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四　细胞膜和细胞核
(建议用时：40分钟)
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
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脂双层是完全对称的
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转运过程与膜蛋白无关
D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
2．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是(　　)
A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同
B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的
C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性
D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应
3．(2021·北京卷)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是核与质之间物质运输的通道
C．3是核与质的界膜
D．4是与核糖体形成有关的场所
4．(2022·山东济南三模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白由细胞质通过核孔进入细胞核的过程如下图所示，其中核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、胞质纤维、Ran均为相关蛋白质。下列叙述正确的是(　　)
A．DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶、ATP合成酶等亲核蛋白均以该方式进入细胞核
B．亲核蛋白依次识别并结合核输入受体α亚基、核输入受体β亚基后再由胞质纤维运入细胞核
C．Ran与核输入受体α亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量
D．核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用
5．下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法，正确的是(　　)
A．真核细胞的三维结构模型属于概念模型
B．真核细胞的三维结构模型属于数学模型
C．拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型
D．以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型
6．(2023·河北衡水模拟)间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性。下列有关判断错误的是(　　)
A．间隙连接能实现细胞间的物质交换
B．正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接
C．混合培养时，正常细胞中的DNA通过间隙连接进入缺陷型细胞
D．胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞
7．(2022·安徽肥东模拟)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR)，它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．不同GPCR的氨基酸排列顺序相同
B．GPCR的水溶性部分形成跨膜结构
C．抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号
D．胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态
8．脂质体是以磷脂等物质制备的膜泡状结构。将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入DNA溶液中，经特殊处理而得到带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。下列叙述错误的是(　　)
A．脂质体介导基因转移的原理是膜的流动性，可适用于多种动物受体细胞
B．动物细胞膜具有特异性糖蛋白，对导入的脂质体小泡会产生免疫反应
C．在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗
D.若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率
9．(2023·广东东莞模拟)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射猝灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测猝灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A．该技术说明细胞膜具流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说
B．理论分析，若漂白区域恢复足够长的时间，则荧光强度F2与F1不相等
C．改变实验温度，漂白区域的荧光强度恢复到F2的时间将延长
D．用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现
10．膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白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。下图为细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性
B．若膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是促性腺激素的受体
C．若蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATP
D．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
二、非选择题
11．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影，结果如下表(“＋”表示有，“－”表示无)。
实验处理 蛋白质种类 处理后红细 胞影的形状
A B C D E F
试剂甲处理后 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 变得不规则
试剂乙处理后 － － ＋ ＋ ＋ ＋ 还能保持
(1)构成红细胞膜的基本支架是__________________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的______________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞__________呼吸产生的ATP供能，通过______________方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。
(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是______________。
(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的__________(填细胞器名称)，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入红细胞膜上，细胞膜________性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。
12．下图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题：
(1)上述实验所用的方法为____________________________________________。
(2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。
(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是________________
___________________________________________________________________。
(4)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其________部决定。
(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。
①实验课题：_______________________________________________________。
②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。
③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。
④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
⑤实验步骤：
第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。
第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，_______________________
_________________________________________________________________。
第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。
