資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第4講 細胞膜和細胞核
【素養目標】　1.通過對細胞膜和細胞核結構和功能的復習，建立整體觀念和結構與功能觀。(生命觀念)　2.建立細胞膜流動鑲嵌模型，學會利用模型解釋和解決實際問題。(科學思維)　3.通過探究細胞膜的組成和功能以及細胞核功能的實驗分析，掌握實驗設計的對照原則和熒光標記技術。(科學探究)
考點一　細胞膜的結構和功能
1．細胞膜的功能
2．細胞膜的成分
(1)細胞膜成分的探索
實驗一 實驗方法 歐文頓用500多種化學物質對植物細胞的通透性進行了上萬次的研究
實驗現象 溶于脂質的物質容易穿過細胞膜；不溶于脂質的物質不容易穿過細胞膜
實驗結論 推測細胞膜是由脂質組成的
實驗二 實驗目的 探究細胞膜中脂質成分的類型
實驗方法 利用哺乳動物的紅細胞，通過一定的方法制備出純凈的細胞膜，進行化學分析
實驗結論 組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多
實驗三 實驗目的 英國學者丹尼利和戴維森研究細胞膜的張力
實驗現象 發現細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力(人們已發現油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低)
實驗結論 推測細胞膜可能還附有蛋白質
(2)細胞膜成分組成
【拾遺補缺】　源于必修1 P42：磷脂是一種由甘油、脂肪酸、磷酸等組成的分子，磷酸“頭部”是親水的，兩個脂肪酸一端為疏水的“尾”部。
3．細胞膜的結構
(1)對細胞膜結構的探索(連線)
【拾遺補缺】　源于必修1 P44“科學方法”：細胞膜結構模型的探索過程，反映了科學方法——提出假說的作用。科學家首先根據已有的知識和信息提出解釋某一生物學問題的一種假說，再用進一步的觀察與實驗對已建立的假說進行修正和補充。
(2)流動鑲嵌模型
①基本內容
②特點
【拾遺補缺】　(1)源于必修1 P45“正文小字部分”：細胞膜外表面與蛋白質或脂質結合的糖類分子叫作糖被，其與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有關。
(2)源于必修1 P45“旁欄思考”：雖然細胞膜內部分是疏水的，水分子仍能跨膜運輸的原因為一是水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙；二是細胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過細胞膜。
(3)源于必修1 P46“練習與應用·拓展應用”：由磷脂分子構成的脂質體，它可以作為藥物的運載體，將其運送到特定的細胞發揮作用。在脂質體中，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。由于脂質體是磷脂雙分子層構成的，到達細胞后可能會與細胞的細胞膜發生融合，也可能會以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發揮作用。
4．植物細胞的細胞壁(不是植物細胞“系統的邊界”)
(1)在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質都不能進入細胞(　　)
(2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定(　　)
(3)細胞膜的成分是恒定不變的(　　)
(4)細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構(　　)
(5)細胞膜上的大多數蛋白質是可以運動的(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
1．細胞膜成分的鑒定方法
細胞膜成分 鑒定試劑(方法) 結果
磷脂 脂溶劑處理 細胞膜被溶解
磷脂酶處理 細胞膜被破壞
脂溶性物質透過實驗 脂溶性物質優先通過
蛋白質 雙縮脲試劑 紫色
蛋白酶處理 細胞膜被破壞
2.細胞膜結構特點的鑒定
采用熒光標記法，標記小鼠細胞與人細胞做如圖實驗：
上述實驗現象以及相關的其他實驗證據可以說明：細胞膜具有流動性。若在上述人—鼠細胞融合的實驗中，將溫度維持在0 ℃，與37 ℃相比，兩種熒光不能均勻分布，或者需要更長的時間才能分布均勻，是因為溫度降低影響了蛋白質運動的速度。
