3.1 细胞膜的结构和功能(情境任务分层作业)(3大考点)生物人教版必修1
2026-07-20
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第1节 细胞膜的结构和功能 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.95 MB |
| 发布时间 | 2026-07-20 |
| 更新时间 | 2026-07-20 |
| 作者 | RollRollRollRoll |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-20 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58897127.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该同步练习以“回归教材-重难突破-情境变式”三级分层设计,通过基础填空、概念辨析、综合应用及高考情境题,构建从知识内化到能力迁移的巩固路径,强化生命观念与科学思维。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|回归教材·夯基固本|细胞膜功能、成分、结构核心知识点|基础知识填空(如磷脂双分子层构成)+易错辨析(如流动性与选择透过性区别),夯实生命观念|
|重难突破·思维建模|结构示意图分析、实验结论推导|结合细胞膜模型图的解答题(如识别糖蛋白位置),培养科学思维与建模能力|
|情境变式·高考研析|病毒包膜、glycoRNA等新情境应用|社会热点题(如甲流病毒H/N蛋白功能)+科研情境题(如脂质体靶向运输),提升探究实践与综合应用能力|
内容正文:
3.1 细胞膜的结构和功能
目 录
回归教材·夯基固本
考点01 细胞膜的功能
考点02 细胞膜的成分
考点03 细胞膜的结构
重难突破·思维建模
情境变式·高考研析
(
考点01
)细胞膜的功能
教材基础知识填空
1.细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的______。
2.细胞膜能控制物质进出细胞,这种控制作用是______(填“绝对的”或“相对的”)。
3.细胞膜能进行细胞间的______,例如精子和卵细胞之间的识别就是通过细胞膜上的受体完成的。
4.植物细胞的细胞壁对细胞起______作用,其化学成分主要是______和果胶。
5.细胞间的信息交流方式中,内分泌细胞分泌的______随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的______结合,将信息传递给靶细胞。
易错辨析
6.细胞膜是细胞最外层的结构,将细胞与外界完全隔绝。( )
7.细胞膜对物质进出细胞的控制是绝对的,所有物质都不能随意通过。( )
8.相邻两个植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质交换和信息交流。( )
9.细胞间的信息交流都必须通过细胞膜上的受体完成。( )
10.激素与靶细胞受体的结合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。( )
(
考
点0
2
)细胞膜的成分
教材基础知识填空
1.细胞膜主要由______(约占50%)和______(约占40%)组成,此外还有少量______(约占2%~10%)。
2.细胞膜上的脂质中,含量最丰富的是______。
3.细胞膜上的蛋白质,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部______磷脂双分子层中,有的______整个磷脂双分子层。
4.动物细胞膜中含有一定量的______,其对细胞膜的流动性具有调节作用。
5.细胞膜功能的复杂程度,主要取决于细胞膜上______的种类和数量。
易错辨析
6.细胞膜的成分中含量最多的是蛋白质。( )
7.细胞膜上的脂质全部是磷脂。( )
8.功能越复杂的细胞膜,其上的蛋白质种类和数量越多。( )
9.细胞膜上的糖类有的与蛋白质结合形成糖蛋白,有的与脂质结合形成糖脂。( )
10.细胞癌变后,细胞膜上糖蛋白的含量通常会减少。( )
(
考
点0
3
)细胞膜的结构
教材基础知识填空
1.细胞膜的基本骨架是______。
2.磷脂双分子层中,磷脂分子的______头部朝向两侧水溶液,______尾部相对朝向内侧。
3.细胞膜上的蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,大多数蛋白质分子是可以______的。
4.1972年,辛格和尼科尔森提出了细胞膜的______模型,被大多数人所接受。
5.流动镶嵌模型认为,细胞膜具有______性,主要表现为磷脂分子可以______,大多数蛋白质分子也可以运动。
易错辨析
6.细胞膜是静止不动的单层膜结构。( )
7.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,亲水头部朝向细胞内外两侧。( )
8.细胞膜上的蛋白质分子全部固定在磷脂双分子层中,不能运动。( )
9.细胞膜上糖蛋白的糖链都分布在细胞膜外侧。( )
10.细胞膜的结构特点是选择透过性,功能特点是流动性。( )
一、单选题
1.当肝细胞膜受损时,谷丙转氨酶会从肝细胞流出进入血浆;肝细胞膜完整时,谷丙转氨酶则留在细胞内。该现象体现了细胞膜具有( )
A.一定的流动性 B.进行细胞间信息交流的功能
C.全透性 D.控制物质进出细胞的功能
2.医学上可通过染色法快速判断细胞是否存活,若细胞可被某染料着色,则说明细胞已经死亡。活细胞能阻止该染料进入细胞,主要依赖细胞膜的( )
A.维持细胞形态的作用 B.控制物质进出细胞的功能
C.识别外来信号的功能 D.为细胞代谢提供原料的作用
3.下列四图代表生物体内的四种化合物,有关叙述错误的是( )
A.图甲为氨基酸分子的结构通式
B.图乙中的五碳糖可为核糖或脱氧核糖
C.图丙可为组成淀粉和组成糖原的单体
D.图丁分子的头部排列在细胞膜的两侧
4.细胞膜是细胞的边界,细胞膜的结构特点指的是( )
A.选择透过性 B.一定的流动性
C.控制物质进出细胞 D.进行细胞间的信息交流
5.图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.①为细胞的外侧
B.②表示转运蛋白
C.③表示膜的基本支架
D.④表示糖蛋白
6.下列关于细胞膜结构探索历程的说法,正确的是( )
A.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮—暗—亮”的三层结构是一种静态模型
B.罗伯特森结合其他科学家的工作,提出所有的细胞膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成
