人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜的结构和功能课后练习题

3.1　细胞膜的结构与功能　　　　　　　　　

一、选择题

1.用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。该实验所利用的细胞膜的功能是（　　）

A.进行细胞间的信息交流       B.保护细胞内部结构

C.流动性                                   D.选择透过性

2.在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的（　　）

A.将细胞与外界环境分隔开的功能

B.控制物质进出细胞的功能

C.进行细胞间信息交流的功能

D.具有保护和支持功能

3.作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。图示模型表示细胞甲分泌的激素作用于细胞乙，此过程主要表明了细胞膜的何种功能（　　）

A.将细胞与外界环境分开

B.控制物质进出细胞

C.进行细胞间的信息交流

D.进行细胞间的物质运输

4.右图是细胞膜部分功能模式图（胰岛素调控生命活动需要和细胞膜上的受体结合）。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表示进入细胞的物质对细胞都有利

C.胰岛素调控生命活动可用功能③表示

D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流

5.据最新研究发现，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，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。上述材料体现了（　　）

A.细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂

B.细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞

C.细胞膜具有信息交流的功能

D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质

6.人体内小肠绒毛上皮细胞和口腔上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在（　　）

A.糖类的含量及种类不同       B.蛋白质的含量及种类不同

C.脂质的含量及种类不同       D.结构模型不同

7.将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后静置一段时间，下列图示现象不可能出现的（　　）

8.用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积为S1，设细胞表面积为S2，则S1与S2关系最恰当的是（　　）

A.S1=2S2　               　B.S2>2S1                                  C.S1>2S2　　          D.S2<S1<2S2

9.下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与推测或结论之间对应关系错误的是（　　）

注：蛋白质在蛋白酶的作用下可水解为氨基酸。

10.细胞膜非常薄，使用高倍显微镜也难以看清它的真面目，人们对细胞膜化学成分与结构的认识经历了很长的过程。下列关于细胞膜成分和结构探索历程的叙述正确的是（　　）

A.根据脂溶性物质容易穿过细胞膜证实细胞膜是由脂质组成的

B.根据对细胞膜表面张力的研究推测出膜中附有蛋白质

C.电镜下观察到的细胞膜都由脂质—蛋白质—脂质三层结构构成

D.流动镶嵌模型认为细胞膜的磷脂和蛋白质都是可以运动的

11.利用冷冻蚀刻技术处理细胞膜，并用电镜观察，将观察结果绘制成图。下列有关说法错误的是              （　　）

A.BS侧表示细胞膜的外侧                   B.BF侧和PF侧都是亲水侧

C.图中蛋白质的分布是不对称的         D.该图表明细胞膜的基本支架是磷脂双分子层

12.单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体（如图），它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述正确的是（　　）

A.在a处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透过性将药物送入细胞

B.在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透过性将药物送入细胞

C.在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞

D.在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞　　　　　　　　　　　　　　　　

13.荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用，包括三个步骤：将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上，细胞膜呈现一定强度的绿色；激光照射漂白膜上部分区域绿色荧光，被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光；检测漂白部位的荧光强度。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是（　　）

甲                                                             乙

A.图乙结果说明细胞膜具有一定的流动性

B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率

C.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长

D.理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1

14.细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①~④表示其中的物质。下列叙述正确的是（　　）

A.①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关

B.②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关

C.已知②为胆固醇，所有细胞膜中都含有它

D.④在细胞膜行使功能方面起重要作用

15.（不定项）驱动的分子转子可与特定的细胞膜识别，经紫外光激活后，以每秒200万~300万转的转速进行旋转，改变细胞膜中磷脂分子的排列而完成钻孔，如图所示。下列有关说法正确的是（　　）

A.分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白

B.细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有选择透过性

C.细胞膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的亲水性有关

D.题图在亚显微结构水平上解释了分子转子完成钻孔的过程

二、非选择题

16.如图为细胞膜的亚显微结构模式图，据图回答下列问题：

（1）细胞膜的组成成分主要是　　　　　　　，细胞膜的基本支架是[　]　　                   　　。 

（2）动物细胞之间的识别与细胞膜上的　　　有关，体现了细胞膜　　　　　　　　　的功能。 

（3）叶绿体和线粒体等细胞结构中均有膜结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是　　　　　　　　　　　　　　。 

（4）有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，细胞表面积增大，膜的这种变化说明　　　　　　　　　　　　。 

