第1讲 细胞膜的结构和功能(解析版)
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课时作业(十)[学业水平层次(A)]1.科学家将哺乳动物的成熟红细胞放进蒸馏水中,造成红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构在生物学上称为“血影”。
其主要成分是()A.无机盐、蛋白质B.蛋白质、糖类C.脂肪、蛋白质D.磷脂、蛋白质【解析】哺乳动物的成熟红细胞无核,无各种细胞器。
吸水涨破后,去除溶出细胞外的物质,剩下的结构为细胞膜。
细胞膜的主要成分为蛋白质和磷脂。
【答案】 D2.实验证明:细胞膜上磷脂基团的极性头部都浸入水中,推测头部在膜上的位置()A.全部在膜的外侧B.全部在膜的内侧C.既在膜的外侧,又在膜内侧D.不确定【解析】细胞膜具有磷脂双分子层,外层头部在膜外侧,内层头部在膜内侧。
【答案】 C3.(2015·洛川高一测试)细胞膜功能的复杂程度,主要取决于膜上的() A.磷脂含量B.蛋白质的种类和数量C.糖的种类D.水含量【解析】蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
【答案】 B4.若将细胞膜的磷脂分子提取后放入盛水的容器中,磷脂分子的稳定分布方式为图中()【解析】磷脂分子头部亲水,尾部疏水。
【答案】 B5.(2015·鹤岗高一检测)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生物传感器。
在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。
这类被镶嵌进去的物质很可能含有()A.磷脂和蛋白质B.胆固醇和蛋白质C.胆固醇和多糖D.多糖和蛋白质【解析】细胞膜的糖蛋白具有分子识别功能。
【答案】 D6.下图表示细胞膜的结构模型示意图,请据图回答。
(1)图中[B]________的组成单位是________。
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)吞噬细胞吞噬病菌的过程体现了细胞膜具有________的特点。
第1节细胞膜的结构和功能A 级·基础达标练一、选择题1.关于细胞膜流动性的叙述,正确的是( D )A.因为磷脂分子有“头”和“尾”,磷脂分子利用“尾”部摆动在细胞膜上运动,使细胞膜具有流动性B.因为蛋白质分子无尾,不能运动,所以它与细胞膜的流动性无关C.细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动,与磷脂分子无关D.细胞膜的流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关解析:磷脂分子有“头”和“尾”,只表示其亲水性不同,“头”部是亲水基团,“尾”部是疏水基因,与膜的流动性无关,膜的流动性是由蛋白质分子和磷脂分子的运动引起的,A、C错误,D正确;蛋白质分子能运动,与细胞膜的流动性有关,B错误。
2.(2020·某某模拟)人类对生物膜结构的探索经历了漫长的历程,下列结论(假说)错误的是( C )A.脂溶性物质更易通过细胞膜说明细胞膜是由脂质组成的B.提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层的面积是红细胞表面积的2倍,说明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层C.电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构,罗伯特森认为生物膜由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成D.人—鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性解析:罗伯特森以为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
3.(2018·某某省实验中学期中)如图表示细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述正确的是( D )A.a指磷脂分子的“尾”部,具有亲水性B.c指磷脂分子的疏水性“头”部C.糖蛋白在细胞膜内外侧均匀分布D.细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关解析:磷脂分子的“尾”部是疏水的,A错误;磷脂分子的“头”部是亲水的,B错误;糖蛋白在细胞膜的外侧有分布,C错误。
4.下列有关细胞膜功能的叙述,正确的是( D )A.细胞膜中磷脂含量越高,功能越复杂B.使细胞内的物质不能流失到细胞外,细胞外物质也不能进入C.相邻细胞的信息交流是靠细胞直接接触来完成的D.细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动解析:功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多;细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞,细胞产生的代谢废物可以通过细胞膜排出;相邻细胞的信息交流主要有三种方式,通过体液运输的间接方式、通过细胞膜的直接接触方式、通过细胞间形成通道的方式;细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动。
第1讲细胞膜的结构和功能一、单选题1.(2023秋·湖北荆州·高一沙市中学校考期末)通过冷冻技术,细胞膜通常从某个部位断裂分开,结构如图所示。
据图分析不能得出()A.图中b侧为细胞质基质B.磷脂双分子层疏水端断裂C.细胞膜具有一定的流动性D.膜蛋白的分布存在不对称【答案】C【分析】分析题图:通过冷冻技术,细胞膜通常从磷脂双分子层疏水端断裂,a侧具有糖蛋白,为细胞膜的外侧,b侧为细胞质基质,图中看不出细胞膜具有一定的流动性,但是能看出膜蛋白的分布不对称。
