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1、必修一 第四章 第2.3節(jié) 生物膜的流動鑲嵌模型 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?一、選擇題1.(2009·寧夏高考)下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?，錯(cuò)誤的是 ()A.植物細(xì)胞積累K需消耗能量B.細(xì)胞對離子的吸收具有選擇性C.海水中的海藻細(xì)胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離D.液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性解析：本題考查了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶蜕锬さ墓δ芴匦缘戎R，意在考查考生運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力。液泡膜也是一種生物膜，具有選擇透過性，通過主動運(yùn)輸可積累大量離子。答案：D2.下列哪項(xiàng)最能說明細(xì)胞膜的功能特性 ()A.人細(xì)胞和小鼠細(xì)胞經(jīng)過處理發(fā)生融合B.吞噬細(xì)胞吞噬病原體C.胰島B細(xì)

2、胞通過胞吐的方式向外分泌胰島素D.腎小管細(xì)胞通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞街匚掌咸烟墙馕觯杭?xì)胞膜的功能特性是選擇透析性，主動運(yùn)輸能很好地體現(xiàn)了選擇透過性。選項(xiàng)A、B、C都說明了膜的流動性。答案：D3.(2010·合肥模擬)在電子顯微鏡下觀察細(xì)胞膜，可以看到的是兩條暗帶中間夾一條明帶，那么關(guān)于對這兩條暗帶和一條明帶的化學(xué)成分的說法比較準(zhǔn)確的是 ()A.兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì)B.明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，無蛋白質(zhì)C.兩條暗帶的主要成分是蛋白質(zhì)；明帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì)D.明帶的主要成分是蛋白質(zhì)；兩條暗帶的主要成分是磷脂，也有蛋白質(zhì)

3、解析：1959年，羅伯特森根據(jù)電鏡下看到的細(xì)胞膜清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，結(jié)合其他科學(xué)家的工作提出蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型。流動鑲嵌模型指出，蛋白質(zhì)分子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，有的橫跨整個(gè)磷脂雙分子層。答案：C4.下圖為某些物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸示意圖，下列有關(guān)敘述正確的是 ()A.所有圖中均有主動運(yùn)輸B.在圖甲、乙和丁中均有自由擴(kuò)散C.在圖甲和圖丙中有主動運(yùn)輸，在圖甲和圖丁中有被動運(yùn)輸D.在圖丙中有主動運(yùn)輸，而在圖甲、乙和丁中有被動運(yùn)輸解析：圖甲、乙、丁都表示物質(zhì)從高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度一側(cè)，但圖丁表示的過程需載體蛋白質(zhì)的協(xié)助，因此表示的是協(xié)助擴(kuò)散的運(yùn)輸方式，甲、

4、乙表示自由擴(kuò)散，自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散均屬于被動運(yùn)輸。圖丙表示物質(zhì)從低濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到高濃度一側(cè)，是主動運(yùn)輸。答案：D5.(2010·深圳模擬)根據(jù)下圖，下列關(guān)于神經(jīng)細(xì)胞敘述錯(cuò)誤的是 ()A.上圖可表示突觸小泡等各種膜結(jié)構(gòu)B.靜息電位的形成可能與膜上的b物質(zhì)有關(guān)C.假設(shè)這是突觸后膜，則突觸間隙位于圖示膜的上部D.將神經(jīng)細(xì)胞膜的磷脂層平展在水面上，c與水面接觸解析：圖中的e與多糖相連接，因此該物質(zhì)為糖蛋白，而糖蛋白分布于細(xì)胞膜的外側(cè)，在細(xì)胞內(nèi)的細(xì)胞器和突觸小泡等膜結(jié)構(gòu)上不含有糖蛋白，所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：A6.(2010·淮安質(zhì)檢)離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理后，對

5、賴氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細(xì)胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，正確的是 ()A.細(xì)胞對氨基酸的需求發(fā)生變化B.細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性降低D.誘變處理破壞了細(xì)胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系解析：由題意可知，紫外線誘變處理誘發(fā)基因突變，從而導(dǎo)致細(xì)胞膜上運(yùn)載賴氨酸的載體蛋白不能合成或結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，最終導(dǎo)致細(xì)胞不能吸收賴氨酸。答案：B7.NaK泵由4個(gè)亞基(多肽)組成，其中一個(gè)亞基向著細(xì)胞質(zhì)的一面有一個(gè)ATP結(jié)合位點(diǎn)和三個(gè)Na結(jié)合位點(diǎn)，外表面有兩個(gè)K結(jié)合位點(diǎn)。這一過程利用ATP供能，將Na從細(xì)胞內(nèi)逆濃度梯度排出，將K從細(xì)胞外逆濃度梯度運(yùn)入。對此過

