内容正文:
周周练5 细胞膜的结构和功能、细胞器之间的分工
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C
一、选择题
1.(2026·湖北重点高中智学联盟高一期中)下列有关科学家历经长期探索、逐步揭示细胞膜成分和结构的历程的叙述正确的是( )
A.科学家通过鸡的红细胞的脂质铺展实验表明细胞膜中脂质以双层形式存在,为流动镶嵌模型提供了关键证据
B.罗伯特森观察到细胞膜为暗—亮—暗三层结构,提出细胞膜结构为脂质—蛋白质—脂质,并将其描述为静态的统一结构
C.欧文顿通过对植物细胞的通透性实验,发现脂溶性物质更易穿过细胞膜,推测细胞膜的主要组成成分中有脂质
D.科学家利用荧光标记法在人鼠细胞融合实验中证明细胞膜具有选择透过性
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解析:戈特和格伦德尔利用人的红细胞提取脂质铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,从而推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层,A错误;
罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈暗—亮—暗三层结构,认为膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,并将其描述为静态结构,B错误;
欧文顿通过对植物细胞通透性实验发现,脂溶性物质更易穿过细胞膜,据此推测细胞膜的主要组成成分中有脂质,C正确;
在人鼠细胞融合实验中,科学家利用荧光标记法标记不同膜蛋白,通过荧光分布变化证明细胞膜具有流动性,D错误。
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2.下图表示细胞间进行信息交流的三种方式,下列说法错误的是( )
A.图甲可表示激素经血液运输,并在靶细胞发挥作用的过程
B.图乙可表示精子和卵细胞识别的过程
C.图丙中的b表示胞间连丝,只能传递信息不能运输物质
D.细胞间的信息交流使细胞之间协作更加有序,形成一个整体完成各项生命活动
C
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解析:题图甲可表示激素经血液运输,并在靶细胞发挥作用的过程,A正确;
题图乙是细胞间通过直接接触进行信息交流,可表示精子和卵细胞识别的过程,B正确;
b表示胞间连丝,高等植物细胞之间可通过胞间连丝运输物质和传递信息,C错误;
细胞是生命活动的基本单位,细胞间的信息交流使细胞之间协作更加有序,形成一个整体完成各项生命活动,D正确。
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3.哺乳动物细胞膜具有不同类型的磷脂(SM、PC、PE、PS和PI),磷脂均由亲水性的头部和疏水性的尾部组成。PC与PE在细胞膜内外侧含量占比有较大差异。与PC相比,PE极性头部空间占位较小,二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响磷脂双分子层的曲度。下表为人体红细胞膜中几种磷脂分布的百分比。下列相关说法错误的是( )
C
磷脂类型 SM PC PE PS PI
细胞膜X侧的含量/% 21 18 5 3 3
细胞膜Y侧的含量/% 3 7 22 14 4
A.磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架
B.磷脂分子可以侧向自由移动是细胞膜具有一定流动性的原因之一
C.据表分析可知,Y侧是细胞膜的外侧
D.磷脂的不对称分布还与膜蛋白的分布有关
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解析:磷脂双分子层是膜的基本支架,A正确;
细胞膜具有流动性,主要表现为构成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,B正确;
细胞膜内侧的磷脂分子层较外侧的磷脂分子层曲度大,与PC相比,PE极性头部空间占位较小,故PE含量较多的一侧为细胞膜内侧,即Y侧为细胞膜内侧,X侧为细胞膜外侧,C错误;
细胞膜上的蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,膜蛋白的分布在一定程度上造成了磷脂的不对称分布,D正确。
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4.下列属于动物细胞和高等植物细胞共同具有的细胞器的一项是( )
A.细胞膜、核糖体、内质网、中心体、高尔基体、线粒体、溶酶体
B.叶绿体、核糖体、中心体、线粒体、溶酶体
C.细胞壁、叶绿体、核糖体、液泡、内质网、高尔基体
D.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D
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解析:细胞膜是细胞结构,不属于细胞器,叶绿体和液泡是部分植物细胞特有的细胞器,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中,高等植物细胞中不含中心体,A、B、C不符合题意;
核糖体是蛋白质的合成场所,内质网和高尔基体与蛋白质的合成或加工有关,细胞生命活动所需的能量大多来自线粒体,这四种细胞器是动物细胞和高等植物细胞共同具有的,D符合题意。
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5.结构与功能观是生命观念的重要内容,基于结构诠释功能,基于功能理解结构。下列关于细胞结构与功能相适应的叙述,正确的是( )