3．細胞膜的功能探究
(1)控制物質進出功能的驗證
(2)識別功能的驗證：將大量同種生物和親緣關系較遠的精子和卵細胞混合在一起，發現只有同種生物的精子和卵細胞才能結合，則說明細胞膜具有識別作用。
[典例剖析]
(2023·成都高三檢測)小龍蝦的神經系統中有一種特殊的突觸，這種突觸間隙極小，僅有2～3 nm。帶電離子可通過相鄰細胞膜上的蛋白質通道直接傳遞信號。下列相關說法錯誤的是(　　)
A．信號在該突觸中的傳遞方向可能是雙向的
B．該突觸結構可能有利于動物對傷害性刺激快速作出反應
C．信號在該突觸中的傳遞體現了細胞膜具有信息交流功能
D．信號在該突觸中的傳遞依賴于細胞膜的流動性
D　[由于突觸間隙極小，且帶電離子和局部電流可通過相鄰細胞膜上的蛋白質通道直接傳遞信號，則信號在該突觸中不需要轉換為化學信號，因此傳遞方向可能是雙向的，A正確。由于信號在突觸間傳遞無須轉換，則信號的傳遞速度快，時間短，因此該突觸結構可能有利于動物對傷害性刺激快速作出反應，B正確。該信號的傳遞中所利用的蛋白質通道，屬于兩個細胞間所形成的進行信息交流的通道，體現了細胞膜具有信息交流功能，C正確。信號在該突觸中的傳遞未體現胞吞、胞吐、細胞融合等現象，因此未體現細胞膜的流動性，D錯誤。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：帶電離子可通過相鄰細胞膜上的蛋白質通道
信息2：細胞膜的流動性
信息轉化 1.蛋白質通道可使帶電離子快速通過，從而傳導電信號
2.細胞膜的流動性體現在磷脂分子和大多數蛋白質分子都可以運動
素養考查 生命觀念：結構與功能觀 科學思維：抽象概括能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
根據磷脂分子特點和磷脂雙分子層特點，推測該通道蛋白的親水、疏水特點為位于細胞膜兩側的部位具有親水性，中間部位具有疏水性。
考向一　細胞膜的結構和功能分析
1．(2022·河北卷，1)關于細胞膜的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流
B．細胞膜上多種載體蛋白協助離子跨膜運輸
C．細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質中
D．細胞膜上多種蛋白質參與細胞間信息交流
C　[在分泌蛋白的合成和分泌過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細胞膜中，此過程細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細胞膜上多種載體蛋白協助不同的離子跨膜運輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層的分布是不對稱、不均勻的，或鑲、或嵌、或貫穿于磷脂雙分子層，C錯誤；細胞膜上多種蛋白質與糖類結合，形成糖蛋白。糖蛋白與細胞表面的識別功能有密切關系，參與細胞間的信息交流，D正確。]
2．哺乳動物成熟紅細胞沒有細胞核和具膜的細胞器，是研究膜結構功能的常用材料。當成熟紅細胞破裂時，仍然保持原本的基本形狀和大小，這種結構稱為紅細胞影，其部分結構如下圖所示。研究人員用不同的試劑分別處理紅細胞影，結果如下表。
實驗處理 蛋白質種類 處理后紅細胞影的形狀
A B C D E F
試劑甲處理后 ＋ ＋ ＋ ＋ － － 變得不規則
試劑乙處理后 － － ＋ ＋ ＋ ＋ 還能保持
(“＋”表示有，“－”表示無)
分析錯誤的是(　　)
A．膜上有多種蛋白質，其中B蛋白與多糖結合，主要與細胞膜的信息交流功能有關
B．A和G蛋白均與跨膜運輸有關，G蛋白發揮作用需要紅細胞無氧呼吸產生的ATP
C．紅細胞通過主動運輸排出Na＋吸收K＋，維持紅細胞內高K＋低Na＋的離子濃度梯度
D．由表中結果推測，對維持紅細胞影的形狀起重要作用的蛋白質是A和B
D　[據圖分析可知，構成紅細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，膜上有多種蛋白質，其中B蛋白與多糖結合，主要與細胞膜的信息交流功能有關，A正確；據圖分析可知，A和G蛋白均與跨膜運輸有關，G主要功能是利用紅細胞無氧呼吸產生的ATP供能，通過主動運輸方式排出Na＋吸收K＋，從而維持紅細胞內高K＋低Na＋的離子濃度梯度，B、C正確；由表中結果可知，試劑甲處理后由于缺少E、F蛋白質，紅細胞影變得不規則，因此判斷E、F對維持紅細胞影的形狀起重要作用，D錯誤。]
