考点06 细胞膜与细胞核的结构和功能（精讲课件）-备战2025年高考生物一轮复习考点帮（新高考通用）

第二单元 细胞的基本结构和物质的运输 考点06 细胞膜与细胞核的结构和功能 打造卓越，赢在起点——2025年高考一轮复习 课标要求 考情分析 1.细胞膜的结构和功能 2022·河北·T1 题型：选择题 内容： ①常结合课本内其他科学史综合考查 ②常结合生物膜系统相关知识综合考查 ③常与细胞器相关知识综合考查细胞的结构基础 ④常细胞核的功能，细胞器等综合考查 2.细胞核的结构和功能 2023·山东·T1　2023·江苏·T2　2022·广东·T7　2022·海南·T4　2021·北京·T2　2021·河北·T2　2020·天津·T8 1.概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与外界环境分隔开，能控制物质进出细胞，并参与细胞间的信息交流。 2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。 素养目标 考情分析 SZ-LWH (1)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色(　　) (2)在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞(　　) × × (3)细胞膜上的蛋白质分子在膜上对称分布，大多可以运动(　　) × (4)糖蛋白分布于细胞膜的内侧，细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖链无关(　　) × (5)所有真核细胞都有一个细胞核(　　) (6)细胞核是细胞的代谢中心(　　) × × (7)大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关(　　) × (8)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(　　) × 自主回顾·素养储备 易 错 辨 析 细胞膜的结构和功能 细胞核的结构和功能 落实 必备知识 名师在线·考点预览 精讲精练+考向强化+核心归纳+能力提升 目 录 考点1 考点2 a.将细胞与外界环境分隔开 b.控制物质进出细胞 c.进行细胞间的信息交流 保障细胞内部环境的相对稳定 注意：植物细胞的边界也是细胞膜， 不是细胞壁，因为细胞壁是全透性的。 普遍性 相对性 功能特点：具有选择透过性 病毒、病菌 营养物质 废物 分泌物 间接交流、直接接触、通道传递 细胞间的信息交流，一定需要受体吗？ 胞间连丝不需要 细胞膜的功能 1 一、细胞膜的结构和功能 活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。 【拓展应用】如何用“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞？ 一、细胞膜的结构和功能 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 细胞膜的功能 细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 细胞膜的成分与结构 决定 一、细胞膜的结构和功能 (1)细胞膜成分的探索 科学家 实验方法或现象 实验结论 欧文顿 的物质，容易穿过细胞膜； 的物质， 不容易穿过细胞膜 推测细胞膜是由 组成的 － 利用 的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜， 进行 。 组成细胞膜的脂质有 ，其中 含量最多 溶于脂质 不溶于脂质 脂质 哺乳动物 化学分析 磷脂和胆固醇 磷脂 细胞膜的成分 2 一、细胞膜的结构和功能 科学家 实验方法或现象 实验结论 戈特和格伦德尔 用丙酮从 中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积为红细胞表面积的 倍。 推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 。 丹尼利和戴维森 细胞的表面张力明显 油－水界面的表面张力。 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有 。 人的红细胞 2 两层 低于 蛋白质 一、细胞膜的结构和功能 磷脂 种类和数量 细胞膜的组分并不是不可变的，正常细胞癌变后，细胞膜产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标。细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 (2)细胞膜成分的组成 一、细胞膜的结构和功能 (3)细胞膜成分的鉴定 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 一、细胞膜的结构和功能 所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。 (1)1959年，罗伯特森——静态的统一结构 ①方法： 在电子显微镜下观察细胞膜。 ②现象： 细胞膜呈现清晰的暗—亮—暗的三层结构。 ③结论： 变形虫摄取草履虫 酵母菌出芽生殖 细胞膜的结构—探索历程 3 一、细胞膜的结构和功能 (2)1970年人鼠细胞融合实验 ①方法： ②现象： ③结论： 荧光标记法 开始一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。 这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 细胞融合初期 人细胞 鼠细胞 人鼠杂交细胞 细胞融合 细胞融合 37° 培养40min 红色荧光素标记的抗体 绿色荧光素标记的抗体 荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光蛋白有绿色和红色两种颜色。 一、细胞膜的结构和功能 ①方法： ②结论： (2)1972年，辛格和尼科尔森 新的观察和实验证据。 提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。 一、细胞膜的结构和功能 镶 外 表面的识别 细胞 间的信息传递 嵌入 贯穿于 细胞膜的结构—流动镶嵌模型 3 一、细胞膜的结构和功能 1.既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？ ①分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙。 ②细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。 2.