31細胞膜的結構和功能-1

第三章細胞的基本結構

3.1·細胞膜的結構和功能1.細胞膜的成分

(1)脂質(zhì)

含量:約占細胞膜總量的50%。細胞膜所含脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇,其中磷脂的含量最為豐富,大多為卵磷脂和腦磷脂。

(2)蛋白質(zhì)

含量:約占細胞膜總量的40%。

細胞膜的功能主要由蛋白質(zhì)來承擔，所以功能越復雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。

(3)糖類

含量:約占細胞膜總量的2%~10%。

細胞膜外表面的一些糖類與蛋白質(zhì)結合形成糖蛋白,具有保護、潤滑和識別的作用;除糖蛋白外，細胞膜表面還有糖類與脂質(zhì)結合成的糖脂。

2.細胞膜的功能

(1)將細胞與外界環(huán)境分隔開,保證細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。

(2)控制物質(zhì)進出細胞。行使控制物質(zhì)進出細胞功能的物質(zhì)主要是蛋白質(zhì)。

(3)進行細胞間的信息交流。行使細胞間信息交流的物質(zhì)是細胞膜上的糖蛋白。

細胞膜控制物質(zhì)的進出:營養(yǎng)物質(zhì)可以進入細胞，細胞產(chǎn)生的抗體、激素等可排出細胞，對細胞有害的物質(zhì)不易進入細胞。

細胞間的信息交流的方式主要有三種:

(1)一些細胞(如分泌細胞)分泌些物質(zhì)如激素，通過血液的傳遞，運送到作用部位的細胞(靶細胞),被靶細胞的細胞膜上的受體(成分為糖蛋白)識別，引起靶細胞的生理反應。

(2)相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，通過糖蛋白識別,將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。

(3)高等植物細胞問通過胞間連絲相連接,也有信息交流的作用。

科學家揭示出電壓控制的鉀通道，此通道是負責K+進出細胞的看門蛋白質(zhì)，它們在神經(jīng)和肌肉細胞上的作用與晶體管在計算機中的作用一樣。這一成果從另一側面證明了細胞膜具有（）A．免疫功能 B．識別功能C．控制物質(zhì)進出細胞的功能 D．進行細胞間信息交流的功能【答案】C【詳解】由題意分析可知，“此通道是負責K+進出細胞的看門蛋白質(zhì)”，說明這種蛋白質(zhì)的作用是負責K+進出細胞，證明了細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能，C正確。故選C。下列有關細胞膜的流動鑲嵌模型的敘述，正確的是（）A．細胞膜上磷脂分子的疏水端朝向兩側，親水端朝向內(nèi)側B．細胞膜與核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同C．細胞膜的流動性是細胞膜的功能特性D．細胞膜上的糖蛋白與細胞表面的識別有關【答案】D【詳解】A、磷脂分子的親水端朝向兩側，疏水端朝向內(nèi)側，A錯誤；B、生物膜的功能不同與其上的蛋白質(zhì)的種類和含量有關，細胞膜與核膜功能不同，是因為二者所含蛋白質(zhì)的功能不同，B錯誤；C、細胞膜的流動性是細胞膜的結構特點，C錯誤；D、細胞膜上的糖蛋白與細胞表面的識別有關，D正確。故選D。

