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2019-2020年高三生物第一輪復習 第4章 第1-2節(jié) 物質跨膜運輸的實例 細胞膜的流動鑲嵌模型練習 新人教版必修1 一、基礎全面練(共8小題，每小題5分，共40分) 1.(xx青島模擬)下列能正確表示細胞膜結構的是(　　) 【解析】選B。首先依據磷脂分子的頭部具有親水性、尾部具有疏水性的特點，確定磷脂雙分子層應該是尾與尾相對，排除A、C項；D項在膜的兩側都沒有糖蛋白；而B項在膜的外側有糖蛋白存在，故B項正確。 【知識總結】與細胞膜有關的內容 (1)細胞膜的成分：蛋白質、脂質和少量糖類；其中主要成分是蛋白質、脂質。 (2)細胞膜的不同功能由膜上蛋白質的種類和數量決定。 (3)細胞膜的基本支架：磷脂雙分子層。 (4)細胞膜的結構特點：一定的流動性。 (5)細胞膜的生理功能：選擇透過性。 2.構成生物膜的成分之一是磷脂分子，下圖是用磷脂分子制作的一種人工膜，下列說法正確的是(　　) A.該球體中間可包裹脂類物質 B.磷脂分子的“頭”部是疏水基團 C.磷脂分子在膜上是靜止不動的 D.生物膜也由單層磷脂分子構成 【解析】選A。磷脂分子的頭部為親水基團，尾部為疏水基團，所以圖中所示的球體中間可包裹脂類物質；磷脂分子在細胞膜上是雙層存在的，并且是運動的。 【方法規(guī)律】磷脂分子層排布的規(guī)律 磷脂分子有疏水端和親水端，根據相似相溶的原理會出現磷脂分子頭部對應的是水溶液，而尾部對應的是脂溶性物質。 (1)人工膜的兩種情況。 ①若人工膜的內側和外側均為水溶液，則此時必須是雙層磷脂分子，和細胞膜的結構組成相同。 ②若人工膜的內側為脂溶性物質，外側為水溶液，則為單層磷脂分子，如上題中所示。 (2)單層膜結構(非球形)。 ①若放在水溶液中，則此時親水端與水接觸，如圖所示： ②若放在脂溶性溶液中，則此時疏水端與液面接觸，如圖所示： 3.(xx江門模擬)為研究甲地某植物能不能移植到乙地生長，某生物學研究性學習小組設計了一個測定該植物細胞液濃度的實驗方案，實驗結果如下表： 濃度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3 質壁分離狀況 不分離 剛分離 顯著 顯著 他們又測定了乙地土壤溶液濃度，發(fā)現乙地土壤溶液的濃度適合該植物生長，則乙地土壤溶液的濃度最可能是(　　) A.≥0.2　　　　　　　　 B.≤0.2 C.<0.2 D.0.15<土壤溶液<0.3 【解析】選C。由表格信息知，該植物細胞液濃度約為0.2 mol/L，該植物要能在乙地生長，則必須保證能正常吸水，即土壤溶液濃度小于細胞液濃度。 【延伸探究】若把上述植物移植到溶液濃度為0.3 mol/L的土壤中，會發(fā)生什么現象？ 提示：植物過度失水而萎蔫，甚至死亡。 4.(xx湖南三校聯考)把蠶豆植株放在濕潤的空氣中光照一段時間后，取蠶豆葉下表皮制作臨時裝片，先在清水中觀察，然后用0.3 g/mL蔗糖溶液取代清水，繼續(xù)觀察，結果如下圖所示。對此現象的推斷最合理的是(　　) A.清水中的保衛(wèi)細胞因失水導致氣孔開放 B.蔗糖進入保衛(wèi)細胞后，細胞吸水導致氣孔關閉 C.清水中的保衛(wèi)細胞很快出現質壁分離自動復原 D.蔗糖溶液中的保衛(wèi)細胞因失水導致氣孔關閉 【解析】選D。先在清水中觀察，發(fā)現氣孔開放，可推測在清水中細胞吸水使氣孔開放，A、C項錯誤；然后用0.3 g/mL的蔗糖溶液取代清水，保衛(wèi)細胞失水導致氣孔關閉，而蔗糖不能進入細胞，B項錯誤，D項正確。 5.(xx益陽模擬)胭脂紅是一種水溶性的大分子食用色素。在觀察細胞質壁分離及復原實驗中，可用高濃度的胭脂紅溶液作為外界溶液，觀察無色洋蔥鱗片葉表皮細胞的變化。下列有關敘述正確的是(　　) A.細胞剛發(fā)生質壁分離時細胞的液泡為紅色 B.若細胞發(fā)生質壁分離復原，細胞內的無色區(qū)域變小 C.處于質壁分離狀態(tài)細胞的細胞液濃度一定小于外界溶液的濃度 D.