浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系精品综合训练题
展开1.1895年,欧文顿检测了500多种化学物质对植物细胞的通透性,发现溶于脂质的物质更容易透过细胞膜。下列选项中更容易穿过细胞膜的是( )
A.KNO3B.甘油C.葡萄糖D.丙氨酸
【答案】B
【分析】细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,脂质中含量最多的是磷脂。
【详解】分析题意可知,溶于脂质的物质更容易透过细胞膜,甘油属于脂质,根据相似相溶原理,更容易穿过细胞膜的是甘油,B正确。
故选B。
2.下列有关细胞壁的叙述中,正确的是( )
A.纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖,是植物细胞壁的主要成分之一
B.食物中的纤维素在人体内水解成葡萄糖后才能被吸收
C.去除动物细胞壁和植物细胞壁的方法相同
D.所有原核生物均具有细胞壁
【答案】A
【分析】细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,植物细胞壁的主要成分是纤维素或果胶。人的消化液中不含纤维素酶,因此不能消化纤维素,并且动物细胞没有细胞壁。
【详解】A、纤维素是多糖,其基本组成单位是葡萄糖,植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,A正确;
B、人体内没有水解纤维素的酶,不能将纤维素水解,B错误;
C、动物细胞没有细胞壁,细胞最外层是细胞膜,C错误;
D、支原体没有细胞壁,D错误。
故选A。
3.作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A.一切细胞均具有以磷脂双分子层为骨架的细胞膜
B.细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞
C.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构
D.与动物细胞相比,植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞膜起着重要作用
【答案】A
【分析】1、细胞膜的主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。细胞膜的功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多。细胞膜的结构特点是流动性,功能特性是选择透过性。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的物质交流。
【详解】A、一切细胞均具有细胞膜,细胞膜的骨架是磷脂双分子层,蛋白质覆盖、贯穿、嵌入其中,A正确;
B、细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,一些对细胞有害的物质有可能进入细胞,B错误;
C、细胞间信息交流并非都需要经过细胞膜上的受体,如植物细胞可通过胞间连丝传递信息,C错误;
D、与动物细胞相比,植物细胞放在清水中不会涨破主要是细胞壁起着支持和保护的重要作用,D错误。
故选A。
4.作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图的模型主要表明了细胞膜的何种功能( )
A.将细胞与外界环境分开
B.控制物质进出细胞
C.进行细胞间信息交流
D.促进物质的运输
【答案】C
【分析】细胞膜的功能有:①将细胞与外界环境分开,保障细胞内部环境的相对稳定;②控制物质进出细胞;③进行细胞间的信息交流。
【详解】分析题图可知:内分泌细胞分泌的相关激素进入血液,通过体液运输,与靶细胞膜上的受体特异性结合,将信息传递给靶细胞。综上分析,如图的模型主要表明了细胞膜的进行细胞间的信息交流功能,C正确,ABD错误。
故选C。
5.下图为脂质体,可用作药物的运载体,将其运送到特定细胞内发挥作用。下列叙述错误的是( )
A.脂质体由磷脂双分子层组成,具有一定的流动性
B.药物A是水溶性物质,药物B是脂溶性物质
C.脂质体上镶嵌抗体是为了识别特定细胞
D.脂质体识别特定细胞后,药物通过自由扩散进入细胞
【答案】D
【分析】构成细胞膜的磷脂双分子层中的磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷酸“头”部是亲水的,脂肪酸尾部是疏水的。
【详解】A、脂质体是由两层磷脂分子构成的,靶细胞的细胞膜也含有两层磷脂分子,磷脂分子可自由的流动,具有一定的流动性,A正确;
B、由图可知,内部为亲水部位,药物A是水溶性物质,药物B位于脂肪酸尾部,是疏水的,药物B是脂溶性物质,B正确;
C、脂质体膜上镶嵌抗体,使脂质体可识别特定的靶细胞,C正确;
D、当脂质体识别特定细胞后,药物借助磷脂分子的流动性,通过类以胞吞的方式进入靶细胞内,D错误。
故选D。
