1、细胞膜的结构和功能【基础全面练】 共30分选择题(共5题,每题6分,共30分)1.如图为某生理活动的一个过程,这一过程体现出的细胞膜功能是()A.控制物质进出细胞B.具有一定的流动性C.具有选择透过性D.进行细胞间的信息交流【解析】选D。精子和卵细胞直接接触,并相互识别,在完成受精的过程中,两种细胞间进行了充分的信息交流,D正确。2.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的()A.将细胞与外界环境分隔开的功能B.控制物质进出细胞的功能C.进行细胞间信息交流的功能D.具有免疫的功能【解析】选B。“有选择地将有
2、毒重金属离子阻挡在膜的一侧”体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能,B正确。3.(2021南平高一检测)下列有关动物细胞膜结构与功能的叙述,错误的是()A. 细胞膜的流动性与膜上脂质和蛋白质的运动有关B.进行细胞间的信息交流大多与膜上的受体有关C.控制物质进出细胞主要与膜上的蛋白质有关D.细胞膜功能的复杂程度主要与蛋白质的数量有关【解析】选D。细胞膜的流动性与膜上脂质和蛋白质的运动有关,A正确;细胞膜上的受体是绝大多数信息交流需要的结构,B正确;控制物质进出细胞主要与膜上的蛋白质有关,C正确;细胞膜功能的复杂程度主要与蛋白质的种类和数量有关,D错误。4.(2021诸暨高一检测)红萝卜细胞的液泡中含
3、有紫红色的花青素,将红萝卜切成小块放到水中,水的颜色无明显变化,若进行加热,随水温的升高,水的颜色逐渐变红,其原因是()A.细胞壁在加温后受到破坏B.加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜C.水温升高,花青素溶解度加大D.加温使细胞膜失去控制物质进出功能【解析】选D。细胞壁是全透性的,也不具有生物活性,其透性与温度无关,A错误;水的颜色逐渐变红是由于沸水使细胞膜失去选择透过性,B错误;高温使细胞膜选择透过性丧失,花青素进入水中,花青素溶解度增大不是水的颜色逐渐变红的原因,C错误;加温使细胞膜失去了控制物质进出的功能,使花青素进入水中,D正确。5.(2021合肥高一检测)如图表示细胞膜的亚显
4、微结构,下列叙述错误的是 ()A. 细胞的识别与密切相关B.是膜的基本支架,其与细胞膜控制物质进出的功能无关C.适当提高温度将加快和的运动速度D.既有亲水部分,也有疏水部分【解析】选B。糖蛋白具有识别等作用,A正确;磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用,其与细胞膜控制物质进出的功能有关,B错误;提高温度,磷脂双分子层、蛋白质的运动速度均会加快,细胞膜的流动性会加快,C正确;磷脂分子头部亲水,尾部疏水,D正确。【补偿训练】用不同的荧光染料标记的抗体,分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合,使两类细胞分别产生绿色和红色荧光
5、。当这两种细胞融合成一个细胞时,开始一半呈绿色,一半呈红色。但在37 下保温40 min后,两种颜色的荧光点就呈均匀分布。请据图回答下面的问题:(1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的_(物质)。(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化,表明了组成细胞膜的_分子是可以运动的。(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布,原因是_ _,这表明细胞膜的结构特点是具有_。(4)如果该融合实验在20 条件下进行,则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长,这说明_。若在0 下培养40 min,则发现细胞仍然保持一半发红色荧光,另一半发绿色荧光。这一现象的合理解释是_。【解析】(1)人和小鼠细胞膜表
6、面的抗原属于蛋白质;(2)荧光染料标记的抗体与抗原蛋白结合,则荧光染料分布的动态变化,说明组成细胞膜的蛋白质分子可以运动。(3)构成膜结构的蛋白质分子大多数可以运动,所以细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。(4)低温条件下膜上蛋白质分子均匀分布的时间延长,说明蛋白质分子运动速率随温度的降低逐渐减慢,细胞膜分子的运动与温度有关。若在0 下培养40 min,则发现细胞仍然保持一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,则说明细胞膜的流动性特点只有在温度适宜的条件下才能体现。答案:(1)蛋白质(2)蛋白质(3)构成膜结构的蛋白质分子大多数可以运动一定的流动性(4)随环境温度的降低,膜上蛋白质分子的运动速率减慢
7、细胞膜的流动性特点只有在温度适宜的条件下才能体现【综合突破练】 共50分一、选择题(共5题,每题5分,共25分)6.细胞是开放的生命系统,细胞膜是系统的边界。有人说:“把细胞膜比喻为围墙,不如比喻为细胞的大门。”对这句话的评价错误的是()A.细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子,比喻为围墙有道理B.细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,就像围墙上开了小门C.细胞膜作为细胞的大门,可以控制物质进出,将对细胞有害的物质全部拒之门外D.细胞代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜,所以细胞膜是细胞的大门【解析】选C。细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子,类似于围墙的阻挡作用,比喻为围墙有道理
