人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能巩固练习

第3章　细胞的基本结构

第1节　细胞膜的结构和功能

基础过关练

题组一　说出细胞膜的功能

1.(2020山东师大附中高一期中)以下哪项不属于细胞膜的功能(　　)

A.将细胞与外界环境分开

B.控制物质进出细胞

C.进行细胞间信息交流

D.促进物质的运输

2.(2020河北辛集中学高一期中)如图为细胞间信息交流的一种方式,下列有关叙述不正确的是(　　)

A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能

B.图中乙细胞表示靶细胞

C.图中a表示信号分子(如激素)

D.图中b表示细胞膜上的载体

3.(2020四川成都七中高一期中)下列关于真核细胞细胞膜的叙述,正确的是(　易错　)

A.细胞膜上的受体是细胞间信息交流必需的

B.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇

C.细胞膜的特定功能主要由膜蛋白决定

D.细胞膜作为系统的边界,细胞不需要的物质一定不能进入细胞

4.(2020山东烟台高一期中)硝苯地平是一种常见的降压药,它的作用机理是通过抑制细胞膜上的Ca2+通道,使流入细胞的Ca2+减少,从而导致血压降低。这体现了　(　　)

A.细胞膜能将细胞与外界环境分隔开

B.细胞膜能保护细胞内部的结构

C.细胞膜可以控制物质进出细胞

D.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的数量越多

5.细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解,不正确的是(　　)

A.细胞需要的物质可以进入细胞

B.细胞中的成分如核酸等不会轻易流失到细胞外

C.细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞

D.由于细胞膜的存在,致病的病毒、细菌等微生物都不能进入细胞

6.如图所示实验,体现了细胞膜的功能为(　　)

A.控制物质进出

B.将细胞与外界环境隔开

C.进行细胞间的信息交流

D.物质运输

7.(2020山东菏泽高一期末)食醋中的醋酸成分是活细胞不需要的小分子物质,蔗糖则是活细胞需要的物质。用食醋和蔗糖可将新鲜大蒜头腌成糖醋蒜,其原因是(　　)

A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙中

B.醋酸和蔗糖分子均能被吸附在活细胞表面

C.醋酸能固定和杀死活细胞,使细胞失去了选择性

D.因腌的时间过久,两种物质均慢慢地进入活细胞

8.(2020福建福州八县一中高一期中)据图回答下列问题:

(1)图中体现的是细胞膜　　　　　　　　　　　　的功能;除了图中所示的方式外,高等植物相邻细胞之间还可以通过　　　　　来完成此项功能。 

(2)细胞膜除了上述功能外,还具有　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　的功能。 

(3)图1中的A细胞与图2中的甲细胞表示的是　　　　的细胞。 

(4)图1中的A细胞如果是内分泌细胞,它所分泌的化学物质是　　　　,这种物质通过血液运输到全身,可与B细胞膜上的　　　　结合。 

(5)图2中的1表示的是　　　　,图2中的2的化学本质绝大多数是　　　　　　。 

题组二　描述细胞膜的组成成分

9.(2020山东日照五莲高一期中)细胞膜具有将细胞与环境分开、控制物质进出细胞、信息交流三种主要功能,这些功能与组成细胞膜的哪种物质最有关系(　　)

A.磷脂 B.糖类 C.固醇 D.蛋白质

10.(2020北京丰台高一期中改编)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(　深度解析　)

A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜

B.磷脂双分子层的内部是疏水的

C.细胞膜的蛋白质分子仅有物质运输功能

D.细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型

11.若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中,下列能正确反映其分布的图是(　　)

12.(2020山东师大附中高一期中)对生物膜结构的探索经历了漫长的过程,下列说法正确的是(　　)

A.欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的”

B.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜

C.流动镶嵌模型是由辛格和罗伯特森共同提出的

D.在建立生物膜模型过程中,实验技术的进步起了关键性的推动作用

13.提取细胞膜中的磷脂分子,将其放入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相应细胞。下列关于细胞膜和脂质体的叙述,错误的是(　　)

