概述細胞都由細胞膜包裹,細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開,能控制物質(zhì)進出細胞,并參與細胞間的信息交流。
考點二 對細胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
考點三 流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
重溫高考 真題演練
1.細胞膜:也稱質(zhì)膜,是細胞的 。2.功能
歸納 夯實必備知識
將細胞與外界環(huán)境分隔開
源于必修1 P40“問題探討”:鑒別動物細胞是否死亡常用________染液,用它染色時,死細胞會被染成藍色,而活細胞不會著色。這種鑒別動物細胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。
1.植物細胞的邊界是細胞壁嗎?
拓展 提升科學(xué)思維
提示 任何細胞的邊界都是細胞膜,細胞壁有全透性,不能控制物質(zhì)進出細胞。
2.如圖是細胞間的三種信息交流方式,據(jù)圖分析回答:(1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱:① ;② ;③ 。(2)植物細胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面的哪種方式?
提示 分別屬于圖C、圖A、圖B所代表的方式。
(3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是什么?受體和信號分子的結(jié)合有沒有特異性?
提示 受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白,受體和信號分子的結(jié)合具有特異性。
(4)是否所有信號分子的受體都在細胞膜上?并說明理由。
提示 不是,有些小分子如脂溶性的信號分子(如性激素)的受體在細胞內(nèi)部。
(5)細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)嗎?并說明理由。
提示 不是,如高等植物細胞間通過胞間連絲進行信息交流時不需要細胞膜上的受體。
1.如圖是細胞膜部分功能模式圖。據(jù)圖分析,下列說法不正確的是A.功能①在生命起源過程中具有關(guān)鍵作用B.功能②表示進入細胞 的物質(zhì)對細胞都有利C.胰島素調(diào)控生命活動 可用圖中③表示D.相鄰的高等植物細胞 可通過功能④進行信息交流
突破 強化關(guān)鍵能力
2.(2023·江蘇泰州高三模擬)膜蛋白在生物體的許多生命活動中起著重要作用,下列相關(guān)敘述錯誤的是A.肝細胞的細胞膜上具有胰高血糖素的受體蛋白B.腎小管上皮細胞的細胞膜上具有主動運輸水分子的轉(zhuǎn)運蛋白C.甲狀腺細胞的細胞膜上具有促甲狀腺激素的受體蛋白D.肺部細胞的細胞膜上具有新冠病毒S蛋白識別的受體蛋白
四種??嫉哪さ鞍准捌涔δ?br/>(1)信號分子(如激素、細胞因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白:糖蛋白。(2)膜轉(zhuǎn)運蛋白:膜上用于協(xié)助擴散的通道蛋白和用于主動運輸?shù)妮d體蛋白。(3)具有催化作用的酶:如好氧細菌細胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶,此外,細胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主動運輸?shù)?。(4)識別蛋白:用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精子和卵細胞間的識別,免疫細胞對抗原的特異性識別等)。
對細胞膜成分、結(jié)構(gòu)的探索
1.對細胞膜成分的探索
源于必修1 P42:磷脂是一種由 等組成的分子,磷酸“頭部”是 ,兩個脂肪酸一端為__________________。
2.細胞膜的成分及其在細胞膜中的作用
3.對細胞膜結(jié)構(gòu)的探索
源于必修1 P44“科學(xué)方法”:細胞膜結(jié)構(gòu)模型的探索過程,反映了提出假說這一科學(xué)方法的作用。科學(xué)家首先根據(jù)已有的知識和信息提出 的一種假說,再用進一步的____________對已建立的假說進行 。
1.用丙酮從人的胰島B細胞中提取脂質(zhì),在空氣和水的界面鋪展成單層,測得單分子層的面積遠大于胰島B細胞表面積的2倍。請分析原因。
提示 胰島B細胞中除細胞膜外,還有核膜和各種細胞器膜,它們的膜中都含有磷脂分子。
2.在小鼠細胞和人細胞融合實驗中,若降低溫度,細胞完全融合所需要的時間明顯延長,請分析原因。
提示 溫度會影響分子的運動,進而影響細胞膜的流動性。
