第2单元细胞的基本结构和物质的运输（教用）

第2单元细胞的基本结构和物质的运输第4讲细胞膜与细胞核课标要求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；阐明遗传信息主要储存在细胞核中。考点一细胞膜的结构和功能必备知识·强基固本1．细胞膜的功能【答案】将细胞与外界环境分隔开；相对稳定；胰岛素；植物细胞胞间连丝；精卵结合2．细胞膜的成分、结构的探索历程阶段实例（实验）结论1895年欧文顿发现溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜细胞膜是由____组成的—通过一定方法制备出纯净细胞膜，并进行化学分析组成细胞膜的脂质有磷脂和______，其中____含量最多1925年戈特和格伦德尔人红细胞中提取的脂质铺成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子排列为________1935年丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，而人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有______成分则表面张力会降低细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有______1959年罗伯特森膜的静态模型电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构生物膜由__________________三层结构构成1970年膜的动态模型人鼠细胞荧光标记融合实验细胞膜具有______1972年辛格和尼科尔森不断观察及实验分析提出生物膜的________模型【答案】脂质；胆固醇；磷脂；连续的两层；蛋白质；蛋白质；蛋白质—脂质—蛋白质；流动性；流动镶嵌3．细胞膜的组成成分（1）（2）（3）____（少量）：与蛋白质（脂质）结合形成糖蛋白（糖脂）。【答案】（1）磷脂和胆固醇；磷脂（2）蛋白质；蛋白质（3）糖类4．流动镶嵌模型（1）基本内容①细胞膜主要是由________和________构成的。②蛋白质分子以不同方式__________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糖类与蛋白质分子结合成______，与脂质结合成____，这些糖类分子称为____，具有识别、信息传递等功能。④____________是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的______，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。（2）结构特点——具有______①主要表现为构成膜的磷脂分子可以____________，膜中的蛋白质大多也能运动。②细胞膜的流动性对于细胞完成________、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。【答案】（1）磷脂分子；蛋白质分子；镶、嵌或贯穿；糖蛋白；糖脂；糖被；磷脂双分子层；疏水端（2）流动性；侧向自由移动；物质运输教材基础诊断1．人体的边界是皮肤和黏膜，细胞的边界是细胞膜。（必修1P40【答案】√2．在生命起源过程中，膜的出现是至关重要的阶段。（必修1P40【答案】√3．没有信息交流，多细胞生物体也能完成生命活动。（必修1P41【答案】×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【答案】×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【答案】×6．细胞膜上糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。（必修1P45【答案】×7．糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。（必修1P45【答案】×教材深度拓展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________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【答案】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1P41（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____（填“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。【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．（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________________________________________________；__________________________________________________【答案】水分子极小，可以通过由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运输重点难点突破1.磷脂分子在空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中的分布特点磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层。磷脂头部亲水,尾部由疏水的脂肪酸构成，在空气—水界面，头部与水接触，而尾部位于空气中,如右图在水中，朝向水的是“头部”，“尾部”疏水。当磷脂分子的内外两侧都是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则朝向两侧水环境中,形成磷脂双分子层，如右图将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，如右图2.比较细胞膜的两个特点项目内容原因实例影响因素结构特点一定的流动性细胞膜不是静止不动的，构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动，蛋白质分子大多也能运动细胞的生长、变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐温度（在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大）功能特性选择透过性植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的吸收和对N①内因：细胞膜上转运蛋白的种类和数量；②外因：温度、pH、O关系3.验证细胞膜成分和功能的实验方法（1）细胞膜主要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（2）细胞膜功能的验证实验①控制物质进出功能的验证a.染色剂进入实验b.色素透出实验②进行细胞间信息交流功能的验证4.细胞壁（植物细胞）关键能力·核心突破考向一围绕细胞膜的成分、结构和功能，考查生命观念1．去垢剂是一端亲水、一端疏水的两性小分子。如图为去垢剂处理细胞膜的过程，相关叙述错误的是（）A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层B.组成细胞膜的蛋白质和磷脂可运动C.高浓度去垢剂不能破坏细胞膜的结构D.去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白【答案】C【解析】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，A正确；细胞膜中的磷脂和大多数蛋白质都可以运动，体现了细胞膜具有流动性，B正确；高浓度去垢剂能破坏细胞膜结构，造成细胞损伤、功能丧失，甚至引起死亡，去垢剂通过溶解膜上的脂蛋白和磷脂类化合物等，使细胞膜结构改变，C错误；去垢剂是同时具有亲水极性基团和疏水非极性基团的双极性分子，能够使脂膜解体释放膜蛋白，并在溶液中为去膜状态下的膜蛋白提供疏水环境，维持和保护膜蛋白的疏水跨膜结构，因此去垢剂可用于从细胞膜中分离膜蛋白，D正确。2．膜蛋白是一类结构独特的蛋白质，它镶嵌于脂膜的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位，是细胞执行各种功能的物质基础。如图表示细胞膜上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.如膜蛋白A具有信息传递功能，则该蛋白可能是胰岛素的受体C.