3.1细胞膜的结构和功能2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

3.1细胞膜的结构和功能课后作业 姓名：___________班级：___________ 基础巩固 一、单选题 1．心肌细胞是构成心脏的主要细胞类型，心肌细胞膜有特殊的离子通道和载体蛋白。下列有关心肌细胞膜的说法错误的是（　　） A．主要由蛋白质分子和磷脂分子组成 B．具有流动性，膜中的磷脂分子可侧向自由移动 C．其上的通道蛋白能逆浓度梯度进行物质运输 D．其功能复杂性主要取决于膜蛋白的种类和数量 【答案】C 【详解】A、细胞膜的主要组成成分是脂质（以磷脂为主）和蛋白质，还含有少量糖类，因此心肌细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，A正确； B、细胞膜具有流动性，组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的大多数蛋白质可以运动，B正确； C、细胞膜上的通道蛋白能顺浓度梯度进行物质运输，C错误； D、蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能复杂性与膜蛋白的种类和数量正相关，膜蛋白种类、数量越多，膜功能越复杂，D正确。 2．如图表示细胞间信息交流的部分方式。下列说法正确的是（     ） A．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 B．图（2）不能体现精子与卵细胞的识别和结合 C．A细胞分泌的激素，可随血液到达全身各处，与靶细胞表面的受体结合，将信息传递给靶细胞 D．图（2）中甲是靶细胞，乙表示发出信号的细胞 【答案】C 【详解】A、细胞间信息交流不都需要细胞膜上的受体，例如高等植物细胞可通过胞间连丝完成信息交流，不需要受体参与，此外部分信号分子的受体位于细胞内部，因此细胞膜上的受体不是细胞间信息交流的必需结构，A错误； B、图2表示相邻细胞通过细胞膜直接接触进行信息交流的方式，精子与卵细胞的识别和结合就属于该种信息交流方式，因此图2可以体现该过程，B错误； C、图1为通过体液运输信号分子的信息交流模式，A细胞分泌的激素作为信号分子，可随血液到达全身各处，与靶细胞表面的特异性受体结合，完成信息传递，C正确； D、图2中甲细胞膜上的①是信号分子，乙细胞膜上的②是接收信号的受体，因此甲是发出信号的细胞，乙是靶细胞，D错误。 3．下图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是（     ） A．图中a代表信息分子，化学本质为糖蛋白，与②结合完成细胞间的信息交流 B．胰岛素调节血糖的过程中，信息交流方式与图A所示相同 C．精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式 D．图C所示的信息交流的方式不需要借助于细胞膜上受体 【答案】A 【详解】A、分析题图可知，图中a代表信息分子（如激素），激素的本质有多种类型，②为靶细胞膜上的受体，a与②结合完成细胞间的信息交流，A错误； B、激素调节中激素随体液运输，作用于靶器官和靶细胞，即胰岛素调节血糖的过程中，信息交流方式与图A所示相同，B正确； C、精子和卵细胞之间通过细胞膜的直接接触来完成信息交流过程，符合图B过程，C正确； D、图C是通过细胞间专门的通道胞间连丝传递信息，通过通道传递信息，不需要借助于细胞膜上受体，D正确。 4．细胞膜的结构是其功能的基础。图是经冷冻蚀刻技术处理的细胞膜电镜照片示意图，①~③代表膜上的不同结构。下列相关叙述错误的是（     ） A．图中BS面通常被识别为细胞膜的外侧，而PF面则暴露了磷脂双分子层的疏水区域 B．结构②以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些分子在物质运输等方面具有重要作用 C．结构③可表示糖蛋白，其糖链部分仅分布在细胞膜的内表面，参与细胞内的物质运输 D．膜功能的复杂程度，如能量转换、信息传递等，主要取决于膜上蛋白质的种类和数量 【答案】C 【详解】A、图中BS面与细胞外表面相连，PF面则对应于膜内部的疏水断面，A正确； B、结构②表示膜蛋白，膜上蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，有的镶在表面，有的部分或全部嵌入，有的贯穿，并在物质运输等方面具有重要作用，B正确； C、糖蛋白的糖链部分主要分布于细胞膜的外表面，用于细胞识别、免疫反应等，而非内表面，C错误； D、蛋白质是膜功能的主要执行者，膜功能的复杂程度主要取决于膜上蛋白质的种类和数量，D正确。 