3.下列關(guān)于真核細胞生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是A.構(gòu)成細胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇B.生物膜是細胞內(nèi)所有化學(xué)反應(yīng)進行的場所C.細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結(jié)構(gòu)D.肌細胞的細胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運輸?shù)妮d體
4.(2023·河北衡水高三檢測)下列關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的說法,正確的是A.羅伯特森通過光學(xué)顯微鏡觀察,提出了“亮—暗—亮”的三明治結(jié)構(gòu) 是一種靜態(tài)模型B.人—鼠細胞融合實驗證明了細胞膜具有選擇透過性C.歐文頓利用“相似相溶原理”解釋了脂溶性物質(zhì)更容易進入細胞是因 為細胞膜上具有大量的磷脂和少量的膽固醇D.辛格和尼科爾森提出了生物膜的流動鑲嵌模型
流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容
1.結(jié)構(gòu)模型(流動鑲嵌模型)
細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞
3.結(jié)構(gòu)特點: 。(1)原因:構(gòu)成生物膜的磷脂分子可以 移動、膜中的 分子大多也是可以運動的。(2)生理意義:對于細胞完成 、生長、分裂、運動等功能具有重要意義。(3)實例:變形蟲變形; ;分泌蛋白的傳遞分泌。(4)影響因素:主要受 影響,在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi),隨外界溫度升高,膜的流動性 ,但溫度超出一定范圍,會導(dǎo)致膜的結(jié)構(gòu)被破壞。
4.功能特點: 。(1)表現(xiàn):水分子、被選擇的離子和小分子 ,大分子、不被選擇的離子和小分子 。(2)原因:遺傳性→結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):___________________________________________→選擇性。(3)實例:植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細胞對K+的吸收和Na+的排出等。(4)影響因素①內(nèi)因:膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。②外因:溫度、pH、O2濃度等。
轉(zhuǎn)運蛋白種類、數(shù)量或轉(zhuǎn)運蛋白空間結(jié)構(gòu)
源于必修1 P45“旁欄思考”:雖然細胞膜內(nèi)部分是疏水的,水分子仍能跨膜運輸?shù)脑颍阂皇莀_________________________________________________;二是__________________________________________________________。
水分子極小,可以通過由于磷
脂分子運動而產(chǎn)生的間隙
細胞膜上存在水通道蛋白,水
分子可以通過通道蛋白通過細胞膜
脂質(zhì)體是一種人工膜,是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的,是很多藥物的理想載體,其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長的尾部,可使膜的通透性降低,對于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。
(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處?兩類藥物的包裹位置不相同的原因是什么?
提示 甲處、乙處;兩層磷脂分子之間是疏水的,脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中;脂質(zhì)體內(nèi)部是水溶液,能在水中結(jié)晶的藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中。
(2)若脂質(zhì)體運送的藥物是抗癌藥物,則抗體的作用是什么?
提示 脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識別癌細胞,從而將藥物定向運送到癌細胞。
(3)脂質(zhì)體到達靶細胞后,藥物將如何進入細胞內(nèi)發(fā)揮作用?該過程利用了膜的什么特點?