1．將兩種海綿動物的細胞都分散成單個后混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)細胞膜上糖蛋白成分相同的海綿細胞能夠結合在一起，細胞膜上糖蛋白成分不同的海綿細胞不能結合在一起。這一實驗現(xiàn)象說明細胞膜上的糖蛋白與（）A．細胞間的相互識別有關 B．細胞的免疫作用有關C．細胞的分泌作用有關 D．細胞間物質(zhì)交流有關【答案】A【詳解】細胞膜上糖蛋白成分相同的兩種海綿動物，其細胞能夠結合在一起；而細胞膜上糖蛋白成分不相同的兩種海綿動物，其細胞不能夠結合在一起，說明細胞膜上糖蛋白與細胞間的相互識別有關，A正確，BCD錯誤。故選A。2．細胞膜的結構比較復雜，其內(nèi)各種物質(zhì)通過理化性質(zhì)有機地結合在一起。如圖表示細胞膜模式圖。下列敘述錯誤的是（）A．物質(zhì)1與3都有水溶性部分和脂溶性部分B．物質(zhì)3在細胞識別過程中起重要作用C．物質(zhì)4只能與結構1組成物質(zhì)的尾部共存D．結構2可能是某種激素特異性受體【答案】B【詳解】A、物質(zhì)1是磷脂雙分子層，3是蛋白質(zhì)，兩者都有水溶性部分和脂溶性部分，A正確；B、2糖蛋白位于細胞膜的外側，在細胞識別中具有重要作用，而物質(zhì)3為蛋白質(zhì)，通常不具有識別作用，B錯誤；C、物質(zhì)4為磷脂，只能與結構1磷脂雙分子層的尾部（疏水端）共存，C正確；D、結構2為糖蛋白，糖蛋白可能是某種激素的特異性受體，D正確。故選B。3．研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)皮素在皮膚中分布不均勻是造成色斑的主要原因。內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚后，可與黑色素細胞膜的受體結合，從而使內(nèi)皮素無法正常與受體結合而失去作用，這為愛美人士帶來了福音。下列敘述正確的是（）A．細胞膜只由脂質(zhì)構成B．內(nèi)皮素拮抗劑與內(nèi)皮素結構不同C．該過程體現(xiàn)了細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能D．細胞膜黑色素受體的化學本質(zhì)是糖蛋白，具有特異性【答案】D【詳解】A、細胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂，A錯誤；B、內(nèi)皮素拮抗劑進入皮膚后，可與黑色素細胞膜的受體結合，從而使內(nèi)皮素無法正常與受體結合而失去作用，說明內(nèi)皮素拮抗劑與內(nèi)皮素結構相同，B錯誤；C、該過程中細胞膜上的受體識別并與相應的信號分子結合來完成信息傳遞的過程，屬于細胞膜的信息交流功能，該過程沒有體現(xiàn)細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能，C錯誤；D、細胞膜黑色素受體的化學本質(zhì)是糖蛋白，具有特異性，D正確。故選D。4．科研上鑒別死細胞和活細胞常用“染色排除法”。例如，用臺盼藍染色劑染色，死的動物細胞會被染成藍色，而活的動物細胞不著色。該檢測過程最能體現(xiàn)細胞膜的（）功能。A．控制物質(zhì)進出細胞 B．進行細胞間的信息交流C．使細胞成為絕對獨立的單元 D．保障細胞內(nèi)部環(huán)境相對穩(wěn)定【答案】A【詳解】用臺盼藍染色，臺盼藍為細胞不需要的物質(zhì)，活細胞不吸收，死細胞膜失去了活性，喪失控制物質(zhì)進出細胞的功能，臺盼藍進入細胞，細胞才會被染成藍色，所以該實驗所利用的是細胞膜控制物質(zhì)進出的功能。即A正確，BCD錯誤。故選A。5．自然界生物體的膜結構具有一定的相似性，都以蛋白質(zhì)與磷脂作為其主要成分。下列敘述正確的是（）A．膜蛋白都覆蓋在磷脂分子外側B．任何情況下細胞膜都具有流動性C．細胞膜中磷脂比蛋白質(zhì)更容易移動D．膜蛋白種類與數(shù)量決定了膜的選擇透過性，與磷脂分子無關【答案】C【詳解】A、蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌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，有的橫跨整個磷脂雙分子層，A錯誤；B、活細胞的細胞膜具有流動性，死細胞的細胞膜不具有流動性，B錯誤；C、細胞膜中的磷脂分子是輕油般的流體，都具有流動性，而蛋白質(zhì)分子大多數(shù)能運動，少數(shù)不運動，則細胞膜中磷脂比蛋白質(zhì)更容易移動，C正確；D、生物膜的選擇透過性與膜蛋白的種類和數(shù)量有關，也與磷脂分子有關，D錯誤。