2024版新教材高考生物全程一轮总复习第二单元细胞的基本结构和物质运输功能课堂互动探究案1细胞膜与细胞核(课件+课后定时检测案+课前自主预习案+学生用书)(4份)

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2024版新教材高考生物全程一轮总复习第二单元细胞的基本结构和物质运输功能课堂互动探究案1细胞膜与细胞核(课件+课后定时检测案+课前自主预习案+学生用书)(4份)

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(共100张PPT)
细胞膜与细胞核
课前自主预习案
课堂互动探究案
课前自主预习案
素能目标★考向导航
研析教材
基础梳理——系统化
知识点一 细胞膜的三大功能
将细胞与外界环境分隔开
化学物质
通道
知识点二 生物膜的结构
1.生物膜结构的探索历程
脂质
脂质和蛋白质
连续的两层
蛋白质-脂质-蛋白质
流动性
流动镶嵌
2.生物膜的流动镶嵌模型
(1)结构模型
识别
信息传递
磷脂双分子层
(2)结构特点
流动性
磷脂分子
蛋白质分子
知识点三 细胞核的结构和功能
1.细胞核的结构

rRNA
DNA和蛋白质
同种物质在细胞不同时期的两种存在状态
物质交换和信息交流
2.细胞核的功能
遗传信息库
细胞代谢和遗传
3.探究细胞核功能的实验
实验内容 实验过程 实验结论 实验分析
一、两种美 西螈细胞 核移植  美西螈皮 肤颜色遗 传是由细 胞核控制 的    该实验无对照组,可将_______美西螈胚胎_______移植到________美西螈______________形成重组细胞进行培养作为对照
白色
细胞核
黑色
去核卵细胞
二、横缢蝾 螈受精卵 蝾螈的细 胞__________是由________ 控制的  该实验既有相互对照,又有______对照
三、将变 形虫切 成两半 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由______控制的  该实验既有相互对照,又有______对照
分裂和分化
细胞核
自身
细胞核
自身
四、伞藻 嫁接与 核移植 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的  伞藻______实验可排除假根中________的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状
核移植
其他物质
4.相关实验归纳总结
遗传
代谢
细胞代谢
遗传
基能过关——问题化
一、判一判(判断正误并找到课本原话)
1.人体的边界是皮肤和黏膜,细胞的边界是细胞膜。(必修1 P40正文)(  )
2.在生命起源过程中,膜的出现是至关重要的阶段。(必修1 P40正文)(  )
3.没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(必修1 P41正文)(  )
4.磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。(必修1 P42思考·讨论)(  )


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5.罗伯特森将电镜下看到的“暗—亮—暗”结构描述为“脂质—蛋白质—脂质”三层结构。(必修1 P43正文)(  )
6.糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。(必修1 P45正文)(  )
7.糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。(必修1 P45图3-5)(  )
8.真核细胞都有一个细胞核。(必修1 P54正文)(  )
9.细胞核是细胞代谢和遗传的中心。(必修1 P55正文)(  )
10.核膜可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(必修1 P56图3-10)(  )
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11.染色体和染色质只是形态不同,成分都主要是DNA和蛋白质。(必修1 P56正文)(  )
12.细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。(必修1 P56正文)(  )
13.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。(必修1 P57科学方法)(  )



二、连一连
 对生物膜结构的探索历程
三、议一议
【教材易漏拾遗】
1.[必修1 P40问题探讨]“台盼蓝染色法”是鉴别死细胞和活细胞的常用方法,其原理是___________________________。
提示:活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞,台盼蓝是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,故活细胞不能被染色,而死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染液可进入死细胞内,将其染色。
2.[必修1 P41图3-2拓展]如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析:
(1)写出图中物质或结构的名称:①与膜结合的________;②________;③________。
(2)人体内胰岛素的作用过程、精子与卵细胞之间的识别和结合分别属于上图的________方式。
(3)受体和信号分子的结合____(“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?举例说明。
信号分子
受体
胞间连丝
A、B

不是,有些小分子物质(如脂溶性的信号分子——性激素)的受体在细胞内部。
3.[必修1 P42思考·讨论拓展]如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子的排布是___________________________________。
提示:“头部”与水接触,“尾部”与苯接触,磷脂分子排布成单层
4.[必修1 P45旁栏思考]膜内部是疏水的,但水分子能跨膜运输通过细胞膜,原因是____________________________________________
________________________________________________________。
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膜。
5.[必修1 P56图3-10拓展]
(1)细胞代谢与核孔数量的关系是__________________________。
(2)真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行,其原因是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
细胞代谢越旺盛,核孔数量越多
核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体的合成将不能正常进行
课堂互动探究案
高效课堂
考点一 细胞膜的组成、结构及功能
任务驱动
任务1 细胞膜的组成、结构及功能
(1)根据细胞膜的物质组成,推测细胞膜的组成元素有哪些?
提示:有C、H、O、N、P等。
(2)用“ ”表示磷脂分子,“ ”表示蛋白质分子,
“ ”表示糖蛋白,请构建细胞膜的结构模型。
提示:如图所示
(3)不同细胞膜中的蛋白质种类和数量是否相同?蛋白质种类和数量与细胞功能之间有何关系?
