【备考2024】一轮新人教版生物学学案：必修1 第2单元 第1讲　细胞膜和细胞核（含解析）

【备考2024】一轮新人教版生物学学案
第二单元　细胞的基本结构
第1讲　细胞膜和细胞核
考点1　细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
二、细胞膜的成分
1．细胞膜成分的探索
实验一 实验方法 欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验
实验现象 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
实验结论 推测细胞膜是由脂质组成的
实验二 实验目的 探究细胞膜中脂质成分的类型
实验方法 利用哺乳动物的成熟红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析
实验结论 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
实验三实验 目的 英国学者丹尼利和戴维森研究细胞膜的张力
实验现象 发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力(人们已发现油脂滴表面如果附有蛋白质成分，则表面张力会降低)
实验结论 推测细胞膜可能还附有蛋白质
2．细胞膜成分组成
三、细胞膜的结构
1．对细胞膜结构的探索(连线)
实例(实验)
①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，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍
②电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构
③小鼠细胞与人细胞融合实验以及相关的其他实验证据
④1972年，辛格和尼科尔森不断观察和实验　　　　　
结论(假说)
a．所有的细胞膜都
由蛋白质—脂质
—蛋白质三层结构构成
b．细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
c．提出流动镶嵌模型
d．细胞膜具有流动性
提示：①—b　②—a　③—d　④—c
2．细胞膜的流动镶嵌模型
(1)填写流动镶嵌模型的基本内容
(2)结构特点
四、植物细胞的细胞壁
1．台盼蓝染液不能将活细胞染色，而可以使死细胞染色的原因是什么？(必修1　P40“问题探讨”)
提示：活细胞的细胞膜具有选择透过性，细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色；死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液能够通过细胞膜进入细胞，因此死细胞可以被染成蓝色。
2．磷脂分子的“头部”和“尾部”分别由什么构成？各具有什么特性？(必修1　P42“思考·讨论”)
提示：“头部”是由甘油、磷酸和胆碱构成，具有亲水性，“尾部”是由脂肪酸构成，具有疏水性。
3．既然细胞膜内部是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因是什么？(必修1　P45“旁栏思考”)
提示：一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动产生的间隙；二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白通过细胞膜。
1．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。 (×)
提示：细胞膜的控制作用是相对的，对细胞有害的物质有可能进入细胞。
2．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。 (×)
提示：脂肪不是生物膜的成分。
3．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。 (√)
4．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。 (√)
5．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 (×)
提示：植物细胞通过胞间连丝进行信息交流，没有通过细胞膜上的受体。
6．胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 (√)
1．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类；功能越复杂的细胞膜，__________________________________________________________________。
提示：蛋白质的种类和数量越多
2．细胞膜具有屏障作用的原因是________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过
细胞膜结构特点和功能特性的比较
项目 内容 原因 实例 影响因素
结构特点 一定的流动性 构成细胞膜的磷脂分子和绝大多数蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 温度(在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大)
功能特性 选择透过性 遗传特性 载体蛋白种类、数量和磷脂双分子层疏水性 选择透过性 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出 ①内因：细胞膜上载体蛋白的种类和数量； ②外因：温度、pH、O2等影响细胞呼吸的因素
两者 关 系
1．如图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。
(1)脂质体表面抗体的作用是什么？可用激素替代吗？
(2)为什么两类药物的包裹位置各不相同？
(3)请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
提示：(1)作为引导物，能特异性与靶器官结合；由于激素也能作用于特定的靶器官或靶细胞，因此可以用激素替代。
(2)由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地被包裹其中。
(3)由于脂质体是由磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
2．如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：
A　　　　　B　　　　 C
(1)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？
(2)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？
提示：(1)分别属于图C、图A、图B。
(2)受体的化学本质是糖蛋白。受体和信号分子的结合具有特异性。