考向二　與細胞膜有關的實驗探究
3．(2022·重慶南開中學模擬)去垢劑是一端親水、一端疏水的兩性小分子。下圖為去垢劑處理細胞膜的過程，相關敘述錯誤的是(　　)
A．去垢劑不能破壞細胞膜的結構
B．組成細胞膜的磷脂和大部分蛋白質可運動
C．去垢劑能代替脂質分子支持和穩定去膜狀態下膜蛋白的結構
D．去垢劑與膜蛋白相互作用可能會影響膜蛋白提純
A　[去垢劑是一端親水、一端疏水的兩性小分子，據圖可知，去垢劑能與細胞膜上蛋白質結合，破壞細胞膜的結構，造成細胞損傷、功能喪失，A錯誤；組成細胞膜的磷脂和大部分蛋白質可運動，所以細胞膜具有一定的流動性，B正確；去垢劑和磷脂分子都是一端親水、一端疏水，因此去垢劑能代替脂質分子支持和穩定去膜狀態下膜蛋白的結構，C正確；據圖可知，去垢劑能與細胞膜上的蛋白質結合，所以去垢劑與膜蛋白相互作用可能會影響膜蛋白提純，D正確。]
4．(2022·遼寧義縣高三檢測)對玉米種子的實驗處理方法和觀察到的現象如下，該實驗結果說明(　　)
實驗處理 將玉米種子浸泡15 h，從中央切開后用稀釋紅墨水染色 將玉米種子煮熟，從中央切開后用稀釋紅墨水染色
實驗現象 胚細胞著色非常淺 胚細胞著色深
A．細胞膜具有控制物質進出細胞的作用
B．紅墨水容易進出玉米細胞
C．細胞膜具有全透性
D．活細胞的細胞膜具有控制物質進出細胞的作用
D　[活細胞的細胞膜具有控制物質進出細胞的功能，可以按照生命活動的需要有選擇地吸收物質，紅墨水不是胚細胞生長的必需物質，所以不能或很少通過活細胞膜進入胚細胞，胚細胞著色淺；而煮熟的胚細胞已經死亡，其細胞膜失去選擇透過性而變成了全透性膜，紅墨水進入細胞，所以胚細胞著色深，D正確，A、B、C錯誤。]
考點二　細胞核的結構和功能
1．細胞核的功能及功能探究
(1)
(2)功能探究
①黑白美西螈核移植實驗
②蠑螈受精卵橫縊實驗
③變形蟲切割實驗
④傘藻嫁接與核移植實驗
2．細胞核的結構
(1)上述結構中核膜、核仁在細胞周期中表現為周期性地消失和重建。
(2)核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝的關系：代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞中，核孔數量多，核仁較大。
(3)哺乳動物成熟的紅細胞、高等植物成熟的篩管細胞等無細胞核，既不能生長也不能分裂；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。
(4)有些細胞不只具有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核，人的骨骼肌細胞中的細胞核多達數百個。
【拾遺補缺】
(1)源于必修1 P57“科學方法”：模型分為物理模型(如DNA雙螺旋結構模型)、概念模型(如種群的概念)和數學模型(如“J”形曲線、“S”形曲線，公式、表格等)。
(2)源于必修1 P57“探究·實踐”：在設計并制作細胞模型時，科學性、準確性是第一位的，其次才是模型的美觀與否。
(1)核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出(　　)
(2)染色體和染色質只是形態不同，而成分完全相同(　　)
(3)細胞核是細胞的代謝中心(　　)
(4)所有的真核細胞都有細胞核，且只有一個核(　　)
(5)細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，所以要在細胞的最中央(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
[典例剖析]
(2022·淄博模擬)核膜主要由外核膜、內核膜、核孔復合體和核纖層構成。核纖層緊貼內核膜，是一層由纖維蛋白構成的網狀結構。如圖表示細胞周期中核膜和核纖層的動態變化過程，下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．核內合成的tRNA運出細胞核與核孔復合體有關
B．核纖層的解體和重新組裝可能通過核纖層蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾實現