8、,A正确;细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,允许一些小分子和离子通过,就像围墙上开了小门,B正确;细胞膜的选择透过性作用是相对的,一些对细胞有害的物质也经过细胞膜进入细胞,C错误;代谢所需原料和代谢废物都要经过细胞膜,所以细胞膜是细胞的大门,D正确。7.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储油,每个小油滴都由磷脂膜包被,该膜最可能的结构是()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
9、层磷脂的头部相对【解析】选A。磷脂分子的“头”部亲水,“尾”部疏水,小油滴由磷脂膜包被,则磷脂的“尾”部向着油滴内,磷脂膜由单层磷脂分子构成,A正确。8.如图表示细胞膜的功能模式图。据图分析,下列叙述错误的是()A.功能在生命起源过程中具有重要作用B.功能表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用图中表示D.相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流【解析】选B。功能表示细胞膜将细胞与外界环境分隔开,在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,A正确;功能表示物质进出细胞,一般是吸收有利物质,但有些有害物质也能进入细胞,说明控制物质
10、进出细胞的功能是相对的,B错误;功能表示进行细胞间的信息交流,激素通过与靶细胞膜上相应物质识别来调控生命活动,C正确;相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流,D正确。9.(不定项)图甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图。下列叙述正确的是()A.图甲中的是细胞膜的基本支架B.图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分C.图甲中与细胞的选择吸收有关,可作为气味分子的受体并完成信息的传递D.将图乙平展在水面上,a部分与水面接触【解析】选A、C、D。由题图可知,为磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,A正确;起识别作用的是细胞膜上的糖被,B错误;图甲中是糖类分子,是蛋白质分子,与细
11、胞的选择性吸收有关,形成糖蛋白,与信息交流有关,C正确;a为亲水性的头部,与水面接触,b为疏水性尾部,D正确。【方法规律】口诀巧记细胞膜的结构与功能细胞膜,磷蛋糖,双分子,成支架;蛋镶嵌,控进出,选择性,膜流动;糖蛋白,膜外面,信交流,三类型。【补偿训练】(不定项)红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片,分别放在不同温度的蒸馏水中处理1分钟后取出,再分别放在等量清水中浸泡1小时,获得不同温度下的浸出液,然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值,吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果,下列分析错误的是()A.花青素能通过活细胞的液泡膜和细胞膜B.温度超
12、过50 ,膜结构受到破坏,通透性增大C.温度低于50 时,红甜菜根细胞内合成的花青素极少D.温度为1050 ,红甜菜根细胞膜流动性保持不变【解析】选A、C、D。活细胞的细胞膜和液泡膜具有选择透过性,花青素不能通过活细胞的液泡膜和细胞膜从细胞中出来,A错误;从坐标图看,1050 时,溶液中的花青素吸光值低且相同,50 之后,膜的结构被破坏,通透性增大,花青素渗出细胞,溶液中的花青素吸光值增大,B正确;50 以下时浸出液中花青素含量很少,只能说明从细胞中渗出的花青素量很少,不能证明合成量极少,C错误;在1050 时,随着温度升高,构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子的运动加快,细胞膜流动性增大,
13、D错误。10.(不定项)如图表示各种细胞膜组成成分的含量,图示能说明的是()A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B.细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关C.细胞膜的功能越简单,所含蛋白质的数量越多D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中起重要作用【解析】选A、B。细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类,但脂质和蛋白质在膜成分中占的比例很大,是细胞膜的主要成分,A正确;膜中脂质和蛋白质的含量变化与膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,B正确;图中所给的细胞中,髓鞘的功能最简单,蛋白质的数量最少,C错误;该图没有涉及细胞的信息交流功能与蛋白质的关系,D错误。【补偿训练】(不
