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3.1细胞膜的结构和功能——2024-2025学年高一生物学人教版（2019）必修一同步训练
一、单选题
1．下图为细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法不正确的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C.胰岛素调控生命活动可用上图③表示
D.相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
2．下列实验现象能说明细胞已经失去生理活性的是( )
A.某植物细胞中叶绿体随细胞质流动
B.某动物细胞被台盼蓝染液染成蓝色
C.紫色洋葱鳞片叶表皮细胞正在发生质壁分离
D.水绵细胞叶绿体照光部位集聚有大量需氧细菌
3．细胞能正常地完成各种生命活动的前提条件是( )
A.细胞膜的选择透过性 B.线粒体的能量转换作用
C.细胞保持结构的完整性 D.细胞核遗传物质的稳定性
4．TGF-β1-Smads是一条抑制肿瘤的信号传递途径。胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列说法错误的是( )
A.恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移
B.复合物的转移实现了细胞内核质之间的信息传递
C.从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因
D.临床上，可以开发TGF-β1受体抑制剂来治疗癌症
5．下图是细胞膜的流动镶嵌结构模型示意图，下列相关叙述正确的是( )
A.该模型属于数学模型
B.细胞膜的流动性对细胞功能没有影响
C.通常功能越复杂的细胞膜，3的种类与数量就越多
D.图中1、4分别表示细胞骨架、糖链，组成二者的单体相同
6．荧光漂白恢复(FPR)技术是使用荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联，检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率的技术，利用高能激光束照射细胞的某一特定区域，使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭，这一区域称为光漂白区。一段时间后，光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是( )
A.FPR技术可对分泌蛋白的分泌过程进行示踪
B.荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率
C.图中曲线上升是周围非漂白区的荧光分子迁移所致
D.在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间
7．及时、准确的信息交流是生物体完成各种生命活动的重要保证。下列有关细胞间进行信息交流方式的叙述，正确的是( )
A.精子和卵细胞之间通过直接接触实现识别和结合，不需要信号分子
B.植物细胞之间都可以通过胞间连丝进行信息交流和物质运输
C.发出信号的细胞表面没有接收信号的受体，接受信号的靶细胞表面才有受体
D.胰岛素随血液到达全身各处，与靶细胞膜上的受体结合将信息传递靶细胞
8．下列关于细胞膜的成分和结构的探索的过程中，叙述正确的是( )
A.欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，证明了脂溶性物质更容易进入细胞是因为细胞膜上具有磷脂
B.科学家选择动物的神经细胞吸水涨破离心分离，从而提取纯的细胞膜
C.利用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.罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，提出所有的生物膜都是磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的
9．在蛋白质上加上糖链会形成糖蛋白。下列对于糖蛋白的叙述，正确的是( )
A.糖蛋白属于糖被中的一种
B.癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少
C.原核细胞糖蛋白的合成是在内质网完成的
D.真核细胞的细胞膜内外两侧都具有糖蛋白
10．图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为来自图甲的分子结构模式图，下列错误的是( )
A.根据图甲中的结构①，可以判断哪一侧为细胞的外侧
B.细胞内图乙分子只存在于细胞膜中，A部为亲水端
C.图甲中④与细胞膜的选择性吸收有关
D.细胞膜的功能特性与③、④有关，蛋白质种类和含量越多，膜功能越复杂
11．实验室中用台盼蓝染色来判断细胞死活，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。该实验所利用的细胞膜功能或特性是( )
A.进行细胞间的信息交流 B.保护细胞内部结构
C.流动性 D.控制物质进出细胞