C．分裂末期，結合有核纖層蛋白的核膜小泡在染色質周圍聚集并融合成新的核膜
D．核纖層蛋白形成骨架結構支撐于內、外核膜之間，維持細胞核的正常形態
D　[核孔復合體是蛋白質、RNA等大分子出入細胞核的通道，所以tRNA運出細胞核與核孔復合體有關，A正確；核纖層的解體和重新組裝可能通過核纖層蛋白的磷酸化與去磷酸化修飾實現，B正確；分裂末期，結合有核纖層蛋白的核膜小泡在染色體周圍聚集并融合成新的核膜，同時染色體解螺旋恢復成染色質狀態，C正確；由圖示可知，核纖層蛋白位于內核膜一側，D錯誤。]
【名師點撥】　掌握信息轉化能力
信息提取 信息1：核纖層緊貼內核膜
信息2：核內合成的tRNA
信息3：題圖
信息轉化 1.核纖層蛋白位于內核膜一側
2.tRNA屬于大分子
3.核膜、核纖層在細胞周期中發生解體與重新組裝
素養考查 生命觀念：結構與功能觀 科學思維：比較與分析能力、建構模型能力
【角度轉換】　提升語言表達能力
如何驗證細胞分裂時子細胞的核膜有來自母細胞的核膜成分？將母細胞的核膜用放射性同位素標記，觀察子細胞的核膜是否有放射性。
考向一　細胞核的結構和功能的辨析
5．(2022·海南卷，4)肌動蛋白是細胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin－1是一種能與肌動蛋白相結合的蛋白質，介導肌動蛋白進入細胞核。Cofilin－1缺失可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．肌動蛋白可通過核孔自由進出細胞核
B．編碼Cofilin－1的基因不表達可導致細胞核變形
C．Cofilin－1缺失可導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力
D．Cofilin－1缺失會影響細胞核控制細胞代謝的能力
A　[核孔具有選擇透過性，肌動蛋白不能通過核孔自由進出細胞核，肌動蛋白進入細胞核需要Cofilin－1的介導，A錯誤；編碼Cofilin－1的基因不表達，Cofilin－1缺失，可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常，B正確；Cofilin－1缺失可導致肌動蛋白不能進入細胞核，從而引起細胞核變形，可能會導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力，C正確；Cofilin－1缺失會導致染色質功能異常，染色質上含有控制細胞代謝的基因，從而影響細胞核控制細胞代謝的能力，D正確。]
6．(2022·遼寧縣級高中協作體高三期末)親核蛋白如核糖體蛋白、染色體蛋白等需要核定位信號(NLS)的引導才能進入細胞核，核定位信號(NLS)是一小段氨基酸序列且不會被切除，個別沒有NLS的核蛋白也能進入細胞核，但是這些蛋白質必須和具有NLS的蛋白質結合才能進入，在細胞分裂形成新細胞后，原有的核內蛋白質會重新定位到新細胞核內。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A．核定位信號是親核蛋白進入細胞核所必需的
B．核糖體蛋白在核仁處合成，與核糖體一起通過核孔來回穿梭
C．染色體蛋白與DNA等組成染色體，DNA是遺傳信息的載體
D．若核定位信號未被切除，則原有的核內蛋白質會重新定位到新細胞核內
B　[分析題意可知，個別沒有NLS的親核蛋白必須和具有NLS的蛋白質結合才能進入細胞核，故核定位信號是親核蛋白進入細胞核所必需的，A正確；核糖體蛋白是在細胞質基質中的核糖體上合成的，通過核孔運輸，進入細胞核內，促進核糖體大、小亞基的合成、裝配，最終再通過核孔運出細胞核，小亞基和大亞基在細胞質基質中組裝成核糖體，B錯誤；細胞核中能被堿性染料染成深色的物質叫做染色體，它主要由DNA和染色體蛋白質兩種物質組成，染色體是遺傳物質的載體，DNA是遺傳信息的載體，C正確；核定位信號(NLS)可保證整個蛋白質能夠通過核孔復合體轉運至細胞核內，在細胞分裂形成新細胞時，要形成新的細胞核，故若核定位信號未被切除，則原有的核內蛋白質會重新定位到新細胞核內，D正確。]
【易錯提醒】　關注細胞核的5個易錯點
考向二　細胞核功能的實驗探究
7．(2022·三湘名校教育聯盟聯考)將變形蟲切割為有核和無核兩部分，在培養液中培養一段時間后觀察，有核部分恢復了原來的完整結構，并且還能增殖，而無核部分退化消失。下列敘述錯誤的是(　　)
