第一單元第5講細(xì)胞膜和細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能

第5講 細(xì)胞膜和細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能走進(jìn)高考 第一關(guān)：教材關(guān)合作梳理知識(shí)體系細(xì)胞膜化學(xué)成分：主要由_、_構(gòu)成，還含有_結(jié)構(gòu)：_是膜的基本骨架，蛋白質(zhì)分子有的排布在膜的外側(cè)，有的嵌插在磷脂雙分子層中，有的貫穿在整個(gè)磷脂雙分子層中，多糖與膜表面的蛋白質(zhì)結(jié)合形成_，其只分布于膜的外側(cè)，據(jù)此可判斷細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)、外側(cè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有_，原因是_功能保護(hù)細(xì)胞控制物質(zhì)進(jìn)出離子、小分子物質(zhì)：物質(zhì)進(jìn)出方式細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)濃度高低是否需要載體是否需要能量舉例自由擴(kuò)散高濃度低濃度_ 13 _主動(dòng)運(yùn)輸 10 _ 11 _ 12 _ 14 _大分子、顆粒物質(zhì)內(nèi)吞作用外排作用它們是否需要消耗能量？ 15 _細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫功能特點(diǎn)： 16 _細(xì)胞核結(jié)構(gòu)（間期）核膜：雙層膜，上有核孔，其功能是 17核仁：與核糖體的形成有關(guān)染色質(zhì)成分： 18與染色體的關(guān)系： 19功能：是 20 的主要場(chǎng)所，是 21 控制中心原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較：原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小較?。?10 m）較大（10100 m）細(xì)胞核沒有成形的 22 ，組成核的物質(zhì)集中在 23 。無(wú) 24 、無(wú) 25 ，有絲狀 26 分子有成形的真正 27 有 28 有 29 和染色質(zhì)細(xì)胞器無(wú)絕大多數(shù)細(xì)胞器，有分散的 30 有各種細(xì)胞器細(xì)胞壁無(wú)纖維素，含 31 和 32 有纖維素代表生物細(xì)菌、藍(lán)藻、支原體、衣原體真菌、植物、動(dòng)物自我校對(duì)：磷脂分子 蛋白質(zhì)分子 多糖 磷脂雙分子層 糖被 一定流動(dòng)性 構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是運(yùn)動(dòng)的 否 否 10 低濃度高濃度 11 是 12 是 13 O2、CO2、水、甘油、乙醇、苯等 14 氨基酸、無(wú)機(jī)鹽離子等 15 是 16 選擇透過性 17 細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)間物質(zhì)交換的孔道 18 DNA和蛋白質(zhì) 19 細(xì)胞中同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài) 20 遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制 21 細(xì)胞遺傳特性和代謝活動(dòng)的 22 細(xì)胞核 23 擬核 24 核膜 25 核仁 26 DNA 27 細(xì)胞核 28 核膜 29 核仁 30 核糖體 31 糖類 32 蛋白質(zhì)解讀高考 第二關(guān)：考點(diǎn)關(guān)考點(diǎn)1 生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1. 組成成分及其在膜中的分布表現(xiàn)：鑲嵌性：膜的基本結(jié)構(gòu)是由脂質(zhì)雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)構(gòu)成的。不對(duì)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(xì)胞膜的外表面，在細(xì)胞膜的內(nèi)表面沒有分布。2. 結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：流動(dòng)性膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子在膜中可做多種形式的移動(dòng)。膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性。流動(dòng)性具有重要的生理意義：物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合、細(xì)胞表面受體功能調(diào)節(jié)等均與之相關(guān)。3. 功能特性：選擇透過性（1）表現(xiàn)：水分子、被選擇的離子和小分子可以通過，大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過。例如：植物根對(duì)礦質(zhì)元素的選擇性吸收，神經(jīng)細(xì)胞對(duì)K+的吸收和對(duì)Na+的排出，腎小管的重吸收和分泌，小腸的吸收等。（2）原因：遺傳性決定載體種類、數(shù)量決定選擇性。4. 流動(dòng)性和選擇透過性的關(guān)系（1）區(qū)別：流動(dòng)性是生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇透過性是生物膜的功能特性。（2）聯(lián)系：流動(dòng)性是選擇透過性的基礎(chǔ)，只有膜具有流動(dòng)性，才能表現(xiàn)出選擇透過性?？偨Y(jié)：生物膜的組成、結(jié)構(gòu)、功能關(guān)系圖解特別提醒：流動(dòng)性與選擇透過性都是對(duì)細(xì)胞膜的描述，但兩者既有區(qū)別又有聯(lián)系。