2024届苏教版高考生物一轮复习细胞质膜将细胞与外界环境分开作业含答案

细胞质膜将细胞与外界环境分开课时精练

一、单项选择题

1．下图是细胞质膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是(　　)

A．功能①保障细胞内部环境的相对稳定且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有利，而且细胞质膜对物质进出细胞的控制是绝对的

C．激素调控生命活动有一部分可用功能③表示，如胰高血糖素

D．相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流

答案　B

解析　功能②表示细胞质膜控制物质进出细胞，一般是吸收有利物质，但有些有害物质也能进出细胞，说明控制物质进出细胞是相对的，B错误。

2．下列属于对细胞质膜功能的描述且正确的是(　　)

①细胞质膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定　②水生植物丽藻通过细胞质膜的主动运输使细胞中K＋浓度比池水高　③细胞质膜外表面存在糖蛋白或糖脂，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系　④辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，认为磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的

A．①②③   B．②③④

C．①②④   D．①②③④

答案　A

解析　细胞质膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定，属于细胞质膜的功能；水生植物丽藻通过细胞质膜的主动运输使细胞中K＋浓度比池水高，体现了细胞质膜可以控制物质进出的功能；细胞质膜外表面存在糖蛋白或糖脂，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，细胞间的信息交流属于细胞质膜的功能；辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，认为磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，属于细胞质膜的结构特点，不属于细胞质膜的功能。综上所述，A正确。

3．新冠感染疫情爆发后，我国科学家迅速对其进行核酸测序并不断深入研究病毒的致病机理。研究发现新型冠状病毒外存在很多糖蛋白，其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合，从而使病毒识别并侵入其宿主细胞，下列说法正确的是(　　)

A．病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质，其与肺炎链球菌荚膜的成分相同

B．糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程体现了细胞质膜可以进行细胞间的信息交流

C．新型冠状病毒进入细胞的过程体现了细胞质膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性

D．为获得新型冠状病毒用于科学研究，可以用营养全面的培养基培养

答案　C

解析　病毒外的包膜主要来源于宿主细胞质膜，主要成分为磷脂和蛋白质，而肺炎链球菌的荚膜成分是多糖，A错误；病毒没有细胞结构，不能体现细胞质膜可以进行细胞间的信息交流，B错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不能独立生存，不能用培养基直接培养病毒，D错误。

4．研究发现，衰老细胞的细胞质膜中磷脂分子的脂肪酸尾被“冻结”，完全不能自由移动，使埋藏于其中的蛋白质也不能运动。据此分析，下列叙述错误的是(　　)

A．磷脂分子的流动性能影响膜蛋白的功能

B．衰老细胞细胞质膜的物质运输功能下降

C．衰老细胞细胞质膜的信息交流功能不受影响

D．在机械刺激或压迫下，衰老细胞的细胞质膜易破裂

答案　C

5．将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，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质膜表面积的两倍。下列细胞实验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

答案　D

解析　人的肝细胞、蛙的红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中含有细胞质膜、多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积将大于细胞质膜表面积的两倍；大肠杆菌属于原核细胞，只有细胞质膜，没有其他膜结构，所以磷脂分子的面积是细胞质膜表面积的两倍。

6．膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位，是细胞质膜执行各种功能的物质基础。下图为细胞质膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述，错误的是(　　)

A．蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性

B．如膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是促性腺激素的受体

C．如蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATP

D．如蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度、pH等因素的影响

答案　A

解析　磷脂双分子层内部是疏水性的，所以A与B两种蛋白的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，A错误。

7．科学家设计的仅1纳米宽的分子转子，与特定的靶细胞结合后，该转子可由紫外光驱动，能以每秒200～300万的转速进行旋转，从而在单个细胞的膜上钻孔。下列分析不合理的是(　　)

A．通过分子转子，有望将治疗试剂运送到癌细胞诱导其凋亡

B．分子转子通过改变细胞质膜分子的排列而完成钻孔

C．能否成为分子转子的靶细胞，很可能与细胞表面的糖蛋白有关

D．通过分子转子得到的细胞质膜上的钻孔功能与通道蛋白完全相同

答案　D

8．(2023·江苏泗阳县高三期中)分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。如图是一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。据图分析错误的是(　　)

A．脂质体的“膜”与细胞质膜均以磷脂双分子层为基本支架

B．图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物

C．脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞

D．由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，故能避免被白细胞识别和清除

答案　B

解析　脂质体的“膜”结构与细胞质膜相似，两者均以磷脂双分子层为基本支架，A正确；磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，图中药物A位于脂质体内部，接近磷脂分子的头部，为水溶性药物，药物B位于磷脂双分子层中，接近磷脂分子的尾部，为脂溶性药物，B错误；脂质体膜上的抗体能够特异性地识别癌细胞，将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞，C正确；糖蛋白与细胞表面的识别有关，“隐形脂质体”在运送药物的过程中，能避免被吞噬细胞识别和清除，原因可能是脂质体表面不具备可供吞噬细胞识别的糖蛋白，D正确。

二、多项选择题

9．(2023·江苏镇江高三期中)在流动镶嵌模型提出后，研究人员又提出了如图所示的脂筏模型：在生物膜上，胆固醇和磷脂等富集区域形成脂筏，其上载有执行特定生物学功能的各种膜蛋白。下列相关叙述正确的是(　　)

