2023届一轮生物复习-第1单元-第4讲-细胞膜和细胞核

第4讲细胞膜和细胞核判断正误并找到课本原文1．细胞作为一个基本的生命系统，它的边界是细胞膜，也叫质膜。(必修1P40)(√)2．细胞膜将细胞与外界环境分隔开。(必修1P40)(√)3．细胞膜能控制物质进出细胞，细胞不需要的物质不能进入细胞。(必修1P40)(×)4．细胞膜进行细胞交流的基础是细胞膜上的受体。(必修1P41)(×)5．内分泌细胞分泌的激素定向运送到靶细胞并与其表面的受体结合。(必修1P41)(×)6．磷脂的一端为亲水的头，两个脂肪酸一端为疏水的尾。(必修1P42)(√)7．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。(必修1P43)(√)8．罗伯特森提出假说所有细胞膜都是静态的蛋白质—脂质—蛋白质结构。(必修1P43)(√)9．构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，而膜中蛋白质大多是不能运动的。(必修1P45)(×)10．所有真核细胞都有一个细胞核。(必修1P54)(×)11．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。(必修1P56)(√)12．染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。(必修1P56)(√)13．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的主要场所。(必修1P56)(×)14．模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。(必修1P57)(√)(2021·北京等级考)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。一细胞膜的结构与功能1．细胞膜的成分(1)细胞膜成分的探索(2)细胞膜的成分成分所占比例解读脂质约占50%①eq\x(\s\up1(06))磷脂：含量最丰富，构成细胞膜的基本支架；②胆固醇：构成动物细胞膜的重要成分蛋白质约占40%①转运蛋白、受体蛋白等在物质运输、信息交流中具有重要作用；②功能越复杂的膜中，eq\x(\s\up1(07))蛋白质种类和数量越多糖类占2%～10%①与蛋白质结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作eq\x(\s\up1(08))糖被；②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2．细胞膜的结构(1)细胞膜结构的探索(2)流动镶嵌模型课后习题改编脂质体是由磷脂分子构成的封闭囊泡(如图)，可以作为药物的运载体，向特定的细胞运送药物。判断下列相关表述是否正确。1．由图推测脂质体内外皆是水环境。(√)2．1处运载的药物为能在水中结晶的药物。(√)3．2处运载的药物为脂溶性药物。(√)4．1处运载的药物直接透过磷脂分子层进入细胞。(×)3．细胞膜的功能(1)将细胞与外界环境分隔开。(2)控制物质进出细胞。(3)进行细胞间的信息交流。[深化拓展]1．不是所有信号分子的受体都在细胞膜上，有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。2．不是所有信号分子传递都需要受体，如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接进行信息交流。4．细胞膜的结构特点和功能特点项目结构特点功能特点内容一定的流动性选择透过性原因构成生物膜的磷脂分子可以eq\x(\s\up1(18))侧向自由移动，eq\x(\s\up1(19))蛋白质分子大多也是可以运动的实例变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出影响因素主要受eq\x(\s\up1(21))温度影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性eq\x(\s\up1(22))增强，但温度超出一定范围，则导致膜的结构eq\x(\s\up1(23))被破坏①内因：细胞膜上eq\x(\s\up1(24))蛋白质的种类和数量；②外因：温度、pH、O2等1．通过细胞膜的结构模型如何区分细胞膜的内侧和外侧？提示依据糖被的位置，在细胞膜的外侧分布有糖被，而内侧没有。2．科学家常用台盼蓝染色法鉴定细胞死活的原理？提示细胞膜具有选择透过性。二细胞核1．细胞核的分布：除了高等植物eq\x(\s\up1(01))成熟的筛管细胞和哺乳动物eq\x(\s\up1(02))成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。2．细胞核功能的实验探究实验名称结论美西螈核移植实验美西螈皮肤颜色的遗传是由eq\x(\s\up1(03))细胞核控制的蝾螈受精卵横缢实验细胞核是eq\x(\s\up1(04))分裂、分化必需的结构变形虫切割及核移植实验细胞核在变形虫的eq\x(\s\up1(05))分裂、生长、再生、应激性等生命活动中必不可少伞藻嫁接与核移植实验伞藻的eq\x(\s\up1(06))伞帽形态由细胞核决定1．黑白美西螈核移植实验是否严谨？提示不严谨。缺少对照实验，应加一组：将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养，观察移植后发育长大的美西螈肤色。2．蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验是如何设置对照实验的？提示既设置了相互对照，又设置了自身前后对照。3．若只做伞藻嫁接实验，能否得出细胞核是遗传的控制中心？提示不能。无法排除细胞质对实验的影响。3.功能4．细胞核的结构[深化拓展]1．核膜(1)双层膜：外膜与内质网相连，且有核糖体附着；(2)附着大量酶，利于多种化学反应的进行。