提示 脂質(zhì)體與細胞膜結(jié)構(gòu)相似,到達靶細胞后可能會與細胞膜發(fā)生融合,也可能以胞吞方式將攜帶的藥物運入細胞。利用了膜的流動性。
5.關(guān)于下圖的描述,正確的是A.該圖示結(jié)構(gòu)上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng),但一定不會發(fā)生氨基酸的脫 水縮合B.X與X之間能發(fā)生脫水縮合,但X不 能與其他化合物發(fā)生縮合反應(yīng)C.在細胞的生命歷程中,該圖示結(jié)構(gòu) 的通透性未變D.氨基酸、乙酰膽堿、葡萄糖、胰島素等物質(zhì)被識別后并進入細胞的方 式都與該圖中的蛋白質(zhì)有關(guān)
圖示結(jié)構(gòu)含有磷脂雙分子層和糖蛋白,可表示細胞膜,細胞膜上可發(fā)生與H2O相關(guān)的反應(yīng),如原核生物的細胞膜上有多種酶附著,可發(fā)生有氧呼吸第三階段產(chǎn)生水的反應(yīng),而氨基酸脫水縮合發(fā)生在核糖體上,核糖體沒有膜結(jié)構(gòu),A正確;
葡萄糖之間能發(fā)生脫水縮合,葡萄糖與其他化合物也能發(fā)生縮合反應(yīng),B錯誤;細胞衰老過程中,細胞膜的通透性改變,C錯誤;胰島素和乙酰膽堿不進入細胞,D錯誤。
6.(2023·湖北黃石高三模擬)下列有關(guān)細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,正確的是A.構(gòu)成細胞膜的蛋白質(zhì)分子均勻地分布在膜的兩側(cè)B.向細胞內(nèi)注射物質(zhì)后,細胞膜上會留下一個空洞C.細胞膜內(nèi)部是親水的,因此水分子可以通過細胞膜D.細胞膜的選擇透過性與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān)
組成細胞膜的蛋白質(zhì)有的鑲在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層,不是均勻地分布在膜的兩側(cè),A錯誤;細胞膜具有流動性,磷脂和大部分蛋白質(zhì)可以運動,細胞膜上不會留下一個空洞,B錯誤;細胞膜內(nèi)部是疏水的,C錯誤;細胞膜具有選擇透過性是因為不同細胞膜上載體蛋白種類和數(shù)量不同,與載體蛋白空間結(jié)構(gòu)的多樣性有關(guān),D正確。
三個“決定”解讀細胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性
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1.(2021·浙江6月選考,4改編)細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分 子層是完全對稱的B.膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性C.物質(zhì)進出細胞方式中的被動運輸過程與膜蛋白無關(guān)D.有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內(nèi)外的化學(xué)信號
磷脂雙分子層不包括膜蛋白,是在有水的環(huán)境中自發(fā)形成的,由磷脂分子的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)決定的,但具有識別作用的糖脂或糖蛋白只分布在細胞膜的外側(cè),故磷脂雙分子層是不完全對稱的,A錯誤;磷脂的尾部與膽固醇一起存在于磷脂雙分子層的內(nèi)部,而非鑲嵌或貫穿在膜中,且由于膽固醇是“剛性的”,會限制膜的流動性,B錯誤;
物質(zhì)進出細胞方式中的被動運輸包括自由擴散和協(xié)助擴散,其中協(xié)助擴散需要轉(zhuǎn)運蛋白,即與膜蛋白有關(guān),C錯誤。
2.(2018·天津,3)生物膜上不同類型的蛋白質(zhì)行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能,對其類型判斷錯誤的是
膜蛋白的功能多種多樣,位于突觸后膜上的受體可識別并結(jié)合神經(jīng)遞質(zhì);位于靶細胞膜上的受體可以識別并結(jié)合激素;位于類囊體薄膜上的酶可以催化ATP的合成;位于癌細胞膜上的抗原可以引發(fā)機體產(chǎn)生特異性免疫。