如蛋白B具有运输功能，其运输物质的过程中可能消耗AD.如蛋白C具有催化功能，其活性的高低受温度、pH【答案】A【解析】磷脂双分子层内部具有疏水性，所以A与B两种蛋白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；胰岛素的本质为蛋白质，其受体位于细胞膜上，B正确；物质进出细胞的方式需要膜蛋白的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，酶的活性受温度、pH总结归纳3种常考的“膜蛋白”及其功能（1）膜转运蛋白：膜上用于协助扩散和主动运输的转运蛋白。（2）具有催化作用的酶：如需氧型细菌的细胞膜上附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可能存在ATP水解酶（催化ATP（3）识别蛋白：a.信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白——糖蛋白。b.用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别）。考向二围绕细胞膜的流动性和选择透过性，考查结构与功能观3．细胞膜的特性和功能与其结构相适应。下列叙述错误的是（）A.细胞膜外侧蛋白质种类和数量与细胞膜内侧相同B.糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关C.细胞膜的选择透过性主要取决于膜上蛋白质的种类D.细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜【答案】A【解析】膜两侧蛋白质分布不对称，细胞膜外侧蛋白质种类和数量与细胞膜内侧不相同，A错误；糖被分布在细胞膜的外侧，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关，B正确；细胞膜的选择透过性主要取决于膜上蛋白质的种类，C正确；根据相似相溶原理，细胞膜的脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜，D正确。4．（2026·十一学校开学考）如图为磷脂分子构成的脂质体，可作为运载体将药物运送至细胞发挥作用，相关叙述正确的是（）A.构成脂质体的磷脂分子属于脂肪B.脂质体膜与细胞膜的成分相同C.乙代表水溶性的药物D.脂质体可与细胞膜融合【答案】D【解析】构成脂质体的磷脂分子属于脂质，脂肪也属于脂质，但磷脂不属于脂肪，A错误；细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组成，除此之外，还含有糖类分子，脂质体膜的成分是磷脂分子，所以脂质体膜与细胞膜的成分不完全相同，B错误；磷脂分子的头部亲水，尾部疏水，所以脂质体内部是亲水性的，即药物甲为水溶性药物，药物乙为脂溶性药物，C错误；脂质体膜的成分是磷脂分子，细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组成，依据相似相溶原理，脂质体可与细胞膜融合，D正确。考向三借助细胞膜的相关实验，考查科学探究能力5．（2023·海淀期末）在人鼠细胞融合实验的基础上，科研人员用药物抑制细胞能量转化、蛋白质合成途径，发现对膜蛋白的运动无显著影响；但当降低温度时，膜蛋白的扩散速率降低为原来的1/20～A.温度降低不影响细胞膜上磷脂分子的运动B.膜蛋白的运动几乎不消耗能量C.膜蛋白的扩散与磷脂分子的运动可能有关D.膜蛋白的数量几乎不影响其运动【答案】A【解析】温度降低会影响细胞膜上磷脂分子的运动，A错误；科研人员用药物抑制细胞能量转化对膜蛋白的运动无显著影响，说明膜蛋白的运动几乎不消耗能量，B正确；蛋白质分子以镶、嵌、贯穿三种方式排布在磷脂双分子层上，膜蛋白的扩散与磷脂分子的运动可能有关，C正确；科研人员用药物抑制蛋白质合成途径对膜蛋白的运动无显著影响，说明膜蛋白的数量几乎不影响其运动，D正确。6．蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，细胞膜上也存在大量的蛋白质。请回答下列问题：（1）细胞膜上的蛋白质种类较多，功能有________________________（答2点）。（2）物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：将小鼠细胞和人细胞融合，并分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后在37℃①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少________。②本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过____________________________________________________________。③该实验可能得出的结论是______________________________________________________________。【答案】（1）催化、运输、调节生命活动等（2）①对照实验②红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需时间的长短来判断③在一定的温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强【解析】（1）细胞膜上的蛋白质具有催化、运输、调节生命活动等功能。（2）实验的主要原则之一是对照原则，该实验中缺少对照实验，不够严谨。本实验可以通过相同的时间后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况判断实验结果，还可以通过红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需时间的长短来判断。故结论可能是在一定的温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动性会加快、加强。考点二细胞核的结构和功能必备知识·强基固本1．细胞核的结构【答案】核膜；双；DNA和蛋白质；2．细胞核的功能（1）是细胞的________。（2）是______________的控制中心。【答案】（1）遗传信息库（2）细胞代谢和遗传3．细胞核的功能探究（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。（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。（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。（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”的形状是由控制的。【答案】（1）细胞核（2）细胞分裂、分化（3）生命活动恢复；细胞核（4）菊花；细胞核教材基础诊断1．真核细胞都有一个细胞核。（必修1P54【答案】×2．细胞核是细胞代谢和遗传的中心。（必修1P55【答案】×3．核膜可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。（必修1P56【答案】×4．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【答案】√5．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【答案】√6．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【答案】√教材深度拓展1．（必修1P54（1）资料1实验中，将黑色美西螈胚胎细胞的核移植到白色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养为____组；自然界中正常发育的白色（黑色）美西螈作为____组。（2）资料2和资料3的实验中，既有相互对照（无核与有核对照），又有____对照（对无核部分重新挤入核或去除有核部分的细胞核）。（3）资料4中“嫁接”与“核移植”实验对比，伞藻核移植实验更具有说服力，原因是____________________________________________________________________________。【答案】（1）实验；对照（2）自身（3）伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用，从而证明细胞核控制伞“帽”的形状2．（必修1P56（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____________________________________________________________________________。