2．核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶)可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，通过核膜不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。核膜和核孔都具有选择透过性。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，核孔数多，核仁较大。原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。4．凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞等；人工去核的细胞一般也不能存活太久。5．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，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。三尝试制作真核细胞的三维结构模型1．模型建构(1)模型：是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。(2)类型：eq\x(\s\up1(01))物理模型、概念模型、数学模型等。2．尝试制作真核细胞的三维结构模型(1)目的要求①尝试制作真核细胞的三维结构模型。②体验建构模型的过程。(2)材料用具：根据模型种类选取材料用具。(3)建立模型确定制作模型的种类、规格↓确定使用的材料用具↓确定制作模型的实施过程和具体分工↓完成模型的制作↓检查、修补存在的缺陷(4)表达和交流：对各小组模型进行评价。考点1细胞膜的结构与功能题型一细胞膜的结构和功能1．(2021·浙江6月选考改编)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．动物与植物细胞膜中都含有胆固醇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答案D解析两层磷脂分子形成脂双层，细胞膜上的糖脂分布在细胞膜的外侧，其分布是不完全对称的，进而导致脂双层的分布也是不完全对称的，A错误；动物细胞膜中含有胆固醇，植物细胞膜中不含胆固醇，B错误；被动运输包含自由扩散和协助扩散两种方式，其中自由扩散不需要细胞膜上的转运蛋白的协助，而协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助，C错误；细胞膜上分布着大量的受体蛋白，这些受体蛋白可识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。2．(2018·天津高考)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜，识别并结合激素载体C位于类囊体膜，催化ATP合成酶D位于癌细胞膜，引起特异性免疫抗原答案B解析在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并结合神经递质，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。3．(不定项)如图是细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法正确的是()A．功能①在生命起源过程中具有关键作用B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C．胰岛素调控生命活动可用图中③表示D．相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流答案ACD解析功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能，在生命起源过程中具有关键作用，A正确；进入细胞的物质对细胞不一定都有利，B错误；③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程，胰岛素调控生命活动可用图中③表示，C正确；相邻的植物细胞可通过功能④(如胞间连丝)进行信息交流，D正确。3种常考的“膜蛋白”及其功能(1)膜转运蛋白：膜用于协助扩散(载体蛋白、通道蛋白)和主动运输(载体蛋白)的转运蛋白。(2)具催化作用的酶：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)。(3)受体蛋白：接受信号分子传递的信息。题型二与细胞膜有关的实验探究4．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；激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是()A．该技术说明细胞膜具有一定的流动性B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率C．降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长D．理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度F2仍小于F1答案B解析由实验可知，该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性，A正确；应用该技术只能测定群体蛋白质的流动速率，B错误；降低温度，膜的流动性降低，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间延长，C正确；由于实验过程中一部分荧光消失，所以漂白区域恢复足够长的时间荧光强度仍小于漂白前，D正确。考点2细胞核的结构和功能题型一细胞核的结构和功能1．(2021·北京东城高三一模)细胞核是重要的细胞结构。