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第3章　细胞的基本结构
第1节　细胞膜的结构和功能
必备知识基础练
知识点1细胞膜的功能
1.（2分）能体现细胞膜控制物质进出细胞的是（　　）
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢产物能排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
答案：A
解析：环境中某些有害的物质有可能通过细胞膜进入细胞内。
2．（2分）如图是细胞膜功能的漫画，该图不能体现的是（　　）
A．细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
B．激素等物质在细胞内合成后分泌到细胞外
C．细胞膜能进行细胞间的信息交流
D．病毒等有害物质不易进入细胞
答案：C
解析：由图可以看出，细胞需要的营养物质可以从外界进入到细胞内，A正确；细胞内合成的抗体和激素等物质会分泌到细胞外发挥作用，B正确；该图只表明了细胞膜控制物质进出的功能，并没有体现细胞之间的信息交流，C错误；对细胞有害的病毒、病菌能被细胞膜拦截在外，不易进入细胞，D正确。
知识点2 对细胞膜结构的探索
3.（2分）下列关于细胞膜的成分和结构的探索过程的叙述，不正确的是（　　）
A．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
B．欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，推出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
C．科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，这种假说或模型最终能否被普遍接受，取决于他能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好的解释现象
D．罗伯特森用电子显微镜观察细胞膜的结构，提出了“暗—亮—暗”的三明治结构是一种静态模型
答案：B
解析：欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，推出了脂溶性物质更容易进入细胞是因为细胞膜上具有脂质，没有确认具体的脂质成分，B错误。
知识点3 流动镶嵌模型的基本内容
4.（2分）1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了关于细胞膜的分子结构模型，即流动镶嵌模型。下列不符合细胞膜的流动镶嵌模型的说法的是（　　）
A．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动
B．每个磷脂分子的疏水端都向内
C．嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动
D．细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系，所以才具有流动性
答案：D
解析：蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，膜中的蛋白质大多也能运动，D错误。
5．（2分）如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是（　　）
A.细胞膜因具有图中1表示的基本支架而具有对称性
B．动物细胞吸水时，图中1的厚度会变小
C．图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧
D．细胞膜具有流动性与图中1、3都有关
答案：A
解析：细胞膜两侧的分布不具有对称性，A错误；动物细胞吸水时细胞膨胀，1磷脂双分子层的厚度会变小，B正确；图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧，与细胞的识别功能有关，C正确；细胞膜具有流动性依赖于1磷脂双分子层能够流动和大多数3蛋白质可以运动，D正确。
6．（2分）如图是人体肝脏细胞的细胞膜亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是（　　）
A．③在细胞膜上不是静止的
B．②在细胞膜上的分布是不均匀的
C．①与细胞间的信息交流功能有密切关系
D．将该细胞中的③这种物质全部提取出来，发现其单分子层面积等于该细胞膜面积的2倍
答案：D
解析：该细胞中除了细胞膜还有多种膜结构，因此其磷脂单分子层面积大于该细胞膜面积的2倍，D错误。
　核心素养提升练
7．（3分）脂质体是由磷脂分子构成的人工膜（如图所示），下列叙述错误的是（　　）
A．脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端
B．脂质体含有C、H、O、N、P五种元素
C．药物甲为脂溶性药物，药物乙为水溶性药物
D．脂质体能与细胞膜融合，这依赖于细胞膜的流动性
答案：C
解析：药物甲在脂质体内部亲水环境中，为水溶性药物，药物乙包裹在两层磷脂分子之间的疏水环境中，为脂溶性药物，C错误。
8．（3分）如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是（　　）
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关
C．细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
答案：B
解析：细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，但脂质和蛋白质在膜成分中占的比例很大，是细胞膜的主要成分，糖类不是主要成分，A错误；由图示可知，膜中脂质和蛋白质的含量变化与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B正确、C错误；分析题图可知，该图没有涉及细胞间的信息交流功能，D错误。
9．（3分）如图表示细胞膜的结构，下列叙述错误的是（　　）
A．此图在普通光学显微镜下是无法观察到的
B．此图无法判断哪侧是膜内，哪侧是膜外
C．大多数①与②可以运动，所以形成的细胞膜具有流动性
D．若用荧光对细胞膜进行标记，一般标记在②上
答案：D
解析：①是蛋白质，②是磷脂双分子层，用荧光对细胞膜标记时一般标记在①上，D错误。
10．（3分）异体器官移植手术很难成功，其最大的障碍是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜有识别作用，这种生理功能的物质基础是（　　）
A．细胞膜是由磷脂双分子层构成的
B．细胞膜的外表面有糖蛋白
C．细胞膜具有一定的流动性
D．细胞膜有选择透过性
答案：B
解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，但这不是细胞膜有识别作用的物质基础，细胞膜的外表面有糖蛋白，这是细胞膜有识别作用的物质基础，B正确。
11．（3分）如图为某同学根据所学知识绘制的细胞膜流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是（　　）
