内容正文:
第5讲 细胞膜的结构和功能
一、选择题
1.(2025·河南安阳一中质检)下列叙述不能体现细胞膜的功能的是( )
A.活细胞不能被台盼蓝染色
B.神经细胞内的K+浓度明显高于细胞外
C.高等植物细胞通过胞间连丝传递信号物质
D.人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布
2.(2025·广东茂名调研)将一个细胞中的磷脂成分全部抽提出来,并将它在空气/水界面上铺成单分子层,结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是( )
A.人的白细胞 B.鸡的红细胞
C.蛔虫的体细胞 D.细菌
3.(2025·河南洛阳模拟)实验员让哺乳动物成熟红细胞在清水中吸水涨破得到“血影”,下列对“血影”的描述,错误的是( )
A.“血影”由纤维素和果胶组成 B.“血影”主要由脂质和蛋白质组成
C.“血影”中有磷脂双分子层作基本支架 D.“血影”可使细胞成为一个相对独立的系统
4.(2025·湖南衡阳高三月考)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.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
B.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构
C.一切细胞均具有以磷脂双分子层为支架的细胞膜
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重要作用
5.(2025·山东滨州期末)根据在细胞膜上定位的不同,膜蛋白分为外周蛋白和内在蛋白。外周蛋白与磷脂分子头部或内在蛋白结合,分布在磷脂双分子层内外表面上,内在蛋白贯穿膜内外。下列说法正确的是( )
A.外周蛋白在膜两侧的分布是对称的
B.外周蛋白上与磷脂分子结合的部位具有亲水性
C.内在蛋白疏水区分布于膜两侧
D.与糖被结合的蛋白质都属于外周蛋白
6.(2025·山东济宁质检)去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子。如图为去垢剂处理细胞膜的过程,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.组成细胞膜的蛋白质和磷脂可以运动
C.高浓度去垢剂不能破坏细胞膜的结构
D.去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白
7.(2025·安徽安庆模拟)如图为某细胞膜的结构模型示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.图中②和⑥组成的磷脂分子,是细胞膜组分中最丰富的脂质
B.提取了图中脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,是该细胞表面积的2倍
C.图中③表示蛋白质,其含量和种类越多,膜的功能越复杂
D.科学家的人、鼠细胞融合实验证明了磷脂分子是可以运动的
8.(2025·安徽六安模拟)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侧分布有糖被,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
9.(2025·大连模拟)如图是细胞膜结构模式图,相关叙述错误的是( )
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,在细胞间的信息交流方面具有重要的作用
C.②若为转运蛋白,在转运过程中,因其空间结构发生改变,会导致转运后丧失运输功能
D.③是磷脂分子的头端,具有亲水性,④是磷脂分子的尾端,具有疏水性
10.(2025·济南模拟)人鼠细胞融合实验是用发不同荧光的染料分别标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种细胞的膜蛋白能在融合细胞膜上均匀分布。如图是相关实验记录,均匀分布指数越高,两种膜蛋白在融合细胞膜上分布得越均匀。据此不能得到的结论是( )
A.当温度增加到15 ℃以上时,膜的流动性发生变化
B.温度对膜蛋白的运动有影响
C.图中数据说明融合时间越长,两种膜蛋白分布得越均匀
D.该实验可证明部分膜蛋白是可以运动的
二、非选择题
11.(2025·广东揭阳期末)现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具,请根据以上材料,完成下列实验设计并分析有关问题。
(1)为获得纯净的细胞膜,应选取上述材料中的 做实验。选用该材料的原因是它 。将选取的上述材料放入 中,由于 作用,一段时间后细胞将破裂。
(2)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象的合理解释是 。
(3)生物膜具有控制物质进出的功能。请根据以下材料设计实验,验证膜的选择透过性。
材料:红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。
实验步骤:
①取适量的玫瑰花瓣, ,分别放入培养皿中;
②A组加入 ,B组加入等量的质量分数为15%的盐酸;
③观察 。
12.下图为生物膜的流动镶嵌模型示意图,①~⑤表示组成生物膜的物质。
请回答下列相关问题:
(1)流动镶嵌模型中的基本支架是 ,人、鼠细胞融合实验表明了生物膜具有 的结构特点。生物膜具有该特点的原因是 。
(2)若此细胞为植物细胞,则细胞壁位于图中的 (填“A侧”或“B侧”)。
(3)与细胞识别有密切关系的是 ,有关的细胞间信息交流的方式有
。
