课时作业(5) 细胞膜的结构和功能（Word练习）-【优化指导】2025年高考生物一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版）

课时作业(5)　细胞膜的结构和功能 一、选择题 1．细胞膜的特性和功能是由其结构决定的，下列关于细胞膜的叙述，错误的是(　　) A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B．细胞融合与细胞膜的流动性有关 C．由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜 D．细胞膜对物质进出细胞具有控制作用，这种控制作用是相对的 C　解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，含有糖脂和糖蛋白，A正确；组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性，细胞融合与细胞膜的流动性有关，B正确；水分子可以通过细胞膜，C错误；细胞膜对物质进出细胞具有控制作用，这种控制作用是相对的，D正确。 2．下图是细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是(　　) A．功能①在生命起源过程中具有关键作用 B．功能②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③表示 D．相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流 B　解析：功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能，在生命起源过程中具有关键作用，A正确；进入细胞的物质对细胞不一定都有利，B错误；③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程，胰岛素调控生命活动可用图中③表示，C正确；相邻的高等植物细胞可通过功能④(如胞间连丝)进行信息交流，D正确。 3．(2024·辽宁营口模拟)下列有关细胞膜的叙述，错误的是(　　) A．生物膜是对生物体内所有膜结构的统称 B．功能越复杂的细胞膜，其中蛋白质的种类和数量越多 C．构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动 D．细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等物质组成的 A　解析：生物膜是细胞膜、核膜及各种细胞器膜的统称，并非生物体内所有膜结构统称为生物膜，如视网膜、肠系膜都不属于生物膜系统，A错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，所以功能越复杂的细胞膜，其中蛋白质的种类和数量越多，B正确；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，原因是组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，C正确；细胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等物质组成的，D正确。 4．(2024·江苏无锡模拟)下列关于探索细胞膜成分与结构的叙述，不正确的是(　　) A．欧文顿通过对膜成分的提取与检测，提出“细胞膜是由脂质组成的”假说 B．细胞表面的张力明显低于油—水界面，说明细胞膜含有脂质以外的成分 C．罗伯特森提出细胞膜是静态的统一结构，难以解释细胞的生长等现象 D．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验结果表明细胞膜具有流动性 A　解析：欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，推测细胞膜是由脂质组成的，A错误；丹尼利和戴维森研究发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，人们已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低，故推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质，B正确；罗伯特森提出的静态统一结构认为细胞膜是固定不动的，但是该模型无法解释细胞的生长、变形虫的变形运动等现象，C正确；1970年，科学家将小鼠细胞和人细胞融合，并用两种颜色的荧光染料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子，在37 ℃下经过一段时间后，两种颜色的荧光均匀分布，说明细胞膜具有流动性，D正确。 5．科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行了化学分析。下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是(　　) A．红细胞细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类 B．细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂 C．胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一 D．最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的 A　解析：细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，糖类不属于主要成分，A错误。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用，因此细胞膜上蛋白质的种类与数量越多，细胞膜的功能越复杂，B正确。动物细胞的细胞膜含少量的胆固醇，C正确。最初对细胞膜成分的认识是欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。据此推测：细胞膜是由脂质组成的。由此可知，最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的，D正确。 6．科学探索永无止境，科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的，这需要探索精神、科学思维和技术手段的结合。人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了很长的过程，下列有关叙述正确的有几项(　　) ①从某细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得面积恰为细胞表面积的两倍，则该细胞可能是原核细胞 ②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能附有蛋白质 ③罗伯特森提出的细胞膜模型准确描述了细胞膜的结构 ④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白 ⑤用32P做标记可以检测出人细胞膜中的胆固醇成分 ⑥可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活 A．二项 B．三项 C．四项 D．五项 C　解析：原核细胞不含有众多具膜的细胞器和细胞核，因此从某细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得面积恰为细胞表面积的两倍，则该细胞可能是原核细胞，①正确；科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能附有蛋白质，②正确；罗伯特森把细胞膜描述为静态的统一结构，故其提出的细胞膜模型并未准确描述细胞膜的结构，③错误；用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白，④正确；胆固醇不含P，因此不能用32P做标记检测人细胞膜中的胆固醇成分，⑤错误；台盼蓝染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，因此可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活，⑥正确。