内容正文:
第05讲 细胞膜和细胞核
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞膜的结构和功能
【题型二】细胞核的结构和功能
【题型三】细胞核功能的探究实验
02 能力突破练(新考法+新情景+新思维)
03 高考溯源练(含2025高考真题)
题型一 细胞膜的结构和功能
1.下图是细胞膜的功能之一,下列说法错误的是( )
A.①可以是激素,通过血液运输到全身各处
B.②是受体,与激素结合将信息传递给靶细胞
C.图示体现了细胞膜能够控制物质进出细胞
D.图示体现了细胞膜能够进行细胞间信息交流
2.细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A.细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子一般不能通过
B.若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C.科学家用荧光标记技术标记葡萄糖,发现标记物可在细胞间转移,可以推测标记物很可能是通过连接子运输的
D.图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
3.下图是细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.功能②对物质进出细胞的控制是绝对的
C.胰岛素调控生命活动可用功能③表示
D.相邻的细胞间可通过功能④进行信息交流
4.细胞膜既是将细胞内部与外界隔开的屏障,也是细胞与外界进行物质交换的门户。下图为细胞膜的结构模式图。下列叙述错误的是( )
A.①表示糖被,与细胞间信息交流密切相关
B.细胞膜及其他生物膜的主要成分都是②③
C.细胞膜上蛋白质的不对称分布,利于信息识别与传递
D.细胞膜上蛋白质的结构可能随温度、pH的改变而改变
5.下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述,错误的是( )
A.细胞膜是细胞的边界,具有选择透过性
B.细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子呈对称分布
C.构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
D.细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关
6.细胞的边界是细胞膜,也叫质膜。下列关于细胞膜结构和功能的叙述中,错误的是( )
A.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端
B.构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动
C.细胞膜外表面的糖被与细胞识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
D.细胞膜对物质进入细胞具有控制作用,环境中对细胞有害的物质不能进入细胞
7.图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列叙述不正确的是( )
A.①由蛋白质和胆固醇组成,与细胞识别有关
B.②的种类繁多,参与细胞膜的各种主要功能
C.②③都可以移动,符合细胞膜的流动镶嵌模型特点
D.③构成了细胞膜基本骨架,组成元素有C、H、O、N、P
8.胆固醇与磷脂参与构成细胞膜和脂质体,脂质体可作为药物的运载体,如下图。下列叙述错误的是( )
A.脂溶性药物存在于甲处
B.脂质体可通过膜融合方式将药物运入细胞
C.组成胆固醇和磷脂的化学元素均有C、H、O
D.脂质体表面连接的抗体可提高其靶向性
9.人体的成熟红细胞通常呈现双凹圆盘状。红细胞可改变自身形状并通过狭窄毛细血管,这一特性对血液循环和氧气输送至关重要。下列叙述错误的是( )
A.红细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.人体成熟红细胞中单层磷脂面积约为红细胞表面积的两倍
C.红细胞生命活动所需的能量主要来自该细胞线粒体
D.红细胞形态的转变表明细胞膜具有一定的流动性
(不定项)10.脂筏是细胞膜上富含胆固醇的区域。这些区域更有秩序且流动性相较于周围较小。脂筏参与信号转导等过程;图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP,从而引发生物学效应。下列说法正确的是( )
A.脂筏区的特点保留了细胞膜上分子具有流动性的结论
B.脂筏区细胞膜外侧的糖基化程度高于膜内侧
C.脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域
D.信息分子结合受体引发cAMP产生的过程体现微量高效性
题型二 细胞核的结构和功能
11.核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述正确的是( )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系
B.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C.非洲爪蟾NPC只允许大分子物质通过
D.NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、DNA等大分子的进出具有选择作用,且不消耗能量
12.如图表示某生物细胞中细胞核及其周围的结构。下列叙述正确的是( )
A.细胞核是细胞代谢的主要场所
B.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质出入细胞核的通道
C.rRNA和蛋白质在核仁中合成并组装成核糖体
D.该细胞不可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞
13.在真核生物的细胞核膜上锚定着一种大型蛋白复合物—核孔复合体(NPC),它是实现核内外物质运输的双向通道。下列相关的叙述正确的是( )
A.细胞核中含染色质、核仁、核基质等结构,是细胞代谢的主要场所
B.细胞核与细胞质间的蛋白质、RNA等大分子物质的交换依赖NPC
C.细胞核的核膜有4层磷脂分子层,膜外与细胞膜直接相连
D.核膜上的NPC数量较少时,细胞代谢较强
14.如图表示动物细胞核的结构模式图,数字编号代表相应的结构。下列相关叙述正确的是( )
A.动物细胞的遗传物质主要储存在结构①中
B.结构②与大肠杆菌细胞内核糖体的形成有关②
C.结构④是包括DNA在内的大分子进出细胞核的通道③~④
D.结构③具有选择透过性,而结构④不具有选择透过性
15.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。如图为细胞核的结构示意图,图中的数字编号代表相应的结构。下列叙述正确的是( )
A.结构①在细胞分裂过程中会发生形态的周期性改变
B.结构②和③因具有选择透过性而允许部分大分子物质通过