考查细胞膜的结构和功能
1．(2022·广东汕头期中)如图所示，图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图，下列有关描述错误的是(　　)
甲　　　　　　　　　乙
A．图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境
B．图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C．图甲中①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递
D．将图乙平展在水面上，a部分与水面接触
B　[图甲中①表示多糖，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层，①②③共同构成了细胞膜，为细胞的生命活动提供了相对稳定的内部环境，A正确；细胞膜上的糖蛋白具有识别和传递作用，磷脂分子无此功能，B错误、C正确；图乙中a是亲水性“头”部，b是疏水性“尾”部，D正确。]
2．(2022·河北选择性考试)关于细胞膜的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间的信息交流
C　[在分泌蛋白的合成和分泌的过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程中细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。]
　常考的“膜蛋白”
考查细胞膜成分和结构的相关实验探究
3．科学家经过研究提出了生物膜的流动镶嵌模型。请分析回答下列问题：
(1)在流动镶嵌模型中，构成生物膜基本支架的是________，由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的____________，由此能较好地解释细胞膜结构的________性。
(3)通过其他方法测得多种细胞膜的化学成分如下表：
膜的类别 蛋白质/% 脂质(主要是磷脂)/% 糖类/%
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
依据表格数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是_________________________________________________________________，
主要区别是_____________________________________________________。
(4)科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。
(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
[答案]　(1)磷脂双分子层　蛋白质　(2)蛋白质分子可以运动　流动　(3)都含有蛋白质、脂质和糖类　组成不同细胞膜的物质含量有差别　(4) (5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性且随温度升高，细胞膜流动性升高
考点2　细胞核的结构和功能
一、细胞核的功能及功能探究
1．实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
(2)蝾螈受精卵横缢实验
(3)变形虫切割实验
(4)伞藻嫁接与核移植实验
2．细胞核的功能
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
二、细胞核的结构
染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态，这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？(必修1　P58“拓展应用”)
提示：染色体呈高度螺旋化状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中；染色质处于细丝状，这种状态有利于细胞分裂间期完成DNA的复制和转录等生命活动。
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 (×)
提示：核孔是选择性通道。
2．染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。 (√)
3．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 (×)
提示：核膜、核仁在前期消失，末期重建。
4．细胞中核糖体的形成都与核仁有关。 (×)
提示：原核细胞中核糖体的形成与核仁无关。
5．细胞核是细胞的代谢中心。 (×)
提示：细胞核是细胞代谢的控制中心。
1．核膜、核孔都有选择性，试举例说明：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：小分子物质可通过核膜进出细胞核，DNA不能通过核孔进出细胞核，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质可以通过核孔进入细胞核
2．真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行
1．归纳细胞核的结构及相应功能
名称 特点 功能
核膜和核孔 ①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着； ②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建； ③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性 ①核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行； ②选择性地控制物质出入细胞核，其中大分子物质通过核孔出入细胞核
核仁 ①折光性强，易与其他结构区分； ②在有丝分裂中周期性地消失和重建 参与某种RNA的合成及核糖体的形成
染色质 遗传物质的主要载体
2．关注细胞核的五个易错点
(1)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。
(2)核膜和核孔对物质的进出都具有选择性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。
(4)细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。
(5)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(质)上。
某种亲核蛋白(在细胞核内发挥作用的蛋白质)包括较大的头部和细长的尾部两个部分。利用蛋白酶水解法进行一定程度的水解，可把蛋白质的头部和尾部分开，分别将头部和尾部注入细胞质中，检测它们是否能够进入细胞核，实验结果如图所示。
由实验现象得出的实验结论是什么？