故選C。6．科學家將兩種不同的海綿動物細胞分散成單細胞混合培養(yǎng)，結果發(fā)現(xiàn)只有同種海綿細胞才能結合在一起。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，這一過程與細胞膜外表面存在的細胞外被有關。細胞外被的主要成分及其重要功能是（）A．脂質(zhì)、保護 B．多糖、識別C．蛋白質(zhì)、保護 D．蛋白質(zhì)和多糖、識別【答案】D【詳解】糖蛋白具有特異性，是由多糖和蛋白質(zhì)結合形成的，位于細胞膜的外表面，與細胞表面的識別有關。由于兩種海綿細胞表面的糖蛋白不同，因此將兩種海綿動物的細胞分散成單個的細胞，再進行同種和異種分別混合培養(yǎng)，發(fā)現(xiàn)只有同種的細胞才能結合。即D正確，ABC錯誤。故選D。7．人、鼠細胞融合實驗是用帶有不同熒光染料的抗體標記兩種細胞的膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能在雜種細胞膜上均勻分布形成嵌合體。圖是相關實驗記錄，據(jù)此不能得到的結論是（）A．當溫度增加到15℃以上，膜的流動性發(fā)生變化B．該實驗證明膜蛋白能夠運動C．溫度對膜蛋白的運動有影響D．圖中數(shù)據(jù)說明融合時間越長形成的嵌合體越多【答案】D【詳解】A、細胞膜具有流動性，其流動性與溫度有關系，溫度增加到15℃以上，膜質(zhì)的流動性發(fā)生變化，形成嵌合體的百分比增大，A正確；B、人、鼠細胞融合實驗的原理是利用細胞膜的流動性，根據(jù)兩種膜蛋白能在雜種細胞膜上均勻分布形成嵌合體，證明膜蛋白能夠在膜表面運動，B正確；C、在0到15℃之間，形成嵌合體幾乎不變，在15到35℃之間，形成嵌合體的百分比增大，說明溫度對膜蛋白的擴散有影響，C正確；D、在圖中橫坐標是溫度，也就是說自變量是溫度，所以圖中數(shù)據(jù)不能說明融合時間越長形成的嵌合體越多，D錯誤。故選D。8．真核細胞內(nèi)的生物膜系統(tǒng)由各種生物膜組成，共同完成一些重要的代謝活動。下列關于生物膜的敘述中，錯誤的是（）A．各種膜結構上的蛋白質(zhì)是有差異的B．組成生物膜的化學元素有C、H、O、N、PC．核膜和高爾基體膜的組成成分基本相同D．構成生物膜的脂質(zhì)主要是磷脂、油脂和膽固醇【答案】D【詳解】A、生物膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量與生物膜結構與功能的復雜程度有關，因此，各種膜結構上的蛋白質(zhì)是有差異的，A正確；B、磷脂是組成生物膜的重要成分之一，細胞內(nèi)凡有膜的結構都含磷脂，磷脂含有C、H、O、N、P五種元素，因此，組成生物膜的化學元素有C、H、O、N、P，B正確；C、核膜和高爾基體膜的組成成分基本相同，主要為磷脂和蛋白質(zhì)，C正確；D、構成生物膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇，其中磷脂雙分子層是構成生物膜的基本骨架，膽固醇是組成動物細胞膜的重要成分，D錯誤。故選D。9．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(zhì)基礎是（）A．細胞膜是由磷脂雙分子層構成的 B．細胞膜的外表面有糖蛋白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】B【詳解】A、細胞膜的基本骨架是磷脂雙分子層，但這不是細胞膜有識別作用的物質(zhì)基礎，A錯誤；B、細胞膜的外表面有糖蛋白，這是細胞膜有識別作用的物質(zhì)基礎，B正確；C、細胞膜具有一定的流動性，這是細胞膜的結構特點，不是其有識別作用的物質(zhì)基礎，C錯誤；D、細胞具有選擇透過性，這是細胞膜的功能特性，不是其具有識別作用的物質(zhì)基礎，D錯誤。故選B。10．科學家將哺乳動物或人的成熟紅細胞放入蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉，剩下的結構在生物學上稱為“血影”，那么血影的主要成分有（）A．脂質(zhì)、蛋白質(zhì) B．蛋白質(zhì)、糖類C．無機鹽、蛋白質(zhì) D．