A．變形蟲有核部分含有核DNA，能夠控制有核部分的結構修復
B．變形蟲無核部分因失去細胞核，無法進行核質間的物質交換
C．該實驗結果表明細胞正常的生命活動與細胞的完整程度無關
D．該實驗結果可以作為細胞核控制著細胞代謝和遺傳的支撐實例
C　[變形蟲有核部分含有遺傳物質核DNA，一段時間恢復了原來的完整結構，而無核部分退化消失，說明核DNA能夠控制有核部分的結構修復，A正確；變形蟲無核部分因失去細胞核，無法進行核質間的物質交換和信息交流，B正確；雖然有核部分能夠恢復完整結構，但無核部分則退化消失，不能恢復到原來的完整結構，更不能增殖，均說明了細胞正常的生命活動與細胞完整情況有關，C錯誤；變形蟲有核部分恢復了原來的完整結構，并且還能增殖，能夠作為細胞核控制著細胞代謝和遺傳的支撐實例，D正確。]
8．(多選)以動物的受精卵為實驗材料進行以下實驗，下列有關分析錯誤的是(　　)
A．實驗①和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性
B．實驗②和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性
C．該實驗可以證明細胞核的功能
D．該實驗結果可以說明細胞只有保持結構完整性才能正常進行各項生命活動
ABC　[實驗①和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性，A錯誤；實驗②和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性，B錯誤；該實驗可以證明細胞核和細胞質都不能單獨存活，細胞只有保持結構完整性才能正常進行各項生命活動，C錯誤，D正確。]
【歸納總結】　全面理解細胞的“整體性”
(四)膜蛋白的種類與功能
1．運輸功能——膜轉運蛋白
膜轉運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種。載體蛋白是多次跨膜蛋白，能與特定的溶質分子結合，通過自身構象的改變來介導溶質分子跨膜運轉，載體蛋白分別在協助擴散和主動運輸中發揮作用。參與協助擴散的載體蛋白能加快物質從自由能高向自由能低的一側跨膜運輸，而對運轉分子不做任何共價修飾。
2．識別功能——受體蛋白
對于多細胞生物而言，細胞間的通訊方式以分泌化學信號分子進行信息交流為最普遍。信號分子(配體)根據其溶解性可以分為兩類：親脂類信號分子(甾類激素和甲狀腺素，可穿越細胞膜)和親水類信號分子(神經遞質、生長因子、多數激素，不可穿越細胞膜)。
3．連接功能
通過一些特定膜蛋白，將相鄰細胞的細胞膜相互聯系，協同作用。主要有三種方式：一是緊密連接，通過排列成串的跨膜蛋白(如封閉蛋白)形成“焊接線”，使相鄰的細胞膜緊緊靠在一起，沒有間隙，以阻止可溶性物質甚至水分子沿細胞間隙進入體內，起重要的封閉作用。二是錨定連接，如橋粒蛋白在兩個細胞間形成紐扣式的結構以將相鄰細胞連在一起，進而使細胞群體、組織和器官保持高度有序、堅挺；三是通訊連接，如動物細胞膜上的連接子(由6個跨膜蛋白環繞而成)，中心形成直徑約為1.5 nm的孔道，即細胞質通道，可使相鄰細胞之間的離子、核苷酸等小分子通過從而實現通訊聯系。
4．催化功能——酶
原核生物由于沒有復雜的細胞器，因此許多功能都是由細胞膜來承擔的。在其細胞膜上往往分布有各種代謝所需要的酶，可見膜蛋白賦予原核細胞膜功能上的多樣化是區別于真核細胞的一個顯著的特征。
5．保護功能——糖蛋白
細胞膜上的糖類，除少數與膜脂結合外，多數形成糖蛋白。由于糖蛋白的高粘度性，可以成為細胞表層的潤滑劑，防止蛋白水解酶的水解作用。同時，也可以防止細菌、病毒的侵襲。因此，得名“糖被”。事實上，糖蛋白的功能是多樣化的，前面提及的載體蛋白、受體蛋白往往也是糖蛋白。除此以外，一些糖蛋白還是細胞血型物質的基本成分，免疫識別的分子基礎。
6．運動功能——微管蛋白
由微管蛋白構成的鞭毛和纖毛作為細胞表面的特化結構，可使細胞運動，或通過促進細胞表面液體的流動，攝取食物或清除細胞表面的異物。
[對點訓練]
1．(2022·南京高三檢測)鈉－鉀ATP酶(Na＋/K＋－ATPase)存在于大多數動物細胞膜上，能夠利用ATP水解釋放的能量，將細胞內的Na＋泵出細胞外，而相應地將細胞外K＋泵入細胞內，從而維持膜內外一定的電化學梯度。該電化學梯度能驅動葡萄糖協同轉運載體以同向協同轉運的方式將葡萄糖等有機物轉運入細胞內，然后由膜上的轉運載體GLUT2轉運至細胞外液，完成對葡萄糖的吸收。下圖為人小腸上皮細胞吸收葡萄糖的過程示意圖，下列相關分析正確的是(　　)
