内容正文:
课后分层练(八) 细胞膜的结构和功能
(选择题每题5分,非选择题每题15分)
【基础巩固练】
考点一 细胞膜的功能
1.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,可以和黑色素细胞细胞膜上的受体结合,使内皮素失去作用。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能( )
A.保护功能
B.将细胞与外界环境分隔开
C.控制物质进出细胞
D.进行信息交流
解析:选D。根据题干信息可知,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,体现了细胞膜进行信息交流的功能。
2.如图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.功能②表示只有对细胞有利的物质才能进入细胞
C.胰岛素调控生命活动可用功能③表示
D.高等植物相邻细胞间可通过功能④进行信息交流
解析:选B。功能①是指细胞膜能将细胞与外界环境分隔开,这对原始细胞的产生极其重要,即在生命起源过程中具有关键作用,A正确;功能②是指细胞膜可以控制物质进出细胞,但细胞膜的控制作用是相对的,环境中的一些有害物质也可能进入细胞,B错误;胰岛素作为信号分子,通过与靶细胞膜上的特异性受体结合发挥作用,可用功能③表示,C正确;功能④是进行细胞间的信息交流,高等植物相邻细胞间可通过胞间连丝进行信息交流,D正确。
3.如图表示细胞间信息交流的三种方式,下列相关叙述错误的是( )
A.图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息,但不能进行物质交换
B.精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式
C.图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合,从而接收信息
D.胰岛素调节过程中,信息交流方式与图A所示相同
解析:选A。高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流,也可以交换某些物质,A错误;精子和卵细胞依靠细胞与细胞的直接接触进行信息传递,B正确;图A 中信息分子通过血液到达全身各处,与靶细胞表面上的受体结合,图B靶细胞上的受体直接与另一个细胞的信号分子结合,从而接收信息,C正确;内分泌细胞(如胰岛B细胞)分泌的化学物质(胰岛素)随血液运输到全身各处,与靶细胞表面的受体结合进行信息传递,如图A 所示,D正确。
考点二 细胞膜的结构
4.把哺乳动物成熟红细胞放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
解析:选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,其主要由磷脂和蛋白质组成,还有少部分的糖类,细胞膜以磷脂双分子层作为基本支架,其功能之一是把细胞与外界环境分隔开,使之形成相对独立的系统,A错误。
5.(2025·绥化高一检测)下图是探究温度对细胞膜流动性的影响的实验,观察在40 min内,两种颜色荧光膜蛋白融合情况,下列说法错误的是( )
A.该实验需设置一系列温度梯度的多个实验组进行对照
B.该实验也可以观察两种颜色膜蛋白均匀融合所需时间
C.图示膜蛋白因为是细胞膜的基本支架才能运动
D.标记的绿色荧光蛋白与红色荧光蛋白的数量要相等
解析:选C。该实验是探究温度对细胞膜流动性的影响的实验,温度是自变量,因此需设置一系列温度梯度的多个实验组进行对照,A正确;膜上蛋白质的运动速率可表示细胞膜的流动速率,因此该实验也可以观察两种颜色膜蛋白均匀融合所需时间,B正确;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,具有流动性,细胞膜上的大多数蛋白质也是可以运动的,C错误;为了排除无关变量对实验结果的影响,标记的绿色荧光蛋白与红色荧光蛋白的数量要相等,D正确。
6.如图为细胞膜流动镶嵌模型示意图,①~③表示物质,下列说法不正确的是( )
A.③与细胞表面的识别和细胞间信息传递有关
B.①具有流动性,而②是固定不动的
C.细胞膜中的蛋白质有物质运输的功能
D.细胞膜的元素组成主要有C、H、O、N、P
解析:选B。③为糖被,糖被与细胞表面的识别和细胞间信息传递有关,A正确;①为磷脂双分子层,②为蛋白质,磷脂分子具有流动性,膜上绝大多数蛋白质也具有流动性,B错误;细胞膜中的蛋白质可作为载体,有物质运输的功能,C正确;细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂,元素组成是C、H、O、N、P,D正确。
7.下图为细胞膜的结构模型示意图,请据图回答下列问题:
(1)构成细胞膜基本支架的结构是[ ]________________。
(2)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有__________的特点。
(3)不同细胞的细胞膜的生理功能不同,主要取决于膜蛋白的__________和__________不同。
(4)细胞膜的外侧是______(填“M”或“N”),判断依据是__________________________。该种细胞膜的结构模型被称为__________。
(5)提取细胞膜的理想材料是哺乳动物(人)成熟红细胞,原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:(1)在细胞膜中,D(磷脂双分子层)是构成细胞膜的基本支架。(2)因为构成细胞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,故吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有(一定的)流动性的结构特点。(3)不同细胞的细胞膜的生理功能不同,细胞膜功能越复杂,蛋白质种类和数量越多。(4)细胞膜的外侧是M;因为M侧有糖被,而糖被分布于细胞膜外。该种细胞膜的结构模型被称为流动镶嵌模型。(5)提取细胞膜的理想材料是哺乳动物成熟的红细胞,因为它无细胞核和任何细胞器,便于提取较纯净的细胞膜。
答案:(1)D 磷脂双分子层 (2)(一定的)流动性 (3)种类 数量 (4)M M侧有糖被,糖被分布在细胞膜外表面 流动镶嵌模型 (5)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和任何细胞器
【综合提升练】
8.对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点;②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失);③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。上述实验不能说明( )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质进出细胞的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出细胞膜中蛋白质或脂质的流动速率