6、程的不正確說法是 ()A.Na和K出入細(xì)胞是主動運(yùn)輸?shù)倪^程B.NaK泵是一個(gè)可同時(shí)反向轉(zhuǎn)運(yùn)兩種離子的載體蛋白，該過程與細(xì)胞膜的選擇透過性無關(guān)C.說明細(xì)胞膜具有一定的流動性D.這一過程可能會造成細(xì)胞膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差解析：根據(jù)題干信息，Na和K出入細(xì)胞的過程均消耗ATP，均逆濃度梯度，為主動運(yùn)輸?shù)倪^程。由于運(yùn)輸過程中NaK泵上每次攜帶Na和K數(shù)目不等，故可能會造成細(xì)胞膜內(nèi)外存在電位差，并說明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子及磷脂分子是運(yùn)動的，即細(xì)胞膜具有流動性。此過程還說明細(xì)胞能夠選擇吸收K而排出Na，即與細(xì)胞膜的選擇透過性有關(guān)。答案：B8.(2010·深圳模擬)下表是人體成熟紅細(xì)胞與血漿中的K和M

7、g2在不同條件下的含量比較，據(jù)表分析不確切的是 ()處理前用魚滕酮處理后用烏本苷處理后細(xì)胞內(nèi)血漿中細(xì)胞內(nèi)血漿中細(xì)胞內(nèi)血漿中K145 mmol5 mmol11 mmol5 mmol13 mmol5 mmolMg235 mmol1.4 mmol1.8 mmol1.4 mmol35 mmol1.4 mmolA.魚滕酮對K和Mg2的載體的生理功能均有抑制作用B.烏本苷抑制K的載體的生理功能而不影響Mg2的載體的生理功能C.魚滕酮抑制ATP的合成從而影響K和Mg2的運(yùn)輸D.正常情況下血漿中K和Mg2均通過主動運(yùn)輸進(jìn)入紅細(xì)胞解析：K和Mg2由血漿進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)是逆濃度運(yùn)輸，即為主動運(yùn)輸。經(jīng)魚滕酮處理后，紅細(xì)

8、胞內(nèi)兩種離子的量均有變化，說明魚滕酮對不同離子的影響沒有專一性，即不是作用于不同離子的載體，而是作用于呼吸作用某過程而抑制ATP的合成，從而抑制不同離子的運(yùn)輸。答案：A9.生理學(xué)或醫(yī)學(xué)諾貝爾獎(jiǎng)得主米歇爾教授指出：“絕大多數(shù)疾病都是由于某一特定的膜蛋白缺陷引起的，現(xiàn)在市場上銷售的80%的藥物都是針對膜蛋白，通過與膜蛋白結(jié)合而起作用，只不過有的藥物是活化膜蛋白，而有的是使膜蛋白失活?！币韵驴赡軐儆谀さ鞍资Щ顚?shí)例的是 ()A.淋巴T細(xì)胞分泌物能夠促進(jìn)靶細(xì)胞的自溶裂解B.腎上腺皮質(zhì)激素類藥物地塞米松能鈍化機(jī)體的免疫反應(yīng)C.利用單克隆抗體技術(shù)生產(chǎn)的“生物導(dǎo)彈”能有效殺傷癌細(xì)胞D.抗利尿激素作用于腎臟使尿

9、液大量減少解析：膜蛋白與細(xì)胞膜的功能有關(guān)，活化膜蛋白應(yīng)是增強(qiáng)膜的功能，使膜蛋白失活應(yīng)是降低膜的功能。地塞米松鈍化機(jī)體的免疫反應(yīng)是使膜蛋白失活的實(shí)例。答案：B10.下圖為物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的概念圖，相關(guān)的描述正確的是(雙選) ()A.突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)只能以的方式運(yùn)輸?shù)酵挥|間隙B.和的主要區(qū)別在于過程需要ATP供能C.呼吸抑制劑能影響生長素的運(yùn)輸，說明其運(yùn)輸方式是D.某種物質(zhì)可逆濃度梯度運(yùn)輸，則可作實(shí)例解析：從概念圖看，、分別表示主動運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散。突觸小泡中的神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐的方式運(yùn)輸?shù)酵挥|間隙；協(xié)助擴(kuò)散也需要載體；呼吸抑制劑能影響生長素的運(yùn)輸，說明其運(yùn)輸過程需要ATP供能，是主動運(yùn)輸?shù)奶卣?；?/p>

