3.1细胞膜的结构和功能分层专练2026-2027学年高一上学期生物人教版必修一

3.1细胞膜的结构和功能分层专练 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 1、 单选题 知识点一：细胞膜的成分和功能 1．下列关于细胞膜的认知，正确的是（     ） A．细胞膜能控制物质进入细胞，但不能控制细胞内的物质运出细胞 B．细胞膜中的糖类分子只与蛋白质结合形成糖蛋白，分布在细胞膜的外侧 C．构成细胞膜的磷脂分子在水溶液中可自发形成单分子层 D．细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能 2．细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞膜的脂质结构使甘油、乙醇分子容易通过细胞膜 B．磷脂双分子层内部疏水，水分子不能通过细胞膜 C．构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质都能进行运动 D．细胞膜上的糖类与细胞间的信息交流有密切关系 3．细胞膜是系统的边界，关于细胞膜的结构和功能的叙述，错误的是（    ） A．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 B．细胞膜上多种载体协助离子跨膜运输 C．细胞膜上的蛋白质是均匀分布的 D．细胞膜外表面的糖被与细胞识别密切相关 4．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。下列相关叙述错误的是（    ） A．细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关 B．细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子参与构成糖被 C．细胞间的信息交流并非都需要糖蛋白、糖脂、glycoRNA参与 D．细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关 5．烟草叶肉组织发育初期，胞间连丝呈管状结构，能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过，而发育成熟后，胞间连丝呈分支状，只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白，调节烟草细胞间胞间连丝的孔径，得以侵染相邻细胞。下列相关叙述正确的是（     ） A．胞间连丝只能控制相邻细胞间的物质运输，而不能实现信息交流 B．烟草花叶病毒无细胞结构，其核酸中的含氮碱基为A、G、C、T C．发育过程中，随着胞间连丝形状的改变，其物质运输速率也下降 D．烟草花叶病毒p30运动蛋白突变体侵染烟草植株的能力可能下降 6．科学家研发的膜仿生纳米载体，可包裹药物并在其表面覆盖特定类型细胞的细胞膜，从而赋予了天然细胞的部分特性，有望实现某些疾病的精准治疗（如图）。下列叙述错误的是（     ） A．哺乳动物成熟的红细胞是制备该载体细胞膜的良好材料 B．该载体表面的磷脂分子决定了其对药物的靶向递送能力 C．细胞膜的包被有助于该载体在递送中保持结构完整并发挥功能 D．该载体与靶细胞特异性识别后，通过胞吞进入靶细胞释放药物 知识点二：细胞膜结构的探索历程 7．下列关于生物膜结构探索历程的叙述，错误的是（     ） A．欧文顿通过研究物质对细胞的通透性实验提出膜是由胆固醇组成的 B．科学家根据空气—水界面上磷脂分子面积是哺乳动物成熟红细胞细胞膜面积的二倍，推测脂质排列为连续的两层 C．丹尼利和戴维森通过研究细胞膜的表面张力，推测细胞膜可能附有蛋白质 D．科学家发现膜上广泛存在着与蛋白质结合的糖类分子，将这些糖类分子称为糖被 8．细胞膜作为系统的边界，在细胞的生命活动中起着重要作用。下列说法错误的是（　　） A．细胞需要的物质可以进入细胞，细胞不需要的物质不容易进入细胞 B．荧光标记的人、鼠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 C．科学家发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜上可能有蛋白质 D．由于细胞膜磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜 知识点三：流动镶嵌模型的基本内容及延申 9．机体细胞通过细胞膜完成物质交换、信息交流等生命活动，下图为细胞膜的亚显微结构模式图，下列说法不正确的是（     ） A．①和②组成糖蛋白，位于膜的外侧，与细胞间的信息传递有关 B．细胞膜中的③和大多数④都可以运动，因而细胞膜具有流动性 C．细胞膜的功能主要与④有关，膜的功能越复杂，④的种类和含量就越多 D．