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文档简介
生物学高考一轮复习学案:第4讲细胞膜与细胞核课标内容(1)概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。(2)阐明遗传信息主要储存在细胞核中。考点一细胞膜的结构与功能1.细胞膜的功能(1)三大功能请写出图中物质或结构的名称:①信号分子;②受体;③胞间连丝。(2)功能特点2.细胞膜的成分(1)对细胞膜成分的探索(2)细胞膜的成分提醒磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子,磷酸“头部”是亲水的,两个脂肪酸一端为疏水的“尾”部。3.细胞膜的结构(1)对细胞膜结构的探索(连线)(2)流动镶嵌模型的基本内容①结构模型3种常考的“膜蛋白”及其功能【考点速览·诊断】1.鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。2.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。3.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。4.用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白。5.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关。6.叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。7.两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。【情境推理·探究】8.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。这种鉴别动物细胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。为什么活细胞不能被染色,而死细胞能被染色?9.如图所示脂质体是一种人工膜,主要由磷脂组成,能将药物运送到特定的细胞发挥作用。脂质体表面交联抗体的作用是什么?为什么两类药物包裹的位置不同?推测脂质体到达特定的细胞后,药物如何进入细胞内发挥作用?【重点难点·透析】1.验证细胞膜成分和功能的实验方法(1)细胞膜成分的检测方法细胞膜成分检测试剂(方法)结果结论脂质脂溶剂处理细胞膜被溶解细胞膜中含有脂质磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂发生紫色反应细胞膜中含有蛋白质蛋白酶处理细胞膜被破坏糖类斐林试剂,水浴加热出现砖红色沉淀细胞膜中含有还原糖(2)细胞膜功能的验证实验①染色剂进入实验②色素透出实验2.红细胞微网构建考向1结合细胞膜的成分、结构和功能,考查结构功能观10.美、英研究人员相继宣布,“敲除排斥基因”的猪已经降生。人们可望利用这种猪大量“生产”适用于移植手术的器官。在此之前,如果把猪器官移植给人体,人类的免疫系统能识别猪细胞上的某种物质,从而发生强烈的排异反应。该物质所处的位置和化学成分分别是()A.细胞膜、胆固醇 B.细胞膜、糖与蛋白质的复合物C.细胞质、蛋白质 D.细胞核、脱氧核糖核酸11.新型冠状病毒具有囊膜和棘突,通过囊膜上的S蛋白与人体细胞膜表面的ACE2蛋白结合侵入人体细胞。下列相关叙述错误的是()A.囊膜上的S蛋白由新型冠状病毒自身的核糖体合成B.ACE2蛋白的合成与分泌伴随着生物膜的转移与融合C.囊膜的主要成分是磷脂和蛋白质,与肺炎链球菌的荚膜成分不同D.S蛋白与ACE2蛋白的结合不能体现细胞膜具有细胞间信息交流功能12.下列关于细胞膜成分和功能的叙述,正确的是()A.细胞膜的成分可以使用双缩脲试剂和苏丹Ⅲ染液进行鉴定B.科研上常用染色法鉴定细胞死活,是因为细胞膜可以将细胞与外界环境分隔开C.改变细胞膜上某种蛋白质的结构可能会影响细胞间的信息交流D.细胞膜外侧的糖类只可与细胞膜上的蛋白质结合形成糖蛋白,具有保护和润滑作用考向2围绕细胞膜的结构特点和功能特点,考查生命观念13.下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述,不正确的是()A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的B.选择透过性的基础是细胞膜上的转运蛋白和磷脂分子具有特异性C.细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性D.钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性考点二细胞核的结构与功能1.细胞核功能实验探究(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.细胞核的结构与功能(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。(1)细胞代谢的主要场所是细胞质基质,细胞核是细胞代谢的控制中心。(2)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核,既不能生长也不能分裂;人工去核的细胞,一般也不能存活太久。(3)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。【考点速览·诊断】14.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。15.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。16.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。17.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道。考向1结合细胞核的结构和功能,考查生命观念18.肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin1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。Cofilin1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Cofilin1的基因不表达可导致细胞核变形C.Cofilin1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力D.Cofilin1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力19.如图为细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是()A.①和⑤的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密B.②为核孔,通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换,还可以实现信息交流C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞内蛋白质的合成将受影响D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的中心考向2围绕细胞核功能的实验,考查科学探究20.科学家已知伞藻的细胞核位于假根中,他们假设伞藻的伞帽形状主要由细胞核控制,并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个嫁接实验,下图表示其中的一组。下列对此实验的有关分析错误的是()A.伞柄和假根中都有细胞质,但细胞质中没有遗传物质B.本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上C.由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关D.若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验重温真题经典再现21.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22.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23.拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于()A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜24.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25.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题;(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是。(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于。(3)细胞膜上的H+ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH;此过程中,H+ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是。(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是。(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是。限时强化练(时间:30分钟)【对点强化】考点一细胞膜的结构与功能26.下列关于细胞膜结构和功能的叙述,不正确的是()A.哺乳动物成熟的红细胞是制备细胞膜的良好材料B.功能越复杂的细胞膜,其上蛋白质的种类和数量越多C.细胞膜的功能之一是作为系统的边界,维持细胞内部环境的相对稳定D.科研上鉴别死细胞和活细胞常用台盼蓝染色法,活的动物细胞会被染成蓝色27.下列关于细胞膜结构和功能的叙述,正确的是()①脂质、蛋白质是细胞膜的主要组成成分②蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层内部③某些膜蛋白能介导离子、小分子物质自由扩散进入细胞④在一定温度范围内,随温度升高,细胞膜的流动性增强⑤糖被与细胞识别、细胞间信息交流等功能密切相关A.①③⑤ B.①④⑤ C.①②④⑤ D.②③④⑤28.膜脂是生物膜的基本组成成分,主要包括磷脂、糖脂和固醇三种基本类型。下列相关叙述正确的是()A.膜脂在细胞间的信息传递中起重要作用B.胆固醇在动物细胞膜中的含量高于磷脂C.膜脂主要是由细胞中的高尔基体合成的D.磷脂分子不具有疏水性,容易形成磷脂双分子层29.下图为细胞膜上承担物质运输的两类蛋白质及其功能示意图。两类蛋白质结构或功能的不同是()A.氨基酸种类、数目、排列顺序 B.结构贯穿细胞膜内外C.进行离子的跨膜运输 D.具有选择透过性30.豆制品营养丰富,其所含人体必需氨基酸与动物蛋白相似,同时也含有钙、磷、铁等人体需要的矿物质及维生素B1、B2和纤维素等,却不含胆固醇。下列有关说法正确的是()A.豆科植物生长过程中需要较多的氮元素,根瘤菌寄生于其体内是其适应性的表现B.胆固醇是一种生物大分子,存在于动物细胞膜上,并参与血液中脂质的运输C.豆制品中的铁被人体吸收后可用于成熟红细胞合成血红蛋白D.若豆科植物生长过程中缺乏大量元素磷,将影响生物膜、NADPH、ATP等结构或物质的合成31.细胞膜上的糖类与蛋白质构成糖蛋白,糖蛋白是分支的寡糖链与多肽链共价相连所构成的复合糖,主链较短,在大多数情况下,糖的含量小于蛋白质。在糖蛋白中,糖的组成通常比较复杂,有甘露糖、半乳糖、岩藻糖、葡糖胺、半乳糖胺等。下列相关叙述错误的是()A.细胞膜上的糖蛋白只分布于膜的外侧B.细胞膜上糖蛋白的种类只取决于多肽链的种类C.信息交流时糖蛋白与信号分子的结合具有特异性D.