當質壁分離不能復原時，細胞內可能會出現紅色區(qū)域 【解析】選D。胭脂紅是大分子，不能透過細胞膜，液泡無色；若細胞發(fā)生質壁分離復原，細胞吸水，細胞內的無色區(qū)域變大；在質壁分離過程中細胞液濃度小于外界溶液濃度，在質壁分離復原過程中細胞液濃度大于外界溶液濃度；當質壁分離不能復原時，細胞已經死亡，胭脂紅進入細胞，細胞內可能會出現紅色區(qū)域。 6.下圖甲為細胞膜的亞顯微結構模式圖，圖乙為圖甲細胞膜的磷脂分子結構模式圖。下列有關描述錯誤的是(　　) A.圖甲中的①②③共同為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內部環(huán)境 B.圖乙分子可識別“自己”和“非己”的成分 C.圖甲中②與細胞的選擇吸收有關，①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞 D.圖乙是細胞膜的主要成分之一 【解題指南】解答本題需具備以下知識： (1)細胞膜由脂質、蛋白質、糖類構成，對細胞有保護作用。 (2)細胞表面的糖蛋白有保護、潤滑、細胞識別等作用。 【解析】選B。圖甲中①表示多糖，②表示蛋白質，③表示磷脂雙分子層，①②③共同構成了細胞膜，為細胞的生命活動提供了相對穩(wěn)定的內部環(huán)境；細胞膜上的糖蛋白具有識別作用，磷脂分子無此功能；有的蛋白質是載體蛋白，與選擇吸收有關，有的糖蛋白可作為受體；細胞膜的主要成分是磷脂和蛋白質。 7.細胞膜的結構特點是具有一定的流動性，下列實例中能反映該特點的是 (　　) ①吞噬細胞吞噬病菌 ②小腸絨毛上皮細胞對Na+、K+的吸收 ③核糖體上合成的蛋白質進入細胞核 ④變形蟲能伸出偽足 A.①③ B.①②③ C.①④ D.①②④ 【解析】選D。①吞噬細胞吞噬病菌，④變形蟲能伸出偽足直接體現了細胞膜的流動性；②小腸絨毛上皮細胞對Na+、K+的吸收則要依賴蛋白質的運動，因此也體現了細胞膜的流動性；③核糖體中合成的蛋白質通過核孔進入細胞核，不能體現細胞膜的流動性。 【知識總結】高中生物中細胞膜流動性的具體表現歸納 (1)植物細胞出現的質壁分離與復原實驗。 (2)白細胞吞噬病菌。 (3)變形蟲捕食和運動時偽足的形成。 (4)草履蟲取食過程中食物泡的形成以及廢渣的排出。 (5)動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程。 (6)細胞雜交時的細胞融合。 (7)紅細胞通過狹窄毛細血管時的變形。 (8)精子細胞形成精子的變形。 (9)受精過程。 (10)變形蟲的切割實驗。 8.(xx鶴壁模擬)圖甲是哺乳動物M的紅細胞長時間處在不同濃度的NaCl溶液中，紅細胞的體積(V)與初始體積(V0)之比的變化曲線；圖乙是紅細胞裂解后正常、外翻性小泡的形成示意圖。下列相關分析正確的是(　　) A.該紅細胞細胞內液濃度與90 mmolL-1NaCl溶液的濃度相當 B.250 mmolL-1NaCl溶液不影響該細胞代謝 C.細胞裂解及小泡的形成可體現生物膜的選擇透過性 D.外翻性小泡膜外側可能不含有信號分子的受體 【解析】選D。從圖甲可知，在NaCl溶液濃度為90 mmolL-1時紅細胞漲破，說明紅細胞細胞內液的濃度大于90 mmolL-1；NaCl溶液濃度為250 mmolL-1時，紅細胞處于失水狀態(tài)，細胞代謝受到影響；細胞裂解及小泡的形成可體現生物膜的流動性；外翻性小泡膜外側相當于紅細胞細胞膜的內側，而信號分子的受體主要分布在細胞膜的外側。 二、能力培優(yōu)練(共2小題，每小題6分，共12分) 9.(xx新課標全國卷Ⅱ)將某植物的花冠切成大小和形狀相同的細條，分為a、b、c、d、e和f組(每組的細條數相等)，取上述6組細條分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間后測量各組花冠細條的長度，結果如圖所示。假如蔗糖溶液與花冠細胞之間只有水分交換，則(　　) A.實驗后，a組液泡中的溶質濃度比b組的高 B.