A．圖示細胞吸收和釋放Na＋的方式均屬于主動運輸
B．圖示細胞吸收和釋放葡萄糖的方式均屬于協助擴散
C．圖示細胞的膜蛋白有催化、運輸、信息交流等功能
D．圖示的Na＋/K＋－ATPase也存在于神經元細胞膜上
D　[圖示細胞中釋放Na＋是由細胞內的低濃度梯度到細胞外的高濃度梯度，同時伴隨著ATP水解并利用其釋放的能量，因此釋放Na＋的方式是主動運輸，但吸收Na＋的過程需要載體并由高濃度向低濃度方向轉運，因此是協助擴散的方式，A錯誤；葡萄糖由腸腔轉移到小腸上皮細胞通過Na＋形成的電化學梯度驅動，由葡萄糖協同轉運載體轉運，是一種主動運輸的方式，而通過GLUT2將細胞內的葡萄糖轉移到細胞外液的內環境中的方式是協助擴散，B錯誤；圖中所示的膜蛋白Na＋/K＋－ATPase能夠催化ATP的水解，同時轉運Na＋和K＋，因此具有催化作用和運輸作用，但圖示過程并未提到具有信息交流功能的膜蛋白——受體蛋白，因此圖中膜蛋白沒有信息交流的作用，C錯誤；Na＋/K＋－ATPase存在于大多數的動物細胞中，負責轉運Na＋和K＋，同時水解ATP為其提供能量，維持細胞膜內外的電化學梯度，因此可推測該蛋白質也存在于神經元細胞膜上，D正確。]
2．(2022·海南卷，16)細胞膜上存在的多種蛋白質參與細胞的生命活動。回答下列問題。
(1)細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現出細胞膜具有的功能特性是________________。
(2)細胞膜上的水通道蛋白是水分子進出細胞的重要通道，水分子借助水通道蛋白進出細胞的方式屬于____________。
(3)細胞膜上的H＋ ATP酶是一種轉運H＋的載體蛋白，能催化ATP水解，利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的pH__________；此過程中，H＋ ATP酶作為載體蛋白在轉運H＋時發生的變化是____________________________________________________________。
(4)細胞膜上的受體通常是蛋白質。人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結合時，會引起靶細胞產生相應的生理變化，這一過程體現的細胞膜的功能是______________________。
(5)植物根細胞借助細胞膜上的轉運蛋白逆濃度梯度吸收磷酸鹽，不同溫度下吸收速率的變化趨勢如圖。與25 ℃相比，4 ℃條件下磷酸鹽吸收速率低的主要原因是_______________________。
答案　(1)選擇透過性　(2)協助擴散　(3)下降　空間結構(自身構象)發生改變　(4)進行細胞間的信息交流　(5)植物根細胞吸收磷酸鹽為主動運輸，主動運輸需要細胞呼吸供能，而溫度降低會導致呼吸酶的活性降低，進而降低細胞呼吸速率，最終降低了磷酸鹽的吸收速率
解析　(2)水分子借助細胞膜上的水通道蛋白進出細胞，這種借助膜上轉運蛋白順濃度梯度進出細胞的物質擴散方式稱為協助擴散(易化擴散)。(3)細胞膜上的H＋ ATP酶能利用ATP水解釋放的能量將H＋泵出細胞，導致細胞外的H＋增多，pH下降；載體蛋白在每次轉運時都會發生自身構象的改變。(4)胰島B細胞分泌的胰島素隨血液到達全身各處，與靶細胞的細胞膜表面的受體結合，將信息傳遞給靶細胞，引起靶細胞產生相應的生理變化，體現了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能。(5)見答案。
1．(2022·廣東卷，7)擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結構，功能是協助mRNA轉移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于(　　)
A．細胞核 B．細胞質
C．高爾基體 D．細胞膜
A　[分析題意，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協助mRNA轉移的，mRNA是轉錄的產物、翻譯的模板，故可推測其轉移方向是從細胞核內通過核孔到細胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細胞，不能協助mRNA轉移，mRNA會聚集在細胞核中，A正確。]