提示：亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。
考查细胞核的结构和功能
1．(2021·河北选择性考试)关于细胞核的叙述，错误的是(　　)
A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现
B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛
C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核
D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出
D　[有丝分裂过程中，前期核仁解体、核膜消失，末期核膜和核仁重新出现，A叙述正确；核仁与核糖体的形成有关，蛋白质合成活跃的细胞中核糖体数量多，核仁代谢活动旺盛，B叙述正确；细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质基质中的核糖体上合成的，对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核，C叙述正确；细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的，还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，D叙述错误。]
2．(2022·广东广州模拟)核膜上有核孔，核孔构造复杂，与核纤层紧密结合，成为核孔复合体，核孔复合体是核质交换的特殊跨膜运输蛋白复合体。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述正确的是(　　)
A．核质间的物质交换体现了细胞膜的信息交流功能
B．心房颤动可能是部分mRNA输出细胞核障碍引起
C．人成熟红细胞核孔复合体的数量较少，因此红细胞代谢较弱
D．如果某个细胞表达了核纤层蛋白基因，说明这个细胞发生了分化
B　[核膜上核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，故核质间的物质交换体现了核膜的信息交流功能，A错误；心房颤动(房颤)的致病机制是核孔复合体的运输障碍，可能导致部分mRNA不能运出细胞核，从而影响相关蛋白质的合成导致相应症状，B正确；人成熟红细胞没有细胞核，也没有核孔复合体，C错误；核纤层蛋白用于构成核孔复合体，而核孔复合体几乎存在于所有细胞中，故细胞表达了核纤层蛋白基因不能说明该细胞发生了分化，D错误。]
考查细胞核功能的实验探究
3．(2022·山东青岛期中)细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一部分细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，发育成胚胎。下列叙述错误的是(　　)
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①中，a部分属于对照组，b部分属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中a部分的操作形成对照
D．该实验不能说明细胞核与细胞的寿命有关系
B　[有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关，A正确；实验①中，a部分无核不分裂也不能长大与b部分有核对照，因此b部分是对照组，B错误；实验②中，a部分植入核后开始分裂、分化，与实验①中a部分无核不分裂形成自身前后对照，C正确；整个实验并没有涉及细胞的寿命，不能证明细胞核与细胞寿命的关系，D正确。]
4．生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分，一部分含细胞核，另一部分不含细胞核。再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间，其实验结果如图所示。以下分析合理的是(　　)
A．培养第1 d，有核细胞死亡数比无核细胞多，其原因主要与细胞核的功能有关
B．从培养第2 d到第3 d，无核细胞死亡很多，其原因主要与实验中细胞膜的损伤有关
C．从培养第1 d到第10 d，有核细胞每天都有死亡，其原因主要与细胞凋亡有关
D．从培养第4 d到第10 d，有核细胞每天都有少量死亡，其原因可能与细胞凋亡有关
D　[有核细胞出现死亡的原因可能有两个方面：一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。无核细胞随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第4 d全部死亡，说明没有细胞核的细胞其生命活动无法进行。]
1．核心概念
(1)(必修1 P45)细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合的糖类分子叫作糖被，其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
(2)(必修1 P57)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
2．结论语句
(1)(必修1 P40)细胞膜的功能：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。
(2)(必修1 P41)多细胞生物体内各个细胞的协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流。　(3)(必修1 P43)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外，还有少量的糖类；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量就越多。
(4)(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
(5)(必修1 P56)染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。
(6)(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(7)(必修1 P56)染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(8)(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．(2022·广东选择性考试)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于(　　)
A．细胞核　　　　　　　　 B．细胞质
C．高尔基体 D．细胞膜
A　[分析题意，野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的，mRNA是转录的产物，翻译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA转移，mRNA会聚集在细胞核中，A正确。]
