第一讲
细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
对应学生用书P24
[循着图示·想一想]
知识点一 细胞膜的成分和功能
知识点二 生物膜的结构 1．生物膜的探索历程
2．生物膜的流动镶嵌模型
知识点三 细胞核的结构和功能
[结合题目·试一试]
1．判断有关细胞膜叙述的正误
(1)细胞膜的成分为脂质、蛋白质和糖类(2013·北京卷 T1-A)(√) (2)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇(2010·山东卷T4-B)(×) (3)细胞膜含有糖脂和糖蛋白(2011·海南卷 T1-A)(√)
(4)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(2012·广东卷T1-D)(×) (5)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定(2010·山东卷 T4-A)(√)
(6)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性(2010·全国卷ⅠT1-A)(√) (7)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的(2011·海南卷T1-D)(√) 2．连线细胞间信息交流的实例
3．连线生物膜结构探索历程中的实验与结论
4．填写生物膜流动镶嵌模型结构示意图
5．判断有关细胞核叙述的正误
(1)染色体的成分是核糖核酸和蛋白质(2013·北京卷T1-B)(×)
(2)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(2010·安徽卷T1-D)(×) (3)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞(2009·山东卷T1-D改编)(√) (4)胰岛素基因转录的场所是细胞核(2011·福建卷T1-D)(√)
(5)真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
(2015·嘉兴模拟)(√)
6．填写细胞核结构模式图
对应学生用书P25
考点一 细胞膜的组成、结构和功能
[必备知能]
1．细胞膜的结构特点与功能特性 项目 特点 原因 实例 影响因素 温度：在一构成细胞膜的磷结构特点 一定的流动性 脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 定范围内，细胞膜的流动性随温度升高而增大 ①内因：细胞膜上载植物对离子的选功能特性 选择透过性 择性吸收、神经细胞对K的吸收和Na的排出 ＋＋体的种类和数量；②外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素 [归纳串记]
细胞膜的组成成分、结构与功能之间的相互关系
2．细胞膜的功能及实验验证 (1)功能：
(2)实验验证：
①控制物质进出功能的验证：
②识别功能的验证：
只有同种生物的精子和卵细胞才能结合
[易误提醒]
关于细胞膜成分的两点提醒
(1)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，而植物细胞膜中含量很少或没有。
(2)细胞膜的组分并不是不可变的。例如，细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
[必明考向]
考向一 考查细胞膜的组成、结构及特性
1．(2015·广州模拟)下列关于生物膜的叙述，正确的是( ) A．细胞完成分化以后，细胞膜的通透性不会发生改变 B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
C．糖蛋白主要位于细胞膜外侧，载体蛋白主要位于细胞膜内侧
D．维生素D能以自由扩散的方式优先通过细胞膜，是因为维生素D与细胞膜的主要成分均是磷脂
解析：选B 细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性有可能发生改变，如衰老细胞的细胞膜的透性会改变。膜的流动性指的是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质均可做相对运动，正是基于这点，各种生物膜可借助分子的运动进行转化。载体蛋白或嵌插在细胞膜中，或贯穿细胞膜，这样才有利于被运载物质从细胞膜的一侧运至另一侧。维生素D属于脂质中的固醇类物质。
2．(2015·江西四校联考)细胞膜的亚显微结构模式如下图甲，图甲细胞膜的磷脂分子结构模式如下图乙，下列有关描述错误的是( )
验证
⇨细胞膜具有识别作用糖蛋白的作用
A．图甲中的①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分
C．图甲中②与细胞的选择吸收有关，①②可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D．将图乙平展在水面上，a部分与水面接触
解析：选B 图甲中①表示多糖，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层；图乙中a是亲水性头部，b是疏水性尾部。①②③共同构成了细胞膜，为细胞提供了相对稳定的内部环境，细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，而磷脂分子无此功能。
考向二 考查细胞膜的功能
3．(2014·福建高考)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
解析：选D 血红蛋白存在于红细胞内部，不属于膜蛋白；抗体主要分布于血清中，T淋巴细胞膜上没有抗体；胰高血糖素应该与胰岛B细胞膜上的胰高血糖素受体结合；骨骼肌细胞能接受神经传导的兴奋，产生收缩，也可以吸收葡萄糖，所以其膜上有神经递质的受体和葡萄糖载体。
4．(2013·天津高考)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是( ) A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离 B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化 C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取 D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
解析：选A 将洋葱表皮细胞放在高浓度的蔗糖溶液中，细胞可通过渗透作用失水，发生质壁分离，此过程未体现生物膜的信息传递功能；记忆细胞通过细胞膜接受抗原的刺激后增殖分化；胰岛B细胞分泌的胰岛素和神经细胞释放的神经递质均属于信息分子，可分别通过靶细胞膜受体完成信息向靶细胞的传递过程。
考点二 细胞核的结构和功能
[必备知能]
1．细胞核的结构及相应功能 名称 核 膜 · 核 孔 核 仁 染 色 质 [易误提醒]
关于细胞核的四个易误点
(1)物质进出细胞核并非都通过核孔。
①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。
②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的，而不通过核孔。 (2)并不是所有物质都能进出核孔。
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(3)核仁不是遗传物质的储存场所。
核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。 (4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的。
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，核孔数多，核仁较大。
2．细胞核的功能及实验验证
①是遗传信息库，是遗传物质储存和
(1)细胞核功能 复制的主要场所
②是细胞代谢和遗传的控制中心(2)实验验证：
特点 ①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着 ②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建 ③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性 ①折光性强，易与其他结构区分 ②在有丝分裂中周期性地消失和重现 ①易被碱性染料染成深色 ②由DNA和蛋白质组成 ③与染色体的关系： 染色质染色体 解螺旋，变细变长螺旋变粗功能 ①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行 ②选择性地控制物质出入细胞核，其中大分子物质通过核孔出入细胞 参与某种RNA的合成及核糖体的形成 遗传物质的主要载体
[必明考向]
考向一 以模型图为载体，考查细胞核的结构
1.细胞核结构模式如右图所示，下列有关叙述不正确的是( ) ．A．①主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂的不同时期呈现不同的状态
B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所
C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷脂和蛋白质 D．④是内质网，其上附有核糖体
解析：选B 由图可知，①是染色质，由蛋白质和DNA构成，与染色体是同种物质在细胞分裂不同时期呈现的两种不同状态；②是核仁，核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，蛋白质的合成场所是核糖体；③是核膜，在细胞周期中发生周期性变化(前期消失，末期重现)，构成核膜的主要成分是磷脂和蛋白质；图中④为内质网，其上附有核糖体。
2．(原创题)核孔并不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构，称为核孔复合体，主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。有关说法正确的是( )
A．不同类型的细胞中核孔数量都相同 B．离子和小分子物质都不能通过核孔 C．大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助 D．蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核
解析：选C 代谢越旺盛的细胞中核孔数量越多；部分离子小分子也能通过核孔；DNA不能通过核孔进出细胞核。
考向二 结合实验分析，考查细胞核的功能
3．(2010·江苏高考)核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是( )
A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定 B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体 C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同
解析：选C 第一组为对照组，注入的物质既有亲核蛋白的头部也有尾部，被注入细胞的细胞核中有放射性。第二组只注入了亲核蛋白的放射性尾部，结果与对照组相同，第三组只注入了亲核蛋白的放射性头部，结果是细胞核中无放射性，由此可知，亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的；由题意可知，细胞核吸收物质仍具有选择性，决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同；大分子物质的运输根据细胞的需要进行，且需要能量；葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，不消耗能量，与亲核蛋白进入细胞核的方式不同。
4．(2015·安阳一模)有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①～④。请选出预测现象和推理均正确的一个组合( )
预测现象：a.失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动；b.失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡，c.失去核的变形虫，虽然会反复进行数次无丝分裂，但结果还是死亡；d.除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛。
推测理由：①核能抑制细胞的过度分裂；②没有核的细胞也具备分裂的能力；③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸；④许多生物结构都有再生能力，核也能再生。
A．a与④ C．c与②
B．b与③ D．d与①
解析：选B 细胞核与细胞质的关系：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞质为细胞核提供能量和营养物质等。失去核的变形虫由于不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸，细胞的生命活动不能正常进行，如不能摄取食物，对外界刺激也不再发生反应，因而生存几天后就会死亡。
对应学生用书P27
细胞膜的流动镶嵌结构模型解读
[典型图示]
[信息解读]
(1)图1中磷脂分子的头部亲水、尾部疏水，在空气—水界面上呈单层铺展，在水中以磷脂双分子层形式形成脂质体，将药物放入脂质体内部，可利用其流动性，与膜融合后将药物运送至病变细胞。
(2)图2中①是糖蛋白，②是载体蛋白，③是磷脂双分子层，④是嵌入磷脂双分子层中的蛋白质，据此可确定细胞膜的结构特点如下：