A．磷脂双分子层构成膜的基本支架

B．膜上仅脂筏中的蛋白质可自由运动

C．脂筏也参与细胞间的信息交流

D．脂筏有利于膜功能的高效执行

答案　ACD

解析　生物膜上的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，B错误；细胞间的信息交流多数依赖于细胞质膜上的特异性受体(蛋白质)，而脂筏上具有多种特异性膜蛋白，因此其可能与细胞间的信息传递有关，C正确；脂筏上载有执行特定生物学功能的各种膜蛋白，有利于膜功能的高效执行，D正确。

10．如图表示机体局部发炎时血液中白细胞进入组织液的一种方式。据图可知，细胞质膜具有(　　)

A．选择透过性   B．流动性

C．信息交流功能   D．物质交换功能

答案　BC

解析　①②③过程体现细胞质膜具有流动性的结构特点；由图可知，白细胞与毛细血管壁细胞之间能够识别，是因为白细胞质膜上的糖蛋白和糖脂与P选择蛋白的相互识别作用，体现细胞质膜的信息交流功能。

11．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形态和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。下列有关叙述正确的是(　　)

A．构成红细胞质膜的基本支架是磷脂双分子层

B．红细胞质膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，与信息交流有关

C．膜上G蛋白与跨膜运输有关，同时兼有催化功能

D．当血浆中胆固醇浓度升高，会导致更多的胆固醇插入到红细胞质膜上，使细胞质膜流动性增大

答案　ABC

解析　红细胞通过主动运输排出Na＋吸收K＋，维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度，G蛋白的功能有两个，运输离子和催化ATP水解，C正确；当血浆中胆固醇浓度升高，会导致更多的胆固醇插入到红细胞质膜上，使细胞质膜流动性降低，变得刚硬易破，D错误。

三、非选择题

12．细胞质膜是富有弹性的半透性膜，膜厚8～10 nm，结构功能复杂，是细胞生命系统的边界。请回答有关哺乳动物成熟红细胞质膜的相关问题：

(1)科学家用丙酮从成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成单分子层，其面积正好为红细胞细胞质膜面积的两倍。其原因是：①_______________________________________________；②__________________________________________________________________________。

(2)科学家研究发现，红细胞质膜的跨膜蛋白中，有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白。从细胞质膜的结构分析，由于____________________________________的原因，水分子简单扩散通过细胞质膜时会受到一定的阻碍。现在研究确认，细胞质膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输，这种水分子跨膜运输的方式是_______________。

(3)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关。请设计实验，验证这个推测是正确的。

实验思路：_____________________________________________________________________。

预期实验结果：_____________________________________________________________。

答案　(1)①哺乳动物成熟红细胞的膜结构只有细胞质膜(或没有除细胞质膜之外的其他膜结构)　②细胞质膜由双层磷脂分子构成　(2)磷脂双分子层内部具有疏水性　协助扩散　(3)将同种哺乳动物成熟红细胞等分成甲、乙两组，破坏甲组红细胞质膜中的蛋白质，乙组红细胞不做处理，然后将两组细胞同时置于蒸馏水中，测定两组细胞吸水破裂所需的时间　乙组吸水破裂所需时间短，说明推测正确

解析　(2)水通道蛋白参与水分子的跨膜运输，且由水分子多向水分子少的方向运输，故属于协助扩散。(3)根据实验设计的单一变量原则和对照性原则分析，该实验的单一变量为是否有水通道蛋白发挥作用，因此实验必须设置两组，一组是不做处理的正常细胞作为对照组，另一组则需破坏水通道蛋白将其作为实验组，其他无关变量要保持相同且适宜。若推测正确，则在蒸馏水中有水通道蛋白的细胞吸水较快，细胞破裂所需时间短。

13．小窝是细胞质膜内陷形成的囊状结构(如图1)，与细胞的信息传递等相关。请据图分析回答下列问题：

(1)小窝的主要成分是蛋白质和________；其中的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在________上合成，然后由____________________加工，通过囊泡转运到细胞质膜上，成为膜蛋白，这一过程体现了细胞质膜具有__________________的结构特点。

(2)据图分析，小窝蛋白分为三段，中间区段主要由________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成，其余两段均位于细胞的________中。

(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光，当胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点，分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇，检测不同肽段的荧光强度变化，结果如图2，据此分析，胆固醇与肽段的结合情况是_______________________________。

(4)当小窝中结合的胆固醇过少时，小窝蛋白的__________________改变，小窝会变扁平，影响细胞的信息传递功能。

答案　(1)脂质(或磷脂)　核糖体　内质网和高尔基体　一定的流动性　(2)疏水性　细胞质基质　(3)胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的结合(结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)　(4)空间结构

解析　(1)由题图可知，小窝是细胞质膜向内凹陷形成的，细胞质膜的主要组成成分是蛋白质和脂质；小窝蛋白合成的场所是核糖体，在核糖体上氨基酸脱水缩合形成肽链，肽链依次进入内质网和高尔基体进行加工，由囊泡运输到细胞质膜，成为细胞质膜上的小窝蛋白，该过程体现了生物膜具有一定的流动性。(3)由题图分析可知，肽段1加入胆固醇后，荧光强度明显降低，肽段2加入胆固醇后荧光强度基本不变，又知胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低，因此胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2中的结合(结合位点在82～101位氨基酸，而不在101～126位氨基酸)。(4)胆固醇参与动物细胞质膜的组成，对于维持细胞质膜蛋白结构稳定具有一定作用，小窝结合的胆固醇过少，小窝蛋白的空间结构改变，小窝会变扁平，影响细胞的信息传递功能。