提示:不同。功能越复杂的细胞中,其细胞膜上蛋白质的种类和数量越多。
任务2 生物膜的结构特点和功能特性
根据生物现象、生理过程及相关图示,回答问题:
①质壁分离与复原 ②变形虫的运动 ③胞吞和胞吐 ④白细胞的吞噬作用 ⑤精卵细胞的相互识别 ⑥神经递质的释放 ⑦水分子进出细胞 ⑧植物根系对矿质元素的吸收
(1)体现细胞膜流动性的是__________。
(2)⑨中图A、B、C体现了细胞膜的________功能,A、B、C所代表的方式分别是________________、____________、_____________。
①②③④⑥
信息交流
通过细胞膜直接接触
通过体液运输
通过体液运输
任务3 完善细胞膜结构和功能特性的相关实验探究
(1)细胞膜成分的鉴定
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被破坏
磷脂酶处理 细胞膜________
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 ________
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
被破坏
紫色
(2)细胞膜结构特点流动性的验证
①方法:________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,做如下图实验。
③结论:人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布,说明_______________。
荧光标记
细胞膜具有流动性
(3)细胞膜功能的探究实验
①控制物质进出功能的验证
煮熟
煮熟玉米胚细胞呈红色
②识别功能的验证
同种
(4)细胞膜功能特性——选择透过性的验证
任务4 研析深化教材,析因推理归纳,提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P42“思考·讨论”材料延伸思考)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。请分析原因。
提示:胰岛B细胞中除了含有细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的组成成分中都含有磷脂分子。
(2)(必修1 P46“拓展应用”2题拓展)下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: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,因此也可以用激素替代。
提示: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包裹其中。
提示:由于脂质体是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,也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
(3)【生命观念】线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高,请从结构与功能相适应的角度分析其原因。
(4)【科学探究】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,请分析原因。
答案:线粒体内膜功能较外膜复杂,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多。
答案:温度会影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。
图文智连
师说突破
1.细胞膜的成分、结构及功能的关系
2.细胞膜组成成分的三个关键点
(1)不同细胞膜的成分种类一般相同,但各组分的含量不同。功能越复杂的膜中,蛋白质的种类和数量越多。
(2)细胞膜的成分是可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识别作用有关。糖蛋白分布于细胞膜外侧,据此可判断细胞的内外侧。
3.关注五种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白:信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白。
(2)载体蛋白:用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。
(3)“酶”蛋白:如好氧型细菌其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)。
(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
(5)通道蛋白:通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质通过,如水通道蛋白、神经传导时,Na+、K+通道蛋白等。
4.生命系统信息传递的三类主体
过程评价
考向一 细胞膜组成、结构及功能的考查
1.科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,分析结果如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.组成细胞膜的磷脂分子在膜两侧的分布是不对称的
B.不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系
C.A侧的脂质,有的可能连接着多糖分子
D.水分子通过细胞膜,只与脂质分子有关,
与蛋白质无关
答案:D
解析:由题图可知,不同脂质在细胞膜外侧和内侧的含量不同,A正确;结构与功能相适应,不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系,B正确;A侧是细胞膜外侧,有的脂质与多糖相连形成糖脂,C正确;水分子通过细胞膜,如果通过水通道完成,则与蛋白质有关,D错误。
2.驱动的分子转子可与特定的细胞膜识别,经紫外光激活后,以每秒200万~300万转的转速进行旋转,改变细胞膜中磷脂分子的排列而完成钻孔,如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A. 分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白
B.细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有选择透过性
C.细胞膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的亲水性有关
D.题图可以在亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程
答案:B
解析:细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白,从而钻开细胞膜上的磷脂双分子层,A正确;细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有流动性,B错误;细胞膜中磷脂分子亲水性的头部朝外,疏水性的尾部朝内,C正确;生物膜的流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构,故能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程,D正确。
3.如图是细胞局部结构示意图,下列叙述正确的是(  )
A.①是糖脂,具有保护和润滑的作用
B.②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用
C.③可以是细胞器膜、核膜的主要成分
D.④由纤维素组成,能保持细胞内部结构的有序性
答案:C
解析:图示为生物膜的流动镶嵌模型,①是糖蛋白,具有识别、保护和润滑的作用;②是膜蛋白,具有运输、信息传递、免疫等作用,磷脂双分子层是构成膜的基本支架;③是磷脂分子,是构成细胞器膜、核膜等各种生物膜的主要成分;④是细胞骨架,是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架结构,能保持细胞内部结构的有序性。
考向二 细胞膜制备、结构及功能相关实验探究
4.[2023·北京朝阳区一模]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
答案:B
解析:脂质体介导基因转移依赖于内吞作用,原理是膜的流动性,动物细胞对介导的脂质体小泡不会产生免疫反应,可适用于多种动物受体细胞,A正确、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;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。
5.为测量植物细胞膜的选择透过性,以红甜菜根(液泡中含有花青素)为材料进行下列实验:将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min取出,再分别放在清水中浸泡1 h而获得不同的切片浸出物溶液,通过测量这些溶液的吸光度计算浸出物溶液的花青素含量,结果如图所示。对这个实验方案评价的叙述,不正确的是(  )
A.本实验设置了相互对照
B.缺乏对等量原则的描述
C.所选择的测量指标不能反映浸
出物溶液中花青素的含量
D.实验目的是测量温度对植物细
胞膜选择透过性的影响
答案:C
解析:本实验设置了不同温度进行相互对照;没有对实验材料、溶液量进行等量控制的描述,会对实验结果产生影响;溶液的吸光度与浸出物溶液中花青素的含量成正比;实验目的是测量温度对植物细胞膜选择透过性的影响。
6.对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光材料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了荧光斑点。该实验不能说明(  )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
答案:C
解析:刚开始消失,过一段时间后荧光又出现,说明细胞膜具有流动性,也能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合,A、B正确;根据荧光恢复的速率只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,不能推算出物质跨膜运输的速率,如自由扩散就不需要载体蛋白,C错误、D正确。
考点二 细胞核的结构、功能及实验探究
任务1 细胞核的结构及相应功能归纳比较
名称 特点 功能
核膜和核孔 ①核膜是____层膜,外膜与________相连,且有核糖体附着 ②在有丝分裂中________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________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________的合成及核糖体的形成
染色质 染色体 染色质 ________物质的主要载体

内质网
核膜
大分子
RNA
遗传
任务2 概括核孔的数量和核仁大小与细胞代谢的关系
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数______,核仁________。

较大
任务3 理解细胞的“整体性”
核孔 
内质网膜
相互联系 
分工合作 
协调一致
储存和复制 
控制中心
细胞核
任务4 研析深化教材,析因推理归纳,提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P54“思考·讨论”拓展)同一生物体所有的细胞核内的遗传信息都一定相同吗?举例说明。
提示:一般会相同,但在细胞发生基因突变或细胞癌变的情况下会有所不同。
(2)【科学探究】大量实验证明,凡是无核的细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物成熟的红细胞。人工去掉细胞核的细胞,一般不能存活太久,如变形虫去掉细胞核后,新陈代谢减弱,运动停止,当重新移入核后,又能够恢复生命活动。这些实验说明了什么?
提示:细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素,细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的,从而使细胞形成一个整体的调控系统,这些实验说明了细胞核在生命活动中起着决定性作用。
图文智连
师说突破
1.走出对细胞核认识的四个误区
(1)误认为物质进出细胞核都要通过核孔
指正:①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道;②小分子物质和无机盐离子等一般通过核膜进出细胞核。
(2)误认为所有物质都能通过核孔
指正:核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所
指正:核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
(4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
指正:核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数量多,核仁较大。
2.关于细胞核结构的3个易错点
(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔并非只运输大分子,也可运输小分子物质。
(3)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。
过程评价
考向一 细胞核的结构和功能的考查
1.[2023·淄博二模]核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜,是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图表示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程.