6.如图表示细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下利有关叙述正确的是( )
A.a 指磷脂分子的“尾”部,具有亲水性
B.①指磷脂分子的疏水性的“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②的种类和数量有关
【答案】D
【分析】图示为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,a指磷脂分子的疏水尾部, ①指磷脂分子的亲水头部,②为蛋白质,其镶在、嵌入或贯穿于磷脂双分子层,③为糖蛋白,分布在细胞膜的外表面。
【详解】A、a 指磷脂分子的“尾”部,具有疏水性,A错误;
B、①指磷脂分子的亲水性的“头”部,B错误;
C、糖蛋白在细胞膜的外侧有分布,C错误;
D、②是蛋白质,细胞膜的选择透过性与蛋白质的种类和数量有关,D正确。
故选D。
7.下图是科学家普遍认可的细胞质膜流动镶嵌模型,下列叙述正确的是( )
A.细胞质膜功能的复杂性与①和②的种类有关
B.蛋白质和糖类构成了基本骨架
C.③头部的疏水性确保了双层结构的稳定性
D.不同生物膜中磷脂分子的种类差异较大
【答案】A
【分析】据图分析,①表示蛋白质,其种类和含量与细胞膜的功能的复杂程度有关;②表示糖蛋白,位于细胞膜的外侧;③表示磷脂分子,构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架。
【详解】A、①表示蛋白质,②表示糖蛋白,细胞膜功能的复杂性与①②的种类和数量有关,A正确;
B、③表示磷脂分子,构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架,B错误;
C、③是磷脂分子,其具有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此在有水的环境中,③可自发形成双层结构,C错误;
D、不同生物膜中磷脂分子的种类相同,蛋白质的种类差异较大,D错误。
故选A。
8.下列有关生物膜的叙述,错误的是( )
A.构成动物细胞膜的脂质除了磷脂外,还有胆固醇
B.细胞膜的流动性与组成膜的磷脂和蛋白质分子都有关
C.细胞膜、细胞器膜及核膜的组成成分主要是脂质和蛋白质
D.细胞膜可控制物质进出细胞,所有有害物质都不能进入细胞
【答案】D
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。细胞膜上的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白,也叫糖被,具有保护和润滑作用,还与细胞识别作用有密切关系。
【详解】A、构成动物细胞膜的脂质除了磷脂外,还有胆固醇,胆固醇是构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输,A正确;
B、细胞膜具有流动性主要表现在构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,构成细胞膜的蛋白质大多数可以运动,B正确;
C、细胞膜、细胞器膜及核膜都属于生物膜,生物膜的组成成分主要是脂质和蛋白质,C正确;
D、细胞膜可控制物质进出细胞,但这种控制能力是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入,有些病毒、细菌也能侵入细胞,D错误。
故选D。
9.细胞膜的流动镶嵌模型如图所示,①~④表示物质或结构。下列叙述错误的是( )
A.膜蛋白的种类和数量与细胞膜功能有关
B.②为磷脂分子,头部为疏水端
C.若膜中③为胆固醇,只在动物细胞膜上才会有
D.①为糖蛋白,与细胞的表面识别等功能有关
【答案】B
【分析】分析图可知,图中①表示糖蛋白,位于细胞膜的外侧,②表示是磷脂分子,构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架,③是胆固醇,④是蛋白质,其种类和含量与细胞膜的功能的复杂程度有关,据此答题即可。
【详解】A、蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,A正确;
B、②表示是磷脂分子,头部为亲水端,尾部为疏水端,B错误;
C、③是胆固醇,是构成动物细胞膜的重要成分,且只在动物细胞膜上才会有,C正确;
D、①表示糖蛋白,位于细胞膜的外侧,与细胞的表面识别等功能有关,D正确。
故选B。
10.内皮素在皮肤中分布不均是形成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂可以与黑色素细胞膜表面的受体结合,使内皮素失去作用,这为美容行业带来了福音。根据材料,下列说法正确的是( )
A.组成细胞膜的脂质主要是脂肪、磷脂和胆固醇
B.细胞膜是系统边界的原因是其具有绝对控制物质进出细胞的功能
C.细胞膜上某些蛋白质可完成细胞间信息交流功能
D.内皮素拮抗剂能进入黑色素细胞,体现了细胞膜的流动性
【答案】C
【分析】细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分开;
