第二单元|细胞的基本结构与物质的输入和输出
第1讲 细胞的基本结构
明确 目标 1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流;2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中;3.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动;4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
建构 知识 体系
第一课时 细胞膜与细胞核
主题研习(一) 细胞膜的组成、结构和功能
(一)细胞膜的功能
1.细胞膜的三大功能
(1)将细胞与外界环境分隔开:保障细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞
特点 解读
普遍性 ①细胞需要的 可进入细胞; ②抗体、激素等物质在细胞内合成后, 到细胞外; ③细胞产生的废物被排到
相对性 对细胞有害的物质有可能进入细胞
(3)进行细胞间的信息交流
①化学物质传递(如 、神经递质);
②通道传递(如 );
③接触传递(如 、靶细胞与细胞毒性T细胞接触)。
[微点拨] 任何细胞的边界都是细胞膜;植物细胞壁有全透性,不能控制物质进出细胞,不能作为细胞的边界。
2.细胞膜的功能特性
内容 具有 性
表现 水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过
原因 不同
应用 用台盼蓝染色法判断某些细胞死活
(二)细胞膜的成分和结构
1.细胞膜成分和结构的探索历程
实例(实验) 结论(假说)
脂溶性物质更易穿过细胞膜 膜的主要成分中含
将膜分离提纯,并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有
人的红细胞膜中脂质铺成单分子层的面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力 细胞膜中可能附有
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构 细胞膜是由 三层结构构成的
人—鼠细胞融合实验 细胞膜具有
辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据 提出细胞膜的 模型
2.细胞膜的组成成分
3.细胞膜的结构——流动镶嵌模型
(1)结构模型
[微点拨] ①糖被是指与细胞膜外表面的蛋白质和脂质结合的糖类分子;②糖类和蛋白质在膜上的分布是不对称的。
(2)结构特点
内容 具有
表现 构成膜的 可以侧向自由移动,大多数 可以运动
实例 质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等
影响因素 温度:一定范围内,温度升高,膜流动性增加
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)抗原呈递细胞摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关。 ( )
(2)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。 ( )
(3)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。 ( )
(4)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。 ( )
(5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 ( )
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P40“问题探讨”解读)“台盼蓝染色法”是鉴别动物细胞是否死亡的常用方法,其原理是
。
(2)(人教版必修1 P42“思考·讨论”延伸)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积大于肝细胞表面积的2倍,其原因是
。
(3)(人教版必修1 P44“图3 5”挖掘)细胞膜上糖类和蛋白质的分布是不对称的,请从细胞膜的功能角度分析原因:
。
重难点(一) 细胞膜的组成成分
[例1] (2023·海南高考)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
膜主要 成分 生物膜
红细胞 质膜 神经鞘 细胞质膜 高尔 基体膜 内质 网膜 线粒体 内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是 ( )
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
听课随笔:
|认|知|生|成|
1.常考的3种“膜蛋白”及其功能
(1)膜转运蛋白
膜上用于跨膜运输的蛋白质,协助扩散需载体蛋白或通道蛋白(如离子通道蛋白、水通道蛋白等),主动运输需载体蛋白(如钠钾泵等)。
(2)具有催化作用的酶
如需氧细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。
(3)识别蛋白
大部分信号分子(如细胞因子、神经递质)的受体蛋白——糖蛋白;用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子与卵细胞的识别等)。
2.细胞膜成分的检测方法
细胞膜 成分 检测试剂(方法) 结果 结论
脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中含有脂质
磷脂酶处理 细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过
蛋白质 双缩脲试剂 产生紫色反应 细胞膜中含有蛋白质
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
糖类 斐林试剂,水浴加热 出现砖红色沉淀 细胞膜中含有还原糖
重难点(二) 细胞膜的结构及其流动性
|情|境|探|究|
1.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充: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,并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域,经研究证明部分病毒可在脂筏部位排出细胞。
(1)用电子显微镜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。根据电镜照片和膜厚度的证据,推测蛋白质在膜中的分布是 。
(2)脂筏的存在 (填“会”或“不会”)影响膜的流动性,该模型表明脂质分子在膜上的分布是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
2.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。
请分析下列有关问题:
(1)漂白区域荧光强度恢复的原因是 。
(2)若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短,说明 。
(3)最终恢复的荧光强度比初始强度低,分析其原因可能是 。
|认|知|生|成|
从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性
重难点(三) 细胞膜功能及其特性的探究实验
1.细胞膜功能的探究
(1)控制物质进出细胞功能的验证
①染色剂进入实验
②色素透出实验
(2)识别功能的验证
2.细胞膜功能特性——选择透过性的验证
[例2] 油菜种子细胞内含有荧光物质,死亡种子的荧光物质会渗透到细胞外,可以在紫外光下发出强烈的荧光。某实验小组使用“纸上荧光法”比较甲、乙两个油菜品种的种子活力。
实验思路:取甲、乙品种种子各30粒浸泡2小时,以3~5 mm间隔整齐地排列在湿润的滤纸上,放置1小时后取走种子,将滤纸阴干后在紫外光下检测并统计每组滤纸上的荧光圈的数目。
统计结果:甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈。请回答以下问题:
(1)活种子的细胞膜具有 功能,荧光物质无法渗出细胞,因此无法检测到荧光。结果分析认为 (填“甲品种”或“乙品种”)种子的发芽潜力高。
(2)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸,是由于水分过多会导致 ,从而影响对检测指标的观测。
(3)种子萌发后吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知甲品种油菜对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
题点(一) 细胞膜的功能
1.高等植物细胞间的胞间连丝所体现出的细胞膜功能为 ( )
A.将细胞与周围环境分隔开
B.进行细胞间的信息交流
C.控制物质进出细胞
D.细胞代谢的控制中心
2.(2025·郴州模拟)细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法,错误的是 ( )
A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,具有屏障作用
B.精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C.细胞膜的功能由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定
D.人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性
题点(二) 细胞膜的组成成分
3.(2024·湖南高考)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是 ( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
4.(2025·济南一模)根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白,如图所示。据图推测,下列叙述错误的是 ( )
A.脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中
B.膜蛋白可以自由运动,以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能
C.相比内在膜蛋白,外在膜蛋白易于从细胞膜上分离
D.细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白
题点(三) 细胞膜的结构及其特点
5.(人教版必修1 P46“拓展应用T2”改编)研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析不正确的是 ( )
A.脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,能避免被白细胞识别和清除