(必修1 P46)由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以的 方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 双分子层 两层磷脂分子 磷脂双分子层 融合 胞吞 一、细胞膜的结构和功能 增强 流动性 磷脂分子 蛋白质分子 细胞膜的结构—结构和功能特点 3 一、细胞膜的结构和功能 选择透过性 载体的种类和数量 细胞膜的结构—结构和功能特点 3 一、细胞膜的结构和功能 纤维素 支持与保护 植物细胞的细胞壁 4 一、细胞膜的结构和功能 常考的膜蛋白 细胞膜上蛋白质种类很多，如具有①运输作用的转运蛋白；②识别作用的糖蛋白；③接受信号的受体蛋白（糖蛋白）；④具有催化作用的酶：【细胞膜上可存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主动运输等）；又如好养细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶】 核心●归纳 糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，严重危害人体健康。胰岛B细胞合成、分泌的胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素，如图1为胰岛素作用机理示意图，葡萄糖转运蛋白GLUT4是位于细胞膜上的葡萄糖载体。如图2是细胞间的三种信息交流方式。请结合图示，思考回答下列问题： 提升·关键能力 (1)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的 。 (2)图1中体现出细胞膜有哪些功能？ 提示　将细胞与外界环境分隔开；进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞。 流动性 (3)图2中能表示肝脏细胞接受胰岛素方式的是 (填字母)。 A 提升·关键能力 (4)下列有关细胞膜信息传递的说法，错误的是 (填序号，多选)。 ①高等植物细胞之间只能通过胞间连丝进行信息交流　②性激素通过与靶细胞膜上的受体结合传递信息　③精子和卵细胞、胰岛B细胞和肝细胞进行信息交流的方式相同　④细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必需结构 ①②③④ 提升·关键能力 (5)若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂，请写出实验思路。 提示　取人体成熟红细胞均分为三组，分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中，观察细胞膜是否被破坏。 (6)如果将题述图中磷脂分子提取后置于空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？请绘出相关示意图。 提升·关键能力 1.(2022·河北，1)关于细胞膜的叙述，错误的是 A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 √ 考点 强化训练 2.如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是 A.功能①在生命起源过程中具有重要作用 B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都是有利的 C.激素调控生命活动与图中功能③有一定关系 D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯 √ 考点 强化训练 （1）黑白美西螈核移植实验 黑色美西螈 实验结论： 美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。 缺少对照组 实验分析： 胚胎细胞 去核 取核 卵细胞 发育 ? 细胞核功能的实验探究 1 二、细胞核的结构和功能 （2）蝾螈受精卵横缢实验 实验结论:蝾螈的　　　　　　　　　受细胞核控制。 实验分析： 细胞分裂、分化 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 (无核与有核对照) (对无核者重新挤入核) 二、细胞核的结构和功能 （3）变形虫切割实验 不能摄食；无应激性；高尔基体、内质网退化 能正常生活 正 常 实验结论:变形虫的 等生命活动 受　　　　控制。  细胞核 实验分析： 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 分裂、生长、再生、对刺激的反应 (无核与有核对照) (核移植） 细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。 二、细胞核的结构和功能 （4）伞藻嫁接与核移植实验 菊花形 伞形 伞帽 伞柄 假根 （细胞质） （细胞质） （细胞核） 伞藻——单细胞藻类 二、细胞核的结构和功能 伞藻嫁接实验 菊花伞藻的柄 伞形伞藻的柄 伞藻帽的形状是由 控制的。 实验结论： 假根 本实验 直接证明伞藻帽的形状是由细胞核决定的， 实验分析： 不能 假根中除了细胞核，还有其他物质，本实验不能排除其他物质对伞藻帽形状的影响。 二、细胞核的结构和功能 01 02 04 子代美西螈的肤色是由细胞核控制的 美西螈核移植实验 细胞的分裂、分化由细胞核控制 蝾螈受精卵横缢实验 生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 伞藻嫁接与核移植实验 变形虫的分裂、生长、再生、应激性都是由细胞核控制的 变形虫去核及核移植实验 遗传 遗传 代谢 代谢 03 细胞核是 ，是细胞 的控制中心。 遗传信息库 代谢和遗传 细胞核的功能 2 二、细胞核的结构和功能 （与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关） 核膜 （主要由DNA 和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体） （实现核质之间频繁的物质交换和信息交流） （双层膜，把核内物质与细胞质分开） 核仁 染色质 核孔 不连续的双层膜 有选择透过性 大分子物质优先通过（如RNA和蛋白质） 有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞质 P123：细胞衰老：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深 核仁和核孔与细胞的代谢有关： 细胞代谢越旺盛，核仁越大、越明显，核孔数目越多。 细胞核的结构 3 二、细胞核的结构和功能 染色质 DNA分子 蛋白质 染色体 = 染色质 （分裂间期） 染色体 （分裂期） 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在形式。 短粗的棒状 细长的丝状 二、细胞核的结构和功能 核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构，对进出物质具有选择性。 (1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。 (2)选择性 (3)双向性 既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。穿过 层膜。 0 二、细胞核的结构和功能 生命系统 一个统一 基本单位 代谢和遗传 的整体 细胞在生命系统中的地位 4 二、细胞核的结构和功能 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化和概括性描述。 a.物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 实物或图画 如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等 照片不是物理模型 建构模型 5 二、细胞核的结构和功能 b.