第4讲 细胞膜和细胞核
1．概述细胞都由质膜包裹，质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。
考点1 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1．(人教版必修1 P40问题探讨)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，______细胞会被染成蓝色，而____________________________________________________细胞不会着色，原理是__________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示：死 活 活细胞的细胞膜能阻止台盼蓝进入细胞
二、细胞膜的成分
1．细胞膜成分的探索
2．(人教版必修1 P42思考·讨论)磷脂是一种由______________________等组成的分子，磷酸“头部”是__________，两个脂肪酸一端为____________。
提示：甘油、脂肪酸、磷酸 亲水的 疏水的尾
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) 结论(假说)
①用丙酮从人的红细胞中提取脂质， a．所有的细胞膜都由白质三层结构构成
在空气—水界面上铺展成单分子层， 蛋白质—脂质—蛋
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 b．细胞膜中的磷脂分子
—暗的三层结构 必然排列为连续的两层
③小鼠细胞与人细胞融合实验以及 c．提出流动镶嵌模型
相关的其他实验证据
④1972年，辛格和尼科尔森不断 d．细胞膜具有流动性
观察和实验
提示：①—b ②—a ③—d ④—c
3．(人教版必修1 P44科学方法)细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出______________________的一种假说，再用进一步的______________对已建立的假说进行______________。
提示：解释某一生物学问题 观察与实验 修正和补充
2．流动镶嵌模型的基本内容
(1)磷脂双分子层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，因此具有屏障作用。
(2)蛋白质分子不对称分布，以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
(3)糖被是参与形成糖蛋白、糖脂的糖类分子，具有识别、信息传递等功能。
3．结构特点
4．(人教版必修1 P45旁栏思考)细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是_____________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________；
二是___________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
提示：水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙 细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
4．植物细胞的细胞壁
[深化拓展]
细胞膜的组成、结构与功能的统一性
1．植物细胞的边界是细胞壁。 (×)
提示：任何细胞的边界都是细胞膜，细胞壁有全透性，不能控制物质进出细胞。
2．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：对细胞有害的物质有可能进入细胞。
3．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。
4．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。 (√)
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．如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：
(1)图中物质或结构的名称：① ；
② ；③ 。
(2)高等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 所表示的方式。
(3)图中受体的化学本质是 ，受体和信号分子的结合 (填“具有”或“没有”)特异性。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由。
。
提示：(1)受体 信号分子 胞间连丝
(2)图C、图A、图B
(3)糖蛋白 具有
(4)不是，有些小分子如脂溶性信号分子(如性激素)的受体在细胞内部
2．脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在 ，两类药物的包裹位置不相同的原因是
。
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是
。
(3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
。该过程利用了膜的 的特点。
提示：(1)甲处、乙处 两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部是水溶液，能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中
(2)特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
(3)脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞 流动性
细胞膜的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P44－45图3-5)如图为某细胞内的生物膜，①～⑤表示组成该生物膜的物质。下列相关叙述正确的是( )
A．图中生物膜为细胞膜且细胞质位于A侧
B．细胞间的信息交流一定需要①的参与
C．该膜上的磷脂和蛋白质分子都是可以运动的，这使得该生物膜具有了选择透过性的特点
D．决定生物膜功能复杂程度的是④而不是②
D [图中①是糖蛋白，②是磷脂分子，③是磷脂双分子层，④是蛋白质，⑤是多糖，由于A侧有糖蛋白，可判断该膜为细胞膜且有糖蛋白的A侧是膜外侧，故细胞质位于B侧，A错误；与细胞间的信息交流密切相关的是①，但细胞间的信息交流不一定需要①的参与，如两个细胞间通过形成通道进行信息交流(如胞间连丝)，B错误；该膜上的磷脂和部分蛋白质分子可以运动，这使得该生物膜具有了流动性的特点，C错误；生物膜功能的复杂程度取决于膜上④蛋白质的种类和数量，D正确。]
2．(链接人教版必修1 P41图3-2)如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是 ( )
A．功能①在生命起源过程中具有重要作用
B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的
C．激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D．相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯
B [功能②是细胞膜控制物质进出细胞，细胞膜对物质进出细胞具有选择性，进入细胞的物质不一定都对细胞有利，如重金属铅等也可以进入细胞内，B错误。]
细胞膜成分和结构的相关探究实验
3．(链接人教版必修1 P43正文)在分别用红色荧光和绿色荧光标记的人、小鼠细胞融合实验中，当两种荧光分布均匀后继续观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位(成斑现象)。在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物——细胞松弛素后，膜蛋白流动性大大增加。下列叙述错误的是( )
A．降低实验温度，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长
B．在细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性
C．成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性
D．膜蛋白与细胞骨架结合导致膜蛋白流动性增强
D [降低实验温度，蛋白质运动减慢，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长，A正确；在细胞中加入呼吸抑制剂会影响细胞内细胞骨架的形成，从而影响膜蛋白的流动性，B正确；据题干“当两种荧光分布……某些部位(成斑现象)”可知，成斑现象进一步证明了膜蛋白具有流动性，C正确；由题干可知，在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物——细胞松弛素后，膜蛋白流动性大大增加，推测膜蛋白与细胞骨架结合会导致膜蛋白流动性降低，D错误。]
考点2 细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
二、细胞核的功能及实验探究
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。
三、细胞核的结构
(人教版必修1 P58拓展应用T1)染色体与染色质这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度________状态，有利于在细胞分裂过程中______________________，而染色质为________状，有利于______________________等生命活动。