（1）區(qū)別：流動(dòng)性是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)方面的特性，選擇透過性體現(xiàn)了細(xì)胞膜功能方面的特性，主動(dòng)運(yùn)輸能充分說(shuō)明選擇透過性。（2）聯(lián)系：細(xì)胞膜的流動(dòng)性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。因?yàn)橹挥屑?xì)胞膜具有流動(dòng)性，細(xì)胞才能完成其各項(xiàng)生理功能，才能表現(xiàn)出選擇透過性。相反，如果細(xì)胞膜失去了選擇透過性，細(xì)胞可能已經(jīng)死亡了。例析1-1（2010寧夏、遼寧理綜，3）下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?，錯(cuò)誤的是（ ）A. 植物細(xì)胞積累K+需消耗能量B. 細(xì)胞對(duì)離子的吸收具有選擇性C. 海水中的海藻細(xì)胞可通過積累溶質(zhì)防止質(zhì)壁分離D. 液泡中積累大量離子，故液泡膜不具有選擇透過性解析：A項(xiàng)中，植物細(xì)胞積累K+的過程屬于主動(dòng)運(yùn)輸，消耗能量；C項(xiàng)中，海藻生活在海水中，海水含有大量鹽，如果海藻細(xì)胞不積累溶質(zhì)，則細(xì)胞液濃度會(huì)低于海水濃度而發(fā)生質(zhì)壁分離，所以，海藻細(xì)胞會(huì)通過積累溶質(zhì)來(lái)防止發(fā)生質(zhì)壁分離。液泡膜具有選擇透過性，所以D錯(cuò)誤。答案：D例析1-2（2010杭州模擬）如圖所示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，其中a和b為物質(zhì)的兩種運(yùn)輸方式，下列對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯(cuò)誤的是（ ）A. 若圖示為肝細(xì)胞膜，則尿素的運(yùn)輸方向是B. 細(xì)胞間的識(shí)別、免疫、細(xì)胞的癌變與有密切的關(guān)系C. 適當(dāng)提高溫度將加快和的流動(dòng)速度D. b過程不需要ATP，a過程未體現(xiàn)膜的選擇透過性這一生理特性解析：圖中是糖蛋白，是蛋白質(zhì)，磷脂分子，為膜外（外側(cè)有糖蛋白），為膜內(nèi)。a方式是由低濃度向高濃度、需載體協(xié)助的主動(dòng)運(yùn)輸，b方式是由高濃度向低濃度、不需載體協(xié)助的自由擴(kuò)散。肝細(xì)胞內(nèi)合成尿素，通過肝細(xì)胞膜以自由擴(kuò)散的方式運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外，A項(xiàng)正確；細(xì)胞間的識(shí)別、免疫和細(xì)胞的癌變與膜上的糖蛋白有關(guān)，B項(xiàng)正確；適當(dāng)提高溫度，分子運(yùn)動(dòng)速度加快，C項(xiàng)正確；b自由擴(kuò)散不需要能量是正確的，但a主動(dòng)運(yùn)輸需膜上載體蛋白的協(xié)助，能體現(xiàn)膜的選擇透過性，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D點(diǎn)評(píng)：構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子都能運(yùn)動(dòng)，但不是與液態(tài)水一樣無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)。磷脂分子是做與膜表現(xiàn)相平行的橫向運(yùn)動(dòng)，并隨溫度升高而加快。蛋白質(zhì)分子可以在磷脂雙分子層內(nèi)或表面移動(dòng)?；?dòng)探究1-1細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性，下列實(shí)例中能反映該特點(diǎn)的是( )高爾基體形成的囊泡與細(xì)胞膜融合 變形蟲能伸出偽足 小腸絨毛上皮細(xì)胞對(duì)Na+、K+的吸收 核糖體中合成的蛋白質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核 吞噬細(xì)胞吞噬病菌A. B. C. D. 解析：這些功能的完成依賴于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)具有一定的流動(dòng)性。而細(xì)胞對(duì)Na+、K+的吸收通過細(xì)胞膜上的鈉鉀泵，核糖體合成的蛋白質(zhì)通過核孔進(jìn)入細(xì)胞核，與細(xì)胞膜無(wú)關(guān)。答案：C互動(dòng)探究1-2甜菜塊根細(xì)胞的液泡中有花青素，使塊根表現(xiàn)為紅色。將塊根切成小塊放在蒸餾水中，水無(wú)明顯的顏色變化，但用鹽酸處理這些塊根后，則能使水變紅。這是因?yàn)? )A. 細(xì)胞壁被鹽酸解離B. 鹽酸破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性C. 鹽酸破壞了原生質(zhì)層的選擇透過性D. 花青素不溶于水而溶于鹽酸解析：細(xì)胞膜和液泡膜是選擇透過性膜，液泡中的花青素是細(xì)胞組成成分，正常情況下不能從細(xì)胞中出來(lái)。鹽酸能夠殺死甜菜的塊根細(xì)胞，破壞了細(xì)胞的原生質(zhì)層，所以經(jīng)鹽酸處理后的甜菜塊根細(xì)胞的原生質(zhì)層不再具有選擇透過性，花青素可以從細(xì)胞液中出來(lái)而使水變紅。答案：C考點(diǎn)2 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式1. 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式（1）跨膜運(yùn)輸自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸（2）非跨膜運(yùn)輸胞吞與胞吐特別提醒：主動(dòng)運(yùn)輸過程決不是不能由高濃度向低濃度運(yùn)輸，例如本節(jié)質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)中，如改用KNO3溶液，分離后的自動(dòng)復(fù)原情況。