故选C。 7．下图是细胞膜结构模式图，下列相关叙述正确的是(　　) A．若该图表示动物细胞膜，则B面为细胞质基质 B．①是蛋白质，与糖类结合形成糖蛋白，是细胞间信息交流所必需的结构 C．③是磷脂分子的头部，具有疏水性，④是磷脂分子的尾部，具有亲水性 D．分离出口腔上皮细胞中的磷脂，在空气—水界面上铺展成单分子层，其面积刚好是细胞表面积的2倍 A　解析：糖蛋白位于细胞膜外侧，可以判断A面是细胞膜的外侧，B面是细胞膜的内侧，则B面为细胞质基质，A正确；①是蛋白质，与糖类结合形成糖蛋白，但是糖蛋白并非细胞间信息交流所必需的结构，如高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行物质和信息的交流，不需要糖蛋白，B错误；③是磷脂分子的头部，具有亲水性，④是磷脂分子的尾部，具有疏水性，C错误；由于口腔上皮细胞中含有具膜细胞器和细胞核，所以分离出口腔上皮细胞中的磷脂，在空气—水界面上铺展成单分子层的面积是细胞表面积的2倍多，D错误。 8．(2024·重庆巴蜀中学校考)哺乳动物的细胞膜具有不同类型的磷脂(SM、PC、PE、PS和PI)。与PC相比，PE极性头部空间占位较小，两者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度。下表为人体红细胞膜中几种磷脂分布的百分比。下列相关说法错误的是(　　) 类型 SM PC PE PS PI X侧含量/% 21 18 5 3 3 Y侧含量/% 3 7 22 14 4 A．X侧为细胞内侧面，Y侧为细胞外侧面 B．磷脂的不均匀分布与膜蛋白的分布也有关 C．细胞膜的选择透过性与磷脂分子对水的亲疏有关 D．膜上的磷脂分子和通道蛋白都存在疏水性部分和亲水性部分 A　解析：内侧的磷脂分子层较外侧的磷脂分子层曲度大，与PC相比，PE极性头部空间占位较小，故 PE含量较多的为细胞膜内侧，由题表可知，Y侧为细胞内侧面，X侧为细胞外侧面，A错误；细胞膜上的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，膜蛋白的分布在一定程度上造成了磷脂的不均匀分布，B正确；细胞膜的选择透过性既与磷脂分子对水的亲疏有关，又与蛋白质的种类有关，C正确；通道蛋白贯穿于整个磷脂双分子层，位于磷脂双分子层两侧的部分具有亲水性，位于磷脂双分子层内部的部分具有疏水性，D正确。 9．MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是(　　) A．MTT是可以通过细胞膜的一种染料 B．检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量 C．MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同 D．MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活 C　解析：活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能，可见MTT是可以通过细胞膜的一种染料，A正确；活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，故检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量，B正确；分析题意可知，MTT检测的原理是酶催化产生有颜色物质，而台盼蓝检测细胞活性的原理是膜的选择透过性，两者检测的原理不同，C错误；活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，也就没有琥珀酸脱氢酶，不能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，D正确。 10．(不定项)(2024·烟台高三月考)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是(　　) A．该技术说明细胞膜具有流动性 B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率 C．升高实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长 D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间，荧光强度F2仍小于F1 BC　解析：由实验过程及结果可知，该技术说明细胞膜具有流动性，A正确；应用该技术只能测定群体蛋白质的流动速率，B错误；升高温度，膜的流动性变大，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间缩短，C错误；由实验过程中一部分荧光消失可知，即使漂白区域恢复足够长的时间，荧光强度仍将小于漂白前，D正确。 11．(不定项)科学家设计了仅1纳米宽的分子转子，该转子由紫外光驱动，能以每秒200万～300万转的转速进行旋转，从而在单个细胞的膜上钻孔。当分子转子与特定的靶细胞结合后，就有望将治疗试剂运送到这些细胞中，或者直接诱导这些细胞死亡。下图为分子转子钻孔过程的示意图，下列有关说法正确的是(　　) A．膜上磷脂分子的排列与其头部的亲水性和尾部的疏水性有关 B．将治疗试剂运送到细胞中，分子转子至少需要钻开两层生物膜 C．钻孔后才可以运送治疗试剂，说明细胞膜具有选择透过性 D．一个细胞是否能成为靶细胞，与细胞膜表面的糖被有关 ACD　解析：磷脂是组成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层的排列方式与水有密切关系，因为磷脂分子的头部是亲水的而尾部是疏水的，A正确；细胞膜是单层膜结构，故将治疗试剂运送到细胞中，分子转子需要钻开一层生物膜，B错误；由题意分析可知，在正常情况下治疗试剂无法运送进入细胞，而在钻孔后才可以运送治疗试剂，这说明细胞膜具有选择透过性，C正确；糖被与细胞表面的识别功能有密切关系，分子转子和靶细胞的识别需要依靠糖被，故一个细胞是否能成为靶细胞，很可能与细胞膜表面的糖被有关，D正确。 12．(不定项)(2023·江苏苏州模拟)研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白，将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结果如下图。下列叙述不正确的是(　　) A．可用32P作为标记蛋白质的同位素 B．除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构 C．蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大 D．推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分 ABC　解析：蛋白质含有C、H、O、N，有的还含有S，一般用35S标记蛋白质，A错误。除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜，使细胞膜解体，由图可知，加入除垢剂组与对照组相比，蛋白质放射性强度降低很少，可以推知除垢剂只能降解少量膜蛋白，B错误。由图可知，蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间结构，使其变为多肽，不会导致蛋白质相对分子质量增大，C错误。