資源簡介

【備考2024】一輪新人教版生物學學案
第二單元　細胞的基本結構
第1講　細胞膜和細胞核
考點1　細胞膜的結構和功能
一、細胞膜的功能
二、細胞膜的成分
1．細胞膜成分的探索
實驗一 實驗方法 歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次的實驗
實驗現象 溶于脂質的物質，容易穿過細胞膜；不溶于脂質的物質，不容易穿過細胞膜
實驗結論 推測細胞膜是由脂質組成的
實驗二 實驗目的 探究細胞膜中脂質成分的類型
實驗方法 利用哺乳動物的成熟紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，進行化學分析
實驗結論 組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多
實驗三實驗 目的 英國學者丹尼利和戴維森研究細胞膜的張力
實驗現象 發現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力(人們已發現油脂滴表面如果附有蛋白質成分，則表面張力會降低)
實驗結論 推測細胞膜可能還附有蛋白質
2．細胞膜成分組成
三、細胞膜的結構
1．對細胞膜結構的探索(連線)
實例(實驗)
①用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍
②電鏡下看到細胞膜清晰的暗—亮—暗三層結構
③小鼠細胞與人細胞融合實驗以及相關的其他實驗證據
④1972年，辛格和尼科爾森不斷觀察和實驗　　　　　
結論(假說)
a．所有的細胞膜都
由蛋白質—脂質
—蛋白質三層結構構成
b．細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續的兩層
c．提出流動鑲嵌模型
d．細胞膜具有流動性
提示：①—b　②—a　③—d　④—c
2．細胞膜的流動鑲嵌模型
(1)填寫流動鑲嵌模型的基本內容
(2)結構特點
四、植物細胞的細胞壁
1．臺盼藍染液不能將活細胞染色，而可以使死細胞染色的原因是什么？(必修1　P40“問題探討”)
提示：活細胞的細胞膜具有選擇透過性，細胞不需要的物質，不易通過細胞膜，因此活細胞不被染色；死細胞的細胞膜失去控制物質進出細胞的功能，臺盼藍染液能夠通過細胞膜進入細胞，因此死細胞可以被染成藍色。
2．磷脂分子的“頭部”和“尾部”分別由什么構成？各具有什么特性？(必修1　P42“思考·討論”)
提示：“頭部”是由甘油、磷酸和膽堿構成，具有親水性，“尾部”是由脂肪酸構成，具有疏水性。
3．既然細胞膜內部是疏水的，水分子仍能跨膜運輸的原因是什么？(必修1　P45“旁欄思考”)
提示：一是因為水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動產生的間隙；二是因為膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過水通道蛋白通過細胞膜。
1．在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質都不能進入細胞。 (×)
提示：細胞膜的控制作用是相對的，對細胞有害的物質有可能進入細胞。
2．構成膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇。 (×)
提示：脂肪不是生物膜的成分。
3．細胞膜上的大多數蛋白質是可以運動的。 (√)
4．生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定。 (√)
5．細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構。 (×)
提示：植物細胞通過胞間連絲進行信息交流，沒有通過細胞膜上的受體。
6．胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的流動性。 (√)
1．細胞膜主要由脂質和蛋白質組成，此外還有少量糖類；功能越復雜的細胞膜，__________________________________________________________________。
提示：蛋白質的種類和數量越多
2．細胞膜具有屏障作用的原因是________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過
細胞膜結構特點和功能特性的比較
項目 內容 原因 實例 影響因素
結構特點 一定的流動性 構成細胞膜的磷脂分子和絕大多數蛋白質分子不是靜止的，而是可以運動的 變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐 溫度(在一定范圍內，溫度越高，細胞膜的流動性越大)
功能特性 選擇透過性 遺傳特性 載體蛋白種類、數量和磷脂雙分子層疏水性 選擇透過性 植物對離子的選擇性吸收、神經細胞對K＋的吸收和對Na＋的排出 ①內因：細胞膜上載體蛋白的種類和數量； ②外因：溫度、pH、O2等影響細胞呼吸的因素