17.如图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答：

（1）图中[③]　　　　的基本组成单位是　　　　。构成细胞膜基本支架的结构是[　]　　　　　　　。 

（2）与细胞膜的识别功能有关的结构是[　]　　　　　　。 

（3）白细胞吞噬细菌的现象体现了细胞膜的　　　　性，这是因为                                                                                                。

（4）不同的细胞，其细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的　　　　（填写标号）。 

（5）细胞膜的外侧是　　　　（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）侧，判断的依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　                                                                                    　　。 

（6）细胞膜的这种结构模型被称为　　　　　　。 

18.下面材料显示了科学家对生物膜的研究情况，请据下列材料分析回答相关问题。

材料一：研究人员将哺乳动物的成熟红细胞低渗处理造成溶血现象，使血红蛋白和无机盐等流出细胞外，剩下的“空壳”称为血影，并对其进行化学成分分析。

材料二：用丙酮从细胞膜中提取脂质（主要是磷脂），然后将提取的脂质放在一个特殊的水槽中，将其制成单分子层，并测量其表面积，将测量结果与红细胞表面积比较，发现这个单层分子的面积相当于红细胞表面积的两倍。一个磷脂分子由亲水的极性头部和疏水的非极性尾部构成。

（1）对红细胞低渗处理的方法是将红细胞放入蒸馏水中，一段时间后细胞将破裂，结合题干信息可推知，血影即为　　　　。 

（2）通过对血影研究以及其他方法测得线粒体膜的化学成分如表，据表推测线粒体　　　（填“内膜”或“外膜”）功能更复杂，原因是：　　　                                                                                                                                                                        。

（3）目前被大家公认的细胞膜的结构模型是　　　　　　　　；该模型认为细胞膜的基本支架是　　　　　　　　。 

参考答案

一、选择题

1.D　用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞的细胞膜丧失了选择透过性，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜的选择透过性。

2.B　题述膜结构可选择性地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染，这试图模拟的是细胞膜的控制物质进出细胞的功能，选择B。

3.C　据图分析，细胞甲分泌的相关激素进入血管，通过血液运输，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，进而传递信息，即通过血液运输完成信息交流，故选C。

警示：细胞间信息交流的两点提醒

（1）三种信息交流方式发生于细胞与细胞之间，不是细胞内的信息交流方式。

（2）细胞间信息交流并非都需要受体。通过化学物质传递信息、通过细胞膜直接接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体，但高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息不需要受体。

4.B　细胞膜是细胞的边界，可以保护细胞内部，如①所示；细胞膜可控制细胞内外的物质交换，如②所示；③表示信息分子与细胞膜上的受体蛋白结合；④表示细胞间通过通道进行信息交流。细胞膜的出现使细胞与外界环境分隔开，在生命起源过程中具有关键作用，A正确；功能②中细胞膜对物质进出细胞的控制能力是相对的，有害的物质也可能进入细胞，B错误；结合题干信息可知，胰岛素调控生命活动可用功能③表示，C正确；高等植物细胞可通过细胞通道进行信息交流，如胞间连丝，D正确。

归纳拓展

细胞膜上蛋白质的三种常见功能

（1）运输功能：细胞膜中的有些蛋白质可协助物质进行跨膜运输（详见第4章）。

（2）识别功能：细胞膜上的糖蛋白可识别信号分子，进行细胞间的信息交流。

（3）催化功能：细胞膜上有些蛋白质可起催化作用。

5.C　根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用”，可知内皮素与靶细胞的细胞膜上相应的受体结合后发挥作用。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，属于细胞膜的信息交流功能。

6.B　蛋白质在细胞膜行使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，题述两种细胞的细胞膜上的不同主要体现在蛋白质的含量及种类不同，B正确。

7.A　磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，把大量磷脂分子放入水中，磷脂分子会将头部朝向水环境，疏水的尾部凑到一起。A图的散布方式不是磷脂分子稳定存在的形式，故A错误。

8.C　将细胞膜的脂质分子铺成单层的面积恰好是细胞表面积的2倍，但由于口腔上皮细胞中还有一些具有膜结构的细胞结构，因此口腔上皮细胞中的脂质分子铺成单层的面积大于细胞表面积的2倍，即S1>2S2。

