3.1 细胞膜的结构和功能 综合练习（有解析）-高一生物学（人教版2019必修1）

3.1 细胞膜的结构和功能
夯实基础
1. 下列关于细胞膜的流动镶嵌模型说法正确的是( )
A. 罗伯特森利用光学显微镜提出了“亮一暗一亮”的三明治结构是一种静态模型
B. 提取肌细胞中脂质在空气一水界面铺成单分子层的面积恰好为肌细胞表面积的 2 倍
C. 荧光标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验，证明了细胞膜具有流动性
D. 欧文顿利用“相似相溶原理”解决了脂溶性物质更容易进入细胞是因为细胞膜上具有大量
的磷脂和少量的固醇
2. 苋菜的细胞液中有一些红色的物质，将新鲜苋菜放入清水中，短时间内清水不变红，但若把
新鲜苋菜放入沸水中，水很快变成红色。出现这一现象是因为( )
A. 沸水使细胞膜失去控制物质进出细胞的功能
B. 在清水中细胞膜不能控制物质进出
C. 沸水中色素分解成小分子物质
D. 在清水中没有物质出入细胞
3. 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。研究人员在脂
质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上相应的抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形 脂质体” (如图)。目前这种“隐形脂质体”已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是
( )
A. 脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B. 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
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. 图中脂质体所运载的药物 B 为水溶性药物
4. 血管紧张素Ⅱ型受体是一种膜蛋白，血液中的血管紧张素Ⅱ与该受体结合时，可激活细胞内
的第二信使 Ca2+等，进而调节细胞的代谢活动，如使血管平滑肌收缩，导致血压升高。这体 现了( )
A. 细胞膜控制物质进出的功能 B. 细胞膜的功能都离不开膜蛋白
C. 细胞膜将细胞与外界环境分隔开 D. 细胞膜具有信息交流功能
5. 人肺上皮细胞的细胞膜上有与新冠病毒结合的蛋白受体。研究人员将此细胞膜套在纳米粒子
(一种可降解的高分子有机物)外，研制出一种可以“吸走”新冠病毒的细胞纳米海绵。实 验显示新冠病毒无法区分细胞纳米海绵和人肺上皮细胞。这一结果体现细胞膜具有( )
A. 流动性 B. 选择透过性 C. 屏障作用 D. 信息交流作用
能力提升
6. 脂筏是生物膜上由糖脂、磷脂和胆固醇以及特殊蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等)组成的
结构，与细胞识别、细胞凋亡等生理过程都有一定的关系。下列说法正确的是( )
A. 脂筏可能分布于细胞膜、细胞器膜、细胞核膜上
B. 脂筏的合成与核糖体、高尔基体、中心体有密切关系
C. 根据成分可知，脂筏可能与细胞控制物质进出的功能有关
D. 与脂筏识别功能密切相关的成分应该是磷脂、胆固醇和酶
7. 据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因，内皮素拮抗剂进入皮
肤，可以细胞膜上的黑色素受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究带来了福音，分析 上述材料体现了细胞膜哪项功能( )
A. 细胞膜将细胞与外界环境分隔开
B. 细胞膜作为系统的分界，严格控制物质进出细胞
C. 细胞膜具有信息交流的功能
D. 细胞膜具有保护功能
8. 如图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是( )
A. 图 C 中植物细胞依靠胞间连丝交流信息
B. 精子和卵细胞受精时要发生图 B 所示的信息交流方式
C. 图 A、图 B 中靶细胞表面的受体无特异性
D. 胰岛素传递信息的过程与图 A 所示相同
9. 生物学上将细胞外与膜受体结合的信息分子称为第一信使，由其转换而来的细胞内信号则称
为第二信使。当血液中的血管紧张素Ⅱ (一种多肽)与膜上的受体结合时，可激活细胞内的Ca2+ 等信使，进而调节细胞的代谢活动，例如使血管壁平滑肌收缩，导致血压升高。下列有关叙 述错误的是( )
A. 血管紧张素Ⅱ在生物学上属于第一信使
B. Ca2+等信使在生物学上属于第二信使
C. 上述材料能体现多肽具有调节机体生命活动的功能
D. 上述材料主要体现细胞膜将细胞与外界环境分隔开的功能
10. 下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是( )
A. 细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关
B. 细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动
C. 相邻两个细胞的信息交流只能靠细胞间直接接触
D. 细胞膜能控制物质进出细胞，但这种功能是相对的
终极冲关