C.人体成熟红细胞通过结构③来实现核质之间的物质交换
D.代谢越旺盛的细胞,④的数目越多
16.下列有关图中的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B.细胞分裂过程中可能会出现①周期性的出现和消失
C.该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D.②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过0层膜结构
题型三 细胞核功能的探究实验
17.伞藻是一种单细胞绿藻,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.伞藻以细胞核中DNA为主要遗传物质
B.核移植实验的结果可以说明伞帽形态与细胞核有关
C.嫁接实验的结果为①②分别是菊花形帽、伞形帽,说明伞帽形态与细胞核有关
D.移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,说明细胞核是细胞代谢中心
18.为探究伞藻的伞帽形状是否是由假根中的细胞核决定的,科学家利用菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻分别进行了嫁接实验和核移植实验。下列有关实验操作与结果的叙述,错误的是( )
A.伞藻的嫁接实验结果说明细胞核是决定伞帽形态的唯一结构
B.核移植实验中,若细胞核去除后过长时间未接入新核,可能会导致伞藻死亡
C.核移植实验的操作可以有效避免假根中细胞质对实验结果的影响
D.核移植实验的自变量是细胞核的来源,因变量是新长出的伞帽的形状
(不定项)19.现有两个实验:
I.科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈全部是黑色的。
Ⅱ.科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果发现有核的一半能分裂,无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤到无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。
根据上述实验,下列相关叙述正确的是( )
A.实验I说明美西螈皮肤颜色可受胚胎细胞的细胞核控制
B.为增强实验的说服力,实验Ⅰ还应增设一个对照实验
C.实验Ⅱ的结果表明细胞核与细胞的分裂分化有关
D.实验I和实验Ⅱ都说明细胞的所有生命活动和细胞核密不可分
(不定项)20.如图所示实验操作及结果为科学家利用变形虫进行的实验。下列相关叙述错误的是( )
A.乙组变形虫去除细胞核后可以长期存活
B.乙组实验说明细胞核中被标记的物质不可以进入细胞质
C.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
D.放射性物质的分布情况可能与核孔直接相关
1.已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,其进入细胞后可专一性地抑制核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系,某小组取生物毒素a、蛋白质b和c(c是由a经高温加热处理获得,糖链不变)三种样品蛋白,分别加入三组等量的癌细胞培养物中适当培养后,检测癌细胞内样品蛋白的含量和细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.a组细胞内的蛋白质合成量多于c组而导致细胞活力下降
B.糖蛋白进入细胞的过程与细胞膜的流动性无关
C.癌细胞活力下降与生物毒素a中的蛋白质空间结构以及糖链的综合作用有关
D.变性后的糖蛋白无法通过糖链与受体的结合而进入细胞
2.细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙来回扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A.膜的基本骨架内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不易通过
B.若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧,能验证紧密连接的屏障功能
C.若连接子蛋白磷酸化,其通透性可能增强,允许离子、信息分子等物质通过
D.图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
3.细胞膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。胆固醇分子与磷脂分子的结合程度、 磷脂分子中脂肪酸链的不饱和度都是影响磷脂分子侧向移动的因素; 而位于磷脂双分子层间的磷脂转 运酶可通过水解 ATP, 将具有特定头部基团的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧, 完成内外翻动, 实现 膜弯曲或分子重排 。下列叙述正确的是( )
A.温度变化通过直接影响磷脂分子的内外翻动影响膜的流动性
B.细胞膜的不对称性仅与膜两侧蛋白质的不均匀分布有关
C.磷脂转运酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内, 尾部在膜外
D.抑制磷脂转运酶基因的表达, 可能会降低浆细胞分泌抗体的功能
4.核膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成,其膜上的核孔复合体从功能上来讲可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下图表示的是信号介导的核输入与输出过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.由图可知核孔复合体孔径较大,对物质进出核孔不具有选择性
B.通过核孔复合体运输的物质需要消耗ATP的能量
C.核膜把细胞质与核质分开,其由4层磷脂分子层构成
D.某些小分子物质可以自由通过核孔复合体
1.(2025·广东·高考真题)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是( )
A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
2.(2024·广西·高考真题)科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.高浓度PEG使细胞活力显著下降
B.随着PEG浓度增加,eATP和iATP总量持续增加
C.iATP相对水平越高,说明细胞膜的通透性越小
D.在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
3.(2024·湖南·高考真题)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