2. 影響物質(zhì)運(yùn)輸速率的因素（1）影響自由擴(kuò)散的因素：細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差（2）影響協(xié)助擴(kuò)散的因素細(xì)胞膜內(nèi)外物質(zhì)的濃度差細(xì)胞膜上運(yùn)載物質(zhì)的載體數(shù)量（3）影響主動(dòng)運(yùn)輸?shù)囊蛩剌d體（種類的差異性和數(shù)目的飽和性）能量（如氧氣濃度、溫度等影響產(chǎn)能的因素）在細(xì)胞的生命活動(dòng)過程中，主動(dòng)運(yùn)輸起到了重要作用，它使細(xì)胞能主動(dòng)地從外界吸收被選擇的物質(zhì)，供生命活動(dòng)利用。同樣，細(xì)胞也能利用主動(dòng)運(yùn)輸把新陳代謝產(chǎn)物排出細(xì)胞外?？傊?xì)胞通過主動(dòng)運(yùn)輸，攝取、積累物質(zhì)以及不斷排出代謝廢物，從而維持細(xì)胞組成成分的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，保證生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。例析2關(guān)于下面概念圖的分析正確的是（ ）A. 和所示的過程都需要消耗細(xì)胞內(nèi)ATP水解釋放的能量B. 只有所示的過程能逆濃度梯度運(yùn)輸物質(zhì)C. 大分子只有通過所示的過程才能進(jìn)入細(xì)胞D. 腌制蜜餞時(shí)蔗糖進(jìn)入細(xì)胞與過程和有直接關(guān)系解析：本題考查物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞方式相關(guān)知識(shí)，中等難度。物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞接兄鲃?dòng)運(yùn)輸（消耗ATP或細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量）與被動(dòng)運(yùn)輸（不消耗ATP或細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量）兩種方式，而被動(dòng)運(yùn)輸又分為自由擴(kuò)散與協(xié)助擴(kuò)散兩種形式；跨膜運(yùn)輸只能是某些離子及小分子過膜的方式，而大分子只有通過胞吞和胞吐才能進(jìn)出細(xì)胞。由于蜜餞腌制已經(jīng)使細(xì)胞失去活性，蔗糖進(jìn)入細(xì)胞與過程和有直接關(guān)系是錯(cuò)誤的。理解概念圖的結(jié)構(gòu)與真實(shí)意義、跨膜運(yùn)輸?shù)姆诸?、特點(diǎn)，牢記物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)某Ｒ妼?shí)例是做好本題的關(guān)鍵。答案：B互動(dòng)探究2下圖為物質(zhì)出入細(xì)胞膜的示意圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：（1）A代表_分子；B代表_；D代表_。（2）細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)是 。（3）動(dòng)物細(xì)胞吸水膨脹時(shí)B的厚度變小，這說(shuō)明B_。（4）在ae的五種過程中，代表被動(dòng)運(yùn)輸?shù)氖莀。（5）可能代表氧氣轉(zhuǎn)運(yùn)過程的圖中編號(hào)_；葡萄糖從腸腔進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的過程是圖中編號(hào)_。（6）如果此為神經(jīng)細(xì)胞膜，則當(dāng)其受刺激后發(fā)生興奮時(shí)，Na+的流動(dòng)過程是編號(hào)_。解析：（1）A是蛋白質(zhì)分子，B是磷脂雙分子層，D是糖蛋白上的多糖側(cè)鏈。（2）細(xì)胞膜是一種選擇透過性膜。（3）構(gòu)成膜的物質(zhì)分子大都是運(yùn)動(dòng)的，因而細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。（4）被動(dòng)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)是順濃度梯度過膜的，如b、c、d。（5）氧氣是以自由擴(kuò)散方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)的，不需要載體，因此可能是b，葡萄糖分子被小腸上皮吸收是主動(dòng)運(yùn)輸，如a。（6）在神經(jīng)細(xì)胞興奮時(shí)，Na+會(huì)由細(xì)胞外流入細(xì)胞內(nèi)，導(dǎo)致膜電位的改變，該過程需要通道蛋白協(xié)助，如c。答案：（1）蛋白質(zhì) 磷脂雙分子層 多糖（2）選擇透過性（3）具有一定流動(dòng)性（4）b、c、d （5）b a （6）c考點(diǎn)3 細(xì)胞核1. 核膜和核孔（1）結(jié)構(gòu)核膜是雙層膜，內(nèi)膜與染色質(zhì)纖絲相連，外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連通。外膜的外表面上有核糖體附著。核膜并不是完全連續(xù)的，在許多部位核膜內(nèi)外兩層相連，形成核孔。（2）功能化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所。在核膜上有多種酶，利于多種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行。核膜在細(xì)胞周期過程中表現(xiàn)出周期性的消失和重建。核孔是細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)之間物質(zhì)交換和信息交流的孔道。大分子物質(zhì)如mRNA，離子和小分子如氨基酸和葡萄糖可以通過核膜。