图1为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。
(1)细胞膜的主要成分是_____ 和_______ ,与植物细胞相比,动物细胞中还有的成分是_______ 。图中的结构模型为目前被公认的细胞膜模型,称为________ 。
(2)图1中_______ (填图1中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是______ 。
(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,加速其对血糖的摄取和利用,从而降低血糖浓度,胰岛素作用于靶细胞,需要与靶细胞膜表面的_______ 结合,才能将信息传递到细胞内。除了通过激素传递信息之外,细胞间还可以通过_______ 、_______ 等方式传递信息。
(4)细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,需要小窝蛋白的辅助,图2中小窝蛋白分为三段,中间区段主要由__________ (填亲水性或疏水性)的氨基酸残基组成。细胞膜内陷形成囊状的小窝,说明细胞膜具有________ 。
(1)细胞膜的主要成分是
(2)图1中
(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,加速其对血糖的摄取和利用,从而降低血糖浓度,胰岛素作用于靶细胞,需要与靶细胞膜表面的
(4)细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,需要小窝蛋白的辅助,图2中小窝蛋白分为三段,中间区段主要由
更新时间:2023-12-10 09:49:24
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【推荐1】下图一表示细胞通过形成的囊泡向细胞外运输蛋白质C的过程,该囊泡是由高尔基体形成的;图二为细胞核的结构模式图,图中标号表示相关的物质或结构。请回答下列问题:
(1)囊泡膜的主要成分是______ ,蛋白质A、B、C的分子结构和功能____ (填相同或不相同)。图中的囊泡能够精确地将细胞内的“货物’’运送并分泌到细胞外,据图推测其可能的原因是______ ,此过程体现了细胞膜具有______ 的功能。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞______ 的控制中心,这些功能与图二中的______ (填标号)有关,图二中结构②的作用是________________________ 。
(1)囊泡膜的主要成分是
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞
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【推荐2】阅读下列材料,并完成下列问题。
材料1 1895年,欧文顿发现:凡溶于脂质的物质容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。
(1)欧文顿根据实验结果得出了“________ ”的推论。
(2)如何进一步研究确定细胞膜的脂质成分的类型?________
材料2 1953年,丹尼利和戴维森研究细胞膜表面张力,发现细胞膜表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由于人们发现油脂滴表面如果吸附蛋白质成分,则表面张力会降低。
(3)推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有________ 。
材料3 科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的化学组成如下表:
(4)请概述细胞膜的组成成分?________
材料4 1917年,科学家朗缪尔把溶有膜脂的挥发性溶剂倾倒在水面上,溶剂挥发掉,而脂类分子可在水面上铺开成一层,并且测出脂分子的极性一端被吸附在水分子上,而非极性一端直立在水面上(如图)。
(5)朗缪尔实验说明组成细胞膜的脂质有何特点?________
(6)细胞内外均为水环境,磷脂分子应如何分布?________
材料5 1925年,戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得磷脂单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
(7)推论:细胞膜中的磷脂分子排列为________ 。
材料6 1959年,罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗—亮—暗的三层结构,测定细胞膜的厚度为7~8 nm,恰好是单层磷脂膜厚度的两倍,而按照“三明治”模型,加上两侧的蛋白质,膜的总厚度应当超过20 nm。
材料7 物理科学家在低温下将细胞膜切开,升温后暴露两层磷脂之间的断裂面(冰冻蚀刻法),发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。
(8)罗伯特森的蛋白质—脂质—蛋白质的静态膜结构模型能解释膜的哪些功能?不能解释哪些功能?________
(9)根据电镜照片和膜厚度的证据,请对细胞膜结构提出你的猜测。________
材料8 人—鼠细胞融合实验
(10)人—鼠细胞融合实验说明了什么?________
(11)基于以上材料,总结辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的结构要点。________
材料1 1895年,欧文顿发现:凡溶于脂质的物质容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质不容易穿过细胞膜。
(1)欧文顿根据实验结果得出了“
(2)如何进一步研究确定细胞膜的脂质成分的类型?
