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1、2.1 细胞膜1.细胞膜系统结构和功能()。2.细胞核结构和功能() 一、细胞膜结构与功能1细胞膜制备(1)实验原理：细胞吸水涨破获得细胞膜。(2)材料：人或其他哺乳动物成熟红细胞。(3)选材原因：无细胞核和众多细胞器，易制得纯净细胞膜；无细胞壁，细胞易吸水涨破。2组成成分细胞膜3生物膜结构探索历程时间实例(实验)结论(假说)19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由脂质组成20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜主要成分是脂质和蛋白质1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积2倍细胞膜中脂质分子排列为连续两层1959年电镜下细胞膜呈清晰暗亮暗三层结构罗伯特森认为所有生
2、物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成1970年人、鼠细胞杂交实验细胞膜具有流动性1972年流动镶嵌模型桑格和尼克森提出了生物膜流动镶嵌模型4.功能(1)将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境相对稳定。(2)控制物质进出细胞。(3)进行细胞间信息交流(连线)激素调节、突触a细胞膜直接接触传中兴奋传导 递信息受精作用、效应T b化学物质传递信息细胞裂解靶细胞 植物胞间连丝 c细胞通道传递信息提示bac5图解法整合细胞膜成分、结构、功能关系二、细胞核结构与功能1细胞核结构(1)填写图中字母对应结构名称a.核膜，b.染色质，c.核仁。(2)写出图中结构相应功能b功能：是DNA主要载体。c功能：与某种
3、RNA合成以及核糖体形成有关。d功能：实现核质之间频繁物质交换和信息交流。2细胞核功能探究(1)黑白美西螈核移植实验实验过程实验结论：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实验过程实验结论：蝾螈细胞分裂、分化受细胞核控制。(3)变形虫切割实验实验过程实验结论：变形虫分裂、生长、再生、对刺激反应等生命活动受细胞核控制。(4)伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接实验过程伞藻核移植实验过程实验结论：伞藻“帽”形状是由细胞核控制。3细胞核功能(1)是遗传信息库，是遗传物质储存和复制主要场所。(2)是细胞代谢和遗传控制中心。高频考点一细胞膜结构与功能例1.关于细胞膜结构和功能叙述，错误是()A
4、.脂质和蛋白质是组成细胞膜主要物质B.当细胞衰老时，其细胞膜通透性会发生改变C.蛋白质分子构成了细胞膜基本支架D.细胞产生激素与靶细胞膜上相应受体结合可实现细胞间信息传递【答案】C【解析】A项，细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成。B项，细胞衰老主要特征之一是细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低。C项，细胞膜基本支架是磷脂双分子层。D项，细胞产生激素随血液到达全身各处，与靶细胞表面相应受体结合，实现细胞间信息传递。【变式探究】如图表示细胞膜亚显微结构，下列叙述错误是()A.细胞膜基本支架是B.细胞膜功能复杂程度主要与有关C.是静止，但是运动，所以细胞膜具有流动性D.若该膜为人体肝细胞膜，则B侧CO2浓
5、度高于A侧【答案】C【举一反三】下列有关细胞膜制备及观察叙述，正确是()A.家鸡红细胞是最佳实验材料B.若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁C.制备细胞膜应先利用吸水涨破法，再利用差速离心法获取D.可以用高倍镜直接观察【答案】C【解析】家鸡红细胞为正常细胞，有细胞核和各种细胞器，因此不能用家鸡红细胞作实验材料，A错；去除植物细胞细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶，B错；用显微镜观察时，需先在低倍镜下找到要观察目标并调到视野中央后，再用高倍镜观察，D错。高频考点二细胞核结构与功能例2.如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述不正确是()A.主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同状态B
