高一生物人教版必修1第4.2 生物膜的流动镶嵌模型 课时同步附解析

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生物人教版必修1
第4章
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
一、选择题（12小题）
1.
将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来，将其在空气—水界面上铺成单分子层，结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。下列细胞实验与此结果最不相符的是
（
）
A．乳酸菌细胞
B．放线菌细胞
C．酵母菌细胞
D．大肠杆菌细胞
2.
细胞膜的成分中起支架作用和细胞识别作用的物质分别是
（
）
A．糖类和蛋白质
B．纤维素和糖蛋白
C．磷脂和糖蛋白
D．蛋白质和磷脂
3.精子和卵细胞融合成受精卵；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶。这些说明了细胞膜的结构特点是
（
）
A．具有流动性
B．进行细胞间的信息交流
C．控制物质进出细胞
D．以磷脂双分子层为基本支架
4.
下列说法中，与生物膜发现史不一致的是
（
）
A．欧文顿在实验的基础上提出，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，测得单分子层面积为红细胞表面积的两倍。由此推出：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了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的
D．科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合，证明了细胞膜的流动性
5.
若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的图是（
）
A．A
B．B
C．C
D．D
6.
单纯的磷脂分子在水中可形成双层脂分子的球形脂质体（如图），它载入药物后可将药物送入靶细胞内，下列关于脂质体的叙述正确的是
（
）
A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞
B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞
C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
7.
用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子，用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，将两种细胞融合后，放到37℃的恒温箱中培养40min。其结果和说明的问题是
（
）
A．两种荧光点不均匀分布，细胞膜流动性受温度影响
B．两种荧光点均匀分布，细胞膜流动性不受环境影响
C．两种荧光点不均匀分布，细胞膜能控制物质进出细胞
D．两种荧光点均匀分布，细胞膜具有一定的流动性
8.
下列有关细胞结构的叙述中，不正确的是
（
）
A．细胞膜主要由C、H、O、N、P元素组成
B．膜结构是各种细胞器的主要结构
C．生物膜的流动性与膜中蛋白质有关
D．细胞中不同部分在结构、功能上有一定的联系
9.
1972年桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型，下图表示生物膜的结构模型，有关叙述错误的是
（
）
A．细胞膜上的蛋白质分子在细胞膜外侧与糖类结合形成糖蛋白
B．生物膜的流动镶嵌模型中的所有蛋白质分子都可以运动
C．适当提高温度，能使②和③的相对运动加快，有利于生命活动的进行
D．生物膜的成分主要是脂质和蛋白质，其功能主要决定于②的种类和数量
10.细胞膜在生命活动中具有重要作用。下列相关叙述错误的是
（
）
A．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
B．细胞在分裂过程中细胞膜的成分会得到更新
C．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的
D．细胞膜上的磷脂使细胞膜具有一定的流动性
11.
下列有关如图的说法，不正确的是
（
）
A．根据结构①可判断细胞膜的内外侧
B．①与细胞表面的识别有关
C．③具有一定流动性，②不能运动
D．结构③的外侧是亲水的，内侧是疏水的
12.将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后，更容易运输到患病部位的细胞中，这是因为
（
）A．生物膜只允许对细胞有益的物质进入
B．磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，且具有流动性
C．生物膜上的糖蛋白起识别作用
D．生物膜具有半透性，不允许大分子物质通过
二、综合题（3小题）
13.
如图为细胞膜结构示意图，A、B表示细胞膜的两侧。请回答下列问题：
（1）该结构模型为目前被公认的细胞膜模型，称为
。
（2）图中1表示
，动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有
。
（3）图中
（填图中字母）侧是细胞膜外侧，判断的理由是
。
（4）用某种药物处理细胞膜，结果Ca2+的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于
（填图中的序号）。
14.
在不同的生物膜中，蛋白质、脂质和糖类的含量如下表，请据此回答下列问题：
物质种类
蛋白质（%）
脂质（%）
糖类（%）
人的红细胞膜
49
43
8
大鼠肝细胞的核膜
59
35
2.9
内质网膜
67
33
含量很少
线粒体外膜
52
48
含量很少
线粒体内膜
76
24
含量很少
（1）从表中可知，各种生物膜的
相同，但
不同。
（2）从表中可知，人的红细胞膜上糖类的含量远远高于其他几种膜，这些糖类与蛋白质结合形成
。
（3）上表几种生物膜中，在细胞中分布最广泛的是
。
（4）在白细胞吞噬病菌时，体现了细胞膜具有
特点，细胞膜这种特点是指
和
的相对运动。
15.