4.(2022·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
5.(2021·浙江·高考真题) 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.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关
D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
6.(2009·山东·高考真题)真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是
A.胰岛细胞 B.造血干细胞 C.癌细胞) D.口腔上皮细胞
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第05讲 细胞膜和细胞核
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞膜的结构和功能
【题型二】细胞核的结构和功能
【题型三】细胞核功能的探究实验
02 能力突破练(新考法+新情景+新思维)
03 高考溯源练(含2025高考真题)
题型一 细胞膜的结构和功能
1.下图是细胞膜的功能之一,下列说法错误的是( )
A.①可以是激素,通过血液运输到全身各处
B.②是受体,与激素结合将信息传递给靶细胞
C.图示体现了细胞膜能够控制物质进出细胞
D.图示体现了细胞膜能够进行细胞间信息交流
【答案】C
【分析】图示表示内分泌细胞分泌的物质①经过血液运输,再作用于靶细胞的过程,②表示受体,体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用。
【详解】A、①可以是激素,由内分泌细胞分泌,随血液运输到全身各处,A正确;
B、②表示受体,与激素结合将信息传递给靶细胞,B正确;
CD、图示体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的作用,而并未体现细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,C错误,D正确。
故选C。
2.细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙互相扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A.细胞膜内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子一般不能通过
B.若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧能验证紧密连接的屏障功能
C.科学家用荧光标记技术标记葡萄糖,发现标记物可在细胞间转移,可以推测标记物很可能是通过连接子运输的
D.图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
【答案】B
【分析】流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,生物膜的功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞膜由磷脂双分子层构成,内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子一般不能自由通过,需要借助转运蛋白等,A正确;
B、紧密连接具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙来回扩散,若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧,只能说明示踪物不能通过某种方式从A到B,但不能直接验证是紧密连接的屏障功能,因为有可能存在其他因素阻止示踪物通过,B错误;
C、葡萄糖是水溶性分子,科学家用荧光标记技术标记葡萄糖,发现标记物可在细胞间转移,由于连接子是亲水性孔道,所以可以推测标记物很可能是通过连接子运输的,C正确;
D、相邻两个细胞之间可形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,通讯连接的结构单位是连接子,连接子由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,所以图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似,D正确。
故选B。
3.下图是细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列说法错误的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.功能②对物质进出细胞的控制是绝对的
C.胰岛素调控生命活动可用功能③表示
D.相邻的细胞间可通过功能④进行信息交流
【答案】B
【详解】
4.细胞膜既是将细胞内部与外界隔开的屏障,也是细胞与外界进行物质交换的门户。下图为细胞膜的结构模式图。下列叙述错误的是( )
A.①表示糖被,与细胞间信息交流密切相关
B.细胞膜及其他生物膜的主要成分都是②③
C.细胞膜上蛋白质的不对称分布,利于信息识别与传递
D.细胞膜上蛋白质的结构可能随温度、pH的改变而改变
【答案】A
【分析】分析题图:①表示糖蛋白;②表示蛋白质,③表示磷脂分子,④表示磷脂双分子层。
【详解】A、分析题图可知,①表示蛋白质和糖类分子构成的糖蛋白,而糖被是指细胞膜表面的糖类分子,A错误;
B、②表示蛋白质,③表示磷脂分子,生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,B正确;
C、细胞膜上蛋白质的不对称分布,利于信息识别与传递,C正确;
D、温度、pH会影响蛋白质的结构,D正确。
故选A。
5.下列有关细胞膜的组成、结构和功能的叙述,错误的是( )
A.细胞膜是细胞的边界,具有选择透过性
B.细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子呈对称分布
C.构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动
D.细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关
【答案】B
【分析】生物膜系统
1、概念:内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。
2、功能:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所。(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
【详解】A、细胞膜是细胞的边界,具有选择透过性,磷脂分子层选择脂溶性物质,阻止其他物质进出细胞,蛋白质可以选择特定的物质进出细胞,A正确;