病毒能够入侵细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出细胞的能力 10．脂质体是一种人工膜，根据磷脂分子可在水中形成稳定脂双层的原理制成，是很多药物的理想载体，其结构如图所示。脂质体中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持生物膜结构的稳定性有重要作用。下列叙述错误的是（     ） A．脂质体的“膜”结构与细胞膜类似，都具有磷脂双分子层 B．甲处适合装载脂溶性药物，乙处适合装载水溶性药物 C．脂质体中加入胆固醇的目的可能是减少药物渗漏 D．脂质体表面不具备可供免疫细胞识别的糖蛋白，故能避免被免疫细胞识别和清除 11．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进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜，下列叙述错误的是（     ） A．冰冻蚀刻技术处理后获得该图片需要利用电子显微镜进行观察 B．由图可知，蛋白质、糖类分子在细胞膜上的分布是不对称的 C．因为BS侧分布有糖蛋白，所以BS侧表示细胞膜外侧 D．同一个体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类相同 12．如图为科学家在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型，脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构，其面积可能占膜表面积的一半以上。下列有关叙述错误的是（     ） A．在该脂筏模式图中，b侧代表细胞膜的外表面 B．脂筏模型表明脂质在细胞膜上是不均匀分布的 C．c代表膜蛋白，其跨膜肽段具有较强的亲水性 D．细胞间信息交流过程中脂筏可能发挥重要作用 二、解答题 13．图1为细胞膜的流动镶嵌模型，图2为脂质体结构模式图。回答下列问题： (1)图1的模型属于_______（填“物理模型”“概念模型”或“数学模型”）。实验室一般选用哺乳动物成熟的红细胞放置在蒸馏水中来获取细胞膜，选用哺乳动物成熟的红细胞的原因是_______。 (2)人体内分泌细胞分泌的激素与靶细胞表面受体结合，这一过程与细胞膜_______功能有关，细胞分泌蛋白类激素的过程体现_______特性。 (3)图1中②的名称是_______，③的名称是_______。功能越复杂的细胞膜的_______（填序号）的种类和数量越多，它与核酸的共有元素是_______。 (4)科学家将脂溶性药物送入细胞，应将药物以图2的_______（a、b、a和b）位置送入。 14．研究者用荧光染料对小鼠细胞膜上蛋白质分子进行处理，并使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”，即荧光消失。随后，该漂白区域荧光逐渐恢复。回答下列问题。 (1)小鼠细胞膜的主要成分除蛋白质分子外还有____________（答出2点即可）。 (2)细胞膜上被漂白区域的荧光强度能恢复，推测其原因可能有：①被漂白物质的荧光会自行恢复；②被漂白区域内外分子_________的结果。 (3)研究发现：如果去除小鼠细胞膜中的胆固醇，膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解，漂白区域荧光恢复的时间缩短，说明胆固醇对膜中分子运动具有______________作用，该结果支持推测______（填“①”或“②”）。 (4)最终恢复的荧光强度始终低于初始值，原因可能是_______（不考虑荧光自行衰减），该研究说明细胞膜具有______性。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《3.1细胞膜的结构和功能分层专练》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D B C D D B A D D B 题号 11 12 答案 D C 1．D 【详解】A、细胞膜控制物质进出细胞的功能是双向的，既可以控制物质进入细胞，也可以控制细胞代谢废物、分泌蛋白等物质运出细胞，A错误； B、细胞膜上的糖类分子既可以和蛋白质结合形成糖蛋白，也可以和脂质结合形成糖脂，二者都分布在细胞膜外侧，B错误； C、磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部，在水溶液中会自发形成双分子层，疏水尾部朝向内侧，亲水头部朝向外侧接触水溶液，C错误； D、细胞膜的功能包括将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流，D正确。 2．