A．①与细胞表面识别、细胞间的信息传递等功能密切相关
B．②构成了细胞膜的基本支架，其外部亲水、内部疏水
C．细胞膜具有流动性，膜上的蛋白质都可以自由移动
D．科学家通过研究细胞膜的表面张力，推测细胞膜中含有蛋白质
答案：C
解析：②是构成细胞膜基本支架的磷脂双分子层，外部亲水、内部疏水，B正确；细胞膜具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，但并不是所有蛋白质都可以自由运动（比如锚定蛋白），C错误。
12．（3分）荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用，包括三个步骤：将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上，细胞膜呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭（漂白）膜上部分区域绿色荧光，被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光；检测淬灭部位激光照射前后荧光强度的变化情况。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法不正确的是（　　）
A．图乙结果说明细胞膜具有流动性
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能将延长
D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1
答案：B
解析：应用该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率，只能测定群体蛋白质的流动速率，B错误。
13．（11分）以下是细胞间信息交流的三种形式，请据图回答下列问题：
（1）A是　　　　，需要通过　　　　的运输到达B　　　　。
（2）C的化学本质是　　　　，它可以接受另一细胞发出的　　　　。
（3）E是　　　　　　，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。精子和卵细胞之间的识别和结合相当于图甲、图乙、图丙中的图　　　　。
（4）细胞膜含有　　　　　　　　　　等成分，B细胞膜与D细胞膜的功能差异，主要与　　　　成分有关。
（5）除信息交流外，细胞膜还具有　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　等功能。
答案：（1）激素　血液　靶细胞　（2）糖蛋白（蛋白质）　信息　（3）胞间连丝　乙　（4）蛋白质、脂质和糖类　蛋白质　（5）将细胞与外界环境分隔开　控制物质进出细胞
14．（16分）磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。
（1）某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是由　　　　（填“单”或“双”）层磷脂分子构成的，磷脂的尾部向着油滴　　　　（填“内”或“外”）。
（2）将一个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，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是　　　　　　　　　　（填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”）。
（3）下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）。上述过程体现了细胞膜　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　的功能。
（4）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，死细胞则被染成蓝色。
①“染色排除法”依据的原理是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②某同学为验证“染色排除法”的原理，用紫色洋葱鳞片叶内表皮及台盼蓝染液等进行相关实验。
实验操作步骤如下：
步骤一：取洋葱鳞片叶内表皮，分成两组：一组将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死，另一组对洋葱鳞片叶内表皮不做处理。
步骤二：用相同浓度的台盼蓝染液染色相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的　　　　　　。
步骤三：使用　　　　观察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案：（1）单　内　（2）人的红细胞　（3）①磷脂双分子层　②4　糖蛋白　A　B　进行细胞间信息交流　控制物质进出细胞　（4）①活细胞的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，死细胞失去此功能　②临时装片　显微镜　细胞是否被染成蓝色
易错辨析：对细胞膜结构及功能的整体认识
15．（3分）下列关于细胞膜的结构与功能，叙述正确的是（　　）
A．构成细胞膜的脂质中除磷脂外，还含有少量胆固醇
B．氧气分子穿过肺泡壁（由单层细胞构成）进入体内的过程，至少穿过了两层磷脂分子
C．蓝细菌和草履虫的系统边界分别是细胞壁和细胞膜
D．细胞膜的流动性是其生理功能正常进行的基础
答案：D
解析：动物的细胞膜含有胆固醇，植物的细胞膜不含胆固醇，A项错误；氧气分子穿过肺泡壁经过了两层生物膜，共4层磷脂分子，B项错误；细胞的系统边界都是细胞膜，C项错误；细胞膜的功能发挥是以其结构特点——流动性为基础来进行的，D项正确。第1节　细胞膜的结构和功能
必备知识基础练
知识点1细胞膜的功能
1.（2分）能体现细胞膜控制物质进出细胞的是（　　）
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢产物能排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③ B．①②④
C．②③④ D．①③④
2．（2分）如图是细胞膜功能的漫画，该图不能体现的是（　　）
A．细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
B．激素等物质在细胞内合成后分泌到细胞外
C．细胞膜能进行细胞间的信息交流
D．病毒等有害物质不易进入细胞
知识点2 对细胞膜结构的探索
3.（2分）下列关于细胞膜的成分和结构的探索过程的叙述，不正确的是（　　）
A．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
B．欧文顿利用了化学上的“相似相溶原理”，推出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
C．科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，这种假说或模型最终能否被普遍接受，取决于他能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好的解释现象