⑥实验结果及结论：甲试管中呈现紫色，乙试管中呈现蓝色，说明细胞核核膜中含有蛋白质成分。
四　细胞膜和细胞核
1．D　解析：脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，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，故脂双层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，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转运包括自由扩散、渗透和协助扩散，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　解析：新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。
3．A　解析：1是染色质，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，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确；3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。
4．D　解析：DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶均以题图方式进入细胞核，但ATP合成酶在细胞质内发挥作用，不属于亲核蛋白，A错误；亲核蛋白先识别核输入受体α亚基，再与核输入受体α、β亚基结合成转运复合物，最后由胞质纤维运入细胞核，B错误；Ran与核输入受体β亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量，C错误；分析题图可知，核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用，D正确。
5．D　解析：生物科学中真核细胞的三维结构模型属于物理模型，A、B错误；洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物，不属于物理模型，C错误；以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型，D正确。
6．C　解析：间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，说明间隙连接能实现细胞间的物质交换，A正确。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性，说明DNA合成所需要的胸苷三磷酸可通过细胞膜上的通路由正常细胞进入缺陷型细胞，即正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接，使小分子代谢物通过，B正确。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，DNA不属于小分子代谢物，也不属于信号分子，所以正常细胞中的DNA不能通过间隙连接进入缺陷型细胞，C错误。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，而胸苷激酶是大分子物质，所以可推测胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞，D正确。
7．C　解析：蛋白质的不同在于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠的方式不同，故不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同，A错误；细胞膜两侧都是水环境，亲水性部分在膜两侧，形成跨膜结构的部分应是GPCR的脂溶性部分，B错误；据图可知，抑制蛋白与GPCR蛋白细胞内的信号传递部位结合，阻断了GPCR向细胞内传递信号，C正确；胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为感受态，D错误。
8．B　解析：脂质体介导基因转移的原理是生物膜具有流动性，可适用于多种动物受体细胞，A正确；根据题意可知，脂质体小泡可被受体细胞内吞，说明动物不会对导入的脂质体小泡产生免疫反应，B错误；在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗，C正确；由于细胞壁对植物细胞有支持和保护的作用，若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率，D正确。
9．C　解析：罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构，而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光，说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说，A正确；由图可知，由于有少量的荧光被激光漂白(消失)，所以即使漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2也小于漂白前的荧光强度F1，B正确；温度影响膜的流动性，所以如果改变实验的温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长，也可能缩短，C错误；生物膜上的磷脂分子也具有流动性，所以用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现，D正确。
10．A　解析：磷脂双分子层内部是疏水性的，所以蛋白A与B的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与磷脂双分子层牢固结合，A错误；促性腺激素的本质为蛋白质，其受体位于细胞膜上，B正确；物质进出细胞需要载体协助的运输方式有协助扩散和主动运输，其中后者消耗ATP，C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，D正确。
11．解析：(1)构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的信息交流功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞无氧呼吸产生的ATP供能，通过主动运输方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果可知，试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质，红细胞影变得不规则，因此判断E、F蛋白对维持红细胞影的形状起重要作用。(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的内质网，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜流动性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。
答案：(1)磷脂双分子层　信息交流　无氧　主动运输　(2)蒸馏水　E、F　(3)内质网　流动
12．解析：(1)据图分析，题中实验所用的方法为同位素标记法。(2)原核细胞没有由核膜包被的细胞核，只有在真核细胞中才能观察到图中结构。(3)核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道，代谢旺盛的细胞，核膜上核孔数目多，以利于核质之间的物质交换和信息交流。(4)由题中三组实验对照说明，亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。(5)蛋白质与双缩脲试剂可呈现紫色反应，因此可用双缩脲试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。检测时，可用等量的蒸馏水与细胞核核膜样液进行对照实验。
答案：(1)同位素标记法　(2)真核　(3)核孔　实现核质之间频繁的物质交换和信息交流　(4)尾　(5)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分　⑤向乙试管中滴加2 mL蒸馏水(共65张PPT)
第二单元　细胞的基本结构
第4课　细胞膜和细胞核
学业质量水平要求
1．基于对细胞膜和细胞核结构和功能的学习，能够结合具体实例说出相应的功能，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)
2．通过对细胞膜和细胞核结构的认知，尝试构建细胞膜和细胞核的结构模型。(科学思维)
3．学会探究细胞核的功能，并能对该实验进行设计与分析。(科学探究)
层级一
构建必备知识 培养关键能力
01
考点一　细胞膜的结构和功能
考点二　细胞核的结构和功能
考点一　细胞膜的结构和功能
1．细胞膜的成分及功能
(1)细胞膜的成分。
磷脂
胆固醇
种类和数量
糖类
(2)细胞膜的三大功能。
将细胞与外界环境分隔开
化学信号
通道
(3)功能特性。
选择透过性
载体的种类和数量
2．细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索。
脂质
磷脂
连续的两层
脂
流动性
质
(2)流动镶嵌模型。
糖蛋白
蛋白质分子
磷脂分子
(3)结构特点。
流动性
磷脂分子
蛋白质分子
加快
3．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
纤维素
支持和保护
1．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 ( )
2．在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。 ( )
3．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。 ( )
4．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 ( )
