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1、细胞膜的结构和功能 (20分钟70分)一、选择题(共7小题,每小题5分,共35分)1.科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料,并利用哺乳动物的红细胞通过一定的方法,制备出纯净的细胞膜,进行了化学分析。下列有关细胞膜成分的叙述,错误的是()A.细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质B.细胞膜上的蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂C.胆固醇是构成所有动植物细胞膜的成分之一D.最初对细胞成分的认识是通过对现象的推理分析【解析】选C。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,其中脂质约占50%,蛋白质约占40%,A正确。蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的种类和数量越多,说明细胞膜的功能越复杂,B正确
2、。动物细胞的细胞膜含少量的胆固醇,植物细胞的细胞膜不含胆固醇,C错误。最初对细胞膜成分的认识是欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不一样:溶于脂质的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。据此推测:细胞膜是由脂质组成的,D正确。2.作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。有关图示的说法错误的是（)A.图示信息主要体现了细胞膜能进行细胞间信息交流的功能B.甲细胞分泌a物质与细胞膜控制物质进出的功能有关C.乙细胞上识别a物质的受体b可以识别所有的信号分子D.b物质的主要成分是蛋白质【解析】选C。题图中乙细胞上存在与
3、a物质特异性结合的受体,反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能;甲细胞产生a物质,说明细胞膜具有控制物质进出的功能;受体b只能识别特定的信号分子,不能识别所有的信号分子。3.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将有毒的重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低重金属离子污染。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.细胞膜能够分泌激素的功能【解题导引】(1)题眼:这种膜“有选择地”将重金属离子阻挡在一侧。(2)解题关键:将细胞膜的功能与“有选择”这种性质相比较,进而明确考点。【解析】选B。根据题干可知,这种膜主要阻挡重金属离子
4、,并不阻挡其他物质,可见这是模拟的细胞膜能够控制物质进出的功能。4.下列关于膜蛋白的叙述,错误的是()A.有些膜蛋白可作为载体对物质进行转运B.膜蛋白都能移动使细胞膜具有一定的流动性C.有些膜蛋白能接受信号分子传递的信息D.膜蛋白的种类和数量决定了生物膜功能的复杂程度【解析】选B。细胞膜中的蛋白质在物质跨膜运输的过程中发挥重要作用,A项正确;组成细胞膜的膜蛋白大多可以运动,这是细胞膜具有一定流动性的原因之一,B项错误;细胞膜上的膜蛋白的功能具有多样性,其中只有受体蛋白才能接受信号分子传递的信息,C项正确;功能越复杂的细胞膜,其膜蛋白的种类和数量就越多,D项正确。5.在人类对细胞膜结构的探索历程
5、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可以运动【解析】选C。罗伯特森并没有提出细胞膜的支架是什么,A项错误;两种模型都没有认为蛋白质均匀排列在脂质两侧,B项错误;在两种模型中脂质和蛋白质都是主要成分,C项正确;罗伯特森的模型是静态的,D项错误。6.如图是细胞膜结构模式图,相关叙述中正确的是()A.若该图表示动物细胞膜,则A面为细胞质基质B.是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白
6、,在细胞间的信息交流方面具有重要的作用C.该“膜结构”也可表示内质网、高尔基体膜等D.是磷脂分子的头端,具有疏水性,是磷脂分子的尾端,具有亲水性【解析】选B。由于A面具有糖蛋白,所以A面为细胞膜的外侧,一般为组织液,B面为细胞膜的内侧,为细胞质基质,A错误;图中都是蛋白质,其中与糖类结合成糖蛋白,糖蛋白在细胞间的信息交流方面具有重要的作用,B正确;内质网和高尔基体膜上都没有糖蛋白,所以该膜结构不能表示内质网、高尔基体膜,C错误;磷脂分子的头端具有亲水性,尾端具有疏水性,D错误。7.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的是()细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成具有流动性具有选择
7、透过性细胞膜内蛋白质分子和磷脂分子大多是运动的物质运输得以正常进行A.B.C.D.【解析】选C。细胞膜的组成成分、结构特点是与其功能相适应的,因此细胞膜的组成、结构、功能之间的关系顺序是。二、非选择题(共2小题,共35分)8.(15分)对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的过程。请根据所学知识,回答下列问题:(1)早在19世纪末期,研究人员就曾选用500多种化学物质对细胞的透性进行上万次的研究。发现凡是溶于脂肪的物质,很容易穿过膜,反之,不容易穿过膜。这表明:细胞膜是由_构成的。(2)将人的红细胞置于蒸馏水中,红细胞发生的形态变化是_。将加有红细胞的蒸馏水放置一段时间后,在该液体的_(填“上