12．一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。在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、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.多糖和蛋白质 C.胆固醇和多糖 D.胆固醇和蛋白质
13．实验室中用台盼蓝染色来判断细胞死活，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色。该实验所利用的细胞膜功能或特性是( )
A.进行细胞间的信息交流 B.保护细胞内部结构
C.流动性 D.控制物质进出细胞
14．如图是真核细胞膜的亚显微结构模式图，①~③表示物质。下列有关说法错误的是( )
A.①②③在细胞膜上都不是静止的
B.细胞识别与①有关
C.②在细胞膜上的分布是不均匀的
D.人体口腔上皮细胞③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍
15．下列关于细胞膜的叙述，正确的是( )
A.鸡血细胞常用来制备较纯净的细胞膜
B.细胞膜上的糖蛋白具有识别和保护、润滑作用
C.用蛋白酶处理细胞膜可改变其组成，不改变其通透性
D.多细胞生物体内细胞间功能协调性的实现完全依赖于信息交流
二、多选题
16．下列关于探索细胞膜成分与结构的叙述，正确的是( )
A.细胞表面的张力明显低于油一水界面，说明细胞膜含有脂质以外的成分
B.罗伯特森提出细胞膜是静态的统一结构，难以解释细胞的生长等现象
C.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验结果表明细胞膜具有流动性
D.欧文顿通过对膜成分的提取与检测，提出“细胞膜由脂质组成”假说
17．人、鼠细胞融合实验中，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，细胞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
三、读图填空题
18．细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞的各部分都会体现结构与功能相适应的特点，下图为细胞膜的流动镶嵌结构模型图，回答下列问题：
（1）可根据[______]________判断细胞的内外侧。若该图表示蓝细菌的细胞膜，其上可含有_______，与其能进行光合作用的功能相适应。
（2）[②]磷脂分子是一种________（填“极性”“非极性”或“两性”）分子，以如图的方式排列是与细胞膜两侧都为______的环境条件有关。
（3）②③均在______上合成，③的存在对②起双重调节作用，当环境温度较____________时，有助于保持质膜的柔韧性。
（4）④在核糖体合成，经过加工后运入_________进行分类包装，然后通过___________运至细胞膜。核糖体由蛋白质和RNA组成，其RNA合成场所是_________，功能复杂、蛋白质合成旺盛的细胞具有核膜上____________数量明显偏多的特征。
19．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器,是研究膜成分、膜结构及膜功能的常用材料。如图为猪的红细胞及其膜结构示意图，回答下列问题：
(1)对猪红细胞膜成分的研究发现,构成其细胞膜的主要成分是___________，构成红细胞膜基本骨架的是____(填字母)。
（2）研究发现，E蛋白和F蛋白构成了锚定和支撑细胞质中许多细胞器的结构，该结构是________。B蛋白与多糖结合，能执行特定的功能，这主要体现了细胞膜具有_________的功能。
（3）研究发现，红细胞的膜内部分是疏水的，水分子能否进行跨膜运输？_______请说出你的判断理由：_________。
20．下图表示细胞膜的结构模型示意图，请据图回答下列问题：
（1）图中[B]________的基本组成单位是________。
构成细胞膜基本骨架的结构是[________]________。
（2）与细胞膜的识别功能有关的结构是[________]________
（3）吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________的特点。
（4）不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？__________（填字母）。
（5）该种细胞膜的结构模型被称为_______。
参考答案
1．答案：B
解析：细胞膜是生命系统的边界,在生命起源过程中具有重要作用,将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,A正确;功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利物质,但一些有害物质也能进入细胞,如病毒、病菌,说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的,B错误;激素调控生命活动需要靶细胞进行信号检测,C正确;相邻的高等植物细胞之间可通过功能④(胞间连丝)进行信息交流,D正确。
2．答案：B
解析：A、观察细胞质的流动必须是活细胞，A错误；B、动物细胞被台盼蓝染成为蓝色，说明细胞膜的选择透过性已经失去，B正确；C、观察植物细胞质壁分离及复原等实验必须是活细胞，C错误；D、观察细胞中的叶绿体功能必须是活细胞，D错误。故选B。
3．答案：C