下列关于细胞核的叙述不正确的是()A．细胞核是遗传信息库和代谢的控制中心B．催化核DNA复制的酶在核糖体上合成C．核膜是磷脂和蛋白质组成的双层膜结构D．大分子物质可通过核孔自由进出细胞核答案D解析催化核DNA复制的酶本质为蛋白质，在核糖体上合成，B正确；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性，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。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的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。据此分析正确的是()A．核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输C．核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性D．DNA和mRNA通过核孔进入细胞质答案C解析核膜含有两层膜，由四层磷脂分子组成；人体成熟的红细胞没有细胞核；核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性；DNA不会通过核孔进入细胞质。题型二细胞核功能的实验探究3．有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①～④。请选出预测现象和推理均正确的一个组合()预测现象：a.失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动；b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡；c．失去核的变形虫，虽然会反复进行数次无丝分裂，但结果还是死亡；d．除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛。推测理由：①核能抑制细胞的过度分裂；②没有核的细胞也具备分裂的能力；③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸；④许多生物结构都有再生能力，核也能再生。A．a与④ B．b与③C．c与② D．d与①答案B解析细胞核与细胞质的关系：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞质为细胞核提供能量和营养物质等。失去核的变形虫由于不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸，细胞的生命活动不能正常进行，如不能摄取食物，对外界刺激也不再发生反应，因而生存几天后就会死亡。细胞核和细胞质是相互依存、相互制约的，细胞只有保持完整性才能够正常地完成各项生命活动。举例分析如下：(1)只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡：原因是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质提供，细胞质还为细胞提供代谢场所，如精子即属此类。(2)只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用，但一段时间后因缺少细胞核，不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡，如哺乳动物成熟红细胞即属此类。一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1．质膜(细胞膜)的流动镶嵌模型如图所示，①～④表示其中的物质。下列叙述正确的是()A．①在质膜(细胞膜)的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关B．②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关C．③分布于质膜(细胞膜)中，能催化质膜(细胞膜)中发生的生化反应D．④在物质运输等方面有重要作用，大多能运动答案D解析①是糖蛋白，在质膜(细胞膜)的外侧分布，与细胞间的识别等有关，A错误；②是磷脂分子，可自发形成双层结构，核糖体不具有膜结构，不含磷脂分子，B错误；③是胆固醇，可分布于动物细胞膜中，但不具有催化功能，C错误。2．(2021·济南模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于图1、图2的说法，错误的是()A．图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．细胞膜功能越复杂，所含蛋白质的种类和数量越多D．图2中甲细胞的细胞膜上无糖蛋白答案D3．(2022·天津部分区期中)下列关于生物膜结构及功能的叙述正确的是()A．线粒体、叶绿体膜是由双层磷脂分子构成的，细胞膜是由单层磷脂分子构成的B．动物细胞融合与钠、钾离子的进出均依赖于细胞膜的选择透过性C．膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，能够将信息分子转移到细胞内发挥作用D．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答案D解析线粒体、叶绿体膜是由双层膜构成的，含有四层磷脂分子，细胞膜是单层膜，是由双层磷脂分子构成的，A错误；动物细胞融合依赖于细胞膜的流动性，钠、钾离子的进出依赖于细胞膜的选择透过性，B错误；膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，不能将信息分子转移，C错误。4．下列有关细胞核的叙述，错误的是()A．蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C．