9.A　荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，说明了细胞膜具有一定的流动性，A错误；从红细胞膜中提取的脂质铺展成单分子层后，面积是红细胞表面积的2倍，说明了细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层，B正确；蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变，说明了细胞膜中含蛋白质，C正确；脂溶性物质更易通过细胞膜，根据相似相溶的特点，可推测细胞膜是由脂质组成的，D正确。

10.B　脂溶性物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，推测细胞膜是由脂质组成的，但没有证实细胞膜是由脂质组成的，A错误；根据对细胞膜表面张力的研究推测出膜中附有蛋白质，B正确；罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，并大胆地提出所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，C错误；流动镶嵌模型认为细胞膜的磷脂和大多数蛋白质是可以运动的，D错误。

11.B　有糖蛋白的一侧（BS侧）表示细胞膜的外侧，A正确；磷脂分子的头部（BS、PS侧）是亲水的，尾部（BF、PF侧）是疏水的，B错误；据图可以看出，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，其分布是不对称的，C正确；图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中构成细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，D正确。

12.C　磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，所以a处亲水，b处疏水，图中a处可嵌入水溶性物质，b处可嵌入脂溶性物质，利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部，C正确。

13.B　图乙中，激光照射部位荧光强度先降后升，说明细胞膜具有一定的流动性，故A正确。该技术可测定膜蛋白整体的流动速率，不能测定单个蛋白质的流动速率，故B错误。降低实验温度，细胞膜的流动性会减弱，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长，故C正确。激光照射会导致部分荧光蛋白不再发出荧光，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1，故D正确。

14.D　图示为细胞膜的流动镶嵌模型，其中①表示糖蛋白，位于细胞膜的外侧；②是磷脂分子，构成的磷脂双分子层是细胞膜的基本支架；③是胆固醇；④是蛋白质，其种类和含量与细胞膜的功能有关。①表示糖蛋白，位于细胞膜的外侧，A错误；②是磷脂分子，核仁与核糖体的形成有关，B错误；③为胆固醇，动物细胞的细胞膜中含有它，植物细胞的细胞膜中一般不含它，C错误；④蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，D正确。

15.ACD　细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白，A正确；细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有流动性，B错误；细胞膜中磷脂分子亲水的头部朝外，疏水的尾部朝内，C正确；生物流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构，故能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程，D正确。

二、非选择题

16.答案：

（1）脂质和蛋白质              　②   磷脂双分子层　

（2）糖蛋白　                 进行细胞间信息交流　

（3）膜上蛋白质的种类和数量不同　

（4）细胞膜具有一定的流动性

解析：（1）组成细胞膜的成分主要是脂质和蛋白质；由图可知，图中①为蛋白质、②为磷脂双分子层，而细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。（2）动物细胞之间的识别与糖蛋白有关，体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。（3）蛋白质在膜行使功能方面起着重要作用，不同膜结构中蛋白质的种类和数量不同，则膜执行的具体功能不同。（4）当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，细胞表面积增大，膜的这种变化说明细胞膜具有一定的流动性。

17.答案：

（1）蛋白质　               氨基酸　                ②　磷脂双分子层　

（2）①　糖蛋白　

（3）流动　组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止不动的，而是可以运动的　（4）③　

（5）Ⅰ　      Ⅰ侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧　

（6）流动镶嵌模型

解析：（1）细胞膜的亚显微结构模式图显示，细胞膜的基本支架是②磷脂双分子层，③蛋白质分子以不同方式镶嵌在②磷脂双分子层中。③蛋白质的基本单位是氨基酸。（2）糖链和蛋白质结合形成①糖蛋白，糖蛋白与细胞识别有关。（3）白细胞吞噬细菌的现象体现了细胞膜的流动性，其具有流动性主要是因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。（4）细胞膜上③蛋白质的种类和数量不同，决定了细胞膜的功能不同。（5）Ⅰ侧具有糖链，可以判断Ⅰ侧为细胞膜外侧。（6）细胞膜的图示结构模型称为流动镶嵌模型。

18.答案：

（1）细胞膜　

（2）内膜　                 内膜上蛋白质的比例比较高　

（3）流动镶嵌模型　            磷脂双分子层

解析：（1）利用哺乳动物的成熟红细胞通过一定的方法可制备出纯净的细胞膜，结合题干信息可知，“血影”为细胞膜。（2）蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多，根据表格推测线粒体内膜的功能更复杂，因为内膜上蛋白质的比例较高。（3）目前被大家公认的细胞膜的结构模型是流动镶嵌模型，磷脂双分子层是膜的基本支架。