B.脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞
C.脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
D.图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物
[解题关键]
由磷脂分子特点可设计药物运载体
解答第5题时准确理解磷脂分子的特点是关键,磷脂头部亲水,尾部疏水,根据此特点可设计药物运载体,在此类运载体中,脂溶性药物应包在两层磷脂分子中间,能在水中结晶的药物应包在磷脂双分子层内部水环境中。
6.生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导,即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定,进而重排形成融合孔,最终实现膜的融合,过程如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别
B.重排后的磷脂分子仍排成连续的两层与其具有亲水的尾部有关
C.融合孔既可形成于不同种类的细胞之间,也可形成于细胞内部
D.图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用
主题研习(二) 细胞核的结构和功能
(一)细胞核的功能及功能探究
1.功能:细胞核是 ,是 的控制中心。
2.功能探究
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验过程
②实验结论: 。证明细胞核是遗传的控制中心。
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论: 。证明细胞核是代谢的控制中心。
(3)变形虫切割实验
①实验过程
②实验结论: 。证明细胞核是代谢的控制中心。
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程
③实验结论: 。证明细胞核是遗传的控制中心。
(二)细胞核的结构与真核细胞的结构模型
1.细胞核的结构模式图
(1)上述结构中 在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系: 。
(3)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。
(4)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 上。
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型
(1)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)模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、 模型等。
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。 ( )
(2)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。 ( )
(3)细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道。 ( )
(4)以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型。 ( )
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P56正文拓展思考)真核细胞的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行的原因是
。
(2)(人教版必修1 P55“思考·讨论”延伸)①去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是
。
②单独的细胞核不能生存的原因是 。
(3)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。
①核糖体的组成成分有 ;代谢旺盛的细胞中核仁较大,其意义是 。
②核糖体小亚基和大亚基是在 合成的,是在 组装成核糖体的。
③核糖体蛋白是在 合成,经过 运输进入细胞核的。
题点(一) 细胞核的功能及实验探究
1.(2025·哈尔滨模拟)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所示)。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B.图2中的③与图1中①的帽形相同,都是菊花形帽
C.图1中①②的帽形因伞柄嫁接而改变
D.题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
2.将变形虫切割为有核和无核两部分,在培养液中培养一段时间后观察,有核部分恢复了原来的完整结构,并且还能增殖,而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是 ( )
A.该实验结果能够说明细胞核是细胞代谢和遗传的中心
B.该实验结果可以说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞
C.变形虫无核部分因失去细胞核,无法进行核质间的物质交换
D.变形虫有核部分含有核DNA,能够控制有核部分的结构修复
[易错提醒]
细胞核的功能及实验探究易误点
①误认为伞藻嫁接和核移植实验效果相同。与伞藻“嫁接”实验相比,“核移植”实验更有说服力,因为核移植实验可以排除假根中其他物质的作用。
②误认为物质进出细胞核都要通过核孔。如小分子物质可通过核膜进出细胞核。
③误认为细胞核是代谢中心。细胞核是代谢的控制中心,而不是代谢中心。
题点(二) 细胞核的结构
3. (2025·滨州模拟)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解,磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列有关叙述错误的是 ( )
A.核膜的外膜可与内质网膜相连,也可附着核糖体
B.核孔复合体也是蓝细菌核质之间信息交流的通道
C.核纤层蛋白磷酸化和去磷酸化过程中,其构象会发生改变
D.减数分裂过程中也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化
4.(2025·娄底模拟)亲核蛋白是指在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质。下图表示亲核蛋白的靶向输送过程,靶向输送的蛋白质结构中存在信号序列(NLS),可引导蛋白质转移到细胞的适当部位。下列叙述正确的是 ( )
A.真核细胞中的呼吸氧化酶具有信号序列(NLS)
B.亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核中不需要消耗能量
C.核输入因子运输亲核蛋白后因结构改变不能再利用
D.NLS功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累
第一课时 细胞膜与细胞核
主题研习(一)
基础全面落实
(一)1.(2)营养物质 分泌 细胞外 (3)①激素 ②胞间连丝
③精卵结合 2.选择透过 转运蛋白的种类和数量
(二)1.脂质 磷脂和胆固醇 蛋白质 蛋白质—脂质—蛋白质 流动性 流动镶嵌 2.磷脂 胆固醇 糖蛋白或糖脂
3．(1)外 表面的识别 细胞间的信息传递 镶 嵌入 贯穿于 (2)流动性 磷脂分子 蛋白质
[自我诊断]
1．(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
2．(1)活细胞的细胞膜有控制物质进出细胞的功能，台盼蓝是细胞不需要的物质，不能进入细胞，活细胞不被染色，而死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝可进入细胞内，使其被染色
(2)肝细胞具有多种具膜的细胞器及细胞核
(3)糖被分布在细胞膜的外表面，细胞膜的外侧分布着一些受体蛋白以接收外界信号，这都与细胞膜进行细胞间的信息交流有关
重难深化拓展
[例1] 选C 生物膜的组成成分相似，主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；高尔基体与细胞质膜不直接接触，二者不能发生膜融合，且哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，其功能最简单，D正确。
[情境探究]
1．(1)以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中 (2)会 不均匀
2．(1)细胞膜具有流动性 (2)细胞膜的流动加快，胆固醇具有抑制细胞膜流动的功能 (3)荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
[例2] 解析：(1)活种子的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，因此无法检测到荧光。实验结果是甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈，说明甲品种的种子活力强，发芽潜力高。
(2)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸，是由于水分过多会导致荧光物质流散彼此影响，从而影响对检测指标的观测。
(3)由于甲品种油菜对两种离子的吸收量不同，且硝酸铵溶液中NH和NO的比例为1∶1，所以用硝酸铵为唯一氮源的营养液培养甲品种油菜，一段时间后，检测营养液中NO和NH的剩余量即可判断甲品种油菜对NH和NO吸收的偏好性。
答案：(1)控制物质进出细胞 甲品种 (2)荧光物质流散彼此影响 (3)实验思路：配制以硝酸铵为唯一氮源的营养液，用该营养液培养甲品种油菜，一段时间后，检测营养液中NH和NO的剩余量。预期结果和结论：若营养液中NO剩余量小于NH剩余量，则说明甲品种油菜偏好吸收NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明甲品种油菜偏好吸收NH。
考向精细研究
1．选B 高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接，有利于实现细胞间的信息交流，B符合题意。
2．选C 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，A正确；精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；细胞膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量及磷脂分子有关，但不能说蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能，C错误；人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性，体现了其结构特点，D正确。