概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 文字或符号 如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等 c.数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 数学形式 如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等 二、细胞核的结构和功能 1型糖尿病是由胰岛B细胞分泌胰岛素不足引发的一种代谢类疾病，其发病的原因与蛋白质错误折叠有关，如图所示。请思考回答下列问题： (1)胰岛B细胞细胞核内的RNA通过核孔进入细胞质，与 结合，指导胰岛素的合成。 核糖体 提升·关键能力 (2)若胰岛B细胞细胞核内的核仁被破坏，胰岛素合成将不能正常进行的原因是什么？ 提示　核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，胰岛素的合成将不能正常进行。 (3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：_______________________ _________________________________。胰岛B细胞中的核孔数目 (填“多于”“等于”或“少于”)口腔上皮细胞中的。 代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大 多于 提升·关键能力 (4)当机体长期高糖高脂高蛋白饮食需要大量胰岛素时，胰岛素的合成超过了内质网的转运和折叠能力，继而开始出现错误折叠的蛋白质。错误折叠的蛋白质与内质网膜上的 结合，诱导伴侣蛋白基因表达出伴侣蛋白。结合图示分析，伴侣蛋白的作用是__________________ ___________________。 受体 与错误折叠的蛋白质 结合，使其正确折叠 提升·关键能力 (5)当错误折叠的蛋白质持续积累时，会诱导细胞发生凋亡，胰岛B细胞数量减少，剩余的胰岛B细胞则被要求产生____(填“更多”“更少”或“等量”)的胰岛素，继而导致产生更多错误折叠的蛋白质，该调节机制在生物学上称之为 。结合错误折叠的蛋白质产生和胰岛B细胞减少的原因，请给出 2条 预防1型糖尿病的健康生活建议： 。 更多 (正)反馈 减少高糖、高脂肪食物的摄入；多运动 提升·关键能力 3.(2021·北京，2)如图是马铃薯细胞局部的电镜照片，①～④均为细胞核的结构，对其描述错误的是 A.①是转录和翻译的场所 B.②是核与质之间物质运输的通道 C.③是核与质的界膜 D.④是与核糖体形成有关的场所 √ 考点 强化训练 4.(2023·山东，1)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是 A.原核细胞无核仁，不能合成rRNA B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成 C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D.细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA的转录 √ 考点 强化训练 1.(必修1 P40～41)细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞； 。 2.(必修1 P43)细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，此外还有少量的糖类；功能越复杂的细胞膜， 。 3.(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有 ，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 进行细胞间的信息交流 蛋白质的种类与数量越多 流动性 落实·必备知识 4.(必修1 P45)糖被：细胞膜的 表面与蛋白质分子或脂质结合的糖类分子，其与细胞表面的识别、细胞间的 等功能有密切关系。 5.(必修1 P56)核仁与 有关；核孔可实现 。 6.(必修1 P56)细胞核是 ，是细胞 。 外 信息传递 某种RNA的合成以及核糖体的形成 核质之间频繁的物质交换和信息交流 遗传信息库 代谢和遗传的控制中心 落实·必备知识 7.虽然细胞膜内部分是疏水的，但是水分子仍能跨膜运输的原因：一是 ；二是______ ___________________________________________________。 8.用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。原因是：____ ______________________________________________________________________。 水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙 上存在水通道蛋白，水分子可以经通道蛋白通过细胞膜 细胞膜 B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子 胰岛 落实·必备知识 9.脂质体是一种人工膜，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。 (1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在 ；两类药物的包裹位置不同的原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________________。 甲处、乙处 两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部是水溶液，在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中 落实·必备知识 10.如图表示肝脏细胞细胞膜的亚显微结构图。葡萄糖进入肝细胞的方向是 (用图中字母表示)，判断的依据是__________________________ _______________________________。 A→B 糖被的位置，在细胞膜的外侧 分布有糖蛋白或糖脂，而内侧没有 (2)脂质体到达靶细胞后，脂质体可能会______ ___________，也可能以 方式将携带的药物运入细胞。该过程利用了膜的 。 与细胞 膜发生融合 胞吞 流动性 落实·必备知识 11.染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义：染色体呈高度 状态，有利于在细胞分裂过程中 ，而染色质为 状，有利于 等生命活动。 12.核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有 ，核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在_______ __________。 移动并分配到子细胞中去 螺旋 细丝 DNA完成复制、转录 选择性 特异性 受体蛋白 落实·必备知识 谢谢! 打造卓越，赢在起点 $$