浸泡導致f組細胞中液泡的失水量小于b組的 C.a組細胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b組 D.使細條在浸泡前后長度不變的蔗糖濃度介于0.4～0.5 molL-1 【解題指南】(1)題干關鍵詞：“花冠切成大小和形狀相同的細條”“置于不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡相同時間”“只有水分交換”。 (2)圖示信息：蔗糖溶液濃度不同，浸泡在其中的植物的花冠細條長度不同，是細胞發(fā)生滲透作用吸水膨脹或失水皺縮的緣故。 【解析】選D。本題主要考查細胞的滲透作用以及識圖能力、數據分析能力。A項中，a組比值小于b組且都小于1，說明a組細胞吸水比b組多，所以a組液泡中的溶質濃度比b組的要小，錯誤。B項中，f組比值大于1，說明是細胞失水皺縮，b組比值小于1，說明細胞吸水膨脹，因此f組細胞中液泡的失水量是大于b組的，錯誤。C項中，水進出細胞的方式屬于自由擴散，不消耗能量，錯誤。D項中，使細條在浸泡前后長度不變的話，則實驗前長度/實驗后長度=1，從圖中可以看出，對應的蔗糖濃度介于0.4～0.5 molL-1，正確。 10.糖脂普遍存在于細胞膜上，不同的細胞中糖脂的種類不同，下圖是人紅細胞表面的ABO血型糖脂的結構示意圖，判斷下列有關敘述錯誤的是(　　) A.糖脂是由糖類和磷脂分子結合而成的 B.紅細胞ABO血型的不同在于組成糖脂中的糖的種類和排列順序 C.糖脂和糖蛋白都具有識別作用 D.糖脂位于細胞膜外表面 【解析】選A。糖脂是由糖類和脂質分子結合而成的，不一定是磷脂；由圖可知，決定ABO血型的物質為糖脂中的糖的種類和排列順序；糖脂具有識別作用，應位于細胞膜的外表面。 三、大題規(guī)范練(共3小題，共48分) 11.(18分)(xx濟南模擬)根據細胞膜的化學成分和結構特點，分析下列材料并回答有關問題： (1)1895年E.Overton在研究各種未受精卵細胞的通透性時，發(fā)現脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂質的物質透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞膜的主要成分中有　　　　　　　　　　　　。 (2)1925年E.Gorter和F.Grendel用丙酮提取紅細胞細胞膜的脂質，并將它在空氣—水界面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來紅細胞表面積的兩倍。由此可以認為細胞膜由　　　　　　　　　組成。 (3)科學工作者用綠色和紅色熒光染料，分別標記人和鼠的細胞膜上的蛋白質，然后將兩個細胞融合成一個細胞。起初，一半膜發(fā)綠色熒光，另一半膜發(fā)紅色熒光。一段時間后，兩種顏色的熒光點均勻分布，如下圖所示： ①該實驗結果說明細胞膜　　　　　　　　　　　　　　，這是因為　　　　 　　　　　　　　　　　　。 ②若在兩個細胞融合成一個細胞后，將融合細胞置于0℃條件下保持40 min，則融合細胞仍是一半膜發(fā)綠色熒光，另一半膜發(fā)紅色熒光，這說明　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】本題結合一些物理、化學常識，考查細胞膜的成分和結構。(1)根據化學上的“相似相溶”原理可知，材料證明了組成細胞膜的主要成分中有脂質物質。(2)由題意可推知細胞膜由兩層磷脂分子組成。(3)采用圖解方式考查細胞膜的結構特點。①該實驗是人細胞和鼠細胞的融合實驗，由兩個細胞融合成一個細胞。在融合前，分別用不同的熒光染料標記人和鼠細胞膜表面的蛋白質分子。觀察融合后的細胞，開始紅、綠色各占一半，40 min后兩種顏色均勻分布在細胞膜表面，可推知一定是蛋白質分子運動的結果。②0℃時，蛋白質分子的活性很低或基本不動，即溫度能夠影響蛋白質分子的活性。 答案：(1)脂質分子 (2)磷脂雙分子層(或兩層磷脂分子) (3)①具有一定的流動性　蛋白質分子的運動 ②蛋白質分子的運動受溫度的影響 12.