(2)控制物质进出细胞;
(3)进行细胞间的物质交流。
【详解】A、细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质,无脂肪,A错误;
B、细胞膜作为系统的边界,控制物质进出细胞的功能是相对的,B错误;
C、根据题干信息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,其中信号分子和受体结合可完成信息传递,因此这体现了细胞膜的信息交流功能,C正确;
D、内皮素拮抗剂与黑色素细胞膜表面的受体结合,而不是进入细胞,D错误。
故选C。
11.下面是与细胞质膜相关的2个图示,依据图示信息判断下列叙述错误的是( )
A.图1说明细胞质膜是细胞的边界
B.图1说明细胞质膜可以保持内部环境的相对稳定
C.图2说明细胞质膜允许脂溶性物质通过
D.图1和图2说明细胞可主动吸收所需的物质
【答案】D
【分析】1.细胞膜的成分:脂质、蛋白质和少量的糖类。磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。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。
2.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。
3.细胞膜的功能特性是有具有选择透过性,即可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。
【详解】A、向变形虫体内注入伊红后观察发现细胞外不能很快呈红色,说明伊红不能运出细胞膜,这说明细胞膜是细胞的边界,A正确;
B、图1说明细胞质膜是系统的边界,能够将细胞与周围环境分隔开,因而可以保持内部环境的相对稳定,B正确;
C、图2中溶于脂质的物质易进入细胞膜,而不溶于脂质的物质不能进入细胞膜,说明细胞膜允许脂溶性物质通过,C正确;
D、图1和图2没有体现细胞可主动吸收所需要的物质,D错误。
故选D。
12.苋菜细胞中有一些红色物质。将苋菜置于清水中,常温下水不变红,煮沸后水会变红色。上述现象出现的原因是( )
A.常温下,苋菜细胞没有物质出入
B.沸水中,色素被分解成小分子物质
C.沸水中,苋菜细胞壁失去选择透过性
D.沸水中,苋菜细胞膜失去控制物质进出细胞的功能
【答案】D
【分析】题意分析,生物膜的功能特点是具有选择通过性,用清水洗苋菜,清水中不见红色物质,是生物膜具有选择透过性的体现,把苋菜放入沸水中一烫,高温使生物膜的选择透过性降低,苋菜的细胞液中红色的物质进入清水,清水变红。
【详解】A、常温下,苋菜细胞也会与外界发生物质交换,即有物质出入苋菜细胞,A错误;
B、沸水中,苋菜细胞的细胞膜失去选择透过性,细胞中的花青素进入清水中,水会变红色,而不是色素分解成小分子物质,B错误;
C、细胞壁不具有生物活性,具有全透性,不具有选择透过性,C错误;
D、沸水中,高温使生物膜中的蛋白质失去活性,进而使细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,D正确。
故选D。
13.如图是细胞膜的亚显微结构示意图,下列说法错误的是( )
A.①是鉴别细胞膜内外侧的有效证据
B.②有水溶性和脂溶性部分,其位置不是固定不动的
C.③和④构成的双层结构是完全对称的
D.功能越复杂的细胞膜,②的种类和数量越多
【答案】C
【分析】1、由题图分析可知:①糖蛋白;②蛋白质;③磷脂分子的尾部;④磷脂分子的头部。
2、细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外,还有少量的糖类。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
3、由生物膜的流动镶嵌模型可知,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于蛋白质分子有的镶嵌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,有的贯穿于整个磷脂双分子层,因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的,进而使生物膜的结构表现出不对称性。
【详解】A、①糖蛋白具有识别作用,分布在细胞膜外侧,①是鉴别细胞膜内外侧的有效证据,A正确;
B、②蛋白质有水溶性和脂溶性部分,可以运动,其位置不是固定不动的,B正确;
C、由于蛋白质分子镶嵌贯穿于其中,所以③和④构成的双层结构不是完全对称的,C错误;
D、蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,②蛋白质的种类和数量越多,D正确。
故选C。
14.下列关于细胞壁和细胞膜的叙述,正确的是( )
A.制备纯净的细胞膜的材料最好选用鸡的红细胞
B.细胞间的信息交流都是通过细胞膜上糖蛋白的识别来完成的
C.糖蛋白是镶在细胞膜内表面或外表面的蛋白质
D.细胞壁不是植物细胞的边界,但是有支持与保护作用
【答案】D
