR蛋白(2)主动运输加快(3)载体蛋白能极大提高运输速度载体具有特异性(4)ATP