A.该脂质体与细胞膜在功能上的主要区别是前者无选择透过性

B.磷脂分子在水中能自发形成脂双层是因为它是一个两性分子

C.在A处嵌入水溶性药物,利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞

D.在B处嵌入脂溶性药物,利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞

14.(2020河南洛阳高一期末)细胞是开放的生命系统,细胞膜是系统的边界。有人说:“把细胞膜比喻为围墙,不如比喻为细胞的大门。”对这句话的评价错误的是　(　　)

A.细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子,比喻为围墙有道理

B.细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,就像围墙上开了小门

C.细胞膜的载体蛋白具有选择性,而脂质成分不具有选择性

D.代谢所需原料和代谢产生的废物都要经过细胞膜,所以细胞膜是细胞的大门

题组三　认识细胞膜的流动镶嵌模型

15.(2019山东济南高一上期末)用一个乒乓球,下面扎两根铁丝,可制成简易的磷脂分子,下列说法错误的是　(　　)

A.乒乓球表示磷脂分子的“头”部

B.铁丝表示磷脂分子的“尾”部

C.类似的小球应该制成两层

D.两层小球可表示生物膜的流动镶嵌模型

16.细胞膜与其完成各种生理功能相适应的极为重要的结构特点是(　　)

A.磷脂排列成双分子层

B.膜物质分子的运动使其具有流动性

C.两侧膜物质分子排列不对称

D.蛋白质分子贯穿或镶嵌于磷脂双分子层

17.(2020海南临高中学高一期中)如图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,有关说法正确的是(　　)

A.组成细胞膜的化学元素是C、H、O、N

B.细胞膜结构特点是选择透过性

C.细胞识别与物质①有关

D.由③可知细胞膜是双层膜

18.如图为细胞膜的亚显微结构模式图,据图回答下列问题:

(1)细胞膜的化学成分主要是　　　　　　　,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　　　　　　　　　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　　　　　　　　　　　　。 

能力提升练

题组一　综合分析细胞膜的结构与功能

1.(2020山东临沂高一期末,)紫杉醇是目前发现的举世瞩目的抗癌明星,它通过促进微管蛋白聚合、抑制解聚,从而抑制肿瘤细胞分裂。紫杉醇脂质体是将紫杉醇药物包封于具有类细胞结构的脂质体微粒中而形成的微型囊泡体,它能减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性,从而提高药物的疗效,减少不良反应。下列叙述错误的是(　　)

A.脂质体和细胞膜中蛋白质的种类和数量差别不大

B.脂质体的主要脂质成分是磷脂,可能含有少量的胆固醇

C.脂质体与细胞膜发生融合,依赖于膜结构的流动性

D.脂质体作为药物载体,与癌细胞融合后释放药物抑制其无限增殖

2.(2020山东临沂罗庄高一期中,)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

3.(2020北京丰台高一期中,)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:

(1)细胞膜以　　　　　　　为基本支架,此外还含有　　　　和　　　　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强度得以恢复,推测其可能的原因有:①被漂白物质的荧光会　　　　;②被漂白区域内外　　　　分子相互运动的结果。 

(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”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)由图2可知最终恢复的荧光强度比初始强度　　　　,可能是荧光强度会自主下降或某些分子　　　　　　。 

(5)此项研究说明细胞膜具有　　　　　　　　。 

题组二　综合分析细胞膜的结构

4.(2020山东德州高一期中,)如图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,相关说法正确的是(　　)

A.根据①可推断A为细胞内侧

B.③大多能运动而②静止不动

C.③构成细胞膜的基本支架

D.物质进出细胞与③无关

5.(原创)()2020年初,新冠病毒肆虐中华大地,3月4日,西湖大学周强实验室的研究论文在美国《科学》杂志上发表,他们首次成功解析了新型冠状病毒细胞受体(人体的肺、心脏等细胞膜表面的一种蛋白质)ACE2(血管紧张素转化酶2)的全长三维结构、以及新型冠状病毒表面S蛋白受体结合结构域(S蛋白与ACE2相结合的部位)与细胞表面受体ACE2全长蛋白复合物的三维结构。为疫苗的研制和有效药物的开发提供了条件。下列相关叙述中不正确的是(　　)

A.ACE2是具有识别作用的人体细胞的糖蛋白

B.S蛋白是位于新型冠状病毒内部的糖蛋白

C.新型冠状病毒是以ACE2为突破口进入人体的

D.组成人体蛋白质的氨基酸共有21种

基础过关练

1.D　细胞膜作为细胞的边界,其功能为将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。促进物质的运输不属于细胞膜的功能。