【答案】（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重点难点突破1.归纳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②在细胞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在细胞分裂中周期性地消失和重现参与某种RN染色质遗传物质的主要载体2.关注细胞核的五个易错点（1）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，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。（2）核膜和核孔都具有选择性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DN（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。（4）细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。（5）核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体（质）上。关键能力·核心突破考向一围绕细胞核的结构与功能，考查结构与功能观1．（2023·东城一模）下列关于真核生物细胞核的叙述，正确的是（）A.核膜主要由磷脂与蛋白质组成B.核中的染色质由DNA或C.核孔是大分子物质自由通过的通道D.是遗传物质复制、转录和翻译的场所【答案】A【解析】核膜的主要成分包括磷脂与蛋白质，A正确；染色质主要由DNA和蛋白质构成，B错误；核孔有选择性，大分子物质不能自由通过，C错误；核遗传物质复制、转录在细胞核中进行，翻译在细胞质的核糖体上进行，2．（2025·陈经纶中学月考）肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，CofiliA.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核B.编码CoC.CoD.Co【答案】A【解析】核孔具有选择性，肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，其进入细胞核需要Cofilin−​1的介导，A错误；编码C考向二借助细胞核功能的实验探究，考查科学探究能力3．伞藻是单细胞生物。伞藻的嫁接和移植实验如图所示。该实验支持的结论是（）A.核孔是核质之间物质交换和信息交流的通道B.伞藻的形态结构特点取决于细胞质内的物质C.伞藻的形态结构特点取决于细胞核内的物质D.伞藻细胞核内的遗传物质控制着细胞的遗传【答案】C【解析】由题图可以观察到，进行了伞柄的嫁接后，其所再生的伞帽形态与假根中细胞核类型相对应；进行伞藻细胞核移植后，伞帽形态与细胞核相对应，说明伞藻的形态结构特点取决于细胞核内的物质，综上分析，C符合题意。4．生物的体细胞的衰老、死亡是细胞正常的生命现象。为研究决定细胞衰老的是细胞核还是细胞质，你认为正确的实验方案应是（）A.去掉细胞核，观察单独的核、质存活情况B.核移植，并进行动物克隆，观察克隆动物的生活年限C.将完整的年幼和年老的细胞融合，观察重组细胞衰老的情况D.交换年幼和年老细胞的细胞核，观察交换后细胞的衰老情况【答案】D【解析】根据题干可知，本实验的目的是探究决定细胞衰老的结构是细胞核还是细胞质，由此可推导出实验自变量为细胞核、细胞质，因变量为细胞衰老特征。A选项方案没有保持细胞结构的完整性，结果缺乏说服力，A错误。B选项方案缺乏对照，且观察的是个体存活情况，对多细胞生物来说，细胞衰老和个体衰老不能完全等同，B错误。C选项方案同样没有对照，无法分别说明细胞核和细胞质的状况，C错误。D选项方案两组形成条件对照，D正确。第5讲细胞器与生物膜系统课标要求阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等功能；举例说明细胞各部分之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。考点一主要细胞器的结构和功能必备知识·强基固本1．细胞质的组成：包含细胞器及呈溶胶状的________。【答案】细胞质基质2．细胞器的分离方法：________法，将细胞膜破坏后，利用高速离心机，在不同的离心速率下将各种细胞器分离开。【答案】差速离心3．“八种”常见细胞器的结构及功能细胞器动物/植物特有几层膜主要功能①______________层细胞的“消化车间”，内含多种______，能分解________________________________________②________________________层与细胞的________有关③________________层生产蛋白质，____细胞中唯一的细胞器④__________________层主要对来自内质网的蛋白质进行________________⑤________________层细胞内蛋白质等大分子物质的____、____场所和运输通道⑥________________层细胞进行________的主要场所⑦______________层绿色植物进行________的细胞器⑧____________层内有______，可调节植物细胞内环境，使植物细胞保持坚挺【答案】溶酶体；动物；1；水解酶；衰老、损伤的细胞器和侵入细胞的病毒、细菌；中心体；低等植物和动物；0；有丝分裂；核糖体；动植物；0；原核；高尔基体；动植物；1；加工、分类和包装；内质网；动植物；1；合成；加工；线粒体；动植物；2；有氧呼吸；叶绿体；植物；2；光合作用；液泡；植物；1；细胞液4．细胞骨架（1）概念：由________组成的网架结构。（2）意义：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。【答案】蛋白质纤维教材基础诊断1．差速离心法主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。（必修1P47【答案】√2．细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，可以控制物质进出细胞。（必修1P48【答案】×3．植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体。（必修1P48【答案】×4．高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。（必修1P48【答案】×5．液泡中含有糖类、无机盐和色素，但不含蛋白质。（必修1P48【答案】×6．溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器。（必修1P48【答案】×7．中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中。（必修1P48【答案】×8．细胞骨架与细胞运动、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。（必修1P50【答案】√教材深度拓展1．（必修1P53概念检测4拓展）心肌细胞比皮肤表皮细胞有更多的线粒体，原因是______________________________________________________________________________【答案】心肌细胞收缩需要大量的能量，线粒体是供应能量的“动力车间”，所以线粒体数量较多2．（必修1P53拓展应用）溶酶体内的水解酶不分解溶酶体膜的可能原因是①__________________________________________；②________________________________________________________________________________【答案】溶酶体膜的成分经过修饰，不被这些水解酶识别；溶酶体内的酶大多在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜生活的环境不适合酶发挥作用重点难点突破1.叶绿体和线粒体的比较项目线粒体叶绿体形态与亚显微结构成分内膜：与有氧呼吸有关的酶基质：①与有氧呼吸有关的酶；②少量DNA类囊体薄膜：①与光反应有关的酶；②叶绿素和类胡萝卜素基质：①与暗反应有关的酶；②少量DNA增大膜面积方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构堆叠形成基粒功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所共同点①都具有双层膜；②都与能量转换有关，产生AT③都含有DNA、2.