3.(2016·全國Ⅲ,1)下列有關(guān)細胞膜的敘述,正確的是A.細胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的B.細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同C.分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象D.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的
主動運輸可以使離子從低濃度一側(cè)向高濃度一側(cè)運輸,以保證活細胞能夠按照生命活動的需要,主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì),排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì),所以細胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運輸實現(xiàn)的,A錯誤;細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同,例如細胞膜上有糖蛋白,線粒體膜上有與有氧呼吸有關(guān)的酶等,B錯誤;膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的,膽固醇屬于固醇類物質(zhì),固醇與磷脂都屬于脂質(zhì),D錯誤。
4.(2021·遼寧,18改編)肝癌細胞中的M2型丙酮酸激酶(PKM2)可通過微囊泡的形式分泌,如圖所示。微囊泡被單核細胞攝取后,PKM2進入單核細胞內(nèi)既可催化細胞呼吸過程中丙酮酸的生成,又可誘導(dǎo)單核細胞分化成為巨噬細胞。巨噬細胞分泌的各種細胞因子進一步促進肝癌細胞的生長增殖和微囊泡的形成。下列有關(guān)敘述不正確的是A.微囊泡的形成依賴于細胞膜的流動性B.單核細胞分化過程中進行了基因的選擇性表達C.PKM2主要在單核細胞的線粒體基質(zhì)中起催化作用D.細胞因子促進肝癌細胞產(chǎn)生微囊泡屬于正反饋調(diào)節(jié)
微囊泡是細胞膜包裹PKM2形成的囊泡,該過程依賴于細胞膜的流動性,A正確;分化的實質(zhì)為基因的選擇性表達,B正確;PKM2可催化細胞呼吸過程中丙酮酸的生成,故主要在單核細胞的細胞質(zhì)基質(zhì)中起催化作用,C錯誤。
1.判斷關(guān)于細胞膜功能的敘述(1)膜蛋白選擇性轉(zhuǎn)運離子,有利于維持細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定(  )(2)若膜蛋白具有信息傳遞功能,則該蛋白可能是胰島素的受體(  )(3)科研上鑒別動物細胞是否死亡常用臺盼藍染色法,活的動物細胞會被染成藍色(  )(4)膜的選擇透過性既與磷脂分子對水的親疏有關(guān),又與蛋白質(zhì)的種類和結(jié)構(gòu)有關(guān)(  )
2.判斷關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)探索的敘述(1)歐文頓提取了細胞膜并證明了細胞膜由脂質(zhì)組成(  )(2)常需要利用進一步的觀察和實驗對已建立的假設(shè)進行修正和補充(  )(3)羅伯特森提出生物膜由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的假說(  )(4)利用放射性同位素標(biāo)記法進行人—鼠細胞融合實驗,證明細胞膜具有流動性(  )
3.判斷關(guān)于流動鑲嵌模型的敘述(1)貫穿磷脂雙分子層的膜蛋白其跨膜中間區(qū)段主要由親水性氨基酸構(gòu)成(  )(2)在組成細胞膜的脂質(zhì)中,磷脂最豐富,磷酸和脂肪酸可作為合成磷脂的原料(  )(3)脂質(zhì)體的形成與磷脂分子中兩條脂肪酸鏈的親水性密切相關(guān)(  )(4)生物膜上的多糖分子具有識別、運輸和保護等重要功能(  )
4.填空默寫(1)(必修1 P40~41)細胞膜的功能:將細胞與外界環(huán)境分隔開;控制物質(zhì)進出細胞; 。(2)(必修1 P43)細胞膜主要是由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成的,此外還有少量的糖類;功能越復(fù)雜的細胞膜, 。(3)(必修1 P45)細胞膜的結(jié)構(gòu)特點是具有 ,主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動,膜中的蛋白質(zhì)大多也能運動。(4)(必修1 P45)糖被:細胞膜的 與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合的糖類分子,其與細胞表面的識別、細胞間的 等功能有密切關(guān)系。
蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量越多
一、選擇題1.將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來,將其在空氣—水界面上鋪成單分子層,結(jié)果測得單分子層的表面積相當(dāng)于原來細胞膜表面積的兩倍。下列細胞實驗與此結(jié)果最相符的是A.人的肝細胞 B.蛙的紅細胞C.洋蔥鱗片葉表皮細胞 D.大腸桿菌細胞
2.下列屬于對細胞膜功能的描述且正確的是①細胞膜將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障了細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定?、谒参稃愒逋ㄟ^細胞膜的主動運輸使細胞中K+濃度比池水高 ③細胞膜外表面存在糖被,與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系?、苄粮窈湍峥茽柹岢隽肆鲃予偳赌P停J為磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子是可以運動的A.①②③ B.②③④C.①②④ D.①②③④
3.(2023·河北石家莊二中高三模擬)下列現(xiàn)象不能體現(xiàn)細胞間信息交流現(xiàn)象的是A.激素與細胞上的受體結(jié)合,調(diào)節(jié)細胞代謝B.酶與底物結(jié)合,催化反應(yīng)的進行C.精子和卵細胞結(jié)合,形成受精卵D.免疫系統(tǒng)識別并清除癌細胞
4.(2023·廣西梧州高三模擬)下列關(guān)于生物膜的敘述,錯誤的是A.各種生物膜的化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)相同B.生物膜是細胞內(nèi)所有膜結(jié)構(gòu)的統(tǒng)稱C.構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動D.細胞膜在細胞與外部環(huán)境進行能量轉(zhuǎn)化過程中起決定性作用
5.熒光漂白恢復(fù)技術(shù)在細胞生物學(xué)中具有重要的應(yīng)用,包括三個步驟:綠色熒光染料與膜上的蛋白質(zhì)結(jié)合,細胞膜上呈現(xiàn)一定強度的綠色;激光照射淬滅(漂白)膜上部分綠色熒光;檢測淬滅部位熒光再現(xiàn)速率。實驗過程如圖甲,結(jié)果如圖乙。下列說法錯誤的是A.該技術(shù)說明細胞膜具有流動性B.應(yīng)用該技術(shù)可以測定膜上單個 蛋白質(zhì)的流動速率C.降低實驗溫度,漂白區(qū)域熒光 強度恢復(fù)到F2的時間將延長D.理論分析,漂白區(qū)域恢復(fù)足夠長的時間,熒光強度F2仍小于F1
6.科學(xué)家設(shè)計了僅1納米寬的分子轉(zhuǎn)子,該轉(zhuǎn)子由紫外光驅(qū)動,能以每秒200萬~300萬的轉(zhuǎn)速進行旋轉(zhuǎn),從而在單個細胞的膜上鉆孔。當(dāng)分子轉(zhuǎn)子與特定的靶細胞結(jié)合后,就有望將治療試劑運送到這些細胞中,或者直接誘導(dǎo)這些細胞死亡。如圖為分子轉(zhuǎn)子鉆孔過程的示意圖,下列有關(guān)說法正確的是A.將治療試劑運送到細胞中,分子轉(zhuǎn)子需要鉆開兩層生物膜B.鉆孔后才可以運送治療試劑,不能說明細胞膜具有選擇透過性C.該過程體現(xiàn)出磷脂分子具有流動性,而蛋白質(zhì)分子無流動性D.一個細胞是否能成為靶細胞,很可能與其表面的糖蛋白有關(guān)
7.IL—6R基因編碼的IL—6R是細胞膜上的一種受體蛋白。研究發(fā)現(xiàn),IL—6R基因的過度表達會激活胞內(nèi)信號分子STAT3蛋白,形成二聚體轉(zhuǎn)移到細胞核內(nèi),誘導(dǎo)靶基因的異常表達,引發(fā)惡性腫瘤。下列敘述錯誤的是A.IL—6R的作用說明細胞膜有進行細胞間的信息交流的功能B.IL—6R基因過度表達前后,細胞的形態(tài)和結(jié)構(gòu)有明顯差別C.二聚體通過核孔轉(zhuǎn)移到核內(nèi)實現(xiàn)了細胞質(zhì)向細胞核的信息傳遞D.二聚體誘導(dǎo)的靶基因?qū)儆谠┗颍摶蛑辉谀[瘤細胞中表達
