第三章第一节 细胞膜的结构和功能(B-2021-2022学年高一上学期生物AB卷人教19必修1解析版

第3章细胞的基本结构
3.1 细胞膜的结构和功能
综合提优练
一、单选题
1．下列有关细胞膜的叙述，错误
．．的是（）
A．细胞膜都是由蛋白质、糖类、胆固醇组成的
B．动物细胞之间能发生融合与细胞膜的流动性有关
C．细胞膜上的某些蛋白质可能与细胞间的信息交流有关
D．细胞膜作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定
【答案】A
【分析】
细胞膜的主要组成成分是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，蛋白质是生命活动的主要承担者和体现者，细胞膜的功能复杂程度与蛋白质的种类和数量有关。

【详解】
A、动物细胞的细胞膜才有胆固醇，A错误；
B、细胞融合体现了细胞膜具有流动性的特点，B正确；
C、细胞膜上的糖蛋白与细胞间的信息交流有关，C正确；
D、细胞膜作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定，D正确。

故选A。

2．下列关于细胞膜结构和功能特性的叙述，错误的是（）
A．脂溶性物质更易进入细胞，说明细胞膜含有脂质
B．白细胞能吞噬某些细菌，说明细胞膜具有流动性
C．植物细胞发生质壁分离，说明细胞膜具有选择透过性
D．胞间连丝能传递信息，说明细胞膜具有识别功能
【答案】D
【分析】
1、细胞膜的功能：作为细胞边界，将细胞与外界环境分开，保持细胞内部环境的相对稳定；控制物质进出
细胞；进行细胞间的信息传递。

2、细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

3、细胞膜的功能特性是有具有选择透过性，即可以让水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。

【详解】
A、根据相似相溶原则，脂质容易进入细胞，因此细胞膜中含有脂质，A正确；
B、白细胞通过胞吞的方式吞噬某些细菌，体现了细胞膜的结构特点，即具有一定流动性，B正确；
C、植物发生质壁分离时，细胞失水，水分子进出细胞而其他分子不会进出细胞，说明细胞膜的功能特点，即具有选择透过性，C正确；
D、植物细胞间的识别主要是通过植物间的胞间连丝来实现的，通过胞间连丝能传递信息，说明细胞膜具有传递信息的功能，D错误。

故选D。

3．关于人类对生物膜结构的探索历程，下列说法正确的是（）
A．生物膜的流动镶嵌模型认为，所有的磷脂分子和蛋白质都是可以运动的
B．1959年，罗伯特森把生物膜描述为静态的结构
C．最初科学家认识到细胞膜由脂质组成，是通过对膜成分的提取和鉴定得出的
D．20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，分析得出膜的主要成分是磷脂和蛋白质【答案】B
【分析】
19世纪末，欧文顿发现脂溶性物质很容易通过细胞膜，由此提出膜是由脂质构成的；1959年罗伯特森用电子显微镜观察到细胞膜暗-亮-暗的三层结构，提出了三层结构模型，三层结构模型认为生物膜是静态的统一结构，1972年，桑格和尼克森提出了流动镶嵌模型。

【详解】
A、生物膜的流动镶嵌模型认为，所有的磷脂分子可以运动，大多数蛋白质是可以运动的，A错误；
B、1959年，罗伯特森认为生物膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层构成，并把提出的三层结构模型把生物膜描述为静态的统一结构，B正确；
C、最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析得出的，C错误；
D、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物红细胞中分离出来，分析得出膜的主要成分是脂质和蛋白质，D错误。

故选B。

4．科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂（SM、PC、PS、PE、PI、Cl）进行了研究，发现PC、SM 主要分布在外侧，该图是科学家分析获得的某细胞膜上不同种类的磷脂图解，下列相关叙述错误的是（）
A．组成细胞膜的磷脂分子在磷脂双分子层中的分布是不对称的
B．若该细胞是哺乳动物的红细胞，则①侧的液体是血浆
C．若该细胞是动物的神经细胞，则乙酰胆碱的分泌是消耗能量的主动运输
D．若该细胞是动物细胞，在细胞膜上除了磷脂还有蛋白质、糖类和胆固醇等
【答案】C
【分析】
细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类，蛋白质的种类和数量与生物膜的功能密切相关；生物膜以磷脂双分子层为基本支架，蛋白质贯穿于其中或者覆盖在表面。

【详解】
A、由图可知，四种磷脂分子在磷脂双分子层中不是对称分布，A正确；
B、根据“P
C、SM主要分布在外侧”可知，①侧是外侧，故为血浆，B正确；
C、神经递质是通过胞吐的方式释放出去的，C错误；
D、动物细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，还有蛋白质、糖类和胆固醇等，D正确。

故选C。

5．各种生物膜组成成分和含量并不相同，如图所示，根据此图能说明的是（）
A．蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用
B．构成生物膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
C．细胞膜中的脂质和蛋白质含量的变化与细胞膜的功能有关
D．细胞膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
【答案】C
【分析】
分析柱形图可知，不同生物膜的成分都有脂质和蛋白质，不同生物膜脂质和蛋白质的比例不同，细胞膜中含有少量糖类，细胞器膜中无糖类物质。

【详解】
A、该图不能体现蛋白质在进行细胞间的信息交流中的作用，A错误；
B、图示构成细胞膜的成分有脂质、蛋白质和糖类，但脂质和蛋白质在膜成分中占的比例很大，是细胞膜的主要成分，且细胞器膜中没有糖类，故构成生物膜的主要成分是蛋白质、脂质，B错误；
C、膜中脂质和蛋白质的含量不同与膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，C正确；
D、不同的细胞膜蛋白质含量不同，功能也不同，膜中蛋白质的数量越多，功能越复杂，D错误。

故选C。

6．脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的现象而制成的人工膜，是研究膜脂与膜蛋白及其生物学性质的极好实验材料。

下列关于脂质体的叙述，错误的是（）
A．脂质体中裹入DNA可有效地将其导入受体细胞用于转基因实验
B．脂质体的形成与磷脂分子中两条脂肪酸链的亲水性密切相关
C．作为药物的运载体，可将水溶性的药物结晶包在脂质体内部，脂溶性药物包在两层磷脂分子之间D．在脂质体的磷脂双分子层嵌入蛋白质，能降低脂质体的表面张力
【答案】B
【分析】
1、磷脂分子疏水的尾部相接，位于膜的中央，磷脂分子亲水的头部朝外；
2、蛋白质极性：多肽链的极性区突向膜表面，非极性部分埋在磷脂分子层的内部。

【详解】
A、脂质体中裹入DNA，脂质体可以于细胞膜融合，从而将DNA送入到细胞内，故而可将DNA导入受体细胞用于转基因实验，A正确；
B、磷脂分子中两条脂肪酸链，是疏水性，位于膜的中央，磷脂分子亲水的头部朝外，B错误；
C、磷脂分子疏水的尾部相接，位于膜的中央，磷脂分子亲水的头部朝外；故脂溶性药物包在两层磷脂分子之间，水溶性的药物结晶包在脂质体内部，C正确；
D、多肽链的极性区突向膜表面，非极性部分埋在磷脂分子层的内部，磷脂双分子层嵌入蛋白质，能降低脂质体的表面张力，D正确。

故选B。

7．科学家发现了一种能在细胞膜上钻孔的单分子“纳米机器”——分子转子，经紫外光激活后能以每秒200万~300万转的转速进行旋转，从而打开细胞膜（如图）。

经过设计，分子转子能识别并凿通特定癌细胞的细胞膜，通过运送治疗药物或破坏细胞膜来杀死癌细胞。

下列有关说法正确的是（）
A．细胞膜中磷脂分子的排列与头部的疏水性和尾部的亲水性有关
B．将治疗药物运送到细胞中，分子转子需要钻开两层生物膜
C．一个细胞能否成为靶细胞，很可能与表面的糖蛋白有关
D．驱动分子转子的能量来自细胞质基质和线粒体
【答案】C
【分析】
细胞膜主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成，脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多；细胞膜基本支架是磷脂双分子层。

在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成
的糖蛋白，也叫做糖被，糖被与细胞表面的识别有密切关系；由于所有的脂质和大部分蛋白质可以运动导致细胞膜具有一定的流动性，而膜上的蛋白质决定细胞膜具有选择透过性。

【详解】
A、磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，A错误；
B、细胞膜是单层膜，将治疗药物运送到细胞中，需要穿过细胞膜，分子转子需要钻开一层生物膜，B错误；
C、细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白，从而钻开细胞膜上的磷脂双分子层，C正确；
D、由题干信息“分子转子，经紫外光激活后能以每秒200万～300万转的转速进行旋转”可知，驱动分子转子的能量不来自细胞呼吸产生的能量提供，D错误。

故选C。

8．细胞所处的温度降低到一定程度时，细胞膜会从流动的液晶态转变为固化的凝胶态，这与细胞膜中的脂肪酸由液态转变为固态有关，且饱和脂肪酸熔点较高，更易凝固。

下列说法错误的是（）
A．脂肪酸是细胞膜中磷脂分子的重要组成成分
B．维持流动的液晶态是细胞膜实现正常功能的必要前提
C．细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性越强
D．植物的细胞膜中饱和脂肪酸含量越高，耐寒性越强
【答案】D
【分析】
分析题意，饱和脂肪酸熔点较高，更易凝固，细胞膜中饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性越弱。

反之，细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性越强，越能适应低温环境，植物耐寒性越强。

【详解】
A、膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，A正确；
B、膜的磷脂双分子层具有液晶态的特性，它既具有晶体分子排列的有序性，又有液体的流动性，在此基础上完成膜的各项功能，B正确；
C、由于不饱和脂肪酸熔点较低，所以细胞膜中不饱和脂肪酸含量越高，膜的流动性越强，C正确；
D、由于饱和脂肪酸熔点较高，更易凝固，所以植物的细胞膜中饱和脂肪酸含量越高，低温环境下细胞膜越易从流动的液晶态转变为固化的凝胶态，植物耐寒性越弱，D错误。

故选D。

9．我国科学家屠呦呦获得2015 年诺贝尔生理学或医学奖，她分离出来的青蒿素的主要作用是干扰疟原虫表膜一线粒体的功能，阻断营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不
断排出虫体外，从而使疟原虫“释放”大量胞浆而死亡。

下列叙述中，错误是（）
A．疟原虫的细胞膜具有控制物质进出的功能
B．细胞结构的完整性与细胞的寿命密切相关
C．疟原虫属于原核生物
D．青蒿素干扰了疟原虫生物膜系统的功能，致使疟原虫的能量来源受阻
【答案】C
【分析】
1、疟原虫有细胞结构，是一种原生动物，属于真核生物。

2、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。

3、疟原虫吞噬食物的过程为：细胞外的生物大分子，与细胞膜上的受体结合后，细胞膜发生变化，向内凹陷，内侧形成外被蛋白，然后进一步形成有被小泡进入细胞内，该过程中存在细胞膜形态的变化，依赖于细胞膜的流动性结构特点。

【详解】
A、疟原虫“释放”大量胞浆的过程属于胞吐，说明细胞膜具有控制物质进出的功能，A正确；
B、细胞结构的完整性，与细胞的寿命密切相关，B正确；
C、疟原虫属于原生动物，是真核生物，C错误；
D、根据题干：青蒿素干扰疟原虫表膜一线粒体的功能，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，干扰了疟原虫生物膜系统的功能，致使疟原虫的能量来源受阻，D正确。

故选C。

10．科研上鉴别死细胞和活细胞常用“染色排除法”。

例如，用台盼蓝染色剂染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。

该检测过程最能体现细胞膜的（）功能。

A．控制物质进出细胞B．进行细胞间的信息交流
C．使细胞成为绝对独立的单元D．保障细胞内部环境相对稳定
【答案】A
【分析】
1、细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。

2、流动性为细胞膜的结构特点，选择透过性为细胞膜的功能特性。

活细胞具有选择透过性，能控制物质进出细胞，但死细胞会丧失选择透过性。

【详解】
用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，死细胞膜失去了活性，丧失控制物质进出细
胞的功能，台盼蓝进入细胞，细胞才会被染成蓝色，所以该实验所利用的是细胞膜控制物质进出的功能。

即A正确，BCD错误。

故选A。

11．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。

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15①以上，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
【分析】
根据曲线可以得出① 在0到15度之间，随着温度的升高，形成嵌合体几乎不变; 在15到35度之间，随着温度的升高，形成的嵌合体越来越多.梳理相关知识点，分析图解，根据问题提示结合基础知识进行回答。

【详解】
A、细胞膜具有流动性，其流动性与温度有关系，温度增加到15①以上，膜质的流动性发生变化，形成嵌合体的百分比增大，A正确；
B、人、鼠细胞融合实验的原理是利用细胞膜的流动性，根据两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体，证明膜蛋白能够在膜表面运动，B正确；
C、在0到15①之间，形成嵌合体几乎不变，在15到35①之间，形成嵌合体的百分比增大，说明温度对膜蛋白的扩散有影响，C正确；
D、在图中横坐标是温度，也就是说自变量是温度，所以图中数据不能说明融合时间越长形成的嵌合体越多，D错误。

故选D。

二、多选题
12．生物膜是由脂类、蛋白质以及糖等组成的超分子体系，膜蛋白是生物膜功能的主要体现者，膜蛋白可分为外周膜蛋白和内在膜蛋白，内在膜蛋白部分或全部嵌入膜内，有的跨膜分布，如受体、载体、通道、离子泵、酶等，外周膜蛋白是指通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用、形成氢键，与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白，下列分析错误的是（）
A．内在膜蛋白分布在膜的内侧，与膜结合紧密；外周膜蛋白分布在膜外，结合弱
B．膜蛋白是生物膜功能的主要体现者，其功能主要由内在膜蛋白体现
C．为证明细胞膜具有流动性，1970年科学家用放射性同位素标记人和小鼠细胞表面的膜蛋白
D．载体、通道、离子泵等膜蛋白的存在，是细胞膜具有选择透过性的重要原因
【答案】AC
【分析】
流动镶嵌模型的基本内容：生物膜的流动镶嵌模型认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的。

磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性。

蛋白质分子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。

大多数蛋白质分子也是可以运动的。

【详解】
A、根据题干信息可知，内在膜蛋白并不是分布在膜的内侧，内在膜蛋白部分或全部嵌入膜内，有的跨膜分布，外周膜蛋白是指通过与膜脂的极性头部或内在膜蛋白的离子相互作用、形成氢键，与膜的内、外表面弱结合的膜蛋白，A错误；
B、内在膜蛋白包含了受体、通道、酶等，与细胞膜的控制物质进出细胞、细胞间信息传递等功能有关，B 正确；
C、为证明细胞膜具有流动性，科学家用荧光标记的方法，而不是放射性同位素标记，C错误；
D、由于载体、通道、离子泵允许需要的物质通过，而不需要的物质不能通过，体现了细胞膜具有选择透过性，D正确。

故选AC。

三、非选择题
13．下图为细胞膜结构示意图。

回答下列问题：
（1）细胞膜的主要成分是_______。

细胞不需要的物质一般不容易进入细胞，这体现了细胞膜的_______功能。

（2）细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力。

例如，用台盼蓝染液处理动物细胞时，活细胞不着色，死细胞则被染成蓝色。

①“染色排除法”依据的原理是：_____________。

①某同学为验证“染色排除法”的原理，用紫色洋葱及台盼蓝染液等进行相关实验。

实验操作步骤如下：
步骤一：取洋葱鳞片叶_______（内/外）表皮，分成两组：一组_______，另一组对洋葱鳞片叶表皮不做处理。

步骤二：用_______处理相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的临时装片。

步骤三：使用_______观察_______。

【答案】（1）蛋白质和磷脂控制物质进出细胞（2）活细胞的细胞膜具有选择透过性内将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死相同浓度的台盼蓝溶液显微镜细胞是否被染成蓝色
【分析】
分析题图可知，①是磷脂双分子层，①是糖蛋白，①是蛋白质；M侧有糖蛋白，故M侧为外侧，N侧为内侧。

【详解】
（1）细胞膜的主要成分是蛋白质和磷脂。

细胞不需要的物质一般不容易进入细胞，这体现了细胞膜的控制物质进出细胞的功能。

（2）①用台盼蓝染液处理动物细胞时，活细胞不着色，死细胞则被染成蓝色，是因为活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进细细胞内，死细胞的细胞膜失去选择透过性，即“染色排除法”依据的原理是：活细胞的细胞膜具有选择透过性。

①某同学为验证“染色排除法”的原理，用紫色洋葱及台盼蓝染液等进行相关实验。

实验操作步骤如下：
步骤一：由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中的色素干扰实验结果的观察，故取洋葱鳞片叶内表皮，分成两组：一组将洋葱鳞片叶内表皮细胞杀死，另一组对洋葱鳞片叶表皮不做处理。

步骤二：用相同浓度的台盼蓝溶液处理相同时间，然后制作洋葱鳞片叶内表皮细胞的临时装片。

步骤三：使用显微镜观察细胞是否被染成蓝色。

【点睛】
本题考查考生对细胞膜的选择透过性的理解和应用，意在考查考生对所学知识运用和探究能力，难度中等。