第5講 細胞膜與細胞核 1細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)、功能 成分、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系：考點一細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能考點一細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2細胞膜的三大功能3細胞膜功能的實驗驗證(1)控制物質(zhì)進出功能的驗證：(2)識別功能的驗證： 清錯破疑細胞膜成分的兩點提醒(1)不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同，如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜中沒有。(2)細胞膜的組分是可變的。例如，細胞癌變過程中，細胞膜組分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。角度一制備細胞膜的原理與方法的分析1將人的紅細胞放入4 蒸餾水中，一段時間后紅細胞破裂，主要原因是 ()A紅細胞膜具有水溶性B紅細胞的液泡體積增大C蒸餾水大量進入紅細胞D低溫時紅細胞膜流動性增大解析：紅細胞膜屬于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì)，故紅細胞膜不具有水溶性，A項錯誤；與成熟的植物細胞不同，紅細胞沒有液泡，B項錯誤；由于外界溶液的濃度小于細胞質(zhì)的濃度，紅細胞在4 的蒸餾水中將因吸水過多而漲破，C項正確；低溫時紅細胞膜的流動性降低，D項錯誤。答案：C2科學家常用哺乳動物的成熟紅細胞作材料來研究細胞膜的組成，這是因為 ()A哺乳動物成熟的紅細胞容易得到B哺乳動物成熟的紅細胞在水中容易漲破C哺乳動物成熟的紅細胞內(nèi)沒有核膜、線粒體膜等膜結(jié)構(gòu)D哺乳動物成熟的紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察到解析：科學家常用哺乳動物的成熟紅細胞作材料研究細胞膜的原因是哺乳動物的成熟紅細胞只有細胞膜，沒有各種細胞器膜和核膜，所制得的細胞膜較純凈。答案：C角度二細胞膜的組成、結(jié)構(gòu)及特性3(2016湖南名校聯(lián)考)將一個細胞中的磷脂成分全部提取出來，將其在空氣水界面上鋪成單分子層，結(jié)果測得單分子層的表面積相當于原來細胞膜表面積的兩倍。下列細胞實驗與此結(jié)果最相符的是 () A人的肝細胞B蛙的紅細胞C洋蔥鱗片葉表皮細胞D大腸桿菌細胞解析：人的肝細胞、蛙的紅細胞、洋蔥鱗片葉表皮細胞中含有細胞膜、多種細胞器膜以及核膜，將其磷脂成分全部提取出來，在空氣水界面上鋪成單分子層，其表面積大于細胞膜表面積的兩倍；大腸桿菌屬于原核細胞，只有細胞膜，沒有其他膜結(jié)構(gòu)，其磷脂單分子層的面積是細胞膜表面積的兩倍。答案：D4(2016焦作模擬)懷疑一個病人患肝癌，是根據(jù)下列哪種物質(zhì)超標判斷的 ()A膽固醇B甲胎蛋白C磷脂 D球蛋白解析：細胞在癌變的過程中，細胞膜的成分發(fā)生改變，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。因此，在檢查癌癥的驗血報告單上，有AFP、CEA等檢測項目。答案：B角度三辨析細胞膜的功能5(2014福建卷)細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是 ()解析：血紅蛋白存在于紅細胞內(nèi)，不是在細胞膜上，A錯誤；抗原對T淋巴細胞來說是信號分子，通過T淋巴細胞膜上的受體來接受，而不是抗體，B錯誤；受體具有特異性，胰高血糖素應(yīng)作用于胰島B細胞上的胰高血糖素受體，而不是胰島素的受體，C錯誤；骨骼肌作為反射弧中的效應(yīng)器，骨骼肌細胞上有接受神經(jīng)遞質(zhì)的受體，同時葡萄糖進入細胞也需要載體協(xié)助，D正確。答案：D6(2015南昌聯(lián)考)下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述正確的是 ()A肌細胞的細胞膜上有協(xié)助葡萄糖跨膜運輸?shù)妮d體B細胞膜上的受體是細胞間信息交流的必需的結(jié)構(gòu)C線粒體內(nèi)膜上只分布著合成ATP的酶D核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出解析：葡萄糖進入肌細胞需要載體蛋白的協(xié)助，A正確；細胞間的信息交流必須有信號分子和受體，但是受體不只在細胞膜上，細胞質(zhì)和細胞核內(nèi)也都有受體，B錯誤；線粒體內(nèi)膜進行有氧呼吸的第三階段反應(yīng)，即24H6O212H2O能量，需要酶催化，釋放的部分能量用于合成ATP，需要ATP合成酶，C錯誤；核孔是部分蛋白質(zhì)和RNA大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，具有選擇性，不是所有蛋白質(zhì)都可以進出細胞核的，D錯誤。