生物必修1《分子与细胞》第2节 生物膜的流动镶嵌模型练习

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1．将两种海绵动物的细胞分散成单个，再进行混合培养，发现只有同种的细胞才能结合。与这种现象密切相关的细胞膜成分是( )
A．蛋白质 B．磷脂分子
C．糖蛋白 D．糖脂
解析：将两种细胞融合时发现只有同种的细胞才能结合，说明细胞之间能够识别其他细胞是同种还是异种细胞，而与细胞之间的识别有关的物质是细胞膜表面的糖蛋白。
答案：C
2．下列关于细胞膜结构的流动镶嵌模型的论点中，论述错误的是( )
A．磷脂排列成双分子层
B．蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中
C．膜物质是固定不动的
D．膜物质的运动使其具有流动性
解析：在细胞膜结构的流动镶嵌模型的论点中，磷脂排列成双分子层，蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中，构成生物膜的磷脂和蛋白质的运动使其具有流动性。
答案：C
3．异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是( )
A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
B．细胞膜的外表面有糖蛋白
C．细胞膜具有一定的流动性
D．细胞膜具有选择透过性
解析：细胞识别与细胞膜上的糖蛋白密切相关。
答案：B
4．人体白细胞能进行变形运动，穿出毛细血管壁，吞噬侵入人体的病菌，这个过程的完成依靠细胞膜的( )
A．选择透过性 B．保护作用
C．流动性 D．扩散
解析：变形运动是由结构特性决定的，结构特性主要指流动性。
答案：C
5．将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，并将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。用下列细胞作实验材料，与此结果最相符的是( )
A．人的肝细胞
B．蛙的红细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞
D．大肠杆菌细胞
解析：大肠杆菌细胞中只有细胞膜，没有其他膜结构，磷脂在细胞膜中呈双层排列，因此形成单层膜时表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。而人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞除细胞膜外还有核膜、各种细胞器膜。
答案：D
6．下图表示细胞膜的亚显微结构，请据图回答：
(1)细胞膜的基本骨架是[ ]__________。
(2)该结构的基本功能是______________________。与此相关的对生命活动至关重要的特性是______________________。
(3)细胞的识别、物质的跨膜运输等与图中________(选填图中字母)有关。
(4)叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是由于图中________(填图中字母)不同所致。
(5)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，而膜表面积扩大。对于膜的上述变化，合理的解释是________________。
解析：(1)磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架；(2)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，有利于细胞生命活动的正常进行；细胞膜除了具有保护细胞内部结构的功能以外，还有控制物质出入细胞的功能，即其生理特性是具有选择透过性；(3)(4)细胞膜的选择透过性对于细胞的生命活动至关重要，不同的膜结构其蛋白质不同，它们执行的具体功能就有很大的区别；(5)构成细胞膜的脂质分子和大多数蛋白质分子都可以运动，影响脂质运动的因素有多种，温度是其中的重要因素，在一定范围内升高温度，能增强脂质的流动性。
答案：(1)B 磷脂双分子层 (2)保护和运输(控制物质的出入)功能 选择透过性 (3)A (4)A (5)细胞膜具有一定的流动性
[能力提升练]
7．据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质较容易优先通过细胞膜，这是因为( )
A．细胞膜具有一定的流动性
B．细胞膜是选择透过性膜
C．细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
D．细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子
解析：磷脂占细胞膜总量的50%左右，并形成双分子层构成细胞膜的基本支架。磷脂与胆固醇、脂肪酸、维生素D等物质都属于脂质，具有相似的物理性质，根据相似相溶原理，脂质分子容易通过细胞膜。
答案：C
8．磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是( )
A．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内
B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内
C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同
D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对
解析：因磷脂分子的头部亲水、尾部疏水，且油滴内部贮油，所以磷脂的尾部向着油滴内，头部向油滴外，由单层磷脂分子构成。
答案：A
9．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在细胞膜上大多不是静止的
B．细胞识别与①有关
C．②在细胞膜上的分布是不均匀的
D．③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍
解析：该图是细胞膜的结构模式图，③的单分子层面积等于该细胞的细胞膜面积的两倍，但细胞中除细胞膜外，还有核膜、线粒体膜、内质网膜等。
答案：D
10．人、鼠细胞融合实验中，是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录，据此不能得到的结论是( )
A．当温度增加到15 ℃以上，细胞膜的流动性发生变化
B．该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动
C．温度对膜蛋白的扩散有影响
D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
解析：由图示可知，在低温时形成嵌合体的比例较小，温度适宜时形成嵌合体的比例较高；15 ℃以上时细胞膜的流动性明显发生变化；从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。
答案：D
11．脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体。(如下图)
(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化。这一事实说明脂质体在结构上具有一定的________。
(2)下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的模式图是( )
(3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是________，同时也可推测水分子的跨膜运输不是真正的物质扩散，它最可能与膜上的________成分有关。美国科学家阿格雷试图从人血红细胞上寻找这种蛋白质——CHIP28。他以这种细胞为实验材料的最可能原因是___________________________________________
__________________________________________
解析：脂质体形成的原理是磷脂分子具有亲水端和疏水端，单层脂质分子在水面上搅拌后就形成了球形脂质体。
答案：(1)稳定性 (2)B (3)磷脂双分子层 蛋白质 成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜
[素养养成练]
12．为探究温度对膜透性的影响，取质量和形态相同的两块马铃薯进行对照实验，所得到的结果如下：
在40 ℃时，随着时间增加，马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大，细胞内容物外渗造成的。
请完成下列实验设计方案并回答问题：
实验原理：
随膜的通透性增大，细胞内容物外渗，会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏，空气中的CO2，温度会影响测量结果。
实验仪器与药品：电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶滤纸、蒸馏水。
实验步骤：
第一步：取4只相同的烧杯，分别加入10 mL蒸馏水，编号为A、B、C、D；
第二步：取2块质量为10 g且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗三次，用滤纸将水吸干，再分别放入A、B两烧杯中，C、D两烧杯作为对照；
第三步：_____________________________________________；
第四步：1.5 h后取出烧杯中的马铃薯，使烧杯中的溶液保持或恢复至20 ℃；
第五步：____________________________________。
结果预测：____________________________________。
讨论：实验步骤中设计C、D组作为对照的目的是
________________________________________________________________________。
解析：(1)确定实验目的。证明40 ℃时，马铃薯质量下降的主要原因是膜通透性增大导致细胞内容物外渗造成的。
(2)明确实验原理。①膜通透性增大⇒细胞内容物外渗⇒外部溶液的电导度增大。
②电导度大小与外部溶液浓度成正相关，外部溶液浓度与膜通透性成正相关。因此电导度大小可表示膜通透性大小。
(3)结果预测。验证性实验的结果与实验目的一致。由于空气中CO2也会影响电导度大小，因此实验结果预测时，应排除空气中CO2的影响。
答案：第三步：A和C烧杯置于20 ℃下；B和D烧杯置于50 ℃的恒温水浴中(只要答案合理即可)
第五步：用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录结果
结果预测：B烧杯中溶液电导度减去D烧杯中溶液电导度的值大于A烧杯中溶液电导度减去C烧杯中溶液电导度的值(只要答案合理并与第三步的答案对应就可)
讨论：排除空气中的CO2等因素对实验结果的干扰