2025人教版高中生物必修1同步练习题--第1节　细胞膜的结构和功能（含解析）

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2025人教版高中生物必修1
第3章　细胞的基本结构
第1节　细胞膜的结构和功能
基础过关练
题组一　细胞膜的功能
1.(2024广东佛山期中)下列关于细胞间信息交流的说法,错误的是(　　)
A.细胞分泌的化学物质如胰岛素是通过图Ⅰ方式完成信息传递的
B.图Ⅱ可表示精子与卵细胞通过细胞膜直接接触完成信息传递
C.图Ⅰ、Ⅱ中靶细胞表面的受体与信号分子结合从而接收信息
D.高等生物内细胞间的信息交流都需要借助图Ⅱ中的②结构
2.(2024重庆阶段练习)下图为细胞膜部分生理功能的模式图。下列叙述错误的是(　　)
A.①可以保障细胞内部环境的相对稳定
B.通过②进入细胞的物质都是对细胞有利的
C.③可以表示激素将信息传递给靶细胞
D.④可能是高等植物相邻细胞间信息交流的特殊方式
题组二　对细胞膜成分和结构的探索
3.(2024辽宁大连阶段练习)科学家们对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程,下列相关说法正确的是(　　)
A.欧文顿发现脂溶性物质更容易穿过细胞膜,推测细胞膜上含有大量的磷脂
B.从人的红细胞中提取的脂质在空气—水界面上会铺展成连续的两层
C.罗伯特森在电镜下看到细胞膜“暗—亮—暗”的三层结构,提出细胞膜是由脂质—蛋白质—脂质形成的三层结构
D.辛格和尼科尔森提出的模型认为细胞膜具有流动性
4.(2024天津南仓中学期中)人、鼠细胞融合实验中,用带有不同荧光染料的抗体分别标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白在杂种细胞膜上均匀分布从而形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此无法得到的结论是(　　)
A.当温度高于15 ℃,细胞膜的流动性发生变化
B.该实验证明膜蛋白能够运动
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
5.(教材习题改编)提取生物膜中的磷脂分子,将其放入水中可以形成双层磷脂分子构成的球形脂质体(如图所示),它载入药物后可以将药物送入相应细胞,下列关于细胞膜和脂质体的叙述,错误的是(　　)
A.磷脂分子在水中能自发形成球形脂质体是因为其具有亲水的“头”和疏水的“尾”
B.可在a处嵌入水溶性药物,利用脂质体与细胞膜的流动性将药物送入细胞
C.可在b处嵌入脂溶性药物,利用脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.细胞可以以小油滴的形式储存油,推测每个小油滴外具有图示双层磷脂分子形成的膜
题组三　流动镶嵌模型的主要内容
6.(易错题)(2024河北石家庄二中月考)如图是细胞膜结构模式图,相关叙述中不正确的是(　　)
A.若该图表示动物细胞膜,则图示还缺少一种成分
B.①②在细胞膜上的分布是不均匀的
C.①与糖类结合形成糖蛋白,与细胞间信息交流有关
D.膜上③④形成的分子可以侧向自由移动,②也都可以运动
7.(2024山东潍坊期中)冷冻后的细胞膜断层如图,脂质双分子层内表面布满“坑”和“丘”。下列叙述错误的是(　　)
A.“丘”代表蛋白质,“坑”是它们留下的孔
B.①分布在细胞膜内外侧,与细胞间的识别有关
C.②的一端“亲水”、一端“疏水”
D.“丘”的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度密切相关
8.(2024山东泰安期中)在流动镶嵌模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,结构模型如下图所示,下列叙述不正确的是(　　)
A.质膜的基本支架是磷脂双分子层
B.脂筏的存在不影响膜的流动性
C.破坏胆固醇会导致脂筏结构解体
D.脂筏可能与细胞间的信息传递有关
9.(2024安徽安庆七中期中)如图表示细胞膜的亚显微结构图,请回答下列问题:
(1)图中[1]表示　　　　　　　　,它构成膜的基本支架。
(2)如果这是肝细胞的细胞膜,细胞膜上的胰岛素受体最可能是图中的[　]　　　。胰岛素受体与胰岛素特异性结合后,能加快细胞摄取葡萄糖的速率。葡萄糖进入细胞的方向是　　→　　(用图中字母表示)。判断的依据是　　　　　　　　　　　　。上述过程体现了细胞膜
　　　　　　　　　和　　　　　　　　的功能。