6、.是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质场所C.在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质D.蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量【答案】B【变式探究】如图为典型细胞核及其周围部分结构示意图，下列说法错误是()A.图中和连通，使细胞质和核内物质联系更为紧密B.图中为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁物质交换，还可以实现信息交流C.若该细胞核内被破坏，该细胞蛋白质合成将不能正常进行D.细胞核是细胞生命活动控制中心和细胞代谢中心【答案】D【解析】图中表示内质网，表示核膜，和连通，使细胞质和核内物质联系更为紧密，A项正确；图中为核孔，通过核孔可以实现核质之间频繁物质交
7、换和信息交流，B项正确；表示核仁，与核糖体形成有关，若该细胞核内被破坏，该细胞蛋白质合成将不能正常进行，C项正确；细胞核是细胞代谢和遗传控制中心，D项错误。高频考点三细胞核功能实验探究例3.科学家在单细胞伞藻幼体嫁接实验中，将甲伞柄嫁接到乙假根上，长出了乙伞帽。下列有关评价合理是()A.该实验证明了细胞核是遗传控制中心B.该实验证明了细胞核是代谢调控中心C.欲证明细胞核功能，需进一步进行实验D.该实验证明了细胞质是遗传控制中心【答案】C【变式探究】核孔是具有选择性核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确是()A.亲核蛋白进入细
8、胞核由头部决定B.亲核蛋白进入细胞核不需要载体C.亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D.亲核蛋白进入细胞核方式与葡萄糖进入红细胞相同【答案】C【解析】图示可见放射性亲核蛋白能从细胞质通过核孔进入细胞核中，放射性尾部也能从细胞质通过核孔进入细胞核中，但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，可见亲核蛋白进入细胞核是由放射性尾部决定，A项错误；亲核蛋白需与特定载体结合后才能通过核孔进入细胞核，消耗能量，方式类似主动运输，B项错误，C项正确；葡萄糖进入红细胞方式为协助扩散，需要载体蛋白协助，不消耗能量，D项错误。1.（2016海南卷.2）科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面蛋白质分子，将这
9、两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布（即各占半边），最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持结论是A.膜蛋白能自主翻转 B.细胞膜具有流动性C.细胞膜具有选择透过性D.膜蛋白可以作为载体蛋白【答案】B【解析】两种荧光染料标记细胞表面蛋白质分子，细胞刚融合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最后在细胞表面均匀分布，说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转，也不能说明细胞膜物质运输功能。2.（2016新课标卷.1）下列有关细胞膜叙述，正确是A. 细胞膜两侧离子浓度差是通过自由扩散实现B. 细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质功能相同C. 分泌蛋白
10、质分泌到细胞外过程存在膜脂流动现象D. 膜中磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成【答案】C（2015年上海卷.2）原核生物都具有结构是（ ）A质膜和核膜B线粒体和核膜C质膜和核搪体D线粒体和核糖体【答案】C【解析】原核细胞无核膜，也无线粒体；A、B、D错误。（2015年海南卷.1）细胞膜是细胞重要结构。关于细胞膜叙述，错误是（ ）A细胞膜是一种选择透过性膜 B乙醇通过细胞膜需要消耗ATPC氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜 D蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中【答案】B【解析】细胞膜是一种选择透过性膜，其功能特点是具有一定选择性，A正确；乙醇通过细胞膜方式为自由扩散，不需要消耗ATP，B错误；氨基酸跨
