【课后练习】9　细胞膜的结构和功能　人教版(2019)生物学 必修1(含答案）

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9 细胞膜的结构和功能
一、概念检测
1．判断下列叙述的正误
(1)细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质(　　)
(2)功能越复杂的细胞膜中磷脂的含量越多(　　)
(3)细胞间的信息交流都是通过细胞膜的直接接触来完成的(　　)
(4)不同细胞的形态相对固定，主要是由细胞膜决定的，因为构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子都是相对固定不动的(　　)
(5)糖被是与细胞膜上的蛋白质或脂质结合的糖类分子，具有识别作用(　　)
2．植物细胞膜的化学成分是(　　)
A．脂质和蛋白质　　　 B．纤维素和果胶
C．脂质、蛋白质和糖类 D．纤维素、果胶和蛋白质
3．下列不属于细胞间信息传递的是(　　)
A．激素作用于靶细胞
B．精子与卵细胞的识别与结合
C．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
D．一个细胞中的无机盐离子进入相邻的细胞中
4．下列关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质
B．细胞膜表面的糖蛋白与信息传递有关
C．蛋白质分子构成了细胞膜的基本支架
D．蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能
5．从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂并加热，出现砖红色。该成分是(　　)
A．糖脂 B．磷脂
C．糖蛋白 D．脂蛋白
二、综合迁移
6．下列说法与生物膜发现史不一致的是(　　)
A．欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的
B．荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积为红细胞表面积的2倍。他们由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层
C．罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的
D．科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞的磷脂分子进行融合，证明了细胞膜的流动性
7．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，设细胞膜表面积为S2，则S1与S2关系最恰当的是(　　)
A．S1＝2S2　　　　　 B．S1<2S2
C．S1>2S2 D．S28．细胞膜对物质进出的控制作用主要体现在哪些方面(　　)
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞　②细胞产生的代谢废物可以排出细胞　③细胞内核酸等重要的成分不会流出细胞　④环境中一切有害物质都不能通过细胞膜进入细胞
A．①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
9．某科学家阿格雷与另一位科学家发现了细胞膜上专门供水分子进出的通道，要想证实细胞膜上的水通道是否是蛋白质，一般情况下，最好用哪种同位素进行标记(　　)
A．15N B．35S
C．32P D．18
10．将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后，下列图示现象不可能出现的是(　　)
11．如图所示为将小白鼠细胞和人体细胞融合成杂交细胞的过程，图中的小球和小三角表示各自膜表面的蛋白质，下列有关叙述错误的是(　　)
A．图中膜表面的蛋白质构成了细胞膜的基本支架，此外，细胞膜的主要成分还包括磷脂双分子层
B．细胞膜的元素组成包括C、H、O、N、P
C．该实验证明了细胞膜具有一定的流动性
D．适当提高温度有利于图示细胞融合
12．如图表示磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物(图中◎表示)的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列有关叙述错误的是(　　)
A．当脂质体与靶细胞接触时，图a中◎通过自由扩散进入靶细胞内
B．可在脂质体膜上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性
C．可在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质，使脂质体与特定细胞起作用
D．图a中◎是能在水中结晶或溶解的药物，图b中◎是脂溶性药物
13．如图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答：
(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)与细胞膜的识别功能有关的结构是[　]_____________________ ______________。
(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________。(填写标号)
(4)细胞膜的外侧是__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)侧，判断的依据是____________________________________________________。
(5)细胞膜的这种结构模型被称为____________________________。
14．细胞膜具有控制物质进出的功能。请利用以下材料和用具，验证细胞膜具有控制物质进出的功能。
(1)实验材料和用具：新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。
(2)方法步骤：
①选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。
②____________________________________________________。
③选等量的红色月季花瓣，分别放入A、B两只烧杯中。
④经过相同时间后观察并记录实验结果。
(3)实验结果：____________________________________________________。
(4)请解释盐酸溶液中出现这种实验结果的原因：________________________________。
三、应用创新
15．对于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系，逻辑顺序正确的一组是(　　)
①膜主要由磷脂和蛋白质分子组成　②膜具有一定的流动性　③膜具有选择透过性　④膜内蛋白质分子和磷脂分子大都是运动的
A．①④③② B．①②③④
C．①④②③ D．①②④③