(3)细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力。例如,用台盼蓝染液处理动物细胞时,活细胞不着色,死细胞被染成蓝色,从而判断细胞是否死亡。这项技术利用的是细胞膜的　　　　　　　(填功能特性)。
能力提升练
题组　综合分析细胞膜的结构和功能
1.(2024湖北黄冈期中)新型冠状病毒外有包膜,来源于宿主细胞膜,包膜上含有病毒自身的刺突糖蛋白S,它可以与人体细胞表面的蛋白ACE2结合,使病毒的包膜与宿主细胞膜融合,进而侵入宿主细胞。下列相关说法错误的是　(　　)
A.推测新型冠状病毒包膜的主要成分是脂质和蛋白质
B.推测人体细胞表面蛋白ACE2具有控制物质进出细胞的功能
C.病毒入侵人体细胞说明了细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的
D.刺突糖蛋白S与蛋白ACE2结合与两种蛋白质的空间结构等密切相关
2.(2023山东青岛期中)磷脂分子是组成细胞膜的重要成分,其“头”部亲水,“尾”部疏水。酶、抗体等水溶性大分子药物常用磷脂包裹制成微球体,微球体外部结构与细胞膜类似,能很好地与细胞膜融合,所以更容易携带药物运输到患病部位的细胞中,进而发挥药效。下列有关叙述正确的是(　　)
A.增强消化能力的消化酶不需要微球体运送
B.微球体能将大分子药物水解成小分子药物
C.推测微球体可以由一层磷脂分子构成
D.组成微球体的磷脂分子“尾”部和水溶性药物形成稳定的结合体
3.(2024湖南永州期中)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与细胞膜上的蛋白质结合,细胞膜呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白,荧光分子被不可逆破坏)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光强度随时间的变化。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法不正确的是(　　)
A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性
B.淬灭部位荧光再现,是膜蛋白分子运动的综合表现,因此该技术很难测定膜上单个特定蛋白质的流动速率
C.理论分析,漂白区域恢复足够长的时间,荧光强度F2等于F1
D.适当升高实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将缩短
4.(2024广东河源期中)磷脂分子是组成细胞膜的重要成分,请回答下列有关细胞膜的探究问题:
(1)科学家将人口腔上皮细胞中的磷脂成分全部抽提出来,并将它在空气—水界面上铺成单分子层,结果发现这个单层分子的面积　　　(填“大于”“小于”或“等于”)原来细胞表面积的2倍,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)将由磷脂双分子层形成的脂质体放置于清水中,一段时间后发现,脂质体的体积基本不变,说明水分子不容易通过纯粹的脂质体,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)为了探究温度对细胞膜流动性的影响,有人做了下述实验:将小鼠和人细胞融合,并用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,在37 ℃条件下经过40 min,融合细胞膜上的红色和绿色荧光均匀分布。请指出该探究实验设计的不足之处,并完善实验设计思路。
答案与分层梯度式解析
第3章　细胞的基本结构
第1节　细胞膜的结构和功能
基础过关练
1.D 2.B 3.D 4.D 5.D 6.D 7.B 8.B
1.D　图Ⅰ表示信号分子(如胰岛素等激素)随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合进行信息交流,图Ⅱ表示两个细胞通过直接接触进行信息交流(如精卵细胞的识别与结合),这两种方式都需要信号分子与靶细胞表面的特异性受体结合,A、B、C正确;高等植物细胞间可通过胞间连丝进行信息交流,不需要借助图Ⅱ中的②(受体),D错误。
2.B　细胞膜控制物质进出细胞的能力是相对的,环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞,B错误;④为通过胞间连丝进行信息交流,高等植物细胞可通过这种方式进行信息交流,D正确。