A.细胞膜上附着某些蛋白质,与细胞间信息交流的功能相适应
B.液泡内含有细胞液、糖类和色素,与其能进行光合作用的功能相适应
C.胰腺腺泡细胞含有丰富的内质网和溶酶体,与分泌消化酶的功能相适应
D.内质网和高尔基体膜上常附着核糖体,与其加工多肽链的功能相适应
A
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解析:细胞膜上附着的某些蛋白质可作为受体,与信号分子结合,起识别作用,与细胞间信息交流的功能相适应,A正确;
液泡不具有进行光合作用的功能,B错误;
胰腺腺泡细胞含有丰富的内质网和高尔基体,有利于分泌消化酶(蛋白质),但溶酶体不参与消化酶的分泌,C错误;
高尔基体膜上不附着核糖体,D错误。
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6.右图是某同学用光学显微镜观察黑藻叶肉细胞后绘制
的示意图,箭头表示叶绿体的运动方向。下列叙述正确
的是( )
A.该同学使用的装片中,细胞质的实际流动方向是逆时针
B.该同学的操作过程是取黑藻幼嫩小叶→染色→制片→观察
C.该同学观察细胞质的流动时,可选择液泡的运动作为观察指标
D.此实验可只用低倍镜进行观察
A
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解析:由题图可知,在显微镜视野中观察到细胞质是逆时针流动的,故细胞质的实际流动方向是逆时针,A正确;
黑藻幼嫩小叶可以直接观察,不用染色,B错误;
观察细胞质的流动时,可选择叶绿体的运动作为观察指标,C错误;
观察此实验时先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞,然后换用高倍镜观察,D错误。
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7.右图a、c表示细胞中的两种结构,b是它们共有的特征,
下列有关叙述正确的是( )
A.若b表示含有色素,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B.若b表示细胞器中含有的核酸,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C.若b表示产生水分子的生理过程,则a、c不可能是核糖体和高尔基体
D.若b表示磷脂,则a、c肯定不是核糖体和中心体
D
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解析:含有色素的细胞器有液泡和叶绿体,线粒体中不含色素,A错误;
含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体,B错误;
核糖体合成蛋白质的过程中有水产生,高尔基体形成多糖的过程中也会产生水,C错误;
磷脂是膜结构的组成成分,若b表示磷脂,则a、c肯定有膜结构,故不可能是核糖体和中心体,D正确。
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8.( 多选 )下图表示磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物(图中用“◎”表示)的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关叙述错误的是( )
A.当脂质体与特定细胞接触时,图a的
药物可利用细胞膜的结构特点进入细胞内
B.图a中是脂溶性的药物,图b中是水溶性的药物
C.若要让携带药物的脂质体对特定细胞起作用,可在脂质体上镶嵌某种蛋白质
D.脂质体的形成与磷脂分子在结构上具有一定的流动性的特点直接相关
BD
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解析:当脂质体与特定细胞接触时,脂质体与细胞膜发生融合,图a的药物可利用细胞膜的结构特点(流动性)进入细胞内,A正确。
图a药物被亲水性头部包围,为水溶性药物;图b药物被疏水性尾部包围,为脂溶性药物,B错误。
在脂质体上镶嵌某种蛋白质可起到特异性识别的作用,这样携带药物的脂质体就可被特定的细胞识别而发挥作用,C正确。
脂质体的形成与磷脂分子的头部具有亲水性、尾部具有疏水性的结构特性直接相关,D错误。
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9.( 多选 )科学家在电镜下观察到如右图所示的一种“线粒体—内质网结构偶联(MAM)”:线粒体外膜与内质网膜通过某种蛋白质介导连接形成的功能复合体(膜未融合),可快速传递Ca2+、调控能量代谢,以适应细胞生命活动的需求。下列有关细胞器的叙述错误的是( )
A.分离细胞中线粒体、内质网等细胞器,可采用
差速离心法,该方法依据细胞器大小等差异实现分离
B.细胞骨架可能参与MAM的空间定位与稳定,其成分是纤维素,还能维持细胞形态
C.MAM结构中发现一种由76个氨基酸构成的蛋白质,这些氨基酸可能各不相同
D.推测线粒体通过MAM为内质网供能,内质网合成的物质可通过MAM转运至线粒体
BC
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解析:差速离心法是分离细胞器的方法,其核心原理是利用不同转速产生的离心力,依据细胞器颗粒大小等差异逐步分离,A正确。
细胞骨架由蛋白质纤维构成,其具有维持细胞形态,锚定并支撑细胞器,参与细胞运动、物质运输等作用,推测细胞骨架可参与MAM的空间定位与稳定,B错误。
组成蛋白质的氨基酸有21种,而该蛋白质有76个氨基酸,说明其中有相同的氨基酸,C错误。
线粒体是细胞的“动力车间”,通过有氧呼吸产生能量,据题意可推测通过MAM的近距离连接快速为内质网供能;内质网合成的物质可通过MAM的连接区域直接转运至线粒体,提高转运效率,D正确。