2．(2022·浙江6月選考，15)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是(　　)
A．核被膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定
B．核被膜上有核孔復合體，可調控核內外的物質交換
C．核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關
D．染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體
B　[核被膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內環境的相對穩定，A錯誤；核被膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤。]
3．(2021·北京卷，2)下圖是馬鈴薯細胞局部的電鏡照片，1～4均為細胞核的結構，對其描述錯誤的是(　　)
A．1是轉錄和翻譯的場所
B．2是核與質之間物質運輸的通道
C．3是核與質的界膜
D．4是與核糖體形成有關的場所
A　[1是染色質，細胞核是DNA復制和轉錄的主要場所，翻譯的場所是核糖體，A錯誤；2是核孔，核孔是核與質之間物質運輸的通道，具有選擇透過性，B正確；3是核膜，是核與質的界膜，為細胞核提供了一個相對穩定的環境，C正確；4是核仁，真核細胞中核仁與核糖體的形成有關，D正確。]
4．(2021·河北卷，2)關于細胞核的敘述，錯誤的是(　　)
A．有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現
B．蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛
C．許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核
D．細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出
D　[在有絲分裂前期，核膜、核仁消失，在有絲分裂后期，核膜、核仁重新出現，故在有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現，A正確；蛋白質合成的場所是核糖體，蛋白質合成活躍的細胞，需要大量的核糖體，而核糖體的形成與核仁有關，所以核仁代謝活動旺盛，B正確；蛋白質合成的場所是核糖體，核糖體分布在細胞質中，基因主要存在于細胞核中，故對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質中合成后，經核孔進入細胞核，C正確；RNA是以DNA為模板轉錄形成的，DNA主要存在于細胞核，在細胞質中的線粒體和葉綠體中也有少量的DNA，這些DNA也能作為模板轉錄合成RNA，所以細胞質中的RNA主要在細胞核中合成，經核孔輸出，D錯誤。]
5．(2021·浙江6月選考，4)質膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是(　　)
A．磷脂和糖脂分子形成的脂雙層是完全對稱的
B．膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性
C．物質進出細胞方式中的被動轉運過程與膜蛋白無關
D．有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內外的化學信號
D　[脂雙層是指磷脂雙分子層，不包括膜蛋白，是在有水的環境中自發形成的，由磷脂分子的物理性質和化學性質決定的，但具有識別作用的糖脂分子只分布在質膜的外側，故脂雙層是不完全對稱的，A錯誤；磷脂的尾部與膽固醇一起存在于脂雙層內部，而非鑲嵌或貫穿在膜中，且由于膽固醇是“剛性的”，會限制膜的流動性，B錯誤；物質進出細胞方式中的被動轉運包括擴散、滲透和易化擴散，其中易化擴散需要載體蛋白，即與膜蛋白有關，C錯誤；有些膜蛋白起著細胞標志物的作用，能識別并接受來自細胞內外的化學信號，D正確。

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