3．选A 饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可以影响动物细胞膜的流动性，B正确；细胞膜外表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，故磷脂是构成细胞膜的重要成分，D正确。
4．选B 由图可知脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中，A正确；大部分膜蛋白具有流动性，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能，但不能自由运动，B错误；相比内在膜蛋白，外在膜蛋白与细胞膜的连接弱，易于从细胞膜上分离，C正确；据图分析可知，内在膜蛋白贯穿细胞膜，故细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白，D正确。
5．选D 糖蛋白与细胞的识别有关，“隐形脂质体”不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除，A正确；脂质体膜上镶嵌的抗体能够特异性识别癌细胞，将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞，B正确；据题图可知，脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架，C正确；磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，药物B接近磷脂分子的尾部，为脂溶性药物，D错误。
6．选B 根据题干信息，“生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白”，说明图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别，A正确；磷脂分子头部亲水、尾部疏水，B错误；生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，融合孔既可形成于不同种类的细胞之间，也可形成于细胞内部，C正确；细胞内的囊泡运输需要借助题图所示过程来实现，如内质网向高尔基体运输蛋白质的过程，会发生囊泡膜与细胞器膜之间的识别与融合，即图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用，D正确。
主题研习(二)
基础全面落实
(一)1.遗传信息库 细胞代谢和遗传 2.(1)②美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 (2)②蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
(3)②变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制 (4)③伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
(二)1.RNA 核糖体 核孔 DNA和蛋白质 (1)核膜、核仁
(2)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)染色体(质) 2.(2)数学
[自我诊断]
1．(1)× (2)× (3)√ (4)√
2．(1)核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，而抗体的合成场所是核糖体
(2)①已合成的蛋白质仍可发挥作用 ②没有营养物质和能量供应
(3)①rRNA和蛋白质 便于形成更多的核糖体参与蛋白质的合成 ②细胞核 细胞质基质 ③细胞质 核孔
考向精细研究
1．选C 细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，图1中①②的帽形(由细胞核控制)不会因嫁接伞柄而改变，C错误。
2．选A 变形虫有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，说明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，而不是代谢和遗传的中心，A错误；有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分退化消失，不能恢复到原来的完整结构，更不能增殖，能够说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞，B正确；细胞核的核膜上有核孔，核孔与核质间的物质交换和信息交流有关，变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换和信息交流，C正确；变形虫有核部分含有遗传物质核DNA，一段时间恢复了原来的完整结构，而无核部分退化消失，说明核DNA能够控制有核部分的结构修复，D正确。
3．选B 核膜的外膜可与内质网膜相连，也可附着核糖体，A正确。蓝细菌是原核生物，其细胞中没有核膜包被的细胞核，没有核孔，B错误。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解，磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建，两种状态下核纤层功能不同，推测其构象会发生改变；减数分裂过程中也有核膜的解体和重建，因此也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化，C、D正确。
4．选D 亲核蛋白是在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质，而呼吸氧化酶是在细胞质中发挥作用，其不具有信号序列(NLS)，A错误；由题图可知，亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核中需要GTP水解释放的能量，B错误；由题图可知，亲核蛋白进入细胞核后，亲核蛋白会与核输入因子脱离，核输入因子可重新被利用，C错误；NLS功能缺陷会导致亲核蛋白不能进入细胞核，从而使其在细胞质内积累，D正确。(共109张PPT)
第二单元
细胞的基本结构与物质的输入和输出
细胞的基本结构
第1讲
明确目标
1.概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流；
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中；
3.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动；
4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。
建构知识体系
细胞膜与细胞核
第一课时
目录
主题研习（一）
主题研习（二）
细胞膜的组成、结构和功能
课时跟踪检测
细胞核的结构和功能
主题研习（一）细胞膜的组成、结构和功能
(一)细胞膜的功能
1.细胞膜的三大功能
(1)将细胞与外界环境分隔开：保障细胞内部环境的相对稳定。
基础全面落实
(2)控制物质进出细胞
特点 解读
普遍性 ①细胞需要的_________可进入细胞；
②抗体、激素等物质在细胞内合成后，______到细胞外；
③细胞产生的废物被排到________
相对性 对细胞有害的物质有可能进入细胞
营养物质
分泌
细胞外
(3)进行细胞间的信息交流
①化学物质传递(如______、神经递质)；
②通道传递(如_________)；
③接触传递(如__________、靶细胞与细胞毒性T细胞接触)。
[微点拨] 任何细胞的边界都是细胞膜；植物细胞壁有全透性，不能控制物质进出细胞，不能作为细胞的边界。
激素
胞间连丝
精卵结合
2.细胞膜的功能特性
内容 具有__________性
表现 水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过
原因 ______________________不同
应用 用台盼蓝染色法判断某些细胞死活
选择透过
转运蛋白的种类和数量
(二)细胞膜的成分和结构
1.细胞膜成分和结构的探索历程
实例(实验) 结论(假说)
脂溶性物质更易穿过细胞膜 膜的主要成分中含______
将膜分离提纯，并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有_____________
人的红细胞膜中脂质铺成单分子层的面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
脂质
磷脂和胆固醇
细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力 细胞膜中可能附有_______
电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构 细胞膜是由_____________________三层结构构成的
人—鼠细胞融合实验 细胞膜具有_______
辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据 提出细胞膜的__________模型
蛋白质
蛋白质—脂质—蛋白质
流动性
流动镶嵌
续表
2.细胞膜的组成成分
磷脂
胆固醇
糖蛋白或糖脂
3.细胞膜的结构——流动镶嵌模型
(1)结构模型
外
表面的识别
细胞间的信息传递
镶
嵌入
贯穿于
[微点拨] ①糖被是指与细胞膜外表面的蛋白质和脂质结合的糖类分子；②糖类和蛋白质在膜上的分布是不对称的。
(2)结构特点
内容 具有________
表现 构成膜的_________可以侧向自由移动，大多数_______可以运动
实例 质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等
影响因素 温度：一定范围内，温度升高，膜流动性增加
流动性
磷脂分子
蛋白质
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)抗原呈递细胞摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关。 ( )
(2)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。 ( )
(3)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。 ( )
(4)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。 ( )
(5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 ( )
×
×
×
√
×
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P40“问题探讨”解读)“台盼蓝染色法”是鉴别动物细胞是否死亡的常用方法，其原理是_______________________
_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