参与糖蛋白合成与加工的细胞器有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体32.细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心,具有以核膜为界限的细胞核是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一。下列关于细胞核的叙述,正确的是()A.真核生物形态结构的建成主要与细胞核有关B.核孔能实现细胞间的信息交流和物质交换C.高度分化的动物细胞都具有成形的细胞核D.细胞核和细胞质之间的物质运输是单向的考点二细胞核的结构与功能33.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,该复合物由一个核心“脚手架”组成。核孔运输物质的种类由大量贴在该脚手架内面的蛋白决定。下列相关叙述正确的是()A.细胞核内外物质的交换只能通过核孔来完成B.核孔数量不变,其与核膜内外的信息交流有关C.根据核孔的运输特点可推知核孔具有选择透过性D.信使RNA和蛋白质可通过核孔自由进出细胞核34.如图为细胞核结构模式图,下列相关叙述错误的是()A.①是遗传物质的载体,能被碱性染料染成深色B.②储存着大量遗传信息,是细胞代谢和遗传的控制中心C.③主要由磷脂和蛋白质组成,在细胞分裂中会消失和重建D.酶和RNA通过核孔出入细胞核时需要消耗能量35.核孔复合体可以看作一种特殊的跨膜运输蛋白复合体,该复合体由一个核心脚手架组成,大量贴在该脚手架内面的蛋白质被称为中央运输蛋白。它具有一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道,双功能表现在它有两种运输方式:被动运输和主动转运。核孔对大分子的进入具有选择性,大分子凭借自身的核定位信号和中央运输蛋白结合而实现“主动转运”过程,如下图所示。下列有关叙述错误的是()A.细胞代谢越旺盛,细胞核上核孔的数目越多B.水分子可以通过核孔以被动运输的方式进出细胞核C.核膜由两层磷脂双分子层组成,mRNA可以自由出细胞核D.DNA聚合酶通过中央运输蛋白的协助进入细胞核需要消耗能量【综合提升】36.下列关于真核细胞细胞核的结构和功能以及在有丝分裂中变化的叙述,错误的是()A.有丝分裂前期细胞中核膜逐渐消失,核仁逐渐解体B.染色质与染色体的相互转化分别发生在前期和末期C.DNA聚合酶与RNA通过核孔进行方向相反的运输D.核仁与核糖体的形成密切相关,是细胞核的控制中心37.如图是由磷脂分子构成的人工脂质体,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。回答下列问题:(1)人工脂质体彻底水解后得到的产物包括、脂肪酸、甘油和其他衍生物,与细胞膜相比,该脂质体不具备的成分主要是,此成分在细胞膜上的分布可描述为。(2)脂溶性药物可被包裹在人工脂质体的(填“A”或“B”)处。体外实验中脂质体到达细胞后,B处的药物可通过方式进入细胞内发挥作用,影响该过程速度的外界因素主要是。(3)科学研究发现,氨基酸分子不能透过人工膜进入脂质体,而人体细胞能吸收氨基酸,原因是。(4)请你以实验室培养的小肠上皮细胞及相应的含氨基酸的培养液为材料,设计实验验证小肠上皮细胞吸收氨基酸的方式为主动运输:(简要写出实验步骤并预测实验结果)。
答案解析部分1.【答案】错误【解析】【解答】鉴别细胞的死活时,台盼蓝能将死的动物细胞染色成蓝色。故答案为:错误。
【分析】死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。2.【答案】正确【解析】【解答】细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。故答案为:正确。
【分析】在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜形式功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。3.【答案】正确【解析】【解答】细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。这些ATP酶能够锚定在生物膜上,并在膜上移动,因此被称为跨膜ATP酶。
故答案为:正确。
【分析】物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。4.【答案】正确【解析】【解答】荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明细胞膜具有流动性。故答案为:正确。
【分析】构成细胞膜的大多数蛋白质分子是可以运动的,故可用荧光染料标记膜蛋白,采用细胞融合的方法探究细胞膜的流动性。5.【答案】错误【解析】【解答】细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链也有关。故答案为:错误。
【分析】细胞膜外表面的糖类分子和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。6.【答案】错误【解析】【解答】植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成。故答案为:错误。
【分析】细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成。7.【答案】正确【解析】【解答】相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。故答案为:正确。
【分析】相邻两个细胞的细胞膜接触,通过膜上的信号分子与靶细胞膜上的受体结合,将信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。8.【答案】台盼蓝染液是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝染液能够进入死细胞内,使其被染色。【解析】【解答】活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液是细胞不需要的物质,不易通过细胞膜,因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能,台盼蓝染液能通过细胞膜进入细胞,死细胞能被染成蓝色。