提示：螺旋 移动并分配到子细胞中去 细丝 DNA完成复制、转录
四、细胞在生命系统中的地位
五、建构模型
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。
核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
(1)举例说出入核运输的蛋白质：
。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有 (填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在 。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是
。胰岛B细胞中的核孔数目 (填“多于”“等于”或“少于”)口腔上皮细胞中的。
提示：(1)解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、染色体的组蛋白等
(2)选择性 特异性受体蛋白
(3)细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大 多于
细胞核的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)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．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)如图为细胞核的结构及部分生理过程图。下列叙述错误的是( )
A．①为染色质，主要由DNA和蛋白质组成
B．②为核仁，在其内合成的某些RNA可进入细胞质
C．③为核膜，由两层膜组成，外膜直接与高尔基体膜相连
D．④为核孔，能实现核质之间的物质交换和信息交流
C [据图可知，①表示染色质，②表示核仁，③表示核膜，④表示核孔。①(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。②(核仁)与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，在其内合成的某些RNA可进入细胞质，B正确。③(核膜)由两层膜组成，其外膜可与内质网膜直接相连接，C错误。④(核孔)能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，D正确。]
细胞核功能的实验探究
3．(链接人教版必修1 P54－55思考·讨论)有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出四个现象(a～d)，并提出四个推测理由(①～④)。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合( )
预测现象：
a．失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动
b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡
c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，但结果还是死亡
d．除去核以后，细胞质活动能力反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛
推测理由：
①核能抑制细胞的过度分裂
②没有核的细胞也具备分裂的能力
③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸
④许多生物结构都有再生能力，核也能再生
A．a、④ B．b、③
C．c、② D．d、①
B [失去核的变形虫，细胞核不会再生，细胞会死亡，预测现象a和推测理由④都错误，A不符合题意。失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡，原因是如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸，细胞最终死亡，预测现象b和推测理由③都正确，B符合题意。失去细胞核的变形虫不进行细胞分裂，因为没有核的细胞不具备分裂的能力，预测现象c和推测理由②都错误，C不符合题意。除去细胞核以后，细胞质短时间内可以持续其生命活动，但没有细胞核的细胞不能进行分裂，预测现象d和推测理由①都错误，D不符合题意。]
1．(2024·贵州卷)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是( )
A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异
B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出
C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞
D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
C [由于毛细血管通透性不同，导致物质进出细胞有差异，实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异，A正确。有的器官可以被台盼蓝染液染色，说明大分子物质可以进入组织液，而不能被台盼蓝染色的器官，大分子物质不能进入组织液；脑和骨骼肌等未被染色，是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液，说明细胞膜能控制物质进出；肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液，B正确，C错误。根据题目信息分析，只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌，靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性，D正确。]
2．(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
C [磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误；球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误；胞吞形成的囊泡(单层膜)能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确；胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。]
3．(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
D [由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞膜上的酶联受体，A错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞分化，D正确。]
4． (2023·山东卷)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。下列说法正确的是( )
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
B [原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上3个相邻的碱基决定一个氨基酸构成一个密码子，C错误；核rDNA转录成rRNA发生在核仁中，在有丝分裂前期，核仁消失，故其在有丝分裂的分裂期，D错误。]
5．(2022·海南卷)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缺失可引起细胞核变形，核膜破裂，可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，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，D正确。]
课时分层作业(四) 细胞膜和细胞核
1．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，其中协助扩散需要转运蛋白，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。]
2．膜脂中的蛋白质处于细胞与外界的交界部位，是细胞膜执行各种功能的物质基础。如图为人体组织细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层间的结合模式。下列叙述错误的是( )
A．若蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是某些激素的受体
B．若蛋白B具有运输功能，其运输物质过程可能消耗ATP
C．若蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度、pH等因素的影响
D．蛋白A、B和C嵌膜区段的氨基酸都具有较强的亲水性
D [若蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是某些激素的受体，如胰岛素受体，A正确；物质进出细胞方式中需要载体协助的有协助扩散和主动运输，后者消耗ATP，B正确；具有催化功能的蛋白质是酶，而酶的活性受温度、pH等因素的影响，C正确；磷脂双分子层内部是疏水性的，所以蛋白A、B和C嵌膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与脂双层牢固结合，D错误。]