5．细胞膜的流动性与温度没有关系。 ( )
6．动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 ( )
7．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。 ( )
×
√
√
×
×
√
×
【教材细节命题】
1．(必修1 P42“思考·讨论”)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。分析其原因：_____________________________
_____________________________________________。
胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子
2．(必修1 P43正文)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，原因是____________________
____________________________。
3．(必修1 P41正文)精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞膜具有的功能是____________
______________________________。
温度会影响分子的运
动，进而影响细胞膜的流动性
进行细胞间
的信息交流和控制物质进出细胞
1．组成细胞膜成分与功能的关系
(1)细胞膜中含有脂质，脂溶性物质能够优先通过细胞膜。
(2)糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质和脂质构成糖蛋白或糖脂，与细胞表面的识别、细胞间信息传递等功能有密切联系。
(3)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(4)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，糖蛋白含量下降，细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。
2．图解细胞膜的三大成分和三大功能
3．细胞膜的结构特点与功能特性的比较
项目 结构特点 功能特性
内容 流动性 选择透过性
原因 构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 遗传特性
↓决定
转运蛋白种类、数量
↓决定
选择透过性
项目 结构特点 功能特性
实例 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、分泌蛋白与神经递质的合成与分泌等 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
影响 因素 温度：在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越强 ①内因：细胞膜上转运蛋白的种类和数量；
②外因：温度、pH，以及O2浓度等影响呼吸作用的因素
4．与细胞膜相关的实验设计
(1)细胞膜成分的鉴定方法。
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解
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 紫色
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
(2)细胞膜结构特点——流动性的验证。
①方法：荧光标记法。
②现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。
③结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有流动性。
(3)细胞膜功能的验证。
①控制物质进出功能的验证。
②识别功能的验证。
1
2
3
4
考向1| 细胞膜的成分、结构和功能分析
1．(2023·山东菏泽模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是(　　)
A．B细胞与乙细胞上的受体的化学本质都是糖蛋白
B．图2可以表示精子与卵细胞的识别、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别
C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循
环最终作用于机体的肝细胞、肌细胞等靶细胞
D．细胞间进行信息交流的方式只有上图两种
1
2
3
4
D　解析：B细胞与乙细胞上的受体都能识别相应的信息分子，其化学本质都是糖蛋白，A正确；图2表示细胞之间通过相互接触直接识别，可以表示精子与卵细胞、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别，B正确；分析题图可知，A细胞产生的信息分子进入血液，通过血液运输到达靶细胞并作用于靶细胞，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于肝细胞和肌细胞，促进合成糖原，C正确；高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用，D错误。
1
2
3
4
2．(2022·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是(　　)
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
1
2
3
4
B　解析：蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；水裂解发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
【归纳总结】常考的“膜蛋白”
1
2
3
4
考向2| 与细胞膜有关的实验探究
3．(2023·广东东莞模拟)图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质)进行融合实验；图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是(　　)
1
2
3
4
A．图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型
B．图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间
C．细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点
D．细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
1
2
3
4
D　解析：图1所示的实验是人—鼠细胞融合，可以证明细胞膜具有流动性，说明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的，A正确；温度能够影响分子运动，影响图中蛋白质的运动速率，进而影响两种抗原均匀分布所需时间，B正确；图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外所占比例不同，可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，一般而言，膜上的蛋白质种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，即细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量，D错误。
1
2
3
4
4．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。
1
2
3
4
(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________________
_________________________________________________________。
1
2
3
4
(4)科学家将哺乳动物成熟红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__________________
_________________________________________________________。
1
2
3
4
解析：(1)由生物膜的流动镶嵌模型内容可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的标记蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜具有流动性。
1
2
3
4
(3)根据表中的数据分析可知，组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，故该细胞膜的表面积约为S/2。(5)由于构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，所以温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子变为有75%排列不整齐，膜的表面积变大。
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)组成不同细胞膜的物质种类相同　组成不同细胞膜的物质含量有差别 (4)S/2　(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
考点二　细胞核的结构和功能
1．细胞核的功能
细胞核是__________，是细胞__________的控制中心。
2．细胞核功能的探究
(1)黑白美西螈核移植实验。
①实验过程。
②实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受______控制。
遗传信息库
代谢和遗传
核移植
黑色美西螈
细胞核
(2)蝾螈受精卵横缢实验。
①实验过程。
②实验结论：蝾螈的__________________受细胞核控制。