(4)磷脂双分子层使许多分子和离子不能随意出入细胞,[ ] 控制着某些分子和离子的出入,使生物膜具有 的功能特点。生物膜功能的复杂程度与 有关。
3 / 3
学科网(北京)股份有限公司
$
第二单元 细胞的基本结构
第5讲 细胞膜的结构和功能
1.D 人、鼠细胞融合后两种荧光均匀分布,体现了细胞膜的结构特点——具有流动性,不能体现细胞膜的功能特性。
2.D 细菌属于原核细胞,其中只有细胞膜,没有其他膜结构,因此形成单层膜的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍;而人的白细胞、鸡的红细胞、蛔虫的体细胞除细胞膜外还有核膜、各种细胞器膜,形成单分子层的表面积大于原来细胞膜表面积的两倍。
3.A 哺乳动物成熟红细胞吸水涨破得到“血影”,实际上是细胞膜,主要成分是脂质和蛋白质,A错误,B正确;“血影”即细胞膜,以磷脂双分子层作基本支架,C正确;“血影”即细胞膜,细胞膜的功能之一就是把细胞与外界环境分隔开,使之形成相对独立的系统,D正确。
4.C 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,A错误;细胞间的信息交流有多种形式,不一定依赖细胞膜上的受体,如高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,B错误;一切细胞均具有细胞膜,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,C正确;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重要作用,D错误。
5.B 外周蛋白在膜两侧的分布是不对称的,A错误;外周蛋白可与磷脂分子头部结合,而磷脂分子头部具有亲水性,所以外周蛋白上与磷脂分子结合的部位具有亲水性,B正确;内在蛋白贯穿磷脂双分子层,疏水区应位于磷脂双分子层内部,C错误;与糖被结合的蛋白质不都属于外周蛋白,D错误。
6.C 细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质都可以运动,体现了细胞膜具有流动性,B正确;高浓度去垢剂能破坏细胞膜结构,造成细胞膜损伤、功能丧失,甚至引起细胞死亡,C错误;由题图可知,去垢剂是同时具有亲水极性基团和疏水非极性基团的两性小分子,能够使细胞膜解体释放膜蛋白,并在溶液中与膜蛋白结合,为去膜状态下的膜蛋白提供疏水环境,因此去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白,D正确。
7.D ②是磷脂分子头部,⑥是磷脂分子尾部,由图中②和⑥组成的磷脂分子,是细胞膜组分中最丰富的脂质,A正确;细胞膜是由双层磷脂分子构成的,提取图中脂质在空气—水界面上铺展成单分子层,是该细胞表面积的2倍,B正确;图中③表示蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量就越多,C正确;用荧光染料标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子,并将两细胞融合,一段时间后,可见荧光蛋白均匀分布于细胞表面,从而说明膜中的蛋白质能够运动,D错误。
8.C 生物膜的磷脂双分子层中,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;糖被分布于细胞膜外侧,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;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;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。
9.C 由于A面具有糖蛋白,所以A面为细胞膜的外侧,一般为组织液,B面为细胞膜的内侧,为细胞质基质,A正确;转运蛋白在介导物质跨膜运输的过程中空间结构可能会发生改变,运输完成后又恢复原状,不会丧失运输功能,C错误;③是磷脂分子的头端,具有亲水性,④是磷脂分子的尾端,具有疏水性,D正确。
10.C 膜蛋白的运动与细胞膜的流动性有关,由题图可知,当温度增加到15 ℃以上时,膜蛋白运动加快,表现为均匀分布指数增大,说明膜的流动性发生了变化,A不符合题意;在0~15 ℃,膜蛋白均匀分布指数几乎不变,在15~35 ℃,膜蛋白均匀分布指数逐渐增大,说明温度对膜蛋白的运动有影响,B不符合题意;图中横轴表示温度,也就是说该实验自变量是温度,所以根据图中数据不能说明融合时间越长,两种膜蛋白分布得越均匀,C符合题意;该实验可证明膜蛋白能够在膜表面运动,但没有证明膜上所有的蛋白质都可以运动,D不符合题意。
11.(1)人的成熟红细胞 除细胞膜外无其他膜结构(或无细胞核及众多细胞器) 蒸馏水 渗透 (2)构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质是可以运动的,细胞膜具有流动性 (3)①均分为A、B两组 ②适量的蒸馏水 ③A、B两组花瓣的颜色及溶液的颜色变化
12.(1)磷脂双分子层 流动性 磷脂分子可以流动,大多数蛋白质分子可以运动 (2)A侧 (3)糖被 通过化学物质实现细胞间间接的信息交流;通过细胞膜的直接接触实现细胞间直接的信息交流;通过两个细胞间形成通道进行信息交流 (4)④ 蛋白质 选择透过性 蛋白质的种类和数量
解析:(2)若此细胞为植物细胞,细胞壁位于细胞膜的外侧,膜上有糖蛋白的一侧为外侧,故细胞壁位于A侧。(4)磷脂双分子层能让气体、一些脂溶性物质通过,其他分子和离子不能通过,这与膜上的④蛋白质有关,蛋白质的存在使生物膜具有选择透过性的功能特点。生物膜的复杂程度与蛋白质的种类和数量有关。
学科网(北京)股份有限公司
$