解析:选C。用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭,停止激光束照射后,该区域中又出现斑点,说明其他区域被标记的物质移动到了该区域,体现了细胞膜具有流动性,A不符合题意;因为这种荧光染料标记该动物细胞后,细胞表面出现荧光斑点,所以该荧光染料能与细胞膜组成成分结合,B不符合题意;本实验并没有测定某物质的跨膜运输速率,从荧光恢复的速率中无法推测物质进出细胞的速率,C符合题意;细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质,荧光染料与细胞膜的组成成分结合,所以根据荧光恢复的速率可推算出细胞膜中蛋白质或脂质的流动速率,D不符合题意。
9.分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的隐性脂质体(如下图)。目前这种隐性脂质体已在癌症治疗中得到应用,下列有关分析错误的是( )
A.脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B.将组成该脂质体的磷脂分子在空气—水界面上铺展成单层分子层的面积是该脂质体表面积的2倍
C.该隐性脂质体含有的元素包括C、H、O、N、P,有可能含有S
D.图中脂质体所运载的药物A为脂溶性药物,药物B为水溶性药物
解析:选D。由图可知,脂质体是两层磷脂分子构成的膜,细胞膜也是以磷脂双分子层为基本支架,A正确;该脂质体由双层磷脂分子组成,组成该脂质体的磷脂分子在空气—水界面上铺展成单层分子层的面积是该脂质体表面积的2倍,B正确;该隐性脂质体含有的元素包括C、H、O、N、P,由于有抗体,有可能含有S,C正确;磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,药物A包裹在内部,为水溶性药物,药物B在磷脂分子层中间,为脂溶性药物,D错误。
10.如图为不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂双层膜)微黏度影响的曲线,膜的微黏度与膜的流动性呈负相关。据图分析,下列关于胆固醇对膜流动性的作用的分析,正确的是( )
A.在温度较高时,胆固醇可以降低膜的流动性
B.在温度较低时,胆固醇可以降低膜的流动性
C.胆固醇的存在会使膜的流动性偏向不稳定
D.高浓度的胆固醇能使膜的流动性保持稳定
解析:选A。由图可知,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,说明温度较高时,含有胆固醇的人工膜流动性较低,即胆固醇可以降低膜的流动性;在温度较低时,胆固醇又可以提高膜的流动性,A正确,B错误。胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态,C错误。图中没有不同浓度的胆固醇的对比,无法说明高浓度的胆固醇能使膜的流动性保持稳定,D错误。
11.(2025·台州高一检测)白念珠菌是一类常见的单细胞真菌。为研究某种新型抗菌肽对白念珠菌细胞膜的破坏作用,研究人员设置了不同浓度的抗菌肽组进行实验,用PI试剂鉴定结果如下图所示:
下列叙述错误的是( )
A.出现荧光的区域主要集中在死细胞的细胞核位置
B.抗菌肽可能通过破坏细胞膜的选择透过性达到抗菌效果
C.正常细胞中观察不到荧光的原因是PI进入细胞后被分解
D.一定范围内抗菌肽的浓度越大,对白念珠菌细胞膜的破坏作用越强
解析:选C。因为PI能与DNA结合,而DNA主要分布在细胞核中,且只有细胞死亡后,细胞膜被破坏,PI才能进入与DNA结合产生荧光,所以出现荧光的区域主要集中在死细胞的细胞核位置,A正确;由于PI不能进入正常细胞中,而抗菌肽处理后细胞出现荧光,说明抗菌肽可能破坏了细胞膜的选择透过性,使PI进入,从而达到抗菌效果,B正确;正常细胞中观察不到荧光是因为PI不能进入细胞,C错误;从图中可以看出,随着抗菌肽浓度增大,荧光点增多,说明细胞膜被破坏的细胞增多,即一定范围内抗菌肽的浓度越大,对白念珠菌细胞膜的破坏作用越强,D正确。
12.(2025·合肥高一检测)在许多植物中,花的开放对于成功受粉至关重要,部分植物的花能够反复开合,主要是由相关细胞膨压(原生质体对细胞壁的压力)变化引起的。龙胆花在处于低温(16 ℃)下30 min内发生闭合,而在转移至正常生长温度(22 ℃)光照条件下30 min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压变化有关,其相关机理如下图所示。
(1)图中细胞膜和囊泡膜均属于生物膜,生物膜功能的复杂程度直接取决于______________________________。
(2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放过程中花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大,该过程主要体现出的细胞膜功能是______________________。
(3)据图分析,龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下重新开放的机理是:温度升高促使__________________________后转移至细胞膜,促进水运输;光照促进Ca2+运输至细胞内,_______________________________________________________________________________________________________________,运输水的能力增强,膨压增大。
解析:(1)蛋白质在细胞膜执行功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多;细胞内所有的膜统称为生物膜,生物膜组成成分和结构很相似,故生物膜功能的复杂程度直接取决于蛋白质的种类与数量。(2)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下,水分子进入花冠近轴表皮细胞中,导致花冠近轴表皮细胞膨压逐渐增大,引起龙胆花重新开放,该过程可以体现细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(3)龙胆花由低温转移至正常温度、光照条件下,一方面温度升高促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,促进水运输;另一方面光照促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的能力增强,膨压增大。
答案:(1)蛋白质的种类和数量 (2)控制物质进出细胞 (3)囊泡上的水通道蛋白去磷酸化 激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化
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