第2節 生物膜的流動鑲嵌模型1下圖是人體成熟紅細胞細胞膜結構模式圖，其中表示物質，有關說法錯誤的是（ ）a 在細胞膜上都是靜止的b 細胞識別與物質有關c 在細胞膜上的分布是不均勻的d 的單分子層面積等于該細胞所有膜面積的兩倍【答案】a【解析】膜結構中的蛋白質分子和脂質分子是可以運動，a正確；是糖蛋白，具有細胞識別、保護、潤滑、免疫等，b正確；蛋白質在脂雙層中的分布是不對稱和不均勻的，c正確；磷脂的單分子層面積小于該細胞膜面積的兩倍，d錯誤。【考點定位】細胞膜的結構特點【名師點睛】糖蛋白，具有細胞識別、保護、潤滑、免疫等；蛋白質，是膜功能的主要承擔者，鑲在磷脂雙分子層表面、嵌入磷脂雙分子層、貢穿于磷脂雙分子層；磷脂雙分子層是構成膜的基本支架，膜結構中的蛋白質分子和脂質分子是可以運動的，使細胞膜具有一定的流動性，在細胞膜上都不是靜止的。2如圖表示細胞膜的亞顯微結構，其中a和b為兩種物質的運輸方式，下列對細胞膜結構和功能的敘述正確的是a 不同生物的細胞中、和的種類均不同b b可表示02進入細胞內的跨膜方式c 黃瓜的花粉落到絲瓜花的柱頭上不能萌發，可能是在起作用d 若圖示為紅細胞膜，則a可代表o2，b可代表葡萄糖【答案】c【解析】據圖分析，表示糖蛋白，則代表細胞膜外，代表細胞膜內，表示磷脂雙分子層，表示蛋白質，不同物種的細胞中磷脂雙分子層相同，而的種類不同，a錯誤；a的運輸方向是高濃度到低濃度，不需要載體和能量，則為自由擴散，b物質的運輸方向是低濃度到高濃度，需要載體，則為主動運輸，a表示o2由內環境中進入細胞內，b錯誤；表示糖蛋白，糖蛋白具有細胞識別的功能，具有特異性，不同種植物花粉落到花的柱頭上不能萌發，c正確；b是逆濃度梯度的運輸是主動運輸，需要載體，消耗能量，但葡萄糖進入紅細胞的方式為協助擴散，不能用b表示，d錯誤。3下圖是真核生物細胞膜的亞顯微結構模式圖，表示有關物質。下列有關說法錯誤的是( ) a 在細胞膜上都不是靜止的b 既有親水性又有疏水性c 由參加的物質運輸不一定為主動運輸d 的單分子層面積等于該細胞內所有膜面積的2倍【答案】d【解析】為蛋白質，組成細胞膜的蛋白質分子大多數是可以運動的，是磷脂雙分子層，具有流動性，a正確；組成的磷脂分子既有親水性又有疏水性，b正確；由參加的物質運輸方式為協助擴散或主動運輸，c正確；真核生物細胞，除了具有細胞膜外，還具有細胞器膜和核膜，因此的單分子層面積小于該細胞內所有膜面積的2倍，d錯誤。4下圖中的甲、乙、丙表示細胞中的三種物質。敘述不正確的是a 圖中的化學元素都屬于組成細胞的大量元素b 物質甲構成細胞膜的基本骨架c 物質乙是生物體生命活動的主要承擔者d 物質丙是rna【答案】d【解析】圖中的c、h、o、n、p都屬于組成細胞的大量元素，a正確；題圖顯示：物質甲和丙都是由c、h、o、n、p五種元素組成，但甲是細胞膜的組成成分之一，丙是染色體的組成成分之一，據此推知，甲、丙依次表示磷脂、dna，磷脂以雙分子層的形式排布，構成細胞膜的基本骨架，b正確，d錯誤；乙的基本組成元素是c、h、o、n四種，是細胞膜和染色體的組成成分之一，說明乙是蛋白質，蛋白質是生物體生命活動的主要承擔者，c正確。5異體器官移植手術很難成功，最大的障礙是異體細胞間的排斥，這主要是由于細胞膜有識別作用，這種生理功能的物質基礎是a 細胞膜的外面有糖蛋白b 細胞膜是由磷脂雙分子層構成的c 細胞膜具有一定的流動性d 細胞膜具有選擇透過性【答案】a【解析】位于細胞膜外表面的糖蛋白具有識別作用，與異體器官移植時的免疫排斥反應密切相關， a項正確，b、c、d 三項均錯誤。