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生物必修1(人教版)练习:第4章第2节生物膜的流动镶嵌模型

第 4 章 细胞的物质输入和输出
第 2 节 生物膜的流动镶嵌模型
1.下列说法中,与生物膜发现史不一致的是( ) A.欧文顿在实验基础上提出,膜是由脂质组成的 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.罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结 构,提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的 D.科学家将不同荧光染料标记的人细胞和鼠细胞进行融合,证 明了细胞膜的流动性 答案:C 2.以下关于细胞膜结构的叙述中,不正确的是( ) A.膜两侧物质分子的排列是不对称的 B.组成膜的物质分子的运动使膜具有一定的流动性 C.磷脂具有保护、润滑、识别和信息传递的作用 D.磷脂排列成双分子层 答案:C 3.性激素是一种固醇类物质,它可以优先通过细胞膜扩散到细 胞内部,这主要与细胞膜的哪项结构有关( )

A.①

B.②

C.③

D.②③

答案:A

4.植物的花粉四处飞扬,却只有落在同种植物的柱头上才会萌

发,落到其他植物的柱头上不会萌发。经研究发现,以上事实是由于

细胞之间存在着识别作用,这种识别作用与细胞膜的哪种成分有关

()

A.糖蛋白

B.磷脂

C.糖脂

D.胆固醇

答案:A

5.下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是( )

A.液泡失水皱缩

B.氨基酸在核糖体上进行脱水缩合

C.变形虫的变形

D.人鼠细胞融合

答案:B

6.脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋

势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非

极性端(疏水)的排列是不同的,搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体

(如图甲所示)。

图甲

(1)将脂质体置于清水中,一段时间后发现,脂质体的形态、体 积没有变化,这一事实说明___________________________________
______________________________________________________。 (2)图乙表示细胞膜的亚显微结构图,请据图回答下列问题:
图乙 ①该结构具有的功能特性是 _____________________________________________________。 ②有些有机溶剂,如苯酚,可溶解 B 造成膜的损伤,增加膜的 通透性,B 的完整化学名称是________________。动物细胞吸水膨胀 时,B 的厚度变小,说明 B 具有________________________________ ______________________________________________________。 ③叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构,但执行的具体功能却 有很大区别,这是由于图中________(填字母)的不同所致。 答案:(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性 (2)①选择透过性 ②磷脂双分子层 一定的流动性 ③A
A 级 基础巩固 1.下列说法正确的是( ) A.欧文顿通过化学分析的方法提出了“膜是由脂质组成的” B.生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释 易溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜 C.流动镶嵌模型是由桑格和罗伯特森共同提出的 D.建立生物膜模型过程中,实验技术的进步起了关键性的推动

作用 解析:欧文顿通过实验提出了“膜是由脂质组成的”,20 世纪
初科学家才经化学分析表明膜的主要成分是脂质和蛋白质。静态结构 模型不能解释细胞的生长、变形虫的变形运动等流动性问题。流动镶 嵌模型由桑格和尼克森提出。
答案:D 2.下列四项是神经细胞的细胞膜结构模式图,正确的是( )
解析:磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,其排列方式为:亲 水性头部排在外侧,疏水性尾部排在内侧。
答案:A 3.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,膜质的流动性发生变化 B.该实验证明膜蛋白能够在膜上运动 C.温度对膜蛋白的扩散有影响 D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多

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℃以上时膜质的流动性明显发生变化;据图无法得到

融合比例与时间的关系。

答案:D

4.透析型人工肾中起关键作用的是人工合成的膜材料——血液

透析膜,其作用是能把病人血液中的代谢废物透析掉,血液透析膜模

拟了生物膜的( )

A.流动性特点

B.信息交流功能

C.磷脂双分子层结构 D.选择透过功能

解析:血液透析膜是从功能上模拟生物膜的选择透过性,滤去代

谢废物并保留营养物质,达到净化血液的目的。血液透析膜不要求具

有生物膜的流动性和磷脂双分子层结构,不具有信息交流功能。

答案:D

5.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.细胞膜具有选择透过性

B.细胞膜具有一定的流动性

C.细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂

D.细胞膜的外表面有糖蛋白

解析:细胞膜外表面上的糖蛋白与细胞识别有关。

答案:D

6.下图为细胞膜的亚显微结构和部分功能示意图,请据图回答:

(1)结构②是构成细胞膜的基本支架,其名称是________。

(2)构成细胞膜的结构②和③大多是可以运动的,这说明细胞膜

的结构特点是具有__________________________________________。

(3)细胞膜的功能特点是_______________________________。

(4)叶绿体、线粒体、高尔基体等细胞器中均有与此相似的结构,

但执行的具体功能却有很大区别,其主要原因在于膜结构上的

________ 不 同 。 细 胞 中 核 膜 、 各 种 细 胞 器 的 膜 及 细 胞 膜 统 称 为

________________。

解析:(1)磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架,蛋白质分子

分布在其中。

(2)磷脂分子和蛋白质分子的运动性是细胞膜具有流动性的基

础。

(3)细胞在吸收物质上具有选择性,这与细胞膜上蛋白质的种类

和数量有关。

(4)细胞膜与其他生物膜在物质组成上是类似的,而膜的功能复

杂程度是与膜上蛋白质的种类和数量密切相关的;各种生物膜共同组

成了生物膜系统。

答案:(1)磷脂双分子层 (2)一定的流动性

(3)选择透过性 (4)蛋白质 生物膜系统

B 级 能力训练

7.用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质,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 S2,则 S1 与

