3.1 细胞膜的结构和功能-【学霸黑白题】2024-2025学年新教材高中生物必修第一册(人教版2019)

第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜的结构和功能 白题 基础过关 张时：25min 题型1细胞膜的功能 C.电镜下细胞膜呈清晰的暗一亮一暗三层结 1.血液透析膜是一种人工合成的膜材料，能把病人 构，罗伯特森认为生物膜由脂质一蛋白 血液中的代谢废物透析除去，让干净的血液返回 质一脂质三层结构构成 病人体内。这是模拟细胞膜的哪种功能( D.人一鼠细胞融合实验以及相关的其他实验 A.将细胞与外界环境分隔开 证据，证明细胞膜具有流动性 B.控制物质进出细胞 4.(2023·河南期中)下面为与细胞相关的一些 C.进行细胞间信息交流 现象：①脂溶性物质极易通过细胞膜，并且细 D.保护和支持 胞膜很容易被脂溶性物质所溶解：②细胞的 2.如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析 表面张力明显低于油一水界面的表面张力 错误的是 (油脂滴表面若吸附有蛋白质成分，表面张力 内分泌妇胞 发出信号 会降低)：③用清水清洗刚采摘的红苋菜时清 的细胞 水不呈红色，将红苋菜置于沸水中一段时间 后，汤呈红色：④人的成熟红细胞中全部磷 细胞 图A 图B 图C 脂分子铺成单分子层后的面积约为细胞膜表 A.图中①是受体，②是与膜结合的信号分子 面积的2倍。下列相关分析正确的是() B.人体内胰岛素的作用过程属于图A的方式 A.①说明细胞膜中的磷脂分子是对称均匀分 C.精子和卵细胞之间的识别和结合属于图B 布的 的方式 B.②说明细胞膜中脂质的含量多于蛋白质的 D.图C的③是高等植物细胞间的胞间连丝， 含量 具有信息交流的作用 C.③可说明任何细胞的细胞膜都具有控制物 题型2对细胞膜成分和结构的探索 质进出的功能 3.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 D.若④改用人口腔上皮细胞，则其全部磷 ( A.脂溶性物质更易通过细胞膜说明细胞膜是 脂分子铺成单分子层后的面积大于细胞膜 由脂质组成的 表面积的2倍 B.提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的 5.(2023·浙江金华第一中学期中)在水环境中 单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，说 磷脂分子可自发形成如图1、图2所示结构， 明细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 称为脂质体。下列相关叙述正确的是() 必修第一册RJ黑白题028 B.通过该技术细胞膜通常沿着膜结构中磷脂 双分子层的疏水区断裂 an C.蛋白质在a、b两侧不均匀分布，所有细胞 图2 膜a侧蛋白质均多于b侧 A,随内容物的增多，脂质体在一定程度上会 D.细胞膜功能的复杂程度完全取决于膜上蛋 膨胀 白质的种类 B.脂质体的物质构成与细胞膜相同 重难聚焦 C.图示脂质体间能够发生特异性识别 题型细胞膜的流动镶嵌模型 D.应用如图2所示的脂质体贮存脂肪颗粒 8.(2023·福建泉州五中期中)下 题型3细胞膜的流动镶嵌模型 图为某课题组提出的哺乳动物 6.(2023·黑龙江哈尔滨哈九中月考)如图是细 有核组织细胞的细胞膜模型。 胞膜结构模式图，下列有关叙述正确的是 A倒 ( 2 nm B树 8数8888格总 8 (1)该模型的基本支架是 ,图中 B面 的1、2,4代表 分子。 A.若该图表示动物细胞膜，则B面为细胞内 (2)哺乳动物有核组织细胞的细胞膜外多了 侧，A面为细胞外侧 一层致密的蛋白层，利于细胞间的联系 B.所有细胞间的信息交流都必须通过①结构 和支撑，而细胞膜内侧相对粗糙，由此可 C.③是磷脂分子的头，具有疏水性，④是磷脂 推知图中 侧为细胞膜的外侧。 的尾，具有亲水性 (3)红细胞膜外侧没有致密的蛋白层，膜的 D.细胞膜中磷脂分子的种类和数目越多，其 整体厚度约为10nm:而存在于组织中有 功能越复杂 核细胞的膜厚度约为20nm。请从结构 7,(不定项)冷冻蚀刻技术又称冰冻断裂一蚀刻 与功能相适应的角度，解释红细胞膜外 复型技术，该技术可用来观察膜表面和膜断 侧没有致密蛋白层，膜厚度低的原因：红 裂面的形貌特征。通过快速低温冷冻法，细 细胞在血液中循环流动，表面必须光滑， 胞膜通常从某个部位断裂分开，结构如图所 不需要 示。