镶嵌性：膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成的。
不对称性：膜两侧的分子性质和结构不相同，如糖蛋白只分布于细胞膜的外表面，据此可判断细胞膜的内外侧。
(3)图2中a是协助扩散，b是自由扩散，c是主动运输。 [解题技法]
(1)分析此类问题要明确磷脂分子的结构特点，从而理解细胞膜以磷脂双分子层为基本支架的原因。
(2)解答此类问题要准确判断各种组成成分，并根据是否需要能量、载体判断物质跨膜运输的方式。
[针对训练]
1．下图所示脂质体是一种人工膜，主要由磷脂组成，下列说法不正确的是( ) ．
A．磷脂分子在水介质中可自动形成该脂质体 B．该脂质体可用作转基因研究
C．该脂质体表面交联抗体，能靶向给药治疗癌症 D．该脂质体交联胆固醇分子，可增强膜的流动性
解析：选D 磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，在水介质中可自动形成脂质体；脂质体和细胞膜能够相溶，通过胞吞进入细胞，因此可以作为基因工程的运输工具；抗体具有特异性的识别作用，所以脂质体表面交联抗体，能靶向给药治疗癌症；脂质体交联胆固醇分子不能增强膜的流动性，膜成分的流动性与温度等因素有关。
2．下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分析下列叙述不正确的是( ) ．
A．图1所示生物膜最可能是细胞膜 B．物质通过离子通道不需要消耗ATP
C．由图1和图2可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的 D．丁的化学成分为蛋白质
解析：选D 图1中丁是糖蛋白，分布于细胞膜外表面，故图1所示生物膜最可能是细胞膜。由题干信息可知，物质顺浓度通过通道蛋白，因此不消耗ATP。由图1和图2可知，膜的成分在膜上的分布是不对称的。
因图表信息获取能力欠缺而失误
[编者按] 高考很多试题要求考生能将图像、图表中的有效信息提取出来并挖掘出隐含信息，再将其转换成可以理解的文字信息用于解题，也有个别试题是要求将文字信息转换成图像或图表，如画出食物链或食物网、曲线图或柱形图等。信息的转换是这类题目的重点或难点。针对此问题，编者总结了以下两种有效的突破方法，以帮助考生快速准确地解答此类题目。
[技能培优]
一、有效“架桥”破解生物图解题 1．思维模板
2．典题示例
下面为细胞间信息传递的几种模式示意图，有关叙述错误的是( )
A．细胞1与靶细胞间的信息传递是依靠细胞1分泌的化学物质完成的 B．细胞3与细胞2间信息交流的方式与细胞1与靶细胞间的信息交流方式不同 C．细胞分泌的化学物质与靶细胞进行信息识别的结构基础是靶细胞表面的受体蛋白 D．若细胞4是效应T细胞，则其与靶细胞是通过细胞膜直接接触传递信息的 [模板套用]
[答案] B
二、“三看法”突破生物表格题 1．思维模板
2．典题示例
环境污染对植物的生长发育有不同程度的影响。在一定程度上，植物在污染环境中也有继续保持正常生命活动的特性，这种特性称为抗性。研究植物的抗性对筛选具有净化环境的植物种类和保护环境有积极意义。一项研究表明，植物对SO2的抗性与叶片上气孔密度和气孔大小等有关。所得数据如下表：
气孔 被测植物 平均受害面积(%) 13.5 33.4 57.7 气孔密度 (个/mm2) 218 162 136 每个气孔 面积(μm2) 272 426 556 甲植物 乙植物 丙植物
(1)该研究表明，植物对SO2的抗性与气孔的密度呈______________，与每个气孔的面积呈________。
(2)在SO2污染严重的地区，最好选择表中________植物为行道树种。 [模板套用]
审题 一 看 甲、乙、丙三种植物 → 破题 对SO2的抗性：甲植物＞乙植物＞丙植物 点 二 看 线 三 看 面 [答案](1)正相关 反相关 (2)甲
[针对训练]
1．糖脂普遍存在于细胞膜上，不同的细胞中糖脂的种类不同，下图是人红细胞表面的 ABO 血型糖脂的结构示意图，判断下列有关叙述错误的是( )
各个(组)数据之间的关系 → 平均受害面积上升、气孔密度下降、每个气孔面积上升 平均受害面积与叶片上气孔密度和气孔大小等有关 植物对SO2的抗性与气孔的密度呈正相关、与每个气孔的面积呈反相关 →
A．糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B．红细胞 ABO 血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序 C．糖脂和糖蛋白都具有识别作用 D．糖脂位于细胞膜内表面 解析：选D
2．河北杨是我国西北地区耐干旱、抗病虫害能力强的树种之一。但因繁殖困难，导致种苗供应不足。为研究不同基质(其中珍珠岩透气性好但缺乏营养)和不同浓度的萘乙酸对河北杨扦插生根的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验结果如下，请根据表中结果回答：
基质 50%田园土＋30%河萘乙酸浓度(mg/L) 400 生根插条数 69 平均根长(cm) 2.6 平均生根数(条/枝) 6 生根率% 69 沙＋20%珍珠岩混合 600 800 清水 400 85 43 7 43 65 33 2 61 79 37 5 3.1 1.5 0.2 1.9 2.3 1.0 0.1 2.3 2.9 1.5 0.1 13 8 3 3 8 5 1 4 10 6 2 85 43 7 43 65 33 2 61 79 37 5 100%田园土 600 800 清水 400 100%珍珠岩 600 800 清水
(1)浓度为__________________的萘乙酸促进河北杨插条生根的效果较好，其促进机理主要是促进根原基细胞的_____________________________。
(2)本实验的各种处理中，对河北杨生根具有最佳促进作用的方法是___________________。试从培养基质的角度分析其原因：______________________________。
解析：
审题 一看点 二看线 三看面 答案：(1)600 mg/L 分裂、分化 (2)用浓度为 600 mg/L的萘乙酸处理插条，再扦插在50%的田园土＋30%的河沙＋20%的珍珠岩混合基质中 基质疏松、透气，同时富含营养物质，有利于插条生根
对应学生用书P265
→ → → → 破题 600 mg/L的萘乙酸促进插条生根的效果最好 混合基质促进插条生根的效果最好 促进插条生根需适宜的萘乙酸浓度 促进插条生根需适宜的基质 促进插条生根效果较好的方法是用400、600、800、清水 混合基质(田园土＋河沙＋珍珠岩) 萘乙酸促进生根情况是先升后降 生根效果：混合基质＞珍珠岩＞田园土 各个(组)数据之间的关系 → 浓度为600 mg/L的萘乙酸处理插条，再扦插在混合基质中
一、选择题
1．(2015·梓潼模拟)下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述，不正确的是( ) ．A．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的 B．选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性 C．细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性
D．钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性
解析：选B 细胞膜选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性，而磷脂分子没有特异性。
2．下表中关于生物膜的探索历程的对应关系，不确切的是( ) ．选项 A B 实例(实验) 脂溶性物质更易通过细胞膜 红细胞细胞膜中的脂质铺展成单分子层后，其面积是红细胞表面积的2倍 电镜下细胞膜呈清晰的暗 — 亮 — 暗三层结构 人鼠细胞杂交实验 结论(假说) 细胞膜是由脂质组成的 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层 生物膜由蛋白质 — 脂质 — 蛋白质三层结构构成 细胞膜具有选择透过性 C D 解析：选D 人鼠细胞杂交实验说明的是细胞膜具有一定的流动性。
3．(2015·上海奉贤区一模)蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应；若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜( )
A．主要由脂质和蛋白质组成 B．可将细胞与外界环境分隔开 C．控制物质出入细胞的作用是相对的 D．进行细胞间的信息交流
解析：选D 由题干信息可知，该实例可说明细胞膜的信息交流功能。
4．(2015·合肥质检)把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气和水界面上将它们铺成单分子层(假定单分子间距离适当且相等)。推测在下列细胞中，空气和水界面上磷脂单分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大和最小的细胞分别是( )
①洋葱根尖成熟区表皮细胞 ②蛙的红细胞 ③人体浆细胞 ④乳酸菌细胞 ⑤酵母菌细胞
A．①② C．③②
B．③④ D．⑤④
解析：选B 磷脂单分子层的表面积与原细胞表面积之比最大的细胞特征是细胞相对比较小，而细胞中生物膜结构丰富。题干所列的几种细胞中，人体浆细胞主要产生抗体，细胞
中有丰富的内质网和高尔基体，符合此特点。乳酸菌细胞仅具有细胞膜，细胞内没有膜结构，是几种细胞中磷脂单分子层的表面积与原细胞表面积之比最小的细胞。
5．心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列说法不正确的是( ) ．
A．tRNA在细胞核内合成，运出细胞发挥作用与核孔复合物有关 B．核膜包含两个磷脂双分子层，房颤与核质间的信息交流异常有关 C．人体成熟的红细胞中核孔复合物数量很少，因此红细胞代谢较弱 D．房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致
解析：选C tRNA在细胞核内合成后，通过核孔运出细胞核的过程与核孔复合物有关；核膜是双层膜，含两个磷脂双分子层；人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔；核孔运输障碍与核孔复合物有关，故根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变。
6．下面是细胞膜功能模式图，据图分析下列说法不正确的是( ) ．
A．图中功能①在生命起源过程中具有重要作用
B．功能③表示运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐 C．激素调控生命活动与图中功能④有关
D．植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间通讯
解析：选B 作为界膜的细胞膜不仅使生命进化到细胞的形式，也保证了细胞生命的正常进行，在进化中具重要作用；激素调控是细胞间信息交流的重要方式，与细胞膜上受体④有关；植物细胞可通过胞间连丝进行细胞通讯；图中③只表示了通过载体蛋白的跨膜运输，没有表示胞吞和胞吐作用。
7．(原创题)人体细胞之间的通讯多数是通过信号分子传递的。有些信号分子作用于细胞表面的受体，有些则作用于胞内受体。生物学上将细胞外与膜受体结合的信号分子称为第一信使，由其转换而来的细胞内信号则称为第二信使，如下图所示。下列有关叙述错误的是
( )
A．细胞表面膜受体的化学本质为糖蛋白
B．神经递质和绝大多数激素都是第一信使
C．第二信使通过调控细胞核内基因的翻译过程发挥作用 D．第一信使与膜受体结合体现了细胞膜的信息交流功能
解析：选C 受体的化学本质为糖蛋白；与膜受体结合的第一信使有递质、大多数激素等，体现了细胞膜的信息交流功能。翻译过程在细胞质中进行，而不是在细胞核内进行。
8．眼可视物、舌可尝鲜、鼻可嗅味，是因为这些感官细胞的细胞膜上分布着一类特殊蛋白质，统称 G 蛋白偶联受体 (GPCR)。美国科学家莱夫科维茨和克比尔卡因为突破性地揭示 GPCR 的内在工作机制而获得 2012 年诺贝尔化学奖。如图为评委会现场解释他们的研究成果所展示的图片之一，据此下列相关说法错误的是( )
A．信息分子主要是指激素和神经递质 B．GPCR 的化学本质是糖蛋白
C．信息分子与 GPCR 的结合不具有特异性 D．GPCR 可将胞外信息传递到细胞内
解析：选C 信息分子主要是指激素和神经递质，还包括其他一些小分子物质。GPCR 是感官细胞的细胞膜上的受体，受体的化学本质是糖蛋白；G蛋白偶联受体 GPCR 是一类特殊受体，不同的信息分子与不同的GPCR结合，可以传递不同的感觉、视觉、味觉等不同信号，故信息分子与GPCR 的结合具有特异性；G蛋白偶联受体 GPCR 是贯穿磷脂双分子层的跨膜蛋白，其膜外部分接受信息后，可将信息通过膜内部分传到细胞内，进而引起相应的生理效应。
9．(2015·广东六校联考) 人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。右图是相关实验记录，据此不能得到的结论是( )
A．温度增加到15 ℃以上，细胞膜流动性增强 B．该实验证明膜蛋白能够运动 C．温度对膜蛋白的运动有影响
D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
解析：选D 构成膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子是运动的，因而膜具有一定的流动性。嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果，温度增加到15 ℃以后时，形成嵌合体的比例明显增大，说明温度对膜蛋白的运动有影响。图示数据说明温度增加到15 ℃以上，温度越高，形成的嵌合体百分比越高，但其数量不会随时间延长而越来越多。
10．下列有关细胞膜结构或功能的分析，正确的是( )
A．膜中多糖的水解产物能与斐林试剂生成砖红色沉淀，说明膜中多糖的单体是葡萄糖 B．在生物体的不同细胞中，细胞膜功能的多种多样，决定了细胞膜结构的多种多样 C．由于膜对 Na 通过具有选择性，所以在细胞膜上帮助 Na 跨膜的蛋白质只有一种 D．细胞膜的选择透过性既与磷脂分子和水的亲疏有关，又与膜上蛋白质的种类和结构有关