C.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型已完美无缺
7.细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起着至关重要的作用。下列有关细胞膜的叙述,错误的是( )
A.欧文顿通过对植物细胞的通透性进行实验,推测细胞膜是由脂质组成的
B.罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—亮—暗”的结构,提出静态的统一模型
C.人鼠细胞融合实验利用了荧光标记法,证明了细胞膜具有选择透过性
D.细胞膜表面的糖蛋白与细胞间的信息交流密切相关
8.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。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜功能的复杂性与膜蛋白的种类和数量密切相关
B.细胞膜上的糖类分子即糖被,与细胞表面的识别等功能有密切关系
C.细胞间信息交流不一定依赖细胞膜上的受体
D.科学家用同位素标记法证明细胞膜具有流动性
二、解答题
9.下图为细胞膜的模型图,①、②、③表示构成细胞膜的物质或结构。请回答下列问题。
(1)图中细胞膜的模型名称是______________。③是______________,这是细胞膜的基本支架。
(2)细胞具有识别作用,这与______(选填“①”“②”或“③”)有关。
(3)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液,这体现了细胞膜具有_____________功能。
(4)人、鼠细胞融合实验表明细胞膜具有______________的结构特点。
10.下图是某种生物膜流动镶嵌模型的示意图,①~④表示组成生物膜的物质。回答下列问题:
(1)①所表示的物质是_________,它与细胞表面的__________等功能有密切联系。
(2)构成膜的基本支架是_________,细胞膜的外侧是_________(“A侧”或“B侧”)。
(3)生物膜的结构特点是_______,主要表现在_________。
(4)功能越复杂的细胞膜,____________越多。
(5)鉴别细胞是否死亡,常用的试剂为台盼蓝,它可以给死细胞染色,而不能给活细胞染色,体现了细胞膜____________的功能。
一、单选题
1.【社会热点】甲型流感病毒(H1N1)是一种RNA包膜病毒,子代病毒将宿主的细胞膜包裹在病毒蛋白颗粒外脱离细胞。H1N1的血凝素(H)和神经氨酸酶(N)都是糖蛋白,N协助成熟流感病毒脱离宿主细胞而去感染新的细胞,H可以与宿主细胞膜上的受体结合,协助包膜与宿主细胞膜相融合。正常人体感染甲流后,机体相应细胞在病毒毒素的刺激性下合成并释放致热性细胞因子,引起机体发热,成年人体温可高达39~40℃左右,人体会出现一定的脱水、呼吸运动频率和幅度增加甚至过高等现象。下列有关H1N1的叙述不正确的是( )
A.H1N1的遗传信息储存在核糖核苷酸序列中
B.H1N1包膜的基本支架是磷脂双分子层
C.H与细胞膜上的受体结合体现了细胞间的信息交流
D.H1N1利用宿主细胞内的氨基酸和糖类合成H和N
2.【新情境】细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和glycoRNA等构成的
B.glycoRNA与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C.细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有glycoRNA
D.细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
3.科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体,内部包裹了抗癌药物阿霉素,表面修饰了抗体片段(scFv),能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是( )
A.脂质体与肺癌细胞的细胞膜融合依赖生物膜的流动性
B.脂质体以磷脂双分子层为基本支架
C.将脂质体置于电镜下可看到亮—暗—亮三层结构
D.EGFR分布在细胞膜外侧,其化学本质是糖蛋白
4.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,并嵌入上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐性脂质体”(如图)。目前这种“隐性脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是 ( )
A.脂质体的“膜”结构的成分与细胞膜的成分相同,且都含有两层磷脂分子
B.由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,故能避免被白细胞识别和清除
C.脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞。
D.图中脂质体所运载的药物B为脂溶性药物,通过和细胞膜融合将药物送入细胞
5.研究发现,当细胞受到机械损伤导致细胞膜破裂时,细胞内一种名为“修复蛋白”的可溶性蛋白质会快速聚集到破损处,与细胞膜上的磷脂分子相互作用,促使膜结构重新闭合。下列叙述正确的是( )
A.该“修复蛋白”属于组成细胞膜的结构蛋白
B.该“修复蛋白”首先在游离的核糖体上合成
C.细胞膜修复过程所需能量主要来自“修复蛋白”
D.细胞膜修复过程体现了细胞膜的选择透过性特点
6.如图为30℃下进行的动物细胞膜荧光漂白恢复实验,用荧光分子标记待研究分子后,利用高能激光束照射细胞的某一区域,使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭,随后观察并记录荧光强度变化。在30℃至50℃范围内,细胞膜的流动性随温度升高而增强。下列叙述错误的是( )
A.可用亲水性荧光分子标记细胞膜表面蛋白进行研究
B.③时间的长短可反映被标记物质在膜上的迁移速率
C.恢复后荧光强度仍低于初始状态说明膜流动性有限
D.去除细胞膜中胆固醇后45℃下重复实验,③将延长
7.在深海热液喷口等极端高温环境中,生活着一种激烈火球菌,它细胞内常常潜伏着一种P.f.病毒,该病毒基因组以附加体形式存在于激烈火球菌的细胞质中,并通过细胞膜出芽(局部向外突起形成囊泡)释放新病毒。下列关于激烈火球菌和P.f.病毒的说法正确的是( )
A.激烈火球菌的遗传物质是DNA或RNA
B.培养P.f.病毒应使用温度较高的培养液
C.构成P.f.病毒的主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等