11、膜运输方式为主动运输，需借助膜蛋白通过细胞膜，C正确；蛋白质分子以不同程度地嵌入磷脂双分子层中，D正确。（2015年江苏卷.16）下图为白细胞与血管内皮细胞之间识别、黏着后,白细胞迁移并穿过血管壁进入炎症组织示意图,下列叙述错误是（ ）A. 内皮细胞识别结合白细胞膜上糖蛋白使白细胞黏着B. 白细胞在血管内黏着、迁移需要消耗 ATPC. 黏着、迁移过程中白细胞需进行基因选择性表达D. 白细胞利用细胞膜选择透过性穿过血管壁进入炎症组织【答案】D【2014江苏高考】下列关于细胞结构和功能叙述，错误是()A. 性激素主要是由内质网上核糖体合成B. 囊泡可以由内质网向高尔基体转运C. 膜蛋白形成与核糖体
12、、内质网、高尔基体有关D. 内质网既参与物质合成，也参与物质运输【解析】性激素属于脂质，在内质网上合成，A错误；在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网形成囊泡向高尔基体转运，B正确；膜蛋白在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体加工和运输，C正确；内质网参与蛋白质、脂质合成，也参与物质运输，D正确。【答案】A【2014山东高考】有关细胞内囊泡运输描述，正确是()A. 细胞核内RNA通过囊泡运输到细胞质B. 蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外C. 细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输D. 囊泡运输依赖膜流动性且不消耗能量【解析】细胞核内RNA通过核孔运输到细胞质，此过程与囊泡无关，A错误；蛋白质类激素经高
13、尔基体加工后，由囊泡运输到细胞膜，然后经胞吐方式分泌到细胞外，B正确；核糖体和中心体无生物膜，无法通过囊泡进行物质运输，C错误；囊泡运输需要消耗能量，D错误。【答案】B【2014重庆高考】下列与实验有关叙述，正确是()A. 人口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色B. 剪取大蒜根尖分生区，经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C. 叶绿体色素在层析液中溶解度越高，在滤纸上扩散就越慢D. 在光镜高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片，可见叶绿体结构【答案】A【2014安徽高考】下列关于线粒体叙述，正确是()A. 线粒体外膜上蛋白质含量比内膜高B. 葡萄糖分解为丙酮酸过程发生在线粒体基质中C. 成人心肌细
14、胞中线粒体数量比腹肌细胞多D. 哺乳动物精子中线粒体聚集在其头部和尾基部【解析】线粒体内膜上含有许多与有氧呼吸有关酶，故线粒体内膜蛋白质含量比外膜高，A错误；葡萄糖分解为丙酮酸过程发生在细胞质基质中，B错误；成人心肌细胞比腹肌细胞耗能多，其所含线粒体数量较多，C正确；哺乳动物精子中线粒体主要聚集在尾基部，D错误。【答案】C【2013山东高考】真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶附着以提高代谢效率结构。下列不属于此类结构是()A. 神经细胞树突 B. 线粒体嵴C. 甲状腺细胞内质网D. 叶绿体基粒【解析】本题主要考查生物膜作用以及细胞结构与功能适应性等知识。神经细胞树突便于其与其他神经元建
15、立联系，与酶附着无关；线粒体嵴、甲状腺细胞内质网、叶绿体基粒均显著增大了膜面积，有利于酶附着以提高代谢效率。故A项符合题意。【答案】A【2013安徽高考】生物膜将真核细胞分隔成不同区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确是()A. 细胞核是mRNA合成和加工场所B. 高尔基体是肽链合成和加工场所C. 线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2OD. 溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶【答案】A1.下列关于动物细胞生物膜叙述，错误是()A.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B.兴奋时，Na进入神经细胞不消耗ATPC.溶酶体清除进入细胞病原体过程与生物膜选择透过性有关D.细菌再次刺激
