第1节 细胞膜--系统的边界

第1节 细胞膜——系统的边界

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A 级 基础练

1. 下列几组元素中, 构成细胞膜的一组是( C )

A.C 、H 、O B.C、H 、O 、N

C.C 、H 、O 、N 、P D.C 、H 、O 、P

解析:细胞膜主要由脂质(磷脂最丰富) 和蛋白质组成, 此外, 还有少量的糖类。而组成蛋白质的基本元素是C 、H 、O 、N, 糖类都是由C 、H 、O 三种元素构成的, 组成脂质的化学元素主要是C 、H 、O, 有些脂质(如磷脂) 还含有元素P 和N 。

2. “获得细胞蛋白质详图”是2005年全球十大科技成果之一。科学家揭示出电压控制的钾通道, 这是迄今为止获得的最高分辨率的分子图像。这些通道是负责钾离子进出细胞的看门蛋白质, 它们在神经和肌肉细胞上的作用, 与晶体管在计算机中的作用一样。这是继2003年诺贝尔化学奖表彰的成果后, 又一个关于细胞膜上离子通道的研究成果。这一成果从另一个侧面证明了( C )

A. 细胞膜能将细胞与外界环境分隔开

B. 细胞膜具有信息交流的功能

C. 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能

D. 细胞膜具有保护功能

解析:细胞膜的功能主要分为三种, 即:将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。从“负责钾离子进出细胞”可知答案为C 。

3. 细胞膜对物质进出细胞的控制作用主要体现在哪些方面( A ) ①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 ②细胞产生的代谢废物可以排出细胞 ③细胞内核酸等重要成分不会流出细胞 ④环境中一切有害的物质都不会通过细胞膜进入细胞

A. ①②③ B.①②④ C.②③④ D.①③④

解析:细胞膜的控制作用是相对的, 环境中一些对细胞有害的物质有可能进入; 有些病毒、病菌也能侵入细胞, 使生物体患病。

4. 科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作为材料来研究细胞膜的组成, 这是因为( C )

A. 哺乳动物成熟红细胞容易得到

B. 哺乳动物成熟红细胞在水中容易涨破

C. 哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构

D. 哺乳动物成熟红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到

解析:哺乳动物的成熟的红细胞内没有细胞核和众多细胞器, 所以具膜结构只有细胞膜, 用这种细胞获得的细胞膜是较纯的, 而A 、B 、D 三选项与其他动物细胞特点基本一样。

5. 科学家在制备较纯净的细胞膜时, 一般不选用植物细胞, 其原因是( D )

①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构 ②光学显微镜下观察植物细胞, 看不到细胞膜 ③植物细胞的细胞膜较薄 ④植物细胞有细胞壁, 提取细胞膜的过程比较繁琐 ⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰

A. ①④ B. ②③ C. ②⑤ D. ④⑤

解析:制备较纯净的细胞膜时, 所选材料的细胞应容易破裂, 同时不含各种细胞器膜, 植物细胞不符合要求。

6. 取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物, 都将其分散成单个细胞后混合培养, 发现这两种细胞能够结合在一起; 但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后混合培养, 会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与( A )

A. 细胞间的相互识别有关

B. 细胞的免疫作用有关

C. 细胞的分泌作用有关

D. 细胞间物质交流有关

解析:本题属材料信息题, 要求学生从材料中准确提取有用信息, 得出正确答案。从题目的现象分析可知糖蛋白与细胞间的识别有关。

7. 科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前, 已经能够确定细胞膜的存在了。下列实验现象中, 不能证明细胞膜存在的是( D )

A. 显微镜下观察到动物细胞具有明显的边界

B. 将红细胞置于清水中, 一段时间后发生溶血现象

C. 向变形虫中注入伊红(一种大分子染料) 后观察发现细胞外始终不呈红色

D. 植物细胞有明显的固定的形态

解析:本题的关键是在普通光学显微镜下可以观察到细胞膜的存在。注入伊红后, 由于细胞膜具有选择性控制物质进出细胞的作用, 不能透出细胞。动物细胞的边界是细胞膜, 而植物细胞的形态主要由位于细胞膜外的细胞壁来维持。

8.(双选题) 下列关于植物细胞壁的说法不正确的是( BD )

A. 植物细胞都有细胞壁

B. 细胞壁的化学本质是蛋白质

C. 细胞壁对植物细胞有支持和保护作用

D. 细胞壁可控制物质进出细胞

解析:植物细胞都有细胞壁; 细胞壁的主要成分是纤维素和果胶, 其成分不属于蛋白质; 细胞壁对植物细胞有保护和支持作用; 细胞壁是全透性的, 不能控制物质进出细胞。

9. 下图是细胞间的3种信息交流方式, 请据图回答下列问题:

(1)图A 表示通过细胞分泌的化学物质, 随① 到达全身各处, 与靶细胞表面的② 结合, 将信息传递给靶细胞。

(2)图B 表示通过相邻两细胞的 , 使信息从一个细胞传递给另一个细胞。

(3)图C 表示相邻两植物细胞之间形成 , 携带信息的物质从一个细胞进入另一个细胞, 图中④表示 。

(4)由以上分析可知:在多细胞生物体内, 各个细胞之间都维持功能的协调, 才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换, 也有赖于细胞间的 交流, 这种交流大多与 有关。

解析:本题考查的是细胞间的3种信息交流方式。图中A 表示细胞分泌化学物质与另一细胞的受体结合进行信息交流的方式; 图中B 表示通过细胞膜之间直接接触进行信息交流的方式; 图中C 表示相邻细胞间形成通道进行信息交流的方式。信息交流是多细胞生物体维持机体功能协调性的基础。

答案:(1)血液 受体 (2)细胞膜接触 (3)通道 胞间连丝 (4)信息 细胞膜

B 级 能力练

10. 如图表示各种细胞膜的组成成分含量, 图示能说明的是( B )

A. 构成细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类

B. 细胞膜中的蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关

C. 细胞膜的功能越简单, 所含蛋白质的数量越多

D. 蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用

解析:细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质, 还含有少量的糖类; 细胞膜的功能与蛋白质的种类和含量有关; 细胞膜的功能越简单, 所含蛋白质的数量就越少;D 选项的描述是正确的, 但不能从图示中得到这个结论。

11. 心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在( B )

A. 磷脂的含量高低

B. 蛋白质的含量及种类不同

C. 糖类的含量及种类不同

D. 脂质的含量及种类不同

解析:细胞具有多样性, 不同细胞的结构不同导致功能存在差异。细胞膜的不同主要体现在蛋白质的种类和含量的不同。

12. 下列关于图的相关叙述不正确的是( D )

A. 图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能

B. 图中乙细胞表示靶细胞

C. 图中a 表示信号分子(如激素)

D. 图中b 表示细胞膜上的受体, 是细胞间信息交流所必需的结构 解析:细胞间的信息传递形式有三种类型, 一是通过化学物质, 二是通过细胞膜直接接触, 三是通过胞间连丝, 所以细胞间的信息交流不一定需要细胞膜上的受体, 故D 项错误。

13.(双选题) 下列对细胞膜的叙述, 不正确的是( CD )

A. 主要由蛋白质、脂质和少量糖类组成

B. 细胞膜与细胞间的信息交流有关

C. 细胞膜的功能取决于构成膜的脂质的种类和数量

D. 哺乳动物红细胞的细胞膜结构在光学显微镜下清晰可见

解析:细胞膜的组成成分是脂质、蛋白质和糖类, 主要组成成分是磷脂和蛋白质; 细胞膜表面的糖蛋白可参与细胞的信息交流; 细胞膜的功能取决于细胞膜上蛋白质种类和数量不同; 细胞膜的厚度, 属于纳米水平, 用光学显微镜看不见。

14. 科学家在进行细胞膜化学成分分析时, 采用哺乳动物或人的成熟红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象, 一些物质溶出, 再将溶出细胞外的物质洗掉, 即可得到纯净的细胞膜(又称血影) 。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来, 使其在空气和水界

面上铺展成单分子层, 所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。

(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象? 。

(2)红细胞溶血后, 流出细胞外的主要物质应该

是 , 这种物质的特性是 , 因而使红细胞具有 的功能。

(3)“血影”的化学组成是脂质、 、 , 其中的脂质主要是指 。

(4)使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力( )

A. 核酸酶

B. 龙胆紫溶液

C. 多糖水解酶

D. 双缩脲试剂

解析:(1)制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞, 因为它没有细胞核和众多的细胞器, 当然提取的方法也很简单, 只要将之放入蒸馏水中, 就可以通过渗透作用使红细胞破裂, 再用离心的方法, 可进一步提纯细胞膜。(2)人体成熟红细胞的主要成分是血红蛋白, 主要起运输氧的功能。(3)细胞膜主要由蛋白质和脂质组成, 还有少量糖类, 其中的脂质种类有磷脂和胆固醇。(4)糖蛋白在细胞膜上起着细胞间的识别功能, 糖蛋白中的多糖水解, 细胞膜间的识别功能丧失。 答案:(1)把红细胞放到蒸馏水里, 细胞吸水破裂

(2)血红蛋白 在氧浓度高的地方易与氧结合, 在氧浓度低的地方易与氧分离 运输氧

(3)蛋白质 糖类 磷脂

(4)C

C 级 拓展练

15. 细胞膜具有控制物质进出细胞的作用, 但死细胞的细胞膜却丧失了这种功能。请根据提供的实验材料和用具简要写出第二步及以后的实验步骤和实验结果, 验证细胞膜具有控制物质进出细胞的功能, 而死细胞的细胞膜不具有这一功能。

实验材料和用具:

①新鲜的红色玫瑰花瓣 ②烧杯 ③标签 ④质量分数为15%的盐酸 ⑤清水 ⑥量筒

第一步:选两只大小相同的烧杯, 分别贴上标签A 和B 。

第二步: 。 第三步: 现象: 。 分析:盐酸中结果出现的原因是 。

解析:本实验的自变量是细胞的死活, 因变量是细胞内的色素能否通过细胞膜进入烧杯内液体, 可用盐酸处理使细胞失去活性。实验中需遵循对照原则、单一变量原则等。

答案:第二步:在A 、B 两只烧杯中, 分别加入等量15%盐酸、清水 第三步:选等量的红色玫瑰花瓣, 分别放入A 、B 两只烧杯中, 经过10 min 后观察 现象:水中花瓣仍为红色, 水呈无色。盐酸中花瓣的颜色逐渐褪去, 而溶液变红 分析:酸性环境破坏了细胞膜的生物活性, 使其丧失了控制物质进出细胞的功能, 使本来不能透过细胞膜的色素进入溶液