6下列關于細胞膜的相關說法正確的是( )a 用電子顯微鏡觀察細胞膜，看到的是亮-暗-亮三層，其中亮的部分是蛋白質，無磷脂b 用丙酮提取構成細胞膜的脂質，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，證明構成細胞膜的脂質排列為連續兩層c 放射性同位素標記的人鼠細胞融合實驗可證明細胞膜具有流動性d 細胞膜表面的糖類只能與蛋白質結合形成糖蛋白【答案】b【解析】羅伯特森用顯微鏡觀察細胞膜，發現了暗-亮-暗三層結構，推出生物膜由蛋白質-脂質-蛋白質三層結構構成，a錯誤；1925年，兩位荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣一水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積恰為紅細胞表面積的2倍由此他們得出的結論是細胞膜中的脂質分子排列為連續的兩層，b正確；放射性同位素標記的人鼠細胞融合實驗可證明細胞膜上的蛋白質具有流動性，c錯誤；細胞膜表面的糖類還能與脂質結合形成糖脂，d錯誤。故選b。7下列有關科學發現的說法正確的是a 沃森和克里克成功構建dna雙螺旋結構模型，并進一步提出了dna半保留復制的假說b 施萊登和施旺建立了細胞學說，并提出了一切生物都是由細胞發育而來的觀點c 羅伯特森提出生物膜的模型：所有的生物膜都由脂質蛋白質脂質三層結構構成d 格里菲斯通過肺炎雙球菌轉化實驗證明了遺傳物質是dna【答案】a【解析】沃森和克里克成功構建dna雙螺旋結構模型，并進一步提出了dna半保留復制的假說，a正確；施萊登和施旺建立了細胞學說，并提出了一切動植物都是由細胞發育而來的觀點，病毒沒有細胞結構，因此不能說一切生物都是由細胞發育而來的，b錯誤；羅伯特森提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白質-脂質-蛋白質三層結構構成，c錯誤；格里菲斯通過肺炎雙球菌轉化實驗證明了轉化因子的存在，d錯誤。8下列有關細胞膜的敘述，正確的是a 細胞膜中只有磷脂分子可以運動b 細胞膜是一種選擇透過性膜c 細胞膜主要由脂質和糖類組成d 所有細胞的細胞膜中組成成分和含量均相同【答案】b【解析】細胞膜中的磷脂分子和大多數蛋白質分子都是可以運動的，a錯誤；細胞膜的功能特點是選擇透過性，b正確；細胞膜主要由磷脂和蛋白質組成，還含有少量的糖類，c錯誤；所有細胞的細胞膜中組成成分相似，含量不同，d錯誤。9關于生物膜的敘述，錯誤的是a 雙層磷脂的親水端在中間，疏水端在兩側b 在細胞膜的外表面分布有糖蛋白和糖脂c 膜蛋白的種類決定了膜功能的復雜程度d 電子顯微鏡的發明對生物膜模型的構建起到了重要作用【答案】a【解析】雙層磷脂的親水端在兩側，疏水端在中間，a錯誤；在細胞膜的外表面分布有糖蛋白和糖脂，b正確；蛋白質是生命活動的主要承擔者，膜蛋白的種類決定了膜功能的復雜程度，c正確；電子顯微鏡的發明使人們能夠觀察到更微小的結構，對生物膜模型的構建起到了重要作用，d正確。10被綠色熒光標記的小鼠細胞和被紅色熒光標記的人的細胞進行融合，在37條件下，一段時間后兩種顏色的熒光均勻分布。