11. 硝苯地平是一种常见的降压药,它的作用机理是通过抑制细胞膜上的Ca2+通道,使流入细胞的 Ca2+减少,从而导致血压降低。这体现了( )
A. 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 B. 细胞膜能保护细胞内部的结构
C. 细胞膜可以控制物质进出细胞 D. 功能越复杂的细胞膜,蛋白质的数量越多
12. 人工肾的关键材料是一种人工合成的膜——血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液
透析膜把代谢废物透析掉，干净的血液再返回体内。这模拟的是细胞膜的哪项功能( )
A. 控制物质进出细胞 B. 保障作用
C. 进行细胞间的信息交流 D. 将细胞与外界环境分隔开
13. 蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜的花的柱头上后，会发生花粉萌发、花粉管伸长、释
放精子、精卵融合等一系列生理反应；若蝴蝶将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上，则 不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜( )
A. 主要由脂质和蛋白质组成 B. 可将细胞与外界环境分隔开
C. 控制物质出入细胞的作用是相对的 D. 可进行细胞间的信息交流
14. 科学家将哺乳动物或人的成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶
出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”。那么 “血影”的主要成分有 ( )
A. 无机盐、蛋白质 B. 蛋白质、糖类 C. 脂肪、蛋白质 D. 脂质、蛋白质
15. 一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的
物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以 发生颜色变化，用以检测细菌和病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有( )
A. 磷脂和蛋白质 B. 胆固醇和多糖 C. 多糖和蛋白质 D. 胆固醇和蛋白质
16. 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 ______。
17. 据图回答下列问题：
(1)图中体现的是细胞膜 的功能;除了图中所示的方式外,高等植物相邻细胞之间还可以通 过 来完成此项功能。
(2)细胞膜除了上述功能外, 还具有 、 的功能。
(3)图 1 中的 A 细胞与图 2 中的甲细胞表示的是 的细胞。
(4)图 1 中的A 细胞如果是内分泌细胞,它所分泌的化学物质是 ,这种物质通过血液运输到 全身,可与 B 细胞膜上的 结合。
(5)图 2 中的 1 表示的是 , 图 2 中的 2 的化学本质绝大多数是 。
答案和解析
1. 【答案】 C
【解析】
A、罗伯特森利用电子显微镜提出了 “暗—亮—暗”的三层结构是一种静态模型， A 错误；
B、肌细胞中除了细胞膜以外还有其他具膜细胞器，提取的脂质在空气一水界面铺成单分子层的 面积大于肌细胞表面积的 2 倍， B 错误；
C 、1970 年，科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标 记的实验，证明了细胞膜具有流动性， C 正确；
D、欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞是因为细 胞膜上具有脂质，不能确认具体的脂质成分， D 错误。
2. 【答案】 A
【解析】 沸水(高温)会使细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，苋菜细胞的细胞膜在沸水中处理 后失去控制物质进出细胞的功能，苋菜细胞细胞液中红色的物质进入水中，使水变红，故选 A。 3. 【答案】 D
【解析】
A. 由图所示，脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层(脂双层) 作为基本支架，A 正确； B.糖蛋白与细胞的识别有关，“隐形脂质体”在运送药物的过程中，能避免被白细胞识别和清除， 原因可能是脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白， B 正确；
C.脂质体膜上镶嵌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，从而杀死癌细 胞， C 正确；
D.磷脂分子的头部具有亲水性，尾具有疏水性，脂质体既可以用于运载脂溶性药物，也可以用于 运载水溶性药物。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， D 错误。
4. 【答案】 D
【解析】 由题干信息，血管紧张素Ⅱ受体是一种膜蛋白，当血液中的血管紧张素Ⅱ与该受体结合 时，可激活细胞内的第二信使 Ca2+等，可以说明血管紧张素Ⅱ可以完成细胞间的信息交流。
故选： D。
5. 【答案】 D