活细胞的细胞膜有控制物质进出细胞的功能，台盼蓝是细胞不需要的物质，不能进入细胞，活细胞不被染色，而死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝可进入细胞内，使其被染色
(2)(人教版必修1 P42“思考·讨论”延伸)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积大于肝细胞表面积的2倍，其原因是_____________________________________。
(3)(人教版必修1 P44“图3-5”挖掘)细胞膜上糖类和蛋白质的分布是不对称的，请从细胞膜的功能角度分析原因：________________
________________________________________________________________________________________________________________。
肝细胞具有多种具膜的细胞器及细胞核
糖被分布在细胞膜的外表面，细胞膜的外侧分布着一些受体蛋白以接收外界信号，这都与细胞膜进行细胞间的信息交流有关
重难深化拓展
重难点(一) 细胞膜的组成成分
[例1] (2023·海南高考)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
膜主要 成分 生物膜 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质/% 49 18 64 62 78
脂质/% 43 79 26 28 22
糖类/% 8 3 10 10 少
下列有关叙述错误的是 ( )
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
√
[解析] 生物膜的组成成分相似，主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A正确；糖蛋白与细胞识别作用有密切关系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B正确；高尔基体与细胞质膜不直接接触，二者不能发生膜融合，且哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体，C错误；功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，其功能最简单，D正确。
|认|知|生|成|
1.常考的3种“膜蛋白”及其功能
(1)膜转运蛋白
膜上用于跨膜运输的蛋白质，协助扩散需载体蛋白或通道蛋白(如离子通道蛋白、水通道蛋白等)，主动运输需载体蛋白(如钠钾泵等)。
(2)具有催化作用的酶
如需氧细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。
(3)识别蛋白
大部分信号分子(如细胞因子、神经递质)的受体蛋白——糖蛋白；用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子与卵细胞的识别等)。
2.细胞膜成分的检测方法
细胞膜成分 检测试剂(方法) 结果 结论
脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中含有脂质
磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 产生紫色反应 细胞膜中含有蛋白质
蛋白酶处理 细胞膜被破坏 糖类 斐林试剂，水浴加热 出现砖红色沉淀 细胞膜中含有还原糖
重难点(二) 细胞膜的结构及其流动性
|情|境|探|究|
1.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充：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，并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等)，形成一些特异蛋白聚集的区域，经研究证明部分病毒可在脂筏部位排出细胞。
(1)用电子显微镜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。根据电镜照片和膜厚度的证据，推测蛋白质在膜中的分布是________________________________。
以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中
(2)脂筏的存在 (填“会”或“不会”)影响膜的流动性，该模型表明脂质分子在膜上的分布是 (填“均匀”或“不均匀”)的。
会
不均匀
2.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”(即荧光消失)，随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。
请分析下列有关问题：
(1)漂白区域荧光强度恢复的原因是___________________。
(2)若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明 。
(3)最终恢复的荧光强度比初始强度低，分析其原因可能是 。
细胞膜具有流动性
细胞膜的流动加快，胆固醇具有抑制细胞膜流动的功能
荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
|认|知|生|成|
从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性
重难点(三) 细胞膜功能及其特性的探究实验
1.细胞膜功能的探究
(1)控制物质进出细胞功能的验证
①染色剂进入实验
②色素透出实验
(2)识别功能的验证
2.细胞膜功能特性——选择透过性的验证
[例2] 油菜种子细胞内含有荧光物质，死亡种子的荧光物质会渗透到细胞外，可以在紫外光下发出强烈的荧光。某实验小组使用“纸上荧光法”比较甲、乙两个油菜品种的种子活力。
实验思路：取甲、乙品种种子各30粒浸泡2小时，以3~5 mm间隔整齐地排列在湿润的滤纸上，放置1小时后取走种子，将滤纸阴干后在紫外光下检测并统计每组滤纸上的荧光圈的数目。
统计结果：甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈。请回答以下问题：
(1)活种子的细胞膜具有 功能，荧光物质无法渗出细胞，因此无法检测到荧光。结果分析认为 (填“甲品种”或“乙品种”)种子的发芽潜力高。
[解析] 活种子的细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，因此无法检测到荧光。实验结果是甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈，说明甲品种的种子活力强，发芽潜力高。
控制物质进出细胞
甲品种
(2)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸，是由于水分过多会导致______________________，从而影响对检测指标的观测。
[解析] 实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸，是由于水分过多会导致荧光物质流散彼此影响，从而影响对检测指标的观测。
荧光物质流散彼此影响
(3)种子萌发后吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知甲品种油菜对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
[答案] 实验思路：配制以硝酸铵为唯一氮源的营养液，用该营养液培养甲品种油菜，一段时间后，检测营养液中N和N的剩余量。预期结果和结论：若营养液中N剩余量小于N剩余量，则说明甲品种油菜偏好吸收N；若营养液中N剩余量小于N剩余量，则说明甲品种油菜偏好吸收N。
[解析] 由于甲品种油菜对两种离子的吸收量不同，且硝酸铵溶液中N和N的比例为1∶1，所以用硝酸铵为唯一氮源的营养液培养甲品种油菜，一段时间后，检测营养液中N和N的剩余量即可判断甲品种油菜对N和N吸收的偏好性。
考向精细研究
√
题点(一) 细胞膜的功能
1.高等植物细胞间的胞间连丝所体现出的细胞膜功能为 ( )
A.将细胞与周围环境分隔开 B.进行细胞间的信息交流
C.控制物质进出细胞 D.细胞代谢的控制中心
解析：高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接，有利于实现细胞间的信息交流，B符合题意。
2.(2025·郴州模拟)细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法，错误的是 ( )
A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
B.精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C.细胞膜的功能由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定
D.人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性
√
解析：细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，A正确；精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；细胞膜的功能与膜上蛋白质的种类和数量及磷脂分子有关，但不能说蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能，C错误；人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性，体现了其结构特点，D正确。
题点(二) 细胞膜的组成成分
3.(2024·湖南高考)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
√
解析：饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，可以影响动物细胞膜的流动性，B正确；细胞膜外表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，故磷脂是构成细胞膜的重要成分，D正确。
4.(2025·济南一模)根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度，将膜蛋白分为3种基本类型：外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白，如图所示。据图推测，下列叙述错误的是 ( )
A.脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中
B.膜蛋白可以自由运动，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能
C.相比内在膜蛋白，外在膜蛋白易于从细胞膜上分离