實(shí)際上核膜是選擇透過性膜。在代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔的數(shù)目較多。2. 核仁（1）結(jié)構(gòu)核仁是真核細(xì)胞間期核中最明顯的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗恼酃庑暂^強(qiáng)，與細(xì)胞的其他結(jié)構(gòu)很容易區(qū)分。它通常是單一的或者多個(gè)勻質(zhì)的球形小體。（2）功能是rRNA合成、加工和核糖體亞單位的裝配場(chǎng)所。在有絲分裂期間表現(xiàn)出周期性的消失與重建。3. 染色質(zhì)（1）結(jié)構(gòu)染色質(zhì)是真核細(xì)胞在間期中由DNA和蛋白質(zhì)以及少量RNA所組成的一串念珠狀的復(fù)合體，易被堿性染料染成深色。DNA、染色質(zhì)、染色體的關(guān)系可表示為：DNA+蛋白質(zhì)組成染色質(zhì)分裂染色體（2）功能：是遺傳物質(zhì)的主要載體。總結(jié)提升：（1）遺傳物質(zhì)DNA主要存在于細(xì)胞核的染色體中，因此，細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是遺傳信息復(fù)制、轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所。（2）細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)探究例析3如下圖用一根玻璃針將一個(gè)變形蟲切成兩半，有核的一半能繼續(xù)生活，無(wú)核的一半死亡。如果將一個(gè)變形蟲的核取出，無(wú)核部分能短期生存，但不能繁殖后代，單獨(dú)的細(xì)胞核則無(wú)法生存。如果在去核后三天，再植回一個(gè)細(xì)胞核，這個(gè)變形蟲則生活正常。根據(jù)上述結(jié)果回答：（1）正常細(xì)胞中核與質(zhì)的關(guān)系是_。（2）去核后的變形蟲仍能生活一段時(shí)間，其原因是_ 。（3）單獨(dú)的細(xì)胞核不能生存的原因是_。（4）上述實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了_。解析：此題主要考查學(xué)生的識(shí)圖能力及分析問題的能力。細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)是相互依存的統(tǒng)一整體，細(xì)胞只有保持完整性，才能完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。去核后仍能存活一段時(shí)間，是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)中已合成的蛋白質(zhì)仍能發(fā)揮作用，變形蟲因失去核，不能繼續(xù)合成蛋白質(zhì)和酶，不久便會(huì)死亡。單獨(dú)裸露的細(xì)胞核失去了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量供應(yīng)，很快死亡。該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明，細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位，只有保證細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，細(xì)胞才能進(jìn)行正常的代謝活動(dòng)。答案：（1）相互依存的統(tǒng)一整體（2）已合成的蛋白質(zhì)仍可發(fā)揮作用（3）沒有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量供應(yīng)（4）只有保持細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性，細(xì)胞才能進(jìn)行正常的新陳代謝互動(dòng)探究3-1 （1）由上題圖示可知，無(wú)核部分最終死亡，其原因是什么？（2）如果把上題中的第（4）問改為去核后三天，再植入一個(gè)草履蟲的細(xì)胞核，這個(gè)變形蟲還能生活正常嗎？為什么？答案：（1）失去了細(xì)胞核的控制和調(diào)節(jié)作用。（2）不能，因?yàn)椴萋南x的細(xì)胞核不能控制變形蟲的代謝活動(dòng)?；?dòng)探究3-2 （2009南京模擬）如下圖為兩種單細(xì)胞傘藻的幼體相互嫁接的實(shí)驗(yàn)示意圖。（1）上述實(shí)驗(yàn)的大體過程是：將種甲傘藻的部分_嫁接到種乙傘藻的_上；將種乙傘藻的部分_嫁接到甲傘藻的_上。（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：_。_。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明：_。解析：由圖可以看出種甲的帽為傘形，種乙的帽為菊花形。將種甲的帶核部分與種乙的傘柄（不帶核）嫁接，長(zhǎng)出的帽形狀與種甲的帽的形狀相同，為傘形；將種乙的帶核部分與種甲的傘柄（不帶核）嫁接，長(zhǎng)出的帽形狀與種乙的帽的形狀相同，為菊花形。說(shuō)明帽的形狀是由細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)控制的。答案：（1）傘柄中段 帶核的假根段 傘柄中段 帶核的假根段（2）種甲傘柄中段長(zhǎng)出種乙傘蓋 種乙傘柄中段長(zhǎng)出種甲傘蓋（3）傘蓋形狀由細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)控制笑對(duì)高考 第三關(guān)：技巧關(guān)實(shí)驗(yàn)中“變量”的確認(rèn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?，首先確定好四個(gè)變量即自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量和額外變量四者之間的關(guān)系。