时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(每小题5分,共60分)
1.不同种类的细胞控制物质出入的能力有所不同,其原因之一是构成细胞膜的成分中( )
A.磷脂不同 B.脂质不同
C.蛋白质不同 D.糖类不同
解析:蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能主要与蛋白质有关。蛋白质的种类不同,细胞膜的功能不同。
答案:C
2.用丙酮从口腔上皮细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺成单分子层,测得单分子层面积为S1,设细胞膜表面积为S2,则S1与S2关系最恰当的是( )
A.S1=2S2 B.S1>2S2
C.S1<2S2 D.S2<S1<2S2
解析:磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,因此细胞膜铺成单分子层后是表面积的2倍。口腔上皮细胞有具膜的细胞器,因此口腔上皮细胞生物膜铺成单分子层后大于细胞膜表面积S2的2倍。
答案:B
3.生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动过程中,糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信号传导中有重要作用。下列结构中,糖蛋白含量最高的可能是( )
A.类囊体膜 B.线粒体外膜
C.细胞膜 D.内质网膜
解析:本题考查细胞膜的功能与化学组成的关系。蛋白质与多糖或脂质与多糖结合后只分布在细胞膜的外表面上,其他膜结构并不具有。细胞膜上的糖蛋白在细胞生理活动中、细胞间相互作用方面有许多重要功能,主要是分子识别、免疫反应、血型决定等。
答案:C
4.(2012·浙江金华十校4月联考)生物膜对保证细胞生命活动的正常进行具有重要的作用。下列有关叙述错误的是( )
A.质膜最基本的部分是脂双层
B.神经递质借助膜的流动性进入下一个神经元
C.唾液淀粉酶分泌过程需要腺细胞内膜结构的相互协同
D.膜蛋白具有识别信息、运输物质和催化反应等作用
解析:由突触前膜释放到突触间隙的神经递质,可以与突触后膜上相应的受体结合,完成信息传递过程;脂质(磷脂)双分子层是质膜(细胞膜)的基本骨架;唾液淀粉酶是分泌蛋白,其分泌过程需要腺体细胞内的内质网、高尔基体等的参与;细胞膜外表面的糖蛋白与细胞间信息识别有关,膜载体蛋白与物质运输有关,有些膜蛋白可催化反应。
答案:B
5.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,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能( )
A.保护细胞内部结构的功能 B.吸收功能
C.控制物质进出功能 D.免疫功能
解析:用台盼蓝染色时,活的动物细胞不着色,而死的动物细胞着色,说明台盼蓝不能进入前者而可以进入后者,因此这充分利用了膜的控制物质进出的功能。
答案:C
6.关于细胞间信息交流的叙述,不正确的是( )
A.信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性
B.与不同激素分子结合的受体是不同的
C.与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同,也可能不同
D.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关
解析:细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关;信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性;与不同激素分子结合的受体也具有专一性,不可能相同。
答案:C
7.(2012·合肥二次质检,1)生物膜系统在结构和功能上是紧密联系的统一整体,在细胞的生命活动中极为重要。下列说法正确的是( )
A.胰岛素和神经递质的分泌过程体现了膜的流动性
B.用蛋白酶处理生物膜将改变其结构,但不影响选择透过性
C.糖被与细胞的保护、识别、免疫和主动运输等有关
D.细胞膜、核膜、细胞器膜成分和结构相同,功能密切配合
解析:胰岛素、神经递质均通过胞吐方式排出细胞,该过程体现了细胞膜的流动性;用蛋白酶处理生物膜,可破坏膜蛋白质,从而影响膜的选择透过性;糖被与主动运输无关;不同的生物膜的化学组成相似,基本结构大致相同。
答案: A
8.(多选)下列关于细胞膜的叙述正确的是( )
A.细胞膜的主要成分是脂质分子和蛋白质分子
B.构成细胞膜的磷脂分子有两层,亲水基团均朝向膜内
C.细胞膜的两层磷脂分子,亲水基团朝向膜的内外两侧
D.细胞膜具有选择透过性,小分子和离子都可以通过
解析:磷脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性。在细胞膜中,两层磷脂分子的亲水性头部分别朝向膜的内外两侧,疏水性尾部位于膜的中间。细胞膜具有选择透过性,细胞要选择吸收的离子、小分子才可以通过,并非所有的小分子和离子均可通过。
答案:AC
9.(2012·合肥月考)在电子显微镜下观察细胞膜,可以看到的是两条暗带中间夹一条明带,那么关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法比较准确的是( )
A.两条暗带的主要成分是蛋白质;明带的主要成分是磷脂,无蛋白质
B.明带的主要成分是蛋白质;两条暗带的主要成分是磷脂,无蛋白质
C.两条暗带的主要成分是蛋白质;明带的主要成分是磷脂,也有蛋白质
D.明带的主要成分是蛋白质;两条暗带的主要成分是磷脂,也有蛋白质
解析:1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出,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。
答案:C
10.(2012·广东江门一模)下列关于生物膜的叙述,错误的是( )
A.膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
B.光合作用过程中ATP、[H]和O2都在叶绿体类囊体薄膜上产生
C.生物膜系统是对生物体内所有膜结构的统称
D.特异性免疫系统通过细胞膜表面的分子识别“自己”和“非己”
解析:生物膜系统是对细胞内所有膜结构的统称,而不是生物体内的所有膜。
答案:C