8.(2023·江蘇泗陽縣實驗高級中學(xué)高三期中)分散到水溶液中的磷脂分子會自發(fā)組裝成充滿液體的球狀小泡,稱為脂質(zhì)體。如圖是一種能定向運送藥物的“隱形脂質(zhì)體”。據(jù)圖分析錯誤的是A.脂質(zhì)體的“膜”與細胞膜均以磷脂雙分子層為基本支架B.圖中脂質(zhì)體所運載的藥物B為水溶性藥物C.脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識 別癌細胞,從而將藥物定向運送 到癌細胞D.由于脂質(zhì)體表面不具備可供白細 胞識別的糖蛋白,故能避免被白細胞識別和清除
9.(2023·安徽淮北高三期中)在流動鑲嵌模型提出后,研究人員又提出了如圖所示的脂筏模型:在生物膜上,膽固醇和磷脂等富集區(qū)域形成脂筏,其上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白。下列相關(guān)敘述不正確的是A.磷脂雙分子層構(gòu)成膜的基本支架B.膜上僅脂筏中的蛋白質(zhì)可自由 運動C.脂筏也參與細胞間的信息交流D.脂筏有利于膜功能的高效執(zhí)行
生物膜上的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的,B錯誤;細胞間的信息交流多數(shù)依賴于細胞膜上的特異性受體(蛋白質(zhì)),而脂筏上具有多種特異性膜蛋白,因此其可能與細胞間的信息傳遞有關(guān),C正確;脂筏上載有執(zhí)行特定生物學(xué)功能的各種膜蛋白,有利于膜功能的高效執(zhí)行,D正確。
10.如圖表示機體局部發(fā)炎時血液中白細胞進入組織液的一種方式。據(jù)圖可知,細胞膜具有①選擇透過性 ②流動性③信息交流功能 ④物質(zhì)交換功能A.①②  B.②③  C.②④  D.①④
a、b、c過程體現(xiàn)細胞膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特點;由圖可知,白細胞與毛細血管壁細胞之間能夠識別,是因為白細胞膜上的糖蛋白和糖脂與P選擇蛋白的相互識別作用,體現(xiàn)細胞膜的信息交流功能。
11. 我國科學(xué)家對新冠病毒進行核酸測序并不斷深入研究病毒的致病機理。研究發(fā)現(xiàn)新型冠狀病毒外存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可與人體細胞表面的受體蛋白ACE2結(jié)合,從而使病毒識別并侵入其宿主細胞。下列說法正確的是A.病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì),其與肺炎鏈球菌莢膜的成分相同B.糖蛋白S與受體蛋白ACE2結(jié)合的過程體現(xiàn)了細胞膜可以進行細胞間的信 息交流C.新型冠狀病毒進入細胞的過程體現(xiàn)了細胞膜控制物質(zhì)進出細胞的功能具 有一定的局限性D.為獲得新型冠狀病毒用于科學(xué)研究,可以用營養(yǎng)全面的培養(yǎng)基培養(yǎng)
病毒外包膜主要來源于宿主細胞膜,故病毒外包膜的主要成分為磷脂和蛋白質(zhì),而肺炎鏈球菌莢膜的成分是多糖,A錯誤;新型冠狀病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),結(jié)合過程不能體現(xiàn)細胞膜可以進行細胞間的信息交流,B錯誤;細胞膜能控制物質(zhì)進出細胞,新型冠狀病毒屬于病毒,新型冠狀病毒能進入細胞,體現(xiàn)了細胞膜控制物質(zhì)進出細胞的功能具有一定的局限性,C正確;新型冠狀病毒沒有細胞結(jié)構(gòu),不能獨立生存,因此不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng),D錯誤。
12.下列關(guān)于細胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述,不正確的是A.細胞膜兩側(cè)的離子濃度差的維持是通過主動運輸實現(xiàn)的B.細胞間進行信息交流不一定需要細胞膜上的受體C.卵細胞體積較大有利于和周圍環(huán)境進行物質(zhì)交換D.胞吐運輸?shù)奈镔|(zhì)不一定是大分子物質(zhì)