D.是否有以核膜为界限的细胞核是二者结构上的主要区别
8.科研工作者成功设计出由12个氨基酸组成的链状多肽D13,通过结合细胞膜上GLP-1受体,促进胰岛素分泌,达到降血糖的作用。下列说法正确的是( )
A.多肽D13与GLP-1受体结合并发挥作用,体现细胞间的信息交流
B.血糖主要是葡萄糖,可直接向血液中加入斐林试剂进行检测
C.氨基酸形成多肽D13的过程分子量至少减少了198
D.蛋白质、核酸、多糖、脂质都是以碳链为基本骨架的生物大分子
9.如图1为水稻细胞中部分化合物及其构成的细胞结构关系示意图,其中A、B和F表示多聚体,a、b和f表示单体;X、Y和Z表示相关元素;D、E表示细胞中其他有机物。图2是某种核苷酸示意图。下列叙述错误的是( )
A.X代表N和P两种元素,Z代表N和P两种元素
B.若D为脂肪,其在细胞中可大量转化为糖类
C.图2所示物质是组成B的基本单位
D.E构成的双分子层是生物膜的基本骨架
二、多选题
10.不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)流动性的影响如图,其中微粘度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是( )
A.人工膜和动物细胞膜成分一样,是由脂质膜和胆固醇组成的
B.由图可知在温度较高时,胆固醇可以提高人工膜的流动性
C.由图可知胆固醇使膜的流动性在一定温度范围内保持相对稳定
D.脂质膜具有流动性,主要表现为构成脂质膜的分子大多可以运动
三、解答题
11.2025年科研人员在南极极端低温环境中发现了一种新型捕食性细菌——南极蛭弧菌。该细菌能精准识别并侵入其他细胞,分泌特殊酶类降解宿主细胞壁,随后利用宿主的核苷酸、氨基酸等原料完成自身增殖,最终使宿主细胞破裂死亡。请回答下列问题:
(1)南极蛭弧菌与支原体细胞结构的主要区别___________。
(2)氨基酸的基本结构通式是___________。南极蛭弧菌会利用宿主细胞内的氨基酸,通过___________的方式合成自身的蛋白质。
(3)南极蛭弧菌能在南极极端低温环境中存活,其细胞膜的磷脂双分子层中可能含有较多___________(填“饱和脂肪酸”或“不饱和脂肪酸”),以维持细胞膜的流动性。该细菌能精准识别并侵入其他细胞,体现了细胞膜的___________功能。
(4)在生活污水处理系统中投加南极蛭弧菌制剂后,污水中的致病菌数量在72小时内下降99.2%,且不影响水体中其他的微生物群落。与传统化学消毒剂相比,该方法的优点是___________。(答出1点即可)
12.图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图,该抗原是一种特定的糖蛋白,数字表示氨基酸序号。
(1)与糖蛋白的元素组成相比,磷脂特有的元素为_____。据图1可知,人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的_____侧,而磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)则相反。磷脂分子可以侧向自由移动,与细胞膜的结构具有一定的_____有关。
(2)红细胞膜的基本支架是_____,图2所示抗原_____于整个基本支架。该抗原含有_____个肽键,连接到蛋白质分子上的寡糖链在红细胞膜上的分布位置是_____。
(3)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖,该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化,即可快速连接在一起,对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰(指在目标分子上引入叠氮化合物的一种化学修饰技术)。科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标,请写出操作思路_____。
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3.1 细胞膜的结构和功能
目 录
回归教材·夯基固本
考点01 细胞膜的功能
考点02 细胞膜的成分
考点03 细胞膜的结构
重难突破·思维建模
情境变式·高考研析
(
考点01
)细胞膜的功能
教材基础知识填空
1.细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内部环境的______。
2.细胞膜能控制物质进出细胞,这种控制作用是______(填“绝对的”或“相对的”)。
3.细胞膜能进行细胞间的______,例如精子和卵细胞之间的识别就是通过细胞膜上的受体完成的。
4.植物细胞的细胞壁对细胞起______作用,其化学成分主要是______和果胶。
5.细胞间的信息交流方式中,内分泌细胞分泌的______随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的______结合,将信息传递给靶细胞。
易错辨析
6.细胞膜是细胞最外层的结构,将细胞与外界完全隔绝。( )
7.细胞膜对物质进出细胞的控制是绝对的,所有物质都不能随意通过。( )
8.相邻两个植物细胞之间可以通过胞间连丝进行物质交换和信息交流。( )
9.细胞间的信息交流都必须通过细胞膜上的受体完成。( )
10.激素与靶细胞受体的结合体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。( )
【答案】
1.相对稳定
2.相对的
3.信息交流
4.支持和保护、纤维素
5.激素、受体
6.× 细胞膜能将细胞与外界隔开,但并非完全隔绝,还需要与外界进行物质交换和信息交流。
7.× 细胞膜的选择透过性是相对的,某些有害物质(如病毒)也可能侵入细胞,因此控制作用是相对的。
8.√ 植物细胞间通过胞间连丝相互连接,携带信息的物质可以通过胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞。
9.× 并非全部如此。有些受体位于细胞内(如性激素受体),有些信号传递通过胞间连丝,可不依赖细胞膜表面的受体。
10.√ 激素作为信号分子,与靶细胞膜上的特异性受体结合,完成细胞间信息传递,是细胞膜信息交流功能的重要体现。
(
考
点0
2
)细胞膜的成分
教材基础知识填空
1.细胞膜主要由______(约占50%)和______(约占40%)组成,此外还有少量______(约占2%~10%)。
2.细胞膜上的脂质中,含量最丰富的是______。
3.细胞膜上的蛋白质,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部______磷脂双分子层中,有的______整个磷脂双分子层。
4.动物细胞膜中含有一定量的______,其对细胞膜的流动性具有调节作用。
