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第5周 细胞膜的结构和功能
1.作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中起了非常重要的作用。下列关于细胞膜功能的叙述,错误的是(　　)
A.细胞膜使细胞成为相对独立的系统 B.细胞不需要或有害的物质不能进入细胞
C.细胞膜具有与外界进行信息交流的功能 D.高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流
2.将哺乳动物或人的成熟红细胞经过某种处理后,可造成红细胞破裂出现溶血现象,再将溶出细胞外的物质冲洗掉,剩下的结构在生物学上称为“血影”。下列说法正确的是(　　)
A.选用哺乳动物或人的成熟红细胞的原因是该种细胞没有细胞壁
B.“血影”的主要成分可以用双缩脲试剂和斐林试剂检测
C.各种哺乳动物红细胞膜的成分完全不同
D.“某种处理”是将红细胞放入清水中
3.如图为将小白鼠细胞和人体细胞融合的过程,图中的小球和小三角表示两种细胞各自膜表面的蛋白质。下列有关叙述不正确的是(　　)
A.图中膜中的磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架 B.细胞膜的组成元素主要包括C、H、O、N、P
C.该实验证明了细胞膜具有选择透过性 D.适当提高温度有利于图示细胞的融合过程
4.将大量磷脂分子放入清水中,搅拌后不可能出现的现象是(　　)
　　　
A B C D
5.细胞膜的状态与温度的关系如图所示。胆固醇与磷脂分子结合,既可以限制磷脂分子的自由运动,又可以将磷脂分子隔开使其更易流动。下列说法错误的是(　　)
A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分,参与人体血液中Ca2+的运输
B.无序液体状态的形成可能与高温破坏了蛋白质的空间结构有关
C.低温时,细胞吸收蛋白质等大分子的效率可能会下降
D.胆固醇的存在可能会使细胞膜对高温的适应性加强
6.如图是动物细胞膜的流动镶嵌模型,①～④表示构成细胞膜的物质,其中③为胆固醇。下列叙述正确的是(　　)
A.这是电镜下观察到的细胞膜流动镶嵌的结构 B.②的尾部和③一起存在于磷脂双分子层的内部
C.细胞膜中都存在③,③的存在使得细胞膜比较坚实 D.细胞膜具有选择透过性是由②体现出来的
7.用绿色荧光染料标记细胞膜上的某些蛋白质,待荧光分布均匀后,用激光照射细胞膜某些部位,使该部位的荧光分子空间结构发生不可逆改变,使此部位的荧光淬灭。下列有关叙述正确的是(　　)
A.细胞膜的蛋白质都分布在磷脂双分子层的表面
B.细胞膜上荧光淬灭的部位始终保持固定的形态
C.一段时间后,荧光染料在细胞膜上均匀分布,证明细胞膜具有流动性
D.温度较低时荧光染料在细胞膜上达到均匀分布所需的时间较短
8.在动物组织中存在间隙连接,它是一种细胞间的结构和互相连接的方式。其基本结构单位是连接子,相邻细胞膜上的2个连接子对接便形成完整的间隙连接结构,如图所示。间隙连接允许相对分子质量小于1 000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过。若细胞内pH降低,其通透性下降;若连接子蛋白磷酸化,其通透性增强。下列叙述错误的是(　　)
A.图中2个连接子贯穿4层磷脂分子层,从而在细胞间形成通道
B.间隙连接的存在能增强动物细胞之间的物质交换和信息交流
C.蛋白质、病毒颗粒等物质也可通过间隙连接在细胞间进行流动
D.细胞可通过调节间隙连接蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
9.图甲表示细胞膜的亚显微结构;脂筏是动物细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂(磷脂的一种)的微结构域,它位于细胞膜的外侧(如图乙)。脂筏就像一个蛋白质停泊的平台,与膜的信号转导有密切的关系。
(1)结构①是　　　　　　,其组成包括　　　　和　　　　　　。
(2)科学家在实验中发现:脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,也会被蛋白酶破坏。这些事实说明,组成细胞膜的物质中含有　　　　　　　 　。
(3)图乙所示结构中,可以根据 　 (答出两点)判断细胞膜的内外侧。
(4)关于细胞膜的结构,目前普遍所接受的是辛格和尼科尔森提出的
　　　　　　　　模型,该模型认为细胞膜不是静止的,而是具有流动性,其流动性主要表现为　 　(答出两点)。
(5)研究细胞生物膜有重要的应用价值,科学家将磷脂制成包裹药物的小球,通过小球膜与细胞膜的融合,将药物送入细胞,该过程体现了细胞膜具有　　　　　　 　　的结构特点,也可以模拟生物膜的　　　　　　　　　　　　的功能对海水进行淡化处理。