【分析】1、选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因:
(1)动物细胞没有细胞壁,不但省去了去除细胞壁的麻烦,而且无细胞壁的支持、保护,细胞易吸水涨破;
(2)哺乳动物和人成熟的红细胞,没有细胞核和具有膜结构的细胞器,易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜;
(3)红细胞数量多,材料易得。
2、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→激素进入体液→体液运输→靶细胞受体信息→靶细胞,即激素→靶细胞。
3、种常考的“膜蛋白”及其功能区分
(1)糖蛋白:信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白。
(2)载体蛋白:协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。
(3)具催化作用的酶:如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。
(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
【详解】A、制备纯净的细胞膜的材料最好选用哺乳动物成熟的红细胞,鸡的红细胞有细胞核和各种膜结构细胞器,A错误;
B、植物细胞可以通过胞间连丝完成细胞间的信息交流,而不通过细胞膜上糖被的识别,B错误;
C、糖蛋白只位于细胞膜的外表面,不在内表面,C错误;
D、细胞膜是细胞的边界,能控制细胞内外的物质交换,细胞壁属于非生命物质,但对植物细胞具有支持和保护作用,D正确。
故选D。
15.下列有关细胞膜的叙述,不正确的是( )
A.模型中最基本的部分是磷脂双层,由磷脂双层组成的膜为单位膜
B.组成细胞膜的蛋白质也和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分
C.胆固醇是所有细胞膜的组成成分
D.多糖也是细胞膜的成分之一,可与蛋白质结合形成糖蛋白,也可与脂质结合形成糖脂
【答案】C
【分析】生物膜的流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子覆盖、镶嵌或横跨磷脂双分子层中,磷脂分子是轻油一般的流体,具有流动性,蛋白质分子大都是可以运动的,因此生物膜具有运动的流动性。
【详解】A、生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成膜的基本骨架,A正确;
B、生物膜上的蛋白质分子和磷脂分子均具有水溶性部分和脂溶性部分,B正确;
C、胆固醇存在于动物细胞膜上,调节膜的流动性,增加膜的稳定性以及降低水溶性物质的通透性等方面都起着重要作用,C错误;
D、多糖也是质膜的成分之一,可与蛋白质结合形成糖蛋白,也可与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子称为糖被,D正确。
故选C。
16.下列有关“大多数”和“主要”的叙述,正确的是( )
A.洋葱鳞片叶细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
B.蛋白质中的N元素主要存在于游离的氨基上
C.生物体内的糖类绝大多数以葡萄糖的形式存在
D.细胞中的水大多数以结合水的形式存在
【答案】A
【分析】1、糖类分为单糖、二糖和多糖,单糖包括葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖,二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原。
2、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,主要的存在形式是自由水,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,反之亦然。
【详解】A、高等植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,A正确;
B、蛋白质中的N元素主要存在于“—CO—NH—”中,B错误;
C、生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在,C错误;
D、细胞中的水大多数以自由水的形式存在,D错误。
故选A。
17.如图为细胞膜结构图,A、B表示细胞膜的两侧。(题中[]中填图中数字,横线填名称)
(1)图中构成膜的基本骨架的是[ ] ,图中3代表 分子。
(2)人体器官移植时,植入的器官常常被排异,引起这种反应与图中[ ] 具有识别功能有关。
(3)细胞膜可以吸收K+和葡萄糖分子但不吸收有毒小分子,体现了细胞膜 的功能。
(4)要制备较为纯净的细胞膜,通常选用 作为实验材料。
(5)细胞膜的外侧是 (填“A”或“B”),判断的理由是 。
【答案】(1) [1]磷脂双分子层 蛋白质
(2)[2]糖蛋白
(3)控制物质进出细胞