D.细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白
√
解析：由图可知脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中，A正确；大部分膜蛋白具有流动性，以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能，但不能自由运动，B错误；相比内在膜蛋白，外在膜蛋白与细胞膜的连接弱，易于从细胞膜上分离，C正确；据图分析可知，内在膜蛋白贯穿细胞膜，故细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白，D正确。
题点(三) 细胞膜的结构及其特点
5.(人教版必修1 P46“拓展应用T2”改编)研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析不正确的是( )
A.脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除
B.脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
C.脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
D.图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物
√
解析：糖蛋白与细胞的识别有关，“隐形脂质体”不具备可供白细胞识别的糖蛋白，能避免被白细胞识别和清除，A正确；脂质体膜上镶嵌的抗体能够特异性识别癌细胞，将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞，B正确；据题图可知，脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架，C正确；磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，药物B接近磷脂分子的尾部，为脂溶性药物，D错误。
[解题关键]
由磷脂分子特点可设计药物运载体
解答第5题时准确理解磷脂分子的特点是关键，磷脂头部亲水，尾部疏水，根据此特点可设计药物运载体，在此类运载体中，脂溶性药物应包在两层磷脂分子中间，能在水中结晶的药物应包在磷脂双分子层内部水环境中。
6.生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白，使磷脂分子失去稳定，进而重排形成融合孔，最终实现膜的融合，过程如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别
B.重排后的磷脂分子仍排成连续的两层与其具有亲水的尾部有关
C.融合孔既可形成于不同种类的细胞之间，也可形成于细胞内部
D.图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用
√
解析：根据题干信息，“生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白”，说明图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别，A正确；磷脂分子头部亲水、尾部疏水，B错误；生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导，融合孔既可形成于不同种类的细胞之间，也可形成于细胞内部，C正确；细胞内的囊泡运输需要借助题图所示过程来实现，如内质网向高尔基体运输蛋白质的过程，会发生囊泡膜与细胞器膜之间的识别与融合，即图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用，D正确。
主题研习（二）细胞核的结构和功能
基础全面落实
(一)细胞核的功能及功能探究
1.功能：细胞核是___________，是________________的控制中心。
遗传信息库
细胞代谢和遗传
2.功能探究
(1)黑白美西螈核移植实验
①实验过程
②实验结论：_______________________________。证明细胞核是遗传的控制中心。
美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论：_________________________________。证明细胞核是代谢的控制中心。
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
(3)变形虫切割实验
①实验过程
②实验结论：____________________________________________
__________________________。证明细胞核是代谢的控制中心。
变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程
③实验结论：_________________________________。证明细胞核是遗传的控制中心。
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
(二)细胞核的结构与真核细胞的结构模型
1.细胞核的结构模式图
RNA
核糖体
核孔
DNA和蛋白质
(1)上述结构中_____________在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：______________
__________________________________________。
(3)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。
(4)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_____________上。
核膜、核仁
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大
染色体(质)
2.尝试制作真核细胞的三维结构模型
(1)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)模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、_____模型等。
数学
自我诊断
1.概念理解(判断正误)
(1)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。 ( )
(2)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。 ( )
(3)细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道。 ( )
(4)以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型。 ( )
×
×
√
√
2.事理分析
(1)(人教版必修1 P56正文拓展思考)真核细胞的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是________________________________
_______________________________________________。
(2)(人教版必修1 P55“思考·讨论”延伸)①去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是___________________________。
②单独的细胞核不能生存的原因是________________________。
核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，而抗体的合成场所是核糖体
已合成的蛋白质仍可发挥作用
没有营养物质和能量供应
(3)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。
①核糖体的组成成分有_______________；代谢旺盛的细胞中核仁较大，其意义是______________________________________。
②核糖体小亚基和大亚基是在_______合成的，是在__________组装成核糖体的。
③核糖体蛋白是在_______合成，经过_____运输进入细胞核的。
rRNA和蛋白质
便于形成更多的核糖体参与蛋白质的合成
细胞核
细胞质基质
细胞质
核孔
考向精细研究
题点(一) 细胞核的功能及实验探究
1.(2025·哈尔滨模拟)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所示)。下列相关叙述错误的是( )
A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B.图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽
C.图1中①②的帽形因伞柄嫁接而改变
D.题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
解析：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，图1中①②的帽形(由细胞核控制)不会因嫁接伞柄而改变，C错误。
√
2.将变形虫切割为有核和无核两部分，在培养液中培养一段时间后观察，有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是 ( )
A.该实验结果能够说明细胞核是细胞代谢和遗传的中心
B.该实验结果可以说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞
C.变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换
D.变形虫有核部分含有核DNA，能够控制有核部分的结构修复
√
解析：变形虫有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，说明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，而不是代谢和遗传的中心，A错误；有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分退化消失，不能恢复到原来的完整结构，更不能增殖，能够说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞，B正确；细胞核的核膜上有核孔，核孔与核质间的物质交换和信息交流有关，变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换和信息交流，C正确；变形虫有核部分含有遗传物质核DNA，一段时间恢复了原来的完整结构，而无核部分退化消失，说明核DNA能够控制有核部分的结构修复，D正确。
[易错提醒]
细胞核的功能及实验探究易误点
①误认为伞藻嫁接和核移植实验效果相同。与伞藻“嫁接”实验相比，“核移植”实验更有说服力，因为核移植实验可以排除假根中其他物质的作用。
②误认为物质进出细胞核都要通过核孔。如小分子物质可通过核膜进出细胞核。