兩者 關 系
1．如圖是由磷脂分子構成的脂質體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發揮作用。在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。
(1)脂質體表面抗體的作用是什么？可用激素替代嗎？
(2)為什么兩類藥物的包裹位置各不相同？
(3)請推測：脂質體到達細胞后，藥物將如何進入細胞內發揮作用？
提示：(1)作為引導物，能特異性與靶器官結合；由于激素也能作用于特定的靶器官或靶細胞，因此可以用激素替代。
(2)由雙層磷脂分子構成的脂質體，兩層磷脂分子之間的部分是疏水的，脂溶性藥物能被穩定地包裹在其中；脂質體的內部是水溶液的環境，能在水中結晶的藥物可穩定地被包裹其中。
(3)由于脂質體是由磷脂雙分子層構成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發生融合，也可能會以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發揮作用。
2．如圖是細胞間的三種信息交流方式，據圖分析：
A　　　　　B　　　　 C
(1)植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結合分別屬于上面的哪種方式？
(2)圖中受體的化學本質是什么？受體和信號分子的結合有沒有特異性？
提示：(1)分別屬于圖C、圖A、圖B。
(2)受體的化學本質是糖蛋白。受體和信號分子的結合具有特異性。
考查細胞膜的結構和功能
1．(2022·廣東汕頭期中)如圖所示，圖甲為細胞膜的亞顯微結構模式圖，圖乙為圖甲細胞膜的磷脂分子結構模式圖，下列有關描述錯誤的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．圖甲中的①②③共同為細胞的生命活動提供相對穩定的內部環境
B．圖乙分子可識別“自己”和“非己”的成分
C．圖甲中①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞
D．將圖乙平展在水面上，a部分與水面接觸
B　[圖甲中①表示多糖，②表示蛋白質，③表示磷脂雙分子層，①②③共同構成了細胞膜，為細胞的生命活動提供了相對穩定的內部環境，A正確；細胞膜上的糖蛋白具有識別和傳遞作用，磷脂分子無此功能，B錯誤、C正確；圖乙中a是親水性“頭”部，b是疏水性“尾”部，D正確。]
2．(2022·河北選擇性考試)關于細胞膜的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流
B．細胞膜上多種載體蛋白協助離子跨膜運輸
C．細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質中
D．細胞膜上多種蛋白質參與細胞間的信息交流
C　[在分泌蛋白的合成和分泌的過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細胞膜中，此過程中細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細胞膜上多種載體蛋白協助不同的離子跨膜運輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層的分布是不對稱、不均勻的，或鑲、或嵌、或貫穿于磷脂雙分子層，C錯誤；細胞膜上多種蛋白質與糖類結合，形成糖蛋白，糖蛋白與細胞表面的識別功能有密切關系，參與細胞間的信息交流，D正確。]
　常考的“膜蛋白”
考查細胞膜成分和結構的相關實驗探究
3．科學家經過研究提出了生物膜的流動鑲嵌模型。請分析回答下列問題：
(1)在流動鑲嵌模型中，構成生物膜基本支架的是________，由于________的分布使生物膜的結構表現出不對稱性。
(2)用熒光抗體標記的人—鼠細胞融合的實驗過程及結果如下圖所示。此實驗結果直接證明了細胞膜中的____________，由此能較好地解釋細胞膜結構的________性。
(3)通過其他方法測得多種細胞膜的化學成分如下表：
膜的類別 蛋白質/% 脂質(主要是磷脂)/% 糖類/%
變形蟲細胞膜 54 42 4
小鼠肝細胞膜 44 52 4
人紅細胞膜 49 43 8
依據表格數據，分析構成不同細胞的細胞膜在化學組成上的共同點是_________________________________________________________________，
主要區別是_____________________________________________________。
(4)科學家將哺乳動物細胞膜結構中的磷脂分子提取出來鋪在水面上，測得磷脂占有面積為S，那么該細胞膜的表面積約為________。
