1、第5讲细胞膜系统的边界生物膜的流动镶嵌模型限时训练知能提升 限时式检测 梯级式提升 (时间:40分钟分值:90分)测控导航表知识点题号及难易度1.细胞膜的成分、功能及结构特点1,6,7(中),8(中),11,122.体验制备细胞膜的方法4,143.生物膜结构的探索历程及流动镶嵌模型2,3,54.综合考查9(中),10(中),13一、选择题:本大题共10小题,每小题4分,共40分。1.下列对细胞膜的叙述,不正确的是(D)A.主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成B.细胞膜与细胞间的信息交流有关C.不同细胞膜上的蛋白质种类和数量不同D.哺乳动物红细胞的细胞膜结构在光学显微镜下清晰可见解析:细胞的组成成分
2、是脂质、蛋白质和糖类,主要组成成分是磷脂和蛋白质;细胞膜表面的糖蛋白可参与细胞的信息交流;不同细胞膜的功能不同,原因是细胞膜上蛋白质种类和数量不同;细胞膜的厚度约8 nm,属于纳米水平,用光学显微镜看不见。2.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是(A)A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对解析:磷脂分子头部亲水,尾部疏水,且油滴内部贮
3、油,所以磷脂的尾部向着油滴内,头部向着油滴外,由单层磷脂分子构成。3.(2014安徽黄山第三次月考)将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列细胞实验与此结果最相符的是(D)A.人的肝细胞 B.蛙的红细胞C.洋葱鳞片叶表皮细胞D.大肠杆菌细胞解析:本题考查细胞膜的成分及应用,由题意可知,一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气水界面上铺成单分子层;结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍,表明细胞中只有细胞膜,没有细胞器膜和核膜,大肠杆菌细胞正是如此。4.科学家在制备较纯净的细胞膜时,一般
4、不选用植物细胞,其原因是(D)植物细胞液中的有机酸会溶解膜结构光学显微镜下观察植物细胞,看不到细胞膜植物细胞的细胞膜较薄植物细胞有细胞壁,提取细胞膜的过程比较繁琐植物细胞内会有其他膜结构干扰A.B.C.D.解析:植物细胞具有细胞壁,影响对细胞膜的提取。同时,植物细胞内含有核膜和细胞膜及细胞器膜等众多膜结构,对提取细胞膜会造成干扰。细胞液中的有机酸不会溶解膜结构。5.(2013眉山质检)下图表示细胞膜的结构示意图,据图作出的判断中正确的是(D)A.这是细胞膜在光学显微镜下的结构示意图B.该结构的功能特点是具有一定的流动性C.该结构的结构特点是具有一定的选择透过性D.图中的B是磷脂分子,A是蛋白质
5、分子解析:此图为细胞膜的亚显微结构图;细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性;B是磷脂双分子层,A是蛋白质。6.(2013北京第六十六中学第一次质量检测)下列与图示相关叙述不正确的是(D)A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能B.图中乙细胞表示靶细胞C.图中a表示信号分子(如激素)D.图中b表示细胞膜上的受体,是细胞间信息交流所必需的结构解析:细胞间的信息传递形式有三种类型,一是通过化学物质,二是通过细胞膜直接接触,三是通过胞间连丝,所以细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体,故D项错误。7.细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。不同的膜蛋白具有各自的特殊作用和功能,下图表
6、示膜蛋白的部分功能。下列有关膜蛋白功能的叙述错误的是(D)A.图一表明膜蛋白具有控制物质进出细胞的功能B.图二说明膜蛋白能够催化膜表面的代谢反应C.图三表明膜蛋白有利于细胞接收膜表面的化学信息D.三个图能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开解析:图一表明膜蛋白具有控制物质进出细胞的作用;图二表明膜蛋白具有催化物质代谢的作用;图三表明膜蛋白可实现细胞的信息交流。将细胞与外界环境分隔开来的是细胞膜,而不是膜蛋白。8.(2013四川内江月考)如图示人、鼠细胞融合实验,是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此不能得到