【详解】A、由图可知,a侧有糖蛋白,为细胞膜的外侧,b侧为细胞质基质,A不符合题意;B、由图可知,是磷脂双分子层(脂双层)的疏水端发生了断裂,B不符合题意;C、据图不能得出细胞膜具有一定的流动性,C符合题意;D、由图可知,膜蛋白的分布存在不对称性,D不符合题意。
故选C。
2.(2022秋·安徽芜湖·高一安徽省无为襄安中学校考期中)下列关于细胞的信息分子以及细胞间信息交流的叙述,正确的是()A.信息分子可直接参与靶器官和靶细胞内的多种生理过程B.精子和卵细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的C.细胞间信息交流都需要依赖细胞膜上的糖蛋白才能实现D.病毒能识别特定的宿主细胞并寄生在细胞中,该过程体现了细胞间的信息交流【答案】B【分析】细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式:1、相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞,即细胞←→细胞,如精子和卵细胞之间的识别和结合。
2、相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通,通过携带信息的物质来交流信息。
即细胞←通道→细胞。
如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,进行细胞间的信息交流。
3、通过体液的作用来完成的间接交流。
如内分泌细胞分泌激素→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞,即激素→靶细胞。
【详解】A、信息分子只对细胞的代谢起调节作用,不直接参与细胞内的多种生理过程,A错误;B、精子和卵细胞之间的识别和结合是通过细胞膜直接接触实现的,B正确;C、高等植物细胞间可以形成通道使细胞相互沟通,即形成胞间连丝,这种信息交流方式不需要糖蛋白参与,C错误;C、病毒没有细胞结构,病毒能识别特定的宿主细胞并寄生在细胞中,该过程不能体现细胞间的信息交流,D错误。
故选B。
3.(2023春·山西晋城·高一晋城市第一中学校校考阶段练习)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色【答案】B【分析】还原糖鉴定:还原糖加斐林试剂,水浴加热会出现砖红色沉淀。
蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
苏丹Ⅲ可将脂肪染橘黄色。
(或被苏丹IV染液染成红色)。
淀粉遇碘变蓝色。
斐林试剂(甲液:0.1g/mL的NaOH,乙液:0.05g/mL的CuSO4,甲乙液混合后现配现用),双缩脲试剂(A液:0.1g/mL 的NaOH,B液0.01g/mL的CuSO4,A液和B液顺次加入使用),硫酸铜溶液浓度不同。
【详解】A、细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测,活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入细胞内,A正确;B、双缩脲试剂不能和氨基酸反应,检测氨基酸的含量不可用双缩脲试剂进行显色,B错误;C、甲紫、醋酸洋红等碱性染料可将染色体染上颜色,若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色,C正确;D、斐林试剂是等量的0.05g/mL的CuSO4和0.1g/mL的NaOH溶液混合而成,即含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色,D正确。
故选B。
4.(2023春·四川达州·高一四川省万源中学校考阶段练习)日本科学家大隅良典在细胞自噬机制研究中取得了重大成就,被授予诺贝尔生理学或医学奖.细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程。
以下相关叙述中正确的是()A.细胞自噬通过破坏细胞正常的结构和物质,从而缩短了细胞寿命B.通过细胞自噬并降解的产物均排出体外C.细胞自噬贯穿于正常细胞的整个生命历程中D.溶酶体是由高尔基体出芽形成的细胞器,可合成并分泌多种水解酶【答案】C【分析】1、溶酶体内含有许多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化系统”。
2、细胞自噬是将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程。
【详解】A、细胞自噬将细胞内受损、变性、衰老的蛋白质或细胞器运输到溶酶体内并降解的过程,不会缩短细胞寿命,A错误;B、细胞自噬后的降解产物,一部分以代谢废物的形式排出细胞外,另一部分被细胞再利用,B错误;C、正常细胞的生命历程中始终存在自噬现象,C正确;D、溶酶体是高尔基体出芽形成的细胞器,其中的水解酶是在核糖体上合成的,D错误。
故选C。
5.(2023秋·湖北荆州·高一沙市中学校考期末)2020年诺贝尔医学或生理学奖授予了发现丙型肝炎病毒(HCV)的三位科学家。
丙肝病毒是一种RNA病毒,其结构模式如下图。
下面与图示相关的叙述,错误的是()A.RNA、包膜均含有P元素B.HCV的遗传物质水解可产生核糖、含氮碱基和磷酸C.ATP可以直接为RNA、衣壳蛋白的合成提供能量D.细胞膜能控制物质进出,故该病毒只能侵染受损细胞,使人患病【答案】D【分析】核酸的基本单位是核苷酸,是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
【详解】A、包膜的成分为磷脂和蛋白质,RNA、磷脂均含有C、H、O、N、P五种元素,A正确;B、HCV的遗传物质是RNA,RNA水解可产生核糖、含氮碱基和磷酸,B正确;C、ATP是直接能源物质,可以直接为RNA、衣壳蛋白的合成提供能量,C正确;D、细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,该病毒也能侵染正常细胞,使人患病,D错误。