5.细胞膜功能的复杂程度,主要取决于细胞膜上______的种类和数量。
易错辨析
6.细胞膜的成分中含量最多的是蛋白质。( )
7.细胞膜上的脂质全部是磷脂。( )
8.功能越复杂的细胞膜,其上的蛋白质种类和数量越多。( )
9.细胞膜上的糖类有的与蛋白质结合形成糖蛋白,有的与脂质结合形成糖脂。( )
10.细胞癌变后,细胞膜上糖蛋白的含量通常会减少。( )
【答案】
1.脂质、蛋白质、糖类
2.磷脂
3.嵌入、贯穿
4.胆固醇
5.蛋白质
6.× 细胞膜中脂质约占50%,蛋白质约占40%,含量最多的是脂质而非蛋白质。
7.× 细胞膜脂质以磷脂为主,还有少量胆固醇和糖脂,不是全部为磷脂。
8.√ 蛋白质是细胞膜功能的主要承担者,功能越复杂的膜,蛋白质种类和数量通常越多。
9.√ 细胞膜上的糖类以糖蛋白和糖脂的形式存在,分布在细胞膜外表面,形成糖被。
10.√ 癌细胞膜表面糖蛋白减少,黏着性降低,易扩散转移,这是癌细胞的重要特征之一。
(
考
点0
3
)细胞膜的结构
教材基础知识填空
1.细胞膜的基本骨架是______。
2.磷脂双分子层中,磷脂分子的______头部朝向两侧水溶液,______尾部相对朝向内侧。
3.细胞膜上的蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,大多数蛋白质分子是可以______的。
4.1972年,辛格和尼科尔森提出了细胞膜的______模型,被大多数人所接受。
5.流动镶嵌模型认为,细胞膜具有______性,主要表现为磷脂分子可以______,大多数蛋白质分子也可以运动。
易错辨析
6.细胞膜是静止不动的单层膜结构。( )
7.磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,亲水头部朝向细胞内外两侧。( )
8.细胞膜上的蛋白质分子全部固定在磷脂双分子层中,不能运动。( )
9.细胞膜上糖蛋白的糖链都分布在细胞膜外侧。( )
10.细胞膜的结构特点是选择透过性,功能特点是流动性。( )
【答案】
1.磷脂双分子层
2.亲水、疏水
3.运动
4.流动镶嵌
5.流动、(自由)移动
6.× 细胞膜是动态的流动镶嵌结构,磷脂和蛋白质大多可运动,并非静止不动;且是磷脂双分子层而非单层。
7.√ 磷脂分子的亲水头部朝向细胞外液和细胞质基质,疏水尾部相对,形成双分子层骨架。
8.× 大多数蛋白质分子是可以运动的,只有少数锚定蛋白相对固定,这体现了膜的流动性。
9.√ 糖蛋白和糖脂的糖链均分布于细胞膜外侧(外表面),参与细胞识别等,形成糖被,内部无糖链分布。
10.× 表述恰好相反:细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是选择透过性。
一、单选题
1.当肝细胞膜受损时,谷丙转氨酶会从肝细胞流出进入血浆;肝细胞膜完整时,谷丙转氨酶则留在细胞内。该现象体现了细胞膜具有( )
A.一定的流动性 B.进行细胞间信息交流的功能
C.全透性 D.控制物质进出细胞的功能
【答案】D
【详解】肝细胞膜完整时谷丙转氨酶被阻挡在细胞内,细胞膜受损后酶流出到血浆,说明细胞膜可以控制物质进出细胞,ABC不符合题意,D符合题意。
2.医学上可通过染色法快速判断细胞是否存活,若细胞可被某染料着色,则说明细胞已经死亡。活细胞能阻止该染料进入细胞,主要依赖细胞膜的( )
A.维持细胞形态的作用 B.控制物质进出细胞的功能
C.识别外来信号的功能 D.为细胞代谢提供原料的作用
【答案】B
【详解】活细胞的细胞膜具有选择透过性,可控制物质进出细胞,对细胞无用的染料无法进入活细胞,而死亡细胞的细胞膜失去选择透过性,染料可进入细胞使其着色,与题干描述相符,B正确。
3.下列四图代表生物体内的四种化合物,有关叙述错误的是( )
A.图甲为氨基酸分子的结构通式
B.图乙中的五碳糖可为核糖或脱氧核糖
C.图丙可为组成淀粉和组成糖原的单体
D.图丁分子的头部排列在细胞膜的两侧
【答案】B
【详解】A、图甲中同一个碳原子上连接1个氨基、1个羧基、1个氢原子和1个R基,符合组成蛋白质的氨基酸的结构通式,A正确;
B、图乙是核苷酸,其含氮碱基为T(胸腺嘧啶),是DNA特有的碱基,因此该核苷酸只能是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,五碳糖只能是脱氧核糖,不能是核糖,B错误;
C、图丙分子式为C6H12O6,可代表葡萄糖,淀粉和糖原都属于多糖,其单体均为葡萄糖,C正确;
D、图丁为磷脂分子,亲水的头部朝向细胞膜的外侧(细胞外液一侧)和内侧(细胞质基质一侧),即磷脂头部排列在细胞膜的两侧,疏水尾部排列在磷脂双分子层内部,D正确。
4.细胞膜是细胞的边界,细胞膜的结构特点指的是( )
A.选择透过性 B.一定的流动性
C.控制物质进出细胞 D.进行细胞间的信息交流
【答案】B
【详解】ABCD、构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,B正确、ACD错误。
5.图为细胞膜结构示意图。下列说法不正确的是( )
A.①为细胞的外侧
B.②表示转运蛋白
C.③表示膜的基本支架
D.④表示糖蛋白
【答案】A
【详解】A、糖蛋白仅分布在细胞膜的外侧,因此有糖链的图中上侧为细胞外侧,①位于无糖链的一侧,属于细胞内侧,A错误;
B、②是贯穿磷脂双分子层的跨膜蛋白,可代表参与物质运输的转运蛋白,B正确;
C、③是磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,C正确;
D、④是细胞膜外侧的糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白,D正确。
6.下列关于细胞膜结构探索历程的说法,正确的是( )
A.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮—暗—亮”的三层结构是一种静态模型
B.罗伯特森结合其他科学家的工作,提出所有的细胞膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成
C.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶嵌模型已完美无缺
【答案】C
【详解】A、罗伯特森是利用电子显微镜观察到细胞膜“暗-亮-暗”的三层结构,该模型为静态模型,A错误;
B、罗伯特森提出的三层结构为“蛋白质-脂质-蛋白质”,B错误;
C、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验,以及后续的其他相关实验,均为细胞膜具有流动性提供了证据,C正确;
D、辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型是目前被广泛接受的细胞膜结构模型,但并非完美无缺,随着科学研究的深入还会不断修正和完善,D错误。
