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课时提升练(3) 细胞学说和细胞膜
1.(2024·浙江嘉兴模拟)下列关于细胞学说创立过程的叙述,错误的是( )
A.主要由施莱登、施旺和魏尔肖创立
B.“生物都由一个或多个细胞组成”是细胞学说的主要内容之一
C.“所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的”是对细胞学说的重要补充
D.胡克首次观察到了真正的活细胞,人们的视野开始进入了微观领域
D 解析:细胞学说是由施莱登和施旺创立的,细胞学说在修正中前进,魏尔肖提出的“所有的细胞都必定来自已经存在的活细胞”是对施莱登和施旺创立的细胞学说的重要补充,A正确;“生物都由一个或多个细胞组成”是细胞学说的主要内容之一,B正确;“所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的”是对细胞学说的重要补充,C正确;列文虎克首次观察到了活细胞,D错误。
阅读下列材料,回答第2、3题。
细胞膜主要由蛋白质和磷脂构成,除此之外,还含有少量糖类。磷脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性。蛋白质分子也和磷脂分子一样,有水溶性部分和脂溶性部分。它们共同控制物质的进出,保证细胞内部环境稳定,使细胞内的生命活动有序进行。
2.甘油、胆固醇等脂溶性物质可以通过扩散的方式优先进入细胞,这最有可能与下列哪项有密切关系( )
A.载体的存在使细胞膜具有选择透过性
B.糖蛋白能特异性识别甘油
C.双层磷脂分子构成细胞膜的基本骨架
D.细胞膜具有流动性
C 解析:细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,根据相似相溶原理,脂溶性物质优先通过细胞膜的原因是细胞膜的成分中含有磷脂。因此甘油、胆固醇等脂溶性物质可以通过扩散的方式优先进入细胞,这最有可能与双层磷脂分子构成细胞膜的基本骨架有密切关系,C符合题意。
3.研究发现,植物细胞以油滴的方式贮存油,每个油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( )
A.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
D.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜基本相同
B 解析:磷脂分子由亲水性头部和疏水性尾部组成。由于磷脂分子头部亲水,尾部疏水,而细胞中的小油滴疏水,外部溶液亲水,所以磷脂膜应该由单层磷脂分子构成,头部在外,磷脂的尾部向着油滴内,B正确。
4.(2024·浙江Z20名校联盟联考)科研人员通过制备脂质体,将治疗癌症的药物甲和乙定向运输到癌细胞处,起到杀伤癌细胞的功能。脂质体结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A.药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B.抗体的作用是与癌细胞结合并使其裂解
C.脂质体与癌细胞的融合依赖于膜的流动性
D.脂质体在体内运输药物,需要ATP供能
C 解析:由于药物甲处于脂质体的中央,和亲水性的磷脂头部接触,说明药物甲属于水溶性药物,药物乙存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性药物,A错误;脂质体表面交联抗体,抗体可以和癌细胞表面的抗原特异性结合,起到靶向给药治疗疾病的作用,而不是使癌细胞裂解,B错误;脂质体能与细胞膜融合,这依赖于细胞膜的流动性,C正确;脂质体在体内运输药物是依赖于体液的流动,不需要消耗能量,D错误。
5.下列关于细胞壁的叙述,正确的是( )
A.水、离子等都极易通过细胞壁
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.细菌的细胞壁也可以用去除植物细胞壁的方式去除
D.细胞壁是各种细胞最外层的结构
A 解析:人的消化液中不含纤维素酶,所以食物中的纤维素在人体内是不能被水解的,B错误;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,与植物细胞壁的主要成分(纤维素和果胶)不同,C错误;细胞壁并不都是各种细胞最外层的结构,如有些细菌的细胞壁外面还含有荚膜等,动物细胞则无细胞壁,D错误。
6.(2025·浙江绍兴模拟)如图表示人肺泡壁的部分结构,肺泡壁的上皮细胞有两种类型,Ⅰ 型细胞呈鳞片状,构成了大部分肺泡壁; Ⅱ 型细胞分散在 Ⅰ 型细胞间,可分泌含脂质和蛋白质的表面活性物质,以防止肺泡塌缩。下列叙述正确的是( )
A.细胞a是有利于气体交换的 Ⅰ 型细胞
B.Ⅱ 型细胞分泌出表面活性物质依赖于膜的选择透过性
C.细胞a与细胞b功能不同,彼此间不需要信息交流
D.细胞内表面活性物质的运输依赖于囊泡表面的膜蛋白、细胞骨架和多种信号分子
D 解析:图中细胞b呈扁平状,更利于肺泡的气体交换,为Ⅰ型细胞,A错误;表面活性物质以胞吐方式排出细胞,该过程依赖于细胞膜的流动性,B错误;细胞a与细胞b功能不同,彼此间需要信息交流,C错误;细胞内表面活性物质的运输依赖于囊泡表面的膜蛋白(转运蛋白)、细胞骨架(与物质运输有关)和多种信号分子,D正确。