該現象表明細胞膜a 主要由蛋白質和磷脂組成b 是由磷脂雙分子層構成的c 在結構上具有一定的流動性d 具有識別與信息交流的功能【答案】c【解析】被綠色熒光標記的小鼠細胞和被紅色熒光標記的人的細胞進行融合，在37條件下，一段時間后兩種顏色的熒光均勻分布，說明小鼠細胞膜和人細胞膜相融合，該現象證明細胞膜在結構上具有一定的流動性，c項正確，a、b、d項錯誤。11磷脂包括甘油磷脂和鞘磷脂兩大類，它們都是生物膜的主要成分，下圖為甘油磷脂分子結構式。有關敘述不正確的是a 磷脂分子中含有c、h、o等元素b 磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等組成c 細菌等原核生物的核糖體、中心體不含磷脂分子d 在構成生物膜時，磷脂分子的“頭”朝向膜兩側，而“尾”則朝向膜內部【答案】c【解析】本題考查磷脂分子的化學組成及功能，要求考生能分析圖形判斷出磷脂分子的化學組成，分析生物膜結構中磷脂分子的排列特點，進而回答問題。分析圖形可知，磷脂分子中含有c、h、o、p等元素，a正確；圖中顯示，磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸等組成，b正確；細菌等原核生物的細胞內含有核糖體，但不含中心體，核糖體沒有膜結構，不含磷脂分子，c錯誤；在構成生物膜時，磷脂分子的“頭”是親水性的，朝向膜兩側，而“尾”是疏水性的，朝向膜內部，d正確。【點睛】易錯知識點撥：1.從上圖可判斷出磷脂分子含有c、h、o、p元素，此外還含有n元素，因此磷脂分子與核苷酸、核酸及atp、adp等所含的元素種類相同。2.各種生物膜的成分中都含有磷脂分子，生物膜中磷脂分子的排列特點是“頭相背、尾相對”，這種排列特點與磷脂分子的“頭”是親水性、“尾”是疏水性有關。3.各種細胞器中只有核糖體與中心體沒有膜結構，因此中兩種細胞器不含磷脂分子，其它細胞器均含有磷脂分子。在偏少的學習中應注意對上述幾點知識的理解和歸納，有助于解答與磷脂相關的習題。12關于細胞膜的組成、結構和功能之間的關系，邏輯順序正確的是膜內蛋白質和磷脂分子大都是運動的 主動運輸得以正常進行 膜具有流動性 膜主要由磷脂和蛋白質好組成 膜具有選擇透過性a b c d 【答案】d【解析】膜主要由磷脂和蛋白質分子組成，組成膜內蛋白質和磷脂分子大都是運動的，使得膜在結構上具有流動性，這種流動性保證了主動運輸等得以正常進行，體現膜在功能上具有選擇透過性。綜上分析，a、b、c三項均錯誤，d項正確。【點睛】明確細胞膜的組成、結構、功能之間的關系，形成知識網絡是解題的關鍵。13下列哪項敘述不是細胞膜的特點a 細胞膜是選擇透過性膜b 細胞膜主要由脂質和蛋白質分子構成c 蛋白質分子在膜上只是鑲嵌的形式d 細胞膜的分子結構具有流動性【答案】c【解析】、細胞膜能控制物質進出細胞，是選擇透過性膜，a正確；細胞膜主要由脂質中的磷脂分子和蛋白質分子構成，b正確；蛋白質分子在膜上分布的形式有多種，如橫跨、鑲嵌等，c錯誤；由于構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子都是可以運動的，決定了細胞膜的分子結構具有流動性，d正確。【點睛】重點區分細胞膜的結構特點和功能特點，細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，細胞膜的功能特點是具有選擇透過性。