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2019年高中生物 第四章 細胞的物質(zhì)輸入和輸出 4.2 生物膜的流動鑲嵌模型分層落實訓練 新人教版必修1 1．將兩種海綿動物的細胞分散成單個，再進行混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結(jié)合。與這種現(xiàn)象密切相關(guān)的細胞膜成分是(　　) A．蛋白質(zhì)　B．磷脂分子 C．糖蛋白 D．糖脂 解析：將兩種細胞融合時發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結(jié)合，說明細胞之間能夠識別其他細胞是同種還是異種細胞，而與細胞之間的識別有關(guān)的物質(zhì)是細胞膜表面的糖蛋白。 答案：C 2．下列關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型的論點中，論述錯誤的是(　　) A．磷脂排列成雙分子層 B．蛋白質(zhì)分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中 C．膜物質(zhì)是固定不動的 D．膜物質(zhì)的運動使其具有流動性 解析：在細胞膜結(jié)構(gòu)的流動鑲嵌模型的論點中，磷脂排列成雙分子層，蛋白質(zhì)分子覆蓋或鑲嵌在磷脂雙分子層中，構(gòu)成生物膜的磷脂和蛋白質(zhì)的運動使其具有流動性。 答案：C 3．異體器官移植手術(shù)往往很難成功，最大的障礙就是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜具有識別作用，這種生理功能的結(jié)構(gòu)基礎是(　　) A．細胞膜由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成 B．細胞膜的外表面有糖蛋白 C．細胞膜具有一定的流動性 D．細胞膜具有選擇透過性 解析：細胞識別與細胞膜上的糖蛋白密切相關(guān)。 答案：B 4．人體白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體的病菌，這個過程的完成依靠細胞膜的(　　) A．選擇透過性 B．保護作用 C．流動性 D．擴散 解析：變形運動是由結(jié)構(gòu)特性決定的，結(jié)構(gòu)特性主要指流動性。 答案：C 5．將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來，并將其在空氣—水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測得單分子層的表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。用下列細胞作實驗材料，與此結(jié)果最相符的是(　　) A．人的肝細胞 B．蛙的紅細胞 C．洋蔥鱗片葉表皮細胞 D．大腸桿菌細胞 解析：大腸桿菌細胞中只有細胞膜，沒有其他膜結(jié)構(gòu)，磷脂在細胞膜中呈雙層排列，因此形成單層膜時表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。而人的肝細胞、蛙的紅細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞除細胞膜外還有核膜、各種細胞器膜。 答案：D 6．下圖表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，請據(jù)圖回答： (1)細胞膜的基本骨架是[　]__________。 (2)該結(jié)構(gòu)的基本功能是______________________。與此相關(guān)的對生命活動至關(guān)重要的特性是______________________。 (3)細胞的識別、物質(zhì)的跨膜運輸?shù)扰c圖中________(選填圖中字母)有關(guān)。 (4)葉綠體和線粒體等細胞器中均有此結(jié)構(gòu)，但執(zhí)行的具體功能有很大區(qū)別，具體原因是由于圖中________(填圖中字母)不同所致。 (5)有人發(fā)現(xiàn)，在一定溫度條件下，細胞膜中的脂質(zhì)分子均垂直排列于膜表面。當溫度上升到一定程度時，細胞膜的脂質(zhì)分子有75%排列不整齊。細胞膜厚度變小，而膜表面積擴大。對于膜的上述變化，合理的解釋是________________。 解析：(1)磷脂雙分子層構(gòu)成了細胞膜的基本支架；(2)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性，有利于細胞生命活動的正常進行；細胞膜除了具有保護細胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)的功能以外，還有控制物質(zhì)出入細胞的功能，即其生理特性是具有選擇透過性；(3)(4)細胞膜的選擇透過性對于細胞的生命活動至關(guān)重要，不同的膜結(jié)構(gòu)其蛋白質(zhì)不同，它們執(zhí)行的具體功能就有很大的區(qū)別；(5)構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都可以運動，影響脂質(zhì)運動的因素有多種，溫度是其中的重要因素，在一定范圍內(nèi)升高溫度，能增強脂質(zhì)的流動性。 答案：(1)B　磷脂雙分子層　(2)保護和運輸(控制物質(zhì)的出入)功能　選擇透過性　(3)A　(4)A　(5)細胞膜具有一定的流動性 [能力提升練] 7．據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，膽固醇、小分子脂肪酸、維生素D等物質(zhì)較容易優(yōu)先通過細胞膜，這是因為(　　) A．細胞膜具有一定的流動性 B．細胞膜是選擇透過性膜 C．細胞膜以磷脂雙分子層為基本支架 D．細胞膜上鑲嵌有各種蛋白質(zhì)分子 解析：磷脂占細胞膜總量的50%左右，并形成雙分子層構(gòu)成細胞膜的基本支架。磷脂與膽固醇、脂肪酸、維生素D等物質(zhì)都屬于脂質(zhì)，具有相似的物理性質(zhì)，根據(jù)相似相溶原理，脂質(zhì)分子容易通過細胞膜。 答案：C 8．磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細胞以小油滴的方式貯存油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結(jié)構(gòu)是(　　) A．