下列相关叙述错误的是(  )
A.核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B.核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C.分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态
答案:D
解析:核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,所以tRNA运出细胞核与核孔复合体有关,A正确;核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现,B正确;分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色体周围聚集并融合成新的核膜,同时染色体解螺旋恢复成染色质状态,C正确;由图示可知,核纤层蛋白位于核膜的内膜一侧,D错误。
2.[2023·海南海口模拟预测]下图为RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输示意图。细胞质中激活型RagC与核膜上的mTORC1结合,激活了mTORC1,进而抑制物质SKN1,从而抑制SKN1对物质ACAD10的激活作用,从而调控靶基因的表达。
下列有关推论正确的是(  )
A.细胞核中无活型RagC转化为激活型RagC需要ATP提供能量
B.据图分析,激活型RagC对细胞的生长起抑制作用
C.抑制细胞呼吸不会影响激活型RagC和无活型RagC出入核孔
D.RagC蛋白复合物调控靶基因的表达与核质之间的信息交流有关
答案:D
解析:图中显示,细胞核中无活型RagC转化为激活型RagC并不需要ATP提供能量,A错误;图中显示,激活型RagC与核膜上的mTORC1结合,抑制物质SKN1,从而抑制SKN1对物质ACAD10的激活作用,而ACAD10对细胞生长有抑制作用,所以激活型RagC对细胞的生长起促进作用,B错误;结合图示可知,无活型RagC进入细胞核,激活型RagC运出细胞核都需要ATP供能,抑制细胞呼吸会抑制ATP产生,进而影响激活型RagC和无活型RagC出入核孔,C错误;RagC蛋白复合物调控靶基因的表达与核质之间的信息交流有关,细胞质中激活型RagC进一步激活核膜上的mTORC1信号分子后,转移到细胞核内调控靶基因的表达,实现了核质之间的信息交流,D正确。
3.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
答案: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,则可能与信息交流异常有关;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;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;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。
考向二 细胞核的功能实验探究
4.[经典高考]核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述,正确的是(  )
A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定
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的方式与葡萄
糖进入红细胞的方式相同
答案:C
解析:由图可知,亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的;由题意可知,细胞核吸收物质仍具有选择性,决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,而亲核蛋白进入细胞核需消耗能量。
5.[2023·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部分细胞属于实验组
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
答案:B
解析: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。
课堂总结
[网络建构提升]
脂质
蛋白质
具有流动性
控制物质进出细胞
进行细胞间信息交流
代谢、遗传控制中心
核膜
染色质
[长句应答必备]
1.哺乳动物成熟的红细胞没有核膜、线粒体膜等细胞器膜结构。
2.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。
3.细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开,还具有控制物质进出、进行细胞间信息交流等作用。
4.细胞膜的结构特点是:具有流动性;
功能特性是:具有选择透过性。
5.细胞核的功能是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
历届真题
[等级选考研考向]
1.[2022·浙江1月]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
答案:B
解析:质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布,A错误;水裂解发生在类囊体膜上,C错误;主动转运需要的是载体蛋白,通过通道蛋白的运输方式是易化扩散,D错误。
2.[2022·浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(  )
A.核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体,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
答案:B
解析:核被膜为双层膜,A错误;核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换,B正确;核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,主要与rRNA的合成及核糖体的形成有关,C错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,D错误。
3.[2021·浙江6月]质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
答案:D
解析:由图可知,蛋白质分子可镶嵌、贯穿或附着于脂双层,因此磷脂和糖脂分子形成的脂双层是不对称的,A错误;胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的“刚性”,使得质膜比较坚实,B错误;被动转运中的易化扩散需要细胞膜中转运蛋白的协助,其转运过程与膜蛋白有关,C错误;有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号,如细胞膜上的受体蛋白,D正确。
4.[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
答案: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。
5.[2021·河北卷]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
答案:D
解析:在有丝分裂前期,核膜、核仁消失,在有丝分裂后期,核膜、核仁重新出现,故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,A正确;蛋白质合成的场所是核糖体,蛋白质合成活跃的细胞,需要大量的核糖体,而核糖体的形成与核仁有关,所以核仁代谢活动旺盛,B正确;蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体分布在细胞质中,基因主要存在于细胞核中,故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后,经核孔进入细胞核,C正确;RNA是以DNA为模板转录形成的,DNA主要存在于细胞核,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,这些DNA也能作为模板转录合成RNA,所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成,经核孔输出,D错误。
[国考真题研规律]
6.[2021·全国卷]选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是(  )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
答案:A
解析:代谢旺盛的动物细胞是活细胞,细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入细胞内,故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色,A错误;龙胆紫溶液可以将染色体染成深色,故观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色,B正确;观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表,使其失水而发生质壁分离,D正确。
7.[全国卷Ⅲ]下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是(  )
A.细胞中的染色质存在于细胞核中
B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.细胞核内遗传物质的合成需要能量
答案:B
解析:遗传信息的复制和转录是在细胞核中进行,而翻译则是在细胞质的核糖体上进行,B错误。
9.[全国卷,节选]回答下列问题:
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为:________________________________________。

细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心课后定时检测案5 细胞膜与细胞核
[基础巩固练]——学业水平一、二
考点一 细胞膜的结构与功能
1.[经典模拟]细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用,下列相关叙述正确的是(  )
A.载体蛋白是镶嵌在细胞膜外表面的蛋白质
B.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
C.磷脂双分子层不能体现细胞膜的选择透过性
D.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的
2.
如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列叙述错误的是(  )
A.具有①的一侧为细胞膜的外侧,①是糖蛋白
B.②是细胞膜的基本支架
C.细胞膜的选择透过性主要与①有关
D.温度会影响协助扩散的速率
3.[2023·沧州月考]下列关于真核细胞生物膜结构和功能的叙述,正确的是(  )
A.构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇
B.生物膜是细胞内所有化学反应进行的场所
C.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
D.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
4.[2023·湖北武汉模拟预测]膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述错误的是(  )
A.细胞膜两侧的蛋白质呈不对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速率
C.线粒体内膜上存在与ATP合成有关的酶
D.神经元细胞膜上有K+主动转运有关的通道蛋白
5.[2023·衡水模拟]下列不属于细胞间信息交流方式的是(  )
A.高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接
B.胰岛B细胞分泌的胰岛素通过血液运输并作用于组织细胞
C.成熟的高等植物细胞放入浓蔗糖溶液中发生质壁分离
D.同种高等动物的精子和卵细胞相互接触完成受精作用
考点二 细胞核的结构与功能(Ⅱ)
6.