3．为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验，将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内，适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组被32P标记的物质可能为DNA
B．乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C．乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D．丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
C [若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达成乙组结果，A 错误；细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，因此，乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短，B错误；据题图可知，将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内，最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性，说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质，C正确；最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性，说明细胞质中被标记的物质不可以进入细胞核，D错误。]
4．(2024·东北三校联考)介导核质转运是植物核孔蛋白的保守生物学功能。下列有关叙述，正确的是( )
A．核质转运包括DNA、mRNA的出核转运和蛋白质的入核转运
B．真核细胞中的核仁与rRNA、mRNA的合成以及核糖体的形成有关
C．核孔蛋白介导的核质转运具有选择性
D．核孔蛋白介导的核质转运不消耗能量
C [核孔蛋白介导的核质转运具有选择性，核孔具有选择性，核DNA不能通过核孔进出，A错误，C正确；真核细胞中的核仁与rRNA的形成及核糖体的形成有关，B错误；核孔蛋白介导的核质转运需要消耗能量，D错误。]
5．(2024·湖南长郡中学月考)遗传性心房颤动的致病机制与核孔复合体的运输功能障碍有关，核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关叙述错误的是( )
A．各种干细胞分化的过程中，核孔的数量维持稳定
B．核孔复合体既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输
C．核孔运输障碍的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变所致
D．有丝分裂过程中，核孔复合体会周期性地消失和重建
A [核孔能够控制物质进出，核孔的数量因细胞种类及代谢状况不同而有差别，A错误；核孔复合体是大分子运输的通道，也可运输小分子物质，既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输，B正确；核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变，导致核孔复合体不能正常形成或功能异常，C正确；有丝分裂过程中，核孔复合体会随核膜的消失和重现发生周期性地消失和重建，D正确。]
6．(2024·广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述，错误的是( )
A．细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B．某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输
C．以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应的受体浓度的制约
D．解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进入细胞核
D [核孔可实现细胞核和细胞质之间的信息交换和物质交流，细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性，A正确； 分析题意，只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，即某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体是不需要能量的，故可看作是被动运输，B正确；丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，方式可视作主动运输，其运输物质前需先与受体结合，故运输速度受相应的受体浓度的制约，C正确；染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA无法通过核孔进出，D错误。]
7．(不定项)核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核生物核糖体大、小亚基的合成示意图，下列相关叙述正确的是( )
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
ABD [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。]
8．(12分)(2024·福建厦门一中检测)哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的最好材料。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)细胞膜上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。(图1所示)
甲组：不作处理；
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大小，蛋白质越小，迁移越快，反之则越慢。)
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)。
(3)图3表示科研工作者用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。请推测，脂溶性药物应当被包在______处(编号)。
[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)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)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化，使分子量变小，电泳条带与完整蛋白不同，且乙、丙两组也不同，分析图2可知，只有蛋白5符合上述特征，故5可能是水通道蛋白；位于内侧镶在表面的蛋白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1和2。(3)磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的，所以脂溶性药物应当被包在2处。
[答案] (每空3分，共12分)(1)细胞膜具有(一定的)流动性 (2)5 1和2 (3)2
(教师用书独具)
1．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正确；细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞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是在线粒体和叶绿体中合成的，D错误。]
2．(不定项)细胞核控制细胞的代谢和遗传，是与其结构分不开的。核纤层起支架作用，维持细胞核的轮廓，核孔复合体控制物质通过核孔进出细胞核，如图所示。下列说法正确的是( )
A．粗面内质网与外核膜相连，为核糖体提供了附着位点
B．核孔复合体的存在，说明核膜具有选择透过性
C．推测核纤层与细胞核的解体和重建密切相关
D．染色质由蛋白质和DNA组成，组蛋白不会影响基因的表达
ABC [由题图可知粗面内质网与外核膜相连，核糖体会附着于其上，A正确；核孔复合体控制物质通过核孔进出细胞核，说明核膜具有选择透过性，B正确；由题干可知核纤层起支架作用，所以可以推测出其与细胞核的解体和重建密切相关，C正确；组蛋白的修饰会影响基因的表达，D错误。]
13 / 20课时分层作业(四)
1．D [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，其中协助扩散需要转运蛋白，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。]
2．D [若蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是某些激素的受体，如胰岛素受体，A正确；物质进出细胞方式中需要载体协助的有协助扩散和主动运输，后者消耗ATP，B正确；具有催化功能的蛋白质是酶，而酶的活性受温度、pH等因素的影响，C正确；磷脂双分子层内部是疏水性的，所以蛋白A、B和C嵌膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与脂双层牢固结合，D错误。]