B、细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都呈不对称分布,B错误;
C、构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,导致细胞膜具有一定的流动性,C正确;
D、蛋白质是生命活动的承担者,细胞膜上蛋白质的种类和数量与细胞膜功能的复杂程度有关,D正确。
故选B。
6.细胞的边界是细胞膜,也叫质膜。下列关于细胞膜结构和功能的叙述中,错误的是( )
A.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端
B.构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动
C.细胞膜外表面的糖被与细胞识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
D.细胞膜对物质进入细胞具有控制作用,环境中对细胞有害的物质不能进入细胞
【答案】D
【分析】流动镶嵌模型内容:
1、磷脂双分子层构成了生物膜的基本骨架。
2、生物膜的基本支架不是静止的,磷脂双分子层具有流动性。
3、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,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,表现出分布的不对称性。
4、大多数蛋白质分子也是可以运动的。
5、在细胞膜的外表,有一层由细胞膜 上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白,叫做糖被。有些多糖与磷脂结合形成糖脂。
【详解】A、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架,其内部由磷脂分子的疏水尾部相对排列,A正确;
B、磷脂分子具有流动性,可侧向移动;膜中的蛋白质分子多数呈镶嵌状态,也能运动,体现膜的流动性,B正确;
C、细胞膜外表面的糖蛋白(糖被)参与细胞识别(如免疫识别)和细胞间信息传递(如激素与受体结合),C正确;
D、细胞膜控制物质进出的能力是相对的,某些有害物质(如脂溶性毒素、病毒等)仍可能通过自由扩散或胞吞进入细胞,D错误;
故选D。
7.图是细胞膜的亚显微结构模式图,①~③表示构成细胞膜的物质,下列叙述不正确的是( )
A.①由蛋白质和胆固醇组成,与细胞识别有关
B.②的种类繁多,参与细胞膜的各种主要功能
C.②③都可以移动,符合细胞膜的流动镶嵌模型特点
D.③构成了细胞膜基本骨架,组成元素有C、H、O、N、P
【答案】A
【分析】据图分析,图中①是糖蛋白,②是蛋白质,③是磷脂双分子层,因上侧存在糖蛋白,故上侧是细胞膜外侧。
【详解】A、图中①是糖蛋白,由蛋白质和糖类组成,与细胞识别有关,A错误;
B、②表示膜蛋白,功能越复杂的细胞膜,膜蛋白的种类和数量就越多,B正确;
C、由于构成生物膜的③磷脂分子和大部分②蛋白质分子还可以运动的,所以生物膜的结构特点是具有一定的流动性,C正确;
D、③磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部组成,磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架,磷脂分子的元素组成为C、H、O、N、P,D正确。
故选A。
8.胆固醇与磷脂参与构成细胞膜和脂质体,脂质体可作为药物的运载体,如下图。下列叙述错误的是( )
A.脂溶性药物存在于甲处
B.脂质体可通过膜融合方式将药物运入细胞
C.组成胆固醇和磷脂的化学元素均有C、H、O
D.脂质体表面连接的抗体可提高其靶向性
【答案】A
【分析】构成细胞膜的磷脂双分子层,其中磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子,磷酸“头"部是亲水的,脂肪酸“尾”部是疏水的。
【详解】A、磷脂分子尾部疏水,因此脂溶性药物被包裹在两层磷脂分子之间,A错误;
B、脂质体可通过膜融合方式将药物运入细胞,B正确;
C、胆固醇和磷脂属于脂质,组成二者的化学元素均有C、H、O,C正确;
D、抗体可特异性识别抗原,故脂质体表面连接的抗体可提高其靶向性,D正确。
故选A。
9.人体的成熟红细胞通常呈现双凹圆盘状。红细胞可改变自身形状并通过狭窄毛细血管,这一特性对血液循环和氧气输送至关重要。下列叙述错误的是( )
A.红细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
B.人体成熟红细胞中单层磷脂面积约为红细胞表面积的两倍
C.红细胞生命活动所需的能量主要来自该细胞线粒体
D.红细胞形态的转变表明细胞膜具有一定的流动性
【答案】C
【分析】流动镶嵌模型的基本内容:生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,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。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
【详解】A、红细胞的细胞膜与其他的生物膜一样,其基本支架也是磷脂双分子层,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞只有细胞膜一种生物膜,而生物膜的基本骨架是磷脂双分子层,所以将哺乳动物成熟红细胞膜的脂质铺展成单分子层,其面积为红细胞表面积的两倍,B正确;
C、红细胞生命活动所需的能量主要来红细胞的无氧呼吸,人体的成熟红细胞中不含线粒体,C错误;
D、题意显示,红细胞可改变自身形状并通过狭窄毛细血管,这一特性对血液循环和氧气输送至关重要,该过程说明细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选C。
(不定项)10.脂筏是细胞膜上富含胆固醇的区域。这些区域更有秩序且流动性相较于周围较小。脂筏参与信号转导等过程;图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP,从而引发生物学效应。下列说法正确的是( )
A.脂筏区的特点保留了细胞膜上分子具有流动性的结论
B.脂筏区细胞膜外侧的糖基化程度高于膜内侧
C.脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域
D.信息分子结合受体引发cAMP产生的过程体现微量高效性
【答案】ABC
【分析】(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,大多数蛋白质也是可以流动的;(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的,图中脂筏区也有磷脂双分子层,保留了细胞膜上分子具有流动性的结论,A正确;
B、细胞膜能控制物质进出,进行细胞间的信息交流,主要是细胞膜外侧起作用,因此脂筏区细胞膜外侧的糖基化程度高于膜外侧,B正确;