[2023·重庆高三二模]如图为细胞核结构模式图,下列说法错误的是(  )
A.作为细胞遗传和代谢的控制中心,关键在结构3
B.DNA等大分子物质通过结构2进出细胞核
C.图中结构4受损,会影响蛋白质合成
D.细胞周期中结构1、4会周期性的消失与重建
7.[2023·南京市高三调研]核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,该结构是核内外物质转运的通道(如下图所示)。大分子物质与核孔复合体中的中央运输蛋白上的受体结合,从而实现“主动转运”过程。下列叙述错误的是(  )
A.有丝分裂过程中,图中所示的结构会周期性地消失和重建
B.核孔只能让大分子物质通过,实现了核、质间的信息交流
C.若中央运输蛋白的空间结构发生改变,可能会影响mRNA运出细胞核
D.大分子物质与中央运输蛋白的识别与转运,体现了核孔控制物质进出的选择性
8.[2023·浙江省选考十校联盟适应性考试]伞藻属是海生的单细胞藻类,可分为“帽”“柄”“足”三部分,下图是伞藻的实验示意图,下列叙述正确的是(  )
A.两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果
B.伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的
C.由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关
D.由实验可知,行使遗传物质功能的是细胞核内的染色体
[提能强化练]——学业水平三、四
9.一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有(  )
A.磷脂和蛋白质B.多糖和蛋白质
C.胆固醇和多糖D.胆固醇和蛋白质
10.[2023·安徽高三模拟]观察3H标记核膜的变形虫,发现分裂期形成许多带放射性的单层小囊泡。变形虫分裂形成的子细胞核大小与母细胞核相近,每个子细胞核放射性强度基本相同。下列叙述正确的是(  )
A.核膜是由四层磷脂双分子层组成的
B.核膜在分裂前期裂解为许多小囊泡
C.子细胞核膜形成时伴随着丝粒分裂
D.细胞中囊泡都具有运输大分子功能
11.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
12.(不定项)下图是真核细胞的部分结构模式图,下列相关说法正确的是(  )
A.结构①也能存在于原核细胞中
B.结构②表示核膜,它由2层磷脂分子组成
C.结构④对物质的进出有选择透过性
D.④所在的结构把核内物质与细胞质分开
13.[2023·临沂模拟](不定项)生物膜的物质或结构一般与其功能相适应,下列相关叙述正确的是(  )
A.功能越复杂的生物膜,所含蛋白质的种类和数量越多
B.叶绿体内膜附着光合色素,利于吸收、传递和转化光能
C.细胞膜上附着ATP水解酶,利于选择吸收某些营养物质
D.核膜上有许多核孔,利于核质之间物质交换与信息交流
14.(不定项)2019年诺贝尔生理学或医学奖授予了发现细胞感应和适应氧气变化机制的三位科学家。在氧气充足时,细胞中的缺氧诱导因子HIF1α会与一种物质VHL结合进而被相应的蛋白酶水解;在氧气缺乏时,HIF1α与另一种物质ARNT结合并进入细胞核,与特定的基因位点结合,促进促红细胞生成素(EPO)基因表达。下列相关分析错误的是(  )
A.HIF1α的基本组成元素是C、H、O、N、P
B.EPO增多时,红细胞的细胞周期会变短
C.HIF1α在合成时需要多种RNA的参与
D.HIF1α与ARNT结合物通过核孔进入细胞核且不需要消耗能量
[大题冲关练]——综合创新·求突破
15.[2023·天津南开区校级模拟]哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜细胞器,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)
(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________(填字母)。
(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),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,细胞膜的________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。
16.有迁移能力的动物细胞边缘常见不规则突出物,曾被认为是细胞膜碎片。近年来,我国科研人员在电镜下发现这些突出物具有石榴状结构(PLS),如图1。
请回答问题:
(1)若PLS是细胞膜碎片,则其主要成分应包括____________和蛋白质。细胞膜上的蛋白质具有______________________________等功能。
(2)科研人员分析了PLS中蛋白质的来源及其功能,结果如图2,发现与“PLS是细胞膜碎片”的观点不符,理由是该结构中的蛋白质________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)科研人员将细胞中只参与PLS形成的特定蛋白质用荧光蛋白标记,追踪在细胞迁移过程中PLS的变化,进行了如下实验。
①分别用细胞迁移促进剂和抑制剂处理可迁移细胞,实验结果如图3,推测PLS的形成与细胞迁移有关,依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②细胞沿迁移路径形成的PLS,其荧光在形成初期逐渐增强,推测迁移细胞可主动将细胞中的蛋白质运输到________中。
③迁移细胞在某处产生PLS,后续细胞经过此处时,若观察到____________________________,则说明PLS被后续细胞摄取。进入后续细胞的PLS最可能在________(细胞器)中被分解。
(4)具有迁移能力的细胞可普遍形成PLS,后续细胞摄取PLS后,可获知细胞的迁移路线等信息。综上分析,PLS的形成可能与细胞间的____________有关。
课后定时检测案5
1.解析:载体蛋白有的镶在磷脂双分子层表面,有的嵌入磷脂双分子层,有的贯穿整个磷脂双分子层;细胞膜内外两侧的蛋白质种类不一样,如:细胞膜外侧具有识别作用的糖蛋白,细胞膜内侧没有;脂溶性小分子物质可以优先通过磷脂双分子层,而其他细胞不需要的小分子不能通过,因而磷脂双分子层与细胞膜的选择透过性有关;有些受体不是位于细胞膜上,而是位于细胞质内或细胞核内。
答案:B
2.解析:①为糖蛋白质,只分布在细胞膜的外表面,因此具有①的一侧是细胞膜的外侧;②为磷脂双分子层,是构成细胞膜的基本支架;蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的选择透过性主要与膜上的蛋白质③有关;温度影响分子的运动速率和细胞膜上载体蛋白的活性,因而温度会影响协助扩散的速率。
答案:C
3.解析:构成细胞膜的脂质主要是磷脂和胆固醇,没有脂肪,A错误;生物体内的化学反应主要在细胞质基质和细胞器中进行,B错误;植物细胞之间信息交流不通过细胞膜上的受体,而是通过胞间连丝,C错误;葡萄糖需要载体才能穿过细胞膜,而肌细胞呼吸作用需要葡萄糖,所以肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体蛋白,D正确。
答案:D
4.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正确;由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,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率,B正确;线粒体内膜可以进行有氧呼吸第三阶段,可以合成ATP,膜上含有ATP合成有关的酶,C正确;神经元细胞膜上存在与K+、Na+主动运输有关的载体蛋白,而通道蛋白参与的是协助扩散,D错误。
答案:D