正常
细胞核
细胞分裂、分化
(3)变形虫切割实验。
①实验过程。

②实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受________控制。
核移植
细胞核
(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：伞藻“帽”的形状由__________控制。
菊花
细胞核
3．细胞核的结构
(1)核膜：图中的____。
①结构特点：具有________。
②功能：将________________分开。
(2)核仁：图中的____，与__________的合成及________的形成有关。
(3)核孔：图中的___，实现______之间频繁的________和_________。
双层膜
核内物质与细胞质
a
b
某种RNA
核糖体
d
核质
物质交换
信息交流
(4)染色质：图中的____。
①组成：主要是______________。
②功能：其中的______是遗传物质。
③在细胞不同时期的存在形式：
DNA和蛋白质
c
DNA
染色质
染色体
1．核孔是大分子自由进出的通道。 ( )
2．没有细胞核的细胞一定是原核细胞。 ( )
3．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。 ( )
4．所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。 ( )
5．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 ( )
×
×
×
×
×
【教材细节命题】
1．(必修1 P56图3-10)细胞代谢与核孔数量的关系：_____________________________。
2．(必修1 P56正文)染色体和染色质的关系：_________________________________________。
3．(必修1 P56图3-10)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_____________________________________________________________________________________。
细胞代谢旺盛，
核孔数量增多
是同一物质在细胞不
同时期的两种存在状态
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(蛋白质)的合成将不能正常进行
1．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化学反应的场所，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
名称 特点 功能
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现 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．细胞核的结构和功能与其他知识点的联系
(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。
(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。
(3)染色质和染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状，即：
(4)衰老细胞中细胞核体积变大，染色质固缩，染色加深。
(5)细胞核是DNA复制和转录的主要场所。
3．建构模型
(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述。
(2)类型：
①概念模型：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明，体现知识的网络构架。通过概念模型的构建，有利于对概念知识的理解和联系。
②物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
③数学模型：用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。
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考向1| 细胞核的结构与功能
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
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B　解析：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。
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2．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如下图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有的选择性输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析，下列叙述正确的是(　　)
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A．核孔对物质透过的选择性可能与中央运输蛋白有关
B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到核内外的信息交流
C．核膜由内膜和外膜构成，其中共含有两层脂质分子
D．中央运输蛋白是由附着于核内膜上的核糖体合成的
A　解析：中央运输蛋白是核孔的组成成分，因此可能与物质透过核孔的选择性有关，A正确；人体成熟的红细胞没有细胞核，因此没有核孔，B错误；核膜由内膜和外膜构成，每一层核膜都含有两层磷脂分子，C错误；中央运输蛋白是由附着于核外膜上的核糖体合成的，D错误。
【易错提醒】核孔不是随时敞开、大小分子都能进出的通道
(1)核孔并非一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格的调控作用。
(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。大分子物质出入细胞核要通过核孔。
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考向2| 细胞核功能的探究
3．以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是(　　)
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．该实验可以证明细胞核的功能
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动
D　解析：三组实验对比说明，细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D正确。
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4．(2023·福建三明模拟)为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核
B．正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光
C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜
D．核仁可能具有修复或降解错误折叠蛋白的功能
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C　解析：融合蛋白在核糖体上经脱水缩合形成，核孔是蛋白质等大分子进出的通道，A正确；G是能发出绿色荧光的热稳定的部分，在正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光，B正确；据题图可知，虚线所示位置为核膜，C错误；据题图分析，热胁迫导致L错误折叠，热胁迫后恢复正常温度的核仁已进行修复或降解，D正确。
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【技法总结】全面理解细胞的“整体性”
层级二
凝练学科素养 探析高考命题
02
【命题动态】细胞是生物体结构与功能的基本单位，各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。细胞膜、细胞核的结构与功能是本专题重点考查的内容。考题中多以图像分析或实验分析的形式进行考查。预计2023年高考中，试题将会继续聚焦细胞水平的结构与功能的统一观，利用模型与建模、演绎与归纳等科学思维方法，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。
(2022·河北卷)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信息交流
[思维培养]
C　解析：在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程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中的分布是不对称、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。
1．(生活、学习和实践情境)心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是(　　)
A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C．核孔运输障碍发生的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