③误认为细胞核是代谢中心。细胞核是代谢的控制中心，而不是代谢中心。
题点(二) 细胞核的结构
3. (2025·滨州模拟)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解，磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列有关叙述错误的是( )
A.核膜的外膜可与内质网膜相连，也可附着核糖体
B.核孔复合体也是蓝细菌核质之间信息交流的通道
C.核纤层蛋白磷酸化和去磷酸化过程中，其构象会发生改变
D.减数分裂过程中也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化
√
解析：核膜的外膜可与内质网膜相连，也可附着核糖体，A正确。蓝细菌是原核生物，其细胞中没有核膜包被的细胞核，没有核孔，B错误。当细胞进行有丝分裂时，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解，磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建，两种状态下核纤层功能不同，推测其构象会发生改变；减数分裂过程中也有核膜的解体和重建，因此也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化，C、D正确。
4.(2025·娄底模拟)亲核蛋白是指在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质。下图表示亲核蛋白的靶向输送过程，靶向输送的蛋白质结构中存在信号序列(NLS)，可引导蛋白质转移到细胞的适当部位。下列叙述正确的是 ( )
A.真核细胞中的呼吸氧化酶具有信号序列(NLS)
B.亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核中不需要消耗能量
C.核输入因子运输亲核蛋白后因结构改变不能再利用
D.NLS功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累
√
解析：亲核蛋白是在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质，而呼吸氧化酶是在细胞质中发挥作用，其不具有信号序列(NLS)，A错误；由题图可知，亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核中需要GTP水解释放的能量，B错误；由题图可知，亲核蛋白进入细胞核后，亲核蛋白会与核输入因子脱离，核输入因子可重新被利用，C错误；NLS功能缺陷会导致亲核蛋白不能进入细胞核，从而使其在细胞质内积累，D正确。
课时跟踪检测
(标 的题目为推荐讲评题目，配有精品课件)
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一、选择题
1.(2025·衡水模拟)下列关于细胞膜成分及结构探索的说法，正确的是( )
A.最初对细胞膜成分的认识，是通过对细胞膜成分的提取获得的
B.磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构
C.被同位素标记的人—鼠细胞融合实验，说明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上
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解析：最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析获得的，A错误；磷脂分子在水中能形成头部朝向水的一侧、尾部朝内的双层结构，B错误；荧光标记的人—鼠细胞融合实验通过荧光标记技术，说明细胞膜具有流动性，C错误；在观察和实验的基础上，辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，D正确。
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2.(2025·南平模拟)细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的，因此水分子不能通过细胞膜
C.细胞膜含有的磷脂分子具有物质运输、信息交流的功能
D.细胞的生长、分裂、运动等现象不支持细胞膜的流动镶嵌模型
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解析：细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，根据相似相溶原理，细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜，A正确；水分子可以通过自由扩散和协助扩散方式通过细胞膜，B错误；细胞膜含有的蛋白质具有物质运输、信息交流功能，C错误；细胞膜的流动镶嵌模型认为细胞膜是流动的，细胞的生长、分裂、运动等现象支持细胞膜的流动镶嵌模型，D错误。
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3.(2025·青岛一模)某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合，限制了膜蛋白的运动。用阻断微丝形成的药物细胞松弛素B处理细胞后，膜蛋白的流动性大大增加。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。下列说法正确的是 ( )
A.细胞骨架含有微丝，其组成成分与结构和植物纤维素类似
B.使用细胞松弛素B处理细胞后，细胞的运动能力会受到影响
C.提高温度能够增加膜的流动性，跨膜运输能力也会明显提高
D.细胞骨架影响膜蛋白的运动，但不影响其周围膜脂的流动
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解析：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，微丝属于细胞骨架，可以判断，微丝的组成成分是蛋白质，而植物纤维素的成分是多糖，A错误；依据题干信息，用细胞松弛素B处理细胞后，细胞骨架与膜蛋白将无法结合，细胞骨架与细胞的运动有关，故使用细胞松弛素B处理细胞后，细胞的运动能力会受到影响，B正确；适当地提高温度能够增加膜的流动性，但并不代表跨膜运输能力提高，C错误；细胞骨架影响膜蛋白的运动，也会影响其周围膜脂的流动，D错误。
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4.(2025·日照联考)正常温度时，生物膜既可保持正常的结构，又具有较强的流动性，称为液晶态;温度很低时，生物膜的流动性急剧降低，转变为凝胶态;如果环境温度很高，则变成无序的液体状态。胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷脂分子的热运动又能将磷脂分子相隔开使其更易流动。下列叙述错误的是 ( )
A.胆固醇可以调节动物生物膜的流动性，使生物膜适应温度的范围变小
B.高温会破坏生物膜中蛋白质的空间结构，会导致生物膜变成无序状态
C.生物膜的流动性表现在组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子能流动
D.胆固醇分子除构成动物细胞膜外，在人体内还参与血液中脂质的运输
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解析：根据题意知，胆固醇可以调节动物生物膜的流动性，使生物膜适应温度的范围变大，A错误;根据题意“如果环境温度很高，则变成无序的液体状态”可推知高温会破坏生物膜中蛋白质的空间结构，会导致生物膜变成无序状态，B正确;由于组成膜的磷脂分子可侧向自由移动，大多数蛋白质分子可以运动，因此生物膜具有流动性，C正确;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D正确。
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5.(2025·周口模拟)核仁是一个处于动态变化的核内结构，其组成成分很不稳定，并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说，核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述，正确的是 ( )
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
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解析：哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，A错误；细胞中的遗传信息主要储存在染色体(质)上的DNA中，B错误；核仁中的蛋白质、酶类是在细胞质中的核糖体上合成的，C错误；胰腺细胞与口腔上皮细胞相比，胰腺细胞能合成和分泌较多的分泌蛋白，因此胰腺细胞的核仁更大，D正确。
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6.(2025·南阳模拟)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述错误的是 ( )
A.核糖体蛋白进入细胞核需通过核孔
B.细胞的遗传信息储存于DNA中
C.核糖体蛋白是在核仁中合成的
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
√
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解析：核糖体蛋白是大分子物质，进入细胞核需通过核孔，该过程需要消耗能量，A正确；DNA是细胞生物的遗传物质，因此，细胞的遗传信息储存于DNA中，B正确；核糖体蛋白都是在细胞质中合成的，C错误；核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出，在细胞质基质中进行组装，D正确。
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7.有丝分裂过程中核膜会发生周期性地消失和重建。为研究新形成的核膜是由亲代细胞核膜解体后的碎片重新聚集而成还是由细胞中的内质网重新形成的，以含3H标记胆碱(磷脂的成分)的变形虫a和无标记的变形虫b为实验材料，进行相关实验。下列步骤合理的是 ( )
①将变形虫b置于3H标记的胆碱营养液中培养，并让其增殖获得子代 ②将变形虫a转移至无标记的营养液中培养，并让其繁殖获得子代 ③将变形虫a的细胞核移植到去核的变形虫b中，在无标记的培养液中培养并让其繁殖获得子代 ④检测子代变形虫的核膜是否具有放射性 ⑤检测子代变形虫的内质网膜是否具有放射性
A.②④ B.①⑤ C.②⑤ D.③④