据图分析不能推出的结论是 侧 (4)当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更 多的胆固醇插到红细胞膜上，细胞膜 h侧 性降低，变得刚硬易破，红细 胞破裂导致胆固醇沉积，加速了动脉粥 A,利用光学显微镜可以观察到膜表面和膜断 样硬化(As)斑块的生长。 裂面的形貌特征 第3章黑白题029 黑题应用提优 很时：l5mim 1.在流动镶嵌模型提出后，研究人员又提出了脂 A.病毒包膜的主要成分为磷脂和蛋白质，其 筏模型：脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂 结构特征符合流动镶嵌模型 的微结构域，其中的胆周醇就像胶水一样，对 B.病毒与人体细胞结合的过程体现了细胞膜 鞘磷脂亲和力很高，并特异性地吸收或排出某 可以进行细胞间的信息交流 些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，结 C.流感病毒进入细胞的过程体现了细胞膜控 构模型如图所示，下列叙述不正确的是( 制物质进出细胞的功能有一定的局限性 脂筏 跨膜盛白 D.受体蛋白ACE2的作用体现了细胞膜表面 的糖蛋白有识别功能 压轴挑战 胆國等储定蛋白 A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层 4.荧光漂白恢复技术在细胞生物 B.脂筏的存在不影响膜的流动性 学中具有重要作用，包括三个步 C.破坏胆固醇会导致脂筏结构解体 骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细 D.脂筏可能与细胞间的信息传递有关 胞膜上呈现一定强度的绿色：激光照射淬灭 2.(不定项)脂滴是细胞内脂肪储存的主要场 (漂白)膜上部分绿色荧光：检测淬灭部位荧 所，由单层磷脂分子包裹脂肪组成。研究表 光再现速率。实验过程如图甲，结果如图 明，脂滴表面还存在许多功能蛋白，进一步揭 乙。下列叙述错误的是 ( 示了脂滴可能参与细胞内物质的代谢和转运 荧完孩度 及细胞信号传递等过程。下列相关叙述不正 激光眠射 确的是 ( A.脂滴由一层磷脂分子构成，属于单层膜 时间 B.脂滴的形成体现了细胞膜的结构特点 C.脂滴表面的功能蛋白与细胞信号传递有关 A.该技术说明细胞膜上的蛋白质是可以运 D.组成脂滴的单层磷脂分子应该是头部向 动的 内.尾部向外 B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的 3.(2023·广西玉林期末)研究发现流感病毒的 流动速率 蛋白质外壳外存在一层病毒包膜，该包膜主 C.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到 要来源于病毒最后所在宿主的细胞膜。病毒 F,的时间将延长 包膜上存在很多糖蛋白，其中糖蛋白$可 D.理论分析，漂白区域恢复足够长的时间 与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合， 从而使病毒识别并侵入其宿主细胞。下 后，其荧光强度F,仍小于F, 列叙述错误的是 进阶突破拔高练PO网 必修第-册RJ黑白题030故所含的无机盐明显增加。(2)组成蛋白质的氨基酸至少含有一 用。③用双缩脲试剂鉴定蛋白质时要先加双缩脲试剂A液，后 个氨基和一个羧基，且二者连在同一个碳原子上：制作松花蛋的过 加人双缩脲试剂B液，因此向A,B两支试管中分别加人1mL 程中，对蛋白质的空间结构造成了一定的破坏（如高求度盐），使其 双缩屏试剂A液(0.1g·mL1的Nm0H溶液》，摇匀，再分别加 发生了不可逆的改变，进面制作成松花蛋后变为周态或半周态 人4滴双缩脉试剂B液(0.01·mL-1的Cs0,溶液)，摇匀 (3)碳水化合物主要以萄萄糖的形式被吸收.进入细胞参与细胞呼 ④观察颜色变化并比较紫色的深浅。⑤预期结果：因新品种中 吸，释放能量：当体内的碳水化合物消耗完后，脂肪会转换成碳水化 的蛋白质含量高于普通玉米籽粒，故新品种玉米籽粒组织样液 合物继续提供能量 (A试管)反应后紫色较深。 H 第1、2章 真题演练 18.(1)镁(2)上升(3)纤维素(4)BD(5)H,NCC00H R 黑题真题体验 603 1.B解析：衣藻属于真核生物，A错误：衣藻和大肠杆菌的遗传物 解析：(1)植物叶脉间缺绿，叶片变黄，光合作用速率最著下降，是由 质都是DNA,B正确：大肠杆菌设有叶绿体，也不能进行光合作 于缺乏叶绿素.