(5)有人發現，在一定溫度條件下，細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，當溫度上升到一定程度時，細胞膜的磷脂分子有75%排列不整齊，細胞膜厚度變小，而膜的表面積擴大，膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現象合理的解釋是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案]　(1)磷脂雙分子層　蛋白質　(2)蛋白質分子可以運動　流動　(3)都含有蛋白質、脂質和糖類　組成不同細胞膜的物質含量有差別　(4) (5)構成細胞膜的磷脂分子是可以運動的，細胞膜具有流動性且隨溫度升高，細胞膜流動性升高
考點2　細胞核的結構和功能
一、細胞核的功能及功能探究
1．實驗探究
(1)黑白美西螈核移植實驗
(2)蠑螈受精卵橫縊實驗
(3)變形蟲切割實驗
(4)傘藻嫁接與核移植實驗
2．細胞核的功能
細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
二、細胞核的結構
染色體與染色質是同一種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態，這兩種不同的狀態對于細胞的生命活動有什么意義？(必修1　P58“拓展應用”)
提示：染色體呈高度螺旋化狀態，這種狀態有利于在細胞分裂過程中移動并分配到子細胞中；染色質處于細絲狀，這種狀態有利于細胞分裂間期完成DNA的復制和轉錄等生命活動。
1．核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出。 (×)
提示：核孔是選擇性通道。
2．染色體和染色質只是形態不同，而成分完全相同。 (√)
3．核膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建。 (×)
提示：核膜、核仁在前期消失，末期重建。
4．細胞中核糖體的形成都與核仁有關。 (×)
提示：原核細胞中核糖體的形成與核仁無關。
5．細胞核是細胞的代謝中心。 (×)
提示：細胞核是細胞代謝的控制中心。
1．核膜、核孔都有選擇性，試舉例說明：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：小分子物質可通過核膜進出細胞核，DNA不能通過核孔進出細胞核，RNA可以通過核孔進入細胞質；DNA聚合酶等蛋白質可以通過核孔進入細胞核
2．真核細胞核內的核仁被破壞，抗體合成將不能正常進行的原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：核仁與核糖體的形成有關，核仁被破壞，不能形成核糖體，抗體蛋白的合成將不能正常進行
1．歸納細胞核的結構及相應功能
名稱 特點 功能
核膜和核孔 ①核膜是雙層膜，外膜與內質網相連，且有核糖體附著； ②在有絲分裂中核膜周期性地消失和重建； ③核膜和核孔對物質的進出都具有選擇性 ①核膜上有酶附著，利于多種化學反應的進行； ②選擇性地控制物質出入細胞核，其中大分子物質通過核孔出入細胞核
核仁 ①折光性強，易與其他結構區分； ②在有絲分裂中周期性地消失和重建 參與某種RNA的合成及核糖體的形成
染色質 遺傳物質的主要載體
2．關注細胞核的五個易錯點
(1)有些細胞不只具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中有多個細胞核。有些真核細胞不具有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞。
(2)核膜和核孔對物質的進出都具有選擇性，核孔雖然可以允許大分子物質通過，但仍然具有選擇性，如細胞核中的DNA不能通過核孔進入細胞質。
(3)核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大。
(4)細胞核并非細胞代謝的中心，細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質。
(5)核仁不是遺傳物質的儲存場所，細胞核中的遺傳物質分布在染色體(質)上。
某種親核蛋白(在細胞核內發揮作用的蛋白質)包括較大的頭部和細長的尾部兩個部分。利用蛋白酶水解法進行一定程度的水解，可把蛋白質的頭部和尾部分開，分別將頭部和尾部注入細胞質中，檢測它們是否能夠進入細胞核，實驗結果如圖所示。
由實驗現象得出的實驗結論是什么？
提示：親核蛋白能否進入細胞核由尾部決定。
考查細胞核的結構和功能
1．(2021·河北選擇性考試)關于細胞核的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B．蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C．許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D．細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出
