人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞膜的结构和功能同步练习题

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1.系统的边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜,以下有关细胞膜功能的说法错误的是 ( )
A.细胞膜对于物质的运输具有选择性,细胞需要的物质可以进入细胞
B.动物细胞之间的信息传递需通过激素与靶细胞受体结合来实现
C.植物细胞间的胞间连丝,能进行信息交流和物质转运
D.多细胞生物体内,细胞通过细胞膜进行细胞间的多种相互作用
2.如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析,下列说法不正确的是 ( )
A.功能①在生命起源过程中具有重要作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的
C.激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯
3.如图是细胞间的三种信息交流方式,请据图分析回答下列问题:
A B C
(1)图A表示内分泌细胞分泌的激素,随① 到达全身各处,与 表面的② 结合,从而将信息传递给靶细胞。
(2)图B表示通过相邻两细胞的 ,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,图中③表示 ,③需要与靶细胞膜上的 结合。
(3)图C表示相邻两植物细胞之间形成 ,携带信息的物质从一个细胞传递给另一个细胞,图中④表示 。
(4)在多细胞生物体内,各个细胞之间都保持功能的协调,才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质的交换和能量的转化,也依赖于信息的交流,这种交流大多与 的结构和功能有关。
【对细胞膜成分和结构的探索】
4.如图表示磷脂分子的几种排列方式,在细胞膜中下列哪种排列方法是正确的 ( )
A B
C D
5.下列有关细胞膜成分和结构的叙述,错误的是 ( )
A.制备细胞膜时可用鸡血作为材料
B.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
C.细胞膜功能越复杂,蛋白质的种类与数量就越多
D.脂溶性物质容易穿过细胞膜
6.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 ( )
7.在人类对细胞膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是 ( )
A.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架
B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧
C.两种模型都认为组成细胞膜的主要物质是蛋白质和脂质
D.两种模型都认为组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动
8.如图是真核细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示物质。下列有关说法错误的是( )
A.①②③在细胞膜上都是运动的
B.细胞识别与①有关
C.②在细胞膜上的分布是不均匀的,在物质运输等方面具有重要作用
D.人体成熟红细胞的③的单层分子的面积等于该细胞所有膜面积的两倍
9.如图为细胞膜的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
(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)白细胞吞噬细菌的现象体现了细胞膜的 性,这是因为 。
(3)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 (填写序号)。
(4)细胞膜的外侧是 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)侧,判断的依据是 。
(5)图中②所具有的与其在细胞膜中排布方式有关的特点是 ;除②外,细胞膜中另一种脂质物质是 ,该物质对于维持细胞膜的稳定性具有重要作用。
【能力提升】
1.提取生物膜中的磷脂分子,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,下列相关叙述错误的是 ( )
A.磷脂分子在水中能自发形成磷脂双分子层是因为其具有亲水的“头部”和疏水的“尾部”
B.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
C.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
D.该脂质体与细胞膜融合是利用它们都具有流动性这一功能特性
2.图1是用不同荧光染料标记人和小鼠细胞表面抗原(HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质)进行融合的实验;图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列叙述错误的是 ( )

图1 图2
A.图1所示的实验可以证明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的
B.温度不会影响图1实验中蛋白质的运动速率
C.图2中的研究结果可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的
D.细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量
3.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并绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。请回答问题:
图1 图2
(1)细胞膜的主要成分是 ,实验中通常对膜上的 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自行恢复;② 。
(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 (填“促进”或“限制”)作用。
(4)此项研究说明细胞膜的结构特性是 。
3.1 细胞膜的结构和功能 课时练习
【基础练习】