B 【详解】A、细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，脂溶性物质可依靠自由扩散通过细胞膜，该特性由脂质结构决定，A正确； B、磷脂双分子层内部虽为疏水端，但水分子可通过自由扩散或水通道蛋白跨膜运输，并非完全不能通过，B错误； C、细胞膜具有流动性，其结构基础是磷脂分子可运动，大多数蛋白质分子也能运动，C正确； D、细胞膜上的糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，参与细胞识别、信息交流等功能，D正确。 故选B。 3．C 【详解】A、细胞膜上的受体蛋白参与细胞间信息交流（如激素识别、神经递质传递），A正确； B、载体蛋白具有特异性，可协助离子通过主动运输或协助扩散跨膜运输，B正确； C、根据流动镶嵌模型，蛋白质在磷脂双分子层中呈不对称分布（镶嵌在表面，嵌入其中、贯穿），并非均匀分布，C错误； D、糖被（糖蛋白）位于细胞膜外表面，其糖链参与细胞识别（免疫识别、受精作用），D正确。 故选C。 4．D 【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关，A正确； B、细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子共同形成糖被，参与细胞识别和信息传递，B正确； C、细胞间的信息交流可通过多种途径实现，如激素信号（化学信号）、胞间连丝或直接接触，并非所有过程都依赖糖蛋白、糖脂或glycoRNA，C正确； D、细胞膜功能的复杂程度主要与膜上蛋白质的种类和数量有关，glycoRNA功能可能类似糖蛋白和糖脂，主要参与识别等辅助功能，但并非决定细胞膜功能复杂程度的主要因素，D错误。 故选D。 5．D 【详解】A、高等植物细胞的胞间连丝既可以控制相邻细胞间的物质运输，也是细胞间信息交流的重要通道，A错误； B、烟草花叶病毒属于RNA病毒，其核酸为RNA，含氮碱基为A、G、C、U，B错误； C、分析题意可知，烟草叶肉组织在发育过程中，能通过改变胞间连丝的形状来调节运输物质的大小，C错误； D、烟草花叶病毒依靠p30运动蛋白调节胞间连丝的孔径，进而侵染相邻细胞，若p30运动蛋白发生突变，可能无法正常发挥调节胞间连丝孔径的功能，因此其侵染烟草植株的能力可能下降，D正确。 6．B 【详解】A、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多细胞器，不存在其他膜结构的干扰，是制备纯净细胞膜的良好材料，A正确； B、决定该载体靶向递送能力的是细胞膜表面的糖蛋白（糖被），磷脂分子是细胞膜的基本支架，不具备识别、靶向的功能，B错误； C、细胞膜具有一定的稳定性和流动性，对载体进行包被既可以维持载体结构完整，也能保留细胞膜的识别等相关功能，C正确； D、该膜仿生纳米载体属于较大的颗粒类物质，与靶细胞特异性识别后，会通过胞吞的方式进入靶细胞内释放药物，D正确。 7．A 【详解】A、欧文顿通过研究物质的细胞通透性实验，发现脂溶性物质更易通过细胞膜，提出膜是由脂质组成的，而非胆固醇，A错误； B、哺乳动物成熟红细胞无核膜和细胞器膜，科学家提取其脂质在空气—水界面铺成单分子层，测得单分子层面积为细胞膜面积的2倍，因此推测脂质排列为连续的两层，B正确； C、丹尼利和戴维森发现细胞膜的表面张力低于油-水界面的表面张力，结合油脂吸附蛋白质会降低表面张力的特点，推测细胞膜可能附有蛋白质，C正确； D、细胞膜上与蛋白质或脂质结合的糖类分子统称为糖被，D正确。 8．D 【详解】A、细胞膜具有选择透过性，能控制物质进出细胞，细胞需要的物质可以进入细胞，细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞，A正确； B、荧光标记的人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜上的蛋白质大多可以运动，结合胞吞胞吐、变形虫运动等其他实验证据均能表明细胞膜具有流动性，B正确； C、科学家已知纯脂质的油-水界面表面张力较高，而细胞表面张力明显低于该数值，因此推测细胞膜中除脂质外还附着有降低表面张力的蛋白质，C正确； D、水分子极小，可以通过自由扩散的方式穿过磷脂双分子层的间隙，此外细胞膜上还存在水通道蛋白协助水分子进出细胞，因此水分子可以通过细胞膜，D错误。 9．D 【详解】A、明确图中结构：①为多糖，②为蛋白质，③为磷脂双分子层，④为膜蛋白。①多糖和②蛋白质结合形成糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧，具有识别功能，与细胞间的信息传递密切相关，A正确； B、细胞膜具有流动性的结构基础是构成细胞膜的③磷脂双分子层可以侧向自由移动，且大多数④蛋白质也是可以运动的，B正确； C、蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由④膜蛋白实现，细胞膜功能越复杂，膜上蛋白质的种类和含量就越多，C正确； D、细胞膜控制物质进出细胞的功能是相对的，并非绝对的，病毒能够入侵细胞只能体现该功能的相对性，不能说明细胞膜丧失了控制物质进出的能力，D错误。 