解析：细胞是生物体的结构单位和功能单位，细胞只有保持其结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动，同时只有保证结结构的完整性，细胞膜才具有选择透过性、线粒体才能在能量转换中发挥作用，同时细胞核中的遗传物质才能稳定，即C正确。故选C。
4．答案：D
解析：A、恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移，这是癌细胞的特征之一，A正确；
B、胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上受体结合，激活胞内信号分子Smads，生成复合物转移到细胞核内，复合物的转移实现了细胞内核质之间的信息传递，B正确；
C、抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖，由题干信息“生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生”可知，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因，C正确；
D、依据题干信息，胞外蛋白TGF-β1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号分子Smads，进而阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，所以若使用TGF-β1受体抑制剂，并不能实现治疗癌症的目的，D错误。
故选D。
5．答案：C
解析：A、该模型属于用图画形式直观表达认识对象特征的物理模型，A错误;B、细胞膜的流动性有利于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等生命活动，即细胞完成生长、分裂、运动等功能与细胞膜的流动性有关，B错误;C、蛋白质是生命活动的主要承担者，因此，功能越复杂的细胞膜，其Cc蛋白质的种类和数量越多，C正确;D、图中1、4分别表示细胞骨架、糖链，组成二者的单体分别是氨基酸和葡萄糖，组成二者的单体不相同，D错误。故选C。
6．答案：A
解析：A、荧光漂白恢复技术(FPR)是使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素，绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率，A错误;B、荧光的恢复速度可以反映荧光标记分子的运动速率，B正确;C、图中曲线的上升是由于膜上的脂质在运动，非漂白区的荧光分子迁移，才使原本淬灭的区域恢复荧光，C正确;D、适当范围内升高温度，加快细胞膜上分子的移动速率，进而缩短荧光恢复时间，D正确。故选A。
7．答案：D
解析：A、精子和卵细胞之间通过直接接触进行信息交流，需要细胞膜表面的信号分子传递信息，A错误；B、高等植物细胞之间通过胞间连丝进行物质运输和信息交流，这是细胞间进行信息交流的方式之一，B错误；C、动物体内所有细胞都会与其他细胞进行信息交流，因此发出信号的细胞与靶细胞膜上一定都有受体，C错误；D、内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素）随血液到达全身各处，与靶细胞膜上的受体结合将信息传递给靶细胞，D正确。故选D。
8．答案：C
解析：A、欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，提出脂溶性物质更容易进入细胞是因为细胞膜上具有脂质，但没有证明脂质的具体成分，A错误；B、科学家选择哺乳动物成熟的红细胞（无细胞核和众多细胞器）吸水涨破离心分离，从而提取纯的细胞膜，B错误；C、科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性，为建立生物膜模型提供了实验证据，C正确；D、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蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成的，D错误。故选C。
9．答案：B
解析：A、细胞膜的外表面还有糖类分子，和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这类糖类分子叫做糖被，即糖蛋白中的糖类才属于糖被，A错误；B、癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性显著降低，B正确；C、原核细胞内没有内质网，C错误；D、糖蛋白位于真核细胞的细胞膜外侧，D错误。故选B。
10．答案：B
解析：A、从图中可看出①是糖链，糖链位于细胞膜的外侧，因此根据图甲中的结构①，可以判断哪一侧为细胞的外侧，A正确；B、图乙为磷脂分子，细胞中磷脂分子存在于细胞膜、核膜和细胞器膜等，B错误；C、细胞的选择吸收与图甲中④蛋白质和③磷脂双分子层有关，C正确；D、③是磷脂双分子层，④是蛋白质，细胞膜的功能特点是选择透过性，与蛋白质分子和磷脂分子有关，其中蛋白质分子的种类和数目越多，细胞膜的功能越复杂，D正确。故选B。
11．答案：D
解析：细胞膜能够控制细胞内外物质的进出，用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜的控制物质进出细胞的功能。D符合题意。故选D。
12．答案：B