2．(2022·海南等级考)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin 1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin 1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　　)
A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B．编码Cofilin 1的基因不表达可导致细胞核变形
C．Cofilin 1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D．Cofilin 1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
A　[核孔具有选择性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin 1的介导，A错误；编码Cofilin 1的基因不表达，Cofilin 1缺失，可导致肌动蛋白的结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，B正确；Cofilin 1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力，C正确；Cofilin 1缺失会导致染色质功能异常，染色质上含有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。]
3．(2021·北京等级考)下图是马铃薯细胞局部的电镜照片，1～4均为细胞核的结构，对其描述错误的是(　　)
A．1是转录和翻译的场所
B．2是核质之间物质运输的通道
C．3是核质的界膜
D．4是与核糖体形成有关的场所
A　[1是染色质(体)，细胞核是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，A错误；2是核孔，核孔是核质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确；3是核膜，是核质的界膜，为细胞核提供相对稳定的环境，C正确；4是核仁，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，D正确。]
(教师用书独具)
1．(2022·浙江6月选考)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　)
A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B．核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换
C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关
D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
B　[核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择通过性，可调控核质之间频繁的物质交换，B正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D错误。]
2．(2021·浙江6月选考)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的
B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C．物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关
D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
D　[磷脂双分子层不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，其是由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在细胞膜的外侧，故磷脂双分子层是不完全对称的， A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要载体蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。]
分层作业(四)　细胞膜和细胞核
1．(2022·湖北荆门期末)如图是人体内的某种化合物的结构模式图，下列说法正确的是(　　)
A．该分子的元素组成为C、H、O、N、P，且该分子包含疏水的头部和亲水的尾部
B．该物质和蛋白质分子组成生物膜的基本支架，脂溶性物质能优先通过
C．利用鸡的红细胞提取的脂质铺展成单分子层，其面积恰为该细胞表面积的2倍
D．高等植物细胞内不含该化合物的细胞器只有核糖体
D　[本题考查磷脂分子的相关知识。题图所示分子为磷脂，因此元素组成为C、H、O、N、P，且该分子包含亲水的头部和疏水的尾部，A错误；磷脂双分子层组成生物膜的基本支架，根据相似相溶原理，脂溶性物质能优先通过，B错误；鸡不属于哺乳动物，因此鸡的红细胞中还含有细胞器膜和核膜，提取的脂质铺展成单分子层的面积大于该细胞表面积的2倍，C错误；磷脂是生物膜的组成成分，高等植物细胞内不含生物膜的细胞器只有核糖体，D正确。]
2．(2021·重庆选择性考试适应性测试)生物膜的流动镶嵌模型并不完美，以下现象不能用细胞膜的流动镶嵌模型解释的是(　　)
A．小鼠细胞和人细胞的融合
B．胆固醇能经细胞膜自由扩散
C．神经细胞的细胞膜对离子的选择透过性
D．生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同
D　[小鼠细胞和人细胞的融合实验结果直接证明了细胞膜具有流动性，A不符合题意；胆固醇能经细胞膜自由扩散借助于膜的流动性，B不符合题意；神经细胞的细胞膜对离子的选择透过性，是以细胞膜的流动性为基础的，C不符合题意；生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同，只能说明生物膜由蛋白质和脂质分子组成，不能说明组成生物膜的分子是能流动的，因此不能体现生物膜的流动性，D符合题意。]
3．(2021·福建选择考适应性测试)下列关于生物膜蛋白的叙述，错误的是(　　)
A．小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白的参与
B．促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合
C．叶绿体外膜上的蛋白质可以吸收光能和催化光反应
D．癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低