變量，亦稱因子，指實(shí)驗(yàn)操縱控制的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，通常有以下兩類共4種變量：(1)實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量。實(shí)驗(yàn)變量，亦稱自變量，指實(shí)驗(yàn)中由實(shí)驗(yàn)者所操縱、給定的因素或條件。反應(yīng)變量，亦稱因變量或應(yīng)變量，指實(shí)驗(yàn)中由于實(shí)驗(yàn)變量而引起的變化和結(jié)果。通常，實(shí)驗(yàn)變量是原因，反應(yīng)變量是結(jié)果，二者具有因果關(guān)系。實(shí)驗(yàn)的目的即在于解釋這種前因后果。(2)無(wú)關(guān)變量與額外變量。無(wú)關(guān)變量，亦稱控制變量，指實(shí)驗(yàn)中除實(shí)驗(yàn)變量以外的影響實(shí)驗(yàn)變化和結(jié)果的因素或條件。額外變量，亦稱干擾變量，指實(shí)驗(yàn)中由于無(wú)關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果。顯然，額外變量會(huì)對(duì)反應(yīng)變量起干擾作用。典例（2010青島質(zhì)檢）某實(shí)驗(yàn)小組要對(duì)“低溫是否會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸”進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟：組裝滲透裝置兩套，分別編號(hào)為1、2。在兩組燒杯中分別加入等量的水，在長(zhǎng)頸漏斗中分別加入等量的同一濃度的蔗糖溶液，保持管內(nèi)外液面高度相等。對(duì)兩組裝置進(jìn)行不同處理：1組用水浴鍋加熱至37，2組的燒杯外加冰塊降溫。兩組裝置同時(shí)開始實(shí)驗(yàn)，幾分鐘后觀察記錄漏斗的液面刻度變化。請(qǐng)分析回答下列問題：（1）本實(shí)驗(yàn)是通過測(cè)定水分子通過膜的擴(kuò)散即_作用速率來(lái)進(jìn)行探究的。（2）此實(shí)驗(yàn)的自變量是 ；為了直觀地表示相對(duì)速率，用_作為因變量。（3）該實(shí)驗(yàn)可能的結(jié)果與結(jié)論：若1組漏斗液面比2組高，則說(shuō)明_。 _。_。（4）如果上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了“低溫能影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)乃俾省?，那么?duì)于生物活細(xì)胞來(lái)講，產(chǎn)生這種情況的原因是：_。_。思維導(dǎo)析：該實(shí)驗(yàn)是通過處于不同溫度條件的滲透系統(tǒng)中漏斗液面高度的變化，探究溫度對(duì)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)挠绊懀虼俗宰兞繎?yīng)為滲透系統(tǒng)所處的不同溫度環(huán)境，因變量是漏斗內(nèi)液面高度的變化。低溫可影響酶的活性，從而影響細(xì)胞代謝，低溫還可影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性。答案：（1）滲透（2）滲透系統(tǒng)所處的不同溫度環(huán)境 漏斗液面高度的變化（3）低溫會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率減慢若2組漏斗的液面比1組高，則說(shuō)明低溫會(huì)影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸且運(yùn)輸速率加快若1、2組漏斗的液面高度相同，則說(shuō)明溫度高低并不影響物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸（4）低溫會(huì)影響細(xì)胞膜的流動(dòng)性，從而影響其功能低溫會(huì)影響酶的活性，從而影響細(xì)胞呼吸釋放能量的過程應(yīng) 用 拓 展20世紀(jì)50年代，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜中存在著某種只允許水分子出入的通道，人們稱之為水通道，但水通道到底是什么卻一直是個(gè)謎。20世紀(jì)50年代中期，美國(guó)科學(xué)家彼得阿格雷研究了不同的細(xì)胞膜蛋白，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，他證明了一種被稱為“水通道蛋白”的細(xì)胞膜蛋白就是人們尋找已久的“水通道”。如何驗(yàn)證彼得阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道？請(qǐng)你完成下面的實(shí)驗(yàn)探究并回答下面的問題。（1）實(shí)驗(yàn)探究：觀察：發(fā)現(xiàn)水分子能通過細(xì)胞膜。問題：水究竟怎樣通過細(xì)胞膜？假設(shè)：_。實(shí)驗(yàn)：把含“水通道蛋白”的正常細(xì)胞和經(jīng)過處理后_的細(xì)胞放在_中。結(jié)果：前者能吸水，后者_(dá)。結(jié)論：_。（2）為了進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得阿格雷又制出兩種人造細(xì)胞膜，分別做成泡狀物，然后放在水中，結(jié)果第一種泡狀物吸收了很多水而膨脹，第二種則沒有變化。請(qǐng)指出這兩種人造細(xì)胞膜的化學(xué)成分的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。_。解析：（1）實(shí)驗(yàn)假設(shè)肯定與材料中主要內(nèi)容有關(guān)：“如何驗(yàn)證彼得阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道。”