【分析】一般来说,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要的物质不容易进入细胞,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。9.【答案】脂质体表面交联抗体利于靶向治疗。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,水溶性药物可稳定地包裹其中。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膜融合,以被细胞胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。【解析】【解答】脂质体表面交联抗体利于靶向治疗。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,水溶性药物可稳定地包裹其中。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膜融合,也可能以被细胞胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
【分析】单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体,人们利用磷脂分子的特点,根据药物的性质将药物放在不同的地方,利用球形脂质体进行药物的运输,达到治疗的目的。10.【答案】B【解析】【解答】由题干可知该物质是抗原性物质,引起免疫反应,起识别作用,应该分布在细胞膜上,很可能是糖蛋白,B正确。
【分析】(1)在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合而成的糖蛋白,叫做糖被。糖被与细胞表面的识别有密切关系。
(2)由题干信息“人体的免疫系统能识别猪细胞上的X物质,从而发生强烈的排斥反应”可知:X物质是抗原性物质(糖与蛋白质的复合物),分布在细胞膜上。11.【答案】A【解析】【解答】病毒没有细胞结构,S蛋白是在宿主细胞的核糖体上合成的,A错误;ACE2蛋白是特殊的分泌蛋白,其合成与分泌需要内质网和高尔基体参与,合成与分泌过程中伴随着生物膜的转移与融合,B正确;荚膜的主要成分为多糖,囊膜的主要成分是磷脂和蛋白质,C正确;病毒无细胞结构,病毒的S蛋白与受体蛋白结合过程不能体现细胞膜具有细胞间的信息交流功能,D正确。
【分析】(1)病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
(2)细胞膜的结构特点:具有流动性。
(3)细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,细胞要选择吸收的离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过)。12.【答案】C【解析】【解答】A、细胞膜的成分主要是蛋白质和脂质,其中蛋白质可以使用双缩脲试剂进行鉴定,但细胞膜中脂质主要是磷脂,不能用苏丹Ⅲ试剂进行鉴定,A错误;
B、科研上常用染色法鉴定细胞死活,是因为细胞膜具有选择透过性,B错误;
C、相邻细胞间直接接触,通过与细胞膜结合的信号分子传递信息,由于受体的化学本质是糖蛋白,所以改变细胞膜上某种蛋白质的结构,可能会改变细胞膜上信息分子的受体,从而影响细胞间的信息交流,C正确;
D、细胞膜的外表有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被,具有保护和润滑作用,但糖类也能与脂质结合形成糖脂,D错误。故答案为:C。
【分析】(1)流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架,其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,科研上常用染色法鉴定细胞死活。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌人磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的外表有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被,具有保护和润滑作用,糖类也能与脂质结合形成糖脂。(2)双缩脲试剂与蛋白质可形成紫色络合物,用于鉴定蛋白质;苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色,因此可用于脂肪的鉴定。13.【答案】B【解析】【解答】A、磷脂双分子层具有流动性,大多数蛋白质分子也是可以运动的,流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的,A正确;
B、选择透过性的基础是细胞膜上的转移蛋白具有特异性,但磷脂分子没有特异性,B错误;
C、细胞的胞吞和胞吐涉及膜的融合,体现了细胞膜的流动性,C正确;
D、细胞膜的功能特点是具有选择透过性,因此钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性。
(1)原因:膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现:变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)影响因素:主要受温度影响,适当温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超过一定范围,则导致膜的破坏。
2、细胞膜的结构特点与功能特性的不同点
(1)结构特点是具有一定的流动性,温度对此特点的影响是在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大。
(2)功能特性是具有选择透过性,影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。