D　[有絲分裂過程中，前期核仁解體、核膜消失，末期核膜和核仁重新出現，A敘述正確；核仁與核糖體的形成有關，蛋白質合成活躍的細胞中核糖體數量多，核仁代謝活動旺盛，B敘述正確；細胞中絕大部分的蛋白質都是在細胞質基質中的核糖體上合成的，對基因表達有調控作用的蛋白質需經核孔進入細胞核，C敘述正確；細胞質中的RNA大多數是在細胞核中合成的，還有部分RNA是在線粒體或葉綠體中合成的，D敘述錯誤。]
2．(2022·廣東廣州模擬)核膜上有核孔，核孔構造復雜，與核纖層緊密結合，成為核孔復合體，核孔復合體是核質交換的特殊跨膜運輸蛋白復合體。心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病機制是核孔復合體的運輸障礙。下列敘述正確的是(　　)
A．核質間的物質交換體現了細胞膜的信息交流功能
B．心房顫動可能是部分mRNA輸出細胞核障礙引起
C．人成熟紅細胞核孔復合體的數量較少，因此紅細胞代謝較弱
D．如果某個細胞表達了核纖層蛋白基因，說明這個細胞發生了分化
B　[核膜上核孔的功能是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流，故核質間的物質交換體現了核膜的信息交流功能，A錯誤；心房顫動(房顫)的致病機制是核孔復合體的運輸障礙，可能導致部分mRNA不能運出細胞核，從而影響相關蛋白質的合成導致相應癥狀，B正確；人成熟紅細胞沒有細胞核，也沒有核孔復合體，C錯誤；核纖層蛋白用于構成核孔復合體，而核孔復合體幾乎存在于所有細胞中，故細胞表達了核纖層蛋白基因不能說明該細胞發生了分化，D錯誤。]
考查細胞核功能的實驗探究
3．(2022·山東青島期中)細胞核具有什么功能？科學家通過下列實驗(見圖)進行探究：①用頭發將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只是很少的細胞質相連，結果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一部分細胞核擠入到不能分裂的a部分，結果a部分開始分裂、分化，發育成胚胎。下列敘述錯誤的是(　　)
A．實驗結果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關
B．實驗①中，a部分屬于對照組，b部分屬于實驗組
C．實驗②中，a部分的操作與實驗①中a部分的操作形成對照
D．該實驗不能說明細胞核與細胞的壽命有關系
B　[有核或植入核的部分能分裂、分化，無核的部分則停止分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關，A正確；實驗①中，a部分無核不分裂也不能長大與b部分有核對照，因此b部分是對照組，B錯誤；實驗②中，a部分植入核后開始分裂、分化，與實驗①中a部分無核不分裂形成自身前后對照，C正確；整個實驗并沒有涉及細胞的壽命，不能證明細胞核與細胞壽命的關系，D正確。]
4．生物學家把100個細胞中的每個細胞都分成兩部分，一部分含細胞核，另一部分不含細胞核。再將這兩部分細胞在相同且適宜的條件下培養一段時間，其實驗結果如圖所示。以下分析合理的是(　　)
A．培養第1 d，有核細胞死亡數比無核細胞多，其原因主要與細胞核的功能有關
B．從培養第2 d到第3 d，無核細胞死亡很多，其原因主要與實驗中細胞膜的損傷有關
C．從培養第1 d到第10 d，有核細胞每天都有死亡，其原因主要與細胞凋亡有關
D．從培養第4 d到第10 d，有核細胞每天都有少量死亡，其原因可能與細胞凋亡有關
D　[有核細胞出現死亡的原因可能有兩個方面：一是實驗過程中人為因素對細胞造成了傷害，導致部分細胞死亡；二是細胞的正常凋亡。無核細胞隨著培養天數的增加，死亡個數迅速增加，第4 d全部死亡，說明沒有細胞核的細胞其生命活動無法進行。]
1．核心概念
(1)(必修1 P45)細胞膜的外表面與蛋白質或脂質結合的糖類分子叫作糖被，其與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關系。
(2)(必修1 P57)模型是人們為了某種特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性的描述。
2．結論語句
(1)(必修1 P40)細胞膜的功能：將細胞與外界環境分隔開；控制物質進出細胞；進行細胞間的信息交流。
(2)(必修1 P41)多細胞生物體內各個細胞的協調性的實現不僅依賴于物質和能量的交換，也有賴于信息的交流。　(3)(必修1 P43)細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。此外，還有少量的糖類；功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量就越多。
(4)(必修1 P45)細胞膜的結構特點是具有流動性，主要表現為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。
(5)(必修1 P56)染色質主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。