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi) B．由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的頭部向著油滴內(nèi) C．由兩層磷脂分子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與細胞膜完全相同 D．由兩層磷脂分子構(gòu)成，兩層磷脂的頭部相對 解析：因磷脂分子的頭部親水、尾部疏水，且油滴內(nèi)部貯油，所以磷脂的尾部向著油滴內(nèi)，頭部向油滴外，由單層磷脂分子構(gòu)成。 答案：A 9．如圖是真核細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，①～③表示物質(zhì)。下列有關(guān)說法錯誤的是(　　) A．①②③在細胞膜上大多不是靜止的 B．細胞識別與①有關(guān) C．②在細胞膜上的分布是不均勻的 D．③的單分子層面積等于該細胞所有膜面積的兩倍 解析：該圖是細胞膜的結(jié)構(gòu)模式圖，③的單分子層面積等于該細胞的細胞膜面積的兩倍，但細胞中除細胞膜外，還有核膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜等。 答案：D 10．人、鼠細胞融合實驗中，是用帶有不同熒光染料的抗體標記兩種細胞的膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能在雜種細胞膜上均勻分布形成嵌合體。如圖是相關(guān)實驗記錄，據(jù)此不能得到的結(jié)論是(　　) A．當溫度增加到15 ℃以上，細胞膜的流動性發(fā)生變化 B．該實驗證明膜蛋白能夠在膜表面運動 C．溫度對膜蛋白的擴散有影響 D．圖中數(shù)據(jù)說明融合時間越長形成的嵌合體越多 解析：由圖示可知，在低溫時形成嵌合體的比例較小，溫度適宜時形成嵌合體的比例較高；15 ℃以上時細胞膜的流動性明顯發(fā)生變化；從圖中無法得出融合比例與時間的具體關(guān)系。 答案：D 11．脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的脂質(zhì)雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時，極性端(親水)與非極性端(疏水)排列是不同的，攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體。(如下圖) (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。這一事實說明脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的________。 (2)下列圖中能正確表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)的模式圖是(　　) (3)由脂質(zhì)體的形成原因及特點分析細胞膜的基本支架是________，同時也可推測水分子的跨膜運輸不是真正的物質(zhì)擴散，它最可能與膜上的________成分有關(guān)。美國科學家阿格雷試圖從人血紅細胞上尋找這種蛋白質(zhì)——CHIP28。他以這種細胞為實驗材料的最可能原因是___________________________________________ __________________________________________ 解析：脂質(zhì)體形成的原理是磷脂分子具有親水端和疏水端，單層脂質(zhì)分子在水面上攪拌后就形成了球形脂質(zhì)體。 答案：(1)穩(wěn)定性　(2)B　(3)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 [素養(yǎng)養(yǎng)成練] 12．為探究溫度對膜透性的影響，取質(zhì)量和形態(tài)相同的兩塊馬鈴薯進行對照實驗，所得到的結(jié)果如下： 在40 ℃時，隨著時間增加，馬鈴薯質(zhì)量下降的主要原因是膜的通透性增大，細胞內(nèi)容物外滲造成的。 請完成下列實驗設計方案并回答問題： 實驗原理： 隨膜的通透性增大，細胞內(nèi)容物外滲，會使外部溶液的電導度增大。溶液電導度的大小可以用電導儀進行檢測。電導儀非常靈敏，空氣中的CO2，溫度會影響測量結(jié)果。 實驗儀器與藥品：電導儀、恒溫水浴鍋、燒杯、量筒、洗瓶濾紙、蒸餾水。 實驗步驟： 第一步：取4只相同的燒杯，分別加入10 mL蒸餾水，編號為A、B、C、D； 第二步：取2塊質(zhì)量為10 g且形態(tài)相同的馬鈴薯用蒸餾水反復沖洗三次，用濾紙將水吸干，再分別放入A、B兩燒杯中，C、D兩燒杯作為對照； 第三步：_____________________________________________； 第四步：1.5 h后取出燒杯中的馬鈴薯，使燒杯中的溶液保持或恢復至20 ℃； 第五步：____________________________________。 結(jié)果預測：____________________________________。 討論：實驗步驟中設計C、D組作為對照的目的是 ________________________________________________________________________。 解析：(1)確定實驗目的。證明40 ℃時，馬鈴薯質(zhì)量下降的主要原因是膜通透性增大導致細胞內(nèi)容物外滲造成的。 (2)明確實驗原理。①膜通透性增大?細胞內(nèi)容物外滲?外部溶液的電導度增大。 ②電導度大小與外部溶液濃度成正相關(guān)，外部溶液濃度與膜通透性成正相關(guān)。因此電導度大小可表示膜通透性大小。 (3)結(jié)果預測。驗證性實驗的結(jié)果與實驗目的一致。由于空氣中CO2也會影響電導度大小，因此實驗結(jié)果預測時，應排除空氣中CO2的影響。 答案：第三步：A和C燒杯置于20 ℃下；B和D燒杯置于50 ℃的恒溫水浴中(只要答案合理即可) 第五步：用電導儀分別測量溶液的電導度，并記錄結(jié)果 結(jié)果預測：B燒杯中溶液電導度減去D燒杯中溶液電導度的值大于A燒杯中溶液電導度減去C燒杯中溶液電導度的值(只要答案合理并與第三步的答案對應就可) 討論：排除空氣中的CO2等因素對實驗結(jié)果的干擾