S2 关系最恰当的是( )

A.S1=2S2

B.S1>2S2

C.S1<2S2

D.S2<S1<2S2

解析:磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,因此细胞膜铺成单 分子层后是细胞表面积的 2 倍。口腔上皮细胞还有具膜的细胞器和细 胞核,因此口腔上皮细胞生物膜铺成单分子层后大于细胞膜表面积 S2 的 2 倍。
答案:B 8.将大量磷脂分子放入清水中,搅拌后,不可能出现的现象是 ()
解析:依据“相似相溶”原理,磷脂分子不可能散乱地分布在水 中。
答案:A 9.罗伯特森大胆提出生物膜的模型: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跨膜运输 D.不能解释变形虫的变形运动 解析:罗伯特森较科学地说明了细胞膜的构成,但其还没有说明 这种结构的特点,所以其能科学地解释生物膜的化学组成、生物膜成 分的相似性以及脂质类物质较容易跨膜运输等问题,但这个静态的结 构不能科学地阐述变形虫的变形运动。 答案:D 10.对某动物细胞进行荧光标记实验,如下示意图所示,其基本 过程:①用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。

②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③ 停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即出现了斑点。
上述实验不能说明的是( ) A.细胞膜具有流动性 B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 解析:根据图示信息,放射性的荧光物质用激光束照射时荧光消 失,停止照射荧光恢复,说明荧光物质并没有跨膜运输。细胞膜具有 流动性,激光束照射可加快细胞膜的流动性。 答案:C 11.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 回答下列问题:
(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,由此可以证实与细胞膜结构“模

型”相关的__________________________________的观点是成立的。 (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 _____________________________________________________。 解析:细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子,能与荧光染
料标记的抗体结合的应是膜上的蛋白质分子,即题中所谓的“抗原” 物质。人细胞和小鼠细胞融合成一个细胞后,开始时因温度和时间的 关系,不同膜上的荧光性表现在相对集中的区域,其物质的流动性暂 时未得到体现。将融合细胞置于 37 ℃下保温 30 min 后,温度适宜, 膜上的分子因流动而发生重新排列,表现出荧光点均匀分布的现象。
答案:(1)蛋白质 (2)蛋白质等 膜物质分子能够运动 (3)构成 膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 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.请根据以下所提供的条件探究细胞膜的选择透过性。 实验材料和用具:①新鲜的红色康乃馨;②烧杯;③玻璃铅笔; ④质量分数为 15%的盐酸;⑤清水;⑥量筒。 (1)简要说明膜的成分与选择透过性的关系。 _______________________________________________________

______________________________________________________。 (2)康乃馨的红色部分是指细胞哪一结构? _____________________________________________________。 (3)完善下列实验设计,验证膜具有选择透过性。 第一步:选两只大小相同的烧杯,用玻璃铅笔标上 A 和 B。 第二步:______________________________________________。 第三步:______________________________________________。 结果预测:________________________________________ _____________________________________________________。 原因分析:_____________________________________________ ______________________________________________________。 (4)此实验体现的最主要的实验思想是什么?运用这一实验思想 设计实验时应特别注意什么?从实验结果分析,此实验的关键是什 么? _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________。 (5)此实验主要验证了哪些膜的选择透过性? _______________________________________________________ 解析:康乃馨的红色部分位于其细胞的液泡中,正常情况下其色 素分子是不能透过细胞膜的,若用盐酸处理其细胞,则细胞膜的选择 透过性将改变,这是实验设计的出发点。 答案:(1)膜的选择透过性主要取决于膜的组成成分中的载体蛋 白 (2)康乃馨的红色部分是指液泡 (3)第二步:在 A、B 两只烧杯中,分别加入等量的 15%的盐酸

和清水 第三步:选等量的红色康乃馨花瓣,分别放入 A、B 两只烧杯中,
经过一段时间后观察 结果预测:水中的花瓣仍为红色,水仍呈无色;盐酸中的花瓣红
色逐渐变浅,而盐酸溶液变红 原因分析:盐酸对活细胞具有很强的伤害作用,它可以将细胞杀
死使其丧失选择透过性,而清水对活细胞无伤害作用 (4)体现的主要实验思想为对照实验设计的实验思想。在设计对
照实验时,要特别注意遵循等量原则,即向烧杯中加等量的盐酸和清 水;选等量的康乃馨;处理相同时间。此实验的关键是用盐酸还是用 清水处理康乃馨花瓣
(5)此实验主要验证了液泡膜和细胞膜的选择透过性


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