(6)(必修1 P56)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關；核孔可實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。
(7)(必修1 P56)染色體和染色質是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。
(8)(必修1 P56)細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。
1．(2022·廣東選擇性考試)擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結構，功能是協助mRNA轉移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于(　　)
A．細胞核　　　　　　　　 B．細胞質
C．高爾基體 D．細胞膜
A　[分析題意，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協助mRNA轉移的，mRNA是轉錄的產物，翻譯的模板，故可推測其轉移方向是從細胞核內通過核孔到細胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細胞，不能協助mRNA轉移，mRNA會聚集在細胞核中，A正確。]
2．(2022·海南等級考)肌動蛋白是細胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin 1是一種能與肌動蛋白相結合的蛋白質，介導肌動蛋白進入細胞核。Cofilin 1缺失可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．肌動蛋白可通過核孔自由進出細胞核
B．編碼Cofilin 1的基因不表達可導致細胞核變形
C．Cofilin 1缺失可導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力
D．Cofilin 1缺失會影響細胞核控制細胞代謝的能力
A　[核孔具有選擇性，肌動蛋白不能通過核孔自由進出細胞核，肌動蛋白進入細胞核需要Cofilin 1的介導，A錯誤；編碼Cofilin 1的基因不表達，Cofilin 1缺失，可導致肌動蛋白的結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常，B正確；Cofilin 1缺失可導致肌動蛋白不能進入細胞核，從而引起細胞核變形，可能會導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力，C正確；Cofilin 1缺失會導致染色質功能異常，染色質上含有控制細胞代謝的基因，從而影響細胞核控制細胞代謝的能力，D正確。]
3．(2021·北京等級考)下圖是馬鈴薯細胞局部的電鏡照片，1～4均為細胞核的結構，對其描述錯誤的是(　　)
A．1是轉錄和翻譯的場所
B．2是核質之間物質運輸的通道
C．3是核質的界膜
D．4是與核糖體形成有關的場所
A　[1是染色質(體)，細胞核是DNA復制和轉錄的主要場所，翻譯的場所是核糖體，A錯誤；2是核孔，核孔是核質之間物質運輸的通道，具有選擇透過性，B正確；3是核膜，是核質的界膜，為細胞核提供相對穩定的環境，C正確；4是核仁，核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，D正確。]
(教師用書獨具)
1．(2022·浙江6月選考)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是(　　)
A．核膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定
B．核膜上有核孔復合體，可調控核內外的物質交換
C．核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關
D．染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體
B　[核膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內物質的相對穩定，A錯誤；核膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇通過性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤。]
2．(2021·浙江6月選考)細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對稱的
B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性
C．物質進出細胞方式中的被動運輸過程與膜蛋白無關
D．有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內外的化學信號