C　解析：核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关，A正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多，B正确；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的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的基因发生突变，C错误；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用，D正确。
2．(科学实验和探究情境)单纯的磷脂分子在水中可以形
成双层磷脂分子的球形脂质体(如下图)，它载入药物后
可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述
正确的是(　　)
A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞内
B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透过性将药物送入细胞内
C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内
D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内
C　解析：球形脂质体的双层磷脂分子的亲水端朝外，疏水端朝内，所以图中a处可嵌入水溶性物质，b处可嵌入脂溶性物质；图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部。第4课　细胞膜和细胞核
学业质量水平要求
1．基于对细胞膜和细胞核结构和功能的学习，能够结合具体实例说出相应的功能，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)
2．通过对细胞膜和细胞核结构的认知，尝试构建细胞膜和细胞核的结构模型。(科学思维)
3．学会探究细胞核的功能，并能对该实验进行设计与分析。(科学探究)
考点一　细胞膜的结构和功能
1．细胞膜的成分及功能
(1)细胞膜的成分。
(2)细胞膜的三大功能。
(3)功能特性。
2．细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索。
(2)流动镶嵌模型。
(3)结构特点。
3．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
1．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 (√)
2．在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。 (×)
3．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。 (√)
4．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 (×)
5．细胞膜的流动性与温度没有关系。 (×)
6．动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 (√)
7．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。 (×)
【教材细节命题】
1．(必修1 P42“思考·讨论”)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。分析其原因：胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。
2．(必修1 P43正文)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，原因是温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性。
3．(必修1 P41正文)精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞膜具有的功能是进行细胞间的信息交流和控制物质进出细胞。
1．组成细胞膜成分与功能的关系
(1)细胞膜中含有脂质，脂溶性物质能够优先通过细胞膜。
(2)糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质和脂质构成糖蛋白或糖脂，与细胞表面的识别、细胞间信息传递等功能有密切联系。
(3)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
(4)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，糖蛋白含量下降，细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。
2．图解细胞膜的三大成分和三大功能
3．细胞膜的结构特点与功能特性的比较
项目 结构特点 功能特性
内容 流动性 选择透过性
原因 构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 遗传特性 ↓决定 转运蛋白种类、数量 ↓决定 选择透过性
实例 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、分泌蛋白与神经递质的合成与分泌等 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
影响 因素 温度：在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越强 ①内因：细胞膜上转运蛋白的种类和数量； ②外因：温度、pH，以及O2浓度等影响呼吸作用的因素
4．与细胞膜相关的实验设计
(1)细胞膜成分的鉴定方法。
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解
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 紫色
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
(2)细胞膜结构特点——流动性的验证。
①方法：荧光标记法。
②现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。
③结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有流动性。
(3)细胞膜功能的验证。
①控制物质进出功能的验证。
②识别功能的验证。
考向1|细胞膜的成分、结构和功能分析
1．(2023·山东菏泽模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是(　　)
A．B细胞与乙细胞上的受体的化学本质都是糖蛋白
B．图2可以表示精子与卵细胞的识别、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别
C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环最终作用于机体的肝细胞、肌细胞等靶细胞
D．细胞间进行信息交流的方式只有上图两种
D　解析：B细胞与乙细胞上的受体都能识别相应的信息分子，其化学本质都是糖蛋白，A正确；图2表示细胞之间通过相互接触直接识别，可以表示精子与卵细胞、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别，B正确；分析题图可知，A细胞产生的信息分子进入血液，通过血液运输到达靶细胞并作用于靶细胞，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于肝细胞和肌细胞，促进合成糖原，C正确；高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用，D错误。
2．(2022·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是(　　)
A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C．叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶
D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
B　解析：蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；水裂解发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
【归纳总结】常考的“膜蛋白”
考向2|与细胞膜有关的实验探究
3．(2023·广东东莞模拟)图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质)进行融合实验；图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型
B．图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间
C．细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点
D．细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
D　解析：图1所示的实验是人—鼠细胞融合，可以证明细胞膜具有流动性，说明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的，A正确；温度能够影响分子运动，影响图中蛋白质的运动速率，进而影响两种抗原均匀分布所需时间，B正确；图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外所占比例不同，可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，一般而言，膜上的蛋白质种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，即细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量，D错误。