7.(2025·浙江宁波模拟)脂筏模型是对流动镶嵌模型的重要补充,脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集区域,结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A.破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
B.脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动
C.脂筏模型否定了细胞膜具有一定的流动性的特点
D.脂筏模型中蛋白质以不同的方式分布在磷脂双分子层中
C 解析:脂筏富含胆固醇,而胆固醇像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排出某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,因此破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体,A正确;脂筏会特异吸收或排出某些蛋白质,这些蛋白质(如糖蛋白)可能与细胞间的信息交流有关,脂筏的形成可能有助于高效地进行某些细胞代谢活动,B正确;脂筏模型并未否定细胞膜具有一定的流动性的特点,只是补充说明了胆固醇会影响细胞膜的流动性,C错误;脂筏模型中蛋白质以不同的方式(镶、部分或全部嵌入、贯穿)分布在磷脂双分子层中,D正确。
8.(2024·浙江湖州模拟)下列有关显微镜使用的叙述,正确的是( )
A.目镜放大倍数与镜头长短呈正相关
B.在不调换物镜的情况下也能准确判断视野中污物所在位置
C.物镜放大倍数越小,镜头越长,观察时,物镜与装片的距离越近
D.用高倍镜观察标本时,要使物像更清晰,需调节粗准焦螺旋
B 解析:目镜的镜头越长,其放大倍数越小,故目镜放大倍数与镜头长短呈负相关,A错误;在不调换物镜的情况下,可通过调节装片、目镜判断视野中污物所在位置,B正确;物镜放大倍数越小,镜头越短,观察时,物镜与装片的距离越远,C错误;用高倍镜观察标本时,不能调节粗准焦螺旋,要使物像更清晰,需调节细准焦螺旋,D错误。
9.(2025·浙江金华模拟)低倍镜观察蚕豆叶下表皮时,某同学看到物像如图所示,下列叙述正确的是( )
A.由甲→丙,需向左移动装片
B.由乙→丙,需缩小光圈
C.由丁→丙,需调节细准焦螺旋
D.换用高倍镜后,视野中观察到的细胞数目增多
C 解析:由甲→丙,需向右移动装片,A错误;由乙→丙,视野变亮,所以需放大光圈,B错误;由丁→丙,视野变清晰,需调节细准焦螺旋,C正确;高倍镜下视野中观察到的细胞数目将减少,D错误。
10.膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,下图表示生物膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列叙述错误的是( )
A.若蛋白A是一种细胞标志物,则该蛋白可能是胰岛素受体
B.若蛋白B具有运输功能,其转运物质过程中不一定消耗ATP
C.若蛋白C具有催化功能,则该蛋白可能参与需氧呼吸第三阶段
D.位于磷脂双分子层内部的蛋白A和蛋白B部分具有较强亲水性
D 解析:磷脂双分子层内部是疏水的,位于磷脂双分子层内部的蛋白A和蛋白B部分应具有较强的疏水性,D错误。
11.(2025·浙江金华模拟)支原体是目前已知最小的高度多形性原核细胞型微生物,模式如图所示,下列叙述正确的是( )
A.核糖体和细胞膜构成生物膜系统
B.DNA始终不与蛋白质结合形成复合物
C.最外层由单层磷脂分子构成
D.对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感
D 解析:核糖体是不具膜的细胞器,不会与细胞膜构成生物膜系统,A错误;原核细胞也会进行基因的表达(转录和翻译),转录时RNA聚合酶结合在DNA上,形成DNA与蛋白质的复合物,B错误;支原体的最外层为以磷脂双分子层为基本骨架的细胞膜,C错误;支原体没有细胞壁,所以对抑制细胞壁合成的抗生素不敏感,D正确。
12.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的速率。实验过程如图甲,结果如图乙所示。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.降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将变长
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
B 解析:由实验可知,该技术的理论基础是细胞膜具有流动性,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;降低温度,细胞膜的流动性降低,荧光强度的恢复时间将延长,C正确;由于实验时,一部分荧光消失,因此漂白区域即使恢复足够长的时间,荧光强度F2仍小于漂白前荧光强度F1,D正确。
13.(2025·浙江强基联盟联考)血液透析膜是用人工合成的醋酸纤维膜等高分子材料做成的半透膜。透析时,透析液及人体血液同时流入透析器(原理如图所示),依靠透析膜两侧的溶质梯度、渗透梯度和水压梯度的影响,将血液中的肌酐、尿素氮等尿毒症毒素及多余水分向透析液中扩散,达到清除毒素、多余水分及纠正酸中毒的作用。下列叙述正确的是( )
