2019版新教材高中生物 第3章 第1节 细胞膜的结构和功能学案 新人教版必修1

细胞膜的结构和功能知识点一细胞膜的功能1下列哪一项不属于细胞膜的功能()A控制物质进出细胞B将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到胰岛细胞外C提高细胞内化学反应的速率D作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定答案C解析B体现细胞膜控制物质进出细胞的功能；提高细胞内化学反应的速率主要靠酶的催化作用，C错误。2下列关于细胞膜控制物质进出这一功能的叙述中，正确的是()A对细胞有害的物质不能进入细胞B细胞膜对物质进出的控制作用是相对的C细胞内合成的大分子物质不会被排放到细胞外D细胞代谢过程中产生的尿素不会排出细胞答案B解析细胞膜对物质进出的控制作用是相对的，如病毒、病菌等对细胞有害的物质也有可能侵入细胞，A错误，B正确；抗体、有的激素等细胞内合成的大分子物质，会被排放到细胞外发挥作用，C错误；尿素属于代谢废物，对机体具有毒害作用，因此必须排出细胞，D错误。3科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能()A保护细胞内部结构的功能B信息交流功能C控制物质进出功能D保障细胞内部环境相对稳定的功能答案C解析活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入活细胞中，而死细胞的细胞膜没有选择透过性，台盼蓝能进入死细胞中，体现了细胞膜的控制物质进出功能，C符合题意，A、B、D不符合题意。4如图表示细胞间信息交流的三种方式，叙述不正确的是()A图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息，但不能交换物质B精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式C图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合，从而接受信息D激素调节过程中，信息交流方式与图A所示相同答案A解析图A表示内分泌细胞分泌的化学物质(如激素)随血液流到全身各处，与靶细胞表面的受体结合进行信息传递；图B表示的是细胞膜直接接触，表示的是信号分子，如精子和卵细胞之间的识别就是细胞膜直接接触；图C表示高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息，通过胞间连丝既能交流信息，也可交换物质，A错误，B、C、D正确。知识点二细胞膜成分题型一细胞膜成分的探索5通过以下四个材料，请分析判断下列相关说法错误的是()材料一19世纪末，欧文顿(E.Overton)注意到脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比非脂溶性的化合物快。材料二1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔发现，红细胞膜所含的脂质若铺展成单分子层的话，其面积等于细胞表面积的两倍。材料三通过表面张力的实验发现，细胞的表面张力比水与油之间的表面张力要小得多。有人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多。材料四取两种不同的海绵动物，使其细胞分散成单个的，然后掺在一起混合培养，发现只有同种的细胞才结合。A材料一说明细胞膜之中含有脂质B材料二说明脂质分子在细胞膜上以双分子层的形式排列C材料三说明细胞膜不是单纯由脂质构成的，可能还含有蛋白质D材料四说明细胞间的识别与糖蛋白有关答案D解析材料一：脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比非脂溶性的化合物快，根据相似相溶原理可确定细胞膜中含有脂质，A正确；材料二：红细胞膜所含的脂质若铺展成单分子层的话，其面积等于细胞表面积的两倍，可推知细胞膜上脂质以双分子层的形式排列，B正确；材料三：细胞的表面张力比水与油之间的表面张力要小得多，在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多，这说明细胞膜不是单纯由脂质构成的，可能还含有蛋白质，C正确；材料四：只有同种的细胞才结合，与细胞间的识别与交流有关，但不能确定细胞识别与糖蛋白有关，D错误。6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是()答案A解析由于磷脂的头部是亲水性基团，尾部是疏水性基团，所以磷脂分子头部在水中，尾部在空气中。7下列说法与生物膜发现史不一致的是()A为了确定细胞膜中脂质成分的类型，科学家通过对细胞膜进行化学分析，得出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇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，测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍。他们由此推出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层C科学家利用哺乳动物红细胞制备出纯净细胞膜D丹尼利和戴维森通过显色实验证明细胞膜中含有蛋白质答案D解析荷兰科学家依据从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层后，单分子层的面积是红细胞表面积的2倍，得出细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层，B正确；哺乳动物成熟红细胞无核膜和细胞器膜，科学家用它制备出纯净细胞膜，然后通过化学分析，得出细胞膜由磷脂和胆固醇组成，A、C正确；丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力，推测细胞膜上附有蛋白质，D错误。