4．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)科学家将哺乳动物成熟红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______________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)由生物膜的流动镶嵌模型内容可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的标记蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜具有流动性。(3)根据表中的数据分析可知，组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，故该细胞膜的表面积约为S/2。(5)由于构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，所以温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子变为有75%排列不整齐，膜的表面积变大。
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)组成不同细胞膜的物质种类相同　组成不同细胞膜的物质含量有差别
(4)S/2　(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
考点二　细胞核的结构和功能
1．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。
2．细胞核功能的探究
(1)黑白美西螈核移植实验。
①实验过程。
②实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。
(2)蝾螈受精卵横缢实验。
①实验过程。
②实验结论：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：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：伞藻“帽”的形状由细胞核控制。
3．细胞核的结构
(1)核膜：图中的a。
①结构特点：具有双层膜。
②功能：将核内物质与细胞质分开。
(2)核仁：图中的b，与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
(3)核孔：图中的d，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(4)染色质：图中的c。
①组成：主要是DNA和蛋白质。
②功能：其中的DNA是遗传物质。
③在细胞不同时期的存在形式：
1．核孔是大分子自由进出的通道。 (×)
2．没有细胞核的细胞一定是原核细胞。 (×)
3．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。 (×)
4．所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。 (×)
5．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 (×)
【教材细节命题】
1．(必修1 P56图3-10)细胞代谢与核孔数量的关系：细胞代谢旺盛，核孔数量增多。
2．(必修1 P56正文)染色体和染色质的关系：是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。
3．(必修1 P56图3-10)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(蛋白质)的合成将不能正常进行。
1．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化学反应的场所，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现 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．细胞核的结构和功能与其他知识点的联系
(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。
(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。
(3)染色质和染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状，即：
染色质(间期、末期)　染色体(前期、中期、后期)
(4)衰老细胞中细胞核体积变大，染色质固缩，染色加深。
(5)细胞核是DNA复制和转录的主要场所。
3．建构模型
(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述。
(2)类型：
①概念模型：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明，体现知识的网络构架。通过概念模型的构建，有利于对概念知识的理解和联系。
②物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
③数学模型：用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。
考向1|细胞核的结构与功能
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　解析：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．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如下图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有的选择性输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析，下列叙述正确的是(　　)
A．核孔对物质透过的选择性可能与中央运输蛋白有关
B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到核内外的信息交流
C．核膜由内膜和外膜构成，其中共含有两层脂质分子
D．中央运输蛋白是由附着于核内膜上的核糖体合成的
A　解析：中央运输蛋白是核孔的组成成分，因此可能与物质透过核孔的选择性有关，A正确；人体成熟的红细胞没有细胞核，因此没有核孔，B错误；核膜由内膜和外膜构成，每一层核膜都含有两层磷脂分子，C错误；中央运输蛋白是由附着于核外膜上的核糖体合成的，D错误。
【易错提醒】核孔不是随时敞开、大小分子都能进出的通道
(1)核孔并非一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格的调控作用。
(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。大分子物质出入细胞核要通过核孔。
考向2|细胞核功能的探究
3．以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是(　　)
A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性
B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性
C．该实验可以证明细胞核的功能
D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动
D　解析：三组实验对比说明，细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D正确。
4．(2023·福建三明模拟)为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)
A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核
B．正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光
C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜
D．核仁可能具有修复或降解错误折叠蛋白的功能
C　解析：融合蛋白在核糖体上经脱水缩合形成，核孔是蛋白质等大分子进出的通道，A正确；G是能发出绿色荧光的热稳定的部分，在正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光，B正确；据题图可知，虚线所示位置为核膜，C错误；据题图分析，热胁迫导致L错误折叠，热胁迫后恢复正常温度的核仁已进行修复或降解，D正确。
【技法总结】全面理解细胞的“整体性”
【命题动态】细胞是生物体结构与功能的基本单位，各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。细胞膜、细胞核的结构与功能是本专题重点考查的内容。考题中多以图像分析或实验分析的形式进行考查。预计2023年高考中，试题将会继续聚焦细胞水平的结构与功能的统一观，利用模型与建模、演绎与归纳等科学思维方法，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。
(2022·河北卷)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信息交流
[思维培养]
C　解析：在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程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中的分布是不对称、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。
1．(生活、学习和实践情境)心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是(　　)
A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C．核孔运输障碍发生的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