14下列有關真核細胞生物膜的敘述錯誤的是a 生物膜上可以生成水也可以分解水b 生物膜與能量轉換有關c 生物膜與細胞間的信息傳遞有關d 流動鑲嵌模型可以用電鏡觀察驗證【答案】d【解析】試題分析：光合作用的光反應可以發生水的分解反應，光合作用的光反應階段發生在葉綠體的類囊體薄膜； 有氧呼吸的第三階段會發生h和氧氣結合生成水，此過程發生在在線粒體的內膜上，a正確；生物膜系統的作用可以使細胞具有穩定內部環境物質運輸、能量轉換、信息傳遞、為各種酶提供大量附著位點，是許多生化反應的場所，把各種細胞器分隔開，保證生命活動高效、有序進行，b、c正確；流動鑲嵌模型是科學家構建的物理模型，不能用電鏡觀察驗證，d錯誤。考點：本題考查的是生物膜的相關知識，屬于對識記、理解層次的考查。15下列關于細胞膜的流動性和選擇透過性的敘述，正確的是( )a 載體蛋白主要位于膜的外側，糖蛋白主要位于膜的內側b 選擇透過性的基礎是細胞膜上的載體蛋白和磷脂分子具有特異性c 白細胞能吞噬某些細菌，說明細胞膜具有一定的選擇透過性d 流動性的基礎是組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質都是可以運動的【答案】d【解析】載體蛋白在膜的外側和內側均存在，糖蛋白主要位于膜的外側，a項錯誤；磷脂分子不具有特異性，b項錯誤；白細胞吞噬某些細菌，只能說明細胞膜具有流動性，不能說明細胞膜具有選擇透過性，c項錯誤；組成細胞膜的磷脂分子和蛋白質都是可以運動的，說明細胞膜具有一定的流動性，d項正確。16下圖為細胞膜的液態流動鑲嵌模型示意圖，有關敘述不正確的是（ ）a a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性b c指磷脂分子的頭部，具有親水性c 細胞膜內外側結構具有對稱性d 細胞膜具有一定的流動性主要是因為構成細胞膜的蛋白質分子和磷脂分子大多可以運動【答案】c【解析】圖中細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質構成，磷脂雙分子層構成基本骨架，其中a為磷脂分子的尾部，具有疏水性，c為磷脂分子的頭部，具有親水性。蛋白質鑲嵌、貫穿或覆蓋在磷脂雙分子層。構成細胞膜的蛋白質分子和磷脂分子都是可以運動的，所以細胞膜具有一定的流動性。細胞膜外側往往分布有由糖類和蛋白質結合形成的糖蛋白，而內側沒有，所以細胞膜具有不對稱性。17下列有關生物膜的敘述，正確的是a 大鼠脾細胞與兔造血干細胞的細胞膜能夠發生融合，體現了膜的選擇透過性b 用蛋白酶處理生物膜可改變其組成，不改變其通透性c 在生長激素的合成和分泌過程中，生物膜發生了結構和功能上的聯系d 膜的選擇透過性是細胞生物膜相互轉化的基礎【答案】c【解析】大鼠脾細胞與兔造血干細胞的細胞膜能夠發生融合，體現了膜的流動性，a錯誤；蛋白酶可催化蛋白質水解，因此用蛋白酶處理生物膜可改變其組成，也改變其通透性，b錯誤；生長激素屬于分泌蛋白，分泌蛋白由附著在內質網上的核糖體合成后，內質網對其進行初步的加工，而后形成囊泡，包裹著加工后的蛋白質運往高爾基體，囊泡膜與高爾基體膜融合，成為高爾基體膜的一部分，高爾基體對蛋白質做進一步的修飾加工，然后形成包裹著蛋白質的囊泡運往細胞膜，囊泡膜與細胞膜融合，將分泌蛋白分泌到細胞外，整個過程需要線粒體提供能量，可見，在生長激素的合成和分泌過程中，生物膜發生了結構和功能上的聯系，c正確；膜的流動性是細胞生物膜相互轉化的基礎，d錯誤。18下列關于細胞中各種膜的敘述，正確的是a 核被膜的外層與光面內質網相連b 葉綠體的內膜上分布著葉綠素等與光合作用有關的色素c 細胞膜中的蛋白質分子和磷脂分子都能運動d 溶酶體膜上的蛋白質在游離的核糖體上合成【答案】c【解析】本題考查生物膜的相關知識，要求考生理解生物膜的結構與組成，知道不同生物膜的功能特點和化學組成，理解生物膜的功能。