归类比较各种细胞器特别提醒（1）内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；光面内质网与脂质（如某些激素）的合成有关。（2）动物细胞内的高尔基体与细胞的分泌功能有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。（3）液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。（4）高尔基体与溶酶体的形成有关。关键能力·核心突破考向一围绕细胞器的结构与功能，考查结构与功能观1．下列细胞器与其对应功能表述错误的是（）A.细胞核：中心法则中各环节发生的场所B.溶酶体：水解衰老细胞器和细胞碎片C.高尔基体：对乳蛋白前体进行加工修饰D.线粒体：丙酮酸彻底氧化分解释放CO2【答案】A【解析】翻译主要发生在细胞质的核糖体上，A错误；溶酶体含有多种水解酶，能水解衰老的细胞器和细胞碎片，B正确；高尔基体可对乳蛋白前体进行加工修饰，C正确；线粒体是真核细胞内丙酮酸彻底氧化分解释放CO2和[H]，以及2．（2024·西城二模）线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关，该过程受DRP−A.线粒体是线虫肌肉细胞合成ATB.运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化C.敲除DRD.线粒体融合与裂变不是运动益处所必需的【答案】B【解析】线虫肌肉细胞合成ATP的场所包括细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜，A错误；由图可知，野生型5日龄和10日龄的运动组中线粒体碎片化程度均低于相应对照组，表明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化，B正确；通过比较10日龄下野生型对照组和drp−​1突变体对照组，可知drp总结归纳归纳细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”（1）能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体。（2）能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。（3）真核细胞光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。（4）一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。（5）有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。（6）高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。（7）一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖→丙酮酸。3．（2025·东城期末）贝氏布拉藻具有叶绿体和硝基体，硝基体是双层膜结构的细胞器，具有固氮功能。科学家推测硝基体由藻类内吞的细菌UCYNA.贝氏布拉藻的遗传物质主要存在于细胞核中B.贝氏布拉藻的叶绿体也具有双层膜结构C.UCD.硝基体的外膜可能来自贝氏布拉藻的细胞膜【答案】C【解析】贝氏布拉藻具有叶绿体和硝基体等细胞器，说明贝氏布拉藻为真核生物，其遗传物质是DNA，遗传物质主要存在于细胞核中，A正确；叶绿体是具有双层膜的细胞器，能够进行光合作用，B正确；细菌UCYN−​A属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，考向二借助细胞结构模式图的分析，考查模型与建模等科学思维能力4．图a～c为某真核细胞内三种结构的部分示意图，相关分析错误的是（）A.图a表示线粒体，[H]与O2B.图b表示叶绿体，其具有自身的DNC.图c中的孔道是大分子进出该结构的通道，不具有选择性D.图a、b、c所示结构中内、外膜蛋白质含量差异最大的是a【答案】C【解析】[H]与O2结合形成H2O为有氧呼吸第三阶段，发生在图a线粒体内膜上，A正确；图b为叶绿体，含有核糖体和少量的DNA，其内核糖体可合成部分叶绿体内蛋白质，其D5．电子显微镜下观察小麦叶肉细胞，可观察到的结构是图中的（）A.①②③④⑤ B.①②③④ C.①③④⑤ D.①②③⑤【答案】B【解析】①是线粒体，存在于小麦叶肉细胞中，是有氧呼吸的主要场所；②是叶绿体，存在于小麦叶肉细胞中，是光合作用的场所；③是内质网，参与蛋白质的加工等；④是高尔基体，可参与蛋白质的加工、转运等；⑤是中心体，不存在于高等植物细胞中。所以小麦叶肉细胞中，可观察到的结构是①②③④，B正确。总结归纳不同类型细胞图像的识别方法（1）显微结构与亚显微结构模式图的判断是否表示出细胞器的结构表示出（2）真、原核细胞及动植物细胞的判断考点二细胞器之间的协调配合及生物膜系统必备知识·强基固本1．细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成、加工和运输（1）分泌蛋白：指在______合成后，分泌到______起作用的蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。（2）研究手段——放射性同位素标记法将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有__________________的培养液中培养，检测放射性依次出现的部位。（3）流程图解读①______（真核细胞）：基因的转录，将遗传信息从DNA传递到②______：通过翻译将氨基酸合成肽链。③内质网：对来自核糖体的多肽进行初步加工形成________________________，再以囊泡的方式将其运送至高尔基体。④________：对来自内质网的蛋白质进一步________，并以囊泡的方式运输到细胞膜。⑤______：通过胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。⑥______：提供能量。【答案】（1）细胞内；细胞外（2）​3（3）细胞核；核糖体；具有一定空间结构的蛋白质；高尔基体；修饰加工；细胞膜；线粒体2．细胞的生物膜系统（1）组成：______、细胞器膜和____等结构，共同构成细胞的生物膜系统。（2）联系：生物膜的组成成分和结构______，在结构和功能上________，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。（3）功能【答案】（1）细胞膜；核膜（2）很相似；紧密联系（3）相对稳定的内部；物质运输；能量转化；信息传递；酶附着教材基础诊断1．消化酶、抗体、血浆蛋白和性激素等分泌蛋白经过囊泡运输到细胞外。（必修1P51【答案】×2．肽链在高尔基体被加工成有一定空间结构的蛋白质。（必修1P52【答案】×3．囊泡在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，其中起重要交通枢纽作用的是内质网。（必修1P52【答案】×4．生物膜系统指生物体内的所有膜结构。（必修1P52【答案】×5．生物膜之间通过囊泡的转移实现膜成分的更新。（必修1P52【答案】√教材深度拓展1．（必修1P51思考·讨论拓展）如图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图（其中物质X代表氨基酸，a、b、c、d、（1）图中a、b、c、d、e依次表示______________________________________。（2）a、b、c分别担负的功能是a：________；b：______________；c：_________________________（3）图中________________________（填字母）参与了生物膜系统的构成。【答案】（1）核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体（2）合成蛋白质；初步加工蛋白质；加工、分类、包装及发送蛋白质（3）b、c、d、e2．（必修1P51科学方法）同位素标记法是指用____________________来标记化学反应中________。同位素标记可用于示踪物质的______________。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚__________________【答案】物理性质特殊的同位素；原子的去向；运行和变化规律；化学反应的详细过程3．（必修1P52图3-8拓展）分泌蛋白的合成和运输过程中，内质网形成的囊泡可以与高尔基体融合，高尔基体形成的囊泡可以与细胞膜融合，囊泡与膜的融合过程体现了细胞膜的______【答案】流动性4．