C、图中G蛋白偶联受体与信息分子结合后发生结构变化,经过G蛋白激活腺苷酸环化酶,产生第二信使cAMP,从而引发生物学效应,说明脂筏是细胞膜实现信息交流功能的重要区域,C正确;
D、信息分子结合受体引发cAMP产生的过程体现了专一性的特点,D错误。
故选ABC。
题型二 细胞核的结构和功能
11.核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述正确的是( )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系
B.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
C.非洲爪蟾NPC只允许大分子物质通过
D.NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、DNA等大分子的进出具有选择作用,且不消耗能量
【答案】A
【分析】细胞核包括:核膜(双层膜,上面有孔是蛋白质和RNA通过的地方)、核仁(与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关)、染色质;功能:细胞核是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,因此不含NPC,B错误;
C、非洲爪蟾NPC允许大分子物质和小分子物质通过,C错误;
D、NPC是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,而DNA不能通过,D错误。
故选A。
12.如图表示某生物细胞中细胞核及其周围的结构。下列叙述正确的是( )
A.细胞核是细胞代谢的主要场所
B.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质出入细胞核的通道
C.rRNA和蛋白质在核仁中合成并组装成核糖体
D.该细胞不可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞
【答案】D
【分析】生物膜成分主要含有磷脂和蛋白质,还含有少量糖类。生物膜都具有选择透过性和一定的流动性。染色质主要由DNA和蛋白质构成。
【详解】A、细胞质基质是细胞代谢的主要场所,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,A错误;
B、核孔是蛋白质、RNA等大分子物质出入细胞核的通道,但DNA不能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、蛋白质的合成场所是核糖体,不是核仁,核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关,C错误;
D、洋葱是高等植物,细胞中没有中心体,所以该细胞不可能是处于分裂间期的洋葱根尖分生区细胞,D正确。
故选D。
13.在真核生物的细胞核膜上锚定着一种大型蛋白复合物—核孔复合体(NPC),它是实现核内外物质运输的双向通道。下列相关的叙述正确的是( )
A.细胞核中含染色质、核仁、核基质等结构,是细胞代谢的主要场所
B.细胞核与细胞质间的蛋白质、RNA等大分子物质的交换依赖NPC
C.细胞核的核膜有4层磷脂分子层,膜外与细胞膜直接相连
D.核膜上的NPC数量较少时,细胞代谢较强
【答案】B
【分析】细胞核的结构:
(1)核膜:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;
(2)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
(3)染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、细胞核中含有染色质、核仁、核基质等结构,是细胞遗传和代谢的控制中心,不是细胞代谢的主要场所,A错误;
B、核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,B正确;
C、核膜由双层膜构成,有4层磷脂分子层,与粗面内质网直接相连,C错误;
D、核膜上的NPC数量较少时,细胞代谢较弱,D错误。
故选B。
14.如图表示动物细胞核的结构模式图,数字编号代表相应的结构。下列相关叙述正确的是( )
A.动物细胞的遗传物质主要储存在结构①中
B.结构②与大肠杆菌细胞内核糖体的形成有关②
C.结构④是包括DNA在内的大分子进出细胞核的通道③~④
D.结构③具有选择透过性,而结构④不具有选择透过性
【答案】A
【分析】细胞核的结构:
1、核膜(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、结构①是染色质,细胞的遗传物质DNA主要储存在染色质中,A正确;
B、图中的结构②是核仁,与真核细胞中的核糖体的形成有关,大肠杆菌是原核细胞,没有核仁,B错误;
C、结构④是核孔,是大分子进出细胞核的通道,但细胞核中的DNA不会进入细胞质,C错误;
D、结构③是核膜,具有选择透过性,结构④核孔也具有选择透过性,D错误。
故选A。
15.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。如图为细胞核的结构示意图,图中的数字编号代表相应的结构。下列叙述正确的是( )
A.结构①在细胞分裂过程中会发生形态的周期性改变
B.结构②和③因具有选择透过性而允许部分大分子物质通过
C.人体成熟红细胞通过结构③来实现核质之间的物质交换
D.代谢越旺盛的细胞,④的数目越多
【答案】A
【分析】细胞核的结构:
1、核膜
(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。
(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。
(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、结构①是染色质,在细胞分裂过程中会发生形态的周期性改变(开始分裂时变成棒状的染色体,分裂结束后变成丝状的染色质),A正确;
B、结构②是核膜,核膜(②)和核孔(③)都具有选择透过性,但核膜只允许部分小分子物质通过,一些大分子物质只能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、图中的结构③是核孔,但人体成熟红细胞没有细胞核,也就没有核孔,C错误;
D、结构④是核仁,它与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,代谢越旺盛的细胞,④的体积越大,D错误。
故选A。
16.下列有关图中的结构和功能的叙述,错误的是( )
A.所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B.细胞分裂过程中可能会出现①周期性的出现和消失
C.该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D.②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过0层膜结构