(3)二者存在的关系是:流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能表现出选择透过性。14.【答案】错误【解析】【解答】颤蓝细菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核。故答案为:错误。
【分析】伞藻和小球藻是真核生物,有以核膜为界限的细胞核。15.【答案】错误【解析】【解答】在细胞质中的线粒体和叶绿体也有少量的DNA,这些DNA也能作为模板转录合成RNA。故答案为:错误。
【分析】RNA是以DNA为模板转录形成的。真核生物中,DNA主要存在于细胞核中,线粒体、叶绿体中也含有少量的DNA。16.【答案】错误【解析】【解答】细胞核是遗传信息转录的场所。故答案为:错误。
【分析】翻译的场所是细胞质基质中的核糖体。17.【答案】正确【解析】【解答】细胞的核膜是双层膜结构,核孔允许RNA、蛋白质等大分子物质通过。故答案为:正确。
【分析】核膜是双层膜,把核内物质与细胞质分开。核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。18.【答案】A【解析】【解答】肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入核孔需要Cofilin1介导,A错误;Cofilin1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(失去控制物质进出细胞核的能力),染色质功能异常(染色质上所含的基因可控制细胞代谢),B、C、D正确。
【分析】肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。19.【答案】D【解析】【解答】①内质网膜和⑤核膜的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A正确;②核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B正确;若④核仁被破坏,则影响核糖体的形成,进而影响该细胞内蛋白质的合成,C正确;细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质,D错误。
【分析】(1)细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
(2)细胞核的功能:是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(3)据图分析,图中①是内质网,②是细胞核的核孔,③是染色质,④是核仁、⑤是核膜。20.【答案】A【解析】【解答】伞柄和假根中都有细胞质,细胞质的线粒体中有少量的遗传物质DNA,A错误;图示的实验是将乙的伞柄移植到甲的假根上,所以本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上,B正确;题图显示:伞藻的细胞核位于假根中,将乙的伞柄移植到甲的假根上,长出的伞帽与甲的相同,由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关,但不能排除假根中其他物质的作用,若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验,以排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻的伞帽形状,C、D正确。
【分析】(1)细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(2)分析题图:将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上,形成菊花形帽伞藻;将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上,形成伞形帽的伞藻。21.【答案】D【解析】【解答】A.有丝分裂前期,核膜核仁消失,后期核膜核仁重新出现,A说法正确;B.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,故该类细胞核仁代谢活动旺盛,B说法正确;C.多数蛋白质是在细胞质中的核糖体合成,蛋白质属于大分子物质,需经核孔进入细胞核,对基因表达进行调控,C说法正确;D.细胞核中染色体DNA、细胞质中的线粒体和叶绿体中的DNA均可作为模板转录合成RNA,D说法错误。故答案为:D。【分析】细胞核的结构与功能:
(1)结构:①染色质:由DNA和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体;②核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,具有选择透过性;③核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;④核孔:大分子物质的通道,实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
(2)功能:遗传信息库,细胞代谢和遗传的控制中心。22.【答案】D【解析】【解答】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的内部,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。
【分析】流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;
(2)蛋白质分子有的镶嵌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,有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以流动的;
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
