细胞膜和细胞核-2023年高考生物一轮复习重难点专项突破(解析版).pdf
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1、专题0 5细胞膜和细胞核知识解读一、细胞膜1.细胞膜的制备2.细胞膜的成分(1)组成成分细胞膜的制备实验原理I细胞吸水涨破获 得 细 顺人或其他哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器.易制得纯净选材原因T的细胞膜L无细胞壁,细胞膜易吸水涨破脂质:主要是磷脂察 一 蛋 白 质:与膜的功能有关L 蟠(少嵌):与蛋白质(脂质:)结合形成糖蛋白(糖脂)(2)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蛋白质双缩胭试剂脂溶性物质优先通过蛋白酶处理紫色脂溶性物质透过实验细胞膜被破坏3.细胞膜的结构(1)生物膜结构的探索历程(连线)实 例(实 验)结 论(假 说
2、)将膜分离提纯,并进行化学分贝脂溶性物质更易通过细胞膜/电镜下细胞膜呈清晰的暗-亮-暗三层结构红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍a.膜是由脂质组成的5.膜的主要成分是脂质和蛋白质C.细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层d.生物膜是由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成人-鼠细胞杂交实验、1972年不断观察及实验数据分析e.提出生物膜的流动镶嵌模型f.细胞膜具有流动性(2)流动镶嵌模型的基本内容糖类糖蛋白(糖被):细胞识别、保护.涧滑、免疫等嬉脂双分子层:构成膜的基本支架蛋白质分T r承抵膜的主:要功能内容d J具有定的流动性结构特点原 因,构成膜的磷脂分子和蛋白质分子一大都是可以运动
3、的实 例.质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、一 白细胞的吞噬作用等燮迎冬温度:一定范围内温度升高膜流一 动 性 加 快4.细胞膜的功能-将细胞与外界环境分隔开 物质传递(1)功能一一进行细胞间的值息交流接触传递-控制物质进出细胞 L通道传递解题技巧1、与细胞膜相关的5个易错提醒(1)组成细胞膜的基本支架:是磷脂双分子层而不是蛋白质。(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关:功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的种类和数量越多。(3)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同:如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇,而植物细胞膜中则没有。(4)细胞膜的成分并不是不可变的:如细胞癌变的过程中,细胞膜
4、的成分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。(5)糖类主要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。2、4种常考的“膜蛋白”及其功能区分(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白一糖蛋白。(2)载体蛋白:膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)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)。(4)识别蛋白: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、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。3、细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计项目设计思路细胞膜磷脂双分子层的
5、鉴定提取细胞膜结构中的磷脂分子,铺在水面上,测得磷脂单分子占有面积,与细胞膜面积对比分析细胞膜流动性的鉴定取 A、B 两种动物细胞,分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况细胞膜识别作用探究将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起,观察精子和卵细胞结合情况细胞膜控制物质进出细胞探究可利用有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后溶液颜色是否发生变化二、细胞核1.细胞核的结构与功能结构上一核腹:双层膜,把核内物质与细胞质分开化 蜀 补 主要组成成分:DNA和蛋白质