5.解析:高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接、胰岛B细胞分泌的胰岛素通过血液运输并作用于组织细胞、精子与卵细胞的识别与结合都属于细胞间的信息交流,A、B、D不符合题意;成熟的高等植物细胞放入浓蔗糖溶液中发生质壁分离,属于细胞膜的物质运输功能,并没有携带信息,不属于细胞间信息传递,C符合题意。
答案:C
6.解析:作为细胞遗传和代谢的控制中心,关键在结构3染色质(由DNA和蛋白质构成),A正确;DNA不会进出细胞核,B错误;图中结构4为核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关,若核仁受损,会影响蛋白质合成,C正确;细胞周期中结构1核膜、4核仁会在细胞分裂前期消失,后期重建,D正确。
答案:B
7.解析:有丝分裂过程中,核膜会周期性的消失和重建,而核孔复合物位于核膜上,因此也会周期性的消失和重建,A正确;核孔是核内外物质的运输通道,某些小分子和大分子物质可以通过核孔进出细胞,B错误;中央运输蛋白的空间结构发生改变,会影响其功能,因此可能会影响mRNA运出细胞核,C正确;核孔复合体中的中央运输蛋白上的受体具有特异性,大分子物质与中央运输蛋白的识别与转运,体现了核孔控制物质进出的选择性,D正确。
答案:B
8.解析:两种伞帽的不同是因为基因不同,A错误;伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心,但不是多种代谢活动的场所,B错误;由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关,C正确;据实验可知,无法确定行使遗传物质功能的是染色体,D错误。
答案:C
9.解析:分析题干可知,被镶嵌进去的是类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质。细胞膜上磷脂与蛋白质结合形成的脂蛋白没有识别功能;细胞膜上的糖类和蛋白质在一起构成的糖蛋白(糖被)具有识别功能,因此被镶嵌的物质很可能是多糖和蛋白质;胆固醇和多糖都不具有识别功能。
答案:B
10.解析:核膜是双层膜结构,由2层磷脂双分子层组成,A错误;分裂期形成许多带放射性的单层小囊泡,说明小囊泡是核膜裂解形成的,应该是分裂前期,B正确;在分裂末期形成子细胞核膜,而着丝粒分裂发生在分裂后期,C错误;题干中单层小囊泡是核膜裂解形成的,最后单层小囊泡相互融合以重建核膜,不具有运输大分子的功能,D错误。
答案:B
11.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;据图可知胞外信号消失后脱敏态的GPCR将恢复为感受态,D错误。
答案:C
12.解析:原核细胞不含染色质,即结构①染色体是真核细胞特有的,A错误;结构②表示核膜,为双层膜,由4层磷脂分子组成,B错误;结构④为核孔,对物质有选择通过性,C正确;④(核孔)位于核膜上,核膜把核内物质与细胞质分开,维持了细胞核内环境的稳定,D正确。
答案:CD
13.解析:功能越复杂的生物膜,所含蛋白质的种类和数量越多,A正确;叶绿体类囊体薄膜上附着光合色素,利于吸收、传递和转化光能,B错误;细胞膜上附着ATP水解酶,利于选择吸收某些营养物质,C正确;核膜上有许多核孔,利于核质之间物质交换与信息交流,D正确。
答案:ACD
14.解析:缺氧诱导因子HIF1α能被相应的蛋白酶水解,说明HIF1α属于蛋白质,基本组成元素是C、H、O、N,A错误;EPO增多时,红细胞增加,但红细胞来源于造血干细胞的增殖和分化,已高度分化,不能继续分裂,故不存在细胞周期,B错误;HIF1α属于蛋白质,其合成需要信使RNA作为翻译的模板,需要转运RNA运输氨基酸,需要核糖体RNA组成核糖体,作为翻译的场所,C正确;HIF1α与ARNT结合物属于高分子化合物,通过核孔进入细胞核,需要消耗能量,D错误。
答案:ABD
15.解析:(1)构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。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,红细胞影的形状变得不规则,因此判断E、F对维持红细胞影的形状起重要作用。(3)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
16.解析:(1)细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,细胞膜上的蛋白质有物质运输、信息交流、催化等功能。(2)通过图2可以看出,该蛋白质主要来源于细胞膜和细胞质等,功能中显示PLS也不只具有细胞膜蛋白质的功能,故PLS是细胞膜碎片的观点不对。(3)①由图3可以看出,处理组与未处理组比较,促进细胞迁移,PLS增多,抑制细胞迁移,PLS减少,故PLS的形成与细胞迁移有关。②由“细胞沿迁移路径形成的PLS,其荧光在形成初期逐渐增强”推测迁移细胞可主动将细胞中的蛋白质运输到PLS中。③荧光标记出现在后续细胞中,说明PLS能被后续细胞摄取;溶酶体具有分解衰老损伤的细胞器以及许多物质的功能。(4)由题意分析,可知PLS的形成可能与细胞间的信息交流有关。
答案:(1)磷脂 物质运输、信息交流、催化 (2)不只是来自细胞膜,也不只具有细胞膜蛋白质的功能 (3)①促进细胞迁移,PLS增多(抑制细胞迁移,PLS减少) ②PLS ③荧光标记出现在后续细胞中 溶酶体 (4)信息交流课堂互动探究案1 细胞膜与细胞核
高效课堂
考点一 细胞膜的组成、结构及功能
任务驱动
任务1 细胞膜的组成、结构及功能
(1)根据细胞膜的物质组成,推测细胞膜的组成元素有哪些?
________________________________________________________________________
(2)用“”表示磷脂分子,“”表示蛋白质分子,“”表示糖蛋白,请构建细胞膜的结构模型。
(3)不同细胞膜中的蛋白质种类和数量是否相同?蛋白质种类和数量与细胞功能之间有何关系?
________________________________________________________________________
任务2 生物膜的结构特点和功能特性
根据生物现象、生理过程及相关图示,回答问题:
①质壁分离与复原 ②变形虫的运动 ③胞吞和胞吐 ④白细胞的吞噬作用 ⑤精卵细胞的相互识别 ⑥神经递质的释放 ⑦水分子进出细胞 ⑧植物根系对矿质元素的吸收
(1)体现细胞膜流动性的是________。
(2)⑨中图A、B、C体现了细胞膜的________功能,A、B、C所代表的方式分别是____________、____________、____________________。
任务3 完善细胞膜结构和功能特性的相关实验探究
(1)细胞膜成分的鉴定
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被破坏
磷脂酶处理 细胞膜________
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 ________
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:________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,做如下图实验。
③结论:人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布,说明
________________________________________________________________________。
(3)细胞膜功能的探究实验
①控制物质进出功能的验证
②识别功能的验证
(4)细胞膜功能特性——选择透过性的验证
任务4 研析深化教材,析因推理归纳,提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P42“思考·讨论”材料延伸思考)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。请分析原因。
(2)(必修1 P46“拓展应用”2题拓展)下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?