解析：选D 具有还原性的糖都能够与斐林试剂发生颜色反应；在不同的细胞中，组成细胞膜的蛋白质种类不同，决定了细胞膜功能的多样性；细胞膜上帮助 Na 跨膜运输的蛋白质不止一种。
11．下列有关细胞核的叙述，正确的是( )
＋
＋
＋
A．①、②是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化 B．③是由2层磷脂分子组成的
C．脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核
D．⑤是细胞代谢活动的控制中心
解析：选A ①、②分别是染色质和染色体，均是主要由DNA和蛋白质组成的链状结构，随细胞周期而发生周期性变化。③是核膜，为双层膜，由4层磷脂分子组成。大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA(脱氧核糖核酸)例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质，可通过核膜进入细胞核。⑤是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。
12．(2015·西城模拟)红甜菜根的液泡中含有花青素。某同学将红甜菜根切成大小相同的薄片，分别放在不同温度的蒸馏水中处理1 min 后取出，再分别放在等量清水中浸泡1 h，获得不同温度下的浸出液，然后用分光光度计测定浸出液中花青素吸光值，吸光值大小可以反映浸出液中花青素的含量。根据图示的实验结果，下列分析正确的是( )
A．花青素通过细胞膜的方式为易化扩散(协助扩散) B．温度超过50 ℃，膜结构受到破坏，通透性增大
C．在50 ℃以下，甜菜细胞内合成的花青素极少 D．在10～50 ℃时，甜菜细胞膜流动性保持不变
解析：选B 由题图不能确定花青素通过细胞膜的方式。温度超过50 ℃，膜结构会受到破坏，通透性增大，大量花青素从细胞中出来。在50 ℃以下，花青素吸光值小的原因是从甜菜细胞中浸出的花青素较少，而不是细胞内合成的花青素少。随着温度升高，构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子运动加快，细胞膜流动性加大。
二、非选择题
13．下图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图，图2表示膜蛋白的功能。请据图回答下列问题：
图1
图2
(1)该细胞不同表面执行不同的功能，且具有高度的极性。从质膜的成分分析，出现这一现象的原因是________________________________________________________________
________________________________。
(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的________(结构)产生的ATP，以________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，以增多细胞膜上________数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜______________________________________， 以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有________________功能。 (5)以连线的方式表示图1和图2中膜蛋白之间的关系。
解析：(1)决定生物膜不同功能特性的是蛋白质。(2)为生命活动提供能量的主要是线粒体，葡萄糖穿过小肠上皮细胞膜的方式是主动运输，需要消耗能量，需要载体。(3)结合图示题干所述可看出膜蛋白B的功能是将两个细胞膜连结在一起。(4)膜蛋白D的作用是水解二糖，能够催化物质水解的是酶。(5)分析题图可知，膜蛋白A起运输作用，膜蛋白B为连结蛋白，膜蛋白C为受体，膜蛋白D是酶。
答案：(1)细胞膜上蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同) (2)线粒体 主动运输 载体蛋白(膜蛋白 A) (3)紧密连在一起 (4)生物催化(或催化) (5)如下图：
膜蛋白A 连结蛋白 膜蛋白B 膜蛋白C 膜蛋白D
受体 运输蛋白 酶
14．(原创题)科学家在研究Na、K运输时，发现细胞膜上某种载体蛋白——Na/K泵(也称为Na/K－ATPase)，并推测Na、K进出细胞需通过Na/K－ATPase。为验证这一结论，某生物小组的同学设计了如下实验：
(1)实验原理：用一定方法提取膜上的Na/K—ATPase，并将其加入到不含蛋白质的脂质微球体中，测定溶液和微球体内Na、K浓度变化，如下图所示。
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(2)实验材料：细胞膜、磷脂双分子构成的内含Na、K的球状体，分离纯化的Na/K－ATPase，含有Na/K－ATPase的细胞，Na、K溶液等(供选择使用)。
(3)实验方案：取三只培养皿，分别加入等量Na、K溶液，放入含有Na/K－ATPase的脂球体，一段时间测定脂球体和培养皿中Na、K溶液浓度变化，发现脂球体内K浓度增大，培养皿中Na浓度增大。
(4)实验结论：Na、K通过Na/K－ATPase进出细胞。 请找出上述实验过程的不合理之处，并加以改正。
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解析：根据对照原则，该实验方案未设臵对照组实验。未验证没有Na/K－ATPase时，细胞能否运输Na、K。
答案：缺少对照实验。改进：另取三只培养皿，分别加入等量Na、K溶液，放入不含Na、K－ATPase的脂球体，一段时间后，测定脂球体和培养皿中离子浓度变化，发现脂球体和培养皿中Na、K浓度没有变化。
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第二讲
细胞器_——_系统内的分工合作
对应学生用书P30
[循着图示·想一想]
知识点一 细胞器之间的分工
知识点二 细胞器之间的协调配合 1．分泌蛋白与胞内蛋白
2．分泌蛋白的合成、加工、运输过程
知识点三 细胞的生物膜系统
[结合题目·试一试]
1．连线细胞器的形态、结构和功能
2．判断有关细胞器叙述的正误
(1)RNA是高尔基体的结构成分(2014·广东卷 T1-C)(×) (2)高尔基体是肽链合成和加工的场所(2013·安徽卷T1-B)(×) (3)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶(2013·安徽卷T1-D)(×) (4)核糖体含有蛋白质和核糖核酸(2013·北京卷T1-C)(√) (5)细胞骨架由蛋白质组成(2013·北京卷T1-D)(√)
(6)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所(2012·江苏卷T4-B)(√) (7)正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用(2012·山东卷T5-D)(×) (8)叶绿体被膜由双层膜组成(2010·海南卷T1-B)(√)
(9)细胞器在细胞中的分布与细胞的功能相适应(√) 3．判断有关生物膜叙述的正误
(1)真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行(2011·山东卷T1-D)(√) (2)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成(2011·四川卷T1-C)(√) (3)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(2011·四川卷T1-D)(√) (4)抗体从合成到分泌不经过高尔基体(×) (5)高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能(√) (6)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成(√)
(7)内质网、核糖体、高尔基体等都属于生物膜系统(×) (8)胞内生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化(√) (9)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行(√) (10)原核生物、病毒类生物无生物膜系统(√)
对应学生用书P31
考点一 细胞器的结构和功能
[必备知能]
1．线粒体和叶绿体的区别与联系 项目 线粒体 叶绿体 亚显微结构图 增大膜面积方式 生理功能 内膜向内腔折叠形成嵴 有氧呼吸的主要场所，完成有氧呼吸的第二、三阶段 与有氧呼吸有关的酶，分布于内膜和基质中 由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒 光合作用的场所，完成光合作用的全过程 与光合作用有关的酶，分布于类囊体薄膜和基质中 酶的种类和分布 相同点 ①均具有双层膜；②都含少量DNA，是半自主性细胞器；③都能产生ATP，与能量转换有关 2．细胞器归类分析
(1)
(3)
[易误提醒]
有关细胞结构的六个常见的思维误区
误区1 没有叶绿体或中央液泡的细胞是动物细胞。反例：根尖分生区细胞。
误区2 具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(注意细胞壁的组成成分不同)
误区3 没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝藻。
误区4 没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例：进行化能合成作用的细菌。
误区5 没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。
误区6 人体内的细胞都可进行有氧呼吸。人和哺乳动物成熟的细胞没有细胞核和众多的细胞器，不能进行有氧呼吸。
[必明考向]
考向一 直接考查细胞器的结构和功能
1．(2014·安徽高考)下列关于线粒体的叙述，正确的是( ) A．线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高 B．葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中 C．成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多 D．哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
解析：选C 线粒体内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶，故线粒体内膜的蛋白质含量比外膜高；葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中；成人心肌细胞比腹肌细胞耗能多，其所含线粒体的数量较多；哺乳动物精子中的线粒体主要聚集在尾的基部。
2．(2014·江苏高考)下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是( ) A．性激素主要是由内质网上的核糖体合成 B．囊泡可以由内质网向高尔基体转运
C．膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关 D．内质网既参与物质合成，也参与物质运输
解析：选A 性激素属于脂质，在内质网上合成；在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网形成的囊泡向高尔基体转运；膜蛋白在核糖体上合成，需要内质网和高尔基体的加工和运输；内质网参与脂质的合成，参与蛋白质的加工和运输。
细胞器问题的解答技巧
(1)正确区分各种细胞器的结构，能够根据是否有膜、是单层膜还是双层膜，正确识别各种不同的细胞器。
(2)既要准确掌握各种细胞器的功能特点及其分布的普遍规律，又要明确不同细胞器的特殊之处，结合具体问题，进行准确作答。
考向二 借助结构模式图，考查对细胞器结构、功能的分析与判断 3. (2015·扬州模拟)右图是显微镜视野中某细胞的一部分，有关该细胞叙述正确的是( )
A．图示为光学显微镜下的细胞结构 B．图中有两个中心体 C．DNA仅存在于6结构中
D．结构1和3在行使其功能时有水生成
解析：选D 图中存在中心体、核糖体等多种光学显微镜下看不到的结构，应该是在电子显微镜下观察到的；图中有一个中心体，两个中心粒；DNA主要存在于细胞核中，线粒体
中也含少量DNA；结构1和3分别为线粒体和核糖体，在进行有氧呼吸和合成蛋白质过程中有水生成。
4．(原创题)溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬；另一种是异体吞噬，如下图所示。请据图判断下列叙述不正确的是( ) ．
A．消除细胞内衰老的细胞器是通过自噬作用实现的 B．溶酶体参与抗原的加工处理过程
C．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性 D．吞噬细胞通过吞噬作用特异性识别抗原
解析：选D 吞噬细胞不能特异性识别抗原，但能识别“非己”成分，进行吞噬作用。
依据细胞结构判断细胞的类型
考点二 生物膜系统在结构和功能上的联系
[必备知能]
1．各种生物膜在化学组成上的联系
(1)相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。 (2)差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与不同的生物膜功能的复杂程度有关 —— 功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。
2．各种生物膜在结构上的联系
(1)各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