離子運輸一般是逆濃度梯度進行,需要載體蛋白協(xié)助并消耗能量,通過主動運輸實現(xiàn),A正確;細胞間進行信息交流不一定需要細胞膜上的受體,例如高等植物細胞之間的胞間連絲,B正確;細胞體積越大,其相對表面積就越小,與外界進行物質(zhì)交換的能力越弱,因此,卵細胞體積較大不利于與周圍環(huán)境進行物質(zhì)交換,C錯誤;有些小分子氨基酸類的物質(zhì)(谷氨酸、天冬氨酸等)可以作為神經(jīng)遞質(zhì),其跨膜運輸?shù)姆绞綖榘?,因此,胞吐運輸?shù)奈镔|(zhì)不一定是大分子物質(zhì),D正確。
二、非選擇題13.小窩是細胞膜內(nèi)陷形成的囊狀結(jié)構(gòu)(如圖1),與細胞的信息傳遞等相關(guān)。請據(jù)圖分析回答下列問題:
(1)小窩的主要成分是蛋白質(zhì)和______________;其中的蛋白質(zhì)是小窩蛋白。小窩蛋白在________上合成,然后由__________________加工,通過囊泡轉(zhuǎn)運到細胞膜上,成為膜蛋白,這一過程體現(xiàn)了細胞膜具有_________的結(jié)構(gòu)特點。
(2)據(jù)圖分析,小窩蛋白分為三段,中間區(qū)段主要由________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成,其余兩段均位于細胞的__________中。
(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發(fā)光下能夠發(fā)出熒光,當(dāng)膽固醇與這些氨基酸結(jié)合,會使熒光強度降低。為研究小窩蛋白中間區(qū)段與膽固醇的結(jié)合位點,分別向小窩蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入膽固醇,檢測不同肽段的熒光強度變化,結(jié)果如圖2,據(jù)此分析,膽固醇與肽段的結(jié)合情況是_____________________________________________________________________________________________________。
膽固醇與肽段1中的氨基酸結(jié)合,而不與肽段2中的結(jié)合(結(jié)合位點在82~101位氨基酸,而不在101~126位氨基酸)
(4)當(dāng)小窩中結(jié)合的膽固醇過少時,小窩蛋白的________改變,小窩會變扁平,影響細胞的信息傳遞功能。
14.有遷移能力的動物細胞邊緣常見不規(guī)則突出物,曾被認為是細胞膜碎片。近年來,我國科研人員在電鏡下發(fā)現(xiàn)這些突出物具有石榴狀結(jié)構(gòu)(PLS),如圖1。請回答下列問題:
(1)若PLS是細胞膜碎片,則其主要成分應(yīng)包括_______和蛋白質(zhì)。細胞膜上的蛋白質(zhì)具有_________________________等功能。
物質(zhì)運輸、信息交流、催化
(2)科研人員分析了PLS中蛋白質(zhì)的來源及其功能,結(jié)果如圖2。發(fā)現(xiàn)與“PLS是細胞膜碎片”的觀點不符,理由是該結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)________________________________________________。
自細胞膜,也不只具有細胞膜蛋白質(zhì)的功能
(3)科研人員將細胞中只參與PLS形成的特定蛋白質(zhì)用熒光蛋白標(biāo)記,追蹤在細胞遷移過程中PLS的變化,進行了如下實驗。①分別用細胞遷移促進劑和抑制劑處理可遷移細胞,實驗結(jié)果如圖3。推測PLS的形成與細胞遷移有關(guān),依據(jù)是__________________________________________________。
促進細胞遷移,PLS增多(或抑
制細胞遷移,PLS減少)
②細胞沿遷移路徑形成的PLS,其熒光在形成初期逐漸增強,推測遷移細胞可主動將細胞中的蛋白質(zhì)運輸?shù)絖_____中。③遷移細胞在某處產(chǎn)生PLS,后續(xù)細胞經(jīng)過此處時,若觀察到___________________________,則說明PLS被后續(xù)細胞攝取。進入后續(xù)細胞的PLS最可能在_______(填細胞器)中被分解。
(4)具有遷移能力的細胞可普遍形成PLS,后續(xù)細胞攝取PLS后,可獲知細胞的遷移路線等信息。綜上分析,PLS的形成可能與細胞間的________有關(guān)。

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