3.D　欧文顿发现溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜,推测细胞膜是由脂质组成的,A错误;从人的红细胞中提取的脂质在空气—水界面上会铺展成连续的单分子层,B错误;罗伯特森在电镜下看到细胞膜“暗—亮—暗”的三层结构,认为细胞膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的,C错误;辛格和尼科尔森提出的细胞膜模型为流动镶嵌模型,认为细胞膜具有流动性,D正确。
4.D　对题干、题图信息分析如下:
题图中未涉及时间变化,不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多,D符合题意。
5.D　a处靠近磷脂分子亲水的“头”,可嵌入水溶性药物;b处靠近磷脂分子疏水的“尾”,可嵌入脂溶性药物;可利用脂质体与生物膜融合(体现流动性)的特点将药物送入细胞,B、C正确。小油滴处于细胞质中(水环境),每个小油滴外应具有单层磷脂分子形成的膜(如图所示),磷脂亲水的“头”朝外,疏水的“尾”朝内,D错误。
6.D　动物细胞膜还含有胆固醇,A正确。①②是蛋白质,蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,其在细胞膜上的分布是不均匀的,B正确。③是磷脂分子的“头”,具有亲水性;④是磷脂分子的“尾”,具有疏水性,磷脂分子可以侧向自由移动,膜上的②蛋白质大多数可以运动,D错误。
7.B　①为糖蛋白,分布在细胞膜外表面,与细胞间的识别有关,B错误;②是磷脂分子,其一端“亲水”,一端“疏水”,C正确;“丘”(蛋白质)的种类和数量越多,细胞膜功能越复杂,D正确。
8.B　由题干信息可知胆固醇像“胶水”一样,破坏胆固醇会导致脂筏结构解体,脂筏的存在会影响膜的流动性,B错误,C正确;脂筏会特异吸收或排除某些蛋白质,这些蛋白质(如糖蛋白)可能与细胞间的信息传递有关,D正确。
9.答案　(1)磷脂双分子层　(2)4　糖蛋白　A　B　A侧有糖链,是细胞外侧　进行细胞间信息交流　控制物质进出细胞　(3)选择透过性
解析　(1)(2)据图分析,1为磷脂双分子层,2、3为蛋白质,4为糖蛋白(位于细胞膜的外表面)。A侧为膜外,B侧为膜内。葡萄糖进入细胞的方向是A→B。(3)活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,死细胞的细胞膜失去此功能。
能力提升练
1.B　
题干信息 推理和分析
病毒包膜来源于宿主细胞膜 病毒包膜的成分主要是脂质和蛋白质,A正确
ACE2与病毒刺突糖蛋白S结合,使病毒的包膜与宿主细胞膜融合,病毒侵入宿主细胞 ACE2能识别刺突糖蛋白S,与细胞表面的识别和信息交流有关,B错误
病毒(对机体有害)能侵入宿主细胞 细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,C正确
2.A　题干信息:微球体携带药物运输到患病部位的细胞中,进而发挥药效,而增强消化能力的消化酶在消化道内发挥作用,不需要进入细胞,无需微球体运送,A正确;微球体的外部结构与细胞膜类似,其作用是包裹药物(不能分解药物),其结构应如图所示,B、C、D错误。
3.C　对本实验原理分析如下:
该技术可证明膜蛋白可以运动(细胞膜具有一定的流动性),A正确;由于部分荧光分子被激光漂白(不可逆破坏),所以即使漂白区域恢复足够长的时间,荧光强度F2仍小于F1,C错误;温度会影响分子的运动,所以适当升高实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将缩短,D正确。
4.答案　(1)大于　人口腔上皮细胞中除细胞膜外,还存在其他膜结构,它们都含有磷脂分子　(2)磷脂双分子层中间是磷脂分子的疏水端,水分子不容易通过　(3)不足之处:缺少对照实验。实验思路:设置三个不同的温度梯度(如17 ℃、37 ℃、57 ℃),让三组细胞分别在不同的温度条件下融合并培养,观察并记录融合的细胞膜上红色、绿色荧光分布均匀所用的时间。
解析　(1)人口腔上皮细胞中含有细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构,它们均以磷脂双分子层为基本支架。将人口腔上皮细胞中的磷脂成分全部抽提出来,在空气—水界面上铺成单分子层,则这个单层分子的面积大于细胞表面积的2倍。
(3)分析实验,如下所示:
实验目的 探究温度对细胞膜流动性的影响
自变量 温度
因变量 融合的细胞膜上红色、绿色荧光分布均匀所用的时间
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