6、港 人 染 色 质-功 能:DNA的主要载体L与染色体的关系,同一物质的不同存在状态核仁:与基利更M的合成以及核糖体的形成有关-核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流一是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传 功 能 一 信息库一是细胞代谢和遗传的控制中心2.细胞核的功能探究(1)黑白美西螺核移植实验实验过程胚胎细胞 类西剪白色美西媒(3 2 端卵细胞实验结论:美西嫄皮肤颜色遗传受细胞核控制。(2)蝶嫄受精卵横缢实验实验过程球,“一半有核分分裂发电正常胚胎受精卵便建 挤入 分盲正常一 半无核f不分裂一如人分裂奖更细胞核 胚胎实验结论:蛛嫄的细胞分裂、分化受细胞核控制。(3)变形虫切割实验实验
7、过程变形 号虫一半有核生 长、分 裂、f 摄 食、对刺激有反应去 核 生 命 活 核 移 咚 生 命 活f动 丧 失 一 动 恢 复一半不 能 摄 食、不 生 长、不 分 裂、对刺激无反应无核实验结论: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伞藻嫁接实验过程伞藻核移植实验过程菊 花 形 帽 伞 藻 核伞形帽伞藻 去掉帽和核后的部分-移植发育为菊花一 形 帽 伞 藻实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。解题技巧关于细胞核 结 构 的5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)核膜和核孔都具有选择透过性,核孔虽然可
8、以允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质中。(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)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(染色质)上。(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。强化训练一、单选题1.下图表示细胞膜上3 种膜蛋白与磷脂双分子层之间的位置关系。下列叙述正确的是()A.蛋白A 和蛋白B 的跨膜中间区段主要由亲水性氨基酸构成B.用双缩版试剂鉴定蛋白A,需用
9、水浴加热才能呈紫色C.A 蛋白在核糖体上合成,需要经过内质网、高尔基体加工D.若蛋白C 具有催化功能,高温可通过破坏肽键影响其活性【答案】C【分析】细胞膜的成分包括脂质、蛋白质和糖类,其中的蛋白质有的覆盖在表面,有的嵌插或贯穿于磷脂双分子层;从作用上讲,有的可作为载体蛋白,在主动运输和协助扩散中起作用;有些蛋白覆盖在表面还可以和多糖结合形成糖蛋白,即糖被;有细胞识别的作用;有些具有催化作用等。【详解】A、磷脂双分子层内部是疏水性的,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,这样才能与脂双层牢固结合,A 错误:B、双缩版试剂与蛋白质反应呈紫色,不需要水浴加热,B 错误;C、
10、A 蛋白为膜蛋白,需要经过内质网、高尔基体加工,C 正确;D、高温破坏蛋白质的空间结构,不破坏肽键,D 错误.故选C。2.下图是细胞膜的亚显微结构模式图,A.细胞识别与有关C.细胞膜主要由和组成【答案】D【分析】表示构成细胞膜的物质,有关说法错误的是()B.细胞膜的功能特点是选择透过性D.有参加的物质运输一定为主动运输据图分析,为糖蛋白,为磷脂分子,为蛋白质。【详解】A、糖蛋白,与细胞识别有关,A 正确;B、细胞膜的功能特点是选择透过性,结构特点是具有流动性,B 正确;C、细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组成,C 正确;D、蛋白质,有参与的运输不一定是主动运输,可能是协助扩散,D 错误。故选D3.
11、若要获得较纯净的细胞膜,则下列材料中最适合选择的是()A.鸡的红细胞 B.猪的成熟红细胞C.原核细胞 D.去除细胞壁的植物细胞【答案】B【分析】制备细胞膜时,选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因:(1)动物细胞没有细胞壁,不但省去了去除细胞壁的麻烦,而且无细胞壁的支持、保护,细胞易吸水涨破。(2)哺乳动物和人成熟的红细胞,没有细胞核和具有膜结构的细胞器,易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。【详解】猪的成熟红细胞没有细胞核和细胞器,没有膜内结构的干扰,适于制备纯净的细胞膜。而鸡的红细胞、去除细胞壁的植物细胞含有细胞核和细胞器,存在内膜系统的干扰,原核细胞存在细胞壁,不易吸收涨破
12、,因此猪的成熟红细胞是制备纯净细胞膜的适宜材料,即 B 正确,ACD错误。故选B.4.下图所示脂质体是一种人工膜,主要由磷脂组成,下列说法不正确是()画物结晶b药物A.脂质体表面交联抗体是为利用其高度特异性B.可以通过生物方法病毒促进脂质体与靶细胞膜融合C.a和b不均为极性的水溶性药物D.利用脂质体转运药物利用了膜的流动性【答案】B【分析】流动镶嵌模型的特点磷脂分子的特点是一个亲水基团的头和两个疏水基团的尾,所以磷脂的双分子层在水中的分布是亲水基团和水接触,疏水基团远离水。【详解】A、抗体的作用是特异性的识别作用,所以脂质体表面交联抗体,可靶向给药,A正确;B、脂质体用聚乙二醇修饰,增强脂质体