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解析：依据题干信息可知，本实验的目的是研究子代细胞核核膜的来源，是来自亲代核膜解体后的重聚，还是内质网的重新形成，采用同位素标记法，可以设置亲代细胞核用3H标记，内质网不用3H标记(或亲代细胞核不用3H标记，内质网用3H标记)的实验进行验证，因变量为观察子代变形虫的核膜是否具有放射性。由题干信息可知，实验应分为③④两个步骤。若子代变形虫核膜具有放射性，说明核膜来自亲代核膜的重聚，若子代变形虫核膜不具有放射性，说明核膜来自内质网的重新形成。综上所述，D正确。
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8.(2025·南宁模拟)核小体是染色质组装的基本结构单位，每个核小体单位包括200 bp左右的DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。下列有关核小体的叙述，错误的是 ( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
B.沙眼衣原体核小体中含有C、H、O、N、P元素
C.高倍显微镜下观察不到核小体
D.核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核
√
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解析：染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，A正确；沙眼衣原体是原核生物，没有染色质，而核小体是染色质组装的基本结构单位，故沙眼衣原体没有核小体，B错误；依据题干信息，核小体是由200 bp左右的DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1组成的分子水平的结构，所以只有在电子显微镜下才能观察到，高倍显微镜下观察不到，C正确；组蛋白的合成场所是细胞质，属于生物大分子，而染色质存在于细胞核，故核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核，D正确。
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9.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)关于膜融合的相关对象，下列叙述正确的是 ( )
A.胰蛋白酶分泌过程中，内质网产生的囊泡会与细胞膜融合
B.克隆羊过程中，电融合法促进供体细胞核和卵细胞融合
C.制备单克隆抗体过程中，将骨髓瘤细胞和T细胞融合
D.清除衰老细胞器过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合
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解析：胰蛋白酶分泌过程中，内质网产生的囊泡会与高尔基体膜融合，A错误;克隆羊过程中，供体细胞被注入去核的卵母细胞后，可通过电融合法促进细胞融合，而非促进供体细胞核与卵细胞融合，B错误;制备单克隆抗体过程中，将骨髓瘤细胞和能产生特定抗体的B细胞融合，C错误;溶酶体含多种水解酶，能够清除衰老细胞器，清除衰老细胞器过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合，D正确。
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二、非选择题(除特别注明外，每空2分)
10.(8分)(2025·厦门模拟)哺乳动物成熟的红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的良好材料。回答下列问题：
(1)将红细胞放入低渗溶液中，细胞吸水涨破，内容物流出，其细胞膜又会重新封闭起来，这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭，体现了__________________。
解析：涨破的细胞膜又重新封闭起来的过程依赖于膜分子的运动，体现了膜的流动性。
细胞膜具有流动性
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(2)用不同试剂处理红细胞血影，去除部分膜蛋白，观察细胞形态变化，结果如下：
注：“+”表示有，“-”表示无。
根据以上结果推测，对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是____________________。
实验 处理 膜蛋白种类 处理后红细胞形态
血型糖蛋白 带3蛋白 带4.1蛋白 锚蛋白 血影蛋白 肌动蛋白 试剂甲 + + + + - - 变得不规则
试剂乙 - - + + + + 还能保持
血影蛋白、肌动蛋白
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解析：由实验结果可知，当细胞膜上缺少血影蛋白和肌动蛋白时，红细胞不能维持正常形态，所以这两种蛋白是维持红细胞形态的重要蛋白。
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(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置，科学家将细胞分为三组，设计如下实验。(如图1所示)
甲组：不做处理；
乙组：用胰蛋白酶处理完整的细胞，此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞；
丙组：先提高细胞膜的通透性，再用胰蛋白酶处理完整细胞，此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取和分离三组的膜蛋白，电泳结果如图2所示。
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注：控制消化处理的时间，使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分；电泳能测定蛋白质分子量的相对大小，蛋白质越小，迁移越快，反之则慢。
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已知水通道蛋白贯穿磷脂双分子层，根据实验结果推测，1~5号蛋白质中，如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是 (编号)，镶在膜内侧表面的蛋白质是 (编号)。
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1和2
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解析：水通道蛋白贯穿磷脂双分子层，乙组(消化暴露于膜外侧蛋白质)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白质)均会被部分消化，使蛋白质分子量变小，电泳条带与完整蛋白质不同，且乙、丙两组也不同，分析图2可知，只有蛋白质5符合上述特征，故5可能是水通道蛋白；镶在膜内侧表面的蛋白质在乙组实验中不会被消化，电泳条带应与甲组相同，但在丙组实验中会被完全消化，不出现电泳条带，所以应为蛋白质1和2。
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11.(8分)二甲双胍可以降血糖，研究表明其还有抗肿瘤效应(抑制肿瘤细胞的生长)，它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图所示。请据图回答有关问题：
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(1)细胞核的核膜由____(1分)层磷脂分子构成。
解析：细胞核具有双层膜，磷脂双分子层是膜的基本支架，故细胞核的核膜由4层磷脂分子构成。
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(2)据图分析，二甲双胍通过抑制_________(1分)的功能，进而直接影响了___________________________的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果。
线粒体
无活性RagC和激活型RagC
解析：分析题图可知，二甲双胍直
接作用于线粒体，通过抑制线粒体
的功能，影响能量的供应，进而影
响无活性RagC和激活型RagC进出核
孔，最终达到抑制细胞生长的效果。
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(3)据图分析，分泌蛋白的运输_____(填“受”或“不受”，1分)二甲双胍的影响，原因是_________________________________________________
____________________________(3分)。
9
受
分泌蛋白的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应
解析：分泌蛋白的运输需要消耗
能量，而二甲双胍抑制线粒体的
功能，进而影响能量的供应，
因此分泌蛋白的运输受二甲
双胍的影响。课时跟踪检测(四) 细胞膜与细胞核
(标的题目为推荐讲评题目,配有精品课件)
一、选择题
1.(2025·衡水模拟)下列关于细胞膜成分及结构探索的说法,正确的是 ( )
A.最初对细胞膜成分的认识,是通过对细胞膜成分的提取获得的
B.磷脂分子在水中能形成头部朝外、尾部朝内的单层结构
C.被同位素标记的人—鼠细胞融合实验,说明细胞膜具有流动性
D.辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型建立在观察和实验的基础上
2.(2025·南平模拟)细胞膜的特性和功能是由其结构决定的。下列叙述正确的是 ( )
A.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜
B.由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
C.细胞膜含有的磷脂分子具有物质运输、信息交流的功能
D.细胞的生长、分裂、运动等现象不支持细胞膜的流动镶嵌模型
3.(2025·青岛一模)某些膜蛋白与膜下细胞骨架结构相结合,限制了膜蛋白的运动。用阻断微丝形成的药物细胞松弛素B处理细胞后,膜蛋白的流动性大大增加。膜蛋白与膜脂分子的相互作用也是影响膜流动性的重要因素。下列说法正确的是 ( )
A.细胞骨架含有微丝,其组成成分与结构和植物纤维素类似
B.使用细胞松弛素B处理细胞后,细胞的运动能力会受到影响
C.提高温度能够增加膜的流动性,跨膜运输能力也会明显提高
D.细胞骨架影响膜蛋白的运动,但不影响其周围膜脂的流动
4.(2025·日照联考)正常温度时,生物膜既可保持正常的结构,又具有较强的流动性,称为液晶态;温度很低时,生物膜的流动性急剧降低,转变为凝胶态;如果环境温度很高,则变成无序的液体状态。胆固醇分子与磷脂分子相结合既能限制磷脂分子的热运动又能将磷脂分子相隔开使其更易流动。下列叙述错误的是 ( )
A.胆固醇可以调节动物生物膜的流动性,使生物膜适应温度的范围变小
B.高温会破坏生物膜中蛋白质的空间结构,会导致生物膜变成无序状态
C.生物膜的流动性表现在组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子能流动