题型二细胞膜成分8下列关于细胞膜的叙述，不正确的是()A细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B细胞膜上蛋白质的种类和数量与其功能无关C组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量胆固醇D癌细胞细胞膜成分发生一定的改变答案B解析蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，B错误。9最可能构成细胞膜的一组元素是()AC、H、O、N BC、H、OCC、H、O、P DC、H、O、N、P答案D解析细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂，蛋白质的组成元素是C、H、O、N等，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P，因此细胞膜的组成元素最可能含有C、H、O、N、P。知识点三细胞膜的结构题型一细胞膜结构的探索101970年科学家将人和鼠的细胞膜用不同荧光染料标记后，让两种细胞融合，杂种细胞一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光均匀分布。该实验能够证明()A细胞膜含有蛋白质和脂质B细胞膜具有流动性C细胞膜含有磷脂双分子层D细胞膜容易染色而发光答案B解析细胞膜的融合依赖于细胞膜的流动性，B正确。11罗伯特森提出的生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间亮层是脂质分子，两边暗层是蛋白质分子。这一观点的局限性最主要在于()A不能解释生物膜的化学组成B不能解释生物膜成分的相似性C不能解释脂质类物质较容易通过生物膜D不能解释变形虫的变形运动答案D解析罗伯特森构建的生物膜模型认为生物膜是静态的，所以不能解释细胞的生长和分裂，也不能解释变形虫的变形运动。12. 人、鼠细胞融合实验，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，据此不能得到的结论是()A当温度增加到15 以上时，细胞膜的流动性发生变化B该实验证明膜蛋白能够运动C温度对膜蛋白的运动有影响D图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多答案D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。13提出生物膜的流动镶嵌模型的是()A施旺和施莱登 B欧文顿C罗伯特森 D辛格和尼科尔森答案D解析施旺和施莱登是细胞学说的主要建立者，A错误；欧文顿提出膜是由脂质组成的，B错误；罗伯特森提出生物膜是由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成的，C错误；辛格和尼科尔森提出生物膜的流动镶嵌模型，D正确。题型二流动镶嵌模型的基本内容14下列图示中，能正确反映磷脂分子和蛋白质分子构成细胞膜的是()答案A解析细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，磷脂分子亲水一端(头部)排在外侧，疏水的尾部排在内侧；蛋白质不均等分布在磷脂双分子层中，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。综上所述，A符合题意，B、C、D不符合题意。15如图为细胞膜的亚显微结构示意图，叙述错误的是()A构成膜的基本支架B膜的功能主要与的种类和数量有关C细胞识别与有关D细胞膜的结构特点是具有选择透过性答案D解析磷脂双分子层构成膜的基本支架，A正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，膜的功能主要与蛋白质的种类和数量有关，B正确；细胞识别与糖被有关，C正确；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性为具有选择透过性，D错误。16异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是()A细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子组成B细胞膜的外表面有糖被C细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有选择透过性答案B解析磷脂和蛋白质是细胞膜的主要组成成分；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；选择透过性是细胞膜的功能特性；细胞膜表面的糖被与细胞识别联系密切。17如图为细胞膜结构示意图，请据图回答下面的问题：(1)图中2和3表示_；1表示_，1和2构成_；4表示_，它构成了细胞膜的基本支架。(2)在低温下，结构4排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐的现象，其厚度也会减小，这说明4结构特点是具有_性。(3)_侧表示细胞外侧。(4)对生物膜成分和结构的探索历程中，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出_；后来在新的观察和实验证据基础上，辛格和尼科尔森提出的_模型为大多数人所接受。答案(1)蛋白质分子糖被糖蛋白磷脂双分子层(2)一定的流动(3)A(4)膜是由脂质组成的流动镶嵌解析(1)图中1为糖蛋白的多糖链，2为糖蛋白的蛋白质分子，3为蛋白质分子；4为磷脂双分子层，它构成了细胞膜的基本支架。(2)在低温下，结构4排列整齐，但温度上升后，会出现排列不整齐的现象，其厚度也会减小，这说明细胞膜结构特点是具有一定的流动性。(3)因A侧有糖蛋白，故A侧为细胞外侧。(4)欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出膜是由脂质组成的；后来在新的观察和实验证据基础上，辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。