C　解析：核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关，A正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多，B正确；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的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的基因发生突变，C错误；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用，D正确。
2．(科学实验和探究情境)单纯的磷脂分子在水中可以形成双层磷脂分子的球形脂质体(如下图)，它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述正确的是(　　)
A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞内
B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透过性将药物送入细胞内
C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内
D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内
C　解析：球形脂质体的双层磷脂分子的亲水端朝外，疏水端朝内，所以图中a处可嵌入水溶性物质，b处可嵌入脂溶性物质；图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点，将药物送入靶细胞内部。
课时质量评价(四)
(建议用时：40分钟)
一、选择题：每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求。
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脂双层是完全对称的
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转运过程与膜蛋白无关
D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
D　解析：脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，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，故脂双层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，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转运包括自由扩散、渗透和协助扩散，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．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是(　　)
A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同
B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的
C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性
D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应
D　解析：新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。
3．(2021·北京卷)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是核与质之间物质运输的通道
C．3是核与质的界膜
D．4是与核糖体形成有关的场所
A　解析：1是染色质，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，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择透过性，B正确；3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。
4．(2022·山东济南三模)亲核蛋白是指在细胞质内合成后，需要或能够进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质。亲核蛋白由细胞质通过核孔进入细胞核的过程如下图所示，其中核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、胞质纤维、Ran均为相关蛋白质。下列叙述正确的是(　　)
A．DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶、ATP合成酶等亲核蛋白均以该方式进入细胞核
B．亲核蛋白依次识别并结合核输入受体α亚基、核输入受体β亚基后再由胞质纤维运入细胞核
C．Ran与核输入受体α亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量
D．核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用
D　解析：DNA聚合酶、RNA聚合酶、解旋酶均以题图方式进入细胞核，但ATP合成酶在细胞质内发挥作用，不属于亲核蛋白，A错误；亲核蛋白先识别核输入受体α亚基，再与核输入受体α、β亚基结合成转运复合物，最后由胞质纤维运入细胞核，B错误；Ran与核输入受体β亚基的结合与分离过程需要GTP提供能量，C错误；分析题图可知，核输入受体α亚基、核输入受体β亚基、Ran可往返核孔重复利用，D正确。
5．下列关于制作真核细胞的三维结构模型的说法，正确的是(　　)
A．真核细胞的三维结构模型属于概念模型
B．真核细胞的三维结构模型属于数学模型
C．拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型
D．以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型
D　解析：生物科学中真核细胞的三维结构模型属于物理模型，A、B错误；洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物，不属于物理模型，C错误；以实物或图画形式建构真核细胞的三维结构模型属于物理模型，D正确。
6．(2023·河北衡水模拟)间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性。下列有关判断错误的是(　　)
A．间隙连接能实现细胞间的物质交换
B．正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接
C．混合培养时，正常细胞中的DNA通过间隙连接进入缺陷型细胞
D．胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞
C　解析：间隙连接是由连接子蛋白组成的细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，说明间隙连接能实现细胞间的物质交换，A正确。胸苷激酶可以催化胸苷转化为胸苷三磷酸用于DNA合成，胸苷激酶缺陷型细胞不能利用胸苷合成DNA。将胸苷激酶缺陷型细胞与正常细胞一起培养在含放射性的胸苷的培养液中，发现两种细胞的DNA均带有放射性；若破坏细胞膜上的连接子蛋白，重复该实验，则缺陷型细胞的DNA不带有放射性，说明DNA合成所需要的胸苷三磷酸可通过细胞膜上的通路由正常细胞进入缺陷型细胞，即正常细胞和缺陷型细胞膜上的连接子蛋白可形成间隙连接，使小分子代谢物通过，B正确。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，DNA不属于小分子代谢物，也不属于信号分子，所以正常细胞中的DNA不能通过间隙连接进入缺陷型细胞，C错误。间隙连接是细胞间小分子代谢物和信号分子的通路，而胸苷激酶是大分子物质，所以可推测胸苷在正常细胞中转化为胸苷三磷酸后经间隙连接进入缺陷型细胞，D正确。
7．(2022·安徽肥东模拟)真核细胞表面有多种G蛋白受体(GPCR)，它们都具有七重跨膜结构。这类受体可介导多种胞外信号的细胞应答。信号过强或作用时间过长会使GPCR成为脱敏态，从而解除信号分子作用，如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．不同GPCR的氨基酸排列顺序相同
B．GPCR的水溶性部分形成跨膜结构
C．抑制蛋白使GPCR不能向细胞内传递信号
D．胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为活化态
C　解析：蛋白质的不同在于氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠的方式不同，故不同GPCR的氨基酸排列顺序可能不同，A错误；细胞膜两侧都是水环境，亲水性部分在膜两侧，形成跨膜结构的部分应是GPCR的脂溶性部分，B错误；据图可知，抑制蛋白与GPCR蛋白细胞内的信号传递部位结合，阻断了GPCR向细胞内传递信号，C正确；胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为感受态，D错误。
8．脂质体是以磷脂等物质制备的膜泡状结构。将磷脂、胆固醇或其他脂质的乙醚溶液加入DNA溶液中，经特殊处理而得到带DNA的脂质体小泡，其可被受体细胞内吞而实现基因转移。下列叙述错误的是(　　)
A．脂质体介导基因转移的原理是膜的流动性，可适用于多种动物受体细胞
B．动物细胞膜具有特异性糖蛋白，对导入的脂质体小泡会产生免疫反应
C．在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗
D．若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率
