（素能提升训练）第1节 细胞膜的结构和功能-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019）

训练八　细胞膜的结构和功能 1．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．具有保护和支持功能 解析　题述膜结构可选择性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，这试图模拟的是细胞膜的控制物质进出细胞的功能，B正确。 答案　B 2．作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。图示模型表示细胞甲分泌的激素作用于细胞乙，此过程主要表明了细胞膜具有的功能是 （　　） A．将细胞与外界环境分开 B．控制物质进出细胞 C．进行细胞间的信息交流 D．进行细胞间的物质运输 解析　细胞甲分泌的相关激素进入血管，通过血液运输，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，进而传递信息，即通过血液运输完成信息交流，故选C。 答案　C 3．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、脂质和糖类 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具有重要作用 解析　构成细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，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，糖类不是主要成分，A错误；细胞膜中脂质和蛋白质的含量变化与细胞膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确，C错误；分析题图可知，该图没有涉及细胞间的信息交流功能与蛋白质的关系，D错误。 答案　B 4．下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与推测或结论之间对应关系错误的是 （　　） 选项 实验 推测或结论 A 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有选择透过性 B 从红细胞膜中提取的脂质铺展成单分子层后，面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 C 蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变 细胞膜中含蛋白质 D 脂溶性物质更易通过细胞膜 细胞膜是由脂质组成的 注：蛋白质在蛋白酶的作用下可水解为氨基酸。 解析　荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，说明了细胞膜具有一定的流动性，A错误；从红细胞膜中提取的脂质铺展成单分子层后，面积是红细胞表面积的2倍，说明了细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层，B正确；蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变，说明了细胞膜中含蛋白质，C正确；脂溶性物质更易通过细胞膜，根据相似相溶的特点，可推测细胞膜是由脂质组成的，D正确。 答案　A 5．对玉米种子的实验处理和观察现象如下表，该实验结果说明 （　　） 实验处理 将玉米种子浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释红墨水染色 将浸泡的玉米种子煮熟，从中央纵切后，用稀释红墨水染色 实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深 A．细胞膜具有流动性 B．红墨水能自由进出玉米细胞 C．细胞膜具有全透性 D．活的细胞膜具有选择透过性 解析　题述实验的自变量为种子是否有活性，因变量为胚细胞的着色程度。活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，可以按照生命活动的需要有选择地吸收物质，红墨水不是细胞生长所需的物质，所以不能或很少通过活细胞膜进入胚细胞，胚细胞着色浅；而煮熟的胚细胞已经死亡，其细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，红墨水能进入细胞，所以胚细胞着色深。该实验结果说明活的细胞膜具有选择透过性。 答案　D 6．(江苏宿迁高一期中)作为系统的边界，细胞质膜在细胞的生命活动中起了非常重要的作用。下列关于细胞质膜功能的叙述，错误的是(　　) A．细胞质膜的出现让细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定 B．细胞质膜上的受体大多是糖蛋白，它们能识别信号分子并与之结合 C．精子和卵细胞之间通过直接接触实现识别和结合，不需要信号分子 D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，实现物质运输和信息交流 解析　细胞质膜能将细胞与外界环境分隔开，细胞质膜的出现让细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定，A正确；细胞质膜上的受体大多是糖蛋白，它们能识别信号分子并与之结合，B正确；精子和卵细胞之间通过直接接触实现识别和结合，需要细胞质膜表面信号分子传递信息，C错误；高等植物细胞之间通过专门的通道(胞间连丝)相互连接，实现物质运输和信息交流，D正确。 答案　C 7．利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成图。下列有关说法错误的是 （　　） A．BS侧表示细胞膜的外侧 B．BF侧和PF侧都是亲水侧 C．图中蛋白质的分布是不对称的 D．该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 解析　有糖蛋白的一侧（BS侧）表示细胞膜的外侧，A正确；磷脂分子的头部（BS、PS侧）是亲水的，尾部（BF、PF侧）是疏水的，B错误；据图可以看出，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，其分布是不对称的，C正确；图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。 答案　B 8．科研人员研究了不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)流动性的影响，结果如下图所示，其中微黏度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是(　　) A．由图可知，在温度较高时，胆固醇可以提高膜的流动性 B．由图可知，适当提高温度可降低微黏度，提高膜的流动性 C．与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类等 D．胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态 解析　由题图可知，在温度较高时，含有胆固醇的人工膜微黏度高于不含胆固醇的人工膜，由于膜的微黏度与其流动性呈负相关，因此，在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性，A错误；在一定范围内，随着温度升高，两种人工膜的微黏度均降低，说明膜的流动性升高，即适当提高温度可降低微黏度，提高膜的流动性，B正确；人工膜主要含有磷脂，与人工膜相比，动物细胞细胞膜的成分还有蛋白质和糖类等，C正确；根据题图可知，胆固醇对膜流动性的作用是在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性，所以胆固醇使膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态，D正确。 答案　A 9．如图为细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答： （1）图中[③]　　　　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）白细胞吞噬细菌的现象体现了细胞膜的　　　　性，这是因为　　　　。  （4）不同的细胞，其细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的　　　　（填写 标号）。  （5）细胞膜的外侧是　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）侧，判断的依据是　　　　。  （6）细胞膜的这种结构模型被称为　　　　　　　　　　。  解析　（1）细胞膜的亚显微结构模式图显示，细胞膜的基本支架是②磷脂双分子层，③蛋白质分子以不同方式镶嵌在②磷脂双分子层中。③蛋白质的基本单位是氨基酸。（2）糖链和蛋白质结合形成①糖蛋白，糖蛋白与细胞识别有关。（3）白细胞吞噬细菌的现象体现了细胞膜的流动性，其具有流动性主要是因为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。（4）细胞膜上③蛋白质的种类和数量不同，决定了细胞膜的功能不同。（5）Ⅰ侧具有糖蛋白，可以判断Ⅰ侧为细胞膜外侧。 答案　（1）蛋白质　氨基酸　②　磷脂双分子层 （2）①　糖蛋白 （3）流动　组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止不动的，而是可以运动的 （4）③ （5）Ⅰ　Ⅰ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 （6）流动镶嵌模型 10．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。再用高强度激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：①被漂白物质的荧光会自行恢复；②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“①”或“②”)。 (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　本题考查细胞膜的物质组成和结构。(1)细胞膜主要由蛋白质、脂质组成，此外还有少量糖类；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，该结果支持推测②。(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)脂质和蛋白质　糖类　磷脂双分子层 (2)相互运动 (3)限制　② (4)荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态 11．（不定项）用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原（HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质）进行融合实验，以下有关叙述正确的是 （　　） A．人和小鼠细胞膜表面的抗原属于细胞膜的结构成分 B．融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，体现了细胞膜的分子能够运动 C．融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，体现了细胞膜具有一定的流动性，是细胞膜的功能特点 D．若在0 ℃下培养40 min后，发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，对这一现象的合理解释是细胞膜的流动性只有在适宜的条件下才能体现 解析　根据题意可知，人和小鼠细胞膜表面的抗原属于细胞膜的结构成分，A正确；融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，体现了细胞膜的分子能够运动，B正确；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，C错误；细胞膜的流动性受温度的影响，在0 ℃下培养40 min后，发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光，对这一现象的合理解释是细胞膜的流动性只有在适宜的条件下才能体现，D正确。 答案　ABD 12．（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。下列有关描述错误的是 （　　） A．图甲中②与细胞的选择性吸收有关，①②形成的复合物可作为气味分子的受体并完成信息的传递 B．图甲中的③为磷脂双分子层，是固定不动的 C．将图乙平展在水面上，b部分与水面接触 D．图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 解析　图甲是细胞膜的流动镶嵌模型，其中①是糖被，②是蛋白质分子，③是磷脂双分子层；图乙中a是亲水端，b是疏水端。图甲中②与细胞的选择性吸收有关，①②形成的复合物可作为气味分子的受体并完成信息的传递，A正确；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，是可以运动的，B错误；b是疏水端，将图乙平展在水面上，a部分与水面接触，C错误；图甲中①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境，D正确。 答案　BC 13．(不定项)据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和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。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能？(　　) A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂 B．细胞膜能控制物质进出细胞 C．细胞膜具有信息交流的功能 D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 解析　本题考查细胞膜的物质组成和功能。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合，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。 答案　C 14．生物体细胞内的膜具有一定的选择透过性，即水分子可以自由通过，细胞选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过。请根据以下所提供的条件探究细胞膜的选择透过性。 实验材料和用具：①新鲜的红色康乃馨，②烧杯，③玻璃铅笔，④质量分数为15%的盐酸，⑤清水，⑥量筒。 （1）简要说明膜的成分与选择透过性的关系。 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （2）康乃馨的红色部分是指细胞哪一结构？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  （3）完善下列实验设计，验证膜具有选择透过性。 第一步：选两只大小相同的烧杯，用玻璃铅笔标上A和B。 第二步：　　　　　　　　　　　　。  第三步：　　　　　　　　　　　　。  结果预测：　　　　　　　　　　　　。  原因分析：　　　　　　　　　　　　。  （4）此实验体现的最主要的实验思想是什么？运用这一实验思想设计实验时应特别注意什么？从实验结果分析，此实验的关键是什么？ 　　　　　　　　　　　　　　　　。  （5）此实验主要验证了哪些膜的选择透过性？ 　　　　　　　　　　　　　　　　。  解析　康乃馨的红色部分位于其细胞的液泡中，正常情况下其色素分子是不能透过细胞膜的，若用盐酸处理其细胞，则细胞膜的选择透过性将改变，这是实验设计的出发点。 答案　（1）膜的选择透过性主要取决于膜的组成成分中的载体蛋白的种类和数量 （2）康乃馨红色部分是指液泡 （3）在A、B两只烧杯中，分别加入等量的15%的盐酸和清水 选等量的红色康乃馨花瓣，分别放入A、B两只烧杯中，经过一段时间后观察 清水中的花瓣仍为红色，清水仍呈无色；盐酸中的花瓣红色逐渐变浅，而盐酸溶液变红 盐酸对活细胞具有很强的伤害作用，它可以将细胞杀死使其丧失选择透过性，而清水对活细胞无伤害作用 （4）体现的最主要的实验思想为设计对照实验。在设计对照实验时，要特别注意遵循等量原则，即向烧杯中分别加入等量的盐酸和清水；选等量的康乃馨；处理相同时间。此实验的关键是用盐酸还是用清水处理康乃馨花瓣 （5）此实验主要验证了液泡膜和细胞膜的选择透过性 学科网（北京）股份有限公司 $$