10、有主動運(yùn)輸能逆濃度梯度運(yùn)輸。答案：BC11.科學(xué)家在研究細(xì)胞膜運(yùn)輸物質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)有下列四種關(guān)系，分別用下圖中四種曲線表示物質(zhì)x的運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸，則與之相符的曲線是(雙選) ()解析：曲線A說明運(yùn)輸速度與物質(zhì)濃度呈正相關(guān)，不受其他因素的限制，應(yīng)為自由擴(kuò)散；曲線B在一定濃度范圍內(nèi)，隨物質(zhì)濃度升高運(yùn)輸速度加快，當(dāng)達(dá)到一定程度后，由于受到載體數(shù)量的限制，運(yùn)輸速度不再增加，而保持穩(wěn)定，說明這種運(yùn)輸需要載體，不是自由擴(kuò)散，可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動運(yùn)輸；曲線C說明運(yùn)輸速度與氧氣濃度無關(guān)，說明這種方式不是主動運(yùn)輸，而是一種被動運(yùn)輸方式(自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散)；曲線D說明運(yùn)輸速度與氧氣濃度有關(guān)，說明這個(gè)過程是需要能量

11、的，只能是主動運(yùn)輸。答案：BD12.一系列實(shí)驗(yàn)證明細(xì)胞膜具有流動性。熒光抗體免疫標(biāo)記實(shí)驗(yàn)就是其中的一個(gè)典型例子。如圖表示了人、鼠細(xì)胞融合的過程，研究中分別將帶有綠色熒光、能與人體細(xì)胞膜上 HLA抗原特異性結(jié)合的抗體和帶有紅色熒光、能與小鼠細(xì)胞膜上H2抗原特異性結(jié)合的抗體放入細(xì)胞培養(yǎng)液中，對人、鼠細(xì)胞進(jìn)行標(biāo)記。下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)的敘述不正確的是(雙選) ()A.要使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，可以適當(dāng)提高細(xì)胞培養(yǎng)液的溫度B.選取不同生物細(xì)胞進(jìn)行融合是因?yàn)橥N細(xì)胞難以融合C.實(shí)驗(yàn)表明不同種細(xì)胞可以雜交，而同種生物細(xì)胞不能進(jìn)行融合D.實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以直接證明細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動解析：該實(shí)驗(yàn)可表明不同種細(xì)胞可以雜交

12、，但沒有說明同種生物細(xì)胞不能融合。溫度可加快細(xì)胞膜的流動，因而可加快細(xì)胞融合過程。答案：BC二、非選擇題13.脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的磷脂雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時(shí)，親水端與疏水端排列是不同的，攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體。(1)將脂質(zhì)體置于清水中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實(shí)說明脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的。(2)脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子結(jié)構(gòu)同時(shí)具有的特點(diǎn)，脂質(zhì)體中裹入DNA就可以作為基因工程的一種工具運(yùn)載體，原因是。(3)由脂質(zhì)體的形成原因及特點(diǎn)分析細(xì)胞膜的基本支架是，同時(shí)也可推測水分子的跨膜運(yùn)輸不是真正的自由擴(kuò)散，它最可能

13、與膜上的成分有關(guān)。美國科學(xué)家彼得·阿格雷試圖從人血紅細(xì)胞、腎小管壁細(xì)胞膜上尋找這種蛋白質(zhì)CHIP28，他以這兩種細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料的最可能依據(jù)是解析：(1)脂質(zhì)體由于親水端在外，疏水端在內(nèi)，因此在水溶液中能穩(wěn)定存在。(2)脂質(zhì)體類似于細(xì)胞膜，易與受體細(xì)胞融合，因此可作為基因工程中的運(yùn)載體。(3)水分子進(jìn)出細(xì)胞是借助于水通道蛋白。答案：(1)穩(wěn)定性(2)親水和疏水脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)類似細(xì)胞膜，易與受體細(xì)胞發(fā)生融合，從而導(dǎo)入目的基因(3)磷脂雙分子層蛋白質(zhì)成熟的紅細(xì)胞除細(xì)胞膜外無其他的膜結(jié)構(gòu)，便于獲得純凈的細(xì)胞膜；而腎小管壁細(xì)胞對水分子的重吸收能力強(qiáng)14.如圖甲表示某生物膜結(jié)構(gòu)，圖中A、B、C、D