阅读有关对生物膜结构的探索历程的材料，回答相关问题：
资料1：1895年，Overton在研究各种未受精卵细胞的通透性时，发现脂溶性物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质通过细胞膜十分困难。
资料2：20世纪初，科学家们第一次将细胞膜从某种细胞中分离出来，经化学分析表明，细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
资料3：1925年，荷兰科学家用丙酮从某种细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍。
资料4：19世纪30年代初，科学家通过实验发现细胞膜不可能是只由单纯脂质分子构成，再通过实验进一步发现可能还有蛋白质，于是提出在脂质双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说。
资料5：1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗-亮-暗”的三层结构。按照“三明治”模型，科学家经过计算认为生物膜至少厚约15～20nm。但电镜照片中，实际测得细胞膜的厚度约为7～10nm。
资料6：1970年，科学家用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞等做了一系列相关融合实验。
（1）仅通过对资料1的分析，你能对膜结构提出什么样的假说？
。
（2）资料2、3中要获得纯净的细胞膜，最好选择哺乳动物的哪一类细胞？
。
（3）从资料3的实验结果可以得出什么结论？
。
（4）资料4、5中，通过比较分析生物膜的计算厚度和实测厚度，科学家对膜结构模型提出了什么样的假说？
。
（5）资料6中，科学家最早是用红色荧光染料标记人细胞的膜蛋白，用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白，进行融合实验。刚融合时，融合细胞一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37℃下经过40min，两种颜色的荧光均匀分布，这一实验现象表明
。
（6）1972年，桑格和尼克森综合以上实验，并在新的观察和实验证据基础上，提出了为大多数人所接受的
模型。
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第4章
第2节
生物膜的流动镶嵌模型
参考答案及解析
1.
【答案】C
【解析】酵母菌细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜，将磷脂成分全部提取出来，在空气—水界面上铺成单分子层，测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍；乳酸菌、放线菌和大肠杆菌都属于原核生物，其细胞只有细胞膜，没有其他膜结构，所以测得单分子层的面积是细胞膜表面积的两倍。
【题型】选择题
【难度】一般
2.
【答案】C
【解析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类，其中，磷脂双分子层是基本支架，糖蛋白具有识别作用，C正确。
【题型】选择题
【难度】较易
3.
【答案】A
【解析】精子和卵细胞融合成受精卵；唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶，二者都体现了细胞膜具有一定流动性的结构特点，A正确；进行细胞间的信息交流是细胞膜的功能，B错误；控制物质进出是细胞膜的功能，不是细胞膜的结构特点，C错误；磷脂双分子层构成膜的基本支架不是细胞膜的结构特点，D错误。
【题型】选择题
【难度】一般
4.
【答案】C
【解析】欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的，A正确；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，测得单分子层面积为红细胞表面积的两倍。由此推出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层，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，提出生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成，C错误；科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合，证明了细胞膜的流动性，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
5.
【答案】A
【解析】组成细胞膜的磷脂既有亲水的极性部分，又有疏水的非极性部分。据图分析可知，磷脂分子亲水的极性部分为头部，疏水的非极性部分为尾部，因此，在水溶液中呈现出头部在水中，而尾部分布于空气中，即图A所示的分布情况。
【题型】选择题
【难度】一般
6.
【答案】C
【解析】球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外，疏水端朝内，所以图中a处可嵌入水溶性物质，b处可嵌入脂溶性物质；构成细胞膜的磷脂双分子层也是脂质，图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部。
【题型】选择题
【难度】一般
7.
【答案】D
【解析】两种荧光点均匀分布，细胞膜流动性受温度影响，温度能影响分子运动速率，A错误；两种荧光点均匀分布，细胞膜流动性受环境影响，
B错误；两种荧光点应均匀分布，不能体现细胞膜能控制物质进出细胞，C错误；由于温度适宜，将红色荧光染料标记的小鼠细胞与绿色荧光染料标记的人细胞融合后，两种荧光点均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
8.
【答案】B
【解析】细胞膜的组成成分主要是蛋白质和磷脂，蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，因此细胞膜主要由C、H、O、N、P元素组成，A正确；有些细胞器不具有膜结构，如核糖体和中心体，B错误；生物膜的流动性与膜中的蛋白质、磷脂分子有关，C正确；细胞在结构和功能上具有统一性，细胞中不同部分在结构、功能上有一定的联系，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
9.