(4)哺乳动物成熟的红细胞
(5) A 糖蛋白/糖被/糖脂只分布于细胞膜的外侧
【分析】据图分析:A为细胞膜的外侧;B为细胞膜的内侧;1是磷脂双分子层;2是糖蛋白;3是蛋白质。
【详解】(1)构成膜的基本骨架的是磷脂双分子层,图中3代表的是蛋白质分子。
(2)糖蛋白与细胞表面的识别、细胞间信息传递等功能密切相关,人体器官移植时,植入的器官常常被排异,引起这种反应与图中2糖蛋白有关。
(3)细胞膜的功能:①将细胞与外界环境分隔开;②控制物质进出细胞;③进行细胞间信息交流。细胞膜可以吸收K+和葡萄糖分子但不吸收有毒小分子,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
(4)哺乳动物成熟红细胞不含有核膜和其他众多细胞器膜,因此选用哺乳动物成熟红细胞可以制备较为纯净的细胞膜。
(5)糖蛋白只分布于细胞膜的外侧,故A表示细胞膜的外侧。
18.下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)细胞膜的外侧是 (M、N)侧,判断的依据是
(4)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?
【答案】(1) 蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层
(2) E 糖蛋白
(3) M M侧有多糖与蛋白质形成的糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧
(4)将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。图中A是糖类,B是蛋白质,C是磷脂分子,D表示磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本骨架,E表示糖蛋白,糖蛋白存在于细胞膜的外表面,因此M表示细胞外侧,N表示细胞内侧。
细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分开;2、控制物质进出细胞;3、进行细胞间的物质交流。
【详解】(1)细胞膜的成分主要是蛋白质和磷脂,由图中各物质形状可知,C为磷脂分子,B位于磷脂分子层内部,B表示蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,D由两层磷脂分子组成,可表示磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架。
(2)图中A为糖链,其与B蛋白质分子可构成糖蛋白E,糖蛋白常作为信息分子受体,因此与细胞膜的识别功能有关的结构是E糖蛋白。
(3)由上面分析可知,E为糖蛋白,由于E糖蛋白只能位于细胞膜的外表面,因此M是细胞膜的外侧。
(4)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,这说明细胞膜能使每个细胞与周围环境分离开,维持相对稳定的细胞内环境,并且具有保护作用;细胞膜还能控制细胞与周围环境进行物质交换,进而导致外界环境的化学成分及含量差别较大。
19.以下是细胞膜的流动镶嵌结构模型示意图
(1)依次写出图中B、D的名称: 、 。
(2)蛋白质分子在磷脂双分子层中的镶嵌方式:有的 磷脂双分子层表面,有的部分或全部 磷脂双分子层中,有的 整个磷脂双分子层。
(3)膜的基本支架是图中 (填字母),它具有屏障作用的原因是其内部是 ,水溶性分子或离子不能自由通过。
(4)图中A的糖类分子叫作 ,它与 、 等功能有密切关系。
(5)细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力。例如,用台盼蓝染液处理动物细胞时,活细胞不着色,死细胞则被染成蓝色。“染色排除法”依据的原理是 。
【答案】(1) 磷脂双分子层 蛋白质
(2) 镶在 嵌入 贯穿
(3) B 是疏水的
(4) 糖被 细胞表面的识别 细胞间的信息传递
(5)细胞膜的选择透过性
【分析】据图分析,A是糖蛋白,B是磷脂双分子层,C是磷脂,D是蛋白质。
【详解】(1)分析题图可知,B是有磷脂分子组成的,称为磷脂双分子层,D是分布在磷脂双子层中的蛋白质。
(2)蛋白质分子在磷脂双分子层中的分布具有不对称性,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,有的贯穿整个磷脂双分子层。
(3)膜的基本支架是磷脂双分子层,对应图中的B,磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,磷脂双分子层内部是疏水的,水溶性分子或离子不能自由通过,故磷脂双分子层具有屏障作用。
(4)图中A的糖类分子叫作糖被,一般分布在细胞膜外侧,它与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(5)“染色排除法”依据的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性,当细胞失去活性后,膜的选择透过性丧失,大分子台盼蓝染液进入细胞内使之着色。