加入除垢剂放射性只是减少一点，因此可以推知除垢剂破坏的这一部分蛋白质只是少量；由于嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水性尾部相互结合，并且一般结合得非常牢固，只有破坏脂双层使膜崩解后，才能分离出来，故除垢剂可以破坏的蛋白质属于那些跨膜蛋白，由此可知该蛋白应该存在两个不同部分，除垢剂破坏了膜内部分，应该还有膜外部分没有被除垢剂影响，需要蛋白酶处理，D正确。 二、非选择题 13．细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。 (1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是________________。 (2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于____________。 (3)细胞膜上的H＋­ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋­ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是__________________________。 (4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是__________________________。 答案：(1)选择透过性 (2)协助扩散 (3)下降　自身构象发生改变(或空间结构发生改变) (4)进行细胞间的信息交流 解析：(1)细胞膜上存在对不同物质的跨膜运输起决定性作用的膜蛋白，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有选择透过性这一功能特性。(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞，这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质运输方式称为协助扩散。(3)细胞膜上的H＋­ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增多，pH下降；载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素，随体液到达全身各处，与靶细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，引起靶细胞产生相应的生理变化，该过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。 14．(2024·广西柳州模拟)图1为细胞膜的流动镶嵌模型，图2为研究人员在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型。脂筏是膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质的微区，主要由鞘磷脂、胆固醇和蛋白质组成，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高。脂筏可以参与信号转导和蛋白质转运，细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞。回答下列问题： (1)由图1可知，该细胞膜最可能是________细胞的细胞膜。图中①由____________构成，其中________被称为糖被；②是两性分子，即头部具有________性，尾部具有________性。 (2)脂筏的存在________(填“会”或“不会”)影响膜的流动性，据图2可以判断细菌与该细胞受体的结合会发生在________(填图中字母)侧，该过程体现的细胞膜功能是________________________，该模型表明脂质分子在膜上的分布是__________(填“均匀”或“不均匀”)的。 答案：(1)动物　蛋白质和糖类　糖类　亲水　疏水 (2)会　B　进行细胞间的信息交流　不均匀 解析：(1)图1中，①为糖蛋白，②为磷脂双分子层，其中还含有胆固醇，故该细胞膜最可能是动物细胞的细胞膜；图中①糖蛋白由蛋白质和糖类构成，其中糖类被称为糖被；②是磷脂双分子层，磷脂分子是两性分子，即头部具有亲水性，尾部具有疏水性。(2)由题干信息可知，脂筏的存在会影响膜的流动性；据图2的“脂筏模型”及题意可知，锚定蛋白位于细胞膜外侧(即B侧)，故细菌与该细胞受体的结合会发生在B侧；该过程体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流的功能；该模型表明脂质分子在膜上的分布是不均匀的。 15．小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1)，与细胞的信息传递等相关。请据图分析回答下列问题： (1)小窝的主要成分是蛋白质和________；其中的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在__________上合成，然后由__________________加工，通过囊泡转运到细胞膜上，成为膜蛋白，这一过程体现了细胞膜具有__________的结构特点。 (2)据图分析，小窝蛋白分为三段，中间区段主要由__________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞的______________中。 (3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光，当胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点，分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇，检测不同肽段的荧光强度变化，结果如图2，据此分析，胆固醇与肽段的结合情况是_____________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)当小窝中结合的胆固醇过少时，小窝蛋白的____________改变，小窝会变扁平，影响细胞的信息传递功能。 答案：(1)脂质(或磷脂)　核糖体　内质网和高尔基体　流动性 (2)疏水性　细胞质基质　 (3)胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的氨基酸结合(或小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸) (4)空间结构 解析：(1)由题图可知，小窝是细胞膜向内凹陷形成的，细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质；小窝蛋白合成的场所是核糖体，在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链依次进入内质网和高尔基体进行加工，由囊泡运输到细胞膜，成为细胞膜上的小窝蛋白，该过程体现了生物膜具有一定的流动性。(2)由题图可知，小窝蛋白分为三段，中间区段位于磷脂双分子层的内部，故主要由疏水性的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞内，即位于细胞的细胞质基质中。(3)由题图分析可知，肽段1加入胆固醇后，荧光强度明显降低，肽段2加入胆固醇后，荧光强度基本不变，又知胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低，因此胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的氨基酸结合(或小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。(4)胆固醇参与动物细胞膜的组成，对维持细胞膜蛋白结构稳定具有一定作用，小窝结合的胆固醇过少，小窝蛋白的空间结构改变，小窝会变扁平，影响细胞的信息传递功能。 学科网（北京）股份有限公司 $$