D　[磷脂雙分子層不包括膜蛋白，是在有水的環境中自發形成的，其是由磷脂分子的物理性質和化學性質決定的，但具有識別作用的糖脂分子只分布在細胞膜的外側，故磷脂雙分子層是不完全對稱的， A錯誤；磷脂的尾部與膽固醇一起存在于磷脂雙分子層內部，而非鑲嵌或貫穿在膜中，且由于膽固醇是“剛性的”，會限制膜的流動性，B錯誤；物質進出細胞方式中的被動運輸包括自由擴散和協助擴散，其中協助擴散需要載體蛋白，即與膜蛋白有關，C錯誤；有些膜蛋白起著細胞標志物的作用，能識別并接受來自細胞內外的化學信號，D正確。]
分層作業(四)　細胞膜和細胞核
1．(2022·湖北荊門期末)如圖是人體內的某種化合物的結構模式圖，下列說法正確的是(　　)
A．該分子的元素組成為C、H、O、N、P，且該分子包含疏水的頭部和親水的尾部
B．該物質和蛋白質分子組成生物膜的基本支架，脂溶性物質能優先通過
C．利用雞的紅細胞提取的脂質鋪展成單分子層，其面積恰為該細胞表面積的2倍
D．高等植物細胞內不含該化合物的細胞器只有核糖體
D　[本題考查磷脂分子的相關知識。題圖所示分子為磷脂，因此元素組成為C、H、O、N、P，且該分子包含親水的頭部和疏水的尾部，A錯誤；磷脂雙分子層組成生物膜的基本支架，根據相似相溶原理，脂溶性物質能優先通過，B錯誤；雞不屬于哺乳動物，因此雞的紅細胞中還含有細胞器膜和核膜，提取的脂質鋪展成單分子層的面積大于該細胞表面積的2倍，C錯誤；磷脂是生物膜的組成成分，高等植物細胞內不含生物膜的細胞器只有核糖體，D正確。]
2．(2021·重慶選擇性考試適應性測試)生物膜的流動鑲嵌模型并不完美，以下現象不能用細胞膜的流動鑲嵌模型解釋的是(　　)
A．小鼠細胞和人細胞的融合
B．膽固醇能經細胞膜自由擴散
C．神經細胞的細胞膜對離子的選擇透過性
D．生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同
D　[小鼠細胞和人細胞的融合實驗結果直接證明了細胞膜具有流動性，A不符合題意；膽固醇能經細胞膜自由擴散借助于膜的流動性，B不符合題意；神經細胞的細胞膜對離子的選擇透過性，是以細胞膜的流動性為基礎的，C不符合題意；生物膜中不同位置的脂質和蛋白質的種類不同，只能說明生物膜由蛋白質和脂質分子組成，不能說明組成生物膜的分子是能流動的，因此不能體現生物膜的流動性，D符合題意。]
3．(2021·福建選擇考適應性測試)下列關于生物膜蛋白的敘述，錯誤的是(　　)
A．小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與
B．促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合
C．葉綠體外膜上的蛋白質可以吸收光能和催化光反應
D．癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低
C　[精子與卵細胞的融合過程需要經過細胞膜之間的直接接觸完成信息傳遞之后才能進行，而細胞膜上的糖蛋白具有識別作用，據此推測小鼠精子和卵細胞之間的識別需要膜蛋白的參與，A正確；激素傳遞信息的過程需要通過激素與靶細胞膜上的受體完成特異性結合之后才能實現，即促甲狀腺激素只與甲狀腺細胞膜上的受體蛋白結合，而不能與其他細胞表面的受體結合，這也能說明受體蛋白具有特異性，B正確；葉綠體外膜上的蛋白質不能吸收光能和催化光反應，葉綠體中能吸收光能的色素存在于類囊體薄膜上，催化光反應的酶也存在于類囊體膜上，C錯誤；癌細胞膜上的糖蛋白減少導致癌細胞之間黏著性降低，進而易于擴散和轉移，D正確。]
4．(2022·廣東肇慶期末)如圖是細胞膜的亞顯微結構模式圖，①～③表示其中的物質，下列敘述錯誤的是(　　)
A．①在細胞膜的內外側均有分布
B．功能越復雜的細胞膜，②的種類和數量越多
C．②和③是組成細胞膜的主要物質
D．③構成了細胞膜的基本支架
A　[①是糖蛋白，糖蛋白只存在于細胞膜的外側，A錯誤；②是蛋白質，蛋白質是生命活動的主要承擔者，功能越復雜的細胞膜②的種類和數量越多，B正確；②蛋白質和③磷脂是組成細胞膜的主要物質，C正確；③磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本支架，D正確。]
5．(2022·山東濰坊臨朐一中檢測)核糖體由大、小兩個亞基組成。下圖為真核生物核糖體大、小亞基的合成示意圖，相關敘述不正確的是(　　)
A．核糖體蛋白在細胞質中的核糖體內合成
B．核糖體大、小亞基均由rRNA及核糖體蛋白組成
C．該細胞的遺傳信息主要儲存于核仁內的rDNA中
D．核糖體大、小亞基均在核仁內加工成熟后經核孔運出
C　[核糖體是蛋白質合成的場所，核糖體蛋白是在細胞質中的核糖體內合成，然后通過核孔進入核仁內的，A正確；根據題圖分析可知，核糖體大、小亞基均由rRNA及核糖體蛋白組成，且均是在核仁內加工成熟后通過核孔運出的，B、D正確；細胞的遺傳信息主要儲存于染色體(或染色質)上的DNA分子中，而不是主要儲存于核仁內的rDNA中，C錯誤。]