作為實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證水通道蛋白的存在并具有水通道功能，必然要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即兩組中一組保留細(xì)胞膜的水通道蛋白，另一組去掉細(xì)胞膜上的該蛋白，觀察兩組細(xì)胞的吸水情況，即可得出相應(yīng)結(jié)論。（2）兩種人造細(xì)胞膜分別放在水中，一種能吸水膨脹必然含有親水性很強(qiáng)的水通道蛋白，另一種不吸水，說(shuō)明只含疏水性很強(qiáng)的磷脂分子。答案：（1）“水通道蛋白”就是“水通道” 不含該蛋白質(zhì) 蒸餾水 不能吸水 細(xì)胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”（2）不同點(diǎn)：一種含有水通道蛋白，一種不含水通道蛋白。相同點(diǎn)：都含有磷脂雙分子層高考真題備選1. （2009廣東，2）某物質(zhì)從低濃度向高濃度跨膜運(yùn)輸，該過程（ ）A. 沒有載體參與B. 為自由擴(kuò)散C. 為協(xié)助擴(kuò)散D. 為主動(dòng)運(yùn)輸解析：某物質(zhì)由低濃度向高濃度運(yùn)輸，逆濃度進(jìn)行，需消耗能量，一定為主動(dòng)運(yùn)輸，需要載體參與。答案：D2. （2008廣東，2）甲、乙兩種物質(zhì)分別依賴自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞，如果以人工合成的無(wú)蛋白磷脂雙分子膜代替細(xì)胞膜，并維持其他條件不變，則（ ）A. 甲運(yùn)輸被促進(jìn)B. 乙運(yùn)輸被促進(jìn)C. 甲運(yùn)輸被抑制D. 乙運(yùn)輸被抑制解析：乙物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式為協(xié)助擴(kuò)散，在去除蛋白質(zhì)的同時(shí)，也去除了參與運(yùn)輸?shù)妮d體，因此乙物質(zhì)的運(yùn)輸將受到抑制。答案：D3. （2008江蘇，2）線粒體DNA上的基因所表達(dá)的酶與線粒體功能有關(guān)。若線粒體DNA受損傷，則下列細(xì)胞的功能受影響最大的是（ ）A. 紅細(xì)胞吸收葡萄糖B. 小腸上皮細(xì)胞吸收水C. 神經(jīng)細(xì)胞吸收K+D. 肺泡細(xì)胞吸收氧氣解析：若線粒體DNA受到損傷，線粒體不能完成正常功能，則耗能生理活動(dòng)影響最大。A為協(xié)助擴(kuò)散，B、D項(xiàng)為自由擴(kuò)散，均不消耗能量。神經(jīng)細(xì)胞吸收鉀離子的方式為主動(dòng)運(yùn)輸，需要消耗能量，故其受影響最大。答案：C4.（2008廣東，28）離體培養(yǎng)的小腸絨毛上皮細(xì)胞，經(jīng)紫外線誘變處理后，對(duì)甘氨酸的吸收功能喪失，且這種特性在細(xì)胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，錯(cuò)誤的是（多選）（ ）A. 細(xì)胞對(duì)氨基酸的需求發(fā)生變化B. 細(xì)胞膜上的載體蛋白缺失或結(jié)構(gòu)發(fā)生變化C. 細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，導(dǎo)致通透性降低D. 誘變處理破壞了細(xì)胞中催化ATP合成的相關(guān)酶系解析：紫外線誘變后的小腸絨毛上皮細(xì)胞對(duì)氨基酸的需求不會(huì)改變；動(dòng)物細(xì)胞不具有細(xì)胞壁；誘變后的細(xì)胞仍具分裂能力，說(shuō)明其催化ATP合成的相關(guān)酶系沒有被破壞。答案：ACD課后活頁(yè)作業(yè)1. 下列關(guān)于物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)恼f(shuō)法,正確的是（ ）A. 甘油進(jìn)入小腸絨毛上皮細(xì)胞需要消耗ATPB. 葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞需要載體,不消耗ATPC. 大分子只有通過主動(dòng)運(yùn)輸才能進(jìn)入細(xì)胞D. 蜜餞腌制過程中蔗糖進(jìn)入細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)慕Y(jié)果解析：該題考查物質(zhì)運(yùn)輸方式，屬于識(shí)記水平，試題中等難度。甘油通過自由擴(kuò)散方式進(jìn)入細(xì)胞，紅細(xì)胞吸收葡萄糖是協(xié)助擴(kuò)散。大分子進(jìn)入細(xì)胞的方式一般是內(nèi)吞，也消耗能量。蜜餞腌制過程破壞了細(xì)胞膜的選擇透過性。答案：B2. 下圖表示細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu),下列敘述錯(cuò)誤的是（ ）A. 若圖示為肝細(xì)胞膜,則CO2的運(yùn)輸方式為bB. 細(xì)胞間的識(shí)別、免疫與有密切的關(guān)系C. 適當(dāng)提高溫度將加快和的流動(dòng)速度D. 線粒體內(nèi)膜的化學(xué)組成與細(xì)胞膜相同解析：該題考查細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能、生物膜、細(xì)胞膜的流動(dòng)性，屬于識(shí)記水平，試題中等難度。二氧化碳的運(yùn)輸方向是從高濃度向低濃度運(yùn)輸，如圖中b。細(xì)胞識(shí)別與糖蛋白有關(guān)。適當(dāng)提高溫度會(huì)加快細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)和磷脂的流動(dòng)速度。線粒體內(nèi)膜不包括糖類。答案：D3. （2010河北正定中學(xué)月考）科學(xué)家在用電子顯微鏡清晰地觀察到細(xì)胞膜之前，已經(jīng)能夠確定細(xì)胞膜的存在了。你認(rèn)為當(dāng)時(shí)確定細(xì)胞膜存在的依據(jù)最可能是（ ）A. 動(dòng)物細(xì)胞有明確的邊界B. 植物細(xì)胞有明顯的固定形態(tài)C. 細(xì)胞能夠分裂D. 物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞受到控制解析：解答本題的關(guān)鍵是對(duì)比4個(gè)選項(xiàng)的可能性。