生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式
一、选择题
1．下列对生物膜的结构叙述最科学的是( )
A．所有的生物膜均为蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一个静态的统一结构
B．生物膜中的脂质全为磷脂，且呈双层排布
C．生物膜具有流动性，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层
D．生物膜具有流动性，表现为磷脂双分子层可以运动，但蛋白质不可以运动
解析：选C 构成生物膜的脂质主要是磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇，磷脂双分子层构成膜的基本支架。蛋白质在磷脂双分子层中分布位置有多种，但大多数是运动的。分子的运动决定了生物膜具有一定的流动性。
2．实验表明，正常情况下维生素D可以优先通过细胞膜进入到细胞内部，这是因为( )
A．细胞膜上含有蛋白质分子
B．细胞内维生素D的浓度过低
C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
D．细胞膜上运输维生素D的载体蛋白较多
解析：选C 维生素D的化学本质是脂质中的固醇类物质，根据物质的相似相溶原理，维生素D可以优先通过细胞膜进入到细胞内部，这是因为细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，维生素D跨膜运输方式为自由扩散，不需要载体蛋白。
3．下面是神经细胞的细胞膜结构模式图，其中正确的是( )
解析：选A 细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，排列时具有亲水性的头部排列在外侧，具有疏水性的尾部排列在内侧。蛋白质分子可镶在或贯穿于磷脂双分子层中。
4．细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，能够反映该特点的实例有( )
①白细胞吞噬病菌 ②蛋白质不能被吸收 ③变形虫的变形运动 ④水分子能自由进出细胞 ⑤细胞融合
A．①②③ B．①③⑤
C．②④⑤ D．③④⑤
解析：选B 细胞膜的流动性是指组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是可以运动的，白细胞吞噬病菌、变形虫的变形运动以及细胞融合都能够反映这一特点。
5．人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋
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浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动运输进入该细胞的是( )
A．CO2 B．O2 C．K＋ D．Na＋
解析：选C O2和CO2进出细胞的方式是自由扩散；Na＋顺浓度进入细胞的方式是协助扩散；K＋逆浓度进入细胞的方式是主动运输。
6．如图表示真核生物细胞膜的组成与结构，与此相关的叙述，错误的是( )
A．图中物质甲表示蛋白质，物质乙表示多糖，物质丙表示磷脂
B．具有①的一侧可能为细胞膜的外侧，也可能为细胞膜的内侧
C．③在不同细胞的细胞膜中种类不同
D．②和大多数的③是可以运动的
解析：选B ①表示糖蛋白，具有糖蛋白的一侧一定是细胞膜的外侧；根据元素组成及细胞膜成分可知，甲、乙、丙分别表示蛋白质、多糖和磷脂；③表示蛋白质，蛋白质是细胞膜功能的体现者，功能不同的细胞，其细胞膜中蛋白质种类不同；磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。
7．下图表示两种不同的运输方式，关于这两种运输方式的叙述，错误的是( )
A．图甲和图乙表示的运输方式都需要载体蛋白的协助
B．限制图甲表示的运输方式的因素是载体数量和能量
C．氧气浓度能影响图乙表示的运输方式而不影响图甲表示的运输方式
D．图甲表示的运输方式属于被动运输
解析：选B 根据图甲和图乙的运输条件可以推出图甲表示的运输方式是协助扩散，属于被动运输；图乙表示的运输方式不仅需要载体蛋白，还需要消耗能量，属于主动运输。然后再根据已知的运输方式逆向推出两种运输方式的限制条件。
二、非选择题
8．下图表示细胞膜结构示意图及物质出入细胞膜的方式，请根据图回答问题：
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(1)脂溶性物质容易通过细胞膜，主要与构成细胞膜的________有关(填图甲中号码)。
(2)白细胞能改变形状穿过毛细血管壁，到达炎症部位吞噬病菌，这说明________________________________________________________________________。
(3)人的小肠上皮细胞可以吸收葡萄糖，而不吸收比葡萄糖相对分子质量小的木糖，这说明了________________，这种特性与图甲中的________(填图甲中号码)有关。
(4)假如该细胞膜表示胃上皮细胞膜，酒精通过时可用图甲中________表示；假如该细胞膜表示小肠上皮细胞膜，吸收K＋可用图甲中________表示。
(5)图乙所示方式可表示图甲中的__________。
解析：图甲为细胞膜结构示意图，a、e为主动运输，其中e为排出，a为吸收；①为蛋白质分子，③为磷脂双分子层。图乙中物质可逆浓度梯度从细胞外向细胞内运输，可见是主动运输过程。
答案：(1)③ (2)细胞膜具有一定的流动性 (3)细胞膜具有选择透过性 ① (4)b a (5)a
一、选择题
1．科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，这些事实说明了组成细胞膜的物质中有( )
A．糖类和脂质 B．糖类和蛋白质
C．蛋白质和脂质 D．蛋白质和核酸
解析：选C 根据“相似相溶”原理以及酶具有专一性的特性，可以得知细胞膜中含有脂质和蛋白质。
2．将大量磷脂分子放入清水中，搅拌后，下列图示现象不可能出现的是( )
解析：选A 依据“相似相溶”原理，磷脂分子不可能散乱地分布在水中。
3．下列关于图中序号的叙述，正确的是( )
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A．①和②所示的过程都需要消耗能量
B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C．大分子物质只有通过①过程才能进入细胞
D．氨基酸进入组织细胞与过程②有关
解析：选B 由图可知，①表示主动运输；②表示协助扩散；③、④分别表示协助扩散与主动运输的实例。协助扩散不需要消耗能量，顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助；只有主动运输能逆浓度梯度运输物质；大分子物质通过胞吞进入细胞，不能通过主动运输；氨基酸进入组织细胞属于主动运输，与①有关。
4．如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性，则物质X的运输速率迅速下降，如果抑制呼吸作用，却对运输速率没有影响。对该物质运输方式的叙述错误的是( )