6．(2022·江蘇南京二模)心房顫動是危害嚴重的心律失常疾病，其致病機制是核孔復合體的運輸障礙。核孔復合體位于核孔上，主要由核孔蛋白組成，是物質進出細胞核的通道。下列敘述不正確的是(　　)
A．核孔數量隨細胞種類以及細胞代謝狀況不同而改變
B．tRNA主要在細胞核內合成，運出細胞核與核孔復合體有關
C．心房顫動時細胞供能減少，可能與葡萄糖進入線粒體的速度有關
D．核膜包含四層磷脂分子層，心房顫動的成因與核膜內外的信息交流異常有關
C　[葡萄糖不能進入線粒體。]
7．(2022·海南等級考)細胞膜上存在的多種蛋白質參與細胞的生命活動。回答下列問題。
(1)細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現出細胞膜具有的功能特性是__________________。
(2)細胞膜上的水通道蛋白是水分子進出細胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白進出細胞的方式屬于________________。
(3)細胞膜上的H＋ ATP酶是一種轉運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH________；此過程中，H＋ ATP酶作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(4)細胞膜上的受體通常是蛋白質。人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結合時，會引起靶細胞產生相應的生理變化，這一過程體現的細胞膜的功能是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(5)植物根細胞借助細胞膜上的轉運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨勢如圖。與25 ℃相比，4 ℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[解析]　(1)細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質的跨膜運輸起著決定性作用，說明細胞膜對物質的運輸具有選擇透過性。(2)水分子借助水通道蛋白進出細胞的方式不消耗能量，屬于協助擴散。(3)細胞膜上的H＋ ATP酶是一種轉運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的H＋增加，pH降低，此過程中，H＋ ATP酶作為載體蛋白在轉運H＋時會發生磷酸化，導致其空間結構改變，進而運輸H＋。(4)人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結合時，會引起靶細胞產生相應的生理變化，這一過程體現了細胞膜具有的功能是進行細胞間的信息交流。(5)植物根細胞借助細胞膜上的轉運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽屬于主動運輸，需要消耗細胞呼吸提供的能量，而溫度降低，酶的活性降低，會導致呼吸速率降低，為主動運輸提供的能量減少，因此與25 ℃相比，4 ℃條件下磷酸鹽吸收速率低。
[答案]　(1)選擇透過性　(2)協助擴散　(3)降低　載體蛋白發生磷酸化，導致其空間結構改變　(4)進行細胞間的信息交流　(5)溫度降低，酶的活性降低，呼吸速率減慢，為主動運輸提供的能量減少
8．人成熟紅細胞可應用于遞送藥物。將紅細胞置于一定濃度的溶液(甲)中，使其膜上出現孔洞，藥物通過孔洞進入細胞后再轉移至等滲溶液中，膜表面孔洞閉合，將藥物包載在細胞內，再運送至靶細胞。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．包載入藥物的方法利用了細胞膜的流動性
B．甲溶液的滲透壓應略低于紅細胞的細胞內液
C．包載入的藥物必須具有脂溶性的特點
D．在臨床使用時要進行嚴格的血型匹配
C　[因為細胞膜具有流動性，在低滲溶液中，紅細胞吸水膨脹，細胞膜上出現小的孔洞，在等滲溶液中，細胞膜表面的孔洞閉合，A、B正確；包載入的藥物通過細胞膜上的孔洞進入紅細胞內，因此包載入的藥物應是水溶性的藥物，C錯誤；在臨床使用時要進行嚴格的血型匹配，防止凝血，D正確。]
9．最新研究表明，由光驅動的分子轉子被用來在單個細胞的膜上鉆孔，有望將治療試劑運送到這些細胞中，或者直接誘導這些細胞死亡，如圖為鉆孔過程的示意圖，有關說法不正確的是(　　)
A．分子轉子鉆孔需要鉆開細胞膜上的磷脂雙分子層
B．必須鉆孔后才可以運送治療試劑說明了細胞膜具有選擇透過性
C．分子轉子與特定細胞膜識別主要取決于細胞膜上的糖蛋白
D．分子轉子的驅動需要線粒體提供ATP
D　[細胞膜的基本支架是由磷脂雙分子層構成的，因此鉆孔需鉆開磷脂雙分子層，A正確；鉆孔后治療試劑才能進入說明了細胞膜能控制物質進出細胞，具有選擇透過性，B正確；細胞膜的識別作用取決于細胞膜表面的糖蛋白，C正確；分子轉子是光能驅動的，不需要線粒體提供ATP，D錯誤。]