7.细胞膜作为系统的边界,在细胞的生命活动中起着至关重要的作用。下列有关细胞膜的叙述,错误的是( )
A.欧文顿通过对植物细胞的通透性进行实验,推测细胞膜是由脂质组成的
B.罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—亮—暗”的结构,提出静态的统一模型
C.人鼠细胞融合实验利用了荧光标记法,证明了细胞膜具有选择透过性
D.细胞膜表面的糖蛋白与细胞间的信息交流密切相关
【答案】C
【详解】A、欧文顿通过对植物细胞通透性的大量实验,发现脂溶性物质更易通过细胞膜,据此推测细胞膜是由脂质组成的,A正确;
B、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—亮—暗”的三层结构,提出生物膜为蛋白质—脂质—蛋白质构成的静态统一模型,B正确;
C、人鼠细胞融合实验利用荧光标记法分别标记人和鼠细胞膜的蛋白质,最终两种荧光在融合细胞表面均匀分布,该实验证明的是细胞膜具有流动性,C错误;
D、细胞膜表面的糖蛋白具有识别功能,与细胞间的信息交流密切相关,D正确。
8.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。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜功能的复杂性与膜蛋白的种类和数量密切相关
B.细胞膜上的糖类分子即糖被,与细胞表面的识别等功能有密切关系
C.细胞间信息交流不一定依赖细胞膜上的受体
D.科学家用同位素标记法证明细胞膜具有流动性
【答案】D
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜功能的复杂程度与膜蛋白的种类和数量正相关,功能越复杂的细胞膜,膜蛋白的种类和数量越多,A正确;
B、细胞膜上的糖类仅分布在细胞膜外侧,这些糖类分子就是糖被,与细胞表面识别、细胞间信息传递、保护润滑等功能密切相关,B正确;
C、细胞间信息交流存在多种方式,例如高等植物细胞可通过胞间连丝直接进行信息交流,脂质类激素的受体位于细胞内,二者都不依赖细胞膜上的受体完成信息交流,C正确;
D、科学家通过人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性,该实验采用的是荧光标记法,并非同位素标记法,D错误。
二、解答题
9.下图为细胞膜的模型图,①、②、③表示构成细胞膜的物质或结构。请回答下列问题。
(1)图中细胞膜的模型名称是______________。③是______________,这是细胞膜的基本支架。
(2)细胞具有识别作用,这与______(选填“①”“②”或“③”)有关。
(3)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液,这体现了细胞膜具有_____________功能。
(4)人、鼠细胞融合实验表明细胞膜具有______________的结构特点。
【答案】(1) 流动镶嵌模型 磷脂双分子层
(2)①
(3)控制物质进出细胞
(4)一定的流动性
【详解】(1)细胞膜标准模型为流动镶嵌模型;③是磷脂双分子层,构成细胞膜基本支架。
(2) ①是糖蛋白(糖被),位于细胞膜外侧,参与细胞识别。
(3)活细胞细胞膜不允许台盼蓝进入,死细胞细胞膜失去选择透过性被染蓝,体现细胞膜控制物质进出的功能。
(4)人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有一定流动性。
10.下图是某种生物膜流动镶嵌模型的示意图,①~④表示组成生物膜的物质。回答下列问题:
(1)①所表示的物质是_________,它与细胞表面的__________等功能有密切联系。
(2)构成膜的基本支架是_________,细胞膜的外侧是_________(“A侧”或“B侧”)。
(3)生物膜的结构特点是_______,主要表现在_________。
(4)功能越复杂的细胞膜,____________越多。
(5)鉴别细胞是否死亡,常用的试剂为台盼蓝,它可以给死细胞染色,而不能给活细胞染色,体现了细胞膜____________的功能。
【答案】(1) 糖蛋白 细胞识别、细胞间信息传递
(2) 磷脂双分子层 A侧
(3) 一定的流动性 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜上的大多数蛋白质也是运动的
(4)膜上蛋白质的种类和数量
(5)控制物质进出细胞
【详解】(1)图中①是糖类与蛋白质结合形成的糖蛋白,仅分布在细胞膜外侧,参与细胞识别、细胞间信息传递等功能。
(2)生物膜的基本支架是磷脂双分子层;糖蛋白仅分布在细胞膜的外表面,A侧存在糖蛋白,因此A侧为细胞膜外侧。
(3)生物膜的结构特点是具有一定的流动性,主要体现在构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜上的大多数蛋白质也不是静止的,可以发生运动。
(4)蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜功能越复杂,膜上蛋白质的种类和数量就越多。
(5)活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能,能选择性阻挡不需要的物质(台盼蓝)进入细胞,因此活细胞不被染色;死细胞的细胞膜失去选择透过性,台盼蓝可进入细胞将其染色,该实例体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
一、单选题
1.【社会热点】甲型流感病毒(H1N1)是一种RNA包膜病毒,子代病毒将宿主的细胞膜包裹在病毒蛋白颗粒外脱离细胞。H1N1的血凝素(H)和神经氨酸酶(N)都是糖蛋白,N协助成熟流感病毒脱离宿主细胞而去感染新的细胞,H可以与宿主细胞膜上的受体结合,协助包膜与宿主细胞膜相融合。正常人体感染甲流后,机体相应细胞在病毒毒素的刺激性下合成并释放致热性细胞因子,引起机体发热,成年人体温可高达39~40℃左右,人体会出现一定的脱水、呼吸运动频率和幅度增加甚至过高等现象。下列有关H1N1的叙述不正确的是( )
A.H1N1的遗传信息储存在核糖核苷酸序列中
B.H1N1包膜的基本支架是磷脂双分子层
C.H与细胞膜上的受体结合体现了细胞间的信息交流
D.H1N1利用宿主细胞内的氨基酸和糖类合成H和N
【答案】C
【详解】A、甲型流感病毒(H1N1)是一种RNA包膜病毒,RNA的基本单位是核糖核苷酸,所以H1N1的遗传信息储存在核糖核苷酸序列中,A正确;
B、子代病毒将宿主的细胞膜包裹在病毒蛋白颗粒外脱离细胞,所以包膜的基本骨架是磷脂双分子层,B正确;
C、病毒没有细胞结构,所以H与细胞膜上的受体结合不能体现细胞间的信息交流,C错误;
D、H1N1的血凝素(H)和神经氨酸酶(N)都是糖蛋白,所以H1N1利用宿主细胞内的氨基酸和糖类合成H和N,D正确。
