学年人教版高一生物必修一第4章细胞的物质输入和输出课时提升作业 十三 42.docx

学年人教版高一生物必修一第4章细胞的物质输入和输出课时提升作业 十三 42.docx

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学年人教版高一生物必修一第4章细胞的物质输入和输出课时提升作业十三42

课时提升作业十三

生物膜的流动镶嵌模型

（35分钟　100分）

一、选择题（共10小题,每小题5分,共50分）

1.（2018·衡水高一检测）下列关于细胞的流动镶嵌模型说法正确的是　（　　）

A.罗伯特森利用光学显微镜提出的“亮-暗-亮”的三层结构是一种静态模型

B.利用放射性同位素标记法将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记的实验,证明了细胞膜具有一定的流动性

C.细胞膜上磷脂分子和绝大多数的蛋白质分子都可以运动

D.欧文顿利用了化学上的“相似相容原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞,是因为细胞膜上具有大量的磷脂和少量的固醇

【解析】选C。

20世纪50年代,电子显微镜诞生,罗伯特森利用电子显微镜提出的“暗-亮-暗”的三层结构是一种静态模型,A错误;1970年,科学家用发绿色荧光的染料和发红色荧光的染料将小鼠和人细胞膜上的蛋白质做标记进行实验,证明了细胞膜具有一定的流动性,B错误;细胞膜上磷脂分子和绝大多数的蛋白质分子都可以运动,C正确;欧文顿利用了化学上的“相似相容原理”解决了脂溶性物质为什么更容易进入细胞的问题,是因为细胞膜上具有脂质,但不能确认具体的脂质成分,D错误。

2.生物膜分子结构模型的探索历经100多年的时间,目前仍在研究之中。

在这期间,无数科学家积极投身该项研究之中并各自取得一定的进展。

下列叙述正确的是（　　）

A.19世纪末,欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次实验,最终推测膜上含有蛋白质

B.1925年,两位荷兰科学家提取出蛙红细胞内所有脂质,最终确定膜上的磷脂为双层

C.1959年,罗伯特森获得细胞膜“暗—亮—暗”的电镜照片,认为蛋白质分布于膜两侧

D.1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型,认为膜上所有磷脂和蛋白质都是运动的

【解析】选C。

19世纪末,欧文顿对植物细胞的通透性进行了上万次实验,最终推测膜上含有脂质;1925年,两位荷兰科学家从人的红细胞内提取脂质,最终确定膜上的磷脂为双层;1959年,罗伯特森获得细胞膜“暗—亮—暗”的电镜照片,认为生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成;1972年,桑格和尼克森提出流动镶嵌模型,认为膜上所有磷脂和绝大多数蛋白质分子是可以运动的。

3.下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,有关叙述正确的是　

（　　）

A.a指磷脂分子的“尾”部,具有亲水性

B.c指磷脂分子的疏水性“头”部

C.构成细胞膜的蛋白质分子是静止的

D.细胞膜的识别与e有关

【解析】选D。

磷脂分子由亲水性的“头”部c和疏水性的“尾”部a组成,A、B错误;构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动,C错误;细胞膜的识别与e即糖蛋白有关,D正确。

【补偿训练】

细胞膜上与细胞表面的识别密切相关的是　（　　）

A.糖蛋白　B.磷脂　C.脂肪　D.核酸

【解析】选A。

细胞膜表面上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白与细胞的识别、保护、润滑等有关,A正确。

4.变形虫任何部位都能伸出伪足,人体的白细胞能吞噬病菌,这些生理活动的完成与细胞膜的哪个特点有关　（　　）

A.选择透过性　　　　　　B.渗透作用

C.一定的流动性D.保护作用

【解析】选C。

变形虫的变形运动和白细胞的吞噬作用都依赖于细胞膜一定的流动性。

5.（2018·金华高一检测）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.脂双层结构　D.选择透过性功能

【解析】选D。

血液透析膜能把病人血液中的代谢废物透析掉,而把其他物质保留在血液中,说明其具有选择透过性功能。

6.葡萄糖经小肠黏膜上皮进入毛细血管,需透过的磷脂分子层数是　（　　）

A.4层　B.6层

C.8层D.10层

【解析】选C。

葡萄糖经小肠黏膜上皮进入毛细血管需经过两层细胞:

小肠黏膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞。

葡萄糖从小肠黏膜上皮进入毛细血管经过每层细胞需进1层细胞膜出1层细胞膜共4层细胞膜,每层细胞膜有双层磷脂分子层,故共穿过8层磷脂分子层。

【互动探究】肺泡中的氧气进入发挥作用的细胞内,需要穿过几层磷脂双分子层?