13、的亲水性,有利于脂质体与靶细胞的膜的融合,用病毒促融需要将病毒灭活,B错误;C、由于a物质处于脂质体的中央,和亲水性的磷脂接触,说明a物质属于亲水性物质,b物质存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性的物质,C正确:D、脂质体和细胞膜能够相溶,所以可以和细胞膜融合,胞吞进入细胞。而利用脂质体转运药物正是利用了膜的流动性,D正确。故选B。5.图是细胞膜亚显微结构模式图,为构成细胞膜的物质,有关叙述错误的是()A.构成细胞膜的基本骨架B.葡萄糖通过细胞膜需要的协助C.细胞膜上减少,细胞的代谢速率下降D.与在膜上不是静止的,是运动的【答案】C【分析】分析题图可知,该题是细胞膜的亚显微结构,图中
14、是糖蛋白,位于细胞膜的外侧,与细胞间的识别作用密切相关;是磷脂分子,是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,是蛋白质分子;组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。【详解】A、是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,A 正确;B、葡萄糖通过细胞膜的方式为协助扩散或主动运输,需要蛋白质的协助,B 正确;C、细胞膜上表示糖蛋白,癌细胞表面糖蛋白减少,细胞的代谢速率反而升高,C 错误:D、所有的磷脂分子与大多数蛋白质分子在膜上不是静止的,是运动的,D 正确。故选Co6.下列关于动物细胞膜的叙述中,错误的是()A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白B.细胞融合与细胞膜
15、的流动性有关C.C02分子通过细胞膜需提供能量D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的【答案】C【分析】1、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总量的5 0%,蛋白质约占4 0%,糖类占2%10%。在组成细胞的脂质中,磷脂最丰富。2、细胞膜作为系统的边界有如下功能:将细胞与外界环境隔开,保证了细胞内有稳定的环境。控制物质进出细胞,体现了细胞膜的选择透过性。进行细胞间的信息交流。【详解】A、细胞膜上含有糖脂和糖蛋白,糖蛋白有识别功能,A 正确;B、细胞内外物质的跨膜的过程、细胞分裂、细胞融合,这些都需要依赖细胞膜的流动性,B 正确;C、CO2分子通过细胞膜的运输方
16、式为自由扩散,不需要ATP为 CO2分子通过细胞膜提供能量,C 错误;D、结构蛋白大多不是运动的,但功能蛋白多是运动的,像载体蛋白,酶,要与一定物质发生作用,细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的,D 正确。故选C。7.图是细胞膜的结构模型图。下列相关叙述错误的是()A.人摄入过多的胆固醇可能会引发动脉血管硬化B.细胞膜表面的糖蛋白具有信息识别的功能C.蛋白质在细胞膜上的分布是对称的D.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架【答案】C【分析】质膜的流动镶嵌模型:1、主要成分是蛋白质分子和磷脂分子,还含有少量的糖类。2、脂双层:流动镶嵌模型中最基本的部分,由脂双层组成的膜称为单位膜,由两层磷脂分子组成,磷脂
17、分子具有亲水性的头部和亲脂性的尾部,其两层并不是完全相同的。3、膜蛋白:也和磷脂分子一样,具有水溶性部分和脂溶性部分,有的蛋白质整个贯穿在膜中,有的一部分插在膜中,还有的整个露在膜表面,膜蛋白的分布具有不对称性。4、结构特点:具有一定的流动性。【详解】A、人摄入过多的胆固醇,会增加动脉血管硬化的风险,A 正确;B、细胞膜表面的糖蛋白具有信息识别、保护和润滑的功能,B 正确;C、蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的,C 错误;D、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,D 正确。故选C。8.下图是细胞核的结构模式图,下列关于各结构及功能的叙述错误的是()A.是2 层磷脂分子,把核内物质与细胞质分开B.容易被
18、碱性染料染色,是核DNA的载体C.与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关D.为核孔有利于物质运输,DNA不可以通过【答案】A【分析】分析题图:图示为细胞核的结构模式图,其中为核膜,为染色质,为核仁,为核孔。【详解】A、为核膜,具有双层膜,是4层磷脂分子,把核内物质与细胞质分开,A错误;B、为染色质,其容易被碱性染料染色,是核DNA的载体,B正确;C、为核仁,其与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C正确;D、为核孔,有利于物质运输,其具有选择性,如DNA不可以通过,D正确。故选A。9.如图中a代表某信号分子,下列相关叙述错误的是()A.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能B.图中甲可以表