答案：A1細胞核的結(jié)構(gòu)及相應(yīng)功能考點二細胞核的結(jié)構(gòu)與功能考點二細胞核的結(jié)構(gòu)與功能清錯破疑有關(guān)細胞核的四點提醒(1)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，成分完全相同。(2)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大。(3)細胞核是細胞代謝的控制中心，不是細胞代謝的中心，細胞代謝的中心是細胞質(zhì)。(4)并非所有的真核細胞都有細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等。2細胞核的功能及實驗驗證細胞核的功能及實驗驗證角度一分析細胞核的結(jié)構(gòu)7(2016衡陽模擬)如圖為某種生物的細胞核及相關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖，有關(guān)敘述正確的是 ()A核孔是大分子物質(zhì)進出的通道，不具有選擇性B圖示中有中心體說明該生物為低等植物或動物C在衰老的細胞中，細胞核體積減小，染色質(zhì)濃縮DrRNA和蛋白質(zhì)在核仁中合成并組裝成核糖體解析解析：核孔是蛋白質(zhì)、核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子物質(zhì)進出的通道等大分子物質(zhì)進出的通道，但核孔對物質(zhì)的進出具有選擇性但核孔對物質(zhì)的進出具有選擇性，A錯誤；中心體存錯誤；中心體存在于低等植物細胞和動物細胞中在于低等植物細胞和動物細胞中，圖示中有中心體說圖示中有中心體說明該生物為低等植物或動物明該生物為低等植物或動物，B正確；在衰老細胞中正確；在衰老細胞中，細胞核體積增大，不是減小，細胞核體積增大，不是減小，C錯誤；蛋白質(zhì)合成的錯誤；蛋白質(zhì)合成的場所是核糖體場所是核糖體，不是核仁不是核仁，D錯誤。錯誤。答案：答案：B8(2016湖南名校聯(lián)考)下列關(guān)于細胞核的敘述，正確的是 ()A真核細胞的核膜上有多種酶，有利于各種化學反應(yīng)的順利進行B電鏡下觀察處于分裂間期的真核細胞，可以看到細胞核的主要結(jié)構(gòu)有核膜、核仁和染色體C真核細胞的核膜上有核孔，脫氧核糖核酸等大分子物質(zhì)可以通過核孔進入細胞質(zhì)D原核細胞除擬核沒有核膜外，其他方面與真核細胞的細胞結(jié)構(gòu)沒有差別解析：解析：核膜可以為新陳代謝的迅速進行提供酶附著的位核膜可以為新陳代謝的迅速進行提供酶附著的位點點，也就是說核膜上有大量的酶也就是說核膜上有大量的酶，在核膜上還有核糖體在核膜上還有核糖體附著附著，有利于蛋白質(zhì)合成有利于蛋白質(zhì)合成，A正確；間期細胞中是染色正確；間期細胞中是染色質(zhì)質(zhì)，分裂期細胞中是染色體分裂期細胞中是染色體，B錯誤；核孔又叫核孔復(fù)錯誤；核孔又叫核孔復(fù)合體合體，具有選擇性具有選擇性，RNA和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)和某些蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)可以通過核孔出入細胞核可以通過核孔出入細胞核，不允許脫氧核糖核酸跑出細不允許脫氧核糖核酸跑出細胞核胞核，C錯誤；原生細胞和真核細胞最大的區(qū)別是原核錯誤；原生細胞和真核細胞最大的區(qū)別是原核細胞沒有被核膜包被的成形的細胞核細胞沒有被核膜包被的成形的細胞核，沒有核膜、核仁，沒有核膜、核仁和染色質(zhì)，也沒有復(fù)雜的細胞器，只有核糖體一種細胞和染色質(zhì)，也沒有復(fù)雜的細胞器，只有核糖體一種細胞器，細胞壁的成分也和真核細胞不同，器，細胞壁的成分也和真核細胞不同，D錯誤。錯誤。答案：答案：A角度二細胞核功能的實驗探究角度二細胞核功能的實驗探究9科學家在單細胞傘藻幼體嫁接的實驗中，將甲的科學家在單細胞傘藻幼體嫁接的實驗中，將甲的傘柄嫁接到乙的假根上，長出了乙的傘帽。下列有傘柄嫁接到乙的假根上，長出了乙的傘帽。