23.【答案】A【解析】【解答】mRMA在细胞核中通过转录过程合成。由题意可知,HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移,该蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA的转移出现障碍不能转运出细胞核,从而在细胞核中积累,A正确,B、C、D错误。
故答案为:A。
【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是遗传信息库,主要由核膜、核孔、核仁和染色质等构成。
(1)核膜①结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。②化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。③功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
(3)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
(4)核孔:主要是mRNA、解旋酶、DNA聚合酶等大分子物质进出细胞核的通道。24.【答案】B【解析】【解答】A、染色质是指间期细胞核内由DNA与蛋白质组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式,不符合题意;
B、遗传信息转录的场所主要是细胞核,翻译的场所是细胞质中的核糖体,符合题意;
C、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,不符合题意;
D、细胞核内遗传物质的合成是核苷酸脱水缩合的过程,需要消耗能量,不符合题意
故答案为:B
【分析】主要考查细胞核的结构与功能。
(1)细胞核它主要由核膜、染色质、核仁、核基质等组成。
(2)染色质是指间期细胞核内由DNA、组蛋白、非组蛋白及少量RNA组成的线性复合结构,是间期细胞遗传物质存在的形式。
染色体是指细胞在有丝分裂或减数分裂过程中,由染色质聚缩而成的棒状结构。实际上,两者化学组成没有差异,而包装程度即构型不同,是遗传物质在细胞周期不同阶段的不同表现形式。在真核细胞的细胞周期中,大部分时间是以染色质的形态而存在的。细胞核是遗传物质储存、复制和转录的主要场所,细胞核是遗传信息库,是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。25.【答案】(1)选择透过性(2)协助扩散(3)下降;空间结构(自身构象)发生改变(4)进行细胞间的信息交流(5)植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输,主动运输需要细胞呼吸供能,而温度降低会导致呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率【解析】【解答】(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是选择透过性。
(2)水分子借助细胞膜上的水通道蛋白进出细胞,这种借助膜上转运蛋白顺浓度梯度进出细胞的物质扩散方式称为协助扩散。
(3)细胞膜上的H+ATP酶能利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的H+增多,pH下降;载体蛋白在每次转运时都会发生自身构象的改变。
(4)胰岛B细胞分泌的胰岛素随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,引起靶细胞产生相应的生理变化,体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是温度降低会导致呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率。
【分析】借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变。温度影响酶活性,进而影响呼吸速率,进而影响细胞的呼吸供能,最终影响主动运输的速率。26.【答案】D【解析】【解答】活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入活细胞中,而死亡细胞没有选择透过性,台盼蓝能进入死细胞中,因此用台盼蓝染色,活细胞不会被染色,死细胞会被染成蓝色,D错误。
【分析】(1)细胞膜的组成成分:主要是蛋白质和脂质,其次还有少量糖类,脂质中主要是磷脂,动物细胞膜中的脂质还有胆固醇;细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂,膜蛋白的种类和数量越多。
(2)细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出;进行细胞间的信息传递。27.【答案】B【解析】【解答】蛋白质分子以不同的方式镶在磷脂双分子层的表面、部分或全部嵌入或贯穿磷脂双分子层,②错误;膜蛋白介导的离子和小分子物质的运输不属于自由扩散,③错误,B正确。
【分析】(1)细胞膜的组成成分:主要是蛋白质和脂质,其次还有少量糖类,脂质中主要是磷脂,动物细胞膜中的脂质还有胆固醇;细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关,功能越复杂,膜蛋白的种类和数量越多。
(2)细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。28.【答案】A【解析】【解答】细胞膜上的脂质有的能与糖类分子结合形成糖脂,糖脂在细胞间的信息传递中起重要作用;磷脂构成生物膜的基本支架,在细胞膜中的含量高于胆固醇;膜脂的合成场所主要是内质网;磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部,可以形成磷脂双分子层,A正确。
【分析】(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还含有少量的糖类。其中组成细胞膜的脂质中,磷脂含量最丰富,蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。