________________________________________________________________________
(3)【生命观念】线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高,请从结构与功能相适应的角度分析其原因。
________________________________________________________________________
(4)【科学探究】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,请分析原因。
________________________________________________________________________
图文智连
师说突破
1.细胞膜的成分、结构及功能的关系
2.细胞膜组成成分的三个关键点
(1)不同细胞膜的成分种类一般相同,但各组分的含量不同。功能越复杂的膜中,蛋白质的种类和数量越多。
(2)细胞膜的成分是可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识别作用有关。糖蛋白分布于细胞膜外侧,据此可判断细胞的内外侧。
3.关注五种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白:信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白。
(2)载体蛋白:用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。
(3)“酶”蛋白:如好氧型细菌其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)。
(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
(5)通道蛋白:通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质通过,如水通道蛋白、神经传导时,Na+、K+通道蛋白等。
4.生命系统信息传递的三类主体
过程评价
考向一细胞膜组成、结构及功能的考查
1.科学家对哺乳动物红细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,分析结果如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.组成细胞膜的磷脂分子在膜两侧的分布是不对称的
B.不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系
C.A侧的脂质,有的可能连接着多糖分子
D.水分子通过细胞膜,只与脂质分子有关,与蛋白质无关
2.驱动的分子转子可与特定的细胞膜识别,经紫外光激活后,以每秒200万~300万转的转速进行旋转,改变细胞膜中磷脂分子的排列而完成钻孔,如图所示。下列有关说法错误的是(  )
A.分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白
B.细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有选择透过性
C.细胞膜中磷脂分子的排列与磷脂分子的亲水性有关
D.题图可以在亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程
3.如图是细胞局部结构示意图,下列叙述正确的是(  )
A.①是糖脂,具有保护和润滑的作用
B.②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用
C.③可以是细胞器膜、核膜的主要成分
D.④由纤维素组成,能保持细胞内部结构的有序性
考向二细胞膜制备、结构及功能相关实验探究
4.[2023·北京朝阳区一模]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
5.为测量植物细胞膜的选择透过性,以红甜菜根(液泡中含有花青素)为材料进行下列实验:将不同切片放在不同温度的蒸馏水中处理1 min取出,再分别放在清水中浸泡1 h而获得不同的切片浸出物溶液,通过测量这些溶液的吸光度计算浸出物溶液的花青素含量,结果如图所示。对这个实验方案评价的叙述,不正确的是(  )
A.本实验设置了相互对照
B.缺乏对等量原则的描述
C.所选择的测量指标不能反映浸出物溶液中花青素的含量
D.实验目的是测量温度对植物细胞膜选择透过性的影响
6.对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:①用某种荧光材料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了荧光斑点。该实验不能说明(  )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
考点二 细胞核的结构、功能及实验探究
任务驱动
任务1 细胞核的结构及相应功能归纳比较
名称 特点 功能
核膜和核孔 ①核膜是____层膜,外膜与________相连,且有核糖体附着 ②在有丝分裂中________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________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________的合成及核糖体的形成
染色质 染色体 染色质 ________物质的主要载体
任务2 概括核孔的数量和核仁大小与细胞代谢的关系
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数______,核仁________。
任务3 理解细胞的“整体性”
任务4 研析深化教材,析因推理归纳,提升学科素养
(1)【科学思维】(必修1 P54“思考·讨论”拓展)同一生物体所有的细胞核内的遗传信息都一定相同吗?举例说明。
________________________________________________________________________
(2)【科学探究】大量实验证明,凡是无核的细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物成熟的红细胞。人工去掉细胞核的细胞,一般不能存活太久,如变形虫去掉细胞核后,新陈代谢减弱,运动停止,当重新移入核后,又能够恢复生命活动。这些实验说明了什么?
图文智连
师说突破
1.走出对细胞核认识的四个误区
(1)误认为物质进出细胞核都要通过核孔
指正:①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道;②小分子物质和无机盐离子等一般通过核膜进出细胞核。
(2)误认为所有物质都能通过核孔
指正:核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所
指正:核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
(4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
指正:核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数量多,核仁较大。
2.关于细胞核结构的3个易错点
(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔并非只运输大分子,也可运输小分子物质。
(3)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。
过程评价
考向一细胞核的结构和功能的考查
1.[2023·淄博二模]核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜,是一层由纤维蛋白构成的网状结构。如图表示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变化过程,下列相关叙述错误的是(  )
A.核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关
B.核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现
C.分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质周围聚集并融合成新的核膜
D.核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态
2.[2023·海南海口模拟预测]下图为RagC蛋白复合物的跨核孔穿梭运输示意图。细胞质中激活型RagC与核膜上的mTORC1结合,激活了mTORC1,进而抑制物质SKN1,从而抑制SKN1对物质ACAD10的激活作用,从而调控靶基因的表达。下列有关推论正确的是(  )
A.细胞核中无活型RagC转化为激活型RagC需要ATP提供能量
B.据图分析,激活型RagC对细胞的生长起抑制作用
C.抑制细胞呼吸不会影响激活型RagC和无活型RagC出入核孔
D.RagC蛋白复合物调控靶基因的表达与核质之间的信息交流有关
3.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
考向二细胞核的功能实验探究
4.[经典高考]核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述,正确的是(  )
A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定
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的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同
5.[2023·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部分细胞属于实验组
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
课堂总结
[网络建构提升]
[长句应答必备]
1.哺乳动物成熟的红细胞没有核膜、线粒体膜等细胞器膜结构。
2.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。
3.细胞膜不仅把细胞与外界环境分隔开,还具有控制物质进出、进行细胞间信息交流等作用。
4.细胞膜的结构特点是:具有流动性;
功能特性是:具有选择透过性。
5.细胞核的功能是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
历届真题
[等级选考研考向]