16、引发记忆细胞增殖分化过程体现了细胞膜信息交流功能【答案】C【解析】脂质中磷脂和蛋白质是组成细胞膜主要成分，A项正确；Na内流进入神经细胞过程属于协助扩散，这一过程不消耗ATP，B项正确；溶酶体能吞噬进入细胞病原体，这一过程与生物膜流动性有关，而与生物膜选择透过性无关，C项错误；记忆细胞通过细胞膜表面糖蛋白特异性识别抗原，当同种抗原再次进入人体时，记忆细胞能迅速增殖分化，这体现了细胞膜信息交流功能，D项正确。2.下图表示细胞膜亚显微结构，其中a和b为物质两种运输方式，下列叙述正确是()A.细胞膜功能复杂程度主要由决定B.神经细胞膜上识别神经递质是C.b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气D.细胞膜选择
17、透过性与有关，与无关【答案】B【解析】细胞膜功能主要由膜蛋白决定，A项错误；分析图形，为细胞膜外侧，为细胞膜内侧，肌细胞从组织液中吸收氧气，氧气一般从细胞膜外侧进入细胞膜内侧，C项错误；细胞膜选择透过性与都有关，D项错误。3.下列关于细胞膜说法，不正确是()A.组成不同细胞膜化学成分种类基本相同，但每种成分含量不同B.白细胞能吞噬某些细菌，说明细胞膜具有一定选择透过性C.不具有流动性细胞膜一定不具有选择透过性D.不同细胞对同一种物质吸收量不同，体现了细胞膜选择透过性功能【答案】B4.如图所示脂质体是一种人工膜，主要由磷脂组成，下列说法不正确是()A.磷脂分子在水介质中可自动形成该脂质体B.该脂
18、质体可用作转基因研究C.该脂质体表面交联抗体，能靶向给药治疗癌症D.该脂质体交联胆固醇分子，可增强膜流动性【答案】D【解析】磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部，在水介质中可自动形成脂质体，A项正确；脂质体和细胞膜能够相溶，胞吞进入细胞，因此可以作为基因工程载体，B项正确；抗体具有特异性识别作用，所以脂质体表面交联抗体，能靶向给药治疗癌症，C项正确；脂质体交联胆固醇分子不能增强膜流动性，膜成分流动性与温度等因素有关，D项错误。5.下列关于生物膜叙述，正确是()A.膜选择透过性只与蛋白质分子有关B.膜上蛋白质种类和数量决定生物膜功能复杂程度C.有载体蛋白参与运输方式就是主动运输D.生物膜全部磷脂分
19、子和蛋白质分子都是可以运动【答案】B【解析】膜选择透过性与磷脂分子和蛋白质分子都有关；有载体蛋白参与运输方式可能是协助扩散，也可能是主动运输；组成生物膜磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动。6.下列与细胞膜相关叙述，正确是()A.神经细胞树突和轴突能显著增大细胞膜面积B.构成细胞膜脂质有磷脂和脂肪，其中含量最丰富是磷脂C.癌细胞膜上糖蛋白和甲胎蛋白含量减少D.同一个体不同细胞细胞膜上受体种类相同【答案】A【解析】神经细胞树突和轴突是由细胞膜突起形成，可以增大细胞膜面积；构成细胞膜脂质有磷脂和胆固醇，没有脂肪；癌细胞细胞膜上糖蛋白减少，但与正常细胞相比出现了甲胎蛋白；同一个体不同细胞细胞膜上受
20、体种类有所不同，如甲状腺细胞细胞膜上有促甲状腺激素受体，但无促甲状腺激素释放激素受体。7.如图，a代表某信号分子，下列叙述不正确是()A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流功能B.图中乙细胞表示靶细胞C.图中a可能是某种氨基酸衍生物D.图中b表示细胞膜上受体，是细胞间进行信息交流所必需结构【答案】D8.真核细胞单位面积核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少是()A.胰岛细胞B.造血干细胞C.浆细胞D.口腔上皮细胞【答案】D【解析】细胞代谢越旺盛，则核孔数目越多。A、C项细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和抗体，代谢旺盛。B项中细胞分裂能力很强，代谢旺盛。只有D项为高度分化细胞
21、，代谢较弱，故选D项。9.心房颤动(房颤)是临床上最常见心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊跨膜运输蛋白复合体)运输障碍。下列相关分析不合理是()A.房颤成因可能与核膜内外信息交流异常有关B.代谢旺盛细胞中，核孔数目较多C.核孔运输障碍发生根本原因可能是蛋白质结构异常D.RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合物【答案】C【解析】核孔能实现核质之间频繁物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与信息交流异常有关；细胞核是细胞代谢控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛细胞中核孔数目较多；核孔复合物可看成一种特殊跨膜运输蛋白复合体，核孔