20.下图表示磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物(图中表示)的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关叙述错误的是( )
A.当脂质体与靶细胞接触时,图a中进入靶细胞内,不能体现细胞膜具有流动性
B.可在脂质体膜上加入适量蛋白质,用来减少脂质体膜的张力
C.可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质,使脂质体与特定细胞起作用
D.图a中是能在水中结晶或溶解的药物,图b中是脂溶性药物
【答案】A
【分析】流动镶嵌模型的基本内容:(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,具有流动性。(2)蛋白质分子镶嵌或贯穿磷脂双分子层,大多数蛋白质分子可以运动。(3)细胞膜上的一些蛋白和糖类结合形成糖蛋白,叫做糖被,糖蛋白具有润滑、保护和细胞表面的识别作用。细胞膜表面还含有糖类和脂质分子结合成的糖脂。和识别功能有关的,是细胞膜外侧的糖蛋白和糖脂,能特异性识别物质。
【详解】A、当脂质体与靶细胞接触时,图a中药物进入靶细胞时,图a中磷脂双分子层与靶细胞膜相融合,体现细胞膜具有流动性 ,A错误;
B、质膜的表面张力比油-水界面的张力低得多,推测膜中含有蛋白质,可在脂质体膜上加入适量蛋白质,用来减少脂体膜的张力 ,B正确;
C、可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质,该种蛋白质能识别特定细胞,使脂质体与特定细胞起作用 ,C正确;
D、图a中药物溶解在脂质体的水溶性腔内,是能在水中结晶或溶解的药物,图b中药物溶解在磷脂双分子层内,是脂溶性药物 ,D正确。
故选A。
21.分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐性脂质体”(如下图)。目前这种“隐性脂质体”已在癌症治疗中得到应用,下列有关分析错误的是( )
A.脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B.将组成该脂质体的磷脂分子在空气—水界面上铺展成单层分子层的面积是该脂质体表面积的2倍
C.该隐性脂质体含有的元素包括C、H、O、N、P,有可能含有S
D.图中脂质体所运载的药物A为脂溶性药物,药物B为水溶液药物
【答案】D
【分析】分析图示,脂质体为两层磷脂分子组成,在脂质体外镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐性脂质体”,利用的是抗原抗体的特异性结合的特点,药物A包裹在内部,为水溶性药物,药物B在磷脂志分子层中间,为脂溶性药物。
【详解】A、由图可知,脂质体是两层磷脂分子构成的膜,细胞膜也是磷脂双分子层,A正确;
B、该脂质体由双层磷脂分子组成,组成该脂质体的磷脂分子在空气-水界面上铺展成单层分子层的面积是该脂质体表面积的2倍,B正确;
C、该隐性脂质体含有的元素包括C、H、O、N、P,由于有抗体,有可能含有S,C正确;
D、磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,药物A包裹在内部,为水溶性药物,药物B在磷脂分子层中间,为脂溶性药物,D错误。
故选D。
22.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。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。蛋白质分子有的镶嵌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。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
2、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫做糖被。它在细胞生命活动中具有重要的功能。例如、消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用;糖被与细胞表面的识别有密切关系。
【详解】A、生物膜的磷脂层双分子层中,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,故BF和PF侧均为磷脂层的疏水侧 ,A正确;
B、糖蛋白分布于细胞膜外侧,BS侧分布有糖蛋白,因此图示中BS侧表示细胞膜外侧, PS侧表示细胞膜内侧,B正确;
C、活细胞的细胞膜具有一定的流动性 ,而超低温下细胞膜被冻结,细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子失去了运动能力,故冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜不再具有流动性,C错误;