二、解答题 1．细胞膜流动镶嵌模型如图所示，其中①～④为组成细胞膜的分子或相关结构。回答下列问题： (1)图中物质①是______，其主要分布在细胞膜的______（填“内侧”或“外侧”），具有______等功能。 (2)物质③是______，其与细胞膜功能复杂程度的关系是____________。 (3)结构④是______，构成了细胞膜的基本支架。细胞膜具有一定的流动性，原因是_____________________。 (4)胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，与细胞膜的稳定性密切相关。在不同温度下，某小组测定两种膜的流动性指数（数值越大，流动性越强），结果见表： 温度条件 正常细胞膜流动性指数 去除胆固醇的膜流动性指数 低温（10℃） 42 28 高温（40℃） 55 81 在高温条件下，胆固醇会______（填“促进”或“限制”）膜的流动；在低温条件下，胆固醇会______（填“促进”或“限制”）膜的流动。 【答案】(1) 糖类 外侧 识别、进行细胞间的信息传递 (2) 蛋白质 细胞膜功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多 (3) 磷脂双分子层 构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多能运动 (4) 限制 促进 【详解】（1）图中①为糖类，糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，这类物质主要分布在细胞膜的外侧。糖蛋白具有识别、进行细胞间的信息传递的功能。 （2）物质③是蛋白质。细胞膜的功能复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量正相关：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 （3）结构④是磷脂双分子层，它是细胞膜的基本支架。细胞膜具有一定流动性的原因是组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多能运动。 （4）由题意可知，高温时，正常细胞膜流动性指数为55，去除胆固醇后指数升至81（流动性增强），说明高温时胆固醇限制了细胞膜的流动性。低温时，正常细胞膜流动性指数为42，去除胆固醇后指数降至28（流动性减弱），说明低温时胆固醇促进了膜的流动性。 拓展提高 1．研究人员在深海热泉口发现一种古菌（原核生物），和其他生物细胞膜中的酯键脂质不同，其细胞膜由独特的醚键脂质构成，其脂质分子尾部由异戊二烯链单元构成，并能通过氧化热泉中的一些无机物和质膜上的相关蛋白质驱动ATP合成。下列相关推测最合理的是（     ） A．该古菌的遗传物质是核糖核酸，以适应热泉的高温环境 B．该古菌与真核细胞质膜的基本支架相同，均为磷脂双分子层 C．该古菌合成ATP时可能利用了一种与膜结合的酶复合体 D．该发现为地球生命起源于“热汤假说”提供了决定性证据 【答案】C 【详解】A、古菌属于细胞生物，所有细胞生物的遗传物质都是DNA（脱氧核糖核酸），只有部分病毒遗传物质是RNA，因此该古菌遗传物质不可能是核糖核酸（RNA），A错误； B、该古菌的细胞膜是醚键脂质，其脂质分子尾部由异戊二烯链单元构成，不是磷脂分子，而真核细胞膜主要是磷脂（酯键脂质）分子构成，磷脂分子尾部由脂肪酸链单元构成，B错误； C、该古菌属于原核生物，没有线粒体，能通过氧化热泉中的一些无机物和质膜上的相关蛋白质驱动ATP合成，因此推测合成ATP的场所是膜结合的酶复合体，C正确； D、该发现可以支持、佐证生命起源的热汤假说，只能作为参考证据，但不能称之为决定性证据，D错误。 2．间体是原核细胞细胞膜内陷形成的小泡或细管样结构，其中含有参与有氧呼吸电子传递链的组成成分——细胞色素，并与细胞分裂过程的DNA 复制和分配有关。下列叙述错误的是（     ） A．图示结构不会在引起肺炎的支原体细胞中观察到 B．推测原核细胞的有氧呼吸在细胞膜和细胞质基质中进行 C．原核细胞的分裂过程中不能观察到 DNA 和蛋白质复合体——染色体 D．大多数原核细胞的间体主要成分是磷脂，胆固醇也参与其中 【答案】D 【详解】A、支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物，图示结构包含细胞壁，因此无法在支原体细胞中观察到该结构，A正确； B、原核细胞无线粒体，有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，题干表明间体（细胞膜内陷形成的结构）含有参与有氧呼吸的相关成分，可推测原核细胞有氧呼吸在细胞膜和细胞质基质中进行，B正确； C、染色体是真核细胞特有的结构，由DNA和蛋白质结合形成，原核细胞无染色体，分裂过程中观察不到染色体，C正确； D、胆固醇是动物细胞膜的特有组分，原核细胞细胞膜不含胆固醇，间体由细胞膜内陷形成，因此间体中不含胆固醇，D错误。 