人教版（2019）高中生物学必修1练习--第3章　第1节　细胞膜的结构和功能（含解析）

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2026人教版高中生物学必修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.(2025广东惠州中学期中)授粉是将雄花的花粉授给雌花的柱头,即可促进花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵结合等一系列生理反应。若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。该现象能说明细胞膜具有的功能是(　　)
A.具有一定的流动性
B.将细胞与外界环境隔开
C.能控制物质进出细胞
D.能进行细胞间的信息交流
2.(2025天津五区县联考)下图表示细胞间信息交流的三种方式,相关叙述错误的是(　　)
　　
A.某些激素发挥作用的过程中,信息交流方式与图A所示相同
B.同种生物的精卵结合时要发生图B所示的信息交流方式
C.图A中的②与图B中的③是信号分子的受体
D.图C中植物细胞可通过④进行物质交换
题组二　细胞膜的成分及结构
3.(2025湖北黄冈十五校联考)下列有关生物膜结构的探索历程的叙述正确的是(　　)
A.欧文顿研究了细胞膜通透性后提出细胞膜含有磷脂和胆固醇
B.丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,推测细胞膜可能还附有蛋白质
C.罗伯特森拍摄的电镜下的细胞膜照片,呈现清晰的亮—暗—亮的三层结构
D.科学家用荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的磷脂分子,证明细胞膜具有流动性
4.(易错题)(2025河南郑州一中期中)磷脂分子是构成生物膜的主要成分之一。以下有关说法正确的是(　　)
A.磷脂分子含元素C、H、O、N、P
B.细胞间的信息交流主要依靠磷脂分子
C.人成熟红细胞提取的磷脂分子单层面积与其细胞膜面积的倍数关系和肝细胞的相同
D.将磷脂分子置于空气—水界面上,磷脂分子将头部朝向空气、尾部伸入水中成单层排列
5.(教材习题改编)脂质体是类似生物膜结构的双层分子小囊,可作为药物的运载体,近年来出现的脂质体阿霉素既能加强药物的抗癌作用,又能减少其毒副作用,成为卵巢癌治疗的药物之一,下列分析错误的是(　　)
A.脂质体“膜”成分与细胞膜的主要成分相同
B.药物甲为脂溶性药物,药物乙为水溶性药物
C.药物定向作用于癌细胞与脂质体上的蛋白质可特异性与癌细胞上的受体结合有关
D.使用脂质体阿霉素能减少毒副作用的原因可能是脂质体可直接将药物送入癌细胞
题组三　流动镶嵌模型的主要内容
6.(2025安徽滁州九校联考)冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模,用于电镜观察的技术。科学家常用冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构。下列有关分析错误的是(　　)
A.BF和PF侧均为磷脂分子层的疏水侧
B.BS侧表示细胞膜外侧,依据是其上有糖被
C.经冰冻蚀刻技术处理的细胞膜仍然具有流动性
D.由图可知,蛋白质分子以不同的方式分布在磷脂双分子层中
7.(2025山东烟台期中)胆固醇是合成固醇类激素和维生素D的底物,还是构成动物细胞膜的重要成分。如图表示胆固醇分子在磷脂双分子层中的排布情况。下列叙述错误的是(　　)
A.胆固醇、磷脂和维生素D都属于固醇类物质
B.若血液中胆固醇水平过低,机体可能出现代谢紊乱和缺钙的症状
C.据图分析胆固醇分子具有疏水性
D.据图推测胆固醇具有限制磷脂分子运动、增加其有序性的作用
8.(2025广东深圳期中)膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,如图表示生物膜上3种膜蛋白与脂双层之间的直接相互作用模式。下列有关叙述错误的是(　　)
A.细胞膜的功能与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关
B.蛋白A可能有运输功能,参与某些营养物质的吸收