1.B 细胞膜具有控制物质进出的功能,细胞需要的物质可以进入细胞,不需要的物质不容易进入细胞,A正确;动物细胞之间的信息传递可以通过激素与靶细胞受体结合实现,也可通过细胞之间直接接触来实现,如精子与卵细胞结合,B错误;植物细胞能通过胞间连丝进行信息交流和物质转运,C正确;细胞通过细胞膜进行细胞间的信息交流等多种相互作用,D正确。
2.B 细胞膜将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定,功能①在生命起源过程中具有重要作用,A正确;细胞控制物质进出功能是有一定限度的,超过一定限度有害物质也能进入细胞,比如重金属中毒,B错误;激素调控生命活动需要靶细胞受体识别相应信号分子,C正确;相邻的植物细胞可通过胞间连丝进行通讯,D正确。
3.答案 (1)血液 靶细胞 受体 (2)细胞膜接触 与膜结合的信号分子 受体 (3)通道 胞间连丝 (4)细胞膜
解析 图A表示内分泌细胞分泌的激素,随血液到达全身各处,与靶细胞表面的受体结合进行信息传递。图B表示的是细胞膜直接接触,③表示的是信号分子,信号分子也需要与靶细胞膜上的受体结合,如精子和卵细胞之间的识别和结合就是细胞膜直接接触。图C表示的是植物细胞间形成通道进行交流,如胞间连丝。
4.A 细胞膜中,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,磷脂分子疏水的尾部与尾部相连,亲水的头部分别朝向膜内和膜外。
5.A 哺乳动物成熟的红细胞是制备纯净细胞膜的良好材料,而鸡的红细胞中因含有其他膜结构而不利于获取纯净细胞膜,A错误;细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,此外还含有少量的糖类,脂溶性物质容易穿过细胞膜,不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜,B、D正确;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,C正确。
归纳总结 细胞膜上蛋白质的三种常见功能
(1)运输功能:细胞膜上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。
6.C 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,提出细胞膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的;细胞膜的流动镶嵌模型由辛格和尼科尔森提出,C错误。
7.C 罗伯特森提出了细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的假说,且其将细胞膜描述为静态的统一结构;流动镶嵌模型的内容是细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,磷脂双分子层是膜的基本支架,且细胞膜不是静止不动的,构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动,C正确。
8.A 图中①是糖蛋白,具有细胞识别等功能,②是蛋白质,③是磷脂双分子层,膜结构中的磷脂和大多数蛋白质分子是可以运动的,A错误,B正确。②蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中: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,分布是不对称和不均匀的;这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用,C正确。人体成熟红细胞中只有细胞膜一种膜结构,由于细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,因此磷脂的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍,D正确。
归纳总结 细胞膜结构特性和功能特性的关系
9.答案 (1)蛋白质 氨基酸 ② 磷脂双分子层 (2)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 (3)③ (4)Ⅰ Ⅰ侧有①糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜外侧 (5)头部具有亲水性,尾部具有疏水性 胆固醇
解析 分析题图,①表示糖蛋白,②表示磷脂双分子层,③表示蛋白质,Ⅰ侧含有糖蛋白,为细胞膜的外侧。(5)在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。磷脂分子由亲水性头部和疏水性尾部组成。
【能力提升】
1.D 根据球形脂质体的双层脂分子的亲水端、疏水端,推测图中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,A、B、C正确。脂质体与细胞膜具有一定的流动性是其结构特性,D错误。
2.B 图1所示的实验可以证明细胞膜具有流动性,A正确;温度能够影响图中抗原(蛋白质)的运动速率,B错误;图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外侧所占比例不同,可证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的,C正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,膜上的蛋白质种类和数量越多,细胞膜的功能越复杂,D正确。
3.答案 (1)磷脂和蛋白质 蛋白质 (2)被漂白区域内外的膜蛋白分子可相互运动 (3)限制 (4)具有一定的流动性
解析 (3)用高强度激光照射细胞膜的某区域,该区域瞬间被“漂白”,一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,若去除细胞膜中的胆固醇,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。
选项
实验
推测或结论
A
英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力
细胞膜除了含脂质分子外,可能还附有蛋白质
B
戈特和格伦德尔将从红细胞中提取的脂质铺展成单分子层后,测得单分子层面积是红细胞表面积的2倍
细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层
C
罗伯特森在电镜下看到了细胞膜的暗—亮—暗的三层结构
提出细胞膜的流动镶嵌模型
D
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
细胞膜具有流动性