1.[2022·浙江1月]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
2.[2022·浙江6月]下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(  )
A.核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体,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
3.[2021·福建卷]下列关于蓝藻和菠菜的叙述,正确的是(  )
A.光合色素的种类和功能都相同
B.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质
C.DNA复制都需要线粒体提供能量
D.都能在光学显微镜下观察到叶绿体
4.[2021·浙江6月]质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
5.[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
6.[2021·河北卷]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
[国考真题研规律]
7.[2021·全国卷]选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述,错误的是(  )
A.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B.观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫溶液使其着色
C.观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D.观察植物细胞吸水和失水时,可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
8.[全国卷Ⅲ]下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是(  )
A.细胞中的染色质存在于细胞核中
B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所
C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D.细胞核内遗传物质的合成需要能量
9.[全国卷,节选]回答下列问题:
(2)用光学显微镜观察细胞,可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能
课堂互动探究案1
考点一
【任务驱动】
任务1 (1)提示:有C、H、O、N、P等。
(2)提示:如图所示
(3)提示:不同。功能越复杂的细胞中,其细胞膜上蛋白质的种类和数量越多。
任务2 答案:(1)①②③④⑥ (2)信息交流 通过细胞膜直接接触 通过体液运输 通过体液运输
任务3 (1)被破坏 紫色
(2)①荧光标记 ③细胞膜具有流动性
(3)①煮熟 煮熟玉米胚细胞呈红色 ②同种
任务4 (1)提示:胰岛B细胞中除了含有细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的组成成分中都含有磷脂分子。
(2)①提示: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,因此也可以用激素替代。
②提示: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包裹其中。
③提示:由于脂质体是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,也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
(3)答案:线粒体内膜功能较外膜复杂,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多。
(4)答案:温度会影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。
【过程评价】
1.解析:由题图可知,不同脂质在细胞膜外侧和内侧的含量不同,A正确;结构与功能相适应,不同种类的磷脂在膜上的分布情况有差异,这可能与细胞膜的功能有密切关系,B正确;A侧是细胞膜外侧,有的脂质与多糖相连形成糖脂,C正确;水分子通过细胞膜,如果通过水通道完成,则与蛋白质有关,D错误。
答案:D
2.解析:细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,分子转子与特定细胞膜的识别依靠细胞膜上的糖蛋白,从而钻开细胞膜上的磷脂双分子层,A正确;细胞膜中磷脂分子的排列被改变说明细胞膜具有流动性,B错误;细胞膜中磷脂分子亲水性的头部朝外,疏水性的尾部朝内,C正确;生物膜的流动镶嵌模型是在电子显微镜下观察到的亚显微结构,故能从亚显微结构水平上解释分子转子完成钻孔的过程,D正确。
答案:B
3.解析:图示为生物膜的流动镶嵌模型,①是糖蛋白,具有识别、保护和润滑的作用;②是膜蛋白,具有运输、信息传递、免疫等作用,磷脂双分子层是构成膜的基本支架;③是磷脂分子,是构成细胞器膜、核膜等各种生物膜的主要成分;④是细胞骨架,是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架结构,能保持细胞内部结构的有序性。
答案:C
4.解析:脂质体介导基因转移依赖于内吞作用,原理是膜的流动性,动物细胞对介导的脂质体小泡不会产生免疫反应,可适用于多种动物受体细胞,A正确、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;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。
答案:B
5.解析:本实验设置了不同温度进行相互对照;没有对实验材料、溶液量进行等量控制的描述,会对实验结果产生影响;溶液的吸光度与浸出物溶液中花青素的含量成正比;实验目的是测量温度对植物细胞膜选择透过性的影响。
答案:C
6.解析:刚开始消失,过一段时间后荧光又出现,说明细胞膜具有流动性,也能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合,A、B正确;根据荧光恢复的速率只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,不能推算出物质跨膜运输的速率,因为膜上的分子发生的是侧向运动,没有跨膜运动,C错误、D正确。
答案:C
考点二
【任务驱动】
任务1 双 内质网 核膜 大分子 RNA 遗传
任务2 多 较大
任务3 核孔 内质网膜 相互联系 分工合作 协调一致 储存和复制 控制中心 细胞核
任务4 (1)提示:一般会相同,但在细胞发生基因突变或细胞癌变的情况下会有所不同。
(2)提示:细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素,细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的,从而使细胞形成一个整体的调控系统,这些实验说明了细胞核在生命活动中起着决定性作用。
【过程评价】
1.解析:核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,所以tRNA运出细胞核与核孔复合体有关,A正确;核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现,B正确;分裂末期,结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色体周围聚集并融合成新的核膜,同时染色体解螺旋恢复成染色质状态,C正确;由图示可知,核纤层蛋白位于核膜的内膜一侧,D错误。
答案:D
2.解析:图中显示,细胞核中无活型RagC转化为激活型RagC并不需要ATP提供能量,A错误;图中显示,激活型RagC与核膜上的mTORC1结合,抑制物质SKN1,从而抑制SKN1对物质ACAD10的激活作用,而ACAD10对细胞生长有抑制作用,所以激活型RagC对细胞的生长起促进作用,B错误;结合图示可知,无活型RagC进入细胞核,激活型RagC运出细胞核都需要ATP供能,抑制细胞呼吸会抑制ATP产生,进而影响激活型RagC和无活型RagC出入核孔,C错误;RagC蛋白复合物调控靶基因的表达与核质之间的信息交流有关,细胞质中激活型RagC进一步激活核膜上的mTORC1信号分子后,转移到细胞核内调控靶基因的表达,实现了核质之间的信息交流,D正确。
答案:D
3.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,则可能与信息交流异常有关;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;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;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。
答案:C
4.解析:由图可知,亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的;由题意可知,细胞核吸收物质仍具有选择性,决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,不消耗能量,而亲核蛋白进入细胞核需消耗能量。
答案:C
5.解析: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。
答案:B
课堂总结 网络聚焦大概念
①脂质 ②蛋白质 ③具有流动性 ④控制物质进出细胞 ⑤进行细胞间信息交流 ⑥代谢和遗传的控制中心 ⑦核膜 ⑧染色质
历届真题 分类集训培素养
1.解析:质膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布,A错误;水裂解发生在类囊体膜上,C错误;主动转运需要的是载体蛋白,通过通道蛋白的运输方式是协助(易化)扩散,D错误。
答案:B
2.解析:核被膜为双层膜,A错误;核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换,B正确;核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,主要与rRNA的合成及核糖体的形成有关,C错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,D错误。
答案:B