C.蛋白C通常位于细胞膜的外侧,可与多糖或脂质形成糖被
D.位于脂双层内部的蛋白B的部分结构具有较强的疏水性
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与功能
1.(2025浙江强基联盟期中联考)脂滴普遍存在于动物细胞中,由磷脂分子包裹脂质组成。研究发现,携带着HMGB1分子的脂滴释放到细胞外,可加重机体的某些炎症反应。通过成像实验观察到HMGB1位置如图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.脂滴膜的基本骨架是磷脂双分子层
B.脂滴中部分脂质的元素组成为C、H、O
C.HMGB1可能是一种蛋白质分子
D.HMGB1有水溶性部分和脂溶性部分
2.(创新题·新情境)(2025辽宁大连二十四中期中)表面活性剂是肥皂、洗面奶等各种洗涤剂的作用成分之一,每个表面活性剂分子都有亲水性组分和疏水性组分,高浓度表面活性剂与细胞膜的相互作用如图所示。下列说法错误的是(　　)
A.高浓度表面活性剂会造成细胞结构损伤,细胞膜功能被破坏
B.细胞膜的磷脂结构使脂溶性物质容易通过细胞膜
C.磷脂双分子层内部疏水,因此水分子不能通过细胞膜
D.当细胞膜被破坏后,表面活性剂可能取代脂质与膜蛋白结合
3.(2025河北衡水中学月考)高温条件下,细胞膜呈可流动状态,当温度降低到一定程度,细胞膜会转变为固化的凝胶态,即细胞膜发生相变,此时的温度为该细胞膜的相变温度。细胞膜中脂肪酸链的不饱和程度越高,细胞膜的相变温度越低。下列有关叙述错误的是(　　)
A.组成细胞膜的磷脂分子和多数蛋白质都可以运动
B.一定范围内,提高温度可以增大细胞膜的流动性
C.相比普通植物而言,耐寒植物细胞膜中脂肪酸链不饱和程度较低
D.细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输非常重要
4.(2025广东惠州月考)去垢剂是一端亲水、一端疏水的小分子,是分离膜蛋白的常用试剂。去垢剂与蛋白质结合时,会破坏蛋白质中的离子键与氢键。去垢剂的浓度不同会导致其作用方式及膜蛋白的分离效果不同,如下图所示。下列叙述错误的是(　　)
A.去垢剂可以分离膜蛋白从而使细胞膜崩解
B.去垢剂与膜蛋白结合时,非极性端与蛋白质的疏水区相结合
C.为获得纯度和活性较高的膜蛋白,应选用高浓度的去垢剂
D.膜的功能越复杂,分离得到的膜蛋白种类和数量越多
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.D 2.C 3.B 4.A 5.B 6.C 7.A 8.C
1.D　题述信息说明细胞膜能够识别特定的细胞,即说明细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,D正确。
2.C　
题图 选项分析
图A 内分泌细胞分泌的某些激素(①)经血液运输,与靶细胞表面的受体(②)结合,将信息传递给靶细胞,A正确
图B 精子和卵细胞通过细胞膜接触进行信息交流,其中③为与膜结合的信号分子,B正确,C错误
图C 高等植物细胞之间可通过胞间连丝(④)进行信息交流,胞间连丝为相邻两个细胞之间形成的通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,D正确
3.B　科学家用荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子,证明细胞膜具有流动性,D错误。
科学家 研究及结果
欧文顿 对植物细胞的通透性进行了实验,推测细胞膜的主要组成成分中有脂质,但没有提出细胞膜含有磷脂和胆固醇,A错误
丹尼利和 戴维森 研究了细胞膜的表面张力,推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质,B正确
罗伯特森 在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,C错误
4.A　磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物组成,含元素C、H、O、N、P,A正确。细胞间的信息交流主要依靠细胞膜中的蛋白质分子,B错误。人的成熟红细胞提取的磷脂分子单层面积约为其细胞膜面积的2倍;肝细胞中除细胞膜外还含有其他具膜结构(易错点),其提取的磷脂分子单层面积大于其细胞膜面积的2倍,C错误。将磷脂分子置于空气—水界面上,磷脂分子将尾部(疏水)朝向空气、头部(亲水)伸入水中成单层排列,D错误。
