第4章細胞的物質(zhì)輸入和輸出

第2節(jié)生物膜的流動鑲嵌模型

1.下列說法中，與生物膜發(fā)現(xiàn)史不一致的是（）

A.歐文頓在實驗基礎(chǔ)上提出，膜是由脂質(zhì)組成的

B.荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水界

面上鋪展成單分子層，測得單分子層面積為紅細胞表面積的2倍。他

們由此推出：細胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層

C.羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的暗一亮一暗的三層結(jié)

構(gòu)，提出所有的生物膜都是由磷脂一蛋白質(zhì)一磷脂三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的

D.科學家將不同熒光染料標記的人細胞和鼠細胞進行融合，證

明了細胞膜的流動性

答案：C

2-磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、

尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細胞以小油滴的方式

貯油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結(jié)構(gòu)是（）

A?由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi)

B?由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的頭部向著油滴內(nèi)

C-由兩層磷脂分子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與細胞膜完全相同

D?由兩層磷脂分子構(gòu)成，兩層磷脂的頭部相對

答案：A

3.性激素是一種固醇類物質(zhì)，它可以優(yōu)先通過細胞膜擴散到細

胞內(nèi)部，這主要與細胞膜的哪項結(jié)構(gòu)有關(guān)（）

A.①B.②C.③D.②③

答案：A

4.植物的花粉四處飛揚，卻只有落在同種植物的柱頭上才會萌

發(fā)，落到其他植物的柱頭上不會萌發(fā)。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，以上事實是由于

細胞之間存在著識別作用，這種識別作用與細胞膜的哪種成分有關(guān)

（）

A.糖蛋白B.磷脂

C.糖脂D.膽固醇

答案：A

5-下列有關(guān)細胞膜的敘述中不正確的是（）

A?細胞膜具有全透性

B-細胞膜具有一定的流動性

C-細胞膜具有識別功能

D?細胞膜的兩側(cè)結(jié)構(gòu)不對稱

答案：A

6.脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的脂質(zhì)雙層膜的趨

勢而制備的人工膜,單層脂分子鋪展在水面上時，極性端（親水）與非

極性端（疏水）的排列是不同的，攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體

（如圖甲所示）。

圖甲

（1）將脂質(zhì)體置于清水中，一段時間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體

積沒有變化，這一事實說明____________________________________

（2）圖乙表示細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)圖，請據(jù)圖回答下列問題：

圖乙

①該結(jié)構(gòu)具有的功能特性是

②有些有機溶劑，如苯酚，可溶解B造成膜的損傷，增加膜的

通透性，B的完整化學名稱是________________o動物細胞吸水膨脹

時，B的厚度變小，說明B具有_________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________O

答案：（1）脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的穩(wěn)定性

（2）①選擇透過性②磷脂，雙分子層一定的流動性

A級基礎(chǔ)鞏固

1.下列說法正確的是（）

A.歐文頓通過化學分析的方法提出了“膜是由脂質(zhì)組成的”

B.生物膜的“蛋白質(zhì)一脂質(zhì)一蛋白質(zhì)"靜態(tài)結(jié)構(gòu)模型不能解釋

易溶于脂質(zhì)的物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細胞膜

C.流動鑲嵌模型是由桑格和羅伯特森共同提出的

D.建立生物膜模型過程中，實驗技術(shù)的進步起了關(guān)鍵性的推動

作用

解析：歐文頓通過實驗提出了“膜是由脂質(zhì)組成的“，20世紀

初科學家才經(jīng)化學分析表明膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。靜態(tài)結(jié)構(gòu)

模型不能解釋細胞的生長、變形蟲的變形運動等流動性問題。流動鑲

嵌模型由桑格和尼克森提出。

答案：D

2?某科學家將一種細胞的最外層進行化學分析，得到糖類、脂

質(zhì)、蛋白質(zhì)，由此可以判斷該細胞是（）

A?藍藻細胞B.植物細胞

C?動物細胞D.大腸桿菌

解析：糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)是細胞膜的組成成分。藍藻細胞和大

腸桿菌都屬于原核細胞，它們的最外面是肽聚糖構(gòu)成的細胞壁；植

物細胞最外面則是纖維素和果膠構(gòu)成的細胞壁。

答案：c

3.透析型人工腎中起關(guān)鍵作用的是人工合成的膜材料——血液

透析膜，其作用是能把病人血液中的代謝廢物透析掉，血液透析膜模

擬了生物膜的（）

A.流動性特點B.信息交流功能

C.磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)D.選擇透過功能

解析：血液透析膜是從功能上模擬生物膜的選擇透過性，濾去代

謝廢物并保留營養(yǎng)物質(zhì)，達到凈化血液的目的。血液透析膜不要求具

有生物膜的流動性和磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)，不具有信息交流功能。

答案：D

4?研究人員發(fā)明了一種聚聯(lián)乙快細胞膜識別器，它在接觸到細

菌、病毒時可以發(fā)生顏色變化，用以檢測細菌和病毒。它是通過物

理力把類似于細胞膜上具有分子識別功能的物質(zhì)鑲嵌到聚聯(lián)乙快囊

泡中，組裝成納米尺寸的生物傳感器。這類被鑲嵌進去的物質(zhì)很可能

是（）

A?抗體B.運載體

C?糖蛋白D.單鏈DNA

解析：根據(jù)題干可知，被鑲嵌進去的物質(zhì)位于細胞膜上，且具有

識別功能，因此是糖蛋白，C項正確。

答案：C

5.下圖為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)和部分功能示意圖，請據(jù)圖回答:

⑴結(jié)構(gòu)②是構(gòu)成細胞膜的基本支架，其名稱是

(2)構(gòu)成細胞膜的結(jié)構(gòu)②和③大多是可以運動的，這說明細胞膜

的結(jié)構(gòu)特點是具有o

(3)細胞膜的功能特點是________________________________o

(4)葉綠體、線粒體、高爾基體等細胞器中均有與此相似的結(jié)構(gòu),

但執(zhí)行的具體功能卻有很大區(qū)別，其主要原因在于膜結(jié)構(gòu)上的

不同。細胞中核膜、各種細胞器的膜及細胞膜統(tǒng)稱為

解析：(1)磷脂雙分子層是構(gòu)成細胞膜的基本支架，蛋白質(zhì)分子

分布在其中。

(2)磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的運動性是細胞膜具有流動性的基

礎(chǔ)。

(3)細胞在吸收物質(zhì)上具有選擇性，這與細胞膜上蛋白質(zhì)的種類

和數(shù)量有關(guān)。

(4)細胞膜與其他生物膜在物質(zhì)組成上是類似的，而膜的功能復

雜程度是與膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量密切相關(guān)的；各種生物膜共同組

成了生物膜系統(tǒng)。

答案：(1)磷脂雙分子層(2)一定的流動性

(3)選擇透過性(4)蛋白質(zhì)生物膜系統(tǒng)

[B級能力訓練]

6.將人的紅細胞中的磷脂全提取出來，在空氣一水界面上鋪成

單分子層，單分子層表面積相當于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

解析：人的肝細胞、蛙的紅細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞中含有細

胞膜、多種細胞器膜以及核膜，將磷脂成分全部提取出來，在空氣一

水界面上鋪成單分子層，測得單分子層的表面積大于細胞膜表面積的

兩倍；大腸桿菌屬于原核細胞只有細胞膜，沒有其他膜結(jié)構(gòu)，所以磷

脂分子的面積是細胞膜表面積的兩倍，D正確。

答案：D

7.將大量磷脂分子放入清水中，攪拌后，不可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是

（）

解析：依據(jù)“相似相溶”原理，磷脂分子不可能散亂地,分布在

水中。

答案：A

8.羅伯特森大膽提出生物膜的模型：所有的生物膜都由蛋白質(zhì)

—脂質(zhì)一蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，電鏡下看到的中間亮層是脂質(zhì)分子，

兩邊暗層是蛋白質(zhì)分子。這一觀點的局限性最主要在于（）

A.不能解釋生物膜的化學組成

B.不能解釋生物膜成分的相似性

C.不能解釋脂質(zhì)類物質(zhì)較容易跨膜運輸

D.不能解釋變形蟲的變形運動

解析：羅伯特森較科學地說明了細胞膜的構(gòu)成，但其還沒有說明

這種結(jié)構(gòu)的特點，所以其能科學地解釋生物膜的化學組成、生物膜成

分的相似性以及脂質(zhì)類物質(zhì)較容易跨膜運輸?shù)葐栴}，但這個靜態(tài)的結(jié)

構(gòu)不能科學地闡述變形蟲的變形運動。

答案：D

9.對某動物細胞進行熒光標記實驗，如下示意圖所示，其基本

過程：①用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。

②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）。③

停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復,即出現(xiàn)了斑點。

上述實驗不能說明的是（）

A.細胞膜具有流動性

B.熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合

C.根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾?/p>

D.根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動速率

解析：根據(jù)圖示信息，放射性的熒光物質(zhì)用激光束照射時熒光消

失，停止照射熒光恢復，說明熒光物質(zhì)并沒有跨膜運輸。細胞膜具有

流動性，激光束照射可加快細胞膜的流動性。

答案：C

10?物質(zhì)通過細胞膜與膜的流動性有密切關(guān)系。為了探究溫度對

膜流動性的影響，做了以下實驗：分別用紅色、綠色熒光劑標記人和

鼠細胞膜上的蛋白質(zhì)，然后讓兩個細胞在37℃下融合，40min后，

發(fā)現(xiàn)融合后細胞膜上的紅色熒光和綠色熒光均勻相間分布。有人認為

該實驗沒有完成，請你繼續(xù)完成探究實驗：

①補充未完成步驟：分別將等量細胞放在℃、

℃的條件下重復上述實驗。

②請指出可以從哪兩個方面來觀察實驗結(jié)果：

b?o

③請預測該實驗最可能得出的結(jié)論：O

解析：細胞膜具有流動性，其原因是組成細胞膜的蛋白質(zhì)分子和

磷脂分子大多是可以運動的。這種運動實質(zhì)上是一種熱運動，所以溫

度升高時，細胞膜的流動性增大。依據(jù)該實驗的研究目的——探究溫

度對膜流動性的影響，可確定實驗的自變量是溫度的高低，故實驗至

少要設(shè)置三組(溫度低于、等于或高于37℃),進行相互對照。然后觀

察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細胞膜上分布的情況以及紅色和綠色熒光

物質(zhì)在細胞膜上均勻分布時所需要的時間。最終得，出結(jié)論在一定溫

度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，細胞膜的流動性加強。

答案：①20(溫度低于37℃即可)60(溫度高于37c即可)

②a.相同時間之后，觀察紅色和綠色熒光物質(zhì)在細胞膜上分布的

情況

b?比較紅色和綠色熒光物質(zhì)在細胞膜上均勻分布時所需要的時

間

③在一定溫度范圍內(nèi)，隨著溫度的升高，細胞膜的流動性加強

11?人們已經(jīng)通過化學實驗證明了細胞膜中含有磷脂分子?，F(xiàn)在

請你設(shè)計一個實驗驗證細胞膜中含有蛋白質(zhì)成分。

(1)實驗課題：驗證細胞膜