下列有關(guān)評價合理的是關(guān)評價合理的是 ()A該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心B該實驗證明了細胞核是代謝的調(diào)控中心該實驗證明了細胞核是代謝的調(diào)控中心C欲證明細胞核的功能，需進一步進行實驗欲證明細胞核的功能，需進一步進行實驗D該實驗證明了細胞質(zhì)是遺傳的控制中心該實驗證明了細胞質(zhì)是遺傳的控制中心解析解析：假根中既有細胞核假根中既有細胞核，也有細胞質(zhì)也有細胞質(zhì)，該實驗不能該實驗不能排除細胞質(zhì)的影響。應(yīng)該進一步進行傘藻核移植實驗排除細胞質(zhì)的影響。應(yīng)該進一步進行傘藻核移植實驗，可排除假根中其他物質(zhì)的作用可排除假根中其他物質(zhì)的作用，從而證明是細胞核控從而證明是細胞核控制傘藻制傘藻“帽帽”的形狀。的形狀。答案：答案：C10核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白需通過核孔進入細胞核發(fā)揮功能。如圖為非洲爪蟾需通過核孔進入細胞核發(fā)揮功能。如圖為非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述正確的卵母細胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述正確的是是 ()A親核蛋白進入細胞核由頭部決定親核蛋白進入細胞核由頭部決定B親核蛋白進入細胞核不需要載體親核蛋白進入細胞核不需要載體C親核蛋白進入細胞核需要消耗能量親核蛋白進入細胞核需要消耗能量D親核蛋白進入細胞核的方式與葡萄糖進入紅細胞親核蛋白進入細胞核的方式與葡萄糖進入紅細胞相同相同解析解析：圖示可見放射性的親核蛋白能從細胞質(zhì)通過圖示可見放射性的親核蛋白能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中核孔進入細胞核中，放射性的尾部也能從細胞質(zhì)通放射性的尾部也能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中過核孔進入細胞核中，但放射性的頭部卻不能從細但放射性的頭部卻不能從細胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中胞質(zhì)通過核孔進入細胞核中，可見親核蛋白進入細可見親核蛋白進入細胞核是由放射性的尾部決定的胞核是由放射性的尾部決定的，A項錯誤。親核蛋白項錯誤。親核蛋白需與特定的載體結(jié)合后才能通過核孔進入細胞核需與特定的載體結(jié)合后才能通過核孔進入細胞核，消耗能量，方式類似主動運輸，消耗能量，方式類似主動運輸，B項錯誤項錯誤，C項正確。項正確。葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散葡萄糖進入紅細胞的方式為協(xié)助擴散，需要載體蛋需要載體蛋白協(xié)助白協(xié)助，不消耗能量不消耗能量，D項錯誤。項錯誤。答案：答案：C細胞膜的流動鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解讀細胞膜的流動鑲嵌結(jié)構(gòu)模型解讀 信息解讀信息解讀 (1)圖圖1中磷脂分子的頭部親水、尾部疏水，在空氣中磷脂分子的頭部親水、尾部疏水，在空氣水界面上呈單層鋪展，在水中以磷脂雙分子層形式形水界面上呈單層鋪展，在水中以磷脂雙分子層形式形成脂質(zhì)體，將藥物放入脂質(zhì)體內(nèi)部，可利用其流動性，成脂質(zhì)體，將藥物放入脂質(zhì)體內(nèi)部，可利用其流動性，與膜融合后將藥物運送至病變細胞。與膜融合后將藥物運送至病變細胞。(2)圖圖2中中是糖蛋白，是糖蛋白，是載體蛋白，是載體蛋白，是磷脂雙分是磷脂雙分子層，子層，是嵌入磷脂雙分子層中的蛋白質(zhì)，據(jù)此可確是嵌入磷脂雙分子層中的蛋白質(zhì)，據(jù)此可確定細胞膜的結(jié)構(gòu)特點如下：定細胞膜的結(jié)構(gòu)特點如下：鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的。構(gòu)成的。不對稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同，如糖蛋不對稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不相同，如糖蛋白只分布于細胞膜的外表面，據(jù)此可判斷細胞膜的內(nèi)白只分布于細胞膜的外表面，據(jù)此可判斷細胞膜的內(nèi)外側(cè)。外側(cè)。(3)圖圖2中中a是協(xié)助擴散，是協(xié)助擴散，b是自由擴散，是自由擴散，c是主動運輸。是主動運輸。 解題技法解題技法 (1)分析此類問題要明確磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點，從而理分析此類問題要明確磷脂分子的結(jié)構(gòu)特點，從而理解細胞膜以磷脂雙分子層為基本支架的原因。