10．B 【详解】A、脂质体由磷脂双分子层构成，细胞膜的基本支架也是磷脂双分子层，二者膜结构类似，A正确； B、磷脂分子的亲水头部朝向膜的内外两侧，因此甲为亲水区域，适合装载水溶性药物；乙为磷脂双分子层的疏水尾部区域，为疏水环境，适合装载脂溶性药物，B错误； C、题干说明胆固醇可使膜的通透性降低，维持膜结构稳定性，因此加入胆固醇可减少药物渗漏，C正确； D、糖蛋白具有识别作用，免疫细胞依靠识别细胞表面的糖蛋白等结构区分异物，脂质体表面无糖蛋白，可避免被免疫细胞识别和清除，D正确。 故选B。 11．D 【详解】A、细胞膜的精细结构属于亚显微结构，只有电子显微镜可以观察到，冰冻蚀刻技术观察的细胞膜断裂面结构也需要借助电子显微镜，A正确； B、由图可知，蛋白质在磷脂双分子层中有镶、嵌、贯穿等多种分布形式，糖类仅分布在细胞膜的一侧，二者的分布都具有不对称性，B正确； C、糖蛋白只分布在细胞膜的外侧，图中BS侧存在连有糖链的糖蛋白，因此BS侧为细胞膜外侧，C正确； D、蛋白质是生命活动的主要承担者，同一个体的不同细胞功能不同，细胞膜上蛋白质的种类和数量存在差异，D错误。 12．C 【详解】A、糖蛋白的糖侧链仅分布在细胞膜的外表面，图中b侧存在糖链，因此b侧代表细胞膜外表面，A正确； B、脂筏区域脂质分子排列紧密、流动性低，与膜其他区域脂质分布状态不同，说明脂质在细胞膜上是不均匀分布的，B正确； C、磷脂双分子层内部是疏水的脂肪酸尾部，膜蛋白的跨膜肽段需要与疏水的内部区域结合，因此跨膜肽段具有较强的疏水性，C错误； D、脂筏上分布有膜蛋白，细胞间信息交流通常需要细胞膜表面的受体（本质为膜蛋白）参与，因此脂筏可能在细胞间信息交流过程中发挥重要作用，D正确。 13．(1) 物理模型 只有细胞膜，没有核膜和细胞器膜 (2) （进行细胞间的）信息交流 流动性 (3) 糖蛋白 磷脂双分子层 ④ C、H、O、N (4)b 【分析】图1为细胞膜的流动镶嵌模型，①表示糖类，②表示糖蛋白，③表示磷脂双分子层，④表示蛋白质。 【详解】（1）图1的模型属于物理模型。实验室一般选用哺乳动物成熟的红细胞放置在蒸馏水中来获取细胞膜。是因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，只含有细胞膜这个膜结构。 （2）人体内分泌细胞分泌的激素与靶细胞表面受体结合，这一过程与细胞膜进行细胞间的信息交流功能有关。分泌细胞分泌激素通过胞吐作用分泌，体现了细胞膜具有一定的流动性特点。 （3） ②表示糖蛋白，参与细胞间的信息交流。③表示磷脂双分子层。蛋白质（④）是生命活动的承担者，因此蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能就越复杂。蛋白质与核酸的共有元素是C、H、O、N。 （4）磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，由于该药物为脂溶性药物，所以应该包裹在磷脂分子的尾部，即药物b所在的位置。 14．(1)脂质（或磷脂）、糖类 (2)相互运动 (3) 抑制 ② (4) 某些分子处于相对静止状态 流动 【分析】流动镶嵌模型的核心结构：磷脂双分子层（基本支架）磷脂分子 “亲水头部朝外、疏水尾部相对” 排列，是膜的结构基础，且磷脂可侧向自由移动。 蛋白质（功能载体）蛋白质以 3 种方式存在： ①表面蛋白：附着在磷脂层内外侧； ②镶嵌蛋白：部分嵌入磷脂层； ③贯穿蛋白：横跨整个磷脂双分子层（如载体蛋白、通道蛋白）。 大多数蛋白质可在膜上运动。 糖类（识别功能）仅分布在细胞膜外侧，与蛋白质结合成糖蛋白、与脂质结合成糖脂，参与细胞识别、信息交流。 胆固醇（动物细胞膜特有）嵌入磷脂双分子层，调节膜的流动性（温度高时限制分子运动，温度低时维持流动性）。 【详解】（1）细胞膜的主要成分包括脂质（主要是磷脂）、蛋白质，还有少量糖类。所以除蛋白质外，还有：脂质（或磷脂）、糖类（答出 2 点即可）。 （2）细胞膜具有流动性，被漂白区域的荧光恢复，除了荧光自行恢复，还可能是被漂泊区域内外的膜蛋白分子相互运动的结果。未被漂白的分子移动到漂白区域，使荧光恢复。 （3）去除胆固醇后，漂白区域荧光恢复时间缩短（说明分子运动变快），说明胆固醇对膜中分子运动具有抑制（或限制）作用；该结果支持②的推测（因为胆固醇通过影响分子流动性，改变了恢复速率）。 （4）最终恢复的荧光强度比初始强度低，即荧光强度下降，则可能的原因是某些分子处于相对静止状态。 该研究中分子的移动体现了细胞膜具有流动性。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $