2024届高三生物二轮复习练习：细胞膜的结构和功能

细胞膜的结构和功能同步练习
一、选择题
1．关于细胞膜的叙述，正确的是( )
A．流动镶嵌模型认为蛋白质分子是细胞膜的基本支架
B．“蛋白质—脂质—蛋白质”结构模型能很好地解释细胞的变形运动
C．细胞膜内、外表面的糖类分子叫作糖被
D．膜蛋白可能与物质运输、信息交流等功能有关
2．科学家利用动物的卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行了化学分析。

下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是( )
A．红细胞细胞膜的主要成分是蛋白质、脂质和糖类
B．细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂
C．胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一
D．最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的3．细胞膜的特性和功能是由其结构决定的，下列关于细胞膜的叙述，错误的是( )
A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B．细胞融合与细胞膜的流动性有关
C．由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
D．细胞膜对物质进出细胞具有控制作用，这种控制作用是相对的
4．如图是细胞膜部分功能模式图。

据图分析，下列说法不正确
的是( )
A．功能①在生命起源过程中具有关键作用
B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C．胰岛素调控生命活动可用图中③表示
D．相邻的高等植物细胞可通过功能④进行信息交流
5．去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子。

如图表示去垢剂处理细胞膜的过程，下列相关叙述错误的是( )
A．去垢剂不能破坏细胞膜的结构
B．组成细胞膜的磷脂和大部分蛋白质可运动
C．去垢剂能代替磷脂分子支持和稳定去膜状态下膜蛋白的结构D．去垢剂与膜蛋白相互作用可能会影响膜蛋白提纯
6．科学探索永无止境，科学理论是在不断修正的过程中建立和完善的，这需要探索精神、科学思维和技术手段的结合。

人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了很长的过程，下列有关叙述正确的有( )
①从某细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，
测得面积恰为细胞表面积的两倍，则该细胞可能是原核细胞
②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能附有蛋白质
③罗伯特森提出的细胞膜模型准确地描述了细胞膜的结构
④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白
⑤用32P作标记可以检测出人细胞膜中的胆固醇成分
⑥可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活
A．二项B．三项
C．四项D．五项
7．细胞外囊泡可由真核细胞分泌，能将DNA、RNA、蛋白质、脂质和代谢产物从供体细胞传递到受体细胞，可作为治疗剂载体的新兴工具。

下列叙述错误的是( )
A．细胞外囊泡膜的组成成分和细胞膜相似，主要是磷脂和蛋白质
B．由于细胞膜的流动性，细胞外囊泡由双层磷脂分子构成
C．细胞外囊泡表面蛋白的种类可以反映供体细胞的信息，据此可区分不同的类群
D．利用细胞外囊泡进行治疗剂的运输时需根据治疗剂的性质将其包裹在不同位置
8．在动物组织中存在间隙连接，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，如图所示。

间隙连接中心有允许相对分子质量小于 1 000的离子、氨基酸、信号分子等物质通过的孔道。

若细胞内pH降低，其通透性下降；若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强。

下列叙述错误的是( )
A．连接子蛋白贯穿2层磷脂分子
B．间隙连接的存在能增强细胞与外界环境的物质交换
C．细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性
D．间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用
9．哺乳动物的细胞膜具有不同类型的磷脂（SM、PC、PE、PS 和PI），磷脂均由亲水性的头部和疏水性的尾部组成。

与PC相比，PE极性头部空间占位较小，二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度。

如表为人体红细胞膜中几种磷脂分布的百分比。

下列相关说法错误的是( )
SM PC PE PS PI
X侧含量/% 21 18 5 3 3
Y侧含量/% 3 7 22 14 4
A．X
B．磷脂的不均匀分布与膜蛋白的分布也有关
C．细胞膜的选择透过性与磷脂分子对水的亲疏性有关
D．膜上的磷脂分子和通道蛋白都存在疏水性部分和亲水性部分
10．脂滴是细胞中贮存脂类和能量的重要结构。