A．该方式是被动运输
B．与甘油进入细胞的方式相同
C．该方式是顺浓度梯度运输的
D．葡萄糖进入红细胞通常为该种方式
解析：选B 根据协助扩散需要载体蛋白的协助和不需要消耗能量的特点，确定该物质运输方式属于协助扩散，为被动运输；甘油进入细胞的方式是自由扩散，所以方式不同；由于物质X出入细胞时不需要消耗能量，所以是顺浓度梯度运输的；葡萄糖进入红细胞需要载体蛋白协助，但不消耗能量，为协助扩散。
5.如图是测定了某种生物的细胞对甲、乙两种物质吸收速率与该物质浓度的关系绘制成的曲线，仔细分析后，你认为下列四种说法中正确的是( )
A．甲物质是主动运输，乙物质是自由扩散
B．甲物质是自由扩散，乙物质可能是主动运输
C．乙醇进入细胞的方式与乙物质相同
D．K＋进入细胞的方式与甲物质相同
解析：选B 题图中甲物质随着物质浓度的增大而吸收速率加快，说明其运输方式为自由扩散；乙物质的运输方式具有载体蛋白饱和效应，为协助扩散或主动运输；乙醇和K＋进入细胞的方式分别为自由扩散和主动运输。
6．下图表示细胞膜的亚显微结构，有关a和b为两种物质的运输方式，叙述正确的是( )
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A．不同物种的细胞中①②③的种类均不相同
B．a物质进入细胞的方式是自由扩散，b物质进入细胞的方式是主动运输
C．若图示为红细胞的细胞膜，则a可代表O2，b可代表葡萄糖
D．该图可以表示细胞内的其他生物膜结构
解析：选B ①②和③分别指糖蛋白、磷脂双分子层、载体蛋白，不同物种的细胞中磷脂双分子层是相同的；a物质的运输不需载体蛋白和能量，属于自由扩散，b物质的运输需要能量和载体蛋白，属于主动运输；红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，不需要能量；细胞器膜上没有糖蛋白，只有细胞膜上有糖蛋白。
7．由受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如图所示，下列有关叙述不正确的是( )
A该过程以膜的流动性为基础
B．由受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能
C．Na＋、K＋等无机盐离子也可通过此方式运输
D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：选C 由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na＋、K＋为小分子物质，不能通过此种方式运输。
二、非选择题
8．下图是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输方式示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨细胞膜的亲水性通道，具有离子选择性。请仔细观察图示回答有关问题：
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(1)很多研究结果都能够有力地支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一理论。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ]____________(方框里填标号)。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，当盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外。经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是__________。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后，其对Ca2＋的吸收明显减少，但对K＋、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上运输Ca2＋的[ ]____________的活性。
(4)柽柳是一种泌盐植物，其叶子和嫩枝可以将吸收于植物体内的盐分排出。现欲判断柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育状况相同的柽柳植株，放入适宜浓度的含有Ca＋、K＋的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组___________________________________。
c．一段时间后，测定_____________________________________________________。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明______________________________。
b．若乙组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率明显________甲组，说明________________________________________________________________________。
解析：(1)由题意可知，细胞膜组成成分中有脂质分子，结合图示分析，该物质应为[甲]磷脂分子。(2)②途径是通过载体蛋白的协助进行的，鲨鱼体内多余的盐分可在载体蛋白的协助下由高浓度的细胞膜内侧运输到低浓度的细胞膜外侧，因此其跨膜运输的方式应为协助扩散。(3)蟾蜍的心肌细胞对Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收都是通过主动运输进行的，运输这些物质的载体蛋白的种类各不相同，“施加某种毒素后，其对Ca2＋的吸收明显减少，但对K＋、C6H12O6的吸收不受影响”说明该毒素只抑制了心肌细胞膜上运输Ca2＋的[乙]载体蛋白的活性。
(4)主动运输和被动运输相比，前者需要消耗能量，后者不需消耗能量。本实验可通过控制供能的多少来确定柽柳吸收无机盐的方式。若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明柽柳对无机盐的吸收不需消耗能量，应为被动运输；若乙组吸收速率明显小于甲组，则说明柽柳从土壤中吸收无机盐需要消耗能量，应为主动运输。
答案：(1)甲 磷脂分子 (2)协助扩散 (3)乙 载体蛋白 (4)①b.完全抑制有氧呼吸 c．两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率 ②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输 b．小于 柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
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