能夠體現(xiàn)細(xì)胞膜特性的是D項(xiàng)；植物細(xì)胞有明顯的固定形態(tài)是因?yàn)橛屑?xì)胞壁；動(dòng)植物細(xì)胞都有明確的邊界；細(xì)胞能夠分裂不能體現(xiàn)細(xì)胞膜的存在。答案：D4. 真核細(xì)胞單位面積的核孔數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細(xì)胞中核孔數(shù)目最少的是（ ）A. 胰島細(xì)胞B. 造血干細(xì)胞C. 效應(yīng)B細(xì)胞D. 口腔上皮細(xì)胞解析：A、C兩項(xiàng)中細(xì)胞進(jìn)行大量分泌蛋白的合成，B項(xiàng)細(xì)胞要進(jìn)行增殖分化，所以A、B、C都是代謝水平較高的細(xì)胞。而口腔上皮屬于保護(hù)組織，高度分化后代謝水平很低。答案：D5. 下圖所示真核生物膜的結(jié)構(gòu)與功能，下列與此相關(guān)的敘述中，不正確的一項(xiàng)是（ ）A. 功能越復(fù)雜的生物膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多B. 膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性C. 完成圖中的場(chǎng)所是葉綠體類囊體薄膜D. 完成圖中、的結(jié)構(gòu)均具有單層膜結(jié)構(gòu)解析：該題考查真核細(xì)胞生物膜系統(tǒng)，屬于識(shí)記水平，試題中等難度。功能復(fù)雜的生物膜蛋白質(zhì)種類和數(shù)量一般比較多。膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動(dòng)性。完成光反應(yīng)的部位是葉綠體類囊體的薄膜。是線粒體，是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，是液泡，是核糖體，線粒體是雙層膜結(jié)構(gòu)，核糖體是非膜結(jié)構(gòu)，其他都是單層膜結(jié)構(gòu)。答案：D6. 如圖為細(xì)胞膜的液態(tài)流動(dòng)鑲嵌模型示意圖，有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是（ ）A.a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性B.c指磷脂分子的頭部，具有親水性C.糖蛋白在細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)均有分布D.細(xì)胞膜的選擇透過性與b、d的種類和數(shù)量有關(guān)解析：磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸組成的，磷酸“頭”部（c）是親水端，脂肪酸“尾”部（a）是疏水端。細(xì)胞膜為細(xì)胞的邊界，在細(xì)胞膜的外側(cè)分布著具有識(shí)別作用的糖蛋白，而在細(xì)胞膜的內(nèi)側(cè)沒有糖蛋白的分布，因此，依據(jù)糖蛋白的分布可判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外側(cè)。細(xì)胞膜具有選擇透過性，這與細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)（b、d）的種類和數(shù)量有關(guān)。答案：C7. 如圖中說(shuō)明了物質(zhì)和離子通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，下列敘述中正確的是（ ）A. 所有圖中均有主動(dòng)運(yùn)輸B. 所有圖中均有被動(dòng)運(yùn)輸C. 圖、和可表示自由擴(kuò)散D. 圖中細(xì)胞內(nèi)ADP的含量會(huì)增加解析：圖表示自由擴(kuò)散，圖表示借助載體蛋白通過離子通道的擴(kuò)散，即協(xié)助擴(kuò)散；圖表示物質(zhì)由低濃度向高濃度運(yùn)輸，應(yīng)為主動(dòng)運(yùn)輸。答案：D8. Na+-K+泵由4個(gè)亞基（多肽）組成，其中一個(gè)亞基向著細(xì)胞質(zhì)的一面有一個(gè)ATP結(jié)合位點(diǎn)和三個(gè)Na+結(jié)合位點(diǎn)，外表面有兩個(gè)K+結(jié)合位點(diǎn)。這一過程利用ATP供能，將Na+從細(xì)胞內(nèi)逆濃度梯度排出，將K+從細(xì)胞外逆濃度梯度運(yùn)入。對(duì)此過程的不正確說(shuō)法是（ ）A.Na+和K+出入細(xì)胞是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程B.Na+K+泵是一個(gè)可同時(shí)反向轉(zhuǎn)運(yùn)兩種離子的載體蛋白，該過程與細(xì)胞膜的選擇透過性無(wú)關(guān)C.說(shuō)明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性D.這一過程可能會(huì)造成細(xì)胞膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差解析：由題干可知，Na+、K+的運(yùn)輸需消耗ATP，是主動(dòng)運(yùn)輸過程；載體蛋白具有相對(duì)專一性，體現(xiàn)了膜的選擇透過性，也說(shuō)明了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性；由于Na+、K+進(jìn)出細(xì)胞的數(shù)量不均衡，故可導(dǎo)致細(xì)胞膜內(nèi)外產(chǎn)生電位差。答案：B9. 用磷脂雙分子層將某種不容易進(jìn)入細(xì)胞的藥物包裹成小球，通過小球膜與細(xì)胞膜的融合將藥物送入細(xì)胞，從而達(dá)到治療疾病的目的。該藥物的化學(xué)成分和進(jìn)入細(xì)胞的方式最可能是（ ）A. 固醇，自由擴(kuò)散B. 性激素，自由擴(kuò)散C. 蛋白質(zhì)，主動(dòng)運(yùn)輸D. 