【答案】A
【分析】题图分析,①为染色质,②为核膜,③为核仁,④为核孔,核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道,核孔具有选择性。
【详解】A、并非所有大分子物质都可通过④核孔进出细胞核,如DNA不能通过核孔,核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道,A错误;
B、①是染色质,在细胞分裂过程中可能会有周期性的出现和消失,B正确;
C、该结构为细胞核,因为其中含有染色体,因而细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;
D、②为核膜,由两层生物膜构成,生物膜的结构是流动镶嵌模型,RNA经过④核孔需要穿过0层膜结构,D正确。
故选A。
题型三 细胞核功能的探究实验
17.伞藻是一种单细胞绿藻,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述正确的是( )
A.伞藻以细胞核中DNA为主要遗传物质
B.核移植实验的结果可以说明伞帽形态与细胞核有关
C.嫁接实验的结果为①②分别是菊花形帽、伞形帽,说明伞帽形态与细胞核有关
D.移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,说明细胞核是细胞代谢中心
【答案】B
【分析】题图分析:图1中菊花形的伞柄嫁接到伞型的假根上,长出伞型的伞帽,伞形的伞柄嫁接到菊花型的假根上,长出菊花形型的伞帽;图2为核移植实验,将菊花型伞藻的细胞核移到去掉帽的伞形帽的伞藻上,③处应该会长出菊花形帽。
【详解】A、伞藻以细胞核中DNA为遗传物质,A错误;
B、核移植实验的结果证明伞帽形态与细胞核有关,B正确;
C、嫁接实验的结果可以说明伞帽形态与假根有关,不能说明与细胞核有关,C错误;
D、细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞质基质才是细胞代谢中心,D错误。
故选B。
18.为探究伞藻的伞帽形状是否是由假根中的细胞核决定的,科学家利用菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻分别进行了嫁接实验和核移植实验。下列有关实验操作与结果的叙述,错误的是( )
A.伞藻的嫁接实验结果说明细胞核是决定伞帽形态的唯一结构
B.核移植实验中,若细胞核去除后过长时间未接入新核,可能会导致伞藻死亡
C.核移植实验的操作可以有效避免假根中细胞质对实验结果的影响
D.核移植实验的自变量是细胞核的来源,因变量是新长出的伞帽的形状
【答案】A
【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(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】A、伞藻的嫁接实验结果说明伞帽形态由假根决定,不能说明伞帽形态由细胞核决定,A错误
B、细胞核控制细胞代谢,移除后长时间未接入新核会导致伞藻死亡,B正确;
C、核移植实验通过彻底移除原有细胞核并替换为新核,能有效减少假根中残留细胞质的干扰,C正确;
D、伞藻核移植实验是为了研究细胞核对细胞的遗传和代谢过程的控制作用,实验的自变量是核移植时细胞核的来源,因变量是核移植后新长出的伞帽的形状,D正确。
故选A。
(不定项)19.现有两个实验:
I.科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈全部是黑色的。
Ⅱ.科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果发现有核的一半能分裂,无核的一半则停止分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤到无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。
根据上述实验,下列相关叙述正确的是( )
A.实验I说明美西螈皮肤颜色可受胚胎细胞的细胞核控制
B.为增强实验的说服力,实验Ⅰ还应增设一个对照实验
C.实验Ⅱ的结果表明细胞核与细胞的分裂分化有关
D.实验I和实验Ⅱ都说明细胞的所有生命活动和细胞核密不可分
【答案】ABC
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心。
【详解】A、获得黑色美西螈胚胎细胞的细胞核的重组细胞,发育为的美西螈为黑色美西螈,说明美西螈皮肤颜色可受胚胎细胞的细胞核控制,A正确;
B、为增强实验的说服力,实验Ⅰ还应增设一个对照实验,将将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到黑色美西螈的去核卵细胞中,观察移植后发育长大的美西螈的肤色,B正确;
C、实验Ⅱ中没有细胞核的受精卵无法分裂,但含有细胞核后又开始分裂,说明细胞核与细胞的分裂有关,C正确;
D、实验Ⅰ和实验Ⅱ并没有研究各种生命活动,不能说明细胞的所有生命活动和细胞核密不可分,D错误。
故选ABC。
(不定项)20.如图所示实验操作及结果为科学家利用变形虫进行的实验。下列相关叙述错误的是( )
A.乙组变形虫去除细胞核后可以长期存活
B.乙组实验说明细胞核中被标记的物质不可以进入细胞质
C.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
D.放射性物质的分布情况可能与核孔直接相关
【答案】ABC
【详解】细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短,A错误;据图可知,将含放射性的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,B错误;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入未被标记的细胞核,C错误;核孔可以控制物质的进出,放射性物质的分布情况可能与核孔直接相关,D正确。
1.已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白,其进入细胞后可专一性地抑制核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系,某小组取生物毒素a、蛋白质b和c(c是由a经高温加热处理获得,糖链不变)三种样品蛋白,分别加入三组等量的癌细胞培养物中适当培养后,检测癌细胞内样品蛋白的含量和细胞活力(初始细胞活力为100%),结果如图所示。下列相关分析正确的是( )
A.a组细胞内的蛋白质合成量多于c组而导致细胞活力下降
B.糖蛋白进入细胞的过程与细胞膜的流动性无关
C.癌细胞活力下降与生物毒素a中的蛋白质空间结构以及糖链的综合作用有关
D.变性后的糖蛋白无法通过糖链与受体的结合而进入细胞
【答案】C