【解析】 结合题意可知，若将人肺上皮细胞的细胞膜套在纳米粒子外，则新冠病毒无法区分细胞 纳米海绵和人肺上皮细胞，说明细胞膜与识别有关，即体现了细胞膜的信息交流功能。故选：D。 细胞膜上具有糖蛋白，糖蛋白具有保护、润滑和识别功能，与细胞间的信息交流有关。
本题考查细胞膜的功能，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能 力。
6. 【答案】 C
【解析】
A、据题意可知：脂筏与细胞识别有关， 应该位于细胞膜上。细胞器膜、细胞核膜上应该没有， A 错误；
B 、脂筏的合成与中心体没有关系， B 错误；
C、脂筏是生物膜上含有某些跨膜蛋白质，能够控制部分物质进出细胞，所以脂筏可能与细胞控 制物质进出的功能有关， C 正确；
D 、与脂筏识别功能密切相关的成分应该是糖类， D 错误。
故选 C。
7. 【答案】 C
【解析】
根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结构，使内皮素失去作用”， 可知内皮素只有与细胞膜上相应的受体结合后才能发挥作用。细胞膜上的受体识别并与相应的信 号分子结合来完成信息传递的过程， 属于细胞膜的信息交流功能。综上所述， C 正确， ABD 错误。 故选 C。
8. 【答案】 C
【解析】 A、图 C 表示高等植物细胞间可以依靠胞间连丝进行信息交流， A 正确；
B、精子和卵细胞依靠膜上糖蛋白的识别， 靠细胞与细胞的直接接触进行信息传递， 如图 B，B 正 确；
C、图 A、图 B 中靶细胞表面上的特异性受体与信号分子结合，从而接收信息， C 错误；
D、图 A 可表示胰岛 B 细胞分泌的胰岛素随血液流到全身各处，与靶细胞表面的受体结合进行信 息传递， D 正确。
9. 【答案】 D
【解析】 A、血管紧张素Ⅱ在生物学上属于第一信使， A 正确;
B 、Ca2+等信使在生物学上属于第二信使， B 正确;
CD、由题意知， 血液中的血管紧张素 II. (一种多肽) 与膜上的受体结合时， 可激活细胞内的 Ca2+ 等信使，进而调节细胞的代谢活动，体现了细胞膜的信息传递功能， C 正确;D 错误。 10. 【答案】 C
【解析】A、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成，此外还有少量糖类。细胞间的信息交流， 大多与细胞膜的结构和功能有关， A 正确；
B 、细胞间的信息交流使生物体作为一个整体完成生命活动， B 正确；
C 、信息交流有三种方式：细胞间的直接接触、通过体液运输和胞间连丝， C 错误；
D 、细胞膜能控制物质进出细胞，但这种功能是相对的，如有的病毒可以进入细胞， D 正确。 11. 【答案】 C
【解析】 由题意可知,硝苯地平通过抑制细胞膜上的Ca2+通道,使流入细胞的Ca2+减少,从而导致血 压降低,这体现了细胞膜可以控制物质进出细胞的功能。
12. 【答案】 A
【解析】 由题意可知，血液透析膜的作用是把病人血液中的代谢废物透析掉，其他物质保留在血 液内，这模拟的是细胞膜控制物质进出细胞的功能。
13. 【答案】 D
【解析】 题干信息说明精子和卵细胞之间的相互识别与结合具有特异性，靠的是细胞膜上的受体 及相对应的信号分子，这是一种信息交流过程，故 A 、B 、C 不符合题意， D 符合题意。 14. 【答案】 D
【解析】
据题干可知，剩下的结构“血影”是细胞膜，主要由脂质和蛋白质组成。
15. 【答案】 C
【解析】
根据细胞膜的组成、结构和功能可知,细胞膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白具有识别功能, 聚联乙炔细胞膜识别器是把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中, 因 此被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质,C 正确。
16. 【答案】 (1)磷脂双分子层(脂双层) 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
【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。
17. 【答案】 (1) 进行细胞间的信息交流；胞间连丝
(2) 将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞
(3)发出信号
(4)激素；受体
(5)信号分子；蛋白质(糖蛋白)
【解析】 (1)题图 1 体现了 A、B 细胞之间可通过化学物质进行信息交流, 图 2 体现了相邻两个细胞 可通过直接接触进行细胞间的信息交流,两图都体现了细胞膜进行细胞间的信息交流的功能;细胞 间的信息交流除了图中所示的方式外,还可以通过通道进行,如高等植物相邻细胞之间的胞间连丝。 (2) 细胞膜的功能有将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。 (3)由题图可知, 图 1 中的 A 细胞与图 2 中的甲细胞表示的均是发出信号的细胞,都将信息传递给另 一个细胞。
(4)图 1 中的 A 细胞如果是内分泌细胞,它所分泌的化学物质是激素,激素通过血液运输到全身,可与 B 细胞膜上的受体结合。
(5)由图可知, 图 2 中的 1 表示的是信号分子,2 表示接受信号分子的受体,受体的化学本质绝大多数 是蛋白质(糖蛋白) 。