（必修1P53与社会的联系拓展）当肾功能发生障碍时，目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，人工肾利用了细胞膜的________【答案】选择透过重点难点突破1.生物膜系统成分和结构上的联系（1）成分上的联系①各种生物膜组成成分基本相似：均主要由脂质、蛋白质等组成，体现了生物膜系统的统一性。②每种成分所占的比例不同，体现了生物膜系统的差异性。（2）结构上的联系①各种生物膜在结构上大体相同，都由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶嵌在其中，磷脂分子和大多数蛋白质分子都具有一定的流动性。②在结构上具有一定的连续性2.分泌蛋白合成和运输的实验结果分析（1）放射性强度变化情况 图1 图2放射性首先出现在核糖体中，然后依次出现在内质网、高尔基体等结构处。（2）膜面积变化情况图3是以柱形图的形式显示分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化,其中①～③依次表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。图3图4是以曲线图的形式显示分泌蛋白分泌过程中相关结构膜面积的变化,其中a、b、c依次表示内质网膜、细胞膜、高尔基体膜。图4关键能力·核心突破考向一借助分泌蛋白的合成、加工和分泌过程，考查科学思维能力1．下图是豚鼠胰腺腺泡细胞的电镜照片，该细胞可合成并分泌胰蛋白酶等多种消化酶。据图分析说法正确的是（）A.线粒体彻底氧化分解葡萄糖为该细胞供能B.该细胞的核糖体可与胰岛素mRC.胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制D.分泌颗粒由粗面内质网鼓出后形成【答案】C【解析】葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸，丙酮酸可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、第三阶段，为细胞供能，葡萄糖不能进入线粒体，A错误；胰岛素只由胰岛B细胞分泌，该胰腺腺泡细胞的核糖体可与胰蛋白酶等多种消化酶的mRNA结合，翻译出相应蛋白质，B错误；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，胰蛋白酶的合成及分泌由细胞核控制，C2．分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，其合成和分泌过程需要多种细胞结构的协调配合。如图为胰腺腺泡细胞的部分结构示意图：（1）将细胞放入含​3H标记的亮氨酸的培养液中培养以研究分泌蛋白合成与运输的途径，此方法称为____________（2）研究发现，带有放射性标记的物质依次出现在附着有③______的内质网、②、①处，最后释放到细胞外。整个过程需要④______提供能量。（3）囊泡是一种动态的细胞结构，在分泌蛋白运输中有重要作用。囊泡膜的主要成分是____________，且具有一定的____性，这是生物膜相互转化的基础。【答案】（1）同位素标记法（2）核糖体；线粒体（3）磷脂与蛋白质；流动【解析】（1）用​3（2）带有放射性标记的物质首先出现在附着有③核糖体的内质网中，然后出现在②高尔基体中，再出现在靠近①细胞膜处，最后出现在细胞外的分泌物中，此过程需要④线粒体提供能量。（3）囊泡是一种动态的细胞结构，囊泡膜的主要成分是蛋白质和磷脂，且结构上具有一定的流动性，这是生物膜相互转化的基础。考向二围绕生物膜系统的组成、结构和功能，考查结构与功能观3．（2025·朝阳一模）光合细菌深红红螺菌细胞中有许多与光合作用有关的具膜泡状结构,称为泡囊（如图）。这些泡囊最可能是（）A.内陷的细胞膜 B.叶绿体C.高尔基体 D.质粒【答案】A【解析】光合细菌属于原核生物，没有叶绿体、高尔基体等细胞器，质粒是独立于拟核的环状DNA分子。根据题意，泡囊是与光合作用有关的具膜泡状结构，因此最有可能是由内陷的细胞膜形成的，4．研究发现，细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器被一种称为泛素的多肽标记后，送往溶酶体降解，具体机制如图。下列叙述错误的是（）A.泛素在蛋白质和损伤细胞器降解过程中起到“死亡标签”的作用B.吞噬泡与溶酶体融合体现了生物膜的选择透过性C.溶酶体中的多种水解酶可以将吞噬泡降解D.泛素参与代谢、增殖等生命活动的调节【答案】B【解析】据题意可知，泛素与错误折叠的蛋白质和损伤的细胞器结合，相当于对其进行了标记，后被溶酶体中的水解酶降解，泛素起到“死亡标签”的作用，A正确；吞噬泡与溶酶体融合属于膜融合，体现了生物膜的流动性，B错误；溶酶体中含有多种水解酶，可将吞噬泡降解，将其中有用的物质如氨基酸重复利用，而无用的物质排出细胞，C正确；在代谢、增殖过程中可能出现错误折叠或损伤的细胞器，需要通过题图过程进行降解，故泛素参与代谢、增殖等生命活动的调节，D正确。5．（2024·朝阳二模）细胞在迁移过程中会产生并释放一种单层膜的细胞器——迁移体，其内部含有细胞因子、mRNAA.包含四层磷脂分子B.其膜不属于生物膜系统C.可能参与细胞间的信息交流D.其被吞噬依赖于细胞膜的选择透过性【答案】C【解析】由题干可知，迁移体为单层膜的细胞器，所以其包含两层磷脂分子（一层磷脂双分子层），A错误；生物膜系统由细胞膜、细胞器膜、核膜等构成，迁移体是单层膜的细胞器，其膜属于生物膜系统，B错误；当迁移体被周围细胞吞噬后，可以改变该细胞的行为，说明迁移体可能参与细胞间的信息交流，C正确；迁移体被周围细胞吞噬应属于胞吞过程，依赖于细胞膜的流动性，D错误。6．学习以下材料，回答问题(1生物膜的脂筏结构模型生物膜的研究一直备受关注。研究表明，生物膜中的脂质分子并非均匀分布，而是具有“镶嵌块”的特征，而且磷脂双分子层的内层和外层之间，脂质组分存在差异，这说明“流动镶嵌模型”还需修正和完善。1997年，科学家提出脂筏结构模型。脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，直径在10∼200脂筏独特的结构赋予它特殊的生物学功能。在信号转导时，脂筏可作为特定信号分子的聚集平台，把底物受体和相关因子等募集起来，这些分子严格定位到脂筏，可促进信号分子间的相互作用。静息状态下，信号转导通路上的各信号分子分散在不同的脂筏中。接受激素或生长因子等信号调控后，多个脂筏迅速融合，促进相关信号转导通路的级联激活反应。脂筏可以参与蛋白质和胆固醇在细胞中的运转，在胞吞和胞吐过程中起着重要的作用。例如，用适当药物打破富含固醇的微囊区域，就能抑制痢疾的致病微生物通过胞吞过程侵入宿主细胞。植物细胞的脂筏可参与生物防御反应。植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白，进而激活植物先天性免疫反应。当用细菌鞭毛蛋白处理拟南芥悬浮细胞5∼15此外，脂筏还可以参与蛋白质转运、细胞骨架构建、细胞凋亡等生理过程。随着人们对脂筏研究的不断深入，人类对生物膜结构和功能的认识会不断深入和发展。（1）细胞膜的功能是________________________________________________________________（写出一条）。（2）请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径：__________________________________________________。（3）对文中“脂筏”结构和功能的理解，正确的叙述包括________________________（多选）。A.脂筏中脂质分子之间作用力强，不会发生内外层之间的交换B.脂筏区外层的糖基化程度高于内层C.信号转导中，不同脂筏融合可启动级联激活反应D.鞭毛敏感蛋白突变后不能识别细菌鞭毛蛋白，植物易感染细菌E.脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果（4）某些糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区，依据脂筏模型分析，这些患者的病因是________________________________________________________________________________________。（5）通过材料阅读，请从结构和功能两方面，用不超过50字概括生物膜脂筏结构模型的要点：__________________________________________________________________________________________________。