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，而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，B正确，ACD错误。故选B。
13．答案：D
解析：细胞膜能够控制细胞内外物质的进出，用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜的控制物质进出细胞的功能。D符合题意。故选D。
14．答案：A
解析：A、图中②是蛋白质，③是磷脂双分子层，膜结构中的磷脂和大多数蛋白质分子是可以运动的，A错误；B、①是糖蛋白，具有细胞识别、保护、润滑、免疫等，B正确；C、②蛋白质在脂双层中的分布是覆盖镶嵌或贯穿，故其分布是不对称和不均匀的，C正确；D、由于细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，因此磷脂的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍，D正确。故选A。
15．答案：B
解析：A、鸡血细胞中含有各种细胞器膜和核膜，不能用来制备细胞膜，A错误；B、细胞膜上的糖被具有识别和保护润滑作用，B正确；C、用蛋白酶处理细胞膜会破坏细胞膜中蛋白质，改变其通透性，C错误；D、多细胞生物体内细胞间功能协调性的实现依赖于物质转换、能量转换和信息交流，D错误。故选B。
16．答案：ABC
解析：A、丹尼利和戴维森研究发现细胞表面张力明显低于油一水界面的表面张力；人们已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会将降低，推测细胞膜除了含脂质分子外，可能还附有蛋白质，A正确； B、罗伯特森提出的静态统一结构认为细胞膜是固定不动的，但是细胞生长、变形虫变性运动中细胞膜都是流动的，该模型无法解释，B正确； C、1970年科学家用两种颜色的荧光染料标记小鼠和人细胞表面的蛋白质分子，诱导两种细胞融合，37℃一段时间后，两种颜色的荧光均匀分布，说明细胞膜是流动的，C正确。D、欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样，推测细胞膜是由脂质组成，D错误。
故选：ABC。
17．答案：ABC
解析：由图示可知，在低温时形成嵌合体的比例较小，温度适宜时形成嵌合体的比例较高；15℃以上时细胞膜的流动性明显发生变化；从图中无法得出融合比例与时间的具体关系。
18．答案：（1）①；糖蛋白；光合色素
（2）两性；水
（3）光面内质网；低
（4）高尔基体；囊泡；核仁；核孔
解析：（1）①是糖蛋白，位于细胞膜外侧；若题图表示蓝细菌的细胞膜，则其上可含有光合色素（叶绿素），这与其进行光合作用的功能是相适应的。
（2）②是磷脂分子，磷脂分子由亲水性的头部和疏水性的尾部构成，属于两性分子：磷脂在质膜中排列成双层，与细胞膜两侧都为水的环境条件有关。
（3）②是磷脂分子，③是胆固醇，都属于脂质，都是在光面内质网上合成的；其中③对②起双重调节作用，当环境温度较低时，有助于保持质膜的柔韧性。
（4）④是膜上的蛋白质，在核糖体合成，经过加工后运入高尔基体进行分类包装，然后通过囊泡运至细胞膜：核糖体主要由蛋白质和RNA组成，其RNA合成场所是核仁，功能复杂、蛋白质合成旺盛的细胞的核膜上核孔数量明显偏多。
19．答案：（1）磷脂和蛋白质；G
（2）细胞骨架；信息交流
（3）能；因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙：因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白通过膜
解析：（1）磷脂双分子层构成膜的基本骨架，这个骨架是可以流动的。蛋白质分子有的贯穿整个磷脂双分子层，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，大多数蛋白质也是可以流动的，在细胞膜的外表，少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，还有些糖类与脂质结合形成糖脂。
（2）细胞骨架是由蛋白质纤维交错连接的网络结构，维持着细胞的形态，错定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。E蛋白和F蛋白构成了锚定和支撑细胞质中许多细胞器的结构，所以该结构是细胞骨架。B蛋白与多糖结合形成糖蛋白，具有识别作用，信号分子通过与糖蛋白结合传递信息，主要体现了细胞膜的信息交流功能。
（3）虽然红细胞的膜内部分是疏水的，但是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙，另外因为在膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白通过膜，所以水分子能够进行跨膜运输。
20．答案：（1）蛋白质；氨基酸；D；磷脂双分子层
（2）E；糖蛋白
（3）一定的流动性
（4）B、E
（5）流动镶嵌模型
解析：A代表的是多糖，B代表的是蛋白质，E代表的是具有识别功能的糖蛋白，C和D分别是指磷脂分子和磷脂双分子层。组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，决定了细胞膜具有一定的流动性：吞噬细胞吞噬细菌的结构基础是膜结构具有一定的流动性。蛋白质是生命活动的主要承载者，因此不同的细胞膜蛋白质的种类和数量也不相同。

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