7、的结论是(D)A.当温度增加到15 以上,膜质的流动性发生变化B.该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C.温度对膜蛋白的扩散有影响D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多解析:本题以细胞膜的结构特点为载体,考查曲线图信息转换、综合运用知识的能力。温度升高到15 以上时,形成嵌合体的百分比升高,故细胞膜的流动性迅速升高;细胞膜上标记的膜蛋白运动性提高,细胞膜的流动性提高;该实验证明温度可影响细胞膜的流动性;该图没有标明融合时间与嵌合体形成的百分比的关系。9.(2013安徽安庆第二次模拟)眼可视物、舌可尝鲜、鼻可嗅味,是因为这些感官细胞的细胞膜上分布着一类特殊蛋白质,统称G蛋白偶联受体(GPCR)
8、。美国科学家莱夫科维茨和克比尔卡因为突破性地揭示GPCR的内在工作机制而获得2012年诺贝尔化学奖。如图为评委会现场解释他们的研究成果所展示的图片之一,据此下列相关说法中错误的是(C)A.信息分子主要是指激素和神经递质B.GPCR的化学本质是糖蛋白C.信息分子与GPCR的结合不具有特异性D.GPCR可将胞外信息传递给G蛋白解析:信息分子主要是指激素和神经递质,还包括其他一些小分子物质。GPCR是感官细胞的细胞膜上的受体,受体的化学本质是糖蛋白;G蛋白偶联受体GPCR是与G蛋白偶联的一类特殊受体,不同的信息分子与不同的GPCR结合,可以传递不同的感觉、视觉、味觉等不同信号,故信息分子与GPCR的
9、结合具有特异性;G蛋白偶联受体GPCR是贯穿磷脂双分子层的跨膜蛋白,其膜外部分接受信息后,可将信息通过膜内部分传给与之偶联的G蛋白,进而引起相应的生理效应。10.下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是(D)A.图1所示生物膜最可能是细胞膜B.物质通过离子通道不需要消耗ATPC.由图1和图2可知,膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D.丁的化学成分为蛋白质解析:图1中丁是糖蛋白,分布于细胞膜外表面,故图1所示生物膜最可能
10、是细胞膜。由题干信息可知,物质顺浓度梯度通过通道蛋白,因此不消耗ATP。由图1和图2可知,膜的成分在膜上的分布是不对称的。二、非选择题:本大题共4小题,共50分。11.(10分)如图表示细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答:(1)图中B的基本组成单位是。构成细胞膜基本支架的结构是。(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是 。(3)不同的细胞的细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的哪种结构的不同?(填写标号)。(4)细胞膜的外侧是(填“M”或“N”)侧,判断依据是 。(5)经分析人体细胞内外成分,发现细胞内外化学成分及其含量差别很大,这说明细胞膜具有哪些生理功能? 。解析:(1)该结构模型是细胞
11、膜的流动镶嵌模型,细胞膜的基本支架是D磷脂双分子层,B蛋白质分子或覆盖、或镶嵌、或贯穿于磷脂双分子层中。B蛋白质的基本单位是氨基酸。(2)糖蛋白位于细胞膜的外侧,有细胞识别功能。(3)细胞膜的功能主要由其上的蛋白质决定。细胞膜具有多项重要的生理功能,如保护作用;使每个细胞与周围环境隔开,维持细胞内部环境的相对稳定;控制与外界环境的物质交换等。(4)糖蛋白位于细胞膜的外侧,即M侧为细胞膜外侧。答案:(1)蛋白质氨基酸D磷脂双分子层(2)E糖蛋白(3)B(4)MM侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧(5)细胞膜能使每个细胞与周围环境分隔开,维持相对稳定的细胞内部环境,并且具有保护
12、作用;细胞膜还能控制细胞与周围环境进行物质交换12.(12分)下图是细胞间的3种信息交流方式,请据图分析回答下列问题:(1)图A表示通过细胞分泌的化学物质,随到达全身各处,与靶细胞表面的结合,将信息传递给靶细胞。(2)图B表示通过相邻两细胞的,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中表示,请举例: 。(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,图中表示。(4)在多细胞生物体内,各个细胞之间都维持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换,也依赖于信息的交流,这种交流大多与 有关。解析:本题通过图示考查了细胞之间信息交流的几种
13、方式。细胞间的信息交流的方式多种多样,有通过信息分子传递的,如激素作用于细胞上的受体进行信息传递;有通过细胞与细胞之间直接接触来传递信息的;有通过细胞与细胞之间形成通道来传递信息的。图A、B、C均属于细胞间信息交流方式。(1)A表示通过细胞分泌的化学物质随血液运到全身各处,再与靶细胞表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。(2)B表示两细胞直接通过细胞膜进行信息交流,两个细胞直接接触,将信息从一个细胞传递给另一个细胞。(3)C表示细胞间形成通道,细胞中的信息分子由通道进入另一细胞从而实现信息交流。(4)细胞的正常生命活动的完成正是依赖于细胞之间的物质和能量的交换,以及信息的交流。答案:(1)血液受