材料2 1953年,丹尼利和戴维森研究细胞膜表面张力,发现细胞膜表面张力明显低于油—水界面的表面张力。由于人们发现油脂滴表面如果吸附蛋白质成分,则表面张力会降低。
(3)推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有
材料3 科学家陆续测定了不同细胞的生物膜的化学组成如下表:
生物膜 | 蛋白质/% | 脂类/% | 糖类/% |
人的CNS髓鞘 | 20 | 79 | 少 |
人的红细胞膜 | 49 | 43 | 8 |
大鼠的肝细胞核膜 | 59 | 35 | 2.9 |
内质网膜 | 67 | 33 | 少 |
线粒体外膜 | 52 | 48 | 少 |
线粒体内膜 | 76 | 24 | 少 |
材料4 1917年,科学家朗缪尔把溶有膜脂的挥发性溶剂倾倒在水面上,溶剂挥发掉,而脂类分子可在水面上铺开成一层,并且测出脂分子的极性一端被吸附在水分子上,而非极性一端直立在水面上(如图)。
(5)朗缪尔实验说明组成细胞膜的脂质有何特点?
(6)细胞内外均为水环境,磷脂分子应如何分布?
材料5 1925年,戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得磷脂单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。
(7)推论:细胞膜中的磷脂分子排列为
材料6 1959年,罗伯特森利用电子显微镜拍摄到了细胞膜的图像为暗—亮—暗的三层结构,测定细胞膜的厚度为7~8 nm,恰好是单层磷脂膜厚度的两倍,而按照“三明治”模型,加上两侧的蛋白质,膜的总厚度应当超过20 nm。
材料7 物理科学家在低温下将细胞膜切开,升温后暴露两层磷脂之间的断裂面(冰冻蚀刻法),发现蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中。
(8)罗伯特森的蛋白质—脂质—蛋白质的静态膜结构模型能解释膜的哪些功能?不能解释哪些功能?
(9)根据电镜照片和膜厚度的证据,请对细胞膜结构提出你的猜测。
材料8 人—鼠细胞融合实验
(10)人—鼠细胞融合实验说明了什么?
(11)基于以上材料,总结辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型的结构要点。
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【推荐3】科研人员对哺乳动物成熟红细胞的细胞膜进行了相关研究。
(1)将红细胞置于________ 中,细胞膜破裂释放出内容物,这时的红细胞仍然保持原本的基本形状和大小,这种结构称为红细胞影。科研人员为研究红细胞膜上相关蛋白质的功能,用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下:(“+ ”表示有,“-”表示无)
由上述结果可以推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的膜蛋白主要是___ 。
(2)下图是红细胞膜上的Na+、K+-ATP酶的结构示意图。
由图可以看出,构成细胞膜的基本支架是______ 。哺乳动物成熟红细胞膜上Na+、K+-ATP酶的主要功能是把红细胞________ 呼吸产生的ATP水解,通过__________ 方式排出Na+吸收K+,从而维持红细胞内高K+低Na+的离子浓度梯度,由此可知Na+、K+-ATP酶具________ 的作用。
(1)将红细胞置于
实验处理 | 膜蛋白名称 | 处理后红细胞影的形状 | |||||
血影 蛋白 | 锚 蛋白 | 带3 蛋白 | 带4.1蛋白 | 肌动蛋白 | 血型 糖蛋白 | ||
试剂甲处理后 | - | + | + | + | - | + | 变得不规则 |
试剂乙处理后 | + | + | - | + | + | - | 还能保持 |
由上述结果可以推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的膜蛋白主要是
(2)下图是红细胞膜上的Na+、K+-ATP酶的结构示意图。
由图可以看出,构成细胞膜的基本支架是
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【推荐1】科学家为了研究蛋白 A 的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实 验,处理及结果见下表。
(1)将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的_____ 进入卵母细胞。
(2)将蛋白 A 的 mRNA 注入卵母细胞一定时间后,该 mRNA_____ 的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积_____ 。
(3)与Ⅱ组细胞相比,Ⅲ组细胞对水的通透性_________ ,说明 HgCl2 对蛋白A的功能有_____________ 作用。比较Ⅲ、Ⅳ组的结果,表明试剂 M 能够使蛋白 A 的功能_____ 。推测 HgCl2 没有改变蛋白 A 的氨基酸序列,而是破坏了蛋白 A 的_____ 。