D.胆固醇分子除构成动物细胞膜外,在人体内还参与血液中脂质的运输
5.(2025·周口模拟)核仁是一个处于动态变化的核内结构,其组成成分很不稳定,并且由于细胞类型和生理状态的不同而存在明显的差异。一般来说,核仁的主要成分包括rDNA、rRNA、蛋白质和一些酶类等。下列有关核仁的叙述,正确的是 ( )
A.哺乳动物成熟红细胞中的核仁会周期性地消失和重建
B.细胞中的遗传信息主要储存在核仁的rDNA中
C.核仁中的蛋白质、酶类是在核仁中合成的
D.胰腺细胞中的核仁比口腔上皮细胞中的核仁大
6.(2025·南阳模拟)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述错误的是 ( )
A.核糖体蛋白进入细胞核需通过核孔
B.细胞的遗传信息储存于DNA中
C.核糖体蛋白是在核仁中合成的
D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
7.有丝分裂过程中核膜会发生周期性地消失和重建。为研究新形成的核膜是由亲代细胞核膜解体后的碎片重新聚集而成还是由细胞中的内质网重新形成的,以含3H标记胆碱(磷脂的成分)的变形虫a和无标记的变形虫b为实验材料,进行相关实验。下列步骤合理的是 ( )
①将变形虫b置于3H标记的胆碱营养液中培养,并让其增殖获得子代
②将变形虫a转移至无标记的营养液中培养,并让其繁殖获得子代
③将变形虫a的细胞核移植到去核的变形虫b中,在无标记的培养液中培养并让其繁殖获得子代
④检测子代变形虫的核膜是否具有放射性
⑤检测子代变形虫的内质网膜是否具有放射性
A.②④ B.①⑤
C.②⑤ D.③④
8.(2025·南宁模拟)核小体是染色质组装的基本结构单位,每个核小体单位包括200 bp左右的DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1。下列有关核小体的叙述,错误的是 ( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
B.沙眼衣原体核小体中含有C、H、O、N、P元素
C.高倍显微镜下观察不到核小体
D.核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核
9.(2025年1月·八省联考内蒙古卷)关于膜融合的相关对象,下列叙述正确的是 ( )
A.胰蛋白酶分泌过程中,内质网产生的囊泡会与细胞膜融合
B.克隆羊过程中,电融合法促进供体细胞核和卵细胞融合
C.制备单克隆抗体过程中,将骨髓瘤细胞和T细胞融合
D.清除衰老细胞器过程中,会存在囊泡与溶酶体的融合
二、非选择题(除特别注明外,每空2分)
10.(8分)(2025·厦门模拟)哺乳动物成熟的红细胞结构简单、取材方便,是研究细胞膜结构和功能的良好材料。回答下列问题:
(1)将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,内容物流出,其细胞膜又会重新封闭起来,这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭,体现了 。
(2)用不同试剂处理红细胞血影,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如下:
实验 处理 膜蛋白种类 处理后红细胞形态
血型糖 蛋白 带3 蛋白 带4.1 蛋白 锚 蛋白 血影 蛋白 肌动 蛋白
试剂 甲 + + + + - - 变得 不规则
试剂 乙 - - + + + + 还能 保持
注:“+”表示有,“-”表示无。
根据以上结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是 。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家将细胞分为三组,设计如下实验。(如图1所示)
甲组:不做处理;
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取和分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的相对大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢。
已知水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,根据实验结果推测,1~5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是 (编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是 (编号)。
11.(8分)二甲双胍可以降血糖,研究表明其还有抗肿瘤效应(抑制肿瘤细胞的生长),它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长,其作用机理如图所示。请据图回答有关问题:
(1)细胞核的核膜由 (1分)层磷脂分子构成。
(2)据图分析,二甲双胍通过抑制 (1分)的功能,进而直接影响了 的跨核孔运输,最终达到抑制细胞生长的效果。
(3)据图分析,分泌蛋白的运输 (填“受”或“不受”,1分)二甲双胍的影响,原因是 (3分)。
课时跟踪检测(四)
1．选D 最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析获得的，A错误；磷脂分子在水中能形成头部朝向水的一侧、尾部朝内的双层结构，B错误；荧光标记的人—鼠细胞融合实验通过荧光标记技术，说明细胞膜具有流动性，C错误；在观察和实验的基础上，辛格和尼科尔森提出了流动镶嵌模型，D正确。
2．选A 细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，根据相似相溶原理，细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜，A正确；水分子可以通过自由扩散和协助扩散方式通过细胞膜，B错误；细胞膜含有的蛋白质具有物质运输、信息交流功能，C错误；细胞膜的流动镶嵌模型认为细胞膜是流动的，细胞的生长、分裂、运动等现象支持细胞膜的流动镶嵌模型，D错误。
3．选B 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，微丝属于细胞骨架，可以判断，微丝的组成成分是蛋白质，而植物纤维素的成分是多糖，A错误；依据题干信息，用细胞松弛素B处理细胞后，细胞骨架与膜蛋白将无法结合，细胞骨架与细胞的运动有关，故使用细胞松弛素B处理细胞后，细胞的运动能力会受到影响，B正确；适当地提高温度能够增加膜的流动性，但并不代表跨膜运输能力提高，C错误；细胞骨架影响膜蛋白的运动，也会影响其周围膜脂的流动，D错误。
4．选A 根据题意知，胆固醇可以调节动物生物膜的流动性，使生物膜适应温度的范围变大，A错误；根据题意“如果环境温度很高，则变成无序的液体状态”可推知高温会破坏生物膜中蛋白质的空间结构，会导致生物膜变成无序状态，B正确；由于组成膜的磷脂分子可侧向自由移动，大多数蛋白质分子可以运动，因此生物膜具有流动性，C正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，D正确。
5．选D 哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，A错误；细胞中的遗传信息主要储存在染色体(质)上的DNA中，B错误；核仁中的蛋白质、酶类是在细胞质中的核糖体上合成的，C错误；胰腺细胞与口腔上皮细胞相比，胰腺细胞能合成和分泌较多的分泌蛋白，因此胰腺细胞的核仁更大，D正确。
6．选C 核糖体蛋白是大分子物质，进入细胞核需通过核孔，该过程需要消耗能量，A正确；DNA是细胞生物的遗传物质，因此，细胞的遗传信息储存于DNA中，B正确；核糖体蛋白都是在细胞质中合成的，C错误；核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出，在细胞质基质中进行组装，D正确。
7．选D 依据题干信息可知，本实验的目的是研究子代细胞核核膜的来源，是来自亲代核膜解体后的重聚，还是内质网的重新形成，采用同位素标记法，可以设置亲代细胞核用3H标记，内质网不用3H标记(或亲代细胞核不用3H标记，内质网用3H标记)的实验进行验证，因变量为观察子代变形虫的核膜是否具有放射性。由题干信息可知，实验应分为③④两个步骤。若子代变形虫核膜具有放射性，说明核膜来自亲代核膜的重聚，若子代变形虫核膜不具有放射性，说明核膜来自内质网的重新形成。综上所述，D正确。
8．选B 染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，A正确；沙眼衣原体是原核生物，没有染色质，而核小体是染色质组装的基本结构单位，故沙眼衣原体没有核小体，B错误；依据题干信息，核小体是由200 bp左右的DNA进一步扭曲盘绕形成的超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1组成的分子水平的结构，所以只有在电子显微镜下才能观察到，高倍显微镜下观察不到，C正确；组蛋白的合成场所是细胞质，属于生物大分子，而染色质存在于细胞核，故核小体中的组蛋白在细胞质合成后经核孔的选择作用进入细胞核，D正确。
9．选D 胰蛋白酶分泌过程中，内质网产生的囊泡会与高尔基体膜融合，A错误；克隆羊过程中，供体细胞被注入去核的卵母细胞后，可通过电融合法促进细胞融合，而非促进供体细胞核与卵细胞融合，B错误；制备单克隆抗体过程中，将骨髓瘤细胞和能产生特定抗体的B细胞融合，C错误；溶酶体含多种水解酶，能够清除衰老细胞器，清除衰老细胞器过程中，会存在囊泡与溶酶体的融合，D正确。
10．解析：(1)涨破的细胞膜又重新封闭起来的过程依赖于膜分子的运动，体现了膜的流动性。
(2)由实验结果可知，当细胞膜上缺少血影蛋白和肌动蛋白时，红细胞不能维持正常形态，所以这两种蛋白是维持红细胞形态的重要蛋白。
(3)水通道蛋白贯穿磷脂双分子层，乙组(消化暴露于膜外侧蛋白质)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白质)均会被部分消化，使蛋白质分子量变小，电泳条带与完整蛋白质不同，且乙、丙两组也不同，分析图2可知，只有蛋白质5符合上述特征，故5可能是水通道蛋白；镶在膜内侧表面的蛋白质在乙组实验中不会被消化，电泳条带应与甲组相同，但在丙组实验中会被完全消化，不出现电泳条带，所以应为蛋白质1和2。
答案：(1)细胞膜具有流动性 (2)血影蛋白、肌动蛋白 (3)5 1和2
11．解析：(1)细胞核具有双层膜，磷脂双分子层是膜的基本支架，故细胞核的核膜由4层磷脂分子构成。
(2)分析题图可知，二甲双胍直接作用于线粒体，通过抑制线粒体的功能，影响能量的供应，进而影响无活性RagC和激活型RagC进出核孔，最终达到抑制细胞生长的效果。
(3)分泌蛋白的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应，因此分泌蛋白的运输受二甲双胍的影响。
答案：(1)4 (2)线粒体 无活性RagC和激活型RagC (3)受 分泌蛋白的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应