3.解析:由图可知,蛋白质分子可镶嵌、贯穿或附着于脂双层,因此磷脂和糖脂分子形成的脂双层是不对称的,A错误;胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的“刚性”,使得质膜比较坚实,B错误;被动转运中的协助(易化)扩散需要细胞膜中转运蛋白的协助,其转运过程与膜蛋白有关,C错误;有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号,如细胞膜上的受体蛋白,D正确。
答案:D
4.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。
答案:A
5.解析:在有丝分裂前期,核膜、核仁消失,在有丝分裂后期,核膜、核仁重新出现,故在有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现,A正确;蛋白质合成的场所是核糖体,蛋白质合成活跃的细胞,需要大量的核糖体,而核糖体的形成与核仁有关,所以核仁代谢活动旺盛,B正确;蛋白质合成的场所是核糖体,核糖体分布在细胞质中,基因主要存在于细胞核中,故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后,经核孔进入细胞核,C正确;RNA是以DNA为模板转录形成的,DNA主要存在于细胞核,在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA,这些DNA也能作为模板转录合成RNA,所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成,经核孔输出,D错误。
答案:D
6.解析:代谢旺盛的动物细胞是活细胞,细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入细胞内,故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色,A错误;龙胆紫(甲紫)溶液可以将染色体染成深色,故观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体,可用龙胆紫(甲紫)溶液使其着色,B正确;观察RNA在细胞中分布的实验中,盐酸处理可改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,C正确;观察植物细胞吸水和失水时,可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表,使其失水而发生质壁分离,D正确。
答案:A
7.解析:遗传信息的复制和转录是在细胞核中进行,而翻译则是在细胞质的核糖体上进行,B错误。
答案:B
8.答案:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心课前自主预习案1 细胞膜与细胞核
素能目标★考向导航
基础梳理——系统化
知识点一 细胞膜的三大功能
知识点二 生物膜的结构
1.生物膜结构的探索历程
2.生物膜的流动镶嵌模型
(1)结构模型
(2)结构特点
知识点三 细胞核的结构和功能
1.细胞核的结构
2.细胞核的功能
3.探究细胞核功能的实验
实验内容 实验过程 实验结论 实验分析
一、两种美西螈细胞核移植  美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的    该实验无对照组,可将________________________________________________________________________美西螈胚胎________移植到________美西螈________形成重组细胞进行培养作为对照
二、横缢蝾螈受精卵 蝾螈的细胞______是由____________控制的  该实验既有相互对照,又有______对照
三、将变形虫切成两半 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由______控制的  该实验既有相互对照,又有______对照
四、伞藻嫁接与核移植 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的  伞藻______实验可排除假根中________的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状
4.相关实验归纳总结
基能过关——问题化
一、判一判(判断正误并找到课本原话)
1.人体的边界是皮肤和黏膜,细胞的边界是细胞膜。(必修1P40正文)(  )
2.在生命起源过程中,膜的出现是至关重要的阶段。(必修1P40正文)(  )
3.没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(必修1P41正文)(  )
4.磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。(必修1P42思考·讨论)(  )
5.罗伯特森将电镜下看到的“暗—亮—暗”结构描述为“脂质—蛋白质—脂质”三层结构。(必修1P43正文)(  )
6.糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。(必修1P45正文)(  )
7.糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。(必修1P45图3-5)(  )
8.真核细胞都有一个细胞核。(必修1P54正文)(  )
9.细胞核是细胞代谢和遗传的中心。(必修1P55正文)(  )
10.核膜可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(必修1P56图3-10)(  )
11.染色体和染色质只是形态不同,成分都主要是DNA和蛋白质。(必修1P56正文)(  )
12.细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。(必修1P56正文)(  )
13.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。(必修1P57科学方法)(  )
二、连一连
 对生物膜结构的探索历程
三、议一议
【教材易漏拾遗】
1.[必修1P40问题探讨]“台盼蓝染色法”是鉴别死细胞和活细胞的常用方法,其原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
2.[必修1P41图3-2拓展]如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析:
(1)写出图中物质或结构的名称:①与膜结合的________;②________;③________。
(2)人体内胰岛素的作用过程、精子与卵细胞之间的识别和结合分别属于上图的________方式。
(3)受体和信号分子的结合____(“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?举例说明。
3.[必修1P42思考·讨论拓展]如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子的排布是
________________________________________________________________________。
4.[必修1P45旁栏思考]膜内部是疏水的,但水分子能跨膜运输通过细胞膜,原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5.[必修1P56图3-10拓展]
(1)细胞代谢与核孔数量的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
课前自主预习案1
基础梳理——系统化
【知识点一】
将细胞与外界环境分隔开 化学物质 通道
【知识点二】
1.脂质 脂质和蛋白质 连续的两层 蛋白质-脂质-蛋白质 流动性 流动镶嵌
2.(1)识别 信息传递 磷脂双分子层 (2)流动性 磷脂分子 蛋白质分子
【知识点三】
1.双 rRNA DNA和蛋白质 同种物质在细胞不同时期的两种存在状态 物质交换和信息交流
2.遗传信息库 细胞代谢和遗传
3.白色 细胞核 黑色 去核卵细胞 分裂和分化 细胞核 自身 细胞核 自身 核移植 其他物质
4.遗传 代谢 细胞代谢 遗传
基能过关——问题化
一、判一判
1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.× 6.× 7.× 8.× 9.×
10.× 11.√ 12.√ 13.√
二、连一连
INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23师说新高考一轮生物书(含不定项选择)DH-7\\花895.tif" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23师说新高考一轮生物书\\花895.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\23师说新高考一轮生物书(含不定项选择)DH-7\\花895.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "E:\\24一轮课件相关\\24新一轮生物书(DH-7和XH-7成书)\\花895.tif" \* MERGEFORMATINETINCLUDEPICTURE "E:\\24一轮课件相关\\24新一轮生物书(DH-7和XH-7成书)\\花895.tif" \* MERGEFORMATINET INCLUDEPICTURE "E:\\2023资源上传\\000000\\新建文件夹\\2024版《师说》高中全程复习构想 生物学·(不定项版)·【新教材】\\2024版《师说》高中全程复习构想 生物学·(不定项版)\\花895.tif" \* MERGEFORMATINET
三、议一议
1.提示:活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞,台盼蓝是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,故活细胞不能被染色,而死细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染液可进入死细胞内,将其染色。
2.答案:(1)信号分子 受体 胞间连丝 (2)A、B (3)有 (4)不是,有些小分子物质(如脂溶性的信号分子——性激素)的受体在细胞内部。
3.提示:“头部”与水接触,“尾部”与苯接触,磷脂分子排布成单层
4.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膜。
5.提示:(1)细胞代谢越旺盛,核孔数量越多
(2)核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体的合成将不能正常进行

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