(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的_____ 结合,可促进蛋白 A 插入肾小管上皮细 胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收。
(5)综合上述结果,可以得出_____ 的推论。
实验组号 | 在等渗溶液中进行的处理 | 在低渗溶液中测定卵细胞的 水通透速率(cm/s×10-4) |
Ⅰ | 向卵母细胞注入微量水(对照) | 27.9 |
Ⅱ | 向卵母细胞注入蛋白 A 的 mRNA | 210.0 |
Ⅲ | 将部分Ⅱ细胞放入含 HgCl2 的等渗溶液中 | 80.7 |
Ⅳ | 将部分Ⅲ细胞放入含试剂 M 的等渗溶液中 | 188.0 |
(1)将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的
(2)将蛋白 A 的 mRNA 注入卵母细胞一定时间后,该 mRNA
(3)与Ⅱ组细胞相比,Ⅲ组细胞对水的通透性
(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的
(5)综合上述结果,可以得出
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【推荐2】2013年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家詹姆斯·罗思曼、兰迪·谢克曼以及德国科学家托马斯·聚德霍夫,以表彰他们发现细胞的“囊泡运输调控机制”。如图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题:
(1)溶酶体起源于乙________ (细胞器名称)。除了图中所示的功能外,溶酶体还能够分解________________ ,以保持细胞的功能稳定。
(2)脂溶性物质容易透过细胞膜,表明细胞膜的主要成分中有________________ 。
(3)COPⅡ具膜小泡负责从甲________________ (细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的________________ 可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有________________ 的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时,将与靶细胞膜上的________ 结合,引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有________________ 的功能。
(1)溶酶体起源于乙
(2)脂溶性物质容易透过细胞膜,表明细胞膜的主要成分中有
(3)COPⅡ具膜小泡负责从甲
(4)囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有
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【推荐3】肾内集合管细胞膜上具有AQP2、AQP3、AQP4等多种水通道蛋白。抗利尿激素(ADH)会通过调控AQP2的数量来调节水的重吸收,有关过程如下图所示,其中①-③表示体液成分,a、b表示囊泡的不同转运途径。请据图回答下列问题。
(1)图中①-③中属于内环境的有___ ;集合管细胞之间通过封闭小带紧密连接,有效防止了___ (填图中数字)与集合管内原尿的混合。
(2)ADH合成场所在___ ,若图中“某种刺激”引起尿量减少,此时___ 产生渴觉,ADH的释放量___ ,并与集合管细胞膜上的X特异性结合,引发细胞内一系列反应,据此推测X的化学本质是___ 。
(3)水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是___ 。若正常人一次性快速饮用1000mL纯净水,b过程将会___ (填“增强”、“减弱”或“基本不变”)。
(4)若人体在正常饮水情况下尿量超过3L/d,则可能患有尿崩症。尿崩症是指由于某些因素导致肾小管重吸收水的功能出现障碍而引起疾病的统称。下列有关引发人体尿崩原因的分析,合理的有___ 。
①自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
②下丘脑的损伤导致垂体合成和分泌的抗利尿激素量不足
③控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞膜上的AQP2增多
④含AOP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
(1)图中①-③中属于内环境的有
(2)ADH合成场所在
(3)水分子通过AQP快速通过细胞膜的运输方式是
(4)若人体在正常饮水情况下尿量超过3L/d,则可能患有尿崩症。尿崩症是指由于某些因素导致肾小管重吸收水的功能出现障碍而引起疾病的统称。下列有关引发人体尿崩原因的分析,合理的有