故选D。
一、单选题1.(2023秋·河南信阳·高一统考期末)下图是细胞局部结构示意图,下列叙述正确的是()A.物质Ⅲ是糖脂,不参与细胞表面的识别B.物质Ⅲ不参与物质跨膜运输的被动运输过程C.物质Ⅲ头部有亲水性,尾部有疏水性D.结构Ⅲ具有维持细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器等多种作用,其成分在细胞质中的分布是一成不变的【答案】C【分析】分析题图,Ⅲ表示多糖,Ⅲ表示蛋白质,Ⅲ表示磷脂分子,Ⅲ表示细胞骨架。
【详解】A、物质Ⅲ是多糖,可与蛋白质结合构成糖蛋白,糖蛋白与细胞表面的识别有关,A错误;B、物质Ⅲ为蛋白质,被动运输中的协助扩散需要细胞膜上的蛋白质参与,B错误;C、物质Ⅲ为磷脂分子,磷脂分子头部有亲水性,尾部有疏水性,C正确;D、结构Ⅲ为细胞骨架,锚定并支撑着许多细胞器等多种作用,其成分在细胞质中的分布有一定规律性,但不是绝对的,随细胞类型或发育时期的不同,会发生相应的变化,D错误。
故选C。
2.(2020秋·陕西延安·高一校考期末)据最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要原因。
内皮素拮抗剂进入皮肤后,可以与黑色素细胞膜的受体结合,使内皮素失去作用,这为美容研究机构带来了福音。
上述材料体现了细胞膜的功能是()A.细胞膜中蛋白质含量越高,功能越复杂B.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞C.细胞膜具有信息交流的功能D.细胞膜具有保护内部环境相对稳定的功能【答案】C【分析】1、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
2、细胞间信息交流方式一般分为三种:细胞间直接接触(如精卵结合)、化学物质的传递(如激素的调节)和高等植物细胞的胞间连丝。
【详解】ABD、细胞膜中蛋白质含量越高,功能越复杂;细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞;细胞膜具有保护内部环境相对稳定的功能,但题干信息不能体现上述功能,ABD错误;C、根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤,可以和黑色素细胞膜的受体结构,使内皮素失去作用”,可知内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用。
细胞膜上的受体识别并与相应的信号分子结合来完成信息传递的过程,属于细胞膜的信息交流功能,C正确。
故选C。
3.(2023春·湖北恩施·高一校联考期末)胞间连丝见于所有的高等植物、某些低等植物以及真菌中。
在有胞间连丝的植物中,大多数细胞间都有胞间连丝,胞质可在其间流动,使整个植物体成为共质体。
胞间连丝分两种:初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的;次生胞间连丝往往是在细胞趋向成熟的过程中由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的(如下图所示),下列有关胞间连丝的叙述错误的是()A.胞间连丝的形成体现了生物膜在结构上具有一定的流动性B.植物体中两种胞间连丝的形成都只能发生在细胞有丝分裂的末期C.次生胞间连丝的形成可能需要纤维素酶、果胶酶等参与D.胞间连丝有利于相邻细胞间的物质和信息交流,从而实现功能上的协调【答案】B【分析】细胞间的信息交流有多种方式,比如通过化学物质传递信息、细胞膜直接接触或胞间连丝传递信息,高等植物细胞间信息的交流是通过胞间连丝实现的。
【详解】A、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系,体现了生物膜在结构上具有一定的流动性,A正确;B、初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的,体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成,次生胞间连丝往往是在细胞趋向成熟的过程中由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的,该过程并非发生在末期,B错误;C、次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的,水解细胞壁需要纤维素酶、果胶酶,次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关,C正确;D、胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道,有利于相邻细胞间的物质和信息交流,从而实现功能上的协调,D正确。
故选B。
4.(2022秋·广东梅州·高一大埔县虎山中学校考阶段练习)冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模,用于电镜观察的技术。
科学家常用冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构。
下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,有关分析错误的是()A.BF和PF侧均为磷脂层的疏水侧B.因为BS 侧分布有糖蛋白,所以BS 侧表示细胞膜外侧C.冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜依旧具有一定的流动性D.由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中【答案】C【分析】1、生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。