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,有的镶嵌在磷脂双分子层中的一侧,有的贯穿整个磷脂双分子层,D正确。
故选C。
23.下列有关细胞膜的叙述中错误的是( )
A.制备细胞膜时应该选用哺乳动物的成熟红细胞
B.相邻两个细胞只能通过细胞膜直接接触进行信息交流
C.细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量
D.温度升高引起细胞膜面积变大,说明细胞膜具有一定流动性
【答案】B
【分析】细胞间信息交流的三种方式: 1、体液运输信号分子与靶细胞上受体结合传递信息。2、相邻两个细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。如精子和卵细胞之间的识别和结合。3、相邻细胞间形成通道,携带信息的物质通过通道进如另一个细胞。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。生物膜的结构特征:具有一定的流动性。生物膜的功能特征:具有选择透过性。
【详解】A、哺乳动物的成熟红细胞不含细胞核和任何细胞器,因此可以避免核膜和细胞器膜对提取细胞膜的干扰,因此制备细胞膜时应该选用哺乳动物的成熟红细胞,A正确;
B、相邻两个细胞不是只能通过细胞膜直接接触进行信息交流,例如高等植物细胞可以通过胞间连丝进行信息交流,B错误;
C、细胞膜的功能主要由其上蛋白质来行使,所以其功能的复杂程度主要取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量,C正确;
D、当温度升高到一定程度时,细胞膜的厚度变小而面积变大,这是因为细胞膜具有一定流动性,D正确。
故选B。
24.如甲图表示细胞膜的亚显微结构;脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)的微结构域,它位于细胞膜的外侧(如乙图)。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台,与膜的信号转导有密切的关系。
(1)结构①是 ,其组成包括 和 。
(2)③ 是细胞膜的基本支架,这种双分子层的排列方式与其 有密切关系。
(3)人鼠细胞融合实验在20 ℃和37 ℃条件下分别进行,发现在20 ℃下两种细胞表面带不同荧光标记的蛋白质均匀分布的时间大大延长,这说明 。
(4)科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优选通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶破坏。这些事实说明,组成细胞膜的物质中含有 。
(5)组成动物细胞膜的主要成分是磷脂和 ,此外,还含有少量的 (答出两种)。
(6)鞘磷脂与脂肪都含有的化学元素是 ;胆固醇除具有题中所述作用外,在人体内还可 。
(7)图乙所示结构中,可以根据 (答出两点)判断细胞膜的内外侧。
(8)关于细胞膜的结构,目前普遍所接受的是辛格和尼科尔森提出的 模型,该模型认为细胞膜不是静止的,而是具有流动性,其流动性主要表现为 (答出两点)。
(9)研究细胞生物膜有重要的应用价值,科学家将磷脂制成包裹药物的小球,通过小球膜与细胞膜的融合,将药物送入细胞,该过程体现了细胞膜具有 的结构特点。也可以模拟生物膜的 的功能对海水进行淡化处理。
(10)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的 ,由此能较好地解释细胞膜结构的 性。
(11)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表。
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是 ,主要区别是 。
(12)科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为 。
(13)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的内质网,其细胞膜上的脂类物质可来自血浆,当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜流动性 ,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。
(14)请根据上述信息,提出一条预防动脉粥样硬化的合理建议 。
【答案】(1) 糖蛋白 多糖 蛋白质
(2) 磷脂双分子层 磷脂分子头部的亲水性和尾部的疏水性
(3)细胞膜分子的运动与温度密切相关
(4)脂质和蛋白质
(5) 蛋白质 糖类和胆固醇
(6) C、H、O 参与血液中脂质的运输
(7)糖链存在的位置、脂筏存在的位置判断细胞膜的内外侧,糖链和脂筏存在于细胞膜的外侧。
(8) 流动镶嵌模型被 磷脂分子可以运动,大多数蛋白质也可以运动
(9) 一定的流动性 控制物质进出细胞
(10) 蛋白质分子是可以运动的 流动