C　[精子与卵细胞的融合过程需要经过细胞膜之间的直接接触完成信息传递之后才能进行，而细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，据此推测小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白的参与，A正确；激素传递信息的过程需要通过激素与靶细胞膜上的受体完成特异性结合之后才能实现，即促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合，而不能与其他细胞表面的受体结合，这也能说明受体蛋白具有特异性，B正确；叶绿体外膜上的蛋白质不能吸收光能和催化光反应，叶绿体中能吸收光能的色素存在于类囊体薄膜上，催化光反应的酶也存在于类囊体膜上，C错误；癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低，进而易于扩散和转移，D正确。]
4．(2022·广东肇庆期末)如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示其中的物质，下列叙述错误的是(　　)
A．①在细胞膜的内外侧均有分布
B．功能越复杂的细胞膜，②的种类和数量越多
C．②和③是组成细胞膜的主要物质
D．③构成了细胞膜的基本支架
A　[①是糖蛋白，糖蛋白只存在于细胞膜的外侧，A错误；②是蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的细胞膜②的种类和数量越多，B正确；②蛋白质和③磷脂是组成细胞膜的主要物质，C正确；③磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，D正确。]
5．(2022·山东潍坊临朐一中检测)核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核生物核糖体大、小亚基的合成示意图，相关叙述不正确的是(　　)
A．核糖体蛋白在细胞质中的核糖体内合成
B．核糖体大、小亚基均由rRNA及核糖体蛋白组成
C．该细胞的遗传信息主要储存于核仁内的rDNA中
D．核糖体大、小亚基均在核仁内加工成熟后经核孔运出
C　[核糖体是蛋白质合成的场所，核糖体蛋白是在细胞质中的核糖体内合成，然后通过核孔进入核仁内的，A正确；根据题图分析可知，核糖体大、小亚基均由rRNA及核糖体蛋白组成，且均是在核仁内加工成熟后通过核孔运出的，B、D正确；细胞的遗传信息主要储存于染色体(或染色质)上的DNA分子中，而不是主要储存于核仁内的rDNA中，C错误。]
6．(2022·江苏南京二模)心房颤动是危害严重的心律失常疾病，其致病机制是核孔复合体的运输障碍。核孔复合体位于核孔上，主要由核孔蛋白组成，是物质进出细胞核的通道。下列叙述不正确的是(　　)
A．核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变
B．tRNA主要在细胞核内合成，运出细胞核与核孔复合体有关
C．心房颤动时细胞供能减少，可能与葡萄糖进入线粒体的速度有关
D．核膜包含四层磷脂分子层，心房颤动的成因与核膜内外的信息交流异常有关
C　[葡萄糖不能进入线粒体。]
7．(2022·海南等级考)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是__________________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于________________。
(3)细胞膜上的H＋ ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的pH________；此过程中，H＋ ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时发生的变化是________________________
_____________________________________________________________________
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(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现的细胞膜的功能是_________________________________________________________________
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(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐，不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是_________________________________________________________________
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[解析]　(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起着决定性作用，说明细胞膜对物质的运输具有选择透过性。(2)水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式不消耗能量，属于协助扩散。(3)细胞膜上的H＋ ATP酶是一种转运H＋的载体蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解释放的能量将H＋泵出细胞，导致细胞外的H＋增加，pH降低，此过程中，H＋ ATP酶作为载体蛋白在转运H＋时会发生磷酸化，导致其空间结构改变，进而运输H＋。(4)人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时，会引起靶细胞产生相应的生理变化，这一过程体现了细胞膜具有的功能是进行细胞间的信息交流。(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输，需要消耗细胞呼吸提供的能量，而温度降低，酶的活性降低，会导致呼吸速率降低，为主动运输提供的能量减少，因此与25 ℃相比，4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低。
[答案]　(1)选择透过性　(2)协助扩散　(3)降低　载体蛋白发生磷酸化，导致其空间结构改变　(4)进行细胞间的信息交流　(5)温度降低，酶的活性降低，呼吸速率减慢，为主动运输提供的能量减少
8．人成熟红细胞可应用于递送药物。将红细胞置于一定浓度的溶液(甲)中，使其膜上出现孔洞，药物通过孔洞进入细胞后再转移至等渗溶液中，膜表面孔洞闭合，将药物包载在细胞内，再运送至靶细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
A．包载入药物的方法利用了细胞膜的流动性
B．甲溶液的渗透压应略低于红细胞的细胞内液
C．包载入的药物必须具有脂溶性的特点