19、示内分泌细胞,分泌的激素可以随血液到达全身各处C.如果图中乙细胞是肝脏细胞,则a可能是胰岛素D.图中乙细胞表示靶细胞,表面受体只可以结合一种信号分子【答案】D【分析】分析题图:甲细胞表示分泌细胞,图中乙细胞表示靶细胞,a可能表示某种信号分子,b表示受体。【详解】A、图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功能,A正确;B、图中甲可以表示内分泌细胞,分泌的激素可以随血液到达全身各处,B正确。C、胰岛素能够促进葡萄糖合成肝糖原,如果图中乙细胞是肝脏细胞,则a可能是胰岛素,C正确;D、图中乙细胞表示靶细胞,表面受体有多种,可以结合多种信号分子,D错误。故选Dt,10.下列事实中不能说明细胞膜功能的是()
20、A.信号分子与靶细胞结合,将信息传递给靶细胞B.对细胞起支持和保护的作用C.高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流D.精子和卵细胞的结合【答案】B【分析】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【详解】A、信号分子与靶细胞结合,将信息传递给靶细胞是细胞间信息交流的功能,A 正确;B、对细胞其支持和保护的作用是细胞壁,B 错误;C、高等植物之间通过胞间连丝进行信息交流属于细胞膜的功能,C 正确;D、精子和卵细胞的结合前先进行细胞间的识别,需要进行细胞间的信息交流,D 正确。故选B。11.下列有关细胞膜结构和功能的叙述,正确的是()A.膜上的蛋白质与物质
21、交换有关,但与生物催化作用无关B.磷脂分子有亲水部分和疏水部分,蛋白质分子没有亲水部分C.需要蛋白质参与,物质才能进入细胞的运输方式有可能是被动转运D.RNA聚合酶进入细胞核体现出核膜具有一定的流动性【答案】C【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、02、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。【详解】A、生物膜上的蛋白质与物质交换有关,如载体蛋白,也与生物催化作用有关,如线粒体内膜上分布着与有氧呼吸有
22、关的酶,A错误;B、蛋白质分子通常极大,不像单个磷酸分子那样有明显的极性端。但氨基酸的按基或R基可具明显的亲水性或亲脂性,B错误;C、需要蛋白质参与,物质才能进入细胞的运输方式有可能是被动转运中的协助扩散,C正确;D、RNA聚合酶由核孔进细胞核,体现核孔的选择透过性,D错误。故选C。12.白细胞可吞噬整个细菌。这一事实说明()A.细胞膜具有选择透过性 B.细胞膜失去保护功能C.大分子可以透过细胞膜 D.细胞膜具有流动性【答案】D【分析】细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,细胞膜的功能特点是具有选择透过性。【详解】白细胞可吞噬整个细菌,说明白细胞的细胞膜可以发生运动,能够说明细胞膜具有一 定的流
23、动性。综上所述,D符合题意,A、B、C不符合题意。故选D。13.(2022年6月浙江高考真题)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】【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(主要成分是DNA和蛋白质)、核 仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核 孔(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。【详解】A、核被膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利
24、于核内物质的相对稳定,A错误;B、核被膜上有核孔,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:C、核仁主要与r R N A 的合成有关,C错误;D、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。故选B 1 4.核孔蛋白基因变异会导致肾病综合征(N S),是儿童常见的一种肾小球疾病,想要研究该疾病需要对核孔及围绕核孔的相关蛋白有更深刻的认识。下列关于核孔及核孔蛋白相关的叙述,正确的是()A.核孔蛋白的合成很可能需要经过核糖体、内质网、高尔基体等细胞结构B.若核孔蛋白基因突变,可能会破坏核孔结构的完整性,导致细胞代谢异常C.生物大分子均可通过核孔进出细胞核
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