(11) 不同细胞膜的物质种类相同,均含有蛋白质、脂质和糖类 组成不同细胞膜的物质含量有差别
(12)S/2
(13)降低
(14)减少高胆固醇、高动物性脂肪食物的摄取;提倡饮食清淡、多食用蔬菜水果;适度锻炼等。
【分析】流动镶嵌模型的基本内容: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。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
题图分析,图甲中①是糖蛋白,②是蛋白质,③是磷脂双分子层。图乙为脂筏结构。
【详解】(1)图甲中①为糖蛋白,由多糖和蛋白质构成,具有识别和信息交流功能。
(2)③是磷脂双分子层,是构成细胞膜的基本支架,这种双分子层的排列方式,即两层分子尾部相对,这与其磷脂分子头部的亲水性和尾部的疏水性有密切关系。
(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布,原因是构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的,细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,如果该融合实验在20℃条件下进行,该(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。
(4)根据相似相溶原理,脂溶性物质能够优选通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,说明组成细胞膜的物质中含有脂质,也会被蛋白酶破坏,说明说明组成细胞膜的物质中含有蛋白质。
(5)细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,脂质中磷脂较多,同时还含有少量的糖类。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,所以组成动物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,还含有少量的糖类和胆固醇。
(6)鞘磷脂的化学元素是C、H、O、N、P,脂肪含有的化学元素是C、H、O,所以鞘磷脂与脂肪都含有的化学元素是C、H、O;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。
(7)由题意可知,脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)的微结构域,它位于细胞膜的外侧,糖链也位于细胞膜的外侧,所以可以根据糖链存在的位置、脂筏存在的位置判断细胞膜的内外侧。
(8)辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型被大多人所接受,该模型认为细胞膜不是静止的,而是具有流动性,其具有流动性的原因是磷脂分子可以运动,大多数蛋白质也可以运动。
(9)科学家将磷脂制成包裹药物的小球,通过小球膜与细胞膜的融合,将药物送入细胞,该过程类似于细胞进行的胞吞过程,体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。生物膜的三大功能:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流;而对海水进行淡化处理主要是不将海水中的钠离子和氯离子运入细胞,即模拟了生物膜的控制物质进出细胞的功能。
(10)用荧光标记细胞膜中的蛋白质进行人-鼠细胞融合的实验过程及结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子是可以运动的,较好的解释细胞膜具有流动性。
(11)依据表数据,各种膜中均含有蛋白质、脂质和糖类,其中蛋白质和脂质含量较多,糖类含量较少,构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是组成不同细胞膜的物质种类相同,主要区别是组成不同细胞膜的物质含量有差别。
(12)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为S/2。
(13)当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜流动性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。
(14)当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上导致红细胞刚硬易破,因此需要注意减少高胆固醇、高动物性脂肪食物的摄取;提倡饮食清淡、多食用蔬菜水果;适度锻炼等。
膜的类别
蛋白质/%
脂质(主要是磷脂)/%
糖类
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
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