3．C [若被32P标记的物质是DNA，DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质，无法达成乙组结果，A 错误；细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，因此，乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短，B错误；据题图可知，将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内，最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性，说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质，C正确；最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性，说明细胞质中被标记的物质不可以进入细胞核，D错误。]
4．C [核孔蛋白介导的核质转运具有选择性，核孔具有选择性，核DNA不能通过核孔进出，A错误，C正确；真核细胞中的核仁与rRNA的形成及核糖体的形成有关，B错误；核孔蛋白介导的核质转运需要消耗能量，D错误。]
5．A [核孔能够控制物质进出，核孔的数量因细胞种类及代谢状况不同而有差别，A错误；核孔复合体是大分子运输的通道，也可运输小分子物质，既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输，B正确；核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变，导致核孔复合体不能正常形成或功能异常，C正确；有丝分裂过程中，核孔复合体会随核膜的消失和重现发生周期性地消失和重建，D正确。]
6．D [核孔可实现细胞核和细胞质之间的信息交换和物质交流，细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性，A正确； 分析题意，只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，即某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体是不需要能量的，故可看作是被动运输，B正确；丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，方式可视作主动运输，其运输物质前需先与受体结合，故运输速度受相应的受体浓度的制约，C正确；染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA无法通过核孔进出，D错误。]
7．ABD [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。]
8．(每空3分，共12分)(1)细胞膜具有(一定的)流动性 (2)5 1和2 (3)2
1 / 2第4讲 细胞膜和细胞核
1．概述细胞都由质膜包裹，质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。
考点1 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1．(人教版必修1 P40问题探讨)鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，用它染色时，______细胞会被染成蓝色，而______细胞不会着色，原理是_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
二、细胞膜的成分
1．细胞膜成分的探索
实验一
实验二
2．(人教版必修1 P42思考·讨论)磷脂是一种由______________________等组成的分子，磷酸“头部”是__________，两个脂肪酸一端为____________。
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)
3．(人教版必修1 P44科学方法)细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出______________________的一种假说，再用进一步的______________对已建立的假说进行______________。
2．流动镶嵌模型的基本内容
(1)磷脂双分子层内部是磷脂分子的______________，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。
(2)蛋白质分子不对称分布，以不同方式____________在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
(3)糖被是参与形成糖蛋白、糖脂的________________，具有__________________等功能。
3．结构特点
4．(人教版必修1 P45旁栏思考)细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是________________________________________________________
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________；
二是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
4．植物细胞的细胞壁
[深化拓展]
细胞膜的组成、结构与功能的统一性
1．植物细胞的边界是细胞壁。 ( )
2．在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。 ( )
3．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。 ( )
4．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。 ( )
5．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 ( )
6．胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 ( )
1．如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：
(1)图中物质或结构的名称：① ；② ；③ 。
(2)高等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 所表示的方式。
(3)图中受体的化学本质是 ，受体和信号分子的结合 (填“具有”或“没有”)特异性。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由。
。
2．脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在 ，两类药物的包裹位置不相同的原因是
。
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是
。
(3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？
。该过程利用了膜的 的特点。
细胞膜的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P44－45图3-5)如图为某细胞内的生物膜，①～⑤表示组成该生物膜的物质。下列相关叙述正确的是( )
A．图中生物膜为细胞膜且细胞质位于A侧
B．细胞间的信息交流一定需要①的参与
C．该膜上的磷脂和蛋白质分子都是可以运动的，这使得该生物膜具有了选择透过性的特点
D．决定生物膜功能复杂程度的是④而不是②
2．(链接人教版必修1 P41图3-2)如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是 ( )
A．功能①在生命起源过程中具有重要作用
B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的
C．激素调控生命活动与图中功能③有一定关系
D．相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯
细胞膜成分和结构的相关探究实验
3．(链接人教版必修1 P43正文)在分别用红色荧光和绿色荧光标记的人、小鼠细胞融合实验中，当两种荧光分布均匀后继续观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位(成斑现象)。在细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物——细胞松弛素后，膜蛋白流动性大大增加。下列叙述错误的是( )
A．降低实验温度，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间可能会延长
B．在细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性
C．成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性
D．膜蛋白与细胞骨架结合导致膜蛋白流动性增强
考点2 细胞核的结构和功能
一、细胞核的分布
除了高等植物______________细胞和哺乳动物________________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
二、细胞核的功能及实验探究
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______________，是细胞代谢和遗传的____________。
三、细胞核的结构
(人教版必修1 P58拓展应用T1)染色体与染色质这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度________状态，有利于在细胞分裂过程中__________________________，而染色质为________状，有利于____________等生命活动。
四、细胞在生命系统中的地位
五、建构模型
1．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 ( )