核被膜的外層與粗面內質網相連，a錯誤；葉綠體的類囊體膜上分布著葉綠素等與光合作用有關的色素，b錯誤；細胞膜中的蛋白質分子和磷脂分子都能運動，體現了細胞膜的結構特點具有一定的流動性，c正確；溶酶體膜上的蛋白質在結合態的核糖體上合成，d錯誤。19完成下列與細胞膜有關的實驗。（1）用質壁分離復原實驗可鑒定細胞的生活狀況（是死細胞還是活細胞），由于干種子細胞中不存在大液泡，我們可以用 法來鑒定，該方法運用了細胞膜的選擇透過性的特點。（2）在提取的細胞膜中加入 ，如果產生 反應，即可以證明細胞膜成分中含有蛋白質。（3）組成細胞膜的主要成分中，除了蛋白質外，還有 。（4）若將細胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，經過充分攪拌，下列能正確反應其分布的圖是 。【答案】（1）染色排除 （2）雙縮脲試劑 紫色（3）脂質（4）a【解析】（1）由于活細胞的細胞膜具有選擇透過性，所以一些染色劑不易透過細胞膜進入細胞內部，因此可用染色排除法來鑒定細胞的生理狀況。（2）蛋白質能與雙縮脲試劑作用，產生紫色反應。（3）組成細胞膜的主要成分中，除了蛋白質外，還有脂質。（4）磷脂的“頭”部是親水的，“尾”部是疏水的，在空氣水界面上鋪展成單分子層，且“頭”部在水中。20如圖為細胞膜結構示意圖，a、b表示細胞膜的兩側。請回答問題：（1）圖中 1 表示_，它構成膜的_。氧氣從組織細胞外進入該細胞的線粒體內，需要經過_層磷脂分子層。（2）人體器官移植時，植入的器官常常被排異，原因是圖中 _具有_功能。（3）若該圖表示為人的小腸上皮細胞膜，則與消化液接觸的一側為_(a、b)側。葡萄糖通過該細胞膜的方式是_，這種方式體現了細胞膜功能特性是_。若該細胞表示人的白細胞，它所具有的吞噬功能與細胞膜的_性有關。【答案】 磷脂雙分子層 基本支架 6 2糖蛋白 細胞識別 a 主動運輸 選擇透過性 流動【解析】試題分析：理清細胞膜的亞顯微結構及其功能、物質跨膜運輸的方式等相關知識，在此基礎上由題圖中提取信息并準確定位數字所示的物質名稱、a與b所示的膜的外側和內測，進而對相應的問題情境進行解答。(1)圖中 1 表示磷脂雙分子層，它構成膜的基本支架。氧氣從組織細胞外進入該細胞的線粒體內，需要經過1層組織細胞膜、2層線粒體膜，而每層生物膜是由2層磷脂分子組成，所以共需要經過6層磷脂分子層。 (2)圖中2糖蛋白具有細胞識別功能，所以人體器官移植時，植入的器官常常被排異。(3)圖中a側有糖蛋白，而糖蛋白存在于細胞膜的外表面， 因此a側是細胞膜的外側。若該圖表示為人的小腸上皮細胞膜，則與消化液接觸的一側為a 側。葡萄糖是以主動運輸的方式通過小腸上皮細胞膜的，這種方式體現了細胞膜的選擇透過性。白細胞以胞吐的方式吞噬有機顆粒，所具有的吞噬功能與細胞膜的流動性有關。21科學家利用細胞融合技術研究細胞膜的特性，進行了下列實驗。（1）將鼠細胞和人細胞在co2培養箱中培養一段時間，用_處理，獲取實驗用的單個細胞。（2）將兩種細胞在37下混合培養，在培養液中加入_誘導融合，形成融合細胞。（3）細胞膜的主要成分是_和蛋白質。將連接了熒光染料的抗體與融合細胞在一定條件下培養，抗體與融合細胞的膜蛋白（抗原）特異性結合，其目的是_膜蛋白，以便于顯微鏡觀察。用