2.【新情境】细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA(核糖核酸)为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜上的糖被是由糖蛋白、糖脂和glycoRNA等构成的
B.glycoRNA与细胞间的信息传递、细胞表面的识别等无关
C.细胞膜上含有磷元素的物质不仅有磷脂,还有glycoRNA
D.细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
【答案】C
【详解】A、细胞膜上的糖被是指细胞膜表面的糖类分子,A错误;
B、题干指出glycoRNA“可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能”,而糖蛋白和糖脂的核心功能包括细胞间的信息传递、细胞表面的识别等。由此推测,glycoRNA应与这些功能相关,B错误;
C、磷脂的化学组成中含有磷元素;glycoRNA以RNA为支架,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,也含磷元素,C正确;
D、细胞膜功能复杂程度主要与膜蛋白的种类和数量有关,而非glycoRNA,D错误。
3.科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体,内部包裹了抗癌药物阿霉素,表面修饰了抗体片段(scFv),能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是( )
A.脂质体与肺癌细胞的细胞膜融合依赖生物膜的流动性
B.脂质体以磷脂双分子层为基本支架
C.将脂质体置于电镜下可看到亮—暗—亮三层结构
D.EGFR分布在细胞膜外侧,其化学本质是糖蛋白
【答案】C
【详解】A、生物膜的结构特点是具有一定的流动性,脂质体的膜结构与细胞膜类似,二者融合依赖生物膜的流动性,A正确;
B、脂质体由磷脂构建而成,和细胞膜的基本支架相同,均为磷脂双分子层,B正确;
C、电镜下生物膜呈现的是“暗-亮-暗”的三层结构,分别对应外侧蛋白质、中间脂质层、内侧蛋白质,C错误;
D、EGFR是位于细胞膜表面的特异性受体,受体均分布在细胞膜外侧,化学本质是具有识别功能的糖蛋白,D正确。
4.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,并嵌入上相应的抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐性脂质体”(如图)。目前这种“隐性脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是 ( )
A.脂质体的“膜”结构的成分与细胞膜的成分相同,且都含有两层磷脂分子
B.由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,故能避免被白细胞识别和清除
C.脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞。
D.图中脂质体所运载的药物B为脂溶性药物,通过和细胞膜融合将药物送入细胞
【答案】A
【详解】A、细胞膜的成分包含磷脂、蛋白质、糖类、胆固醇等,脂质体的膜主要成分为磷脂,还含有聚乙二醇、抗体,无糖类、胆固醇等成分,二者成分并不完全相同,A错误;
B、白细胞识别异物依赖对细胞表面糖蛋白的识别,该脂质体表面没有可供白细胞识别的糖蛋白,因此能避免被白细胞识别和清除,B正确;
C、抗体可以和相应抗原发生特异性结合,脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞表面的特定抗原,从而实现药物的定向运送,C正确;
D、磷脂分子的尾部具有疏水性,药物B位于磷脂双分子层的疏水区域,因此属于脂溶性药物;脂质体膜和细胞膜均为磷脂双分子层结构,可通过膜融合将药物送入细胞,D正确。
5.研究发现,当细胞受到机械损伤导致细胞膜破裂时,细胞内一种名为“修复蛋白”的可溶性蛋白质会快速聚集到破损处,与细胞膜上的磷脂分子相互作用,促使膜结构重新闭合。下列叙述正确的是( )
A.该“修复蛋白”属于组成细胞膜的结构蛋白
B.该“修复蛋白”首先在游离的核糖体上合成
C.细胞膜修复过程所需能量主要来自“修复蛋白”
D.细胞膜修复过程体现了细胞膜的选择透过性特点
【答案】B
【详解】A、修复蛋白是胞内可溶性蛋白,并非细胞膜固有结构成分,仅损伤时临时发挥作用,不属于细胞膜结构蛋白,A错误;
B、胞内蛋白合成首先起始于游离核糖体,B正确;
C、细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体产生的ATP,C错误;
D、膜破裂、融合、重新闭合依赖细胞膜的流动性,D错误。
6.如图为30℃下进行的动物细胞膜荧光漂白恢复实验,用荧光分子标记待研究分子后,利用高能激光束照射细胞的某一区域,使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭,随后观察并记录荧光强度变化。在30℃至50℃范围内,细胞膜的流动性随温度升高而增强。下列叙述错误的是( )
A.可用亲水性荧光分子标记细胞膜表面蛋白进行研究
B.③时间的长短可反映被标记物质在膜上的迁移速率
C.恢复后荧光强度仍低于初始状态说明膜流动性有限
D.去除细胞膜中胆固醇后45℃下重复实验,③将延长
【答案】D
【详解】A、细胞膜表面蛋白是膜蛋白,其暴露在细胞膜外侧的部分是亲水性的,因此可以用亲水性荧光分子标记该蛋白,用于荧光漂白恢复实验,A正确;
B、图中③是荧光恢复的时间,该时间长短直接反映了被标记物质在膜上的迁移速率:时间越短,迁移速率越快;时间越长,迁移速率越慢,B正确;
C、若恢复后荧光强度仍低于初始状态,说明并非所有被漂白的荧光分子都能迁移到该区域,证明膜的流动性是有限的,不是完全自由的,C正确;
D、胆固醇对细胞膜流动性的调节作用:在高于最适温度(如45℃,远高于30℃)时,胆固醇可以限制磷脂分子的运动,降低膜的流动性;去除胆固醇后,膜的流动性会增强,荧光恢复速度变快,因此③(恢复时间)会缩短,而非延长,D错误。
7.在深海热液喷口等极端高温环境中,生活着一种激烈火球菌,它细胞内常常潜伏着一种P.f.病毒,该病毒基因组以附加体形式存在于激烈火球菌的细胞质中,并通过细胞膜出芽(局部向外突起形成囊泡)释放新病毒。下列关于激烈火球菌和P.f.病毒的说法正确的是( )
A.激烈火球菌的遗传物质是DNA或RNA
B.培养P.f.病毒应使用温度较高的培养液
C.构成P.f.病毒的主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等
D.是否有以核膜为界限的细胞核是二者结构上的主要区别
【答案】C