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。 ( )
4．细胞中核糖体的形成都与核仁有关。 ( )
5．细胞核是细胞的代谢中心。 ( )
核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质)；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
(1)举例说出入核运输的蛋白质：
。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有 (填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在 。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是
。胰岛B细胞中的核孔数目 (填“多于”“等于”或“少于”)口腔上皮细胞中的。
细胞核的结构和功能
1．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)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
2．(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)如图为细胞核的结构及部分生理过程图。下列叙述错误的是( )
A．①为染色质，主要由DNA和蛋白质组成
B．②为核仁，在其内合成的某些RNA可进入细胞质
C．③为核膜，由两层膜组成，外膜直接与高尔基体膜相连
D．④为核孔，能实现核质之间的物质交换和信息交流
细胞核功能的实验探究
3．(链接人教版必修1 P54－55思考·讨论)有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出四个现象(a～d)，并提出四个推测理由(①～④)。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合( )
预测现象：
a．失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动
b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡
c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，但结果还是死亡
d．除去核以后，细胞质活动能力反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛
推测理由：
①核能抑制细胞的过度分裂 ②没有核的细胞也具备分裂的能力 ③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸 ④许多生物结构都有再生能力，核也能再生
A．a、④ B．b、③ C．c、② D．d、①
1．(2024·贵州卷)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是( )
A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异
B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出
C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞
D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
2．(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面
B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与
C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性
D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子
3．(2024·安徽卷)在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
4．(2023·山东卷)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。下列说法正确的是( )
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
5．(2022·海南卷)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
2 / 14课时分层作业(四) 细胞膜和细胞核
(建议用时：30分钟；本套共8小题，共30分。第1～5小题，每小题2分；第6～7小题，每小题4分；第8小题12分。)
1．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
2．膜脂中的蛋白质处于细胞与外界的交界部位，是细胞膜执行各种功能的物质基础。如图为人体组织细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层间的结合模式。下列叙述错误的是( )
A．若蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是某些激素的受体
B．若蛋白B具有运输功能，其运输物质过程可能消耗ATP
C．若蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度、pH等因素的影响
D．蛋白A、B和C嵌膜区段的氨基酸都具有较强的亲水性
3．为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验，将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内，适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性，结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．甲组被32P标记的物质可能为DNA
B．乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C．乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D．丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
4．(2024·东北三校联考)介导核质转运是植物核孔蛋白的保守生物学功能。下列有关叙述，正确的是( )
A．核质转运包括DNA、mRNA的出核转运和蛋白质的入核转运
B．真核细胞中的核仁与rRNA、mRNA的合成以及核糖体的形成有关
C．核孔蛋白介导的核质转运具有选择性
D．核孔蛋白介导的核质转运不消耗能量
5．(2024·湖南长郡中学月考)遗传性心房颤动的致病机制与核孔复合体的运输功能障碍有关，核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下列相关叙述错误的是( )
A．各种干细胞分化的过程中，核孔的数量维持稳定
B．核孔复合体既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输
C．核孔运输障碍的根本原因可能是编码核孔复合体的基因发生突变所致
D．有丝分裂过程中，核孔复合体会周期性地消失和重建
6．(2024·广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述，错误的是( )
A．细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B．某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输
C．以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应的受体浓度的制约
D．解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进入细胞核
7．(不定项)核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核生物核糖体大、小亚基的合成示意图，下列相关叙述正确的是( )
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
1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 ＋0.5
8．(12分)(2024·福建厦门一中检测)哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便，是研究细胞膜结构和功能的最好材料。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)细胞膜上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。(图1所示)
甲组：不作处理；
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大小，蛋白质越小，迁移越快，反之则越慢。)
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)。
(3)图3表示科研工作者用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。请推测，脂溶性药物应当被包在______处(编号)。
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