2020版新教材高中生物 課時素養(yǎng)評價八 3.1 細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能（含解析）新人教版必修1

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1、細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 (20分鐘·70分) 一、選擇題(共7小題,每小題5分,共35分) 1.科學家利用動物的卵細胞、紅細胞、神經(jīng)細胞等作為研究材料,并利用哺乳動物的紅細胞通過一定的方法,制備出純凈的細胞膜,進行了化學分析。下列有關細胞膜成分的敘述,錯誤的是 (　　) A.細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)、脂質(zhì) B.細胞膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,功能越復雜 C.膽固醇是構(gòu)成所有動植物細胞膜的成分之一 D.最初對細胞成分的認識是通過對現(xiàn)象的推理分析 【解析】選C。細胞膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),其中脂質(zhì)約占50%,蛋白質(zhì)約占40%,A正確。蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者,蛋白質(zhì)的種類和

2、數(shù)量越多,說明細胞膜的功能越復雜,B正確。動物細胞的細胞膜含少量的膽固醇,植物細胞的細胞膜不含膽固醇,C錯誤。最初對細胞膜成分的認識是歐文頓用500多種化學物質(zhì)對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗,發(fā)現(xiàn)細胞膜對不同物質(zhì)的通透性不一樣:溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易穿過細胞膜;不溶于脂質(zhì)的物質(zhì),不容易穿過細胞膜。據(jù)此推測:細胞膜是由脂質(zhì)組成的,D正確。 2.作為系統(tǒng)的邊界,細胞膜在細胞的生命活動中有多種功能。有關圖示的說法錯誤的是 (　　) A.圖示信息主要體現(xiàn)了細胞膜能進行細胞間信息交流的功能 B.甲細胞分泌a物質(zhì)與細胞膜控制物質(zhì)進出的功能有關 C.乙細胞上識別a物質(zhì)的受體b可以識別所有的

3、信號分子 D.b物質(zhì)的主要成分是蛋白質(zhì) 【解析】選C。題圖中乙細胞上存在與a物質(zhì)特異性結(jié)合的受體,反映了細胞膜具有細胞間信息交流的功能;甲細胞產(chǎn)生a物質(zhì),說明細胞膜具有控制物質(zhì)進出的功能;受體b只能識別特定的信號分子,不能識別所有的信號分子。 3.在處理污水時,人們設計出一種膜結(jié)構(gòu),有選擇地將有毒的重金屬離子阻擋在膜的一側(cè),以降低重金屬離子污染。這是試圖模擬細胞膜的(　　) A.將細胞與外界環(huán)境分隔開的功能 B.控制物質(zhì)進出細胞的功能 C.進行細胞間信息交流的功能 D.細胞膜能夠分泌激素的功能 【解題導引】 (1)題眼:這種膜“有選擇地”將重金屬離子阻擋在一側(cè)。 (2)解題

4、關鍵:將細胞膜的功能與“有選擇”這種性質(zhì)相比較,進而明確考點。 【解析】選B。根據(jù)題干可知,這種膜主要阻擋重金屬離子,并不阻擋其他物質(zhì),可見這是模擬的細胞膜能夠控制物質(zhì)進出的功能。 4.下列關于膜蛋白的敘述,錯誤的是 (　　) A.有些膜蛋白可作為載體對物質(zhì)進行轉(zhuǎn)運 B.膜蛋白都能移動使細胞膜具有一定的流動性 C.有些膜蛋白能接受信號分子傳遞的信息 D.膜蛋白的種類和數(shù)量決定了生物膜功能的復雜程度 【解析】選B。細胞膜中的蛋白質(zhì)在物質(zhì)跨膜運輸?shù)倪^程中發(fā)揮重要作用,A項正確;組成細胞膜的膜蛋白大多可以運動,這是細胞膜具有一定流動性的原因之一,B項錯誤;細胞膜上的膜蛋白的功能具有多樣

5、性,其中只有受體蛋白才能接受信號分子傳遞的信息,C項正確;功能越復雜的細胞膜,其膜蛋白的種類和數(shù)量就越多,D項正確。 5.在人類對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索歷程中,羅伯特森提出的三層結(jié)構(gòu)模型與流動鑲嵌模型的相同點是 (　　) A.兩種模型都認為磷脂雙分子層是構(gòu)成膜的基本支架 B.兩種模型都認為蛋白質(zhì)分子均勻排列在脂質(zhì)分子的兩側(cè) C.兩種模型都認為組成細胞膜的主要物質(zhì)是蛋白質(zhì)和脂質(zhì) D.兩種模型都認為組成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子可以運動 【解析】選C。羅伯特森并沒有提出細胞膜的支架是什么,A項錯誤;兩種模型都沒有認為蛋白質(zhì)均勻排列在脂質(zhì)兩側(cè),B項錯誤;在兩種模型中脂質(zhì)和蛋白質(zhì)都是主要