B　解析：脂质体介导基因转移的原理是生物膜具有流动性，可适用于多种动物受体细胞，A正确；根据题意可知，脂质体小泡可被受体细胞内吞，说明动物不会对导入的脂质体小泡产生免疫反应，B错误；在包裹有正常基因的脂质体表面插入单克隆抗体可用于体内基因靶向治疗，C正确；由于细胞壁对植物细胞有支持和保护的作用，若以植物细胞作为受体细胞，转移前对植物细胞去壁可提高转移效率，D正确。
9．(2023·广东东莞模拟)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射猝灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测猝灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A．该技术说明细胞膜具流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说
B．理论分析，若漂白区域恢复足够长的时间，则荧光强度F2与F1不相等
C．改变实验温度，漂白区域的荧光强度恢复到F2的时间将延长
D．用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现
C　解析：罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构，而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光，说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说，A正确；由图可知，由于有少量的荧光被激光漂白(消失)，所以即使漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2也小于漂白前的荧光强度F1，B正确；温度影响膜的流动性，所以如果改变实验的温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长，也可能缩短，C错误；生物膜上的磷脂分子也具有流动性，所以用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现，D正确。
10．膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白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。下图为细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是(　　)
A．蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性
B．若膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是促性腺激素的受体
C．若蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗ATP
D．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
A　解析：磷脂双分子层内部是疏水性的，所以蛋白A与B的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性，这样才能与磷脂双分子层牢固结合，A错误；促性腺激素的本质为蛋白质，其受体位于细胞膜上，B正确；物质进出细胞需要载体协助的运输方式有协助扩散和主动运输，其中后者消耗ATP，C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，D正确。
二、非选择题
11．哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器，是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时，仍然保持原本的基本形状和大小，这种结构称为红细胞影，其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影，结果如下表(“＋”表示有，“－”表示无)。
实验处理 蛋白质种类 处理后红细 胞影的形状
A B C D E F
试剂甲处理后 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 变得不规则
试剂乙处理后 － － ＋ ＋ ＋ ＋ 还能保持
(1)构成红细胞膜的基本支架是__________________。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的______________功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞__________呼吸产生的ATP供能，通过______________方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。
(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于______中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测，对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是______________。
(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的__________(填细胞器名称)，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入红细胞膜上，细胞膜________性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。
解析：(1)构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质，其中B蛋白与多糖结合，主要与细胞膜的信息交流功能有关。A和G蛋白均与跨膜运输有关，G蛋白的主要功能是利用红细胞无氧呼吸产生的ATP供能，通过主动运输方式排出Na＋吸收K＋，从而维持红细胞内高K＋低Na＋的离子浓度梯度。(2)在制备细胞膜时，将红细胞置于蒸馏水中，使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果可知，试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质，红细胞影变得不规则，因此判断E、F蛋白对维持红细胞影的形状起重要作用。(3)研究发现，红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的内质网，其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时，会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上，细胞膜流动性降低，变得刚硬易破，红细胞破裂导致胆固醇沉积，加速了As斑块的生长。
答案：(1)磷脂双分子层　信息交流　无氧　主动运输　(2)蒸馏水　E、F　(3)内质网　流动
12．下图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，据图回答问题：
(1)上述实验所用的方法为____________________________________________。
(2)只有在________细胞中才能观察到图中结构。
(3)代谢旺盛的细胞，核膜上________数目多，它们的作用是______________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)从图中可知，亲核蛋白进入细胞核由其______部决定。
(5)人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。
①实验课题：_________________________________________________________。
②实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。
③实验原理：蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色。
④实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
⑤实验步骤：
第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙。
第二步：向甲试管中滴加2 mL细胞核核膜样液，__________________________
___________________________________________________________________。
第三步：向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化。
⑥实验结果及结论：甲试管中呈现紫色，乙试管中呈现蓝色，说明细胞核核膜中含有蛋白质成分。
解析：(1)据图分析，题中实验所用的方法为同位素标记法。(2)原核细胞没有由核膜包被的细胞核，只有在真核细胞中才能观察到图中结构。(3)核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道，代谢旺盛的细胞，核膜上核孔数目多，以利于核质之间的物质交换和信息交流。(4)由题中三组实验对照说明，亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。(5)蛋白质与双缩脲试剂可呈现紫色反应，因此可用双缩脲试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。检测时，可用等量的蒸馏水与细胞核核膜样液进行对照实验。
答案：(1)同位素标记法　(2)真核　(3)核孔　实现核质之间频繁的物质交换和信息交流　(4)尾　(5)①验证细胞核核膜中含有蛋白质成分　⑤向乙试管中滴加2 mL蒸馏水

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