D．在临床使用时要进行严格的血型匹配
C　[因为细胞膜具有流动性，在低渗溶液中，红细胞吸水膨胀，细胞膜上出现小的孔洞，在等渗溶液中，细胞膜表面的孔洞闭合，A、B正确；包载入的药物通过细胞膜上的孔洞进入红细胞内，因此包载入的药物应是水溶性的药物，C错误；在临床使用时要进行严格的血型匹配，防止凝血，D正确。]
9．最新研究表明，由光驱动的分子转子被用来在单个细胞的膜上钻孔，有望将治疗试剂运送到这些细胞中，或者直接诱导这些细胞死亡，如图为钻孔过程的示意图，有关说法不正确的是(　　)
A．分子转子钻孔需要钻开细胞膜上的磷脂双分子层
B．必须钻孔后才可以运送治疗试剂说明了细胞膜具有选择透过性
C．分子转子与特定细胞膜识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白
D．分子转子的驱动需要线粒体提供ATP
D　[细胞膜的基本支架是由磷脂双分子层构成的，因此钻孔需钻开磷脂双分子层，A正确；钻孔后治疗试剂才能进入说明了细胞膜能控制物质进出细胞，具有选择透过性，B正确；细胞膜的识别作用取决于细胞膜表面的糖蛋白，C正确；分子转子是光能驱动的，不需要线粒体提供ATP，D错误。]
10．(2022·广东惠州检测)小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1)，与细胞的信息传递等相关。
图1
(1)小窝的主要成分是____________________，其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在____________上合成，然后依次由________和________加工，通过囊泡转运到细胞膜上，成为膜蛋白，这一过程体现了细胞膜具有________的结构特点。
(2)据图分析，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，其余两段均位于细胞的____________中。
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光，当胆固醇与这些氨基酸结合，会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点，分别向小窝蛋白的肽段1(82～101位氨基酸)和肽段2(101～126位氨基酸)加入胆固醇，检测不同肽段的荧光强度变化，结果如图2。据此分析，胆固醇与肽链的结合情况是_______________________________________________________
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图2
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时，小窝蛋白的________改变， 小窝会变扁平，影响细胞的信息传递功能。
[答案]　(1)蛋白质和脂质(或蛋白质和磷脂)　核糖体　(粗面)内质网　高尔基体　流动性　(2)疏水性　细胞质基质　(3)胆固醇与肽段1中的氨基酸结合，而不与肽段2结合(结合位点在82～101位氨基酸，而不是在101～126位氨基酸)　(4)空间结构
(教师用书独具)
1．膜蛋白是细胞膜的重要组成部分，如图所示为膜上各种蛋白及其功能。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．跨膜蛋白的疏水区和亲水区分别位于磷脂双分子层内部和两侧
B．转运蛋白协助物质进出细胞，此过程均需消耗能量
C．膜蛋白的种类和含量决定了细胞膜功能的复杂程度
D．受体能结合某些激素分子实现细胞间的信息交流
B　[转运蛋白协助物质进出细胞，可能是主动运输，也可能是协助扩散，协助扩散不消耗能量。]
2．(2022·湖南常德模拟)在流动镶嵌模型提出后，研究人员又提出了脂筏模型：脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特异吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，结构模型如下图所示，下列叙述错误的是(　　)
A．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B．脂筏的存在会影响膜的流动性
C．破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
D．细胞膜的选择透过性与脂筏结构无关
D　[生物膜的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成膜的基本支架，A正确；脂筏中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特异吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，会影响膜的流动性，B正确；破坏胆固醇就像破坏了胶水，可能会导致脂筏结构解体，C正确；脂筏结构中的鞘磷脂、转运蛋白等都与细胞膜的选择透过性密切相关，D错误。]
3．(2023·广东佛山检测)卡美拉辛是一种与植物防御相关的生物碱，位于细胞膜上的AtABCG34蛋白能特异性转运卡美拉辛。AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力。下列叙述错误的是(　　)
A．细胞分泌卡美拉辛体现了细胞膜具有信息交流功能
B．卡美拉辛分泌到细胞外的过程不需要高尔基体参与
C．AtABCG34表达量低的拟南芥可能对病原菌较为敏感
D．AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP
A　[体现细胞膜具有信息交流功能至少涉及两个细胞，细胞分泌卡美拉辛只涉及一个细胞，不能体现细胞膜具有信息交流功能，A错误；据题意可知，卡美拉辛运出细胞外需要AtABCG34蛋白转运，不是胞吐作用，不需要高尔基体参与，B正确；AtABCG34表达量高的拟南芥能分泌更多的卡美拉辛到叶片表面，对病原菌有更强的抵抗力，AtABCG34表达量低的拟南芥，分泌卡美拉辛较少，可能对病原菌抵抗力较弱，较为敏感，C正确；ATP是生物体内的直接能源物质，AtABCG34蛋白的合成需要消耗细胞中的ATP，D正确。]
4．(2022·北京石景山期末)迁移体是我国科学家发现的一种可分泌到细胞外的特殊囊泡。研究发现细胞内部分受损的线粒体可被转运到迁移体中，再被运送至细胞外。下列叙述不正确的是(　　)
A．迁移体与线粒体的膜均以磷脂双分子层作为基本支架
B．迁移体转运受损线粒体的过程不消耗ATP
C．线粒体被转运至迁移体中依赖于膜的流动性
D．迁移体具有维持细胞内线粒体稳态的功能
B　[迁移体与线粒体的膜的基本支架均是磷脂双分子层，A正确；迁移体转运受损线粒体的过程属于胞吐，需要ATP供能，B错误；线粒体、迁移体都具有膜结构，线粒体被转运至迁移体中依赖于生物膜具有流动性的结构特点，C正确；迁移体转运可清除损伤的线粒体，以维持细胞内线粒体的稳态，D正确。]
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