(2)在结构上具有一定的连续性，图示如下：
3．各种生物膜在功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌)
[易误提醒]
对细胞结构认识的三个易混点
(1)混淆两种核糖体和两种内质网的功能。
(2)混淆与分泌蛋白形成的“有关细胞器”、“有关结构”和“有关膜结构”。 ①有关细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。 ②有关结构：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。 ③有关膜结构：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜。 (3)误认为有活性的分泌蛋白是在核糖体上形成的。
分泌蛋白的合成和分泌需要多种细胞器的协作；核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所，肽链需在内质网中盘曲、折叠形成特定空间结构，经高尔基体进行最后的“加工、分类与包装”，形成具“生物活性”的蛋白质，才分泌到细胞外行使一定的功能。
[必明考向]
考向一 直接考查生物膜系统的结构和功能
1．(2013·山东高考)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。下列不属于此类结构的是( )
A．神经细胞的树突 C．甲状腺细胞的内质网
B．线粒体的嵴 D．叶绿体的基粒
解析：选A 神经细胞的树突虽然扩大了细胞膜的表面积，但这并不是为了酶的附着，A不属于此类结构；线粒体内膜折叠成嵴，增加了膜面积，同时其上附着大量的与有氧呼吸有关的酶，B属于此类结构；内质网膜面积大，酶可以附着在内质网上，C属于此类结构；叶绿体增加膜面积的方式为类囊体堆叠形成基粒，基粒上附着与光合作用的光反应有关的酶，D属于此类结构。
2．(2013·安徽高考)生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是( )
A．细胞核是 mRNA 合成和加工的场所 B．高尔基体是肽链合成和加工的场所
C．线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O D．溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶
解析：选A mRNA 是以 DNA 的一条链为模板合成的，贮存 DNA 的细胞核是 mRNA 合成和加工的场所；核糖体是肽链合成的场所，肽链的加工在内质网和高尔基体中完成；线粒体不能直接氧化分解葡萄糖，葡萄糖首先在细胞质基质中被分解成丙酮酸，丙酮酸在有氧的条件下进入线粒体继续氧化分解生成CO2和H2O；溶酶体内含有多种水解酶，水解酶是在核糖体上合成的。
考向二 结合分泌蛋白的形成，考查细胞器的分工合作
3．(2015·石家庄模拟)下图表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。囊泡甲、乙均是被膜小泡。下列与图示信息相关的叙述中，正确的是( )
A．溶酶体、囊泡均起源于高尔基体 B．囊泡甲与囊泡乙膜的主要成分不同 C．囊泡乙与细胞分泌物的形成有关 D．高尔基体膜通过囊泡可转化为细胞膜
解析：选D 据图可知，溶酶体来源于高尔基体，而囊泡的来源有两个——细胞膜和高尔基体；虽然囊泡甲和乙的来源不同，但主要成分都是磷脂分子和蛋白质；囊泡乙的作用只是转运分泌物，而与其形成无关；图中高尔基体形成的囊泡乙、溶酶体膜都可转化为细胞膜。
4．(2015·南京模拟)真核细胞的核糖体有结合在内质网上的，有游离在细胞质基质中的。一种分泌蛋白的氨基一端上有长度约为30个氨基酸的一段疏水性序列，能和内质网上的受体糖蛋白起反应。疏水性序列一合成后，即通过内质网膜进入囊腔中，接着合成的多肽链的其余部分随之而入。在囊腔中，疏水性序列被除去，留下新合成的蛋白质(如下图)。之后包裹有分泌蛋白的内质网囊泡和高尔基体结合，高尔基体对分泌蛋白进行加工和包装，最后由高尔基体形成囊泡并同细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。请判断下列有关说法，正确的是
( )
A．分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体中合成的，其分泌过程体现了细胞膜的选择透过性
B．多肽链中的疏水性序列的作用是与内质网上的受体结合，使多肽链进入内质网腔 C．因为内质网囊腔中含有肽酶，所以在内质网囊腔中可以将多肽链的疏水性序列去掉 D．与分泌蛋白形成有关的膜结构是核糖体、内质网和高尔基体
解析：选B 分析题干信息及题图信息可知，分泌蛋白的合成场所是附着在内质网上的核糖体，其分泌过程体现了细胞膜的流动性。据题意可知，疏水性序列合成后才能与内质网上的受体结合，使多肽链进入内质网腔。能将多肽链疏水性序列去掉的是蛋白酶。核糖体不具有膜结构。
“三看”分泌蛋白的合成、加工、运输
对应学生用书P33
用高倍镜观察叶绿体和线粒体
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[典例] 用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体，请回答有关问题：
(1)观察线粒体时所用的染料名称是健那绿染液，染色后可以使线粒体呈蓝绿色，而细胞
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质接近无色。染色后30分钟，细胞还能保持活性吗？能保持活性。观察叶绿体需要染色吗，为什么？不需要，因为叶绿体呈现绿色。
考查实验原理及染色剂的特点
1叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。 2线粒体呈无色棒状、圆球状等，需用健那绿染成蓝绿色后才能观察。 3健那绿是活细胞染色剂，染色后细胞仍保持活性。
(2)制作菠菜叶的临时装片时，应取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉作为观察对象，因为该细胞内的叶绿体的体积较大，数目较少。观察线粒体能否选用绿色植物叶肉细胞，为什么？不宜选用，因为叶肉细胞含叶绿体，干扰实验结果。
(3)下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法，不正确的是( D ) ．A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B．制作装片时在载玻片上滴一滴健那绿染液能维持口腔上皮细胞的正常状态 C．在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色 D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层 考查实验的操作步骤和实验结果
分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构放射性及膜面积变化
[典型图示]
[信息解读]
(1)图1表示用放射性元素标记某种氨基酸追踪不同时间放射性元素出现顺序为：内质网→高尔基体→分泌小泡。
(2)图2和图3分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积相对增大。
[解题技法]
(1)分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构)，要对同一物质(结构)变化前后进行比较。
(2)解答此类问题时，要先判断该物质是否是分泌蛋白，并结合分泌蛋白的合成、加工和运输过程进行综合分析。
[针对训练]
1．下图表示人体内的某些细胞处于甲、乙、丙不同生理状态下的生物膜面积情况。有关叙述错误的是( )
A．上述三种膜结构的组成成分相似
B．乙到丙可表示下丘脑神经细胞分泌肽类激素的膜变化 C．乙到甲可表示一个初级精母细胞到一个次级精母细胞的膜变化 D．甲到乙可表示胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞的膜变化
解析：选C 生物膜结构的组成成分相似；肽类激素属于分泌蛋白，乙到丙可表示分泌蛋白分泌过程的膜变化；初级精母细细胞分裂成次级精母细胞后，三种膜面积都有所减小；胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞后，细胞内质网膜、高尔基体膜面积都增加。
2．下图甲表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①、②、③表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种氨基酸，追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞部分结构中的分布情况，如图乙所示。下列说法错误的是( )
A．图甲中①、②、③分别表示内质网、高尔基体、线粒体
B．在图甲中③为双层膜结构
C．若图乙中曲线1表示图甲中①的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律，则图乙中的曲线2可表示图甲中②的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律
D．图甲中的过程在原核细胞中也可以进行
解析：选D 核糖体是蛋白质的合成场所，在其中合成出的多肽经①(内质网)加工后被运输到②(高尔基体)进行进一步加工，然后再以具膜小泡的形式被运输到细胞膜，最后被分泌到细胞外，整个过程需要③(线粒体)提供能量，线粒体为双层膜结构。图解中的过程只能发生在真核细胞中，因为原核细胞没有内质网、高尔基体和线粒体等多种细胞器。
对应学生用书P267
一、选择题
1．下列细胞结构的物质组成最相似的一组是( ) A．内质网膜和高尔基体膜 C．核糖体和染色体
B．细胞膜和细胞壁 D．拟核和细胞核
解析：选A 植物细胞细胞壁的组成成分是纤维素和果胶，而细胞膜由脂质、蛋白质和少量糖类组成；核糖体由RNA和蛋白质等组成个而染色体由DNA和蛋白质等组成；拟核无核膜、核仁而细胞核有核膜、核仁。
2．(2015·烟台模拟)下图表示某真核细胞内三种具有双层膜的结构(部分示意图)，有关分析错误的是( )
A．图a表示线粒体，[H]与氧结合形成水发生在有折叠的膜上 B．图b表示叶绿体，其具有自身的DNA和蛋白质合成体系 C．图c中的孔道是大分子进出该结构的通道，不具有选择性 D．图a、b、c中内外膜化学成分差异最大的是图a
解析：选C 依三种双层膜结构的差异可判断出图a、b、c依次是线粒体、叶绿体和细胞核；叶绿体是半自主性细胞器，具有自身的DNA和蛋白质合成体系；核孔是大分子进出细胞核的通道，具有一定的选择性；线粒体的内膜上含有多种与有氧呼吸有关的酶，故与叶绿体和细胞核相比，线粒体内外膜化学成分差异最大。
3．以色列籍女科学家阿达·约纳特发现两个核糖体亚基的结构，该项研究被顶级科学杂志排名为当年最重要的科学进展，下列有关核糖体的叙述正确的是( )
A．核糖体是一种具单层膜的细胞器 B．核糖体是脂质、蛋白质合成的场所
C．核糖体是原核细胞、真核细胞都具有的细胞器
D．真核细胞中与核糖体的形成有关的细胞结构是高尔基体
解析：选C 核糖体的功能只是合成蛋白质，其形成在真核细胞中与核仁有关，它普遍存在于真核细胞和原核细胞中，是无膜结构的细胞器。
4．采用一定手段破坏细胞中的高尔基体，下列各项受影响最小的是( ) A．浆细胞合成并分泌抗体 C．呼吸酶的合成
B．植物细胞进行有丝分裂 D．兴奋在突触处的传递
解析：选C 高尔基体在植物细胞中的作用主要是细胞分裂末期参与细胞壁的形成，在动物细胞中的作用主要是参与分泌蛋白的合成，抗体是分泌蛋白，呼吸酶不属于分泌蛋白；兴奋在突触处传递时，上一个神经元的轴突末梢内的递质小泡先与突触前膜融合并释放神经递质，然后神经递质与突触后膜上的受体结合，而递质小泡是由高尔基体形成的。
5．科学家利用改进的核磁共振光谱技术，成功跟踪到人体细胞中超氧化物歧化酶-1由肽链经折叠等成为具有一定空间结构蛋白质的过程。下列叙述正确的是( )
A．酶可以为化学反应提供活化能 B．所有的酶都是在核糖体上合成的
C．形成超氧化物歧化酶-1的肽键的折叠等过程只与具有一层膜结构的细胞器有关 D．将超氧化物歧化酶-1基因转移到大肠杆菌后，新合成的肽链不能进行折叠等过程 解析：选D 酶能降低化学反应的活化能，但不能为化学反应提供活化能；酶的化学本质包括蛋白质和RNA，只有化学本质为蛋白质的酶的合成场所是核糖体；肽链经加工成为蛋白质的过程中还需要线粒体提供能量，而线粒体是具双层膜的细胞器；大肠杆菌内不含内质网和高尔基体，不能进行肽链的折叠等加工过程。
6．细胞膜、核膜和具膜细胞器构成了细胞的生物膜系统。下列有关叙述正确的是( ) A．线粒体外膜和内膜中蛋白质的种类和数量相同 B．原核细胞没有生物膜
C．真核细胞无氧呼吸与生物膜无直接关系
D．洋葱表皮细胞发生质壁分离体现了生物膜信息传递功能
解析：选C 线粒体内膜与有氧呼吸第三阶段有关，其功能较外膜复杂，因此内膜蛋白质种类和数量多于外膜；原核细胞有细胞膜，即有生物膜，但无生物膜系统；无氧呼吸在细胞质基质中进行，与生物膜无直接关系；植物细胞质壁分离与复原现象与生物膜的流动性有关，与信息传递功能无关。
7．(原创题)美国和德国三位科学家因发现细胞内部囊泡运输调控机制而获得2013年诺贝尔奖。下列有关囊泡的叙述，不正确的是( ) ．
A．囊泡膜的主要成分是磷脂和蛋白质 B．神经递质的释放与囊泡有关
C．大肠杆菌的囊泡可由高尔基体“出芽”形成
D．内质网通过“出芽”形成的含分泌蛋白的囊泡，会移动到高尔基体，而不会移至核膜
解析：选C 大肠杆菌是原核生物，细胞内没有高尔基体。神经递质存在于突触小泡中，以胞吐形式释放。
8．(原创题) 根据结构与功能，内质网可分为粗面内质网和滑面内质网两种类型，如右图所示，粗面内质网主要与分泌蛋白的合成、加工有关，滑面内质网是脂质合成的重要场所，两种类型的内质网在不同细胞中分布不同，下列细胞中滑面型内质网分布较多的是( )
A．胰腺外分泌细胞 C．睾丸间质细胞
B．浆细胞 D．神经细胞
解析：选C 睾丸间质细胞可合成雄性激素等固醇类激素，故其细胞中滑面内质网含量较多。