【详解】A、激烈火球菌为原核生物,由原核细胞组成,具有细胞结构的生物,其遗传物质为DNA,A错误;
B、P.f. 病毒营完全活细胞寄生生活,不能用培养液进行培养,B错误;
C、病毒由一种核酸分子(DNA或RNA)和蛋白质组成,依据题干信息该病毒通过细胞膜出芽释放,释放过程会包裹宿主细胞膜的磷脂成分形成囊膜,所以构成P.f.病毒的主要成分包括核酸、蛋白质、磷脂等,C正确;
D、激烈火球菌是由原核细胞组成的原核生物,P.f.病毒无细胞结构,所以二者的主要区别是有无细胞结构,D错误。
8.科研工作者成功设计出由12个氨基酸组成的链状多肽D13,通过结合细胞膜上GLP-1受体,促进胰岛素分泌,达到降血糖的作用。下列说法正确的是( )
A.多肽D13与GLP-1受体结合并发挥作用,体现细胞间的信息交流
B.血糖主要是葡萄糖,可直接向血液中加入斐林试剂进行检测
C.氨基酸形成多肽D13的过程分子量至少减少了198
D.蛋白质、核酸、多糖、脂质都是以碳链为基本骨架的生物大分子
【答案】C
【详解】A、细胞间信息交流的信号分子需由生物体内的细胞分泌产生,多肽D13是人工合成的外源物质,不属于细胞分泌的信号分子,该过程不能体现细胞间的信息交流,A错误;
B、斐林试剂检测还原糖需要水浴加热才能出现显色反应,同时血液本身的红色会干扰显色结果的观察,不能直接向血液中加入斐林试剂检测血糖,B错误;
C、12个氨基酸形成1条链状多肽时,脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数=12-1=11,每个水分子相对分子质量为18,因此分子量至少减少11×18=198,C正确;
D、生物大分子包括蛋白质、核酸、多糖,脂质不属于生物大分子,D错误。
9.如图1为水稻细胞中部分化合物及其构成的细胞结构关系示意图,其中A、B和F表示多聚体,a、b和f表示单体;X、Y和Z表示相关元素;D、E表示细胞中其他有机物。图2是某种核苷酸示意图。下列叙述错误的是( )
A.X代表N和P两种元素,Z代表N和P两种元素
B.若D为脂肪,其在细胞中可大量转化为糖类
C.图2所示物质是组成B的基本单位
D.E构成的双分子层是生物膜的基本骨架
【答案】B
【详解】A、生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,染色体的主要成分是DNA和蛋白质,核糖体是由RNA和蛋白质构成,故F是蛋白质,E是磷脂,B是DNA,A是RNA,因此a是核糖核苷酸,b是脱氧核糖核苷酸,f是氨基酸,核苷酸和磷脂的组成元素均为C、H、O、N、P,故X是N和P,Z是N和P,A正确;
B、脂肪不能大量转化为糖类,B错误;
C、B是DNA,图2所示物质是脱氧核糖核苷酸,是组成B(DNA)的基本单位,C正确;
D、E是磷脂分子,其双分子层构成了生物膜的基本骨架,D正确。
二、多选题
10.不同温度下胆固醇对人工膜(人工合成的脂质膜)流动性的影响如图,其中微粘度的大小与膜流动性的高低呈负相关。下列相关叙述错误的是( )
A.人工膜和动物细胞膜成分一样,是由脂质膜和胆固醇组成的
B.由图可知在温度较高时,胆固醇可以提高人工膜的流动性
C.由图可知胆固醇使膜的流动性在一定温度范围内保持相对稳定
D.脂质膜具有流动性,主要表现为构成脂质膜的分子大多可以运动
【答案】AB
【详解】A、与含胆固醇的人工膜相比,动物细胞膜还含有蛋白质和糖类,A错误;
B、由题图曲线可知,在温度较高时,与不含胆固醇的人工膜相比,含胆固醇的人工膜的微粘度较高,流动性较小,即胆固醇可以降低膜的流动性,B错误;
C、从图中可以看出,含有胆固醇的人工膜的微粘度随温度变化的范围小于不含胆固醇的人工膜,说明胆固醇具有稳定人工膜的作用,可以使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定,C正确;
D、脂质膜具有流动性,表现在磷脂和大分子蛋白质都可以运动,D正确。
三、解答题
11.2025年科研人员在南极极端低温环境中发现了一种新型捕食性细菌——南极蛭弧菌。该细菌能精准识别并侵入其他细胞,分泌特殊酶类降解宿主细胞壁,随后利用宿主的核苷酸、氨基酸等原料完成自身增殖,最终使宿主细胞破裂死亡。请回答下列问题:
(1)南极蛭弧菌与支原体细胞结构的主要区别___________。
(2)氨基酸的基本结构通式是___________。南极蛭弧菌会利用宿主细胞内的氨基酸,通过___________的方式合成自身的蛋白质。
(3)南极蛭弧菌能在南极极端低温环境中存活,其细胞膜的磷脂双分子层中可能含有较多___________(填“饱和脂肪酸”或“不饱和脂肪酸”),以维持细胞膜的流动性。该细菌能精准识别并侵入其他细胞,体现了细胞膜的___________功能。
(4)在生活污水处理系统中投加南极蛭弧菌制剂后,污水中的致病菌数量在72小时内下降99.2%,且不影响水体中其他的微生物群落。与传统化学消毒剂相比,该方法的优点是___________。(答出1点即可)
【答案】(1)南极蛭弧菌有细胞壁
(2) 脱水缩合
(3) 不饱和脂肪酸 进行细胞间的信息交流
(4)杀菌效果好;对环境污染较小
【详解】(1)南极蛭弧菌和支原体均为原核生物,南极蛭弧菌是细菌,具有细胞壁,支原体细胞没有细胞壁,所以南极蛭弧菌与支原体细胞结构的主要区别是南极蛭弧菌有细胞壁。
(2)氨基酸的结构特点:每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。这个碳上还连接有一个氢原子和一个侧链基团,这个侧链基团用R表示,各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。氨基酸的基本结构通式是。南极蛭弧菌会利用宿主细胞内的氨基酸,通过脱水缩合的方式合成自身的蛋白质。
(3)不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固。南极蛭弧菌能在南极极端低温环境中存活,其细胞膜的磷脂双分子层中可能含有较多不饱和脂肪酸,以维持细胞膜的流动性。该细菌能精准识别并侵入其他细胞,体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流功能。
(4)南极蛭弧菌处理污水属于生物防治,在生活污水处理系统中投加南极蛭弧菌制剂后,污水中的致病菌数量在72小时内下降99.2%,且不影响水体中其他的微生物群落,所以与传统化学消毒剂相比,该方法的优点是杀菌效果好;对环境污染较小。
12.图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图,该抗原是一种特定的糖蛋白,数字表示氨基酸序号。
(1)与糖蛋白的元素组成相比,磷脂特有的元素为_____。据图1可知,人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的_____侧,而磷脂酰乙醇胺(PE)和磷脂酰丝氨酸(PS)则相反。磷脂分子可以侧向自由移动,与细胞膜的结构具有一定的_____有关。