【分析】流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表面,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。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如,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。
【详解】A、a组蛋白质有生物学活性,可抑制核糖体的功能,蛋白质合成较少,A错误;
B、糖蛋白进入细胞的过程是胞吞作用,与细胞膜流动性有关,B错误;
C、由图1、2可知,a和c均能进入细胞,但是c组细胞的活力不变,而a组细胞活力明显降低,说明癌细胞活力下降与生物毒素a的蛋白质空间结构和糖链有关,C正确;
D、c由a经高温加热处理获得,和a一样均能进入细胞,说明变性后的糖蛋白依旧可以通过糖链与受体的结合进入细胞,D错误。
故选C。
2.细胞之间的连接方式主要包括封闭连接、锚定连接和通讯连接,相关结构如图所示。紧密连接是封闭连接的典型,具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙来回扩散。典型的通讯连接的结构单位是连接子(由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道),下列叙述错误的是( )
A.膜的基本骨架内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不易通过
B.若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧,能验证紧密连接的屏障功能
C.若连接子蛋白磷酸化,其通透性可能增强,允许离子、信息分子等物质通过
D.图中的通讯连接这种方式与高等植物细胞间的结构胞间连丝相似
【答案】B
【分析】流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层,磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,生物膜的功能特点是具有选择透过性。
【详解】A、细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,磷脂分子的头部是亲水端,尾部是疏水端,所以膜的基本骨架内部是磷脂分子的疏水端,这使得水溶性分子或离子不易通过,A正确;
B、紧密连接具有屏障功能,能阻止可溶性物质通过细胞间隙来回扩散,若将示踪物加入A侧,电镜观察示踪物不能进入B侧,只能说明示踪物不能通过某种方式从A到B,但不能直接验证是紧密连接的屏障功能,因为有可能存在其他因素阻止示踪物通过,B错误;
C、连接子是由六个相同或相似的跨膜蛋白环绕而成的亲水性孔道,若连接子蛋白磷酸化,其空间结构可能发生改变,从而导致通透性可能增强,允许离子、信息分子等物质通过,C正确;
D、图中的通讯连接是细胞间进行信息交流的一种方式,高等植物细胞间的胞间连丝也具有信息交流等功能,二者相似,D正确。
故选B。
3.细胞膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。胆固醇分子与磷脂分子的结合程度、 磷脂分子中脂肪酸链的不饱和度都是影响磷脂分子侧向移动的因素; 而位于磷脂双分子层间的磷脂转 运酶可通过水解 ATP, 将具有特定头部基团的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧, 完成内外翻动, 实现 膜弯曲或分子重排 。下列叙述正确的是( )
A.温度变化通过直接影响磷脂分子的内外翻动影响膜的流动性
B.细胞膜的不对称性仅与膜两侧蛋白质的不均匀分布有关
C.磷脂转运酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内, 尾部在膜外
D.抑制磷脂转运酶基因的表达, 可能会降低浆细胞分泌抗体的功能
【答案】D
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
【详解】A、温度变化主要影响磷脂分子的侧向移动,A错误;
B、由题意可知,细胞膜的不对称性不仅与蛋白质的不均匀分布有关,还与磷脂分子的分布有关,B错误;
C、磷脂转运酶的作用是将磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧,而不是使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外,C错误;
D、磷脂转运酶在膜弯曲和分子重排中起重要作用,抑制其基因表达可能会影响膜的功能,从而降低浆细胞分泌抗体的功能。D正确。
故选D。
4.核膜由内外两层平行但不连续的单位膜构成,其膜上的核孔复合体从功能上来讲可以看做是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体。下图表示的是信号介导的核输入与输出过程示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.由图可知核孔复合体孔径较大,对物质进出核孔不具有选择性
B.通过核孔复合体运输的物质需要消耗ATP的能量
C.核膜把细胞质与核质分开,其由4层磷脂分子层构成
D.某些小分子物质可以自由通过核孔复合体
【答案】A
【分析】细胞核具有以下结构:
(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞中分开;
(2)染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
(3)核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
(4)核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔的数目、分布和密度与细胞代谢活性有关,核质与细胞质之间物质交换旺盛的细胞核膜孔数目多,通过核孔的运输具有选择性,核孔在调节核与细胞质的物质交换中有一定的作用。
【详解】A、核孔复合体虽然孔径较大,但并不是对所有物质都能随意进出,它具有选择性,一些大分子物质如RNA、蛋白质等进出细胞核需要特定的信号传导,A错误;
B、物质通过核孔复合体的运输是一个主动运输过程,需要消耗能量,通常以ATP的形式提供,B正确;
C、核膜由内外两层膜构成,每层膜由两层磷脂分子层组成,所以核膜共由4层磷脂分子层构成,C正确;
D、核孔复合体对小分子物质的通过具有一定的通透性,某些小分子物质可以自由通过,D正确。
故选A。
1.(2025·广东·高考真题)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是( )
A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
【答案】D