提示:

出肺泡→进毛细血管→进出红细胞→出毛细血管→进组织细胞,共穿过了9层磷脂双分子层。

7.中央大液泡是植物细胞成熟的标志,下列关于液泡膜结构的分子模型,正确的是　（　　）

【解析】选A。

液泡含有单层膜,存在于细胞质基质中,膜成分主要由磷脂和蛋白质组成,故A项正确。

【补偿训练】

下列图中能正确表示细胞膜的亚显微结构的是　（　　）

【解析】选C。

磷脂的“头”部具有亲水性,“尾”部具有疏水性,则头部分布在膜内外两侧,而图A中下层磷脂分子头部分布在内侧,A错误;图B磷脂双分子层排布错误,B错误;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,且磷脂的亲水性“头”部在外侧,疏水性“尾”部在内侧。

蛋白质镶嵌、贯穿在磷脂双分子层中,在细胞膜的外表面分布有糖蛋白,C正确;细胞膜上的糖蛋白有细胞识别、保护和润滑作用,分布在外侧,而图D中细胞膜内外侧都含有,D错误。

8.为了验证细胞膜是由双层磷脂分子构成,将一个细胞中的磷脂成分全部提取出来,并将其在空气-水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层的表面积相当于原来细胞膜表面积的两倍。

下列实验与此结果最相符的是　（　　）

A.人的肝细胞

B.大肠杆菌细胞

C.洋葱鳞片叶表皮细胞

D.鸡的红细胞

【解析】选B。

人的肝细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞、鸡的红细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜,将磷脂成分全部提取出来,在空气-水界面上铺成单分子层,测得单分子层的表面积大于细胞膜表面积的两倍;大肠杆菌属于原核生物,只有细胞膜,没有其他膜结构,所以磷脂分子的面积是细胞膜表面积的两倍。

【误区警示】哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核及众多具膜的细胞器,只含有细胞膜;而鸡、蛙等动物的红细胞含有细胞核及众多细胞器。

9.脂滴是细胞内储存脂肪的主要场所,由单层磷脂分子包裹脂肪组成。

研究表明,脂滴表面还存在许多功能蛋白,进一步揭示了脂滴可能参与细胞内物质的代谢和转运及细胞信号传导等过程。

下列相关叙述正确的是　（　　）

A.脂滴由一层磷脂分子构成属于单层膜

B.脂滴的形成体现了生物膜的结构特点

C.脂滴表面的功能蛋白与细胞内的信号传导有关

D.组成脂滴的单层磷脂分子应该是“头”部向内,“尾”部向外

【解析】选C。

脂滴由单层磷脂分子构成,不属于生物膜,也不能体现生物膜的结构特点;脂滴通过其表面的特定蛋白质参与细胞内的信号传导;脂滴内部为脂肪,外面为细胞液,故组成脂滴的单层磷脂分子,其亲水性“头”部向外,疏水性“尾”部向内。

10.人、鼠细胞融合实验,是用不同荧光染料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,右图是相关实验记录,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表面运动

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

【解题指南】解答本题需要注意以下两点:

（1）图示曲线表示的信息:

随着温度的升高,嵌合体的百分比逐渐上升;

（2）嵌合体形成的原因:

细胞膜的相互融合。

【解析】选D。

根据实验结果,可以得出温度升高到15℃以上,形成嵌合体的百分比增加,说明膜的流动性发生变化,A正确;该实验证明细胞膜上的蛋白质分子是运动的,B正确;根据曲线图分析,实验的自变量是温度,因变量是形成嵌合体的百分比,说明温度对膜蛋白的扩散有影响,C正确;嵌合体形成的多少与温度有关,图中数据无法说明与融合时间的关系,D错误。

二、非选择题（共2小题,共26分）

11.（13分）（2018·定州高一检测）科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。

请分析回答:

（1）在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本支架是磷脂双分子层,由于______

_______的分布使生物膜的结构表现出不对称性。

（2）用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。

此实验结果直接证明了细胞膜中的________________________。

（3）科学家在研究线粒体结构和功能时发现,其外膜包含很多称作“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过,体现了生物膜功能上具有________性。

若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明____________是完成生命活动的基础。

（4）下图为胰岛B细胞结构模式图（局部）。

胰岛B细胞通过基因控制合成并分泌胰岛素,参与此过程的所有具膜的细胞结构有________（用图中序号表示）。

（5）以上事实主要体现了生物膜在________上的统一性及联系。

【解析】

（1）由生物膜的流动镶嵌模型内容可知,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的。

（2）人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的蛋白质分子是可以运动的,即细胞膜具有一定的流动性。

（3）“孔道蛋白”的整合蛋白,可允许某些离子和小分子顺浓度梯度通过,体现了生物膜的选择透过性功能。

若将线粒体的蛋白质提取出来,脱离膜结构的大部分蛋白质无法完成其生理功能,说明膜结构的完整性是完成生命活动的基础。

（4）胰岛素在核糖体上合成,经过[②]内质网加工,形成[③]囊泡,到达[④]高尔基体进一步加工,形成[⑤]囊泡,到达[⑥]细胞膜,分泌到细胞外。

胰岛B细胞通过基因控制合成并分泌胰岛素,参与此过程的具膜的细胞结构有③④⑤⑥。

（5）以上事实主要体现了生物膜在结构和功能上的统一性及联系。

答案:

（1）蛋白质　

（2）蛋白质分子可以运动

（3）选择透过　膜结构的完整性

（4）③④⑤⑥　（5）结构和功能

12.（13分）（2018·太原高一检测）如图表示细胞膜的结构,据此回答下列问题:

（1）细胞膜的这种结构模型被称为________________。

（2）胆固醇、维生素D等物质能优先通过细胞膜,这是由于细胞膜上具有_____

_________成分。

（3）细胞膜的基本支架是______________（填序号）。

（4）由图可知,该结构的____________（选填“上方”或“下方”）是细胞膜的外侧。

（5）精子和卵细胞能够相互识别并结合,说明细胞膜具有____________________功能。

与此相关的物质是[　]________________。

【解析】据题图分析,①表示糖蛋白,②表示蛋白质,③表示磷脂双分子层。

（1）细胞膜的结构模型被称为流动镶嵌模型。

（2）胆固醇、维生素D化学本质是固醇类,属于脂质,细胞膜的主要成分是磷脂,也属于脂质,由于两者性质相似,所以胆固醇、维生素D可优先通过细胞膜。

（3）细胞膜的基本支架是③（磷脂双分子层）。

（4）糖蛋白位于细胞膜的外侧。

由题图可知,糖蛋白在题图的上方,则上方是细胞膜的外侧。

（5）精子和卵细胞能够相互识别并结合,说明细胞膜具有进行细胞间的信息交流功能。

与此相关的物质是[①]糖蛋白。

答案:

（1）流动镶嵌模型　

（2）脂质（磷脂）

（3）③　（4）上方　（5）进行细胞间的信息交流（细胞识别）　[①]糖蛋白

【能力挑战区】

1.（6分）科学家在活细胞中观察到了细胞膜中的筏区域,即细胞膜中携带特殊分子的活性部位,下列关于筏区域的相关推测不正确的是　（　　）

A.筏区域上可能含有与识别有关的糖蛋白

B.筏区域上的分子都能够作为载体运输物质进出细胞

C.筏区域上的特殊分子不一定都是蛋白质和糖类

D.可用荧光标记技术研究筏区域是如何发挥作用的

【解析】选B。

筏区域是细胞膜中携带特殊分子的区域,细胞膜中发挥特殊作用的分子包含糖类、蛋白质和脂质,与识别有关的物质可能是糖蛋白,筏区域上的分子不一定全部与运输有关;荧光标记技术可以用来检测分子的运动和路径,因此可以用来作为区域变化的研究。

2.（6分）（2018·枣庄高一检测）单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体（如图）,它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列关于脂质体的叙述正确的是（　　）

A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透过性将药物送入细胞

B.在b处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透过性将药物送入细胞

C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞

D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞

【解析】选C。

生物膜主要由磷脂和蛋白质组成,具有一定的流动性,磷脂分子的“头”部是亲水的排在外侧,“尾”部是疏水的排在内侧,所以水溶性药物在a处能稳定存在,脂溶性药物在b处能稳定存在。

球形脂质体与细胞膜融合时,膜的结构特征不变,借助于膜的流动性可以将a处的药物送入细胞内部,但只能将b处的药物送到细胞膜的两层磷脂分子之间,不能送到细胞内部,综上分析可知,要将药物送入细胞内部,应选择水溶性药物嵌入a处,所以C选项正确。

3.（12分）（2018·临沂高一检测）某大学教授和他的研究小组构建了一些能自己移动和改变形态的“类细胞”,该“类细胞”有一个脂质组成的膜,内有一些有机物和某种能源物质。

请回答下列问题。

（1）该“类细胞”的膜与正常细胞膜类似,其支架都是由________组成的,整个“类细胞”类似于真核细胞中________（填两种细胞器）产生的囊泡。

（2）将该“类细胞”放入蒸馏水中,会发生破裂,原因是______________________

___________________________________________。

（3）科学家想利用该“类细胞”运输抗癌药物,药物在患者体内释放进入细胞时,要发生膜的__________,这体现了生物膜的______特点。

如果希望药物只作用于癌细胞,需要在该“类细胞”的脂质膜中加入____________________________。

【解析】

（1）细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层组成的,该“类细胞”有一个脂质组成的膜,类似于真核细胞中内质网、高尔基体产生的囊泡。

（2）该“类细胞”内溶液的浓度高于外界溶液浓度,若将该“类细胞”放入蒸馏水中,会因吸水而发生破裂。

（3）科学家想利用该“类细胞”运输抗癌药物,药物在患者体内释放进入细胞时,要发生该“类细胞”的膜和包裹抗癌药物的囊泡膜的融合,膜的融合体现了生物膜的流动性;抗体是由浆细胞合成和分泌的具有与一定的抗原特异性结合的信号分子,如果希望药物只作用于癌细胞,需要在该“类细胞”的脂质膜中加入能与癌细胞特异性结合的信号分子（特异性结合的抗体）。

答案:

（1）磷脂双分子层　内质网、高尔基体

（2）“类细胞”内溶液的浓度高于外界溶液浓度,因吸水而发生破裂

（3）融合　流动性　能与癌细胞特异性结合的信号分子（特异性结合的抗体）