而镁是叶绿素的组成元素。(2)一般而言，自由水所 用，C错误：大肠杆黄不含线粒体，但能进行呼吸作用，D错误 占的比例越高，代谢越旺盛：结合水所占的比例越高，抗逆性相对较 故选B 强。所以，种子前发过程中，细胞代谢旺盛，细胞中自由水与结合水 2.B解析：分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源 的比值上升。(3)纤维素是植物特有的多糖，糖原是动物特有的多 物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进人细胞后不易被代 糖。(4)DNA分子多样性的原因包括脱氧核苷酸的数目具有多样 谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生 性，脱氧核苷酸排列顺序具有多样性。DNA的脱氧核苷酸的种类只 命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。故选B。 有四种，DNA分子的空间结构是双螺旋结构.不具有多样性，故选 3,B解析：该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蝴蛛丝蛋白 BD。(5)氨基酸结构特点：①每种氨基校都有一个氨基（一NH,)和 的基本组成单位相同，A错误：氨基酸是组成蛋白质的燕本单 一个段基（一C00州）连接在同一个碳原子上：②这个碳原子还连接 位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而 个氢原子和一个侧链基闭，这个侧链基闭用表示。因此氨基酸 成，B正确：该蛋白彻底水解的产物为氨基酸，不能与双缩脲试 剂发生作用，C错误：高温可改变该蛋白的空间结构，从面改变 的结构通式为H,N一CCO0H。题图中含有羧基的结构是⑥和 其切性，但不会改变其化学组成，D错误。故选B。 4,D解析：斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会 ⑦。该肽链由氨基酸分子脱水缩合面成.题图中共有3个肽键，所以 产生砖红色沉淀，A错误：吸光值与溶液的浓度有关，故与样本 的葡萄糖含量和斐林试剂的用量均有关，B错误：由题表内容可 脱去3分子水 知，葡葡糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578 19,(1)BCD(2)双缩脲试剂紫色紫色越深2普通玉米组织样 液2mL对照30.1g·mL+的NaOH溶液0.01g·mL-的 则其葡萄糖含量取值范围为0,3-0,4mg·ml之间.C错误：在 一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀（氧化亚纲）越 C0,溶液④颜色变化并比较紫色的深浅⑤新品种玉米籽粒 多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的C山·越少，则蓝色越浅， 组织样液(A试管)反应后紫色较深 解析：(1)双缩脲试剂可用于鉴定蛋白质，丙种子与双缩脲试剂反 D正确。故选D。 5,BC解析：纤维素的基本组成单位是葡萄慵，A错误：品系F的 应的颜色最深，因此丙种子中含蛋白质最多，A错误：在观察脂肪的 颜色时需要用到光学显微镜，B正确：这三种试剂使用时均不需要 蒙蛋白SUT表达水平高，会在棉花开花的早期就大量把燕糖转 运进人纤维细胞积累，故曲线甲表示品系F纤维细胞中的蓝糖 水溶加热.C正确：三种试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝 含量，B正确：普通品系膜蛋白$UT表达水平低，故15-18天蔗 色，树黄色和紫色，D正确。故选BCD。(2)鉴定蛋白质的实验原 糖才被水解后参与纤维素的合成，细胞中能糖含量降低，曲线乙 理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深。 方法步骤：①将两种玉米籽粒分别进行研带，制备组织样液 下降，C正确：纤推细胞的加厚期，蔗糖被大量水解参与纤维素 的合成，此时细胞莲糖含量下降，故提高SLT的表达水平会使纤 ②取A,B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2mL, B中加入普通玉米组织样液2mL。B试管在本实验中起对照作 维细胞加厚期提前，D错误。故选BC。 