【分析】有关生物膜的探索历程:①19世纪末,欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,于是他提出:膜是由脂质组成的。②1925年,两位荷兰科学家通过对脂 质进行提取和测定得出结论:细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。③1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。分析细胞膜的表面张力明显低于油-水界面的表面张力,因此丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质外,可能还附有蛋白质。④1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层。⑤1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性。⑥1972年,桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
【详解】A、化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,A不符合题意;
B、1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,B不符合题意;
C、1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;
D、1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后,不属于该模型提出的基础,D符合题意。
故选D。
2.(2024·广西·高考真题)科研工作者以烟草悬浮细胞为材料,研究不同质量浓度的聚乙二醇(PEG)对细胞膜通透性的影响,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.高浓度PEG使细胞活力显著下降
B.随着PEG浓度增加,eATP和iATP总量持续增加
C.iATP相对水平越高,说明细胞膜的通透性越小
D.在PEG胁迫下,eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
【答案】B
【分析】细胞膜的功能:作为细胞边界,将细胞与外界环境分开,保持细胞内部环境的相对稳定;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息传递。
【详解】A、分析题意,吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,由图可知,高浓度PEG时,OD值增大,即细胞膜通透性增大,细胞活力下降,A正确;
B、据图可知,随着PEG浓度增加,iATP减小,故eATP和iATP总量并非持续增加,B错误;
C、吸光值OD值越小,表示细胞膜通透性越小,由图示可知,iATP相对水平越高,OD值越小,说明细胞膜通透性越小,C正确;
D、从图中可观察到在PEG胁迫下,eATP相对水平升高,而iATP相对水平降低,故二者呈负相关,D正确。
故选B。
3.(2024·湖南·高考真题)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【分析】脂质可以分为脂肪(储能物质,减压缓冲,保温作用)、磷脂(构成生物膜的主要成分)、固醇类物质包括胆固醇(动物细胞膜的成分,参与血液中脂质的运输)、性激素(促进性器官的发育和生殖细胞的产生)和维生素D(促进小肠对钙磷的吸收)。
【详解】A、饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误;
B、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其对于调节膜的流动性具有重要作用,B正确;
C、细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂,糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关,C正确;
D、磷脂是构成细胞膜的重要成分,磷脂双分子层构成生物膜的基本支架,D正确。
故选A。
4.(2022·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
【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rRNA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。
5.(2021·浙江·高考真题) 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.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性
C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关
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
【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、脂双层是指磷脂双分子层,不包括膜蛋白,是在有水的环境中自发形成的,由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的,但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧,故脂双层是不完全对称的, A错误;
B、磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇是“刚性的”,会限制膜的流动性,B错误;
C、物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散,其中易化扩散需要载体蛋白,即与膜蛋白有关,C错误;
D、有些膜蛋白起着细胞标志物的作用,能识别并接受来自细胞内外的化学信号,D正确。
故选D。
6.(2009·山东·高考真题)真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是
A.胰岛细胞 B.造血干细胞 C.癌细胞) D.口腔上皮细胞
【答案】D
【分析】1、细胞核包括核膜、染色质、核仁、核孔。
2、核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关,代谢旺盛的细胞中核孔数目往往比较多。
【详解】A、根据题意,细胞核孔数目多表示新陈代谢旺盛,胰岛细胞分为胰岛α细胞和胰岛β细胞,分别分泌胰高血糖素和胰岛素,代谢水平较高,所以核孔数量较多,A错误;
B、造血干细胞可分化为血细胞、吞噬细胞和淋巴细胞,代谢水平较高,细胞中核孔数量较多,B错误;
C、癌细胞分裂能力高,故代谢水平较高,细胞中核孔数量较多,C错误;
D、口腔上皮细胞为高度分化的细胞,通常不具备细胞周期,分泌活动也不剧烈,代谢水平不高,所以口腔上皮细胞核孔数目最少,D正确。
故选D。
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