易错题型混淆细胞膜的结构特性和功能特性18关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系，逻辑顺序正确的是()膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成具有流动性具有选择透过性膜内磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质分子大都可以运动物质运输得以正常进行A BC D答案C解析细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子可以侧向自由移动，大多数蛋白质分子也是可以运动的，因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性；细胞膜的功能特点是具有选择透过性，由于细胞膜的流动性和选择透过性使细胞膜具有控制物质进出功能。细胞膜的组成成分、结构特点是与功能相适应的，因此细胞膜的组成、结构、功能之间的关系是。故选C。1下列有关细胞膜功能的叙述，正确的是()A细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞，细胞内的物质不能流失到细胞外面，细胞外的物质也不能进入C相邻细胞的信息交流全靠细胞间接触D细胞间的信息交流与细胞膜的结构有关答案D解析蛋白质是生命活动的体现者，功能越复杂的细胞膜，其上蛋白质的种类和数量越多，A错误；细胞膜作为系统的边界，能控制物质进出细胞，但是该作用是相对的，有些病毒和病菌也能进入细胞，使机体患病，B错误；相邻细胞间直接接触只是细胞间进行信息交流的一种形式，相邻细胞之间还可以通过形成通道进行信息交流，C错误；细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成，此外还有少量的糖类，膜上的糖被与信息识别有关，膜的滚动性有助于通道的形成，所以细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构有关，D正确。2蜜蜂将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后，花中即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应；若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜()A主要由脂质和蛋白质组成B可将细胞与外界环境分隔开C控制物质出入细胞的作用是相对的D能进行细胞间的信息交流答案D解析根据题可推出细胞能通过直接接触传递信息，即细胞膜能进行细胞间的信息交流。3在处理污水时，人们设计出一种膜结构，它可以将有毒的重金属离子阻挡在膜的一侧，用这种膜对水进行过滤，这是模拟细胞膜的功能特性，该特性是()A全透性 B选择透过性C流动性 D高效性答案B解析人工膜有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，降低有毒重金属离子对水的污染，模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能，体现了生物膜的功能特性即具有选择透过性。4图为人体内细胞间信息交流的某些方式的示意图。以下叙述错误的是()A在A、B、C三图中，靶细胞都通过细胞膜上的受体接受信号分子B从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样C细胞膜上有信息接受功能的物质很可能为糖蛋白D细胞间都是通过相邻细胞的细胞膜的接触传递信息答案D解析在A、B、C三图中，靶细胞都是通过细胞膜上的受体接受信号分子的，A正确；从图中可以看出细胞间的信息交流方式多种多样，B正确；细胞膜上有信息接受功能的物质很可能为糖蛋白，C正确；细胞间可以通过相邻细胞的细胞膜的接触传递信息，可以在相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，还可以通过体液的作用来间接完成交流，D错误。5如若用丙酮从人的某种细胞中提取脂质，在空气水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积为S1，设细胞膜表面积为S0，则S0与S1关系最恰当的是()AS12S0 DB或C答案D解析磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，将细胞膜中的脂质铺成单层的面积恰好是细胞膜表面积的2倍。人的红细胞中只有细胞膜，其他细胞中含有磷脂双分子层组成的其他膜结构。如果取的是人成熟的红细胞中的脂质，则S12S0；若取自其他细胞，如口腔上皮细胞，则S12S0。综上所述，D符合题意，A、B、C不符合题意。6科学家将人的成熟红细胞放进蒸馏水中，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”，其主要成分是()A无机盐、蛋白质 B蛋白质、糖类C脂肪、蛋白质 D磷脂、蛋白质答案D解析哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，当将其放入蒸馏水中时，红细胞将吸水涨破，内容物就会溢出细胞外，形成的“血影”就是红细胞的细胞膜，主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。7从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂呈紫色；若加入斐林试剂并水浴加热，出现砖红色沉淀。该成分可能是()A糖脂 B磷脂C糖蛋白 D脂蛋白答案C解析双缩脲试剂可以与蛋白质发生紫色反应，斐林试剂可以与还原糖在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。由题意可知，提取的成分应该有蛋白质和还原糖，所以该成分可能是糖蛋白。8下列关于细胞膜的探索历程的描述，正确的是()A罗伯特森根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜是由脂质组成的B科学家通过对红细胞的细胞膜的化学成分分析提出：膜的主要成分是蛋白质和脂质C欧文顿认为生物膜是由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成的D1970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有选择透过性答案B解析提出“膜是由脂质组成的”的是欧文顿，A错误；罗伯特森提出生物膜是由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成的，C错误；1970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性，D错误。