10．(2022·廣東惠州檢測)小窩是細胞膜內陷形成的囊狀結構(如圖1)，與細胞的信息傳遞等相關。
圖1
(1)小窩的主要成分是____________________，其中主要的蛋白質是小窩蛋白。小窩蛋白在____________上合成，然后依次由________和________加工，通過囊泡轉運到細胞膜上，成為膜蛋白，這一過程體現了細胞膜具有________的結構特點。
(2)據圖分析，小窩蛋白分為三段，中間區段主要由________(填“親水性”或“疏水性”)的氨基酸殘基組成，其余兩段均位于細胞的____________中。
(3)小窩蛋白中的某些氨基酸在一定的激發光下能夠發出熒光，當膽固醇與這些氨基酸結合，會使熒光強度降低。為研究小窩蛋白中間區段與膽固醇的結合位點，分別向小窩蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入膽固醇，檢測不同肽段的熒光強度變化，結果如圖2。據此分析，膽固醇與肽鏈的結合情況是_______________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
　
圖2
(4)當小窩中結合的膽固醇過少時，小窩蛋白的________改變， 小窩會變扁平，影響細胞的信息傳遞功能。
[答案]　(1)蛋白質和脂質(或蛋白質和磷脂)　核糖體　(粗面)內質網　高爾基體　流動性　(2)疏水性　細胞質基質　(3)膽固醇與肽段1中的氨基酸結合，而不與肽段2結合(結合位點在82～101位氨基酸，而不是在101～126位氨基酸)　(4)空間結構
(教師用書獨具)
1．膜蛋白是細胞膜的重要組成部分，如圖所示為膜上各種蛋白及其功能。下列相關敘述不正確的是(　　)
A．跨膜蛋白的疏水區和親水區分別位于磷脂雙分子層內部和兩側
B．轉運蛋白協助物質進出細胞，此過程均需消耗能量
C．膜蛋白的種類和含量決定了細胞膜功能的復雜程度
D．受體能結合某些激素分子實現細胞間的信息交流
B　[轉運蛋白協助物質進出細胞，可能是主動運輸，也可能是協助擴散，協助擴散不消耗能量。]
2．(2022·湖南常德模擬)在流動鑲嵌模型提出后，研究人員又提出了脂筏模型：脂筏是細胞膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域，其中的膽固醇就像膠水一樣，對鞘磷脂親和力很高，并特異吸收或排除某些蛋白質，形成一些特異蛋白聚集的區域，結構模型如下圖所示，下列敘述錯誤的是(　　)
A．細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層
B．脂筏的存在會影響膜的流動性
C．破壞膽固醇可能會導致脂筏結構解體
D．細胞膜的選擇透過性與脂筏結構無關
D　[生物膜的流動鑲嵌模型認為磷脂雙分子層構成膜的基本支架，A正確；脂筏中的膽固醇就像膠水一樣，對鞘磷脂親和力很高，并特異吸收或排除某些蛋白質，形成一些特異蛋白聚集的區域，會影響膜的流動性，B正確；破壞膽固醇就像破壞了膠水，可能會導致脂筏結構解體，C正確；脂筏結構中的鞘磷脂、轉運蛋白等都與細胞膜的選擇透過性密切相關，D錯誤。]
3．(2023·廣東佛山檢測)卡美拉辛是一種與植物防御相關的生物堿，位于細胞膜上的AtABCG34蛋白能特異性轉運卡美拉辛。AtABCG34表達量高的擬南芥能分泌更多的卡美拉辛到葉片表面，對病原菌有更強的抵抗力。下列敘述錯誤的是(　　)
A．細胞分泌卡美拉辛體現了細胞膜具有信息交流功能
B．卡美拉辛分泌到細胞外的過程不需要高爾基體參與
C．AtABCG34表達量低的擬南芥可能對病原菌較為敏感
D．AtABCG34蛋白的合成需要消耗細胞中的ATP
A　[體現細胞膜具有信息交流功能至少涉及兩個細胞，細胞分泌卡美拉辛只涉及一個細胞，不能體現細胞膜具有信息交流功能，A錯誤；據題意可知，卡美拉辛運出細胞外需要AtABCG34蛋白轉運，不是胞吐作用，不需要高爾基體參與，B正確；AtABCG34表達量高的擬南芥能分泌更多的卡美拉辛到葉片表面，對病原菌有更強的抵抗力，AtABCG34表達量低的擬南芥，分泌卡美拉辛較少，可能對病原菌抵抗力較弱，較為敏感，C正確；ATP是生物體內的直接能源物質，AtABCG34蛋白的合成需要消耗細胞中的ATP，D正確。]
4．(2022·北京石景山期末)遷移體是我國科學家發現的一種可分泌到細胞外的特殊囊泡。研究發現細胞內部分受損的線粒體可被轉運到遷移體中，再被運送至細胞外。下列敘述不正確的是(　　)
A．遷移體與線粒體的膜均以磷脂雙分子層作為基本支架
B．遷移體轉運受損線粒體的過程不消耗ATP
C．線粒體被轉運至遷移體中依賴于膜的流動性
D．遷移體具有維持細胞內線粒體穩態的功能
B　[遷移體與線粒體的膜的基本支架均是磷脂雙分子層，A正確；遷移體轉運受損線粒體的過程屬于胞吐，需要ATP供能，B錯誤；線粒體、遷移體都具有膜結構，線粒體被轉運至遷移體中依賴于生物膜具有流動性的結構特點，C正確；遷移體轉運可清除損傷的線粒體，以維持細胞內線粒體的穩態，D正確。]
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