9．(2014·临沂一模)右图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，有关叙述正确的是( )
A．若b表示两层膜结构，则a、c肯定是叶绿体和线粒体 B．若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体 C．若b表示产生水分子的生理过程，则a、c不可能是细胞核和高尔基体 D．若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体
解析：选D 若b表示两层膜结构，a、c可能是线粒体、叶绿体、细胞核中的任意两种；含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体与核糖体；细胞核内的转录与DNA复制均可产生水，高尔基体形成多糖的过程中也会产生水；核糖体与中心体是没有膜结构的细胞器，所以不含有磷脂。
10．下面为细胞中某分泌蛋白的加工和运输的部分过程示意图，下列有关分析错误的是
( )
A．分泌蛋白的运输过程体现了生物膜的流动性
B．囊泡与高尔基体的融合不需要消耗细胞代谢产生的能量 C．在化学成分上，内质网膜和高尔基体膜具有相似性
D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快
解析：选B 依图示可知，囊泡由内质网形成，与高尔基体融合，体现了生物膜的流动性；囊泡与高尔基体的融合需要消耗能量；内质网膜和高尔基体膜在成分上具有很大的相似性；由图示知，分泌蛋白的合成和分泌过程中，通过囊泡的形成和运输，高尔基体膜成分实现了更新，且分泌蛋白合成越旺盛高尔基体膜更新的速度越快。
11．(2015·济南模拟)用差速离心法分离出某植物细胞的三种细胞器，经测定其中三种有机物的含量如下图所示。相关叙述正确的是( )
A．甲能产生ATP
B．乙可能存在于原核细胞中 C．丙与蛋白质的加工有关
D．因为甲、丙含有核酸，所以均是遗传物质的载体
解析：选A 据图可知：甲细胞器为线粒体或叶绿体，有氧呼吸或光合作用过程中均能产生ATP；乙细胞器有膜结构但无核酸，可能为内质网或高尔基体或溶酶体或液泡，但上述细胞器只存在于真核细胞中，原核细胞中只有核糖体一种细胞器；丙细胞器为核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所，分泌蛋白的加工场所在内质网和高尔基体；丙是核糖体，含有的核酸是RNA，而细胞中遗传物质只有DNA。
12．(2015·青岛模拟)真核细胞的结构与功能如下图所示，其不同膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流，关于细胞的结构及膜流的叙述正确的是( )
A．需氧型生物细胞中均含有结构e
B．所有细胞均能发生膜流现象
C．膜流体现了生物膜的结构特点，质壁分离与复原过程中发生了膜流 D．细胞膜蛋白的更新与f→h→c途径有关
解析：选D 需氧型生物细胞中不一定含有结构e(线粒体)，如好氧细菌。不是所有细胞都能发生膜流现象，如原核细胞、哺乳动物成熟的红细胞等。膜流可体现生物膜具有一定的流动性，但质壁分离与复原过程中没有膜结构的转移，没有发生膜流。细胞膜蛋白的更新过程即为蛋白质的合成、运输过程，和分泌蛋白合成和运输的路径相同，即与f→h→c途径有关。
二、非选择题
13．(2015·潍坊质检)下图中a、b、c、d为细胞器，3H-亮氨酸参与图示过程可合成物质
3
H-X。请据图回答：
(1)分离细胞中细胞器的常用方法是__________，其中观察c需用到染色剂______。 (2)在图示过程中，膜面积会发生变化的细胞器有______(填字母)。
(3)c中的酶有多种，它们的分子结构明显不同的根本原因是_______________________。 (4)图中含有DNA的结构是________(填字母)，蓝藻细胞中也有的细胞器是________(填字母)。
(5)若3H-X可使血糖浓度升高，则分泌该物质的细胞是________；若物质3H-X可在下丘脑与垂体细胞间传递信息，且在寒冷环境中分泌量明显增多，则物质________________。
解析：(1)分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法，图中c是线粒体，可被健那绿染成蓝绿色。(2)图示为分泌蛋白合成加工及分泌过程，图中a是核糖体，b是内质网，d是高尔基体，该过程中b、d膜面积会发生变化。(3)线粒体中的酶有多种，它们的化学本质是蛋白质，分子结构明显不同的根本原因是控制合成不同酶的基因的遗传信息不同。(4)图中含有DNA的结构是线粒体。蓝藻细胞是原核细胞，与真核细胞共有的细胞器是核糖体。(5)使血糖浓度升高的物质是胰高血糖素，是由胰岛A细胞合成分泌的。下丘脑可合成分泌促甲状腺激素释放激素，作用于垂体细胞，且在寒冷环境中促甲状腺激素释放激素分泌量明显增多。
答案：(1)差速离心法 健那绿 (2)b、d (3)控制合成不同酶的基因的遗传信息不同 (4)c a (5)胰岛 A 细胞 促甲状腺激素释放激素
14．(2014·临沂三模)下面是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答：
3
H-X为
(1)在人体内胆固醇既是组成________的重要成分，又参与血液中________的运输。胆固醇合成后以低密度脂蛋白(LDL)形式进入血液，细胞需要时LDL与其受体结合成复合物以________方式运输进入细胞。
(2)溶酶体中的多种水解酶是在结构[2]____________________上合成的，水解酶从合成到进入溶酶体的途径是：2→________→溶酶体(用数字和箭头表示)。
(3)图中过程⑥→⑨说明溶酶体具有________的功能，溶酶体的功能说明其膜的结构特点是________________________________________________________________________。
(4)核仁的体积与代谢强度密切相关，代谢活跃的细胞中核仁体积__________。如果将RNA聚合酶的抗体显微注射到体外培养细胞的核仁区域中，会发现细胞中的核糖体数量 __________________。
解析：(1)人体内胆固醇不仅是组成细胞膜的成分，还能参与血液中脂质的运输。由图可知，LDL与其受体复合物是以胞吞方式进入细胞的。(2)由图可知，溶酶体是由高尔基体形成的，其内的水解酶是在附着在内质网上的核糖体上合成的，其途径为2→1→4→溶酶体。(3)图中⑥→⑨表示的是溶酶体分解衰老、损伤细胞器的过程，该过程体现了其膜具有一定流动性。(4)代谢活跃的细胞蛋白质合成旺盛，核仁较大。核糖体是由RNA和蛋白质组成的，阻止RNA聚合酶的功能，会导致RNA合成受阻，核糖体数量减少。
答案：(1)细胞膜(生物膜) 脂质 胞吞 (2)附着在内质网上的核糖体 1→4
(3)分解衰老、损伤的细胞器 具有一定的流动性 (4)增大 减少
15．(2015·杭州模拟)Donal Parsons和他的同事最先建立了分离线粒体内膜、外膜及其他组分的方法，如图所示，请分析实验，回答下列问题：
(1)在观察人的口腔上皮细胞中的线粒体时，使用________染液进行染色，结果在光学显微镜下可以观察到________色的线粒体。
(2)在适宜条件下，图中各离心成分中可能产生二氧化碳的是______________________。 (3)线粒体内膜上的F0－F1颗粒物是ATP合成酶。为了研究ATP合成酶的各部分结构与合成ATP的关系，请在图示实验基础上和含有ADP、Pi等适宜条件下，完善下列实验设计方案：
自变量 因变量 实验结果及结论 解析：(1)健那绿染液是一种活体染色剂，可将线粒体染成蓝绿色。(2)线粒体是有氧呼吸的主要场所，在有氧呼吸过程中CO2是在第二阶段产生的(丙酮酸和水彻底分解成CO2和[H]，并释放出少量的能量)，这一阶段是在线粒体基质中进行的，故只要是图中含有线粒体基质的离心成分都可能产生二氧化碳。(3)从题干可知，本实验的目的是研究能催化ATP合成的是含F0颗粒的内膜小泡还是F1颗粒，故对照组应为含F0－F1颗粒的内膜小泡，实验组中一组是含F0颗粒的内膜小泡，一组是F1颗粒；从实验结论可知F1颗粒能催化ATP的合成，故有F1颗粒的①、③组均可以合成ATP。
答案：(1)健那绿 蓝绿 (2)线粒体内膜及基质、线粒体基质 (3)如下表：
自变量 因变量 对照组 ①含F0－F1颗粒的内膜小泡 实验组 ②含F0颗粒的内膜小泡 ATP合成量 ③F1颗粒 对照组 ①________ ________________ ________组能合成ATP，②组不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成 实验组 ②________ ③________ 实验结果及结论 ①③ 第三讲
物质跨膜运输的实例和方式
对应学生用书P35
[循着图示·想一想]
知识点一 物质跨膜的实例
知识点二 物质运输的方式
[结合题目·试一试]
1．判断有关细胞吸水和失水叙述的正误 (1)细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性(√) (2)植物细胞的原生质层由细胞膜和液泡膜组成(×)
(3)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞一定会发生质壁分离(×) (4)所有小分子物质均可通过细胞膜进入细胞(×) 2．判断下列有关物质运输说法的正误
(1)植物细胞通过主动运输吸收不同矿质离子的速率都相同(2013·全国卷Ⅰ T1-A)(×) (2)植物主动运输矿质离子的过程只发生在活细胞中(2013·全国卷ⅠT1-C)(√) (3)低温不影响矿质离子的吸收速率(2013·全国卷ⅠT1-B)(×)
(4)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于自由扩散(2012·海南卷T11-D)(×) (5)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内(2011·北京卷T3-B)(×)
(6)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和 ATP 提供能量(2010·天津卷T4-A)(√) (7)细胞对离子的吸收具有选择性(2009·宁夏卷T3-B)(√)
(8)液泡中积累大量离子，故液泡膜不具有选择透过性(2009·宁夏卷T3-D)(×) 3．连线物质运输的方式、特点和实例
对应学生用书P36
考点一 渗透作用的原理及应用
[必备知能]
1．渗透系统的组成分析 项目 渗透作用模型 植物细胞渗透系统 图解 组成条件 渗透浓度差 S1＜S2 S1＞S2 半透膜 一些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜(如玻璃纸) 半透膜两侧的溶液体系(S1，S2) 漏斗内液面下降 漏斗内液面上升 细胞液(S1)与外界溶液(S2)之间 细胞失水；可发生质壁分离 细胞吸水；可发生质壁分离复原 原生质层相当于半透膜 作用发生 2．验证渗透作用发生的条件
S1＝S2 水分进出平衡，液面不变 细胞既不吸水也不失水
[学法指导]
渗透作用原理的拓展应用
(1)比较不同溶液浓度大小：
溶液浓度 漏斗内 M ①若漏斗内液面上升，则M＞N 现象及结论 ②若漏斗内液面不变，则M＝N ③若漏斗内液面下降，则M＜N (2)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例)：
烧杯内盛 淀粉溶液 变蓝 漏斗内盛碘液 不变蓝 结 论 碘能通过半透膜，而淀粉不能 烧杯内 N 不变蓝 变蓝 不变蓝
变蓝 变蓝 不变蓝 淀粉能通过半透膜，而碘不能 淀粉和碘都能通过半透膜 淀粉和碘都不能通过半透膜 [必明考向]
考向一 细胞吸水和失水情况的判断
1．(2015·福州模拟)某植物细胞间隙的浓度为a，细胞液的浓度为b，细胞质基质的浓度为c，当它因缺水而萎蔫时，三者之间的关系是( )
A．a＞b＞c C．a＞c＞b
B．b＞c＞a D．b＞a＞c
解析：选C 植物缺水萎蔫是因为细胞失水，故外界溶液(a)＞细胞质基质(c)＞细胞液浓度(b)。
2．(2014·全国卷Ⅱ)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则
( )
A．实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高 B．浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的 C．a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗 ATP 大于b组 D．使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L
－1
之间
解析：选D 分析实验结果可知，a、b、c三组花冠细条在实验后长度变大，表明细胞吸水，其中a组细条浸泡后较b组细条浸泡后长，说明 a 组吸水较多，其液泡中细胞液浓度应比 b 组低；d、e、f三组花冠细条在实验后长度变小，表明细胞失水，所以浸泡导致f组液泡的失水量大于b组的；水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗能量；当实验前长度/实验后长度＝1时，花冠细条长度不变，根据实验结果可判断其对应的蔗糖浓度应介于0.4～0.5 mol·L
－1
之间。
考向二 质壁分离及复原现象的分析与判断
3．(2014·上海高考)以紫色洋葱鳞叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验，原生质层长
度和细胞长度分别用X和Y表示(如图)，在处理时间相同的前提下( )
A．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则紫色越浅
B．同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则所用蔗糖溶液浓度越高 C．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越小，则越易复原