1.B解析:细胞膜控制物质进出细胞的能力有限,细胞不需要或有害的物质不容易进入细胞,细胞需要的物质可通过不同的运输方式进入细胞。
2.D解析:选用哺乳动物或人的成熟红细胞的原因是哺乳动物或人的成熟红细胞的结构简单,内部无其他膜结构;哺乳动物或人的成熟红细胞溶血后剩下的结构“血影”其实是细胞膜,其主要成分为脂质和蛋白质,蛋白质可以用双缩脲试剂鉴定,但脂质不能用斐林试剂鉴定;各种细胞膜的成分种类是相似的,含量有所区别;将红细胞放入清水中会涨破,内容物流出可得到细胞膜。
3.C解析:小白鼠细胞和人体细胞膜上的蛋白质由集中状态到分布均匀状态,膜蛋白发生了运动现象,说明细胞膜具有一定的流动性,该实验不能说明细胞膜具有选择透过性。
4.A解析:由于磷脂分子的“头”部是亲水的,“尾”部是疏水的,所以当把大量磷脂分子放入清水中,搅拌后,磷脂分子亲水的“头”部应该向外,疏水的“尾”部应该向内。
5.A解析:胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;高温会破坏膜中蛋白质的空间结构,使得蛋白质失去活性,从而使生物膜变成无序状态;低温时,细胞膜的流动性降低,细胞吸收蛋白质等大分子的效率可能会下降;胆固醇与磷脂分子结合可以限制磷脂分子的运动,可能会使细胞膜对高温的适应性加强。
6.B解析:题图是细胞膜的流动镶嵌模型,不是电镜下看到的结构;动物细胞膜中含有胆固醇,③胆固醇与②磷脂一起存在于磷脂双分子层内部;并不是所有细胞膜都有胆固醇,胆固醇是动物细胞膜的重要成分;细胞膜的选择透过性与构成细胞膜的磷脂分子和④蛋白质分子都有关,但主要是与④蛋白质有关。
7.C解析:蛋白质以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,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;细胞膜上的蛋白质分子大多可以运动,因此荧光淬灭的部位不会保持固定的形态;一段时间后,荧光染料在细胞膜上均匀分布,说明细胞膜上被标记的蛋白质分子是可以运动的,由此证明细胞膜具有流动性;温度较低时蛋白质分子的运动较慢,荧光染料在细胞膜上达到均匀分布所需的时间较长。
8.C解析:由图可知,间隙连接通过相邻细胞膜上的2个连接子对接,从而在细胞间形成通道,图中2个连接子贯穿4层磷脂分子层;间隙连接通过相邻细胞膜上的2个连接子对接,间隙连接中心有允许物质通过的孔道,故间隙连接的存在能增强细胞与细胞之间的物质交换和信息交流;间隙连接允许相对分子质量小于1 000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过,蛋白质、病毒颗粒等相对分子质量较大,因而不可通过间隙连接在细胞间进行流动;若细胞内pH降低,其通透性下降,若连接子蛋白磷酸化,其通透性增强,由此可知细胞可通过调节间隙连接蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性。
9.解析:(1)图甲中结构①由多糖和蛋白质两部分构成,是糖蛋白。
(2)根据相似相溶原理,脂溶性物质能够优先通过细胞膜,并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解,说明组成细胞膜的物质中含有脂质;细胞膜也会被蛋白酶破坏,说明组成细胞膜的物质中含有蛋白质。
(3)图乙为脂筏结构模型,由题意可知,脂筏位于细胞膜的外侧,因此有脂筏侧为外侧。该结构模型中还有糖链,糖链位于细胞膜的外侧,因此有糖链侧为外侧。
(4)目前普遍所接受的是辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型,该模型认为细胞膜不是静止的,构成细胞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,所以细胞膜具有流动性。
(5)将磷脂制成包裹药物的小球,通过小球膜与细胞膜的融合,将药物送入细胞,该过程需要细胞膜的流动过程才能实现,体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。生物膜的三大功能:将细胞与外界环境分隔开,控制物质进出细胞,进行细胞间的信息交流。而对海水进行淡化处理主要是将海水中水和无机盐分离开来,即模拟了生物膜的控制物质进出细胞的功能。
答案:(1)糖蛋白　多糖　蛋白质
(2)脂质和蛋白质
(3)糖链和脂筏存在的位置
(4)流动镶嵌　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
(5)一定的流动性　控制物质进出细胞(选择透过性)

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