【答案】（1）将细胞与外界环境分隔开/控制物质进出细胞/进行细胞间的信息交流（2）（游离的）核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜（3）B、C、D、E（4）信号分子不能移到脂筏区，难以完成信号转导/信号分子不能移到脂筏区，难以启动级联激活反应（5）生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，呈“竹筏”态漂浮于液态无序相；参与信号转导、胞吞和生物防御等。【解析】（2）脂筏中锚定蛋白是细胞膜上的蛋白质，因此合成、加工和运输过程为：（游离的）核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。（3）根据文中对“脂筏”结构和功能的描述，结合教材中相关知识，生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动，即可以发生内外层之间的交换，A错误。脂筏区外层的糖基化程度高于内层；在信号转导中，接受激素或生长因子等信号调控后，多个脂筏迅速融合，启动级联激活反应；植物细胞的脂筏可参与生物防御反应，植物的鞭毛敏感蛋白能特异性地识别细菌鞭毛蛋白，进而激活植物先天性免疫反应，鞭毛敏感蛋白突变后不能识别细菌鞭毛蛋白，植物易感染细菌；脂筏中调控植物极性生长的特异性蛋白是基因选择性表达的结果，B、C、D、E正确。（4）糖尿病患者细胞膜上胰岛素受体结合胰岛素后不能移至脂筏区，这些患者的病因可能是信号分子不能移到脂筏区，难以完成信号转导或者信号分子不能移到脂筏区，难以启动级联激活反应。总结归纳三个角度理解生物膜系统结构和功能的统一性实验用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动必备知识·强基固本1．实验原理（1）高等绿色植物的叶绿体主要存在于____细胞中，叶绿体一般是绿色、扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。（2）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的____________作为标志。【答案】（1）叶肉（2）叶绿体的运动2．实验步骤（1）观察叶绿体（2）观察细胞质的流动【答案】（1）稍带些叶肉的下表皮；清水；清水；水滴；叶绿体；细胞质；绿色；椭球或球形（2）光照、室温；黑藻叶肉3.实验注意事项（1）实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，避免细胞的活性受到影响。（2）加速细胞质流动的三种方法①进行光照，即在阳光或灯光下放置15∼②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25℃③切伤一小部分叶片，切口处细胞内的一些物质向外扩散加快,由于保护性适应,伤口周围细胞代谢加快,细胞质流动加快。关键能力·核心突破1．以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是（）A.基部成熟叶片是最佳观察材料B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形D.不同条件下叶绿体的位置不变【答案】C【解析】观察叶绿体形态，应选用黑藻幼嫩的小叶，A错误；叶绿体呈扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变，B、D错误。2．如图为显微镜下黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中的叶绿体位于液泡的右下方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为（）A.叶绿体位于液泡的右下方，细胞质环流的方向为顺时针B.叶绿体位于液泡的左上方，细胞质环流的方向为逆时针C.叶绿体位于液泡的右上方，细胞质环流的方向为逆时针D.叶绿体位于液泡的左下方，细胞质环流的方向为顺时针【答案】B【解析】显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，视野中叶绿体位于液泡的右下方，则实际上黑藻细胞中叶绿体位于液泡的左上方；但细胞质的环流方向和实际细胞质的环流方向是一致的，视野中细胞质的环流方向为逆时针，则实际上黑藻细胞中细胞质环流方向也是逆时针，故选B。高考真题演练1．（2024·北京卷·3，2分）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【答案】C【解析】磷脂分子头部亲水，尾部疏水，因此头部位于复合物表面，A错误；球形复合物被胞吞的过程中直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，此过程不需要高尔基体直接参与，B错误；胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。2．（2022·北京卷·16，12分）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶(P酶)（1）酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过____作用分泌到细胞膜外。（2）用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现__________（3）37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进___________（4）由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是__________________________________（5）现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体____A.蛋白分泌受阻，在细胞内积累B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变C.细胞分裂停止，逐渐死亡【答案】（1）胞吐（2）先上升后下降（3）分泌泡与细胞膜（4）积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外（5）B【解析】（1）分泌蛋白是生物大分子，通过胞吞和胞吐进出细胞。（2）据图可知，转入37℃后，sec（3）正常情况下，由高尔基体分泌的囊泡转运至细胞膜，与细胞膜融合后将分泌蛋白分泌到细胞外，但在37℃培养1h后的se（4）由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，即细胞内不能合成新的蛋白质，但sec1（5）突变基因可使与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，故选B第6讲细胞的物质输入和输出课标要求阐明细胞膜具有选择透过性；举例说明有些物质顺浓度梯度进出细胞，不需要额外提供能量；有些物质逆浓度梯度进出细胞，需要能量和载体蛋白；举例说明大分子物质可以通过胞吞、胞吐进出细胞。考点一细胞的吸水和失水必备知识·强基固本1．渗透作用原理（1）概念:指水分子（或其他溶剂分子）通过______的扩散过程。（2）发生渗透作用的条件:一是具有______,二是半透膜两侧的溶液具有______。（3）渗透的方向：水分子从水的相对含量____的一侧向相对含量____的一侧渗透。【答案】（1）半透膜（2）半透膜；浓度差（3）高；低2．动物细胞的吸水和失水（1）（2）现象①外界溶液浓度【答案】（1）细胞膜；细胞质（2）失水皱缩3．成熟植物细胞的吸水和失水（1）当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，植物细胞就通过________失水，发生________现象。全透性；小；细胞质【答案】渗透作用；质壁分离（2）将已发生质壁分离的植物细胞放入清水中，此时细胞液的浓度____外界清水的浓度，植物细胞吸水，发生____________现象。【答案】大于；质壁分离复原教材基础诊断1．渗透作用中膜两侧溶液的浓度指的是同样的浓度。（必修1P62【答案】×2．当外界溶液浓度低时，哺乳动物成熟红细胞一定会吸水涨破。（必修1P63【答案】×3．红细胞吸水与失水的多少取决于红细胞内外浓度的差值。（必修1P63【答案】√4．植物细胞内的液体环境主要指的是细胞质基质中的细胞液。（必修1P63【答案】×教材深度拓展1．（必修1P62问题探讨拓展）玻璃纸是一种半透膜，细胞膜能够控制物质进出细胞，有人说细胞膜与半透膜类似，又有所不同，你能说出其中的原因吗？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【答案】半透膜是无生命的物理性薄膜，物质能否通过取决于微粒的大小；细胞膜属于选择透过性膜，选择透过性膜是具有活性的生物膜，不同物质的通过性不仅取决于分子大小，还与细胞的需求有关。