11.脂质体是一种人工膜(如图),由磷脂和胆固醇组成,可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是( )
A.脂质体表面交联抗体,靶向给药
B.防止免疫系统识别脂质体,需用某些化学物质修饰
C.甲为脂溶性药物,乙为水溶性药物
D.脂质体能与细胞膜融合,胞吞进入细胞内
解析:本题考查生物膜的结构、成分及其应用。A正确:抗体具有特异性,能把药物带到相应的病灶部位。C错误:磷脂分子的头部亲水尾部疏水,故乙为脂溶性药物,甲为水溶性药物。D正确:脂质体的磷脂分子与膜的磷脂分子都具有流动性,故脂质体能与细胞膜融合,胞吞进入细胞内。
答案:C
12.下图是某生物细胞(局部)和细胞中某结构的亚显微结构模式图,图中a所示的这类物质在细胞膜上可能具有的功能是( )
A.能作为载体蛋白,起物质运输作用
B.不能作为酶,催化发生在膜上的化学反应
C.不能作为受体,接受膜表面的化学信息
D.不能作为细胞表面的标志,被其他细胞识别
解析:细胞膜上的蛋白质可以有多种作用,可以作为载体蛋白控制物质的进出,也可以作为酶催化生物化学反应,或作为受体和糖蛋白进行细胞间的识别。
答案:A
二、简答题(共40分)
13.(11分)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____________、____________、______ ______,其中的脂质主要是指________________。
(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗?若选用鸡的红细胞会得到什么结论?为什么?
(5)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
C.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涨破,这样就可以获得细胞膜了,再用离心的方法,可进一步提纯细胞膜。(2)人体红细胞的主要成分是血红蛋白,主要起着运输氧的功能。(3)细胞膜由蛋白质和脂质组成,其中的脂质种类有磷脂和胆固醇,磷脂分子构成细胞膜的基本骨架。(4)不同于哺乳动物的红细胞,鸡的红细胞内还存在各种细胞器膜,得到的磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。(5)糖蛋白在细胞膜上起着细胞间的识别功能,糖蛋白水解,细胞膜间的识别功能丧失。
答案:(1)把红细胞放到蒸馏水里,细胞吸水涨破,细胞内的物质流出来,这样就可以得到细胞膜了
(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)脂质 蛋白质 糖类 磷脂
(4)不可以。若选用鸡的红细胞,则磷脂形成的单分子层面积大大超过细胞膜面积的2倍。因为鸡的红细胞内各种细胞器的膜与细胞膜在成分上基本一致。
(5)C
14.(14分)请根据下列材料,回答问题:
哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中,核逐渐退化,为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便,是研究细胞膜的好材料。
(1)在正常机体的红细胞内不会存在的物质是( )
A.O2 B.CO2
C.抗体 D.血红蛋白
(2)简述红细胞膜的制备过程。 _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(3)红细胞细胞膜上具有识别功能的物质成分是________;人的红细胞与草履虫细胞相比,细胞膜的哪一种成分差别最大?为什么?
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
(4)用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净的细胞膜?请分析原因。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
答案:(1)C
(2)把红细胞放在蒸馏水中,使红细胞吸水涨破,内容物流出,经洗涤、离心便得到细胞膜。
(3)蛋白质和糖类形成的糖蛋白 蛋白质的种类和数量差别最大。因为草履虫比红细胞的生命活动复杂。
(4)不能。口腔上皮细胞中有细胞核和细胞器,制备的生物膜除细胞膜外还有细胞器膜和核膜等。
15.(15分)(2012·北京海淀一模)图示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,请据图回答下列问题:
(1)该细胞不同表面执行不同的功能,且具有高度的极性。从质膜的成分分析,出现这一现象的原因是________________________ __________________________________________________________。
(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的________(结构)产生的ATP,以______________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增多细胞膜上______________数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜__________________,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白还具有________________功能。
(5)与膜蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有________ ________________________________________。
解析:(1)决定不同生物膜功能特性的是蛋白质。(2)为生命活动提供能量的是线粒体,葡萄糖穿过小肠上皮细胞膜的方式是主动运输,需要消耗能量,需要载体。(3)结合图示题干所述可看出其功能是将两个细胞膜连接在一起。(4)膜蛋白D的作用是水解二糖,能够催化物质水解的是酶。(5)与分泌蛋白的合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。
答案:(1)细胞膜蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同)
(2)线粒体 主动运输 载体蛋自(膜蛋白A)
(3)紧密连在一起 (4)生物催化(或催化)
(5)核糖体、内质网、高尔基体