3.1 细胞膜――系统的边界(新人教版必修1)

1.体验制备细胞膜的方法实验中，实验材料选用哺乳动物成熟的红细胞，关键原因是哺乳动物成熟的红细胞（）A.是动物细胞B.有细胞核C.有各种细胞器D.无细胞核和细胞器【解析】选D。本实验之所以选择哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料，原因就是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器，这样红细胞吸水涨破后剩余的是较纯的细胞膜，避免了核膜及各种细胞器膜的干扰。2.下列有关细胞膜的叙述，不正确的是()A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同C.组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D.细胞膜中含有少量糖类【解析】选B。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，糖类含量较少。脂质中含量最多的是磷脂。蛋白质的种类和数量与细胞膜的功能有关，功能越复杂，其种类和数量越多，反之越少。3.（2010·玉溪高一检测）细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。下列有关这一功能的理解，不正确的是()A.细胞需要的物质可以进入细胞B.细胞不需要或对细胞有害的物质一般不能进入细胞C.细胞中的成分如核酸等不会流失到细胞外D.由于细胞膜的存在，致病的病毒、细菌等都不能进入细胞【解析】选D。细胞膜控制物质进出的功能表现在细胞需要的物质可以进入细胞，不需要的或对细胞有害的物质一般不能进入细胞，细胞内的核酸等大分子物质不能流失到细胞外。但细胞膜控制物质进出的功能具有相对性，致病的病毒、细菌等也能进入细胞。4.下列生物的活体细胞中含有纤维素的是()A.西瓜果肉细胞B.人的表皮细胞C.草履虫细胞D.变形虫细胞【解析】选A。纤维素是植物细胞内特有的多糖，是构成植物细胞壁的主要成分之一，B、C、D中细胞均为动物细胞，无细胞壁。5.回顾本节知识，思考以下问题：（1）细胞膜主要由________组成，还有少量的_____。其中_____约占细胞膜总量的50%，_____约占40%，____占2%～10%。（2）功能越复杂的细胞膜，蛋白质_____就越多。（3）在细胞的化学起源过程中，_______的出现成为至关重要的阶段，它将____分隔开，产生了原始细胞，并成为_____的系统，保障了__________的相对稳定。（4）在多细胞生物体内，细胞之间的协调性不仅依赖于_______，也有赖于_______。（5）植物细胞细胞膜的外面还有一层_______，它的主要化学成分是_______，对植物细胞起_________的作用。【解析】细胞膜的成分主要为脂质和蛋白质，糖类含量较少，蛋白质与细胞膜的功能是密切相关的，在细胞膜的功能中，将细胞与外界环境分隔开，保障了内部环境的相对稳定；进行细胞间的信息交流，使细胞之间更加协调。植物细胞最外层为细胞壁，对细胞起支持和保护作用。答案：（1）脂质和蛋白质糖类脂质蛋白质糖类（2）种类和数量（3）膜生命物质与外界环境相对独立细胞内部环境（4）物质和能量的交换信息的交流（5）细胞壁纤维素和果胶支持和保护【典例1】据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能A.细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B.细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞C.细胞膜具有信息交流的功能D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质【思路点拨】本题主要考查细胞膜的功能，解答本题应突破以下几点：【自主解答】选C。细胞膜的功能可分为三种，即：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。细胞膜受体的本质为糖蛋白，具有细胞识别功能，可接受外界信息，体现了细胞膜具有信息交流的功能。细胞膜的主要组成成分为脂质和蛋白质，脂质中磷脂最丰富，细胞膜的功能与蛋白质密切相关，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类就越多。细胞膜功能与成分是两个不同的概念，应区分开。