14、、E、F表示某些物質(zhì)，a、b、c、d表示物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式。圖乙和圖丙表示物質(zhì)運(yùn)輸曲線，請據(jù)圖回答：(1)若圖甲是癌細(xì)胞的細(xì)胞膜，則膜上含量較正常細(xì)胞減少的物質(zhì)是。(2)若圖甲是線粒體膜，b和c過程運(yùn)輸?shù)臍怏w分別是。b、c運(yùn)輸方式符合圖所表示的物質(zhì)運(yùn)輸曲線。(3)若圖甲表示人體紅細(xì)胞膜，則表示Na、K運(yùn)輸?shù)姆謩e是圖中。Na、K的運(yùn)輸方式符合圖所示曲線。(4)已知紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散，而有人認(rèn)為小腸上皮細(xì)胞以主動運(yùn)輸?shù)姆绞轿掌咸烟?，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以確定。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取甲、乙兩組生理狀況相同的小腸上皮細(xì)胞，放入適宜濃度的含有葡萄糖的培養(yǎng)液中。第二步：甲組細(xì)胞給予正常的呼吸條件，。第三步：

15、。預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析：a.若甲、乙兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率基本相同，則。b. 。解析：(1)D表示糖蛋白，所以含有物質(zhì)D的一側(cè)是細(xì)胞外側(cè)。癌細(xì)胞膜上糖蛋白減少，細(xì)胞易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。(2)線粒體吸收O2，放出CO2，故b是O2，C是CO2，它們的運(yùn)輸方式都是自由擴(kuò)散，與圖乙相符。(3)紅細(xì)胞吸K排Na，故d表示Na的運(yùn)輸，a表示K的運(yùn)輸。(4)協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別在于是否需要能量，因此該實(shí)驗(yàn)的自變量是能量，因變量是物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾?。答案?1)D糖蛋白(2)O2、CO2乙(3)d、a丙(4)第二步：乙組細(xì)胞抑制細(xì)胞呼吸，其他條件都相同第三步：一段時(shí)間后測定兩組細(xì)胞對葡萄糖的吸收速率a.說明小

16、腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式不是主動運(yùn)輸b.若乙組細(xì)胞的吸收速率明顯小于甲組吸收速率，或者完全不吸收，說明小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖的方式是主動運(yùn)輸15.紅細(xì)胞懸液為不透明的紅色液體，而紅細(xì)胞發(fā)生溶血(紅細(xì)胞破裂)后，光線比較容易通過溶液，溶液會逐漸澄清，所以可通過紅細(xì)胞懸液澄清的速度判斷紅細(xì)胞溶血的速度，進(jìn)而判斷物質(zhì)進(jìn)入紅細(xì)胞的速度。請你利用以下實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷葡萄糖和甘油進(jìn)入紅細(xì)胞的速度。材料用具：稀釋的羊紅細(xì)胞懸液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、試管、量筒、計(jì)時(shí)器、試管架、記號筆。(1)實(shí)驗(yàn)步驟： ； ； (2)預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：(寫出3種情況) ； ； 。

17、(3)問題討論：根據(jù)研究得知，0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液都是紅細(xì)胞的等滲溶液，為什么還會使紅細(xì)胞發(fā)生溶血？。若實(shí)驗(yàn)材料改為植物細(xì)胞，則會出現(xiàn)細(xì)胞漲破現(xiàn)象嗎？為什么？。解析：本題考查實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論的預(yù)測。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)，應(yīng)從實(shí)驗(yàn)?zāi)康娜胧?，明確實(shí)驗(yàn)變量是0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液，在安排實(shí)驗(yàn)自變量的基礎(chǔ)上，控制好無關(guān)變量，科學(xué)合理地安排實(shí)驗(yàn)步驟；預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論時(shí)，首先應(yīng)判斷該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)，再組織語言作答。答案：(1)取兩支試管，分別標(biāo)記為A、B分別量取0.3 mol/L的葡萄糖溶液和0.3 mol/L的甘油溶液各10 m