因此细胞膜和半透膜类似，又有所不同2．（必修1P（1）若将人的成熟红细胞放入清水中，会出现图____所示现象，原因是________________________________________________________________________________________________。（2）若将洋葱表皮细胞放在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，会出现图____所示现象，达到平衡时，水分子进出细胞的状况是图___（3）若某叶肉细胞正处于图甲所示状态，一段时间内细胞体积增大，最终____（填“会”或“不会”）涨破，原因是________________________________。【答案】（1）甲；成熟红细胞发生渗透作用，从细胞外进入细胞内的水分子多于从细胞内到细胞外的水分子，因此细胞吸水（2）丙；乙（3）不会；植物细胞的细胞壁有支持和保护作用重点难点突破1.溶质不能透过半透膜的渗透装置分析（1）水分子的流动方向判断:图中当溶液浓度S1>S2时,流向S1的水分子多于流向S2的水分子,水分子总体趋势是通过半透膜由S2流向S1;当溶液浓度S1<S（2）溶液的浓度大小判断:Δh不变时,S1、S2（3）如果将半透膜换成纱布：不会产生渗透现象。2.渗透作用实验装置的拓展应用（1）验证渗透作用发生的条件（2）比较不同溶液浓度的大小比较项目漏斗内烧杯内溶液浓度MN现象及结论①若漏斗内液面上升，则M②若漏斗内液面不变，则M③若漏斗内液面下降，则M关键能力·核心突破考向一围绕渗透作用的原理及应用分析，考查科学思维能力1．（2023·西城期末）将3%的淀粉溶液装入透析袋（由半透膜制成的袋状容器），再放于清水中，实验装置如图所示。30A.试管内液体浓度减小 B.透析袋胀大C.试管内液体浓度增大 D.透析袋缩小【答案】B【解析】根据渗透作用原理，由于试管内清水小于透析袋中3%的淀粉溶液的浓度，因此水更多地进入透析袋内，故透析袋胀大，而淀粉不能透过透析袋，试管内仍为清水，浓度不变，B2．如图为一个渗透装置，假设溶质分子或离子不能通过半透膜，实验开始时，液面a和b平齐。相关说法不正确的是（）A.如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则液面a会下降，液面b会上升B.如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，则液面a会上升，液面b会下降C.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的浓度不一定相等D.当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，甲、乙溶液的渗透压一定相等【答案】D【解析】如果甲、乙都是蔗糖溶液，甲的浓度低于乙，则水分子主要向乙一侧扩散，液面a会下降，液面b会上升，A正确；如果甲、乙分别是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，两者的质量分数相同，由于蔗糖是二糖，葡萄糖是单糖，因此甲的物质的量浓度大于乙，则液面a会上升，液面b会下降，B正确；当半透膜两侧的渗透作用达到平衡时，由于两侧的液面高度可能不同，溶质分子也不一定相同，因此甲、乙溶液的浓度不一定相等，甲、乙溶液的渗透压也不一定相等，C正确，D错误。总结归纳有关渗透作用的两个易错点（1）水分子由低浓度溶液流向高浓度溶液是表观现象，实际上水分子是双向移动的，只是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。（2）渗透平衡不可看作没有水分子移动，也不可看作两侧溶液浓度绝对相等，只意味着半透膜两侧水分子移动达到动态平衡状态。考向二结合动植物细胞吸水与失水分析，考查科学思维能力3．将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，待药物通过孔洞进入细胞后，再转移至等渗溶液中，之后膜表面孔洞会闭合。科研人员利用该红细胞可将药物运送至靶细胞。相关判断合理的是（）A.甲溶液使红细胞膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞B.转移至等渗溶液中，膜表面孔洞的闭合利用了膜的选择透过性C.该药物进入细胞的方式属于胞吞，需要消耗能量D.该红细胞可将药物定向运送至靶细胞【答案】A【解析】将红细胞置于一定浓度的甲溶液中，使其膜上出现孔洞，有可能是甲溶液的渗透压低于红细胞，红细胞吸水涨破，A正确；转移至等渗溶液中，膜表面孔洞会闭合是因为膜具有一定的流动性，这是膜的结构特点，B错误；膜上出现孔洞，药物通过孔洞进入细胞，这种方式不是胞吞，C错误；红细胞随血液循环运至全身各处，不是定向运输，D错误。4．五个大小相同的马铃薯幼根与物种A的幼根分别放入甲～戊五种不同浓度的蔗糖溶液中，数小时后，取出称重，质量变化如图所示。以下关于该实验结果的说法正确的是（）A.五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是甲、乙、丙、丁、戊B.物种A比马铃薯更耐干旱C.物种A在与马铃薯幼根细胞液等渗的完全培养液中不能正常生长D.在丙溶液中物种A和马铃薯幼根细胞均会渗透失水【答案】C【解析】据题图可知，丙溶液中幼根质量增加最大，则丙溶液浓度最低，五种蔗糖溶液浓度由低到高依次是丙、戊、甲、丁、乙，A错误；在高浓度蔗糖溶液（乙）中，马铃薯的失水量小于物种A，因此马铃薯更耐旱，物种A在与马铃薯幼根细胞液等渗的完全培养液中会失水，不能正常生长，B错误，C正确；在丙溶液中物种A和马铃薯幼根细胞均会渗透吸水，D错误。总结归纳两种方法判断植物细胞的吸水、失水（1）通过比较外界溶液和细胞液的浓度大小来判断。（2）根据重量或长度变化（如萝卜条）来判断：若重量增加或长度变长，则吸水；反之则失水。实验探究植物细胞的吸水和失水必备知识·强基固本1．实验原理（1）成熟的植物细胞的原生质层相当于一层______。（2）______具有一定的浓度，细胞能渗透吸水和失水。（3）原生质层比细胞壁的伸缩性____。【答案】（1）半透膜（2）细胞液（3）大2．实验步骤【答案】逐渐变小；逐渐变大3.现象与结论重点难点突破1.实验分析（1）本实验存在两组对照实验（自身前后对照）（2）不同外界溶液中植物细胞的变化分析将成熟的植物细胞依次浸于蒸馏水、质量浓度为0.3g/m①A②B曲线表示细胞在0.5g/③C曲线表示细胞在0.32.质壁分离和质壁分离复原实验的拓展应用（1）判断成熟植物细胞的死活（2）测定细胞液浓度范围（3）比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度关键能力·核心突破考向一围绕实验原理、步骤和结果观察分析，考查科学探究能力1．（2024·东城一模）下列实验中不需要植物细胞保持活性的是（）A.观察洋葱细胞的质壁分离与复原B.观察低温处理后细胞中的染色体数目C.探究环境因素对光合作用强度的影响D.以菊花茎段为外植体进行组织培养【答案】B【解析】观察低温处理后细胞中的染色体数目，需要将根尖用卡诺氏液固定后解离，此时植物细胞已死亡，B符合题意。2．（2023·海淀期末）用2mol/LA.abB.acC.cdD.题述实验材料取自植物根尖分生区，原因是该处细胞具有大液泡【答案】D【解析】ab段一开始因为外界浓度高于细胞液，发生质壁分离，乙二醇分子可扩散进入细胞，增大细胞液浓度，当细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水发生质壁分离的自动复原，A正确；ac段细胞发生失水，水从原生质体渗出，导致原生质体相对体积变小，B正确；水是细胞内的良好溶剂，许多生化反应需要水的参与，cd段基本不变可能是细胞因失水过多而无法正常代谢，C3．撕取新鲜的紫色洋葱鳞片叶外表皮，置于质量浓度为0.3g/mA.图②中细胞发生了质壁分离现象B.将溶液换为清水后，可发生②到①的变化C.图②中细胞壁与原生质层之间的液体是蔗糖溶液D.图中从①到②的变化是水分子单向流出细胞造成的【答案】D【解析】质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，将细胞置于质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会发生质壁分离，因此②中细胞发生了质壁分离现象，A正确；将溶液换为清水后，细胞会吸水，可发生②到①的变化，考向二借助实验拓展应用，考查科学探究能力4．图为某种植物幼苗（大小、长势相同）均分为甲、乙两组后，在两种不同浓度的KNO3A.3hB.6h后，甲组幼苗因根系开始吸收K+、C.12hD.