5.B　细胞膜的主要成分是脂质(主要是磷脂)和蛋白质,脂质体“膜”成分是磷脂和蛋白质,A正确;磷脂分子头部亲水、尾部疏水,药物甲为水溶性药物(被包裹在脂质体内部),药物乙为脂溶性药物(在脂质体的两层分子之间),B错误;脂质体上的蛋白质可与癌细胞上的受体特异性结合,从而使药物定向作用于癌细胞,C正确;脂质体阿霉素可利用膜的流动性,直接将药物送入癌细胞,从而减少毒副作用,D正确。
6.C　磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,BF和PF侧均为磷脂分子层的疏水侧,A正确;细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,BS侧有糖被,表示细胞膜外侧,B正确;活细胞的细胞膜具有流动性,经冰冻蚀刻技术冻结的细胞膜失去了流动性,C错误。
7.A　脂质包括磷脂、脂肪、固醇等,固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等,A错误。
8.C　细胞膜的功能与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关,细胞膜上蛋白质的种类和数量越多,膜的功能越复杂(常考点),A正确;蛋白A横跨脂双层,可能具有运输功能(跨膜运输物质),参与某些营养物质的吸收,B正确;细胞膜外侧可与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂的糖类分子叫作糖被,C错误;脂双层的内部是疏水的,蛋白B位于脂双层内部的部分结构具有较强的疏水性,能与脂双层牢固结合,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.A 2.C 3.C 4.C
1.A　脂滴由磷脂分子包裹脂质组成,而磷脂分子头部亲水,尾部疏水(亲脂),可推测脂滴膜由一层磷脂分子构成,如图所示,A错误。
脂滴中脂肪的元素组成为C、H、O,B正确。由题意及图示可知,携带HMGB1分子的脂滴可加重机体的某些炎症反应,且HMGB1分子贯穿脂滴膜,说明其存在水溶性部分和脂溶性部分,推测HMGB1分子可能为一种膜蛋白,C、D正确。
2.C　
关键信息 选项分析
图示信息:高浓度表面活性剂在细胞膜处聚集并破坏细胞膜的结构 高浓度表面活性剂会造成细胞结构损伤,破坏细胞膜的功能,A正确
题干信息:表面活性剂分子都有亲水性组分和疏水性组分 推测当细胞膜被破坏后,表面活性剂可能为膜蛋白提供疏水环境,取代脂质与膜蛋白结合,D正确
必备知识:相似相溶原理 细胞膜的脂质结构使脂溶性物质容易通过细胞膜,B正确
磷脂分子之间存在缝隙,水分子可通过这些缝隙进出细胞,C错误。
3.C　细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质都可以运动,使细胞膜具有流动性,A正确。高温条件下,细胞膜呈可流动状态,当温度降低到一定程度,细胞膜会转变为固化的凝胶态,因此一定范围内,提高温度可以促进细胞膜中磷脂分子和蛋白质分子的运动,增大细胞膜的流动性,B正确。
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都非常重要,D正确。
4.C　去垢剂一端亲水、一端疏水,结合题图可知,去垢剂与膜蛋白结合时,其非极性端与蛋白质的疏水区结合,B正确。膜的功能越复杂,膜蛋白的种类和数量就越多,则分离得到的膜蛋白种类和数量越多,D正确。
关键信息 选项分析
题干信息:去垢剂能与细胞膜上蛋白质结合,破坏蛋白质中的离子键与氢键,进而影响蛋白质的空间结构,是分离膜蛋白的常用试剂 去垢剂可以分离膜蛋白,破坏细胞膜结构,从而使细胞膜崩解,A正确
①题图信息:与低浓度去垢剂作用时相比,高浓度去垢剂作用时,去垢剂与膜蛋白结合较多; ②去垢剂与蛋白质结合会影响蛋白质结构 为获得纯度和活性较高的膜蛋白应选用低浓度去垢剂,C错误
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