【典例2】为获得较纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助完成下列实验分析并回答相关问题。（1）最好选取人体哪种细胞做实验()A.成熟红细胞B.神经细胞C.白细胞D.口腔上皮细胞（2）你选择该材料的原因是______________。（3）将选取的材料放入______中，一段时间后细胞将破裂。（4）经过（3）的实验步骤后，可用下列哪些方法进一步获得较纯净的细胞膜（）A.静置B.加热C.离心D.过滤（5）通过有关方法，测得多种细胞膜的化学成分，制作图形如下：据图分析各种生物的细胞膜的化学组成：①共同点：_______________________；②主要区别：_____________________。【思路点拨】本题主要考查细胞膜的制备及化学成分的分析，解答本题可以从以下方面着手：【标准解答】（1）（2）哺乳动物成熟红细胞内无细胞核和众多细胞器，故利于提取较纯净的细胞膜。（3）动物细胞在水中会吸水涨破，其内容物流出，即可得到细胞膜。（4）由于内容物与细胞膜密度不同，可通过离心、过滤获得较纯净的细胞膜。（5）从柱形图可看出，各种细胞膜中都含有蛋白质、脂质和糖类，但是这三种成分的含量比例却不同，这与细胞膜的功能有关。答案:（1）A（2）成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器（3）蒸馏水（4）C、D（5）①都含有蛋白质、脂质和糖类，且蛋白质、脂质含量较高，糖类含量较低②不同生物膜蛋白质的含量不同1.(2009·广东理基)细胞膜上一般不含()A.胆固醇B.磷脂C.糖蛋白D.血红蛋白【解析】选D。细胞膜的成分主要是脂质（磷脂最丰富）和蛋白质，还有少量糖类，胆固醇也是构成细胞膜的重要成分，血红蛋白位于红细胞的内部，不属于细胞膜的成分。2.（2008·山东高考）某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林试剂并加热，出现砖红色。该成分是（）A.糖脂B.磷脂C.糖蛋白D.脂蛋白【解析】选C。由于该成分与双缩脲试剂反应出现紫色，可判断该成分中有蛋白质，又由于该成分与斐林试剂加热后出现砖红色，说明该成分中含有还原糖，糖类和蛋白质结合可形成糖蛋白。3.（2008·广东高考）下列具有细胞壁的选项是()A.花粉B.红细胞C.神经细胞D.流感病毒【解析】选A。植物的花粉具备植物细胞的结构特点，有细胞壁；红细胞和神经细胞都为动物细胞，无细胞壁；病毒无细胞结构，更谈不上有细胞壁。4.（2007·广东理基）人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是（）A.蛋白质和多糖B.多糖和脂质C.脂质和核酸D.脂质和蛋白质【解析】选D。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量的糖类。一、选择题（共6小题，每小题4分，共24分）1.心肌细胞和小肠绒毛上皮细胞在细胞膜上的不同主要体现在()A.磷脂的含量高低B.蛋白质的含量及种类不同C.糖类的含量及种类不同D.脂质的含量及种类不同【解析】选B。细胞具有多样性，不同细胞的结构不同，导致功能存在差异。细胞膜的不同主要体现在蛋白质的种类和含量的不同。2.下列关于植物细胞细胞壁的说法不正确的是()A.植物细胞都有细胞壁B.细胞壁的化学组成中含有多糖C.细胞壁对植物细胞有支持和保护作用D.细胞壁可控制物质进出细胞【解析】选D。植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，纤维素是多糖，具有支持和保护作用，是全透性的，不能控制物质进出细胞。3.某科学家将一种细胞的最外层进行化学分析，得到糖类、磷脂、蛋白质，由此可以判断该细胞是()A.蓝藻细胞B.月季细胞C.肌肉细胞D.大肠杆菌【解析】选C。糖类、磷脂、蛋白质是细胞膜的组成成分。蓝藻细胞和大肠杆菌都属于原核细胞，它们的最外层是由肽聚糖构成的细胞壁；月季细胞是植物细胞，其最外层是由纤维素和果胶构成的细胞壁；肌肉细胞为动物细胞，其最外层为细胞膜，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类，脂质中磷脂最丰富。4.下列哪一项不属于细胞膜的功能()A.作为系统的边界，维持细胞内部环境的相对稳定B.完成细胞内的各项生命活动C.将细胞内合成的抗体、激素等物质分泌到细胞外D.相邻两个细胞的细胞膜相互接触，进行信息交流【解析】选B。