蛋白質(zhì)，內(nèi)吞作用解析：性激素和固醇都是脂質(zhì)物質(zhì)，可優(yōu)先通過細(xì)胞膜；蛋白質(zhì)是大分子物質(zhì)，通過內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞膜。答案：D10. 磷脂是組成細(xì)胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質(zhì)有關(guān)。某研究小組發(fā)現(xiàn)植物種子細(xì)胞以小油滴的方式存油，每個(gè)小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的結(jié)構(gòu)是（ ）A. 由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴內(nèi)B. 由單層磷脂分子構(gòu)成，磷脂的尾部向著油滴外C. 由兩層磷脂分子構(gòu)成，結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜完全相同D. 由兩層磷脂分子構(gòu)成，兩層磷脂的頭部相對(duì)解析：磷脂分子頭部親水，尾部疏水，且油滴內(nèi)部貯油，所以磷脂的尾部向著油滴內(nèi)，頭部向著油滴外，由單層磷脂分子構(gòu)成。答案：A11. 實(shí)驗(yàn)表明，對(duì)離體的蛙的心肌細(xì)胞施用某種毒素，心肌細(xì)胞對(duì)K+、C6H 12O6的吸收量卻不受影響，但對(duì)Ca2+吸收量卻明顯減少。試分析，這種毒素可能的作用機(jī)理是（ ）A. 改變了心肌細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)，使膜的流動(dòng)性加快，對(duì)物質(zhì)的吸收加快B. 抑制了心肌細(xì)胞膜上Ca2+載體蛋白的活動(dòng)，使細(xì)胞吸收Ca2+的速率減慢C. 抑制了心肌細(xì)胞內(nèi)呼吸酶的活性，細(xì)胞的有氧呼吸降低，為主動(dòng)運(yùn)輸提供的能量減少D. 改變了心肌細(xì)胞膜兩側(cè)的Ca2+濃度，使細(xì)胞主動(dòng)吸收Ca2+的速率降低解析：心肌細(xì)胞吸收K+、C6H 12O6、Ca2+是主動(dòng)運(yùn)輸?shù)倪^程，主動(dòng)運(yùn)輸?shù)臈l件是需要載體蛋白和能量，該毒素處理后，不影響K+、C6H 12O6的吸收量，說(shuō)明該毒素不是抑制細(xì)胞呼吸來(lái)抑制主動(dòng)運(yùn)輸?shù)?；從載體蛋白專一性考慮，該毒素能選擇性抑制Ca2+載體蛋白的活動(dòng)，從而抑制心肌細(xì)胞對(duì)Ca2+的吸收，而其他離子或分子的運(yùn)輸并不受影響。答案：B12. 如圖為物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的兩種方式，對(duì)該圖的正確理解是（ ）A.和分別表示協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸B.和分別表示胞吞和胞吐C.葡萄糖、性激素是以方式進(jìn)入細(xì)胞的D.水、二氧化碳、氧氣是以方式進(jìn)入細(xì)胞的解析：據(jù)圖分析過程中物質(zhì)由高濃度直接跨膜進(jìn)入細(xì)胞，既無(wú)載體蛋白協(xié)助又不消耗能量，所以為自由擴(kuò)散過程，過程物質(zhì)由膜外到膜內(nèi)既消耗能量又需載體蛋白協(xié)助，所以為主動(dòng)運(yùn)輸過程。水、二氧化碳、氧氣、性激素等均以自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞，葡萄糖可能以主動(dòng)運(yùn)輸方式被吸收。答案：D13. 下列不能體現(xiàn)細(xì)胞膜流動(dòng)性的是（ ）A. 萎蔫的植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象B. 細(xì)胞膜上糖蛋白的識(shí)別過程C. 漿細(xì)胞（效應(yīng)B細(xì)胞）分泌抗體D. 白細(xì)胞的吞噬作用解析：萎蔫的植物細(xì)胞出現(xiàn)質(zhì)壁分離現(xiàn)象，細(xì)胞膜的外形發(fā)生變化；漿細(xì)胞分泌抗體，細(xì)胞膜與分泌小泡進(jìn)行了膜的融合，白細(xì)胞的吞噬作用都體現(xiàn)了細(xì)胞膜流動(dòng)性的特點(diǎn)。糖蛋白的識(shí)別過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的信息交流作用。答案：B14. （2010上海浦東模擬）如圖不能夠表達(dá)的生理過程是（ ）A. 腎小管細(xì)胞分泌K+B. 胰島細(xì)胞分泌胰島素C. 突觸小體釋放神經(jīng)遞質(zhì)D. 腸腺細(xì)胞分泌腸液解析：題圖是胞吐的過程，分泌蛋白的分泌、神經(jīng)遞質(zhì)的釋放都通過此種方式排到細(xì)胞外，而K+的分泌屬于主動(dòng)運(yùn)輸過程。答案：A15. 圖中的哪一條曲線能說(shuō)明紅細(xì)胞運(yùn)輸葡萄糖的速度與血漿中葡萄糖的濃度之間的關(guān)系（ ）解析：葡萄糖進(jìn)入紅細(xì)胞的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散，在一定濃度范圍內(nèi)，血糖濃度越大，運(yùn)輸速度越快，但因膜上運(yùn)輸葡萄糖的載體蛋白數(shù)量是有限的，所以當(dāng)葡萄糖濃度達(dá)到一定值時(shí)，吸收速率不再改變。答案：C16. 脂質(zhì)體是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定的磷脂雙層膜的原理而制備的人工膜。單層脂分子鋪展在水面上時(shí)，親水端與疏水端排列是不同的，攪拌后形成雙層脂分子的球形脂質(zhì)體。（1）將脂質(zhì)體置于清水中，一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)，脂質(zhì)體的形態(tài)、體積沒有變化，這一事實(shí)說(shuō)明脂質(zhì)體在結(jié)構(gòu)上具有一定的_。（2）脂質(zhì)體的形成是由于磷脂分子結(jié)構(gòu)同時(shí)