A.磷脂和蛋白质分子是透析膜的主要成分
B.血液和透析液中同一物质浓度均相同
C.通过人工透析可调节机体酸碱平衡
D.透析膜模拟了生物膜的流动性特点
C 解析:血液透析膜是用人工合成的高分子材料做成的半透膜,与细胞膜等组成成分不同,A错误;在半透膜两侧,同一物质的浓度不同,因此血液和透析液中同一物质的浓度不同,B错误;通过人工透析,可将有害废物过滤,恢复机体酸碱平衡,C正确;透析膜模拟了生物膜的选择透过性特点,D错误。
14.(2025·浙江宁波模拟)最新研究表明,由光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔,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,如图为钻孔过程的示意图,有关说法错误的是( )
A.分子转子钻孔需要钻开细胞膜上的磷脂双分子层
B.必须钻孔后才可以运送治疗试剂说明了细胞膜具有选择透过性
C.分子转子与特定细胞膜识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白
D.分子转子的驱动需要线粒体提供ATP
D 解析:分子转子是光能驱动的,不需要线粒体提供ATP,D错误。
15.(2024·浙江嘉兴模拟)如图甲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(如图乙)。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________,具有____________功能。
(2)③________________是细胞膜的基本骨架,构成它的分子特点是有________的脂肪酸尾部和________的磷酸头部。
(3)组成动物细胞膜的主要成分除磷脂和蛋白质外,还含有少量的__________(答出两种)。
(4)鞘磷脂与脂肪都含有的化学元素是________。
(5)在图乙所示结构中,可以根据________和________判断细胞膜的内外侧。
(6)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。
答案:(1)糖蛋白 识别和信息交流
(2)磷脂双分子层 疏水性 亲水性
(3)糖类和胆固醇
(4)C、H、O
(5)脂筏 糖链
(6)一定的流动性
解析:(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骨架,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)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。(4)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。(5)图乙为脂筏结构,可以根据脂筏和糖链判断细胞膜的内外侧,脂筏和糖链所在一侧为外侧。(6)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。
16.(2025·浙江杭州模拟)关于生物膜研究,回答下列有关问题:
(1)质膜是进行生物膜结构和功能研究的理想材料,选择____________________为实验材料获取质膜最方便,为什么?___________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)分别将淀粉溶液和葡萄糖溶液装入半透膜制成的透析袋内,水分子可自由通过半透膜,淀粉、蛋白质则无法通过,再将透析袋置于清水中(如图)。装置静置12小时后,向A组清水中加入适量碘-碘化钾溶液,取B组清水加入适量本尼迪特试剂,水浴加热,以颜色变化为观察指标。若出现________________________________实验现象,则支持生物膜具有选择透过性结论。生物体内细胞膜相当于半透膜,能选择性地吸收营养物质或排出代谢产物,保持细胞内生化反应的有序进行。如:红墨水无法透过细胞膜进入细胞内部,利用这一现象可用来鉴别__________________________________________________________。
答案:(1)哺乳动物成熟的红细胞 除细胞膜无其他膜(无其他细胞器膜及核膜)
(2)A组呈棕色(棕红色、不显蓝色),B组呈红黄色 细胞活力(活性、死活)
解析:(1)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,获取的膜成分单一,是获取细胞膜的良好材料。(2)A组和B组试管中透析袋内分别为淀粉溶液和葡萄糖溶液,A试管中的淀粉不能通过透析袋,向A组清水中加入适量碘-碘化钾溶液,不能观察到淀粉与碘-碘化钾溶液发生蓝色反应,碘-碘化钾溶液本身是棕色的,故A组呈棕色;B试管中透析袋内的葡萄糖可以透过透析袋进入试管中,在水浴加热的条件下,本尼迪特试剂与还原糖反应生成红黄色沉淀,因此若出现A组呈棕色,B组呈红黄色实验现象,则支持生物膜具有选择透过性结论。红墨水无法透过细胞膜进入细胞内部,死细胞的细胞膜丧失了选择透过性,利用这一现象可用来鉴别细胞活力。
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