2.D　题图表示甲细胞与乙细胞之间通过化学物质进行信息交流,体现了细胞膜具有细胞间信息交流的功能,A正确。甲细胞为发出信号的细胞;乙细胞为接受信号的细胞,即靶细胞,B正确。图中a表示甲细胞产生的信号分子,如激素;b表示靶细胞膜上接受信号分子的受体,C正确,D错误。

3.C　高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行细胞间的信息交流,不需要细胞膜上的受体,A错误;构成膜的脂质主要是磷脂和胆固醇,不含脂肪,B错误;蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用,生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定,C正确;细胞膜控制物质进出细胞的功能是相对的,细胞不需要的物质如细菌、病毒,也可能进入细胞,D错误。易错提醒

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.C　由题意可知,硝苯地平通过抑制细胞膜上的Ca2+通道,使流入细胞的Ca2+减少,从而导致血压降低,这体现了细胞膜可以控制物质进出细胞的功能。

5.D　细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,主要体现在: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,细胞中的代谢废物和有害物质需要排出细胞,细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外,A、B、C正确;细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的,一些致病的病毒、细菌等微生物可能会通过细胞膜侵入细胞,D错误。

6.A　由题图可知,用红墨水处理正常的玉米种子和煮熟的玉米种子,一段时间后用清水冲洗,正常的玉米种子胚细胞不呈红色,说明红墨水不能进入胚细胞,煮熟的玉米种子胚细胞呈红色,说明红墨水能通过细胞膜进入胚细胞,此实验说明了活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞。

7.C　细胞膜具有控制物质进出的功能,细胞需要的一些离子和小分子可以通过,而细胞不需要的其他的离子、小分子和大分子则不能通过。醋酸是活细胞不需要的小分子物质,一般不能通过细胞膜进入细胞内,但当新鲜的大蒜细胞处于醋酸分子营造的酸性环境时,细胞会被杀死,导致细胞膜失去控制物质进出的功能,此时外界溶液中的醋酸分子和蔗糖分子可以大量进入细胞内,最终将新鲜的大蒜头腌制成糖醋蒜,C符合题意。

8.答案　(1)进行细胞间的信息交流　胞间连丝　(2)将细胞与外界环境分隔开　控制物质进出细胞　(3)发出信号　(4)激素　受体　(5)信号分子　蛋白质(糖蛋白)

解析　(1)题图1体现了A、B细胞之间可通过化学物质进行信息交流,图2体现了相邻两个细胞可通过直接接触进行细胞间的信息交流,两图都体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能;细胞间的信息交流除了图中所示的方式外,还可以通过通道进行,如高等植物相邻细胞之间的胞间连丝。(2)细胞膜的功能有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。(3)由题图可知,图1中的A细胞与图2中的甲细胞表示的均是发出信号的细胞,都将信息传递给另一个细胞。(4)图1中的A细胞如果是内分泌细胞,它所分泌的化学物质是激素,激素通过血液运输到全身,可与B细胞膜上的受体结合。(5)由图可知,图2中的1表示的是信号分子,2表示接受信号分子的受体,受体的化学本质绝大多数是蛋白质(糖蛋白)。

9.D　细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量糖类,其中蛋白质在细胞膜行使功能时起最重要作用。

10.C　细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,该结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜,A正确;磷脂双分子层的内部为疏水端,外部为亲水端,B正确;细胞膜中的蛋白质分子具有物质运输功能,也可作为识别信号分子的受体进行细胞间的信息交流,C错误;细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型,D正确。

归纳拓展

细胞膜中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。

11.A　组成细胞膜的磷脂分子既有亲水的部分,又有疏水的部分,亲水的部分为磷脂分子的“头”部,疏水的部分为磷脂分子的“尾”部,因此,磷脂分子在水中呈现出“头”部在水中,而“尾”部在空气中的分布,即题图A所示的分布情况。

12.D　欧文顿通过用多种化学物质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,A错误;生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型能解释溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜,不能解释细胞膜的流动性,B错误;流动镶嵌模型是由辛格和尼科尔森共同提出的,C错误;在建立生物膜模型过程中,实验技术的进步起了关键性的推动作用,D正确。