细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，保障了内部环境的相对稳定；细胞膜上还有许多结构来控制物质进出细胞，同时细胞膜上也有许多结构使细胞间进行信息交流。细胞内的各项生命活动是依靠整个细胞完成的。5.作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。图示模型表示细胞甲分泌的激素作用于细胞乙，此过程主要表明了细胞膜的何种功能()A.将细胞与外界环境分开B.控制物质进出细胞C.进行细胞间的信息交流D.促进物质的运输【解析】选C。由图可见，内分泌细胞分泌的激素随血液运输到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞，这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用。6.科学家在制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是（多选）()A.光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜B.植物细胞的细胞膜较薄C.植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐D.植物细胞内会有其他膜结构干扰【解析】选C、D。植物细胞有细胞壁，细胞内含有各种具膜细胞器，给提取既带来难度，又造成干扰，所以用植物细胞作材料提取细胞膜不能获得较纯净的细胞膜。其他生物的细胞膜也都非常薄。二、非选择题（共2小题，共26分）7.（11分）根据图解回答下面的问题：（1）图中反映的是细胞膜的_____功能。（2）图中甲表示的是_________的细胞，乙表示的是_____细胞。（3）图中①表示_____，②表示_____细胞膜上的________，其化学本质是___________。（4）细胞之间除了通过直接接触传递信息外，还可间接传递信息，如内分泌细胞将__________分泌出来后，由_________运输到全身各处，作用于远处的靶细胞。（5）细胞膜除了具备图中所示功能外，还具有__________和____________的功能。【解析】细胞膜的功能之一是能进行细胞间的信息交流，细胞间信息交流的方式多种多样，本题图解表示相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。图中甲表示发出信号的细胞，①表示与膜结合的信号分子；乙表示接收信号的细胞，即靶细胞，②是受体，其化学本质是蛋白质（通常为糖蛋白）。内分泌细胞分泌的物质为激素，激素分泌进入血液后，经血液循环，到达全身各处，作用于靶细胞，从而在细胞间间接传递信息。答案：（1）信息交流（2）发出信号靶（3）与膜结合的信号分子靶受体蛋白质（4）激素血液（5）将细胞与外界环境分隔开控制物质进出细胞8.（15分）人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分。（1）实验课题：________________________。（2）实验目的：利用化学试剂检测细胞膜中的蛋白质。（3）实验原理：__________________________。（4）实验材料：细胞膜样液、稀释的蛋清、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。（5）实验步骤：第一步：取洁净试管2支，编号为甲、乙。第二步：向甲试管中滴加2mL的细胞膜样液，向乙试管中加__________。第三步：向甲、乙两试管中各________________。（6）实验现象：甲试管中颜色_______________________________，乙试管中颜色_______________________________。（7）实验结论：_____________________________。【解析】运用检测蛋白质的原理和实验方法来验证细胞膜中含有蛋白质成分。注意这是验证性实验。实验课题的确定依据本实验的目的，而实验原理则是为完成实验目的而寻找的依据。设计该实验的基本思路可分为四步：第一步：分组并编号；第二步：设计对照实验；第三步：观察现象；第四步：得出结论。根据题目给定的实验材料可确定若细胞膜中有与蛋清和双缩脲试剂发生相同颜色变化的物质，则证明细胞膜中含有蛋白质成分。若将题干中的“验证”改为探究，则甲试管中的现象可呈紫色，也可不呈紫色，得出的实验结论应为两个，即细胞膜中含有蛋白质成分或不含蛋白质成分。答案：