16．(多选)人鼠细胞融合实验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，据此能得到的结论是(　　)
A．当温度增加到15 ℃以上时，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
17．(多选)如图为动物细胞膜的流动镶嵌模型，①～④表示物质，其中③是一种脂质。下列叙述正确的是(　　)
A．①在细胞膜的外侧，该物质可能与细胞间的识别有关
B．②含有磷元素，该物质参与构成细胞膜的基本支架
C．③是胆固醇，该物质可促进血液中葡萄糖的运输
D．④可能具有催化功能，⑤是细胞骨架
18．(2020·丰台区期中)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________________。
1答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√
2解析：选C　纤维素和果胶是植物细胞壁的主要成分，细胞膜中主要有蛋白质、脂质和少量糖类等成分。
3解析：选D　细胞间的信息交流有多种方式，如题中的A、B、C项所述的三种交流方式。D项属于细胞膜对物质进出细胞的控制，不属于细胞间的信息传递。
4解析：选C　细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的，C错误。
5解析：选C　双缩脲试剂可检测蛋白质，斐林试剂可检测可溶性还原糖。题干中从细胞膜上提取的某种成分能够同时和双缩脲试剂、斐林试剂反应，说明该成分既含蛋白质，又含糖类，为糖蛋白。
6解析：选D　科学家通过荧光染料标记膜蛋白证明了细胞膜的流动性。
7解析：选C　口腔上皮细胞除了含有细胞膜，还含有核膜、细胞器膜，都是由磷脂双分子层构成基本支架。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，设细胞膜表面积为S2，则S1>2S2。
8解析：选A　细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，环境中的有害物质也可能进入细胞，如重金属离子、病毒、病菌等。
9解析：选B　细胞膜的主要成分是脂质、蛋白质，还含少量的糖类，脂质主要是磷脂，因此细胞膜含有C、H、O、N、P、S等化学元素，其中S仅存在于蛋白质中，因此可利用35S 标记蛋白质，研究其功能。
10解析：选A　磷脂分子由亲水的“头”部和疏水的“尾”部构成，把大量磷脂分子放入水中，应是亲水的“头”部向外，疏水的“尾”部向内。
11解析：选A　构成细胞膜基本支架的是磷脂双分子层；细胞膜由蛋白质、脂质、糖类组成，蛋白质分子由C、H、O、N等元素组成，磷脂分子除了含有C、H、O元素外，还含有N、P元素，糖类由C、H、O元素组成；图中细胞融合后，小球和小三角代表的蛋白质分子在杂交细胞膜上均匀分布，这说明蛋白质分子可以运动，即体现了细胞膜具有一定的流动性；适当提高温度能加快分子的运动，从而有利于细胞融合。
12解析：选A　当脂质体与靶细胞接触时，图a中◎通过脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞，A错误；胆固醇是膜的主要成分之一，在脂质体膜上加入适量胆固醇，可以用来调节脂质体膜的流动性，B正确；在脂质体膜上镶嵌某种蛋白质，作为信号分子，使脂质体与特定细胞起作用，C正确；图中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，图a中◎是能在水中结晶或溶解的药物，图b中◎是脂溶性药物，D正确。
13解析：细胞膜的亚显微结构模式图显示，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层(图中②所示)，蛋白质分子覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。糖链和蛋白质结合形成糖蛋白，与细胞识别、细胞间信息交流有关。Ⅰ侧具有糖蛋白，可以判断Ⅰ侧为细胞膜外侧。
答案：(1)蛋白质　氨基酸　[②]磷脂双分子层
(2)[①]糖蛋白　(3)③　(4)Ⅰ　Ⅰ侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧　(5)流动镶嵌模型
14解析：在完成该实验时要注意遵循单一变量原则和对照原则。对照实验设计的步骤一般有四步：第一步(步骤①)：分组编号。即选两只大小相同的烧杯，分别用玻璃铅笔标上A、B。第二步(步骤②③)：设置对照实验。向A、B两烧杯中分别加入等量的质量分数为15%的盐酸和清水，再分别向两烧杯中加入等量的红色月季花瓣。第三步(步骤④)：观察并记录实验结果。注意要设置观察标准，即相同时间后观察花瓣、水的颜色变化。第四步：实验结论。结合实验原理，依据实验现象，得出实验结论。本实验的现象应为清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中花瓣褪色，溶液变红。在分析盐酸溶液中出现此种实验结果的原因时可从盐酸对细胞膜选择透过性的影响角度进行分析。
答案：(2)②在A、B两只烧杯中分别加入等量的质量分数为15%的盐酸和清水　(3)清水中花瓣仍为红色，水无色；盐酸中花瓣褪色，溶液变红　(4)在酸性环境中，细胞膜和液泡膜失去选择透过性，液泡中的大分子色素进入盐酸中
15解析：选C　细胞膜的成分、结构、功能之间的关系为：
16解析：选ABC　构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子大都是可以运动的，因此膜具有一定的流动性。嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果，由图可知，温度增加到15 ℃以上时，形成嵌合体的比例明显增大，说明膜的流动性发生变化，温度对膜蛋白的扩散有影响。温度升高，膜蛋白相对运动加剧，细胞膜流动性增强。图示数据能说明温度增加到15 ℃以上，温度越高，形成的嵌合体越多，而不是融合时间越长，形成的嵌合体越多。
17解析：选ABD　①是糖蛋白，位于细胞膜的外侧，与细胞间的识别有关，A正确；②是磷脂，该物质构成了细胞膜的基本支架——磷脂双分子层，B正确；胆固醇可促进血液中脂质的运输，而非葡萄糖，C错误；④是膜蛋白，而膜蛋白可能是具有催化功能的酶，⑤是细胞膜内侧的细胞骨架，D正确。
18解析：(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，此外还含有蛋白质和糖类等成分。(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被漂白区域内外膜蛋白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限制作用，该结果支持推测②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。
答案：(1)磷脂双分子层　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
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