(2)红细胞膜的基本支架是_____,图2所示抗原_____于整个基本支架。该抗原含有_____个肽键,连接到蛋白质分子上的寡糖链在红细胞膜上的分布位置是_____。
(3)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖,该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化,即可快速连接在一起,对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰(指在目标分子上引入叠氮化合物的一种化学修饰技术)。科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标,请写出操作思路_____。
【答案】(1) P/磷 外 流动性
(2) 磷脂双分子层 贯穿 130 只分布在细胞膜外侧
(3)将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰,将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接,利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞
【分析】生物膜的流动镶嵌模型:磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质也可以运动,使细胞膜具有一定的流动性。
【详解】(1)糖蛋白由糖类分子和蛋白质组成,糖类元素为C、H、O,蛋白质元素为C、H、O、N,磷脂元素为C、H、O、N、P,所以磷脂特有的元素为P。据图1可知,人红细胞膜上的鞘磷脂(SM)和磷脂酰胆碱(PC)多分布在膜的外侧。磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质可以运动,使细胞膜具有一定的流动性。
(2)红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。图2所示抗原贯穿于整个基本支架。该抗原有1条肽链,131个氨基酸,所以有130个肽键。由图可知,连接到蛋白质分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧。
(3)三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化,即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰,将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接,利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞。
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3.1 细胞膜的结构和功能
目 录
回归教材·夯基固本
考点01 细胞膜的功能
考点02 细胞膜的成分
考点03 细胞膜的结构
重难突破·思维建模
情境变式·高考研析
(
考点01
)细胞膜的功能
【答案】
1.相对稳定
2.相对的
3.信息交流
4.支持和保护、纤维素
5.激素、受体
6.× 细胞膜能将细胞与外界隔开,但并非完全隔绝,还需要与外界进行物质交换和信息交流。
7.× 细胞膜的选择透过性是相对的,某些有害物质(如病毒)也可能侵入细胞,因此控制作用是相对的。
8.√ 植物细胞间通过胞间连丝相互连接,携带信息的物质可以通过胞间连丝从一个细胞进入另一个细胞。
9.× 并非全部如此。有些受体位于细胞内(如性激素受体),有些信号传递通过胞间连丝,可不依赖细胞膜表面的受体。
10.√ 激素作为信号分子,与靶细胞膜上的特异性受体结合,完成细胞间信息传递,是细胞膜信息交流功能的重要体现。
(
考
点0
2
)细胞膜的成分
【答案】
1.脂质、蛋白质、糖类
2.磷脂
3.嵌入、贯穿
4.胆固醇
5.蛋白质
6.× 细胞膜中脂质约占50%,蛋白质约占40%,含量最多的是脂质而非蛋白质。
7.× 细胞膜脂质以磷脂为主,还有少量胆固醇和糖脂,不是全部为磷脂。
8.√ 蛋白质是细胞膜功能的主要承担者,功能越复杂的膜,蛋白质种类和数量通常越多。
9.√ 细胞膜上的糖类以糖蛋白和糖脂的形式存在,分布在细胞膜外表面,形成糖被。
10.√ 癌细胞膜表面糖蛋白减少,黏着性降低,易扩散转移,这是癌细胞的重要特征之一。
(
考
点0
3
)细胞膜的结构
【答案】
1.磷脂双分子层
2.亲水、疏水
3.运动
4.流动镶嵌
5.流动、(自由)移动
6.× 细胞膜是动态的流动镶嵌结构,磷脂和蛋白质大多可运动,并非静止不动;且是磷脂双分子层而非单层。
7.√ 磷脂分子的亲水头部朝向细胞外液和细胞质基质,疏水尾部相对,形成双分子层骨架。
8.× 大多数蛋白质分子是可以运动的,只有少数锚定蛋白相对固定,这体现了膜的流动性。
9.√ 糖蛋白和糖脂的糖链均分布于细胞膜外侧(外表面),参与细胞识别等,形成糖被,内部无糖链分布。
10.× 表述恰好相反:细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是选择透过性。
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
D
B
B
B
A
C
C
D
二、解答题
9.
(1) 流动镶嵌模型 磷脂双分子层
(2)①
(3)控制物质进出细胞
(4)一定的流动性
10.
(1) 糖蛋白 细胞识别、细胞间信息传递
(2) 磷脂双分子层 A侧
(3) 一定的流动性 构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜上的大多数蛋白质也是运动的
(4)膜上蛋白质的种类和数量
(5)控制物质进出细胞
一、单选题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
C
C
C
A
B
D
C
C
B
二、多选题
题号
10
答案
AB
三、解答题
11.
(1)南极蛭弧菌有细胞壁
(2) 脱水缩合
(3) 不饱和脂肪酸 进行细胞间的信息交流
(4)杀菌效果好;对环境污染较小
12.
(1) P/磷 外 流动性
(2) 磷脂双分子层 贯穿 130 只分布在细胞膜外侧
(3)将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰,将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接,利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞
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