脂肪、蛋白質(zhì)【答案】A【詳解】據(jù)題干分析，“哺乳動物或人的成熟紅細胞放進蒸餾水中，造成紅細胞破裂出現(xiàn)溶血現(xiàn)象，再將溶出細胞外的物質(zhì)沖洗掉”，剩下的結構是細胞膜，主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，還含有少量的糖類。故選A。1．關于細胞膜分子結構下列說法中，錯誤的是（）A．細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層B．分布在細胞膜表層的蛋白質(zhì)是不均勻?qū)ΨQ的C．細胞膜上的蛋白質(zhì)、磷脂分子都可以運動D．細胞膜上一些蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)可以和多糖結合【答案】C【詳解】A、細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，A正確；B、分布在細胞膜表層的蛋白質(zhì)是不均勻?qū)ΨQ的，B正確；C、細胞膜上的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的，C錯誤；D、細胞膜上一些蛋白質(zhì)分子和脂質(zhì)可以和多糖結合分別形成糖蛋白和糖脂，D正確。故選C。2．白細胞與血管內(nèi)皮細胞之間識別、黏著后，遷移并穿過血管壁進入炎癥組織。下列敘述錯誤的是（）A．內(nèi)皮細胞與白細胞通過膜表面糖蛋白相互識別B．白細胞在血管內(nèi)黏著、遷移需要消耗ATPC．白細胞遷移的速率受溫度的影響D．白細胞利用細胞膜的選擇透過性穿過血管壁進入炎癥組織【答案】D【詳解】A、細胞間的識別，黏著是依靠細胞膜上糖蛋白來完成的，A正確；B、白細胞在血管內(nèi)黏著和遷移時均需要消耗能量，這部分能量由ATP提供，B正確；C、白細胞的遷移與膜的流動性有關，膜的流動性與溫度有關，在一定范圍內(nèi)，溫度越高，膜的流動性越大，故白細胞遷移的速率受溫度的影響，C正確；D、白細胞利用細胞膜的流動性穿過血管壁進入炎癥組織，D錯誤。故選D。3．細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能。下列有關這一功能的理解，不正確的是（）A．細胞需要的物質(zhì)可以進入細胞B．細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)一般不能進入細胞C．細胞中的成分如核酸等不會流失到細胞外D．由于細胞膜的存在，致病的病毒、細菌等不能進入細胞【答案】D【詳解】A、細胞膜具有控制物質(zhì)進出細胞的功能，細胞需要的物質(zhì)可以進入細胞，A正確；B、細胞產(chǎn)生的抗體、激素等可以分泌到細胞外，細胞產(chǎn)生的代謝廢物也可以排到細胞外，B正確；C、細胞內(nèi)的核酸等重要成分卻不會流失到細胞外，C正確；D、對于細胞不需要或?qū)毎泻Φ奈镔|(zhì)一般不能進入細胞。但是細胞膜的控制作用是相對性，如致病的病毒、細菌等也能進入細胞，D錯誤。故選D。4．下圖是某肌肉細胞細胞膜的亞顯微結構模式圖，①~③表示物質(zhì)。下列有關說法錯誤的是（）A．②③在細胞膜上是可以運動的B．細胞識別與物質(zhì)①有關C．②在細胞膜上的分布是不均勻的D．細胞中③的單分子層面積等于該細胞表面積的兩倍【答案】D【詳解】A、膜結構中的②蛋白質(zhì)分子和③脂質(zhì)分子是可以運動，A正確；B、①是糖蛋白，具有細胞識別、保護、潤滑、免疫等，B正確；C、②蛋白質(zhì)在脂雙層中的分布是不對稱和不均勻的，C正確；D、肌肉細胞中含有細胞膜、核膜和細胞器膜，③磷脂的單分子層面積大于該細胞表面積的兩倍，D錯誤。故選D。5．從細胞膜上提取了某種物質(zhì)，用一定方法處理后，若加入斐林試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀，加入雙縮脲試劑則出現(xiàn)紫色，該物質(zhì)是（）A．蛋白質(zhì) B．磷脂 C．糖蛋白 D．糖脂【答案】C【詳解】從細胞膜上提取了某種物質(zhì)，用一定方法處理后，加入斐林試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明該物質(zhì)含有還原糖，加人雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色，說明該物質(zhì)含有蛋白質(zhì)，因此該物質(zhì)為糖蛋白，C正確。故選C。6．下列有關細胞膜結構或功能的分析，錯誤的是（）A．動物細胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇、蛋白質(zhì)等B．