①自身产生的抗体与ADH受体特异性结合,导致集合管细胞对ADH不敏感
②下丘脑的损伤导致垂体合成和分泌的抗利尿激素量不足
③控制合成AQP2的基因过量表达,导致集合管细胞膜上的AQP2增多
④含AOP2的囊泡上缺乏某些蛋白,导致AQP2无法定位到集合管细胞的特定位置
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【推荐1】下图1为细胞膜的结构模式图,图2是与小肠上皮细胞有关的葡萄糖、Na+跨膜运输的示意图,其中a、b、c表示转运蛋白,“□”“▽”的个数代表分子(或离子)的浓度。据图分析回答(“[ ]”内填序号,“______”上填文字):
(1)图1中细胞膜的结构模型被称为________ ,其基本支架为[ ]______ ,科学家用该模型很好地解释了生物膜的结构及特点。细胞外侧为_______ (填“甲侧”或“乙侧”)。
(2)分析图2可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是__________ ,运出小肠上皮细胞的方式是________ ;Na+进入小肠上皮细胞的主要方式是_______ ,运出小肠上皮细胞的方式是_____ 。
(3)木糖为五碳糖,细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这说明细胞膜具有________ ,这种特性与图1中的[ ]_______ 的种类有关。
(4)研究发现,主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),图2中葡萄糖进入小肠上皮细胞、Na+运出小肠上皮细胞所需的能量分别来自_________ 、_________ 。
(5)图2中载体蛋白a、b、c功能不同的原因是它们的结构不同,结构的不同表现在组成它们的氨基酸的_________ 不同,肽链的空间结构也不相同。
(1)图1中细胞膜的结构模型被称为
(2)分析图2可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式是
(3)木糖为五碳糖,细胞膜能转运葡萄糖,却不能转运木糖,这说明细胞膜具有
(4)研究发现,主动运输的能量可来自ATP水解或电化学梯度(离子的浓度梯度),图2中葡萄糖进入小肠上皮细胞、Na+运出小肠上皮细胞所需的能量分别来自
(5)图2中载体蛋白a、b、c功能不同的原因是它们的结构不同,结构的不同表现在组成它们的氨基酸的
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【推荐2】下图为不同物质的跨膜运输,其中a~e表示跨膜运输的物质,A、B、D表示细胞膜上的不同成分或结构。
(1)该生物膜的基本骨架是______ ,功能特性是______ ,其流动性体现为该结构上的______ (填物质)具有一定的流动性。若要获取纯净的细胞膜用于研究其结构和功能,可选取人体的______ 细胞作为实验材料,操作最为简便。
(2)土壤溶液中的离子浓度往往低于根细胞中的浓度,因此根细胞吸收该离子的方式与图中______ (填符号)物质运输方式相同;c物质的运输方式是______ ;若用呼吸抑制剂作用于此细胞,则图中物质______ 的运输一定会受到影响。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少,但K+、葡萄糖的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上______ 的活性。
(4)图中膜结构内部可能还存在______ 来维持膜的稳定性,由于该物质在细胞膜内外两侧磷脂分子中含量不同,导致内侧的磷脂分子活动性______ (填“较强”或“较弱”)。
(1)该生物膜的基本骨架是
(2)土壤溶液中的离子浓度往往低于根细胞中的浓度,因此根细胞吸收该离子的方式与图中
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+的吸收明显减少,但K+、葡萄糖的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上
(4)图中膜结构内部可能还存在
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【推荐3】细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。但细胞膜非常薄,即使在高倍显微镜下依然难以看清它的真面目,人们对细胞膜的化学成分与结构的认识经历了很长的过程。请回答下列有关细胞膜的成分及结构的探究或鉴定的问题:
(1)请说出一个事例或实验以说明细胞膜中有脂质成分______________________ 。
(2)将细胞膜中的磷脂分子提取出来,铺在空气—水界面上,测得磷脂占有面积是细胞膜面积的两倍,则可说明__________________________ 。
(3)为了探究温度对细胞膜流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃条件下融合,发现40 min后,融合细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。