D．罗伯特森用电子显微镜观察细胞膜的结构，提出了“暗—亮—暗”的三明治结构是一种静态模型
知识点3 流动镶嵌模型的基本内容
4.（2分）1972年，辛格和尼科尔森在新的观察和实验证据的基础上，提出了关于细胞膜的分子结构模型，即流动镶嵌模型。下列不符合细胞膜的流动镶嵌模型的说法的是（　　）
A．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动
B．每个磷脂分子的疏水端都向内
C．嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动
D．细胞膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系，所以才具有流动性
5．（2分）如图为细胞膜的结构模型示意图，A、B表示细胞膜的两侧。下列有关说法错误的是（　　）
A.细胞膜因具有图中1表示的基本支架而具有对称性
B．动物细胞吸水时，图中1的厚度会变小
C．图中A侧具有糖蛋白，是细胞膜的外侧
D．细胞膜具有流动性与图中1、3都有关
6．（2分）如图是人体肝脏细胞的细胞膜亚显微结构模式图，①～③表示物质。下列有关说法错误的是（　　）
A．③在细胞膜上不是静止的
B．②在细胞膜上的分布是不均匀的
C．①与细胞间的信息交流功能有密切关系
D．将该细胞中的③这种物质全部提取出来，发现其单分子层面积等于该细胞膜面积的2倍
　核心素养提升练
7．（3分）脂质体是由磷脂分子构成的人工膜（如图所示），下列叙述错误的是（　　）
A．脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端
B．脂质体含有C、H、O、N、P五种元素
C．药物甲为脂溶性药物，药物乙为水溶性药物
D．脂质体能与细胞膜融合，这依赖于细胞膜的流动性
8．（3分）如图表示各种细胞膜组成成分的含量，图示能说明的是（　　）
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关
C．细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
9．（3分）如图表示细胞膜的结构，下列叙述错误的是（　　）
A．此图在普通光学显微镜下是无法观察到的
B．此图无法判断哪侧是膜内，哪侧是膜外
C．大多数①与②可以运动，所以形成的细胞膜具有流动性
D．若用荧光对细胞膜进行标记，一般标记在②上
10．（3分）异体器官移植手术很难成功，其最大的障碍是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜有识别作用，这种生理功能的物质基础是（　　）
A．细胞膜是由磷脂双分子层构成的
B．细胞膜的外表面有糖蛋白
C．细胞膜具有一定的流动性
D．细胞膜有选择透过性
11．（3分）如图为某同学根据所学知识绘制的细胞膜流动镶嵌模型，有关叙述不正确的是（　　）
A．①与细胞表面识别、细胞间的信息传递等功能密切相关
B．②构成了细胞膜的基本支架，其外部亲水、内部疏水
C．细胞膜具有流动性，膜上的蛋白质都可以自由移动
D．科学家通过研究细胞膜的表面张力，推测细胞膜中含有蛋白质
12．（3分）荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用，包括三个步骤：将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上，细胞膜呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭（漂白）膜上部分区域绿色荧光，被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光；检测淬灭部位激光照射前后荧光强度的变化情况。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法不正确的是（　　）
A．图乙结果说明细胞膜具有流动性
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能将延长
D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1
13．（11分）以下是细胞间信息交流的三种形式，请据图回答下列问题：
（1）A是　　　　，需要通过　　　　的运输到达B　　　　。
（2）C的化学本质是　　　　，它可以接受另一细胞发出的　　　　。
（3）E是　　　　　　，能使植物细胞相互连接，也具有信息交流的作用。精子和卵细胞之间的识别和结合相当于图甲、图乙、图丙中的图　　　　。
（4）细胞膜含有　　　　　　　　　　等成分，B细胞膜与D细胞膜的功能差异，主要与　　　　成分有关。
（5）除信息交流外，细胞膜还具有　　　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　　　等功能。
14．（16分）磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。
（1）某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是由　　　　（填“单”或“双”）层磷脂分子构成的，磷脂的尾部向着油滴　　　　（填“内”或“外”）。
（2）将一个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，结果发现这个单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。这个细胞很可能是　　　　　　　　　　（填“鸡的红细胞”“人的红细胞”或“人的口腔上皮细胞”）。
（3）下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）。上述过程体现了细胞膜　　　　　　　　　　和　　　　　　　　　　的功能。
（4）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，死细胞则被染成蓝色。
①“染色排除法”依据的原理是：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②某同学为验证“染色排除法”的原理，用紫色洋葱鳞片叶内表皮及台盼蓝染液等进行相关实验。
实验操作步骤如下：
步骤一：取洋葱鳞片叶内表皮，分成两组：一组将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死，另一组对洋葱鳞片叶内表皮不做处理。
步骤二：用相同浓度的台盼蓝染液染色相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的　　　　　　。
步骤三：使用　　　　观察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
易错辨析：对细胞膜结构及功能的整体认识
15．（3分）下列关于细胞膜的结构与功能，叙述正确的是（　　）
A．构成细胞膜的脂质中除磷脂外，还含有少量胆固醇
B．氧气分子穿过肺泡壁（由单层细胞构成）进入体内的过程，至少穿过了两层磷脂分子
C．蓝细菌和草履虫的系统边界分别是细胞壁和细胞膜
D．细胞膜的流动性是其生理功能正常进行的基础

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