【答案】B
【解析】细胞膜上的蛋白质分子在细胞膜外侧与糖类结合形成糖蛋白，具有保护和润滑作用，还与细胞表面的识别有密切关系，A正确；生物膜的流动镶嵌模型中的大多数蛋白质分子是可以运动的，B错误；适当提高温度，能使②和③的相对运动加快，通透性增加，有利于生命活动的进行，C正确；生物膜的成分主要是脂质和蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者，生物膜功能的复杂程度主要取决于蛋白质的种类和数量，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
10.
【答案】C
【解析】细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，A正确；细胞在分裂过程中细胞膜的成分会得到更新，B正确；有些细胞间的信息传递不需要受体，如高等植物细胞之间通过胞间连丝交流信息，C错误；细胞膜上的磷脂使细胞膜具有一定的流动性，D正确。
【题型】选择题
【难度】一般
11.
【答案】C
【解析】糖蛋白位于细胞膜外侧，因此根据糖蛋白可以判断细胞膜的内侧和外侧，A正确；①是糖蛋白，与细胞表面的识别有关，B正确；构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，蛋白质分子大都是可以运动的，C错误；磷脂双分子层的外侧是亲水的头部，内侧是疏水的尾部，D正确。
【题型】选择题
【难度】较难
12.
【答案】B
【解析】包裹生物大分子或小分子药物的微球体是用磷脂制成的，能与患病部位的细胞膜融合，而生物膜之间的融合是建立在磷脂双分子层是基本骨架和膜的流动性基础之上的，这样可以将携带的生物大分子或小分子药物送入细胞内，达到治疗效果。
【题型】选择题
【难度】一般
13.
【答案】
（1）流动镶嵌模型
（2）磷脂双分子层
流动性
（3）A
糖蛋白分布在A侧
（4）3
【解析】
（1）该结构模型为目前被公认的细胞膜模型，称为流动镶嵌模型。
（2）分析图解可知，图中1表示磷脂双分子层，它构成膜的基本支架。动物细胞吸水时1的厚度会变小，这说明1具有流动性。
（3）图中A侧是细胞膜外侧，判断的理由是糖蛋白分布在A侧。
（4）用某种药物处理细胞膜，结果Ca2+的吸收速率大幅度降低，该药物最可能作用于3载体蛋白。
【题型】综合题
【难度】一般
14.
【答案】
（1）组成成分（或化学组成）
含量
（2）糖蛋白
（3）内质网膜
（4）一定的流动性
蛋白质
磷脂
【解析】
（1）分析题干中的各生物膜的组成成分可知，各种生物膜主要由蛋白质和脂质组成，另外，还含有少量的糖类，即组成成分（或化学组成）相同，但各成分的含量不同。
（2）从表中可知，人的红细胞膜上糖类的含量远远高于其他几种膜，这些糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。
（3）在生物膜系统中，内质网膜与细胞膜、核膜直接相联，并通过“出芽”方式形成囊泡，与高尔基体间接相连，内质网是细胞内生物膜系统的中心，内质网膜在细胞中分布最广泛。
（4）白细胞通过胞吞吞噬病菌，体现了细胞膜具一定的流动性的特点，细胞膜的流动性依赖于构成细胞膜的磷脂和大多数蛋白质的相对运动。
【题型】综合题
【难度】一般
15.
【答案】
（1）细胞膜是由脂质组成的（或膜含有脂质）
（2）成熟的红细胞
（3）细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层（或细胞膜含有双层脂质分子）
（4）细胞膜上的蛋白质镶嵌（或不是覆盖）在脂质双分子层中
（5）组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的（或膜具有流动性）
（6）流动镶嵌
【解析】
（1）分析资料1可知，脂溶性物质容易通过细胞膜，不溶于脂质的物质通过细胞膜十分困难，这说明细胞膜是由脂质构成的。
（2）由于哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜，因此要获得纯净的细胞膜，最好选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料。
（3）分析材料3可知，某种细胞膜中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍，这说明细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。
（4）按照在脂质双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说，生物膜至少厚约15～20nm，电镜照片中，实际测得细胞膜的厚度约为7～10nm，这说明蛋白质分子不是覆盖在脂质双分子层表面的。
（5）分析资料6可知，组成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的，说明细胞膜具有一定的流动性。
（6）1972年，桑格和尼克森综合以上实验，并在新的观察和实验证据基础上，提出了流动镶嵌模型。
【题型】综合题
【难度】一般