D．不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理，X/Y值越大，则细胞的正常细胞液浓度越高 解析：选D 将同一细胞臵于不同浓度的溶液中，X/Y值越小，则说明该细胞中的液泡失水越多，液泡的紫色越深，其蔗糖溶液的浓度越高；将不同细胞臵于相同浓度的蔗糖溶液中，X/Y值越小，则说明细胞失水越多，越不易复原；X/Y值越大，则说明该细胞的细胞液浓度越高、失水越少。
4. (2015·南京模拟)在观察植物细胞质壁分离和复原的实验中，某同学取洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片，实验试剂有滴加了红墨水的质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、蒸馏水等。右图是某同学根据光学显微镜所观察到的图像绘制而成的。下列对图和有关实验结果的分析，正确的是( )
A．该图绘制正确，处于该状态的细胞依然保持活性 B．该图所示细胞一定正在发生质壁分离，1内液体为红色 C．除图中5以外，其他细胞成分均属于原生质层的范畴 D．若将该图所示细胞放于清水中，预测会发生质壁分离复原
解析：选D 光学显微镜下观察不到线粒体、高尔基体等亚显微结构；该图所示细胞也可能正在发生质壁分离复原；原生质层仅包括细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质，而细胞核不属于原生质层的范畴；红墨水未进入细胞质，说明该细胞依然保持活性，将其臵于低渗溶液中将会发生质壁分离复原。
考向三 渗透装置中水分子移动方向判断
5．如下图甲、乙所示是渗透作用装置，其中半透膜为膀胱膜(蔗糖分子不能通过，水分子可以自由通过)。图中溶液A、B、a、b均为蔗糖溶液，实验开始前其浓度分别用MA、MB、Ma、M b表示。一段时间达到平衡后，甲、乙装置中漏斗内的液面上升高度分别为h1、h2，a、b的浓度分别为M1、M2，则下列判断错误的是( )
A．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＞Mb B．若h1＞h2，MA＝MB，则Ma＜Mb
C．若Ma＝Mb＞MA＞MB，则h1＜h2，M1＞M2
D．一段时间后，A→a与a→A、B→b与b→B的水分子扩散速率均相等
解析：选B 若h1＞h2，MA＝MB，说明a从A中吸收的水分子数比b从B中吸收的多，即a与A的浓度差比b与B的大，因此Ma＞Mb；若Ma＝Mb＞MA＞MB，说明a与A的浓度差比b与B的浓度差小，a比b吸收的水分子少，则h1＜h2，M1＞M2；一段时间后装臵中的液面不再变化，说明半透膜两侧的水分子运动处于平衡状态。
渗透方向及浓度大小的判断
(1)判断溶剂渗透的总方向：
①若半透膜两侧是同种溶液，根据质量浓度或物质的量浓度判定。
②若半透膜两侧是不同的溶液，物质的量浓度才能体现溶质或溶剂分子数的多少，如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液，则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多(水分子数少)，水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。
(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小：
若渗透平衡后，半透膜两侧液面仍存在液面差，则半透膜两侧溶液就存在浓度差，液面差越大，浓度差就越大，且液面高的一侧溶液浓度高。
考点二 物质出入细胞的方式及影响因素
[必备知能]
1．物质出入细胞方式的比较
离子和小分子物质 比较 项目 被动运输 自由扩散 运输方向 运输动力 模型图 物质出入细胞的实例 水、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、 红细胞吸收葡萄糖等 ＋＋大分子和颗粒性物质 主动运输 胞吞 细胞外→细胞内 能量(ATP) 胞吐 细胞内→细胞外 能量(ATP) 协助扩散 高浓度→低浓度 浓度差 高浓度→低浓度 浓度差 低浓度→高浓度 能量(ATP) K、Na等离子，白细胞吞噬病小肠上皮细胞吸菌、变形虫吞食 各种分泌蛋白，如抗体、尿素等 收氨基酸、葡萄糖等 食物颗粒等 蛋白质类激素等 2．影响跨膜运输的因素 (1)物质浓度：
(2)O2浓度：
(3)温度：
[学法指导]
探究物质跨膜方式的实验设计
(1)探究是主动运输还是被动运输：
(2)探究是自由扩散还是协助扩散：
[必明考向]
考向一 物质跨膜运输方式的判断
1．(2015·滨州一模)据报道，一种称作“瘦素穿肠蛋白”的药物治疗肥胖，可口服使用，以减轻肥胖症患者肌肉注射的痛苦。小肠上皮细胞吸收该药物最可能的方式为( )
A．渗透作用
B．胞吞
C．协助扩散 D．主动运输
解析：选B 瘦素穿肠蛋白是一种蛋白质，属于生物大分子，其吸收方式最可能是胞吞。 2.(2013·浙江高考)某哺乳动物神经细胞内外的K和Na浓度如下表，下列属于主动转运(运输)的是( )
细胞内浓度(mmol·L1)
－＋
＋
细胞外浓度(mmol·L1)
－K Na
＋＋
140.0 18.0
3.0 145.0
A．K经钾离子通道排出细胞 B．K与有关载体蛋白结合排出细胞 C．Na经钠离子通道排出细胞 D．Na与有关载体蛋白结合排出细胞
解析：选D 由题表知，神经细胞内K浓度高于细胞外，细胞内Na浓度低于细胞外。故K通过K通道排出细胞，Na通过Na通道进入细胞的运输方式均为易化(协助)扩散。神经细胞通过主动转运(运输)吸收K、排出Na。
兴奋产生与传导过程中Na、K的运输方式判断
(1)由于细胞外Na浓度高，细胞内K浓度高，因此静息时K外流和兴奋时Na内流的运输方式都是被动运输。
(2)细胞维持膜外Na浓度高，膜内K浓度高，需要不断吸K排Na，这个过程的运输方式为主动运输。
3．下图甲、乙、丙为某种离子跨膜运输的示意图。有关叙述正确的是( )
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋
＋＋＋
＋
A．图示的离子跨膜运输方式为协助扩散 B．图示离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲 C．磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭 D．离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
解析：选B 根据图示可知，该种离子跨膜运输的方式是主动运输，因为该过程需要载体并消耗能量。图乙表示该离子与载体结合，图丙表示运输该离子需要消耗能量，图甲表示该离子被转运到膜的另一侧，故该离子正确的跨膜顺序是乙→丙→甲。图中载体蛋白的运动使离子跨膜的通道自动开闭。图中离子跨膜运输与细胞膜上相应的载体蛋白有关，并不是随
机进出细胞的。
物质出入细胞方式的判断方法
(1)根据分子大小与对载体、能量的需要进行判断：
(2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。顺浓度梯度的跨膜运输方式为被动运输。
考向二 影响物质跨膜运输的因素
4．(2014·北京高考)比较生物膜和人工膜(双层磷脂)对多种物质的通透性，结果如下图。据此不能得出的推论是( )
A．生物膜上存在着协助H2O通过的物质 B．生物膜对K、Na、Cl的通透具有选择性 C．离子以易化(协助)扩散方式通过人工膜 D．分子的大小影响其通过人工膜的扩散速率
解析：选C 据图可知：生物膜对H2O的通透性大于人工膜对H2O的通透性，可见生物膜上存在着协助H2O通过的物质；生物膜对K、Na、Cl的通透性不同，说明生物膜对不同离子的通透具有选择性；因人工膜由双层磷脂组成，无蛋白质，所以离子不能以协助扩散
方式通过人工膜；甘油、CO2和O2分子大小不同，导致通过人工膜的扩散速率不同。
P39
＋
＋
－
＋
＋
－
对应学生用书
观察植物细胞的质壁分离和复原
„„„„„„„„
„„„„„„„„„„„„„„„„
[典例] 成熟的植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象，下图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。图c是将另外一种植物的细胞依次浸于蒸馏水、物质的量浓度为0.3 mol/L的蔗糖溶液和0.5 mol/L的尿素溶液中，原生质层的体积随时间变化的曲线图，请据图回答：
(1)图a中细胞的质壁分离指的是细胞壁和原生质层的分离后，后者的结构包括[2]和[4]以及二者之间的细胞质。
考查实验原理
成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。
(2)植物细胞发生质壁分离所需的外界条件是外界溶液浓度高于细胞液浓度，植物细胞自身应具备的结构特点是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
考查质壁分离的条件
细胞壁伸缩性小
→质壁分离 (1)内因：原生质层具半透性→细胞渗透失水→
原生质层伸缩性大
(2)外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度
(3)图b是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片，此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系是细胞液的浓度大于、等于或小于外界溶液的浓度。
考查实验的操作过和及观察指标
(4)图c的A、B、C三曲线中，表示细胞在蒸馏水中的是A，表示在0.3 mol/L的蔗糖溶液中的是C。试简要分析B、C两曲线存在差异的原因：B曲线是在0.5 mol/L的尿素溶液中，细胞先因渗透失水而发生质壁分离，后由于尿素能进入细胞，使得质壁分离后的细胞因吸水而自动复原；C曲线是由于蔗糖不能进入细胞，因此质壁分离后细胞不能发生自动复原。
考查溶液种类与质壁分离的关系
1在溶质可穿膜的溶液中如KNO3、尿素、甘油等细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。2在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象，不能自动复原。3在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象，但会因过度失水而死亡不再复原。(5)(2014·江苏高考)在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察(如下图所示)。下列有关叙述正确的是(B)
A．第一次观察时容易看到紫色大液泡和较大的无色细胞质基质区域 B．第二次观察时可以发现细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处 C．吸水纸的主要作用是吸除滴管滴加的多余液体，以免污染镜头 D．为了节约实验时间，通常可以省略第一次显微观察步骤 考查实验过程中的对照原则
1该实验的对照类型为自身前后对照，第一次观察对照组，第二、三次观察为实验组，分别观察质壁分离状态和复原状态。
解读与物质跨膜运输有关的图表、曲线
[典型图示]
载体种类、数量对物质跨膜运输的影响 氧气浓度影响物质跨膜运输速率的曲线
[信息解读] 1．图1解读如下
(1)同一种植物对不同离子的吸收量不同，取决于膜上不同种类的离子载体的数量。 (2)不同植物对同一种离子的吸收量不同，取决于不同植物的细胞膜上该离子载体的数量。
(3)如果某植物吸收某种离子的量为0，则说明该植物细胞膜上没有与之相应的离子载体。 (4)吸收后某些离子浓度比初始浓度大，不是因为它们从植物细胞中排出，而是因为细胞吸水的速率大于其吸收离子的速率。
2．图2、图3解读如下
(1) 图2中①表示主动运输，由于生物可通过无氧呼吸提供能量，故起点不能从原点开始；②表示被动运输或哺乳动物成熟红细胞以主动运输方式转运某些物质。
(2)图3的横坐标为能量，①表示主动运输，②表示被动运输，与图2中①相比，①曲线起点从原点开始，原因是没有能量就不能进行主动运输。
[解题技法]
(1)分析此类曲线题时，要注意区分横坐标表示的意义，横坐标不同，表示的物质运输方式可能不同。
(2)解答此类问题时，要明确自由扩散、协助扩散和主动运输三种跨膜运输方式的区别和联系，主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。
[针对训练]
1．(2015·山西四校联考)用相同的培养液培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子的浓度，结果如下图1所示。图2表示植物根细胞对离子的吸收速率与氧气浓度之间的关系。据图不能体现的信息是( )
A．由图2可知，植物根细胞吸收离子的方式为主动运输
4B．由图1可知，水稻对SiO44需求量大，番茄对SiO4需求量小
－
－
C．图2中b点，离子吸收速率受载体数量的限制
D．图1水稻培养液里的Ca2浓度高于初始浓度，说明水稻不吸收Ca2
＋
＋
解析：选D 从图2中可以看出，随着氧气浓度的增大，根细胞吸收离子的速率增大，说明吸收离子的过程消耗能量，因此植物根细胞吸收离子的方式为主动运输。从图1中可以
看出，培养水稻的培养液中一段时间后SiO4而Mg2和Ca2浓度比初始4浓度比初始浓度低，
－
＋
＋
浓度高，说明水稻吸收Mg2和Ca2的速度慢于吸收水的速度，而吸收SiO44的速度快于吸收
＋
＋
－
水的速度。
2．在物质进出细胞的方式中，符合下图曲线的物质可能是( )
①红细胞从血浆中获得K ②白细胞吞噬病菌 ③神经细胞中K外流 ④肾小管细胞吸收原尿中的葡萄糖
A．①② C．①③
B．②③ D．②④
＋
＋
解析：选C 图1可表示协助扩散或主动运输，图2可表示哺乳动物成熟红细胞的主动运输或其他组织细胞的被动运输方式。选项中①是主动运输，②是胞吞，③是协助扩散，④是主动运输。
对应学生用书P269
一、选择题
1．(2015·郑州模拟)下面为水分进出哺乳动物成熟红细胞示意图。相关说法错误的是
( )
A．图1中外界溶液的浓度与细胞质的浓度大致相等 B．提取细胞膜时，可用图2中所对应的外界溶液 C．提取血红蛋白时，可用图3中所对应的外界溶液
D．将去除细胞壁的植物细胞放入蒸馏水中，最终将出现类似图2所示的结果