6、成分,C項正確;羅伯特森的模型是靜態(tài)的,D項錯誤。 6.如圖是細胞膜結(jié)構(gòu)模式圖,相關敘述中正確的是 (　　) A.若該圖表示動物細胞膜,則A面為細胞質(zhì)基質(zhì) B.①是蛋白質(zhì),與糖類結(jié)合形成糖蛋白,在細胞間的信息交流方面具有重要的作用 C.該“膜結(jié)構(gòu)”也可表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體膜等 D.③是磷脂分子的頭端,具有疏水性,④是磷脂分子的尾端,具有親水性 【解析】選B。由于A面具有糖蛋白,所以A面為細胞膜的外側(cè),一般為組織液,B面為細胞膜的內(nèi)側(cè),為細胞質(zhì)基質(zhì),A錯誤;圖中①②都是蛋白質(zhì),其中①與糖類結(jié)合成糖蛋白,糖蛋白在細胞間的信息交流方面具有重要的作用,B正確;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體膜上都沒有

7、糖蛋白,所以該膜結(jié)構(gòu)不能表示內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體膜,C錯誤;磷脂分子的頭端具有親水性,尾端具有疏水性,D錯誤。 7.關于細胞膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能之間的關系,邏輯順序正確的是 (　　) ①細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成 ②具有流動性 ③具有選擇透過性 ④細胞膜內(nèi)蛋白質(zhì)分子和磷脂分子大多是運動的 ⑤物質(zhì)運輸?shù)靡哉＿M行 A.①④②⑤③　　　　　 B.①②④③⑤ C.①④②③⑤ D.①②④⑤③ 【解析】選C。細胞膜的組成成分、結(jié)構(gòu)特點是與其功能相適應的,因此細胞膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能之間的關系順序是①④②③⑤。 二、非選擇題(共2小題,共35分) 8.(15分)對

8、細胞膜結(jié)構(gòu)和組成的研究經(jīng)歷了一個漫長的過程。請根據(jù)所學知識,回答下列問題: (1)早在19世紀末期,研究人員就曾選用500多種化學物質(zhì)對細胞的透性進行上萬次的研究。發(fā)現(xiàn)凡是溶于脂肪的物質(zhì),很容易穿過膜,反之,不容易穿過膜。這表明:細胞膜是由________________構(gòu)成的。? (2)將人的紅細胞置于蒸餾水中,紅細胞發(fā)生的形態(tài)變化是________________。將加有紅細胞的蒸餾水放置一段時間后,在該液體的________(填“上”“中”或“下”)層能得到破碎的脂質(zhì)。? (3)通過其他方法,測得多種細胞膜的化學成分,如下表: 物質(zhì)種類 膜的類別 蛋白質(zhì) (%) 脂質(zhì)

9、(%) (主要是磷脂) 糖類 (%) 變形蟲細胞膜 54 42 4 小鼠肝細胞膜 44 52 4 人紅細胞膜 49 43 8 依據(jù)上表數(shù)據(jù),分析構(gòu)成不同細胞的細胞膜在化學組成上的共同點是___________________________,主要區(qū)別是_________________________。? 【解析】(1)根據(jù)物質(zhì)的相似相溶原理可以判斷出細胞膜中含有脂質(zhì)。 (2)根據(jù)滲透作用原理,可以判斷出紅細胞放入蒸餾水中會吸水漲破,磷脂相對分子質(zhì)量輕,會存在于液體的上層。 (3)在找共同點時需要看是否含有,在找不同點時要看含量的差異。 答案:(1)脂質(zhì)

10、　(2)(吸水)膨脹、甚至破裂　上 (3)組成不同細胞的細胞膜的物質(zhì)種類相同 組成不同細胞的細胞膜的物質(zhì)含量有差別 9.(20分)脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可以在水中形成穩(wěn)定的脂質(zhì)雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂質(zhì)分子鋪展在水面上時,極性端(親水端)與非極性端(疏水端)排列不同,攪拌后可形成雙層脂質(zhì)分子的球形脂質(zhì)體(如圖所示)。 (1)將脂質(zhì)體置于清水中,一段時間后發(fā)現(xiàn),脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化,這一事實說明______________________________。? (2)根據(jù)細胞膜的基本支架是____________可以推測,水分子不能通過脂質(zhì)體而能通過細胞膜,它最可能與

11、膜上的________成分有關。美國科學家阿格雷試圖從人的紅細胞、腎小管管壁細胞的細胞膜上尋找這種物質(zhì),他以這兩種細胞作為實驗材料的依據(jù)最可能是__?_____________________________________?__。? 【解析】(1)一段時間后脂質(zhì)體形態(tài)體積不變,說明它形成后,具有很強的穩(wěn)定性,不易解體。 (2)細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。與細胞膜相比,脂質(zhì)體缺少的是蛋白質(zhì),因此水分子不能通過脂質(zhì)體的原因是它缺少蛋白質(zhì)。我們在尋找這種物質(zhì)時,要依據(jù)相應的功能,如腎小管具有重吸收水的能力,因此腎小管管壁細胞的細胞膜上最有可能含有要尋找的蛋白質(zhì)。 答案:(1)脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)