(2)脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂和固醇;脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。29.【答案】A【解析】【解答】从题图中得出,二者均为贯穿膜内外的蛋白,B不符合题意;钠钾泵运输钠、钾离子,钾通道运输钾离子,均可进行离子跨膜运输,C不符合题意;二者均只能运输特定离子,体现了选择透过性,D不符合题意。
【分析】(1)被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气、二氧化碳、脂肪、协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸、核苷酸等。
(2)主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:矿物质离子、葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
(3)胞吞胞吐:大分子物质的跨膜运输,需能量。
(4)据图分析,第一个蛋白质是钠钾泵,运输钾离子和钠离子需要消耗能量,属于主动运输,而第二个蛋白质是钾离子通道,细胞内钾离子浓度高,运输出细胞不需要消耗能量,属于协助扩散。
30.【答案】D【解析】【解答】豆科植物的种子中蛋白质含量高,蛋白质的合成需要较多氮元素,但根瘤菌与豆科植物为互利共生关系,而非寄生关系,A错误;胆固醇是小分子有机物,B错误;人成熟红细胞丧失了细胞核、细胞器等结构,无法进行蛋白质的合成,C错误;生物膜、NADPH及ATP等结构或物质中均含磷,磷为大量元素,D正确。
【分析】(1)互利共生是指两种生物长期共同生活在一起,相互依存,彼此有利,例如,豆科植物与根瘤菌之间,植物供给根瘤菌有机养料,根瘤菌则将空气中的氮气转变为含氮的养料,供植物利用。
(2)脂质主要是由C、H、O三种化学元素组成,有些还含有N和P。脂质包括脂肪、磷脂和固醇;脂肪是生物体内的储能物质。除此以外,脂肪还有保温、缓冲、减压的作用;磷脂是构成包括细胞膜在内的膜物质重要成分;固醇类物质主要包括胆固醇、性激素、维生素D等,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用;胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输;性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成;维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。31.【答案】B【解析】【解答】细胞膜上的糖蛋白只分布于膜的外侧,糖蛋白有保护和润滑的作用,还与细胞表面的识别有密切关系,A正确;糖蛋白的种类既与多肽链的种类有关,也与糖链的种类有关,B错误;激素传递信息的过程需要通过激素与靶细胞膜上的受体完成特异性结合之后才能实现,如促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体结合,而不能与其他细胞表面的受体结合,这说明糖蛋白识别信号分子具有特异性,C正确;糖蛋白和分泌蛋白的合成、加工过程相似,都需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体的参与,D正确。
【分析】(1)细胞膜主要成分为磷脂和蛋白质,含有少量的糖类;胆固醇是构成动物细胞膜的成分之一。在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
(2)分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。32.【答案】A【解析】【解答】细胞核是遗传和代谢的控制中心,真核生物形态结构的建成主要与细胞核有关,A正确;核孔能实现细胞核和细胞质之间的信息交流和物质交换,B错误;高度分化的动物细胞,如哺乳动物成熟红细胞无细胞核,C错误;细胞核和细胞质之间的物质运输是双向的,D错误。
【分析】(1)细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关;在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
(2)细胞核的功能:是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。33.【答案】C【解析】【解答】核膜属于生物膜的范畴,而水、气体以及脂溶性物质可通过自由扩散方式进出生物膜,A错误;核孔的数目多少可反映出细胞核与细胞质之间物质交换和信息交流的频繁程度,核孔数目是可变的,B错误;根据题干信息“核孔运输物质的种类由大量贴在该脚手架内面的蛋白决定”可推知核孔具有选择透过性,C正确;核孔对物质的进出,尤其是大分子物质,有严格的控制作用,D错误。
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关;在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。34.【答案】B【解析】【解答】①为染色质,能被碱性染料染成深色,A正确;②是核仁,它不是细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;③是核膜,主要由磷脂和蛋白质组成,在细胞分裂中会消失和重建,C正确;酶的化学本质主要为蛋白质,少数为RNA,由图可知,蛋白质和RNA通过核孔进出细胞膜时需消耗能量,酶和RNA通过核孔出入细胞核时需要消耗能量,D正确。
【分析】(1)细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关;在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
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