13.A　题中的脂质体是由磷脂双分子层构成的结构,该脂质体上没有蛋白质,只有易溶于脂质的物质才容易进入该脂质体,所以该脂质体也具有一定的选择透过性,A错误。磷脂分子存在亲水的“头”部和疏水的“尾”部,故在水中能自发形成脂双层,B正确。球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外,疏水端朝内,所以图中A处可嵌入水溶性药物,B处可嵌入脂溶性药物;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂也是脂质,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、D正确。

14.C　依据相似相溶原理,细胞膜的脂质成分可以阻挡大部分极性分子,故将细胞膜比喻为围墙有道理,A正确;细胞膜上有专门供某种物质通过的通道蛋白,允许一些物质通过,就像围墙上开了小门,B正确;细胞膜的载体蛋白和脂质都具有选择性,C错误;细胞膜控制物质进出,细胞代谢所需原料和产生的废物都要经过细胞膜,因此可将细胞膜比喻为细胞的大门,D正确。

15.D　乒乓球表示磷脂分子的“头”部,铁丝表示磷脂分子的“尾”部,A、B正确;磷脂双分子层构成膜的基本支架,故类似的小球应该制成两层,C正确;两层小球仅表示磷脂双分子层,不能表示生物膜的流动镶嵌模型,还需在磷脂双分子层中加入一些蛋白质分子等,D错误。

16.B　细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂分子和绝大多数的蛋白质能够运动,体现了细胞膜的结构特点,即具有一定的流动性。细胞膜的流动性对细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都非常重要。

17.C　细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,则组成细胞膜的化学元素主要是C、H、O、N、P,A错误;细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性,B错误;图中①为糖蛋白,具有细胞识别的功能,C正确;细胞膜是单层膜,D错误。

18.答案　(1)脂质和蛋白质　②　磷脂双分子层　(2)糖蛋白　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)组成细胞膜的化学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,体现了细胞膜的信息交流的功能。(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。

能力提升练

1.A　脂质体是由脂质构成的,脂质体中没有蛋白质,A错误;由图可知,脂质体能与动物细胞膜融合,由此可推测脂质体的膜成分与动物细胞膜相似,主要脂质成分为磷脂,有可能含有少量胆固醇,B正确;膜结构具有流动性,因而脂质体能与细胞膜发生融合,C正确;紫杉醇脂质体作为紫杉醇药物载体,与癌细胞融合后释放的紫杉醇,能抑制癌细胞无限增殖,D正确。

2.C　磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,将细胞膜的磷脂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器,因此上皮细胞中的磷脂分子铺成单层的面积大于细胞表面积的2倍,即S1>2S2。

3.答案　(1)磷脂双分子层(脂双层)　蛋白质　糖类　(2)自行恢复　膜蛋白　(3)限制　②　(4)低(弱)　处于相对静止状态　(5)(一定的)流动性

解析　(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架;细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外还有少量糖类。(2)对膜蛋白进行荧光标记,被标记的膜蛋白被漂白后可能会自行恢复,或者被漂白区域内外的膜蛋白相互运动进而导致细胞膜上被漂白区域的荧光强度得以恢复。(3)去除细胞膜中的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”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限制作用,进而说明被漂白区域内外膜蛋白分子可以相互运动。(4)由图2可知最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态。(5)此项研究说明细胞膜具有一定的流动性。

4.C　由题图可知,①表示糖蛋白,②表示蛋白质,③表示磷脂双分子层。糖蛋白分布在细胞膜的外侧,故A为细胞外侧,B为细胞内侧,A错误;磷脂双分子层和大多数蛋白质都能运动,B错误;磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,C正确;物质进出细胞与磷脂双分子层有关,D错误。

5.B　ACE2是位于人体细胞膜表面的具有识别作用的一种蛋白质,为糖蛋白,A正确;S蛋白是位于新型冠状病毒表面的蛋白质,能与ACE2结合,是一种糖蛋白,B错误;新型冠状病毒表面的S蛋白与人体细胞膜表面的ACE2结合,像是钥匙打开了锁一样,打开了进入细胞的门,C正确;组成人体蛋白质的氨基酸有21种,D正确。