2020-2021学年高中生物-第4章-细胞的物质输入和输出-2-生物膜的流动镶嵌模型课时分层作业

PAGE8-生物膜的流动镶嵌模型(15分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题6分,共36分)1.下列不符合生物膜的流动镶嵌模型的说法是 ()A.磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性B.每个磷脂分子的疏水端都向内C.嵌入磷脂双分子层的蛋白质大多能运动D.膜中的磷脂和蛋白质之间没有任何关系【解析】选D。流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层是轻油般的流体,构成膜的基本支架,是生物膜“流动”的基础,A正确;磷脂分子的亲水端朝向两侧,疏水端朝向内侧,B正确;蛋白质分子有的镶嵌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,大多数蛋白质是可以流动的,C正确,D错误。2.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储存油,每个小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是 ()A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对【解析】选A。磷脂分子的结构决定了其尾部向着油滴;其头部接触细胞质,构成了单分子层。A正确。3.(2019·日照高一检测)如图为细胞膜的流动镶嵌模型,有关叙述不正确的是()A.①与细胞表面的识别有关B.②是构成细胞膜的基本支架C.具有①的一侧是细胞膜的外侧D.细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关【解析】选D。①是糖蛋白,具有细胞识别、保护和润滑功能,A正确;膜的基本支架是磷脂双分子层,B正确;具有①糖蛋白的一侧表示细胞膜的外侧,C正确;细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,其中磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,而蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的选择透过性与③蛋白质的种类和数量有关,D错误。【补偿训练】(2018·太原高一检测)在人类对生物膜结构的探索历程中,罗伯特森提出的三层结构模型与流动镶嵌模型的相同点是 ()A.两种模型都认为组成生物膜的主要物质是蛋白质和脂质B.两种模型都认为蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧C.两种模型都认为磷脂双分子层是构成膜的基本支架D.两种模型都认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动【解题指南】流动镶嵌模型和三层结构模型主要区别是蛋白质和脂质的分布及其分子是否可以运动。【解析】选A。不论是三层结构模型还是流动镶嵌模型都是建立在生物膜主要由蛋白质和脂质组成这一基础之上的,A正确;蛋白质分子均匀排列在脂质分子的两侧是三层结构模型的内容,B错误;磷脂双分子层是构成膜的基本支架是流动镶嵌模型的内容,C错误;三层结构模型是静态统一模型,流动镶嵌模型认为组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,D错误。4.一位科学家发现,当温度升高到一定程度时,细胞膜的厚度变小而面积增大,这是由于细胞膜的什么特性所决定的 ()A.具有一定的流动性B.是选择透过性膜C.具有专一性D.具有运输物质的功能【解析】选A。当温度升高到一定程度时,细胞膜中磷脂双分子层的排列发生变化,细胞膜厚度变小而面积增大,体现了细胞膜具有一定的流动性。5.细胞膜上的蛋白质不具有的功能是 ()A.运输物质 B.催化反应C.提供能量 D.识别【解析】选C。细胞膜上的部分蛋白质具有运输物质的功能,如载体蛋白,A正确;细胞膜上的部分蛋白质具有催化功能,如酶,B正确;蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜上的蛋白质不提供能量,C错误;细胞膜上的糖蛋白具有识别功能,D正确。6.(2019·西安高一检测)从细胞膜上提取了某种成分,用非酶法处理后,加入双缩脲试剂出现紫色;若加入苏丹Ⅳ试剂出现红色。该成分是 ()A.糖脂 B.磷脂C.糖蛋白 D.脂蛋白【解析】选D。蛋白质与双缩脲试剂反应出现紫色,脂肪与苏丹Ⅳ试剂反应出现红色。故该物质成分是脂蛋白。二、非选择题(共14分)7.如图表示细胞膜的结构模型示意图,请据图回答:(1)图中[B]________的基本组成单位是________。构成细胞膜基本支架的结构是[]______________。

(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[]________。

(3)吞噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有________________________的特点。

(4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同,主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同?____________________(填字母)。