第3章 细胞的基本结构 卵细胞之间的识别和结合是通过细胞膜之间的直接接法实现 第1节细胞膜的结构和功能 的，属于题图B的方式，C正确：题图C的③是高等植物细胞相 白题甚础过关 互连接的专门通道一胞间连丝，通过胞间连丝可实现细胞间 1.B解析：由题意可知.血液透析膜的作用是把病人血液中的代 的信息交流，D正确。故选A。 谢废物透析掉，其他物质保留在血液内，这模拟了生物膜的选择 3。C解析：根据相似相溶的原理，脂溶性物质更易通过细胞膜，说 透过性，体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能，B正确，A,C, 明细胞膜是由脂质组成的，A正确：哺乳动物成熟红细胞的膜结 D错误。故选B。 构中只有一层细胞膜，无其他细胞器膜和核膜，脂质铺展成的 2.A解析：题图中①是与膜结合的信号分子，②是受体，A错误： 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 人体内胰岛素作为激素，其作用过程属于题图A的方式，即胰岛 质分子排列为连续的两层，B正确：电镜下细胞膜是清晰的暗 素经过血液的传送到达全身各处，而后与靶细胞膜上的受体特 亮一暗三层结构，罗伯特森认为所有的生物限由蛋白质一脂 异性结合，进面对彩细胞的生理话动做出调节，B正确：精子和 质一蛋白质三层结构构成，C错误：科学家用绿色和红色荧光染 正本参考答案黑白题11 料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质，并使之融合，发现两种颜色 构解体，C正确：根据题意，脂筏会特异吸收或排出某些蛋白质，这些 的荧光均匀分布，再根据这一实验及其他相关实验表明细胞膜 蛋白质（如糖蛋白）可能与细胞间的信息传递有关，D正确。故选B 具有流动性，故人一鼠细胞融合实验以及相关的其他实验证据 2,ABD解析：脂滴由单层磷脂分子构成，不属于生物膜，A错误：脂滴 证明细胞膜具有流动性，D正确。故选C。 的形成体现了磷脂分子具有流动性，并不能说明膜具有流动性，即不 4.D解析：①说明细胞膜的组成成分中有脂质，A错误：②说明细胞膜 能体现细胞膜的结构特点，B情误：脂滴通过其表面的功能蛋白参与 除含脂质分子外，可能还附有蛋白质，与含量无关，B错误：3可说明 细胞信号传递等过程，C正确：脂滴内部为脂肪，外部为细胞质基质， 活铜胞的细胞膜具有控制物质进出的功能，C错误：因为人口腔上皮 故组成脂滴的单层磷脂分子，其亲水性头部向外，疏水性尾部向内 细胞含细胞核和具膜细胞器，除了细胞膜以外，还有其他生物膜，故若 D错误 ④改用人口腔上皮细胞，则其全部磷脂分子铺成单分子层后的面积大 3,B解析：病毒包膜主要来源于宿主细胞膜，故病毒外包膜的主要 于细胞膜表面积的2倍，D正确。故选D 成分为磷脂和蛋白质，其结构特征符合流动镶嵌模型，A正确：病毒 5.A解析：璃脂分子是可以流动的，所以随内容物的增多，脂质体在一 没有细胞结构，病诗与宿主细胞的结合过程不能体现细胞膜进行细 定程度上会影胀，A正确：脂质体的物质构成与细胞膜不相同，细胞 胞阿的信息交流，B错误：细胞膜能控制物质进出细胞，但流感病毒 膜上还有蛋白质和糖类，B错误：磷脂分子不具有识别的功能，C错 能进人细胞致病，体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定 误：应用如题图1所示的脂质体储存脂肪颗粒，题图2磷脂分子亲水 的局限性，C正确：受体蛋白ACE2是糖蛋白，病毒通过与受体蛋白 头部位于内部.不能储存脂肪颗粒，D错误。故选A。 ACE2结合，而后进人宿主铜胞的过程能体现细胞膜表而糖蛋白的识 6.A解析：①是蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜 别功能，D正确。故选B。 外侧，所以A面为细胞膜外表面.B面为细胞质基质，A正确：糖蛋白 压轴挑战 并非是细胞间信息交流所必须的结构，如高等植物细胞间可以通过 4.B解析：该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性，说明细胞 胞间连丝进行物质交换和信息交流，B错误：③是磷酯分子的头，具 膜上的蛋白质是可以运动的，A正确：该技术不能测定膜上单个蛋日 有亲水性，④是磷脂的尾，具有疏水性，C错误：功能越复杂的细胞 质的流动速率，B错误：由于温度降低，分子运动变慢，故降低实验温 膜，蛋白质的种类和数目就越多，D错误。故选A。 度.