人鼠細胞融合實驗說明細胞膜具有流動性C．蛋白質(zhì)在進行細胞間信息交流中具有重要作用D．膜的選擇透過性與蛋白質(zhì)的種類和結構有關【答案】A【詳解】A、膽固醇是動物細胞膜的主要成分，磷脂雙分子層組成細胞膜的基本骨架，蛋白質(zhì)以三種方式存在于細胞膜中，據(jù)此可知，動物細胞膜含有的脂質(zhì)有磷脂、膽固醇、蛋白質(zhì)等，但蛋白質(zhì)不是脂質(zhì)，A錯誤；B、分別用不同的熒光物質(zhì)標記人、鼠細胞表面的蛋白質(zhì)，人、鼠細胞融合后，不同熒光物質(zhì)在融合細胞表面均勻分布，該實驗說明細胞膜具有流動性，B正確；C、細胞表面的糖蛋白與細胞間的識別和信息交流有關，即細胞膜中的蛋白質(zhì)再在進行細胞間信息交流中具有重要作用，C正確；D、細胞膜選擇透過性的結構基礎是蛋白質(zhì)的種類和結構的差異導致的，D正確。故選A。7．下列有關生物膜結構和功能的敘述，正確的是（）A．不同生物膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量大體相同B．高爾基體膜向內(nèi)與核膜連接，向外與細胞膜連接C．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的D．分泌蛋白從細胞內(nèi)排出時，囊泡的膜可與細胞膜融合【答案】D【詳解】A、細胞膜功能的復雜程度取決于蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量，因此，不同生物膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量一般不同，A錯誤；B、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜向內(nèi)與核膜連接，向外與細胞膜連接，B錯誤；C、膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸組成的，C錯誤；D、分泌蛋白從細胞內(nèi)排出時，囊泡的膜可與細胞膜融合，這體現(xiàn)了膜的流動性，D正確。故選D。8．下列有關細胞間的信息交流的敘述，正確的是（）A．細胞分泌的化學物質(zhì)（激素）與靶細胞膜上的載體蛋白結合，將信息傳遞給靶細胞B．受精作用、輸血時要嚴格配血都與細胞識別有關C．高等植物細胞之間的胞間連絲只起物質(zhì)通道的作用D．多細胞生物體內(nèi)細胞間功能協(xié)調(diào)性的實現(xiàn)完全依賴于信息交流【答案】B【詳解】A、細胞分泌的化學物質(zhì)（激素）與靶細胞膜上的受體蛋白結合，將信息傳遞給靶細胞，A錯誤；B、受精作用首先要經(jīng)過精子與卵細胞的識別作用，輸血時要嚴格配血與細胞的識別作用有關，B正確；C、高等植物胞間連絲不僅使相鄰細胞的細胞質(zhì)膜、細胞質(zhì)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)交融在一起，而且也是植物細胞間物質(zhì)運輸和傳遞信息的重要渠道，C錯誤；D、信息交流是多細胞生物體內(nèi)細胞間功能協(xié)調(diào)性的條件之一，D錯誤。故選B。9．下圖是細胞間的2種信息交流方式，請據(jù)圖分析回答下列問題：（1）圖A表示通過細胞分泌的①______，隨血液到達全身各處，將信息傳遞給靶細胞。（2）圖B表示通過相鄰兩細胞的______，使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中③表示靶細胞表面與信號分子結合的______。（3）細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結構和功能有關。對細胞膜化學組成的分析表明：細胞膜的功能越復雜，其上分布的______的種類和數(shù)量越多；提取動物的細胞膜，最好選用____________做材料。【答案】化學物質(zhì)（信息分子）直接接觸受體蛋白質(zhì)哺乳動物成熟的紅細胞【詳解】（1）圖表示細胞分泌的化學物質(zhì)（信息分子）激素隨血液到達全身各處，與含有該激素的受體細胞結合才能傳遞相應的信息。（2）圖B表示兩相鄰兩細胞通過細胞膜的直接接觸來傳遞信息，如精卵結合過程；使信息從一個細胞傳遞給另一個細胞，圖中③表示靶細胞表面與信號分子結合的受體，化學本質(zhì)是糖蛋白。（3）細胞間的信息交流，大多與細胞膜的結構和功能有關。對細胞膜化學組成的分析