中性脂首先在内质网磷脂双分子层之间合成并累积膨大，最终从内质网上分离形成脂滴。

脂滴生成后，内质网定位蛋白DFCP1会定位在脂滴的表面，标记新生脂滴结构，脂滴通过融合进一步变大，生成成熟脂滴。

多种代谢性疾病，如肥胖、脂肪肝、心血管疾病等，往往都伴随着脂
质贮存的异常。

下列叙述错误的是( )
A．包裹在脂滴表面的膜最可能具有两层磷脂分子
B．脂滴表面若附有蛋白质，则其表面张力会降低
C．脂滴通过融合变大，生成成熟脂滴的过程体现了膜的流动性D．脂滴可以积累和贮存甘油三酯等，使细胞免受高脂的影响
11．在分别用红色荧光和绿色荧光标记的人、小鼠细胞融合实验中，当两种荧光分布均匀后继续观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位（成斑现象）。

在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物细胞松弛素，膜蛋白流动性大大增加。

下列叙述错误的是( )
A．降低实验温度，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长
B．在细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性
C．成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性
D．膜蛋白与细胞内细胞骨架结合导致流动性增强
12．研究者使用放射性同位素标记细胞膜上的某种蛋白，将含有该蛋白的细胞裂解液作为样品进行下列不同处理，检测蛋白质的相对分子质量大小及其对应的放射性强度，结果如图。

下列叙述正确的是( )
A．可用32P作为标记蛋白质的同位素
B．除垢剂通过降解蛋白质来破坏膜结构
C．蛋白酶处理导致蛋白质相对分子质量增大
D．推测该蛋白同时具有膜外和膜内的部分
二、非选择题
13．如图1为细胞膜的流动镶嵌模型，图2为研究人员在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型。

脂筏是膜脂双层内含有特殊脂质和蛋白质的微区，主要由鞘磷脂、胆固醇和蛋白质组成，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高。

脂筏可以参与信号转导和蛋白质转运，细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞。

回答下列问题。

(1)由图1可知，该细胞膜最可能是细胞的细胞膜。

图
中①由构成，其中被称为糖被；②是两性分子，即头部具有性，尾部具有性。

(2)脂筏的存在（填“会”或“不会”）影响膜的流动性，据图2可以判断细菌与该细胞受体的结合会发生在（填图中字母）侧，该过程体现的细胞膜功能是，该模型表明脂质分子在膜上的分布是（填“均匀”或“不均匀”）的。

14．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。

将分离的红细胞放入低渗溶液中，水渗入红细胞内部，红细胞膨胀、破裂，从而释放出血红蛋白，所得到的红细胞膜具有很大的变形性、柔韧性和可塑性，当红细胞的内容物渗漏之后，细胞膜可以重新封闭起来形成红细胞血影，其部分结构如图所示。

（A～F代表不同的蛋白质）
(1)构成红细胞膜的基本支架是。

膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的功能有关。

A和G蛋白均与跨膜运输有关，G主要功能是利用红细胞呼吸产生的ATP供能，通过主动运输排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。

(2)研究人员用不同的试剂分别处理红细胞血影，结果如下表。

实验处理
蛋白质种类处理后红细胞血影的
形状
A B C D E F
试剂甲处理后＋＋＋＋－－变得不规则
试剂乙处理后－－＋＋＋＋还能保持
由表中结果推测，对维持红细胞血影的形状起重要作用的蛋白质是（填字母）。

(3)科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成磷脂单分子层，其面积正好为红细胞膜面积的两倍。

其原因是________
___________________________________________________________
____________________________________________________。

(4)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。

成熟红细胞不能合成脂质，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。

当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入红细胞膜上，细胞膜性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。

答案：
1． D解析：流动镶嵌模型认为磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，A错误；生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能很
好地解释细胞的变形运动，B错误；糖被分布在细胞膜的外侧，C错误；膜蛋白可能与物质运输（如载体蛋白）、信息交流（如糖蛋白）等功能有关，D正确。

2． A解析：细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，糖类不属于主要成分，A错误。

蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用，细胞膜上蛋白质的种类与数量越多，细胞膜的功能越复杂，B正确。

动物细胞的细胞膜含少量的胆固醇，C正确。

最初对细胞膜成分的认识是欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验，发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。