大分子物质可以通过核孔，小分子物质不能D．核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关答案C解析核膜控制物质进出细胞核具有选择性，某些大分子物质如酶或mRNA能通过核孔，但DNA不能通过，小分子通过核膜进出细胞核，C错误。5．(2021·山东高三大联考)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。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。以下叙述正确的是()A．核膜的解体与重建有利于遗传物质的平均分配B．核膜在分裂间期裂解为许多小囊泡C．细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的中心D．核膜上具有核孔，能够实现细胞之间频繁的物质交换和信息交流答案A解析DNA不能通过核膜，核膜的解体与重建有利于遗传物质的平均分配，A正确；核膜在分裂前期裂解为许多小囊泡，B错误；细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心，C错误；核膜上具有核孔，能够实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流，D错误。6．(2021·河北选择性考试)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，在有丝分裂末期，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。7．如图是伞藻(单细胞藻类)嫁接实验示意图，据图可推知()A．细胞核与细胞的分裂、分化有关B．细胞核的功能与细胞质无关C．伞藻的细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心D．细胞核可能控制生物体形态结构的建成答案D解析伞藻主要由基部的假根，上端的柄以及柄顶端的伞帽组成，伞藻的细胞核位于假根部位。由题图可知，地中海伞藻的假根与细圆齿伞藻的柄嫁接后长出地中海伞藻的再生帽，而细圆齿伞藻的假根与地中海伞藻的柄嫁接后长出细圆齿伞藻的再生帽，说明再生帽的形态结构的建成可能受细胞核控制，D正确；题图中没有体现细胞的分裂和分化的相关信息，也没有研究细胞核的功能与细胞质的关系，A、B错误；本题不涉及细胞代谢的相关知识，C错误。8．(2021·重庆选择性考试适应性测试)生物膜的流动镶嵌模型并不完美，以下现象不能用细胞膜的流动镶嵌模型解释的是()A．小鼠细胞和人细胞的融合B．胆固醇能经细胞膜自由扩散C．神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性D．生物膜中不同位置的脂质和蛋白质的种类不同答案D解析生物膜流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了膜的基本支架，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面，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，磷脂双分子层以及大多数蛋白质是可以运动的。小鼠细胞和人细胞的融合实验结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动，A不符合题意；胆固醇能经细胞膜自由扩散借助于膜的流动性，B不符合题意；神经细胞的细胞膜对离子的选择通透性，与细胞膜上蛋白质种类有关，C不符合题意；生物膜的流动镶嵌模型不能说明生物膜不同位置的脂质和蛋白质的种类不同，D符合题意。二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)9．细胞核结构模式如图所示，下列有关叙述不正确的是()A．④可与③直接相连，这体现了生物膜系统在结构上的紧密联系B．若②被破坏，则该细胞中蛋白质的形成将不能正常进行C．图中蛋白质和RNA通过核孔进出细胞核不需要消耗能量D．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞的不同时期呈现不同的存在状态答案C10．关于下图的描述，错误的是()A．该图示结构上可发生与H2O相关的反应，但一定不会发生氨基酸的脱水缩合B．X与X之间能发生脱水缩合，但X不能与其他化合物发生缩合反应C．在细胞的生命历程中，该图示结构的通透性未变D．氨基酸、乙酰胆碱、葡萄糖、胰岛素等物质被识别后进入细胞的方式都与该图中的蛋白质有关答案BCD解析图示结构含有磷脂双分子层和糖被，为细胞膜，细胞膜上可发生与H2O相关的反应，如原核生物的细胞膜上有多种酶附着，可发生有氧呼吸第三阶段产生水的反应，而氨基酸脱水缩合发生在核糖体上，核糖体没有生物膜，A正确；葡萄糖之间能发生脱水缩合，葡萄糖与果糖等也能发生脱水缩合形成二糖，B错误；细胞衰老过程中，细胞膜的通透性改变，C错误；胰岛素为大分子，与靶细胞膜上的受体结合后发挥作用，不进入细胞内，乙酰胆碱的受体在突触后膜上，乙酰胆碱与突触后膜上受体结合后引起突触后膜的膜电位发生变化，乙酰胆碱不进入细胞，D错误。11．(2022·海南省高三模拟)下列关于细胞膜的结构和功能的叙述，正确的是()A．细胞膜把细胞分隔成胞内、胞外两个不同环境B．细胞间的信息交流不一定需要受体C．膜蛋白选择性转运离子，有利于维持细胞内部环境的相对稳定D．膜多糖参与信号识别和传递，有利于细胞间的功能协调答案ABCD解析高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流不需要受体，B正确。三、非选择题12．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ABCDEF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