14、定项)提取细胞膜中的磷脂分子,将其放入水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可以将药物送入相应细胞,下列关于细胞膜和脂质体的叙述正确的是()A.该脂质体膜与细胞膜在功能上的主要区别是前者无选择透过性B.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为它既亲水又疏水C.在A处嵌入水溶性药物,利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞D.在B处嵌入脂溶性药物,利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞【解析】选B、C、D。脂质体是由磷脂双分子层构成的结构,脂质体上虽然没有蛋白质,但只有易溶于脂质的物质才容易进入脂质体,所以脂质体也具有一定的选择透过性,A错误;磷脂分子存在亲水端的头部和
15、疏水端的尾部,故在水中能自发形成磷脂双分子层,B正确;球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外,疏水端朝内,所以图中A处可嵌入水溶性物质,B处可嵌入脂溶性物质;细胞膜主要是由磷脂双分子层构成的,图中利用脂质体可以与细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部,C、D正确。【方法规律】判断细胞是否具有活性的方法及依据(1)判断方法:科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。(2)判断依据:只有活细胞的细胞膜才能控制物质进出细胞。二、非选择题(共25分)11.细胞的边界是细胞膜,细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。生物学家已经通过一定方法证明了细胞膜中含有磷脂分子。请回答下列有关问题:(1)请同学们设计一个实
16、验,验证细胞膜中含有蛋白质成分。实验课题:_。实验目的:利用双缩脲试剂检测细胞膜中的蛋白质。实验原理:蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色现象。实验材料:细胞膜样液、蛋清稀释液、洁净试管、滴管、双缩脲试剂。实验步骤:第一步:取洁净试管2支,编号为甲、乙。第二步:向甲试管中滴加_,向乙试管中滴加2 mL蛋清稀释液。第三步:向甲、乙两试管中各滴加双缩脲试剂A液1 mL,再加入双缩脲试剂B液4滴,振荡摇匀,观察颜色变化。实验现象:甲试管_,乙试管颜色变为紫色。实验结论:细胞膜中含有蛋白质。(2)在上述实验操作中,使用蛋清稀释液的作用是_;上述实验中还可用_代替蛋清稀释液。(3)膜中蛋白质的基本单位为氨基酸
17、通过_方式相互连接。【解析】(1)实验课题可以从实验目的中得知,即要验证细胞膜中含有蛋白质。(2)在鉴定蛋白质时,需要设置对照,乙加入蛋清稀释液,是对照组。含有蛋白质的液体都可以作为对照。(3)氨基酸脱水缩合形成蛋白质。答案:(1)验证细胞膜中含有蛋白质成分2 mL的细胞膜样液颜色变为紫色(2)作为对照(说明细胞膜中含有蛋白质)豆浆(或其他合理材料)(3)脱水缩合【应用创新练】 共20分12.(2021北京高一检测) 研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光。再用高强度光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”,即荧光消失。随后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测该区域荧光强
18、度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。请回答问题:(1)细胞膜的主要成分是_,此外还含有_等物质。构成其结构的基本支架为_。实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。(2)细胞膜上被漂白区域的荧光强度得以恢复,推测其可能的原因有:被漂白物质的荧光会自行恢复;被漂白区域内外分子_的结果。(3)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明胆固醇对膜中分子运动具有_作用,该结果支持推测_(填“”或“”)。(4)最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能的原因是什么?【解析】(1)细胞膜主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。(2)细胞膜上被漂白区域的荧光强度得以恢复,可能是被漂白物质的荧光自行恢复的结果,也可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果。(3)除去细胞膜上的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明胆固醇对膜中分子运动具有限制作用,该结果支持上面的观点。(4)最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态。答案:(1)磷脂和蛋白质 糖类磷脂双分子层(2)相互运动(3)限制(4)荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态。