8、”“中”或“下”)层能得到破碎的脂质。(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:物质种类膜的类别蛋白质(%)脂质(%)(主要是磷脂)糖类(%)变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438依据上表数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是_,主要区别是_。【解析】(1)根据物质的相似相溶原理可以判断出细胞膜中含有脂质。(2)根据渗透作用原理,可以判断出红细胞放入蒸馏水中会吸水涨破,磷脂相对分子质量轻,会存在于液体的上层。(3)在找共同点时需要看是否含有,在找不同点时要看含量的差异。答案:(1)脂质(2)(吸水)膨胀、甚至破裂上(3)组成不同细胞的细胞膜的
9、物质种类相同组成不同细胞的细胞膜的物质含量有差别9.(20分)脂质体是根据磷脂分子可以在水中形成稳定的脂质双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂质分子铺展在水面上时,极性端(亲水端)与非极性端(疏水端)排列不同,搅拌后可形成双层脂质分子的球形脂质体(如图所示)。(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_。(2)根据细胞膜的基本支架是_可以推测,水分子不能通过脂质体而能通过细胞膜,它最可能与膜上的_成分有关。美国科学家阿格雷试图从人的红细胞、肾小管管壁细胞的细胞膜上寻找这种物质,他以这两种细胞作为实验材料的依据最可能是_。【解析】(1)一段时间后脂质体形态体
10、积不变,说明它形成后,具有很强的稳定性,不易解体。(2)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。与细胞膜相比,脂质体缺少的是蛋白质,因此水分子不能通过脂质体的原因是它缺少蛋白质。我们在寻找这种物质时,要依据相应的功能,如肾小管具有重吸收水的能力,因此肾小管管壁细胞的细胞膜上最有可能含有要寻找的蛋白质。答案:(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性(2)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;而肾小管管壁细胞对水分子的重吸收能力强 (10分钟30分)1.(6分)水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核染色,以此用于细胞死活的鉴别。将细胞浸泡在一定浓度的PI中,仅有死亡
11、细胞的核会被染色,活细胞则不着色,但将PI注射到活细胞中,则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞死活的基本原理是()A.活细胞的细胞膜阻止PI的进入B.活细胞能分解PIC.死细胞与活细胞的核酸结构不同D.死细胞与活细胞的核酸含量不同【解析】选A。活细胞的细胞膜对物质出入细胞具有选择透过性,PI无法通过活细胞的细胞膜,活细胞的细胞核不被染色,而死细胞的细胞膜失去选择透过性,PI可以通过死细胞的细胞膜,细胞核被染色,说明活细胞的细胞膜能控制物质进出。2.(6分)下图表示细胞膜的功能模式图。据图分析,下列说法不正确的是()A.功能在生命起源过程中具有重要作用B.功能表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素
12、调控生命活动可用图中表示D.相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流【解析】选B。功能表示细胞膜将细胞与外界环境分隔开,在生命起源过程中具有重要作用,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,A正确;功能表示物质进出细胞,一般是吸收有利物质,但有些有害物质也能进入细胞,说明控制物质进出细胞是相对的,B错误;功能表示进行细胞间的信息交流,激素通过与靶细胞膜上相应物质识别来调控生命活动,C正确;相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流,D正确。3.(6分)用不同的荧光染料标记人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的蛋白质。使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。当这两种细胞融合成一个细胞时,开始一
13、半呈绿色,一半呈红色。但在37 下保温40 min后,两种颜色的荧光点就呈均匀分布(如图)。下列说法正确的是()A.该实验表明构成细胞膜的蛋白质都是可以运动的B.实验中控制的温度越高,实验效果就越好C.人鼠细胞的融合说明两者的细胞膜具有相似性D.本实验中蛋白质的运动与磷脂分子无关【解析】选C。本实验可以说明细胞膜上的蛋白质可以运动,但无法证明所有蛋白质都是运动的,A项错误;实验中温度太高可能杀死细胞,导致实验失败,B项错误;人鼠的细胞可以融合,说明细胞膜之间的共性,C项正确;有些蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中,蛋白质的运动与磷脂分子有密切联系,D项错误。【实验探究】4.(12分)为探究温度对植物细
14、胞膜通透性的影响,某同学以红甜菜根(液泡中含有花青素)进行下列实验。a.将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min 后取出。b.再分别放在清水中浸泡1 h获得不同的切片浸出液。c.测量这些溶液的花青素吸光度,获得结果如图所示。请回答以下问题:(1)上述实验操作步骤的叙述存在着一个明显的不足,没有遵循实验设计的_原则。请你对上述实验中不准确的操作重新进行叙述:_。(2)由图中的曲线可以得出的结论是:_。【解析】(1)题中实验操作步骤的叙述存在着一个明显的错误,即没有遵循实验设计的等量原则。应将等量的相同大小的切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min后取出,再分别放在等量的清水中浸泡1 h获得不同的切片浸出液。(2)从坐标图看,1050 时,溶液中的花青素吸光度低且相同。50 之后,膜的通透性增大