(5)该种细胞膜的结构模型被称为________________。

【解析】A代表的是多糖,B代表的是蛋白质,E代表的是具有识别功能的糖蛋白,C和D分别是指磷脂分子和磷脂双分子层。组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,决定了其具有一定的流动性,吞噬细胞吞噬细菌的结构基础是膜结构具有一定的流动性。蛋白质是生命活动的主要承担者,所以不同的细胞膜其蛋白质的种类和数量也不相同。答案:(1)蛋白质氨基酸[D]磷脂双分子层(2)[E]糖蛋白(3)一定的流动性(4)B、E(5)流动镶嵌模型(20分钟50分)一、选择题(共6小题,每小题5分,共30分)1.生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是 ()①以磷脂双分子层为基本支架②蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构③静止的④流动的A.①③ B.②④ C.①④ D.②③【解析】选C。桑格和尼克森提出了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,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。2.下列有关细胞膜的分析正确的是 ()A.实验室常用猪、猴的红细胞收集到较为纯净的细胞膜进行研究,收集时要用到差速离心的方法B.根据磷脂分子的结构特点可推测细胞膜的磷脂分子呈双层排布C.电子显微镜下,细胞膜呈现暗—亮—暗三层,说明细胞膜由脂质—蛋白质—脂质三层组成D.吞噬细胞的吞噬作用、水分子的跨膜运输都能体现细胞膜的功能特点【解析】选B。实验室通常采用哺乳动物成熟的红细胞作为提取细胞膜的材料,因为哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器,采用的方法是离心法,A错误;磷脂分子具有亲水头和疏水尾,而细胞膜的两侧都有水,因此推测磷脂分子在细胞膜上呈双层排布,B正确;电镜下,细胞膜的暗—亮—暗结构,说明细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质构成,C错误;吞噬细胞的吞噬作用体现细胞膜的结构特点——具有一定的流动性,D错误。3.(2018·山东学考真题)下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与结论之间对应关系错误的是 ()选项实验结论A荧光标记的人鼠细胞融合实验细胞膜具有选择透过性B红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层C蛋白酶处理细胞膜后细胞膜通透性改变细胞膜中含有蛋白质D脂溶性物质更易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的【解析】选A。人鼠细胞融合实验可以得出的结论是细胞膜具有一定的流动性,不能得出细胞膜具有选择透过性,A错误;由红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍可以推出细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层,B正确;用蛋白酶处理细胞膜会破坏细胞膜中的蛋白质,改变其通透性,C正确;由脂溶性物质更易通过细胞膜可以推断细胞膜是由脂质组成的,D正确。4.如图为细胞膜流动镶嵌模型的模式图,相关说法不正确的是 ()A.细胞膜为单层膜,包括两层A分子B.动物细胞膜成分除了图示A、B、C外,还有固醇C.图中的C在细胞膜上位置固定不变D.细胞膜可以与内质网膜直接相互转化【解析】选C。流动镶嵌模型的基本内容是:磷脂双分子层构成膜的基本支架,磷脂分子是轻油一般的流体,具有一定的流动性,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,蛋白质分子大多数是可以运动的。因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。【规律方法】与生物膜有关的内容归纳(1)膜的成分:蛋白质、脂质和少量糖类,其中主要成分是蛋白质、脂质。(2)膜的不同功能由膜上蛋白质的种类和数量决定。(3)膜的基本支架:磷脂双分子层。(4)膜的结构特点:一定的流动性。(5)膜的功能特点:选择透过性。5.关于细胞膜的组成、结构、功能之间的关系,逻辑顺序正确的是 ()①膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成②具有流动性③具有选择透过性④膜内蛋白质分子和磷脂分子大都是运动的⑤保证物质运输的正常进行A.①②④⑤③ B.①②④③⑤C.①④②③⑤ D.①②④⑤③【解析】选C。本题的推理过程是由细胞膜的组成到分子运动才能体现出膜结构的流动性特点,再由结构到控制细胞内外的物质交换功能,使其具有选择透过性,进而得出能保证物质运输的正常进行。6.把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来,在空气和水界面上将它们铺成单分子层(假定单分子间距离适当且相等),推测在下列细胞中,空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大的是 ()A.大肠杆菌细胞 B.人成熟的红细胞C.酵母菌细胞 D.乳酸菌细胞【解析】选C。细胞中生物膜越多,则空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比越大,反之越小。酵母菌细胞是真核细胞,具有多种细胞器膜、核膜和细胞膜;乳酸菌细胞和大肠杆菌细胞都是原核细胞,其所含的生物膜只有细胞膜;人成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,所含的生物膜只有细胞膜。所以空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大的细胞是酵母菌细胞。二、非选择题(共2小题,共20分)7.(10分)美国科学家在气味受体和嗅觉系统组织方式研究中做出重大贡献,他们的研究使我们知道了“闻香识女人”的奥秘。现在我们知道,一种嗅觉受体细胞只拥有一种类型的气味受体。如图为嗅觉受体细胞细胞膜模式图(局部):(1)“闻香识女人”的奥秘在于气味物质分子首先要与图中[]__________结合,才有产生嗅觉的可能。

(2)图中D代表__________分子,C代表__________,其基本单位是__________。图中A具有__________,特定的A会识别特定的气味物质分子。

(3)脂溶性物质是借助图中的__________(填字母)进出细胞的。

(4)图中的__________和__________(填字母)分子能够运动,导致生物膜具有一定的__________。

【解析】(1)“闻香识女人”的奥秘在于气味物质分子首先要与图中的A结合,才有产生嗅觉的可能,由此可见,A为气味受体。(2)图中D代表蛋白质分子,C代表多糖,多糖的基本单位是葡萄糖。A是糖蛋白,具有识别功能,特定的A会识别特定的气味物质分子。(3)脂溶性物质是借助图中的磷脂双分子层以自由扩散的方式进出细胞的。(4)图中的[B]磷脂分子和大多数的[D]蛋白质分子均能运动,导致生物膜具有一定的流动性。答案:(1)A气味受体(2)蛋白质多糖葡萄糖识别功能(3)B(4)BD流动性【延伸探究】(1)图示结构中通过哪一种物质来判断细胞膜的内外侧?提示:[A]糖蛋白,只分布在细胞膜的外侧。(2)用丙酮提取图中[B],在空气—水界面上铺展成单分子层,则测得其面积约为细胞表面积的几倍?为什么?提示:2倍。磷脂分子在细胞膜中是双层的,在水面上是单层的。【实验·探究】8.(10分)为探究温度对膜透性的影响,取质量和形态相同的两块马铃薯进行对照实验,所得到的结果如下:在40℃时,随着时间增加,马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大请完成下列实验设计方案并回答问题:实验原理:随膜的通透性增大,细胞内容物外渗,会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏,空气中的CO2、温度会影响测量结果。实验仪器与药品:电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。实验步骤:第一步:取4只相同的烧杯,分别加入10mL蒸馏水,编号为A、B、C、D;第二步:取2块质量为10g且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗三次,用滤纸将水吸干,再分别放入A、B两烧杯中,C、D第三步:_____;

第四步:1.5h后取出烧杯中的马铃薯,使烧杯中的溶液保持或恢复至20第五步:_____。

结果预测:_____。

讨论:实验步骤中设计C、D组作为对照的目的是

__。

【解析】(1)确定实验目的。证明40℃时(2)明确实验原理。①膜通透性增大⇒细