解細胞膜以磷脂雙分子層為基本支架的原因。(2)解答此類問題要準確判斷各種組成成分，并根據(jù)是解答此類問題要準確判斷各種組成成分，并根據(jù)是否需要能量、載體判斷物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健７裥枰芰?、載體判斷物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞健?下圖所示脂質(zhì)體是一種人工膜，主要由磷脂組成，下圖所示脂質(zhì)體是一種人工膜，主要由磷脂組成，下列說法不正確的是下列說法不正確的是 ()A磷脂分子在水介質(zhì)中可自動形成該脂質(zhì)體磷脂分子在水介質(zhì)中可自動形成該脂質(zhì)體B該脂質(zhì)體可用作轉(zhuǎn)基因研究該脂質(zhì)體可用作轉(zhuǎn)基因研究C該脂質(zhì)體表面交聯(lián)抗體，能靶向給藥治療癌癥該脂質(zhì)體表面交聯(lián)抗體，能靶向給藥治療癌癥D該脂質(zhì)體交聯(lián)膽固醇分子，可增強膜的流動性該脂質(zhì)體交聯(lián)膽固醇分子，可增強膜的流動性解析：解析：磷脂分子具有親水性的頭部和疏水性的尾部磷脂分子具有親水性的頭部和疏水性的尾部，在水介質(zhì)中可自動形成脂質(zhì)體；脂質(zhì)體和細胞膜能夠在水介質(zhì)中可自動形成脂質(zhì)體；脂質(zhì)體和細胞膜能夠相溶相溶，通過胞吞進入細胞通過胞吞進入細胞，因此可以作為基因工程的因此可以作為基因工程的運輸工具；抗體具有特異性的識別作用運輸工具；抗體具有特異性的識別作用，所以脂質(zhì)體，所以脂質(zhì)體表面交聯(lián)抗體，能靶向給藥治療癌癥；脂質(zhì)體交聯(lián)膽表面交聯(lián)抗體，能靶向給藥治療癌癥；脂質(zhì)體交聯(lián)膽固醇分子不能增強膜的流動性，膜成分的流動性與溫固醇分子不能增強膜的流動性，膜成分的流動性與溫度等因素有關(guān)。度等因素有關(guān)。答案：答案：D2如圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，如圖是細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，表示表示構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是構(gòu)成細胞膜的物質(zhì)，下列有關(guān)說法不正確的是 ()A所表示的成分在細胞膜上能執(zhí)行多種功能所表示的成分在細胞膜上能執(zhí)行多種功能B由由參與的物質(zhì)跨膜運輸不一定為主動運輸參與的物質(zhì)跨膜運輸不一定為主動運輸C細胞膜的流動性與細胞膜的流動性與有關(guān)而與有關(guān)而與無關(guān)無關(guān)D細胞膜的功能特性與細胞膜的功能特性與都有關(guān)都有關(guān)解析解析：細胞膜的流動性是指磷脂分子的運動和絕大部細胞膜的流動性是指磷脂分子的運動和絕大部分蛋白質(zhì)的運動；分蛋白質(zhì)的運動；為糖蛋白為糖蛋白，有識別、信息交流、有識別、信息交流、潤滑、保護等多種功能；由載體蛋白參與的跨膜運輸潤滑、保護等多種功能；由載體蛋白參與的跨膜運輸有主動運輸和協(xié)助擴散；細胞膜的選擇透過性與磷脂有主動運輸和協(xié)助擴散；細胞膜的選擇透過性與磷脂雙分子層和載體蛋白都有關(guān)。雙分子層和載體蛋白都有關(guān)。答案：答案：C1功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。功能越復(fù)雜的細胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。2組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性的結(jié)構(gòu)特點。的，體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性的結(jié)構(gòu)特點。3生物膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是生物膜上的載體蛋白。生物膜選擇透過性的物質(zhì)基礎(chǔ)是生物膜上的載體蛋白。4染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)。狀態(tài)。5染色質(zhì)主要由染色質(zhì)主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載是遺傳信息的載體。體。6細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。