请指出该探究实验中设计不足之处并完善实验设计思路。
不足之处:_______________________________________________ 。
实验思路:________________________________________________ 。
(1)请说出一个事例或实验以说明细胞膜中有脂质成分
(2)将细胞膜中的磷脂分子提取出来,铺在空气—水界面上,测得磷脂占有面积是细胞膜面积的两倍,则可说明
(3)为了探究温度对细胞膜流动性的影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质,然后让两个细胞在37 ℃条件下融合,发现40 min后,融合细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。
请指出该探究实验中设计不足之处并完善实验设计思路。
不足之处:
实验思路:
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【推荐1】运用细胞中物质输入和输出的知识,回答下列问题。
(1)痢疾内变形虫和痢疾杆菌都会引起肠道疾病。痢疾内变形虫是一种单细胞真核生物。其与痢疾杆菌在结构上最主要的区别是具有___________ ;痢疾内变形虫可吞食肠道细胞,造成肠道组织溶解性坏死形成溃疡,吞食过程体现了细胞膜具有_________ 的结构特点;痢疾内变形虫将细胞消化后,排出未分解的废物的方式是_______________ 。
(2)科学合理的施肥能提高农作物的品质和产量。农田施肥的同时,适当浇水的原因是____________ 。合理施肥的同时还应结合松土,原因________________ 。
(1)痢疾内变形虫和痢疾杆菌都会引起肠道疾病。痢疾内变形虫是一种单细胞真核生物。其与痢疾杆菌在结构上最主要的区别是具有
(2)科学合理的施肥能提高农作物的品质和产量。农田施肥的同时,适当浇水的原因是
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【推荐2】下列图1、图2是细胞的亚显微结构图。图3是图1中①的结构示意图,A、B、C、D、E、F表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题。
(1)图1是__________ (填“植物”或“动物”)细胞,该细胞中的⑧的功能是____________ 。
(2)图2中②与植物______________________ 的形成有关。若图2是紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的一部分,则色素主要存在于[ ]___________ ,不应有的结构是[ ]______________ 。
(3)若图1代表人体内能吞噬病原体的白细胞,则该细胞能识别病原体主要依赖于图3中的____________ (填字母),白细胞吞噬病原体的过程说明①的结构特点是具有_____________ 性。
(4)若图1代表胃黏膜上皮细胞,人在饮酒时,酒精是通过图3中的___________ 方式进入该细胞。
(1)图1是
(2)图2中②与植物
(3)若图1代表人体内能吞噬病原体的白细胞,则该细胞能识别病原体主要依赖于图3中的
(4)若图1代表胃黏膜上皮细胞,人在饮酒时,酒精是通过图3中的
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解题方法
【推荐3】关于细胞膜的分子结构模型,目前得到多数实验结果支持的是下图所示的辛格和尼科尔森于1972年提出的流动镶嵌模型,请回答:
(1)若此细胞为植物细胞,则细胞壁位于图中的_____ (填“A面”或“B面”)
(2)若此细胞为唾液腺细胞,其分泌唾液淀粉酶体现出细胞膜具有_____ 的结构特点,细胞膜具有该特点的原因是_____ 。
(3)若图示细胞表示口腔上皮细胞膜,现提取口腔上皮细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,请预测:口腔上皮细胞膜表面积的值(填“>”,“=”或“<”)_____ S/2.
(4)流动镶嵌模型描述的基本支架是_____ 。构成动物细胞膜的脂质除了磷脂外还有少量的_____ 。
(5)用台盼蓝可以鉴定细胞的死活体现细胞膜有_____ 功能。这与细胞膜中的_____ 成分有关。
(1)若此细胞为植物细胞,则细胞壁位于图中的
(2)若此细胞为唾液腺细胞,其分泌唾液淀粉酶体现出细胞膜具有
(3)若图示细胞表示口腔上皮细胞膜,现提取口腔上皮细胞的膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂占据面积为S,请预测:口腔上皮细胞膜表面积的值(填“>”,“=”或“<”)
(4)流动镶嵌模型描述的基本支架是
(5)用台盼蓝可以鉴定细胞的死活体现细胞膜有
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