据此推测，细胞膜是由脂质组成的。

由此可知，最初对细胞膜成分的认识是通过对现象的推理分析得出的，D正确。

3． C解析：细胞膜的外侧含有糖脂和糖蛋白，A正确；组成细胞膜的磷脂和大多数蛋白质分子都是可以运动的，具有一定的流动性，细胞融合与细胞膜的流动性有关，B正确；水分子可以通过细胞膜，C错误；细胞膜对物质进出细胞具有控制作用，这种控制作用是相对的，D正确。

4．B解析：功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能，在生命起源过程中具有关键作用，A正确；进入细胞的物质对细胞不一定都有利，B错误；③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程，胰岛素调控生命活动可用图中③表示，C 正确；相邻的高等植物细胞可通过功能④（如胞间连丝）进行信息交流，D正确。

5． A解析：去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子，据图可知，去垢剂能与细胞膜上蛋白质结合，破坏细胞膜结构，造成细胞
损伤、功能丧失，A错误；组成细胞膜的磷脂和大部分蛋白质可运动，所以细胞膜具有一定的流动性，B正确；去垢剂和磷脂分子都是一端亲水、一端疏水，因此去垢剂能代替磷脂分子支持和稳定去膜状态下膜蛋白的结构，C正确；据图可知，去垢剂能与细胞膜上蛋白质结合，去垢剂与膜蛋白相互作用可能会影响膜蛋白提纯，D 正确。

6． C解析：原核细胞不含具膜的细胞器和细胞核，因此从某细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得面积恰为细胞表面积的两倍，则该细胞可能是原核细胞，①正确；科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜可能附有蛋白质，②正确；流动镶嵌模型准确地描述了细胞膜的结构，③错误；用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白，④正确；胆固醇不含P元素，因此不能用32P作标记检测人细胞膜中的胆固醇成分，⑤错误；台盼蓝染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色，因此可用台盼蓝染色法鉴别细胞的死活，⑥正确。

综上所述，①②④⑥正确，故选C。

7． B解析：细胞外囊泡来源于细胞膜，其膜成分和细胞膜相似，主要由磷脂和蛋白质组成，A正确；由于组成细胞膜的磷脂的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，因此形成由两层磷脂分子构成的囊状结构，B错误；细胞外囊泡来源于供体细胞的细胞膜，可反映供体细胞的信息，因此不同来源的囊泡组成成分有差异，可进行不同类群的区分，C正确；可利用细胞外囊泡进行某些药物的运输，水溶性药物包裹在内部，脂溶性药物包裹在两层磷脂中间，D正确。

8． B解析：分析题图和题干可知，间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，由此可知，
连接子蛋白贯穿2层磷脂分子，A正确；间隙连接通过相邻细胞膜上的两个连接子对接，间隙连接中心有允许物质通过的孔道，故间隙连接的存在能增强细胞与细胞之间的物质交换，B错误；由题意可知，细胞内pH降低，其通透性下降，若连接子蛋白磷酸化，其通透性增强，由此可知细胞可通过调节连接子蛋白的空间结构来调节间隙连接的通透性，C正确；间隙连接中心有允许信号分子等通过的孔道，由此可知，间隙连接与高等植物的胞间连丝均具有细胞间信息交流的作用，D正确。

9． A解析：内侧的磷脂分子层较外侧的磷脂分子层曲度大，与PC 相比，PE极性头部空间占位较小，故PE含量较多的为细胞膜内侧，Y侧为细胞内侧面，X侧为细胞外侧面，A错误；细胞膜上的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，有的横跨整个磷脂双分子层，膜蛋白的分布在一定程度上造成了磷脂的不均匀分布，B正确；细胞膜的选择透过性既与磷脂分子对水的亲疏性有关，又与蛋白质的种类和结构有关，C正确；通道蛋白贯穿于整个磷脂双分子层，位于磷脂双分子层两侧的部分具有亲水性，位于磷脂双分子层内部的部分具有疏水性，D正确。