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10.( 多选 )过氧化物酶体是一种含多种酶的细胞器,过氧化氢酶是其中的标志酶,可分解细胞代谢产生的过氧化氢。下图表示过氧化物酶体产生的一种途径。下列叙述正确的是( )
A.过氧化物酶体的形成与内质网有关
B.过氧化氢酶在过氧化物酶体中合成
C.基质蛋白和膜蛋白最初在游离的核糖体上合成
D.过氧化物酶体的功能可能与溶酶体相似
ACD
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解析:由题图可知,过氧化物酶体的形成与内质网有关,A正确;
过氧化氢酶属于蛋白质,在核糖体上合成,B错误;
据题图可知,基质蛋白和膜蛋白最初均在游离的核糖体上合成,C正确;
据题意可知,过氧化物酶体的功能可能与溶酶体相似,D正确。
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二、非选择题
11.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,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,如图1。检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。请回答问题:
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(1)细胞膜以________________为基本支架,此外还含有蛋白质等成分,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复,推测其可能的原因:①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会__________________;②被漂白区域内外的细胞膜成分分子________________的结果。
(3)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,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,该结果支持上述的推测________(填“①”或“②”)。
磷脂双分子层
自行恢复
相互运动
限制
②
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(4)由图2可知最终恢复的荧光强度比初始强度低,推测其可能的原因:a.荧光染料的荧光强度会随着时间流逝自主_______;b.漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于________的状态。若要证明推测a的成立,可以设计一个对照组,该组用荧光染料对细胞膜进行相同的处理,再对细胞膜上某一区域进行高强度激光照射,同时____________________________,预期结果是发现400 s时该区域相对荧光强度________________。
下降
静止
限制细胞膜上分子的运动
比初始强度低
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12.(2026·河北张家口高一期末)下图A、B是两类生物细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
(1)“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”,荷花植株中决定“碧”和“红”的色素分别位于细胞器__________(填图中标号)和__________(填图中标号)中。
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解析:“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”中,使植物出现“碧”是由于有叶绿体,叶绿体中含有叶绿素,而“红”则是由于液泡中含有花青素,故使荷花植株出现“碧”和“红”的细胞器分别是⑨叶绿体和⑩液泡。
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(2)与A图细胞相比,B图细胞中特有的含有核酸的细胞器是____________(填名称)。若某细胞含有两图中的各种细胞器,则该细胞可能为____________细胞。
解析:与A图细胞相比,B图植物细胞中特有的含有核酸的细胞器是叶绿体,是光合作用的主要场所。若某细胞含有两图中各种细胞器,则该细胞可能为低等植物细胞。
叶绿体
低等植物
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(3)发菜细胞中含有的细胞器是________(填图中标号)。
解析:发菜属于原核生物,细胞中含有的细胞器是⑦核糖体。
(4)细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力,如用台盼蓝染液处理动物细胞时,活细胞不着色,死细胞被染成蓝色,从而判断细胞是否死亡。这项技术表明,细胞膜作为细胞的边界,具有______________的功能。
解析:“染色排除法”依据的原理是活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,死细胞失去此功能,则死细胞被染成蓝色。
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控制物质进出细胞
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