12、上具有一定的穩(wěn)定性 (2)磷脂雙分子層　蛋白質(zhì)　成熟的紅細胞除細胞膜外無其他的膜結(jié)構(gòu),便于獲得純凈的細胞膜;而腎小管管壁細胞對水分子的重吸收能力強 (10分鐘·30分) 1.(6分)水溶性染色劑(PI)能與核酸結(jié)合而使細胞核染色,以此用于細胞死活的鑒別。將細胞浸泡在一定濃度的PI中,僅有死亡細胞的核會被染色,活細胞則不著色,但將PI注射到活細胞中,則細胞核會著色。利用PI鑒別細胞死活的基本原理是(　　) A.活細胞的細胞膜阻止PI的進入 B.活細胞能分解PI C.死細胞與活細胞的核酸結(jié)構(gòu)不同 D.死細胞與活細胞的核酸含量不同 【解析】選A?；罴毎募毎ξ镔|(zhì)出入細胞具有選擇

13、透過性,PI無法通過活細胞的細胞膜,活細胞的細胞核不被染色,而死細胞的細胞膜失去選擇透過性,PI可以通過死細胞的細胞膜,細胞核被染色,說明活細胞的細胞膜能控制物質(zhì)進出。 2.(6分)下圖表示細胞膜的功能模式圖。據(jù)圖分析,下列說法不正確的是(　　) A.功能①在生命起源過程中具有重要作用 B.功能②表示進入細胞的物質(zhì)對細胞都有利 C.胰島素調(diào)控生命活動可用圖中③表示 D.相鄰的植物細胞可通過功能④進行信息交流 【解析】選B。功能①表示細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開,在生命起源過程中具有重要作用,將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開,產(chǎn)生了原始的細胞,并成為相對獨立的系統(tǒng),A正確;功能②表示物

14、質(zhì)進出細胞,一般是吸收有利物質(zhì),但有些有害物質(zhì)也能進入細胞,說明控制物質(zhì)進出細胞是相對的,B錯誤;功能③表示進行細胞間的信息交流,激素通過與靶細胞膜上相應物質(zhì)識別來調(diào)控生命活動,C正確;相鄰的植物細胞可通過功能④進行信息交流,D正確。 3.(6分)用不同的熒光染料標記人細胞和小鼠細胞的細胞膜上的蛋白質(zhì)。使兩類細胞分別產(chǎn)生綠色和紅色熒光。當這兩種細胞融合成一個細胞時,開始一半呈綠色,一半呈紅色。但在37 ℃下保溫40 min后,兩種顏色的熒光點就呈均勻分布(如圖)。下列說法正確的是 (　　) A.該實驗表明構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)都是可以運動的 B.實驗中控制的溫度越高,實驗效果就越好

15、 C.人鼠細胞的融合說明兩者的細胞膜具有相似性 D.本實驗中蛋白質(zhì)的運動與磷脂分子無關 【解析】選C。本實驗可以說明細胞膜上的蛋白質(zhì)可以運動,但無法證明所有蛋白質(zhì)都是運動的,A項錯誤;實驗中溫度太高可能殺死細胞,導致實驗失敗,B項錯誤;人鼠的細胞可以融合,說明細胞膜之間的共性,C項正確;有些蛋白質(zhì)鑲嵌在磷脂雙分子層中,蛋白質(zhì)的運動與磷脂分子有密切聯(lián)系,D項錯誤。 【實驗·探究】 4.(12分)為探究溫度對植物細胞膜通透性的影響,某同學以紅甜菜根(液泡中含有花青素)進行下列實驗。 a.將不同切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1 min 后取出。 b.再分別放在清水中浸泡1 h獲得不同的

16、切片浸出液。 c.測量這些溶液的花青素吸光度,獲得結(jié)果如圖所示。 請回答以下問題: (1)上述實驗操作步驟的敘述存在著一個明顯的不足,沒有遵循實驗設計的______________原則。請你對上述實驗中不準確的操作重新進行敘述:____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。? (2)由圖中的曲線可以得出的結(jié)論是:___________

17、________________________ _______________________。? 【解析】(1)題中實驗操作步驟的敘述存在著一個明顯的錯誤,即沒有遵循實驗設計的等量原則。應將等量的相同大小的切片放在不同溫度的蒸餾水中處理 1 min后取出,再分別放在等量的清水中浸泡1 h獲得不同的切片浸出液。 (2)從坐標圖看,10～50 ℃時,溶液中的花青素吸光度低且相同。50 ℃之后,膜的通透性增大,花青素透出細胞,溶液中的花青素吸光度增大。 答案:(1)等量　將等量的相同大小的切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1 min后取出;再分別放在等量的清水中浸泡1 h獲得不同的切片浸出液 (2)處理溫度超過50 ℃細胞膜的通透性大大增加 7