14、体(2)细胞膜接触与膜结合的信号分子精子和卵细胞之间的识别和结合(3)通道胞间连丝(4)细胞膜的结构和功能13.(12分)如图示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,请据图回答下列问题:(1)该细胞不同表面执行不同的功能,且具有高度的极性。从质膜的成分分析,出现这一现象的原因是 。 (2)膜蛋白A要消耗主要由图中的(结构)产生的ATP,以方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增多细胞膜上数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白还具有功能。(5)与膜蛋白合成、加工和
15、分泌直接相关的细胞器有 。解析:(1)决定不同生物膜功能特性的是蛋白质。(2)为生命活动提供能量的是线粒体,葡萄糖穿过小肠上皮细胞膜的方式是主动运输,需要消耗能量,需要载体。(3)结合图示题干所述可看出其功能是将两个细胞膜连接在一起。(4)膜蛋白D的作用是水解二糖,能够催化物质水解的是酶。(5)与分泌蛋白的合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。答案:(1)细胞膜蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同)(2)线粒体主动运输载体蛋白(膜蛋白A)(3)紧密连在一起(4)生物催化(或催化)(5)核糖体、内质网、高尔基体14.(16分)请根据下列材料,回答问题:科学家在进行细胞膜化学成分分
16、析时,采用哺乳动物或人的成熟红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象,一些物质溶出,再将溶出细胞外的物质洗掉,即可得到纯净的细胞膜(又称血影)。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来,使其在空气和水界面上铺展成单分子层,所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象? 。 (2)红细胞溶血后,流出细胞外的主要物质应该是 ,这种物质的特性是 ,因而使红细胞具有的功能。(3)“血影”的化学组成是、,其中的脂质主要是指 。(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗?若选用鸡的红细胞会得到什么结论?为什么? 。(5)使用下列哪种物质处理会
17、使细胞失去识别能力()A.核酸酶 B.龙胆紫C.糖水解酶D.双缩脲试剂(6)红细胞细胞膜上具有识别功能的物质成分是 ;人的红细胞与草履虫细胞相比,细胞膜的哪一种成分差别最大?为什么? 。(7)用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净的细胞膜?请分析原因。 。解析:(1)制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞,因为它没有细胞核和众多的细胞器,当然提取的方法也很简单,只要将之放入蒸馏水中,就可以通过渗透作用使红细胞涨破,这样就可以获得细胞膜了,再用离心的方法,可进一步提纯细胞膜。(2)人体红细胞的主要成分是血红蛋白,主要起着运输氧的功能。(3)细胞膜由蛋白质、脂质和糖类组成,其中的脂质种类有磷脂和胆
18、固醇,磷脂分子构成细胞膜的基本骨架。(4)不同于哺乳动物的红细胞,鸡的红细胞内还存在各种细胞器膜,得到的磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。(5)糖蛋白在细胞膜上起着细胞间的识别功能,糖蛋白水解,细胞膜间的识别功能丧失。(6)红细胞细胞膜的成分包括磷脂、蛋白质和糖类,蛋白质和糖类结合形成糖蛋白,糖蛋白具有识别、免疫等功能。细胞膜上蛋白质种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂。(7)口腔上皮细胞含有核膜、多种细胞器膜,用口腔上皮细胞制备的细胞膜是不纯净的。答案:(1)把红细胞放到蒸馏水里,细胞吸水涨破,细胞内的物质流出来,这样就可以得到细胞膜了(2)血红蛋白在氧浓度高的地方易与氧结合,在氧浓度低的地方易与氧分离运输氧(3)脂质蛋白质糖类磷脂(4)不可以。若选用鸡的红细胞,则磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。因为鸡的红细胞内各种细胞器的膜与细胞膜在成分上基本一致(5)C(6)蛋白质和糖类形成的糖蛋白蛋白质的种类和数量差别最大。因为草履虫比红细胞的生命活动复杂(7)不能。口腔上皮细胞中有细胞核和细胞器,制备的生物膜除细胞膜外还有细胞器膜和核膜等