(15分)成熟的植物細胞具有中央大液泡，可與外界溶液構成滲透系統(tǒng)進行滲透吸水或滲透失水。圖甲表示滲透裝置吸水示意圖，圖乙表示圖甲中液面上升的高度與時間的關系，圖丙表示成熟植物細胞在某外界溶液中的一種狀態(tài)(此時細胞有活性)。請據圖回答下列問題： (1)由圖甲漏斗液面上升可知，實驗初始時c兩側濃度大小是a　　　　b(填“大于”“小于”或“等于”)。由圖乙可知漏斗中溶液吸水速率在　　　　。 (2)圖丙中相當于圖甲中c結構的是　　　　(填序號)，結構②中充滿的液體是　　　　　　　　　　。此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系是　　　　。 A.細胞液>外界溶液 B.細胞液<外界溶液 C.細胞液=外界溶液 D.都有可能 (3)把一個已經發(fā)生質壁分離的細胞浸入清水中，發(fā)現細胞中液泡體積增大，說明細胞在滲透吸水，細胞能否無限吸水？　　　，原因是　　　　　　　　　。 【解析】(1)漏斗內液面上升是由細胞吸水引起的，水從溶液濃度低的一側向濃度高的一側移動，因此，由圖甲中漏斗內液面上升可知，a側液體的濃度小于b側；圖乙反映的是隨吸水時間的延長，漏斗內液面升高的速率逐漸下降，這是由濃度差縮小造成的。 (2)圖甲中c為半透膜，在圖丙中可將細胞膜③、液泡膜⑤和兩層膜之間的細胞質④看作一層半透膜，結構②中充滿的液體是外界溶液；由于無法判斷圖丙的細胞是在吸水還是失水，因此，無法確定此時細胞液的濃度與外界溶液的濃度大小關系。 (3)對于植物細胞而言，由于細胞壁的存在，且細胞壁的彈性有限，因此，細胞不可能無限吸水，當細胞因吸水體積增大到細胞壁所能膨大的最大限度時，細胞將不再吸水。 答案：(1)小于　下降　(2)③④⑤　外界溶液　D (3)不能　細胞壁對原生質層有支持和保護的作用 13.(15分)下圖為某學生進行某實驗的基本操作步驟。請回答下列問題： (1)你認為他做該實驗的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若所觀察的植物細胞為洋蔥鱗片葉表皮細胞，則B步驟主要觀察細胞中紫色 　　　　的大小以及　　　　的位置。 (3)請描述C步驟的操作方法：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (4)某學生在F步驟觀察時，發(fā)現質壁分離不能復原，最可能的原因是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)通過實驗發(fā)現，蔗糖溶液濃度不適宜會造成實驗失敗。請據此擬定一個相關的研究課題：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 【解析】(1)由圖分析可知，該實驗是探究植物細胞的吸水和失水實驗。 (2)B步驟低倍鏡下觀察，目的主要是觀察洋蔥鱗片葉表皮細胞的液泡大小、原生質層的位置。 (3)步驟C是一種典型的引流法操作。 (4)發(fā)現質壁分離不能復原，說明植物細胞可能已死亡，原生質層失去了選擇透過性。 (5)從蔗糖溶液濃度與質壁分離和復原的角度擬定實驗課題，答案合理即可。 答案：(1)觀察植物細胞的質壁分離與復原(或探究植物細胞在什么情況下會失水或吸水，或證明原生質層相當于一層半透膜等) (2)(中央)液泡　原生質層 (3)從蓋玻片的一側滴入蔗糖溶液，在另一側用吸水紙吸引，重復幾次 (4)質壁分離時間過長，細胞失水過多而死亡 (5)探究蔗糖溶液濃度對洋蔥鱗片葉表皮細胞質壁分離和復原的影響(其他的合理也可) 【知識總結】原生質層和原生質體的區(qū)別 (1)原生質層：植物細胞中的特有名詞，是細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。原生質層具有選擇透過性，當成熟的植物細胞與外界溶液接觸時，如果存在濃度差，細胞液就會和外界溶液發(fā)生滲透作用。 (2)原生質體：植物細胞工程中去掉細胞壁后剩余的植物細胞結構稱為原生質體，實際上是植物細胞的原生質。