3．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)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)①所表示的物质是_____________，它与细胞表面的______________等功能有密切联系。 (3)构成膜的基本支架是______________，将多个②分子放在盛有水的容器中，最终的排列方式最可能为下图的____________。 A．  B．C．  D． (4)研究细胞膜有重要的应用价值，可模拟生物膜的__________的功能特性对海水进行淡化处理。 (5)科学家将磷脂制成包裹药物的小球即为脂质体如图乙，通过小球膜与细胞膜的融合，将药物送入细胞。若该药物为脂溶性药物，则应包裹在图2所示结构中__________（填‘甲药物’或‘乙药物’）所在的位置。该过程体现了细胞膜具有__________的结构特点。 (6)作为药物运载体的脂质体，之所以能将药物“精准”送到靶细胞，其原因是_____________________；通过膜上嵌入的“导航”蛋白分子，能够实现细胞膜的功能之一，即_______________。与直接口服或静脉注射药物相比，利用脂质体作为药物“运输车”的优点有___________________（答出2点）。 【答案】(1)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器，能制备得到较纯净的细胞膜 (2) 糖蛋白 识别、细胞间的信息传递 (3) 磷脂双分子层 B (4)选择透过性 (5) 甲药物 一定的流动性 (6) 脂质体膜上嵌入的“导航”蛋白分子能特异性识别特定细胞表面的蛋白质分子（受体） 进行细胞间的信息交流 ①提高药物的靶向性，②保护药物不被降解，③控制药物释放速度等 【详解】（1）哺乳动物成熟的红细胞无细胞核、无具膜细胞器，因此不存在核膜和细胞器膜的干扰，吸水涨破后离心就能获得纯净的细胞膜，是制备细胞膜的理想材料。 （2）图中①是分布在膜外侧、由糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白，它与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。 （3）生物膜的基本支架是磷脂双分子层；磷脂分子头部亲水、尾部疏水，放入盛水容器中时，亲水头部会和水接触，疏水尾部避开水，因此排列为头部全部浸在水中、尾部朝向空气的B选项排布。 （4）生物膜的功能特性是选择透过性，可以选择性地让水分子通过、阻挡盐离子等溶质通过，因此可模拟该特性实现海水淡化。 （5）脂溶性药物易溶于磷脂的疏水尾部区域，对应图中嵌入磷脂双分子层内部的甲药物位置；脂质体膜和细胞膜融合的过程，依赖细胞膜的结构特点——具有一定的流动性。 （6）根据题干信息，作为药物运载体的脂质体，之所以能将药物“精准”送到靶细胞，其原因是脂质体膜上嵌入的“导航”分子能特异性识别特定细胞表面的蛋白质分子（受体）；“导航”蛋白能实现细胞间的信息交流。利用脂质体作为药物“运输车”的优点：①提高药物的靶向性，即通过嵌入“导航”蛋白，可以将药物精准地运送到病变细胞，减少对正常细胞的伤害；②保护药物不被降解，即脂质体可以包裹药物，避免其在运输过程中被体内的酶分解破坏；③控制药物释放速度等。 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课后作业 姓名：___________班级：___________ 基础巩固 一、单选题 1．心肌细胞是构成心脏的主要细胞类型，心肌细胞膜有特殊的离子通道和载体蛋白。下列有关心肌细胞膜的说法错误的是（　　） A．主要由蛋白质分子和磷脂分子组成 B．具有流动性，膜中的磷脂分子可侧向自由移动 C．其上的通道蛋白能逆浓度梯度进行物质运输 D．其功能复杂性主要取决于膜蛋白的种类和数量 2．如图表示细胞间信息交流的部分方式。下列说法正确的是（     ） A．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构 B．图（2）不能体现精子与卵细胞的识别和结合 C．A细胞分泌的激素，可随血液到达全身各处，与靶细胞表面的受体结合，将信息传递给靶细胞 D．图（2）中甲是靶细胞，乙表示发出信号的细胞 3．