解析：选C 根据图示细胞形态可知，图1、2、3中的三种细胞分别处于等渗、低渗、高渗溶液中。提取细胞膜和血红蛋白时，都需要用低渗溶液。将植物细胞去除细胞壁后放入蒸馏水中，最终该细胞将吸水涨破。
2．(2015·南京模拟)下列有关物质出入细胞的叙述，正确的是( ) A．被动运输需要载体蛋白协助，但不消耗ATP
B．在质壁分离复原过程中，细胞液浓度降低 C．肝细胞通过主动运输吸收葡萄糖和O2
D．胞吐过程充分体现了细胞膜上载体蛋白的专一性
解析：选B 被动运输包括自由扩散和协助扩散，其中只有协助扩散需要载体蛋白协助；在质壁分离复原过程中，细胞吸收水分，细胞液浓度降低；肝细胞通过自由扩散吸收O2；胞吐过程充分体现了细胞膜具有一定的流动性，协助扩散和主动运输体现了细胞膜上载体蛋白的专一性。
3．下面为物质出入细胞的方式的概念图，有关叙述错误的是( ) ②
跨膜运输③
物质出入细胞的方式自由扩散被动运输
膜泡运输→①
A．①所示运输方式依赖细胞膜的结构特点 B．人体中葡萄糖进入细胞依赖②
C．①、②需要消耗细胞中ATP水解释放的能量 D．②、③的相同点是需要载体协助
解析：选B ①表示胞吞或胞吐，该过程依赖细胞膜的结构特点——流动性；葡萄糖进入红细胞通过协助扩散(③)而不是主动运输(②)；①、②都需要消耗能量；主动运输(②)和协助扩散(③)都需要载体参与。
4．(2014·全国卷Ⅰ)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是( ) A．与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察 B．用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察 C．用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同 D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
解析：选B 红色花瓣与白色花瓣相比，其细胞液中因含花青素而呈现红色，有利于实验现象的观察；用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在使原生质层呈现绿色，与无色的细胞液形成鲜明的对比，有利于实验现象的观察；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度可能不同，因此，放在同一浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的程度可能不同；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中含有色素，有利于实验现象的观察。
5．(2015·合肥模拟)将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，其原因可能是该细胞( )
①是死细胞 ②大量吸水 ③是根尖分生区细胞 ④大量失水 ⑤质壁分离后又自动复原
A．①②③ C．②③⑤
B．①③⑤ D．②④⑤
解析：选B 死细胞不可能发生质壁分离；由于外界溶液浓度大于细胞液浓度，所以细胞不可大量吸水；根尖分生区细胞不能发生质壁分离；一段时间后观察，细胞可能质壁分离后又自动复原。
6．(2015·太原模拟) 将萝卜条放在不同浓度的蔗糖溶液中进行实验，在保持细胞存活的条件下，蔗糖溶液浓度与萝卜条细胞液的浓度变化关系如图所示，其中b点代表实验前细胞液的浓度，且a＝b。假设实验前萝卜条细胞液的浓度均相同。下列有关叙述正确的是( )
A．蔗糖是生物大分子，只能通过非跨膜运输方式出入细胞 B．蔗糖溶液浓度为a时，萝卜条细胞内外的水分子无跨膜运输 C．蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少
D．将处于浓度为a的蔗糖溶液中的萝卜条移入清水中，则该萝卜条细胞会因吸水而涨破
解析：选C 蔗糖是二糖，不是生物大分子，从题中不能判断出蔗糖分子通过什么方式出入细胞；蔗糖溶液浓度为a时，进出萝卜条细胞的水分子数相等，达到平衡状态；蔗糖溶液浓度大于a时，萝卜条细胞失水，萝卜条质量将减少；萝卜条细胞有细胞壁，不会因吸水而涨破。
7. (2015·黄冈模拟)将某活组织放入适宜的完全营养液中，置于适宜的条件下培养。培养液中甲、乙两种离子的浓度保持相等且恒定，定期测定细胞中两种离子的含量，得到如右图所示曲线。据图分析下列叙述中正确的是( )
A．该组织细胞吸收甲、乙两种离子的方式分别是自由扩散和主动运输 B．该组织细胞运输离子甲的载体蛋白数量比运输离子乙的载体蛋白数量多 C．两种离子均只能从低浓度的一侧运输到高浓度的一侧
D．曲线mn段和ab段表明两种离子浓度的升高抑制了细胞对水的吸收
解析：选B 由图可知，甲、乙两种离子的运输方式都为主动运输，限制mn和ab段离子吸收速率的因素是载体和能量。
8．(原创题)受体介导的胞吞是一种特殊类型的胞吞作用，主要用于摄取特殊的生物大分子。其过程如下图所示，下列有关叙述不正确的是( ) ．
A．该过程以膜的流动性为基础
B．受体介导的胞吞过程存在细胞识别并需要内部供能 C．Na、K等无机盐离子也可通过此方式运输 D．该过程不能体现细胞膜的选择透过性
解析：选C 由图示知受体介导的胞吞作用是生物大分子的运输过程，以膜的流动性为基础，存在细胞识别并需内部供能，但不能体现膜的选择透过性。Na、K为小分子物质，不能通过此种方式运输。
9．(2015·泉州质检)将洋葱表皮细胞放置在不同浓度的物质M溶液中，并测定洋葱表皮细胞吸收M的速率，结果如下图所示。对结果的解释最合理的是( )
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A．细胞吸收M的方式为自由扩散 B．细胞吸收M的方式为主动运输 C．细胞吸收M需载体蛋白的参与 D．细胞吸收M所需能量供应不足
解析：选C 从柱形图分析，物质M溶液的浓度不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明细胞对M的吸收方式不是被动运输；通入空气前后也不影响洋葱表皮细胞吸收M的速率，说明与能量无关；综上所述，能够影响细胞吸收M的因素是载体蛋白。
10．(原创题)动物细胞内低Na高K的离子浓度对于神经冲动的产生、细胞渗透平衡等生命活动具有重要作用。这种浓度差与细胞膜上的Na、K泵有关，其作用原理如下图所示，下列说法不正确的是( ) ．
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A．Na和K的运输方式为主动运输 B．Na-K泵每次运输的Na数量多于K C．在细胞培养液中加入乌苯苷会影响K的运输 D．该运输过程的持续会导致大量ADP的积累
解析：选D 由图可知， Na、K的运输需要载体和能量，应为主动运输；Na-K泵
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每次运出3个Na运入2个K，运输的Na数量多于K；K和乌苯苷的结合位点相同，加入乌苯苷会影响K的运输。细胞内ATP和ADP可以快速转化，不会导致ADP的积累。
二、非选择题
11．为探究膜的透性，设计了下图所示的实验装置，其中E、F、G为用猪膀胱制成的小袋，内盛有溶液甲或溶液乙，上端分别接上口径相同的小玻璃管，起初3支小玻璃管内的液面高度相同，已知体积VG＞VE＝VF，甲、乙、丙三种溶液分别为质量浓度为0.2 g/mL、0.1 g/mL、0.3 g/mL的蔗糖溶液。
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(1)几分钟后，3支小玻璃管中的液面将________(填“上升”或“下降”)，其液面高度变化的大小排序是________。
(2)对比分析e、f小玻璃管中的现象可知，引起实验差异的原因是___________________。 (3)若将两组这样的装置，一组放于37 °C的恒温箱中，一组放于0 °C的恒温箱中，几分钟后观察，可见两装置中e玻璃管中的现象是：两装置中e玻璃管的液面都下降，且放于37 °C恒温箱中的较放于0 °C恒温箱中的下降速度大，说明________________________。
解析：(1)丙溶液浓度高于甲、乙溶液浓度，所以三支小玻璃管的液面均下降，由于甲、丙溶液浓度差小于乙、丙溶液浓度差，所以e管液面下降幅度最小，由于G体积大于F体积，所以g管液面下降幅度较大。(2)E和F中溶液浓度不同，所以e和f小玻璃管中的液面下降幅度不同。(3)与0 °C相比，37 °C条件下液面下降速度更大，说明温度影响物质跨膜运输的速率。
答案：(1)下降 g管＞f管＞e管 (2)E、F中溶液浓度不同 (3)温度影响物质跨膜运输的速率
12．(2015·日照模拟)正常细胞内K浓度约为细胞外的30倍，细胞外Na浓度约为细胞内的12倍。当细胞内外的Na浓度差、K浓度差减小时，细胞膜上的Na/K－ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP，将细胞内的Na移出膜外，将细胞外的K移入膜内。具体过程如图1所示：
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(1)膜内外Na具有浓度差，与膜的________性有关。Na/K－ATP酶将细胞内的Na移出膜外的跨膜运输方式是________。
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(2)在运输Na和K的过程中，Na/K－ATP酶的________发生改变，有利于与离子的结合与分离。
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(3)比较图2和图3，当Na和K________浓度差流过Na/K－ATP酶时，将ADP合成ATP，说明进行ATP合成或分解的反应条件取决于________。
(4)生物膜系统的________作用及能量是维系细胞有序性的基础，线粒体内膜上主要完成类似图________(填编号)的过程。
解析：(1)由于生物膜具有选择透过性的功能特性，使得膜内外的物质(如Na)存在浓度差。根据题干中“细胞外Na浓度约为细胞内的12倍”和“细胞膜上的Na/K－ATP酶发挥作用，这种酶可以通过水解ATP将细胞内的Na移出膜外”可知，Na运出细胞是逆浓度梯度进行的，而且需要消耗能量，故为主动运输。(2)由图示可知，在运输Na和K的过程中，Na/K－ATP酶空间结构发生改变，这种改变有利于离子的结合与分离。(3)由题图2中可见，Na和K顺浓度差流过Na/K－ATP酶时，将ADP合成ATP，由题图3中可见，当Na和K
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逆浓度差流过Na/K－ATP酶时，生成ADP；根据以上分析可知，离子的流动方向决定了
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是将ADP合成ATP还是将ATP水解生成ADP。(4)生物膜系统的分隔作用及能量可以维系细胞有序高效地进行各项生命活动，线粒体是有氧呼吸的主要场所，线粒体内膜上进行的是ATP的合成，故其内膜上主要完成类似图2的过程。
答案：(1)选择透过 主动运输 (2)空间结构 (3)顺 离子浓度差(或离子流动方向) (4)分隔 2
13．红细胞破裂后，血红蛋白逸出称为溶血。科研人员分别将人的红细胞置于蒸馏水和其他几种等渗溶液中，测定红细胞溶血所需的时间，得到如下结果：
不同物质的溶液在10 min内造成人的红细胞溶血所需的时间 编号 1 2 氯化铵 NH4Cl 3 醋酸铵 HN4C2 H3O2 7.65 4 草酸铵 (NH4)2 C2O4 5.22 7.17 2.04 1.65 甘油 乙醇 丙酮 5 6 7 溶液 蒸馏水 溶血时 间(min) 1.00 9.67 请分析回答下列问题： (1)本实验通过测定人的红细胞溶血所需的时间来估计细胞膜对各种物质________性的
大小。
(2)由实验结果可知，甘油、乙醇、丙酮扩散进入红细胞的速度大小关系为____________________。氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇、丙酮，但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这三种溶液，这说明________(填“极性”或“非极性”)分子更容易通过磷脂双分子层。第2、3、4组实验中阴离子的通透速率与阴离子相对分子质量大小呈________(填“正”或“负”)相关。
(3)红细胞悬液为不透明的红色液体，而红细胞发生溶血(红细胞破裂)后，溶液会逐渐透明，所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度，进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。
①实验目的：设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。 ②试剂用具：稀释的羊的红细胞悬液、0.3 mol·L液、试管、量筒、计时器、试管架、记号笔。
③实验步骤
第一步：取2支试管，分别标记为A、B。
第二步：______________________________________________________________。 ________________________________________________________________________ 第三步：______________________________________________________________。 ________________________________________________________________________ ④结果结论：
实验结果 加入葡萄糖的试管内溶液透明所用时间短 b c ⑤实验思考 根据研究得知，0.3 mol·L
－1
－1
的葡萄糖溶液、0.3 mol·L
－1
的甘油溶
结论 a 甘油比葡萄糖进入细胞的速度快 d 的葡萄糖与0.3 mol·L
－1
的甘油溶液都是红细胞的等渗溶液，