漂白区城荧光强度恢复到F,的时间将延长，C正确：由题图可知， 四解题思路 漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度下，仍小于漂白前的荧光 据题图分析，①是糖蛋白，蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，②表示 强度F,D正确。放选B 蛋白质，③表示磷脂分子亲水性的头，①表示磷脂分子疏水性的 尾。磷脂双分于层构成了细胞膜的基本支架。蛋白质分子有的 第2节细胞器之间的分工合作 镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部张入磷脂双分子层中， 有的贯穿于整个磷霜双分子层 白题基过关 1,D解析：细胞质基质中含有多种蛋白质.可进行多种化学反应，是新 7.CD解析：利用电子显微镜可以税察到膜表面和膜断裂面的形貌 陈代谢的主要场所，A正确：组成细胞骨架的一种蛋白质纤维称为微 特征，A错误：磷脂分子具有亲水的头和硫水的尾，据题图可知，通过 丝，细胞骨架中的另一种结构组分是微管，细胞骨架由微管和微丝等 冷冻蚀刻技术，细胞膜通常从璃脂双分子层疏水区断裂，B正确：由 蛋白质组成，B正确：细胞骨架决定细胞的形状，所以变形虫形态的 题图可知，蛋白质在a,b两侧分布不均匀，但细胞膜a侧的蛋白质不 改变依横于细胞骨架，C正确：在植物如黑藻和某些大型绿藻细胞中 一定多于山侧，C错误：细胞膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白 很容易观察到叶绿体在细胞质中循环流动，这种现象称为胞质环流， 质的种类和数量，D错误 而胞质环流的原因就在于细胞骨架的运动，D错误。 重难聚焦 2.C解析：结构甲为高尔基体，其膜上没有核糖体附着，A错误：结构乙为 8.(1)磷脂双分子层蛋白质(2)A(3)膜外蛋白维持细胞间的联 叶绿体，是进行光合作用的场所，蓝细菌能进行光合作用.但没有叶绿体. 系和支撑(4)流动 B错误：结构丙为线粒体，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，细胞生命话 解析：(1)题图结构是细胞膜的模型，细胞膜的基本支架是磷脂双分 动所需的能量大约95%来自线粒体，C正确：结构丁为细胞膜，其能控制 子层，主要由脂质和蛋白质组成，题图中1、2,4代表蛋白质分子。 物质进出细胞与2蛋白质的种类和数量有关，与物质③磷脂双分子层也 (2)哺乳动物有核组织细胞膜外多了一层致密的蛋白层，细胞膜内 有关，D错误。故选C 侧相对粗糙，据题图可知，A侧含有致密的蛋白质，为细胞胶的外侧， 则B侧为细胞膜的内侧。(3)细胞膜的功能与蛋白质的种类和数量 四易错提醒 有关。红细胞膜外侧没有致密的蛋白层，膜厚度低的原因是红细胞 与细胞器有关的四个“不一定” 在血液中所环流动，运输氧气，其表面必须光滑，不需要膜外蛋白维 (1)没有叶嫌体的幅胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也 持细胞间的联系和支撑。(4)红细胞膜上阻同醇含量与动脉粥样硬 不舍叶绿体 化(A=)斑块的形成密切相关，当血案中胆同醇浓度升高时，会导致 (2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区 更多的胆固醇插到红细胞膜上，使得细胞膜的流动性降低 细胞没有大液泡 黑题应用提优 (3)有中心体的细胞不一定就是动物每胞，如某些低等植物知胞 内也含有中心体。 1.B解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确：根据题意，脂 (4)问一生物不问朗胞的细胞需种类和数量不一定相问，如洋葱 筏是质膜上富含胆固醇和椭磷脂的微结构域，其中的胆固醇就像胶 根尖细隐无叶绿体 水一样，对椭磷脂亲和力很高，并特意吸收或排出某些蛋白质，形成 一些特异蛋白聚集的区域，会影响膜的流动性，B错误：根据题意，胆 3.D解析：细胞中的各种结构中，具有双层膜结构的有线粒体，叶绿体 固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特意吸收或排出某些蛋 和细胞核，若b表示具有两层膜的结构，则4，©是线粒体，叶绿体和 白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，因此皮坏胆周醇会导致脂筏结 细胞核中的任意两者，A错误：细胞中的各种结构中，含有核酸的结 必修第一册·RJ黑白题12