下图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是（     ） A．图中a代表信息分子，化学本质为糖蛋白，与②结合完成细胞间的信息交流 B．胰岛素调节血糖的过程中，信息交流方式与图A所示相同 C．精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式 D．图C所示的信息交流的方式不需要借助于细胞膜上受体 4．细胞膜的结构是其功能的基础。图是经冷冻蚀刻技术处理的细胞膜电镜照片示意图，①~③代表膜上的不同结构。下列相关叙述错误的是（     ） A．图中BS面通常被识别为细胞膜的外侧，而PF面则暴露了磷脂双分子层的疏水区域 B．结构②以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些分子在物质运输等方面具有重要作用 C．结构③可表示糖蛋白，其糖链部分仅分布在细胞膜的内表面，参与细胞内的物质运输 D．膜功能的复杂程度，如能量转换、信息传递等，主要取决于膜上蛋白质的种类和数量 二、解答题 1．细胞膜流动镶嵌模型如图所示，其中①～④为组成细胞膜的分子或相关结构。回答下列问题： (1)图中物质①是______，其主要分布在细胞膜的______（填“内侧”或“外侧”），具有______等功能。 (2)物质③是______，其与细胞膜功能复杂程度的关系是____________。 (3)结构④是______，构成了细胞膜的基本支架。细胞膜具有一定的流动性，原因是_____________________。 (4)胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，与细胞膜的稳定性密切相关。在不同温度下，某小组测定两种膜的流动性指数（数值越大，流动性越强），结果见表： 温度条件 正常细胞膜流动性指数 去除胆固醇的膜流动性指数 低温（10℃） 42 28 高温（40℃） 55 81 在高温条件下，胆固醇会______（填“促进”或“限制”）膜的流动；在低温条件下，胆固醇会______（填“促进”或“限制”）膜的流动。 拓展提高 1．研究人员在深海热泉口发现一种古菌（原核生物），和其他生物细胞膜中的酯键脂质不同，其细胞膜由独特的醚键脂质构成，其脂质分子尾部由异戊二烯链单元构成，并能通过氧化热泉中的一些无机物和质膜上的相关蛋白质驱动ATP合成。下列相关推测最合理的是（     ） A．该古菌的遗传物质是核糖核酸，以适应热泉的高温环境 B．该古菌与真核细胞质膜的基本支架相同，均为磷脂双分子层 C．该古菌合成ATP时可能利用了一种与膜结合的酶复合体 D．该发现为地球生命起源于“热汤假说”提供了决定性证据 2．间体是原核细胞细胞膜内陷形成的小泡或细管样结构，其中含有参与有氧呼吸电子传递链的组成成分——细胞色素，并与细胞分裂过程的DNA 复制和分配有关。下列叙述错误的是（     ） A．图示结构不会在引起肺炎的支原体细胞中观察到 B．推测原核细胞的有氧呼吸在细胞膜和细胞质基质中进行 C．原核细胞的分裂过程中不能观察到 DNA 和蛋白质复合体——染色体 D．大多数原核细胞的间体主要成分是磷脂，胆固醇也参与其中 3．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)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)①所表示的物质是_____________，它与细胞表面的______________等功能有密切联系。 (3)构成膜的基本支架是______________，将多个②分子放在盛有水的容器中，最终的排列方式最可能为下图的____________。 A．  B．C．  D． (4)研究细胞膜有重要的应用价值，可模拟生物膜的__________的功能特性对海水进行淡化处理。 (5)科学家将磷脂制成包裹药物的小球即为脂质体如图乙，通过小球膜与细胞膜的融合，将药物送入细胞。若该药物为脂溶性药物，则应包裹在图2所示结构中__________（填‘甲药物’或‘乙药物’）所在的位置。该过程体现了细胞膜具有__________的结构特点。 (6)作为药物运载体的脂质体，之所以能将药物“精准”送到靶细胞，其原因是_____________________；通过膜上嵌入的“导航”蛋白分子，能够实现细胞膜的功能之一，即_______________。与直接口服或静脉注射药物相比，利用脂质体作为药物“运输车”的优点有___________________（答出2点）。 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 $