为什么还会使红细胞发生溶血？________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：红细胞在不同物质溶液中溶血的原因是溶质会进入红细胞，增大红细胞内的浓度，进而使其吸水涨破，溶血速度越快，说明物质穿膜速率越快。
答案：(1)通透 (2)丙酮>乙醇>甘油 非极性 正 (3)第二步：分别量取0.3 mol·L
－1
的葡萄糖溶液、0.3 mol·L
－1
的甘油溶液各10 mL，注入
A、B两支试管 第三步：分别量取1 mL稀释的羊红细胞悬液注入A、B两支试管中，同时开始计时，记录溶液由不透明到透明所需的时间
④a.葡萄糖比甘油进入细胞的速度快 b．加入甘油的试管内溶液透明所用的时间短 c．两支试管内溶液透明所用的时间相同 d．葡萄糖和甘油进入细胞的速率相同
⑤葡萄糖和甘油都是细胞选择吸收的物质，所以会逐渐进入细胞，使细胞内的溶液浓度增大，渗透压上升，细胞大量吸水，最终导致细胞溶血
14．下图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中，红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线；图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是( )
A．从图甲可见250 mmol·L1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢
－
B．图乙中植物细胞体积的变化是先减小后增大 C．图乙中a点细胞失水量最大，此时细胞吸水能力最小
D．人的红细胞长时间处在300 mmol·L1 NaCl溶液可能死亡，乙图中的处理时间内细胞
－
一直有生物活性
解析：选D 图甲中，250 mmol·L1 NaCl溶液中红细胞体积与初始体积之比小于1，说
－
明红细胞失水皱缩，会影响红细胞的代谢。图乙中植物细胞失水量先变大后变小，之后表现为吸水，故植物细胞原生质体体积先变小后变大，植物细胞由于细胞壁保护，细胞体积几乎不变。图乙中，a点植物细胞失水量最多，此时细胞吸水能力最高。人红细胞长时间处于300 mmol·L1 NaCl溶液中会因失水过多而死亡，而图乙细胞在处理时间内细胞先失水后吸水，
－
说明细胞原生质层具有选择透过性，细胞一直具有活性。
高考必考的
生物膜系统的结构与功能对应学生用书P41
1．(2014·山东高考)有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是( ) A．细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质 B．蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外 C．细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输 D．囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
解析：选B 细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质，此过程与囊泡无关；蛋白质类激素经高尔基体加工后，由囊泡运输到细胞膜，然后以胞吐方式分泌到细胞外；核糖体和中心体无生物膜，无法通过囊泡进行物质运输；囊泡运输需要消耗能量。
2．(2014·重庆高考)获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是( )
A．神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量 B．神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式 C．突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置 D．突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响
解析：选B 线粒体是真核生物细胞的“动力车间”；与囊泡运输相关的基因不是神经元特有的；据题意囊泡的运输与释放运输物与特定基因表达的蛋白质有关；神经冲动传到神经末梢，使突触小体中的突触小泡释放神经递质。
3．(2014·全国卷Ⅰ)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( ) A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质 B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
选择题之(二)
解析：选C 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成；衰老细胞的细胞膜通透性改变，使物质运输功能降低；甘油是通过自由扩散方式进出细胞的；激素是生物信号分子，细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递。
4．(2014·江苏高考)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。下图1～3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：
(1)图1表示的生理过程是___________，其主要的生理意义在于__________________。 (2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明________________；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是________。
(3)图3中ATP参与的主要生理过程是____________。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图____________(填图序号)中的膜结构。
(5)图1～3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是____________。 (6)图1～3说明生物膜具有的功能有__________________________________(写出3项)。 解析：(1)图1中生物膜上[H]与O2生成H2O且有ATP的生成，可以推测此过程为有氧呼吸第三阶段。(2)图乙体现了生物膜上的受体蛋白能与相应的信号分子特异性结合。促甲状腺激素释放激素能够刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素，故其靶器官是垂体。(3)图3表示光合作用的光反应阶段，光反应产生的ATP将在叶绿体基质中参与暗反应，用于三碳化合物的还原。(4)图1、图2、图3可分别表示线粒体内膜、细胞膜、类囊体薄膜，叶肉细胞和人体肝脏细胞都具有的是图1、2所示的膜结构。(6)图1和图3都可以体现出H的跨膜运输过程，图2体现出细胞膜具有识别信息分子的功能，在图3中，光反应把光能转变成化学能，体现了生物膜能量转换功能。
答案：(1)有氧呼吸第三阶段 为生命活动供能 (2)受体蛋白具有特异性 垂体 (3)暗反应 (4)1、2 (5)含有的蛋白质不同 (6)跨膜运输、信息交流、能量转换等
＋
掌握生物膜的结构和功能，更要结合物质运输、细胞代谢、细胞间信息传递等具体实例分析。要用“结构决定功能、部分与整体相统一”的观点建立空间思维模式，对抽象问题有比较形象和直观的认识。对生物膜的相关知识归纳如下：
1．生物膜的成分
2．生物膜的组成、结构与功能的统一性
(1)
(2)
(3)
1. 右面为生物膜简明结构模式图，a、b表示两种物质，有关说法正确的是( )
A．若该图表示细胞膜局部，则膜两侧还应分布着多糖 B．若b表示抗体，则该膜为核糖体膜局部 C．若该图表示内质网膜局部，则b可表示性激素
D．若a表示水，b表示氧气，则该过程的进行需要消耗ATP
解析：选C 细胞膜只有外侧有多糖；核糖体没有膜结构；性激素属于脂质，脂质在内质网合成上；若a表示水，b表示O2，则由a→b表示水的光解，此过程产生ATP。
2．下图为吞噬细胞中溶酶体发挥作用的示意图，下列相关叙述错误的是( )
A．细菌以胞吞形式进入细胞，需要消耗能量 B．溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性 C．吞噬细胞识别并吞噬细菌的过程属于特异性免疫
D．以囊泡的形式包裹细菌，避免细菌内的有毒物质对细胞产生伤害
解析：选C 由图可知，细菌进入细胞的方式是胞吞，胞吞需要消耗能量；溶酶体与吞
噬体的融合体现了生物膜具有一定的流动性；吞噬细胞识别并吞噬细菌的过程属于非特异性免疫；以囊泡的形式包裹细菌可防止细菌内的有毒物质对细胞产生伤害。
3. 荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，其包括三个步骤：荧光染料与膜上的蛋白质结合，使细胞膜上呈现一定强度的荧光；激光照射猝灭(漂白)膜上部分荧光；检测猝灭部位荧光再现速率。利用该技术测得膜上受激光照射部位的荧光强度和时间的关系如上图所示，下列说法错误的是( )
A．该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性 B．该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率 C．该技术不宜在高温下进行
D．漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1
解析：选B 由题干信息可知，该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性。该技术只能测定群体蛋白质的流动速率。膜上的蛋白质在高温下会变性，该技术不宜在高温下进行。由于激光照射猝灭时一部分荧光会消失，因此，漂白区域恢复足够长时间后，其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1。
4．用抗生素处理成纤维细胞后，能抑制内质网的糖基化功能，使细胞分泌的纤连蛋白(FN1)减少，且易被组织蛋白酶水解。下列有关说法不合理的是( )
A．纤连蛋白的形成离不开内质网 B．糖基化能维持纤连蛋白的稳定性 C．内质网能阻止纤连蛋白的运输 D．组织蛋白酶催化作用具有专一性
解析：选C 由“抗生素能抑制内质网的糖基化功能，使纤连蛋白减少且易被组织蛋白酶水解”可知，纤连蛋白的形成与内质网有关，糖基化能维持纤连蛋白的稳定性；酶催化作用具有专一性。
5．细胞内部产生的蛋白质被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披网格蛋白小泡、 COPⅠ被膜小泡以及COPⅡ被膜小泡三种类型。三种囊泡介导不同途径的运输，分工井井有条，在正确的时间把正确的细胞“货物”运送到正确的目的地。据图回答问题(括号内填字母，横线上填文字)：
(1)囊泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。图示细胞中，能产生囊泡的结构是____________________；“a”表示的物质通过细胞膜的方式与主动运输的区别是________________________________________________________________________。
(2)如果转运系统受到干扰，则会对机体产生有害影响，并导致如糖尿病等疾病，糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感，还有可能的原因是__________________________________________________________。
(3)COPⅠ被膜小泡主要介导蛋白质从[ ]__________运回[ ]__________。COPⅡ与结构C的融合体现了生物膜在结构上具有____________________________。
(4)为了确定参与膜泡运输的基因(sec基因)，科学家筛选了两种酵母突变体，这两种突变体与野生型酵母电镜照片差异如下：
酵母突变体 sec12基因突变体 sec17基因突变体 据此推测，sec12基因编码的蛋白质的功能与____________的形成有关。sec17基因编码的蛋白质的功能是__________________________。
解析：(1)分析题图可知，囊泡有来自内质网的囊泡、来自高尔基体的囊泡和来自细胞膜的囊泡，因此能产生囊泡的结构有高尔基体、内质网和细胞膜。胞吞不同于主动运输有两点——运输大分子和不需要载体。(2)若该图表示胰岛B细胞，由题图分析可知，胰岛素合成后囊泡运输出现障碍，胰岛素不能准确释放到目的位臵，也可能会患糖尿病。(3)从题图可以看出，COPⅠ被膜小泡形成于高尔基体，运输物质到内质网；内质网产生的COPⅡ被膜小泡能与高尔基体融合，实现了内质网膜转化为高尔基体膜，体现了生物膜在结构上具有一定的流动性。(4)分析表格中信息可知，sec12基因突变后，突变体细胞内内质网特别大，由此推测突变体的内质网不能及时形成被膜小泡，该基因编码的蛋白质可能与内质网小泡的形成有关；sec17基因突变体中sec12基因正常，能产生正常的COPⅡ被膜小泡，且sec12基因突变体和sec17基因突变体中COPⅠ被膜小泡的形成正常，但sec17基因引起内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡，可推测积累的小泡应该为COPⅡ被膜小泡，则sec17基因编码的蛋白质可能参与膜泡(或“小泡”)与高尔基体的融合。
答案：(1)内质网、高尔基体、细胞膜 不需要载体，主要运输对象是大分子 (2)胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置 (3)C 高尔基体 B 内质网 一定的流动性
(4)内质网小泡 参与膜泡(或“小泡”)与高尔基体的融合
与野生型酵母电镜照片的差异 突变体细胞内，内质网特别大 突变体细胞内，尤其是内质网和高尔基体间积累大量的未融合小泡
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