实验表明，该植物幼苗对水分和矿质元素的吸收是两个相对独立的过程【答案】B【解析】3h时，两组幼苗重量均已低于初始萎蔫鲜重水平，即发生了萎蔫，一方面是因为蒸腾作用散失了水分，另一方面是根处于比根细胞浓度大的KNO3溶液中，根细胞渗透失水，A正确。实验开始时，甲组幼苗根系就已开始吸收K+、NO3−，而不是6h后才开始吸收K+、NO3−，到6h时细胞液浓度大于KN5．（2025·昌平期末）某小组观察紫色洋葱外表皮细胞在3%KNO3溶液中的质壁分离现象，并每隔1min拍摄记录，测量其细胞长度(l1)时间(01234567l210087.589.090.494.295.196.299.0S210072.277.482.584.486.688.290.0A.在0∼B.若持续观察更长时间，细胞可能因过度吸水而破裂C.在7mD.若将洋葱表皮细胞换成动物细胞，也会出现质壁分离现象【答案】A【解析】在0∼7min内，l2/l1先减少后增大，说明细胞依次发生了质壁分离和复原现象，A正确；植物细胞有细胞壁，细胞不会因过度吸水而破裂，B错误；由表格数据可知，在1考点二物质进出细胞的方式必备知识·强基固本1．被动运输（1）概念：物质以____方式进出细胞，______消耗细胞内化学反应所释放的能量的物质跨膜运输方式。（2）类型①________：物质通过______________进出细胞的方式。如CO2、②协助扩散：借助膜上的________进出细胞的物质扩散方式，如离子和葡萄糖、氨基酸等一些小分子有机物。研究表明，水分子更多的是借助细胞膜上的________以协助扩散的方式进出细胞的。（3）运输方向：________进行跨膜运输。（4）转运蛋白的分类及特点分类载体蛋白通道蛋白特点只容许与自身结合部位______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只容许与自身____的直径和形状相匹配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时，______（填“需要”或“不需要”）与通道蛋白结合（5）影响因素①影响自由扩散的因素：__________________。②影响协助扩散的因素：__________________________________。【答案】（1）扩散；不需要（2）自由扩散；简单的扩散作用；转运蛋白；水通道蛋白（3）顺浓度梯度（4）相适应；通道；不需要（5）膜内外物质浓度梯度；膜内外物质浓度梯度和转运蛋白的数量2．主动运输（1）物质____浓度梯度进行跨膜运输，需要________的协助，同时还____消耗细胞内化学反应所释放的能量的运输方式属于主动运输。（2）方向：一般从____浓度一侧到____浓度一侧。（3）条件：需要________的协助，需要消耗____。（4）意义：主动运输普遍存在于动植物和微生物细胞中，通过________来选择吸收所需的物质，排出________和________的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。【答案】（1）逆；载体蛋白；需要（2）低；高（3）载体蛋白；能量（4）主动运输；代谢废物；对细胞有害3．大分子进出细胞的方式——胞吞和胞吐（1）概念①胞吞：当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的______结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成____，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成____，进入细胞内部。②胞吐：细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成____，囊泡移动到______处，并与之融合将大分子排出细胞。（2）特点①主要运输生物大分子，如蛋白质、多糖。②____（“需要”或“不需要”）消耗能量。③不需要载体蛋白协助，但需要特定的膜蛋白参与。④依赖膜的流动性。（3）实例①胞吞：________吞噬病原体，单细胞动物（草履虫、变形虫）吞噬食物颗粒。②胞吐：______________、变形虫排出食物残渣和废物。【答案】（1）蛋白质；小囊；囊泡；囊泡；细胞膜（2）需要（3）吞噬细胞；分泌蛋白的分泌教材基础诊断1．脂溶性小分子有机物可以通过自由扩散进入细胞。（必修1P66【答案】√2．分子或离子进行跨膜运输时不需要与载体蛋白结合。（必修1P66【答案】×3．自由扩散只能顺浓度梯度，而协助扩散既可以顺浓度梯度也可以逆浓度梯度。（必修1P67【答案】×4．轮藻细胞中K+浓度比它们生活的水环境高63倍，说明轮藻吸收K+的方式为主动运输。（必修1【答案】√5．一种载体蛋白通常只适合与一种或一类离子或分子结合。（必修1P69【答案】√6．胞吞、胞吐依赖于膜的流动性，主动运输、协助扩散与膜的流动性无关。（必修1P72【答案】×教材深度拓展1．（必修1P66【答案】主动运输；协助扩散2．（必修1P66（1）图甲、乙所示物质进出细胞的方式分别是________________，判断的依据是__________________________________________________________________________________________________________________________。（2）图乙所示的运输方式可以逆浓度梯度进行吗？（3）只要是消耗能量的运输方式就是主动运输吗？【答案】（1）主动运输、协助扩散；图甲中a点以后物质是逆浓度梯度运输的，为主动运输；图乙中物质顺浓度梯度运输，需要载体蛋白协助，但不消耗能量，为协助扩散（2）不能，逆浓度梯度运输一定消耗能量。（3）不一定，消耗能量的运输方式除了主动运输外，还有胞吞和胞吐。重点难点突破1.比较物质出入细胞的方式物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例运输方向高浓度→低浓度一般为低浓度→高浓度胞外→胞内胞内→胞外是否需要转运蛋白不需要需要（载体蛋白或通道蛋白）需要（载体蛋白）不需要转运蛋白，但需要与特定的膜蛋白结合是否消耗能量不消耗不消耗消耗消耗消耗举例O2、C人的红细胞吸收葡萄糖、肾小管细胞吸收水小肠上皮细胞吸收氨基酸变形虫摄取食物分泌蛋白的分泌特别提醒物质出入细胞方式的5点提醒（1）同一种物质进出不同细胞时，运输方式可能不同，如红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。（2）Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞，但也可通过协助扩散（如神经元中（3）RNA和蛋白质等大分子物质通过核孔进出细胞核，而不是通过胞吞、（4）通过胞吐运输的不一定都是大分子物质，也可能是小分子物质，如某些神经递质的释放。（5）自由扩散、协助扩散、主动运输体现了生物膜的选择透过性；胞吞、胞吐体现了生物膜的流动性。2.被动运输和主动运输影响因素的分析（1）浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受转运蛋白数量的限制。（2）转运蛋白数量对跨膜运输的影响转运蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，协助扩散中转运蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，原因可能是受能量供应限制。自由扩散不受转运蛋白数量的影响。（3）氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。①P②P③Q（4）温度3.探究物质跨膜运输方式的实验设计思路（1）探究是主动运输还是被动运输（2）探究是自由扩散还是协助扩散关键能力·核心突破考向一结合物质进出细胞方式的判断，考查生命观念与科学思维能力1．（2023·海淀期末）血管壁平滑肌细胞膜上存在Ca2+通道蛋白，CA.CaB.CaC.Ca2+D.细胞中的Ca【答案】B【解析】由题意可知，Ca2+通过通道蛋白顺浓度梯度进入细胞，所以Ca2+进入血管壁平滑肌细胞属于协助扩散，A正确；Ca2+通道蛋白表达量上调，使更多的Ca2+进入血管壁平滑肌细胞，从而引起血管壁平滑肌细胞收缩加强，血压升高，B错误；分子或离子通过通道蛋白时，不需要与通道蛋白结合，所以2．（2024·东城二模）如图表示H+A.降低细胞外蔗糖浓度 B.降低细胞质H+C.降低AT【答案】B【解析】蔗糖经H+/蔗糖协同转运蛋白逆浓度转运至细胞内，降低胞外蔗糖浓度，减少膜上H+/蔗糖协同转运蛋白数量都无法加快蔗糖进入细胞的速率，A、D不符合题意；蔗糖的运输过程依赖胞外与胞内的H+浓度梯度（浓度差），H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP且是逆浓度梯度进行的，即细胞外的H+浓度高于细