22、运输障碍直接原因可能是核孔复合物中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合物基因发生突变；RNA在细胞核内转录产生后，通过核孔进入细胞质中，而通过核孔时需要依赖核孔复合物。10.有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明问题是()A.控制c性状发生遗传信息来自细胞核B.控制c性状发生遗传信息来自细胞质C.c性状发生是由细胞核和细胞质遗传信息共同决定D.细胞核内遗传信息控制生物一切性状发生【答案】A11.如图为细胞核结构示意图，请结合所学知识，据图回答下列相关问题(内填标号，_上填相应名称)：(1)只有在_细胞中，使用_显微镜才可以看到此图所表示结构。(2)2主要由_和_组成，
23、前者通过_进入细胞核内。(3)从图中可以看出3为_，其与_有关。【答案】(1)真核电子(2)蛋白质DNA(顺序不能颠倒)4核孔(3)核仁某种RNA合成以及核糖体形成(或：rRNA合成以及核糖体形成)【解析】(1)要观察到这样细胞核结构，只能使用电子显微镜来观察真核细胞。(2)图中2为染色质，主要由DNA和蛋白质组成，蛋白质为大分子物质，通过核孔进入细胞核。(3)图中3为核仁，与某种RNA合成以及核糖体形成有关。12.如图是对变形虫进行去核和再植入核有关实验过程。用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核一半能继续生活，无核一半死亡。如果将一个变形虫核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代。单独细
24、胞核则无法生存。请据图回答下列问题：(1)去核部分细胞质可以生活一段时间，其原因是_。(2)单独核不能生存原因是_。(3)变形虫去除细胞核以后，新陈代谢减弱，运动停止，存活一段时间后最终死亡。但如果在去核三天后，再植入一个细胞核，其又能恢复生命活动，正常生活(如图所示)，由此可以说明_。(4)正常情况下，细胞核与细胞质关系是_。【答案】(1)已合成蛋白质等物质仍可发挥一定作用(2)没有营养物质和能量供应(3)细胞核在细胞生命活动中起着决定性作用(4)相互依存、不可分割，组成一个统一整体13.现有人成熟红细胞、人口腔上皮细胞、蛙红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具，请根据以上信息，完成下列实验
25、设计并分析有关问题。(1)为获得纯净细胞膜，应选取上述材料中_做实验。选用该材料原因是它_。(2)将选取上述材料放入_中，由于_作用，一段时间后细胞将破裂。(3)科学家将细胞膜中磷脂分子提取出来，铺在空气水界面上成单分子层，测得磷脂单分子层面积为S，那么该细胞膜表面积约为_。(4)通过有关方法，测得多种膜化学成分如表所示：物质种类膜类别蛋白质(%)脂质(%)糖类(%)变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体片层结构薄膜70300上表数据显示，细胞膜与细胞器膜在化学物质组成上共同点是_，主要区别是_。(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中
26、磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜中磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜表面积扩大，膜对离子和分子通透性提高。对上述实验现象合理解释是_。(6)生物膜具有控制物质进出功能，请根据以下材料设计实验，验证生物膜选择透过性。材料：红玫瑰、质量分数为15%盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。实验步骤：_；_；_。【答案】(1)人成熟红细胞除细胞膜外无其他膜结构(没有细胞核和众多细胞器)(2)蒸馏水(清水)渗透(3)S/2(4)主要由蛋白质和脂质组成细胞器膜上蛋白质含量较高，脂质含量较低(蛋白质和脂质比例不同或细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类)(5)构成细胞膜磷脂分子是可以运动，细胞膜具有一定流动性(6)取适量红玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、BA组加入适量蒸馏水，B组加入等量质量分数为15%盐酸观察A、B两组花瓣颜色变化及溶液颜色变化