10． A解析：脂滴在内质网磷脂双分子层之间合成并累积膨大形成，裹在脂滴表面的膜最可能具有单层磷脂分子，A错误；若脂滴表面掺杂蛋白质，则其表面张力降低，B正确；由题干可知，脂滴通过融合进一步变大，生成成熟脂滴，脂滴融合即膜出现融合现象，因此可以体现膜的流动性，C正确；由题干可知，肥胖、脂肪肝、心血管疾病等多种代谢性疾病，往往都伴随着脂质贮存的异常，因此可以推测脂滴可以积累和贮存甘油三酯等，从而避免细胞受高脂的影响，D正确。

11． D解析：该实验中用红色荧光和绿色荧光分别标记人、小鼠细胞膜上的蛋白质分子，由于温度会影响物质的运动，所以降低实验温度，蛋白质分子运动变慢，红色荧光和绿色荧光混合均匀所需时间可能会延长，A正确；由于某些膜蛋白参与物质的主动运输、胞吞、胞吐，这些过程都需要消耗细胞呼吸提供的能量，所以细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性，B正确；两种荧光分布均匀后再观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位（成斑现象），这进一步说明了膜蛋白是可以运动的，具有流动性，C正确；由题意可知，细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物细胞松弛素，膜蛋白流动性大大增加，说明膜蛋白与细胞骨架结合会导致膜蛋白流动性降低，D错误。

12． D解析：蛋白质含有C、H、O、N，有的含有S，不含P元素，故一般用35S标记蛋白质，A错误；除垢剂可以破坏细胞双层脂质膜，使细胞膜解体，由图可知，加入除垢剂组与对照组相对比，蛋白质放射性降低很少，可以推知除垢剂只能降解少量膜蛋白，B错误；由图可知，蛋白酶处理会破坏蛋白质的空间结构，使其变为多肽链，不会导致蛋白质相对分子质量增大，C错误；加入除垢剂放射性只是减少一点，因此可以推知除垢剂破坏的这一部分蛋白质只是少量，除垢剂可以破坏的蛋白质属于跨膜蛋白，嵌入磷脂双分子层中的膜蛋白由一些非极性氨基酸组成，与脂质分子的疏水尾部相互结合，并且结合的一般非常牢固，只有破坏脂双层使膜崩解后，才能分离出来。

由此可知该蛋白应该存在两个不同部分，除垢剂作用于膜内部分，应该还有膜外部分没有被除垢剂影响，D正确。

13． (1)动物蛋白质和糖类糖类亲水疏水
(2)会 B 进行细胞间的信息交流不均匀
解析：(1)图1中，①为糖蛋白，②为磷脂双分子层，其中还含有胆固醇，故该细胞膜最可能是动物细胞的细胞膜；图中①糖蛋白由蛋白质和糖类构成，其中糖类分子被称为糖被；②是磷脂双分子层，磷脂分子是两性分子，即头部具有亲水性，尾部具有疏水性。

(2)由题干信息可知，脂筏的存在会影响膜的流动性；据图2的“脂筏模型”及题意可知，锚定蛋白位于细胞膜外侧（即B侧），故细菌与该细胞受体的结合会发生在B侧；该过程体现了细胞膜能进行细胞间的信息交流的功能；该模型表明脂质分子在膜上的分布是不均匀的。

14． (1)磷脂双分子层信息交流无氧
(2)E、F
(3)人的成熟红细胞没有核膜及细胞器膜；细胞膜由磷脂双分子层构成
(4)流动
解析：(1)磷脂双分子层是膜的基本支架；膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合形成糖蛋白，糖蛋白具有识别作用，与细胞膜的信息交流功能密切相关；哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，进行无氧呼吸，由题图可知，G是载体蛋白，该运输过程是主动运输，消耗的能量由无氧呼吸提供。

(2)制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水中，红细胞吸水涨破，释放其中的血红蛋白，由表格信息可知，蛋白质E、F被破坏，血影变得不规则，E、F不被破坏，则能保持血影形状，因此推测对维持红细胞血影的形状起重要作用的蛋白质是E、F。

(3)科学家用丙酮从人的成熟红细胞中提取所有磷脂并铺成磷脂单分子层，其面积正好为红细胞膜面积的两倍。

其原因是人的成熟红细
胞没有核膜及细胞器膜；细胞膜是由磷脂双分子层构成。

(4)血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入红细胞膜上，细胞膜流动性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。