9如图为某细胞细胞膜的结构模型示意图，下列相关叙述不正确的是()A表示多糖，又称为糖被，与细胞识别有关B图中是糖蛋白，是判断细胞膜内外的依据C图中表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂D图中和组成磷脂分子，其中表示亲水性的头部，图中表示磷脂双分子层，一层细胞膜包括两层磷脂双分子答案D解析分析题图，表示糖被，与细胞识别有关，A正确；图中是糖蛋白，其只分布在细胞膜的外表面，是判断细胞膜内外的依据，B正确；图中表示蛋白质，其含量和种类越多，膜功能越复杂，C正确；图中为磷脂分子的亲水性头部，为磷脂分子的疏水性尾部，和组成磷脂分子，表示磷脂双分子层，一层细胞膜一层磷脂双分子两层磷脂分子，D错误。10下列关于生物膜结构及功能的叙述正确的是()A细胞膜是由单层磷脂分子构成的B膜功能的复杂程度与构成细胞膜的蛋白质分子种类和数量的多少密切相关C膜上的糖被具有识别、支持和润滑等作用D细胞膜具有流动性仅因为构成细胞膜的基本骨架分子是可以运动的答案B解析细胞膜由单层膜构成，含两层磷脂分子，A错误；细胞膜功能的复杂程度与膜中的蛋白质种类和数量密切相关，B正确；膜上的糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系，C错误；细胞膜具有流动性是因为构成细胞膜的磷脂分子和大部分蛋白质分子可以运动，D错误。11据研究发现，胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D等物质更容易通过细胞膜，这主要是因为()A细胞膜具有一定的流动性B细胞膜是选择透过性膜C细胞膜以磷脂双分子层为基本支架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子答案C解析胆固醇、小分子脂肪酸、维生素D都属于脂质，而细胞膜上的磷脂也属于脂质，依据相似相溶原理，这些物质更容易通过细胞膜，C正确。12当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而表面积变大，这是由细胞膜的什么特性所决定的()A具有一定的流动性 B具有选择透过性C具有识别作用 D具有物质运输功能答案A解析细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，而且这些分子大都不是静止的，而是可以运动的，且物质运动与温度相关：当温度升高时，物质运动加快，使细胞膜的表面积增大，而厚度减小。13请回答下列问题：(1)细胞膜主要由_组成，还有少量的_。(2)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的_越多。(3)植物传粉后，同种和不同种花粉都会落在雌蕊柱头上，同种花粉粒能萌发，不同种花粉粒一般不能萌发，这与细胞间相互识别有关，细胞识别体现了细胞膜的_功能。答案(1)脂质和蛋白质糖类(2)种类和数量(3)信息交流解析(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类。(2)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。(3)植物传粉后，同种和不同种花粉都会落在雌蕊柱头上，同种花粉粒能萌发，不同种花粉粒一般不能萌发，这与细胞间相互识别有关，细胞识别体现了细胞膜的信息交流的功能。14一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体。气味受体有多少，就有多少类型的嗅觉受体细胞。每一种受体能探测到有限数量的气味物质。当气味物质分子流动到我们的鼻端黏膜处的嗅觉受体细胞处时，气味物质分子可以黏附在细胞膜上的特殊气味受体上；人体基因的3%被用来编码嗅觉受体细胞膜上的不同气味受体。如图为嗅觉受体细胞膜模式图(局部)，请据图回答下列问题：(1)A代表_分子，C代表_。(2)气味物质分子首先要与图中_结合，才有产生嗅觉的可能。(3)某些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，使嗅觉分辨能力下降，B的完整化学名称是_。(4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪一结构？_(填字母)。答案(1)蛋白质糖被(2)C糖被(3)磷脂双分子层(4)A解析细胞膜结构的基本支架是磷脂双分子层。A表示蛋白质，B表示磷脂双分子层，C表示糖被。糖被与细胞表面的识别等功能有关，生物膜上蛋白质种类、数量不同，膜的生理功能不同。核心素养示例15用不同的荧光染料标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和红色荧光。当这两种细胞融合成一个细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色。但在37 下保温0.5 h后，两种颜色的荧光点就呈均匀分布。请据图回答下面的问题：(1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的_物质。(2)融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化，表明了组成细胞膜的_分子是可以运动的。(3)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是_，这表明细胞膜的结构特点是具有_。(4)如果该融合实验在20 条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明_。若在0 下培养40 min，则发现细胞仍然保持一半发红色荧光，另一半发绿色荧光。这一现象的合理解释是_。答案(1)蛋白质(2)蛋白质等(3)构成膜结构的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质分子也大都可以运动一定的流动性(4)随环境温度的降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现- 12 -