2026届高三生物一轮复习讲义第5讲　细胞膜与细胞核

第二单元　细胞的结构与物质的运输 第5讲　细胞膜与细胞核 考点一 ● 必备知识 1.(1)①将细胞与外界环境分隔开　②控制物质进出细胞　③信息交流　④激素　⑤胞间连丝　⑥精卵结合　(2)选择透过性　离子和小分子　种类和数量 2.(1)脂质　磷脂和胆固醇　磷脂　两层　蛋白质　蛋白质—脂质—蛋白质　荧光标记　流动性　流动镶嵌　(2)细胞膜具有流动性　40 min后两种荧光不能均匀分布(或者两种荧光需要更长的时间才能均匀分布)　温度降低影响了蛋白质运动的速度　流动 3.磷脂　种类和数量 4.(1)外　表面的识别　细胞间的信息传递 ①镶　②嵌入　③贯穿于　(2)具有流动性 5.纤维素　支持与保护 【考点易错】 (1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ [解析] (1)膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不均匀的,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。(2)同一生物体不同细胞的细胞膜中蛋白质的种类和数量可能不同。(3)用台盼蓝染色法鉴别细胞死活的方法利用的是细胞膜具有选择透过性的特点。(4)高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,该过程不依赖于细胞膜上的受体。 【长句拓展】 1.活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞,具有选择透过性 2.其内部是疏水的,水溶性分子或离子不能自由通过 3.一是水分子极小,可以通过磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过水通道蛋白跨膜运输 ● 典型例题 1.D　[解析] “脂筏模型”是一种物理模型,A错误;膜蛋白中的某些蛋白质可参与细胞间的信息交流,B错误;据题图可知,脂质分子在膜上的分布是不均匀的,C错误;与蛋白质或脂质结合的糖类分子统称为糖被,D正确。 2.B　[解析] 细胞膜上蛋白质的分布是不对称的,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧,A正确;翻转酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧,翻转后的磷脂分子依然是分子头部(亲水部位)在膜外,尾部(疏水部位)在膜内,B错误;细胞膜具有流动性,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,因此细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动,C正确;磷脂分子是细胞膜的主要成分之一,细胞膜作为细胞的屏障,具有控制物质进出细胞的功能,磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关,D正确。 3.A　[解析] 荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成,后者可以和细胞膜蛋白特异性结合,A正确;该实验中细胞融合后才用荧光标记物标记细胞膜蛋白,由于细胞膜具有流动性,一段时间后,红绿荧光标记才能均匀分布,故红绿荧光标记均匀分布所需的时间不是细胞融合所需的时间,B错误;一定温度范围内,红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而延长,C错误;该实验证明细胞膜上标记的蛋白质可以发生运动,但不能证明磷脂分子可以发生侧向运动,D错误。 考点二 ● 必备知识 1.(1)①黑　②细胞核 (2)①停止分裂　分裂　正常 ②分裂、分化 (3)①不能生长、分裂、摄食,对刺激无反应　②细胞核 (4)②菊花　③细胞核 【实验分析】 (1)缺少对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养,作为对照。 (2)两个实验都以细胞核的有无为自变量,且设置了相互对照和自身前后对照。 (3)核移植实验更有说服力。伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响,是对伞藻嫁接实验的补充,可进一步验证细胞核的功能。 2.(1)双　碱　DNA　蛋白质　DNA　同一物质在细胞不同时期的两种存在状态　某种RNA　核糖体　核孔 (2)遗传信息库　控制中心 【考点易错】 (1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× [解析] (1)核孔对进出细胞核的物质也具有选择性。(3)染色质主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体。(4)细胞质中的线粒体和叶绿体也可以合成RNA。(5)核仁是细胞核中呈球形或椭球形的结构,主要与rRNA的合成有关。(6)病毒不具有细胞结构,无细胞膜和细胞核,原核细胞有细胞膜,无细胞核。 ● 典型例题 1.A　[解析] 图示细胞含有中心体,而洋葱是高等植物,高等植物细胞中不含中心体,A正确;细胞核是遗传和代谢的控制中心,但并非所有真核细胞都有细胞核,如哺乳动物成熟红细胞无细胞核,B错误;核孔是大分子物质进出细胞核的通道,但具有选择透过性,核DNA不能出细胞核,C错误;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,D错误。 2.C　[解析] 细胞的核质之间需要通过核孔进行物质交换和信息交流,所以核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变,A正确;tRNA是转录的产物,主要在细胞核内合成,大分子物质运出细胞核与核孔复合体有关,B正确;葡萄糖的直接氧化分解发生在细胞质基质,产生丙酮酸和[H],丙酮酸和[H]进入线粒体继续发生反应,葡萄糖不会进入线粒体,C错误;核膜是双层膜,包含四层磷脂分子,心房颤动的致病机制是核孔复合体的运输障碍,所以它的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关,D正确。 3.C　[解析] 细胞核控制着细胞的代谢和遗传,故移去细胞核的伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,A正确;图 Ⅱ 中的③与图 Ⅰ 中的①的细胞核相同,两者都是菊花形帽,B正确;图 Ⅰ 中①②嫁接的是伞柄,属于细胞质部分,故不会引起帽形的改变,C错误;题图中嫁接实验及核移植实验可说明伞藻的帽形是由细胞核控制的,D正确。 4.D　[解析] 细胞核的核膜有核孔,有选择透过性,且实验结果并不能说明这一点,A错误;细胞核的核膜是双层膜结构,根据“有丝分裂产生了两个核膜均被32P标记的细胞”的实验结果可知,亲代变形虫的核膜可参与子代核膜的建立,但不能说明分裂时细胞核中部内陷,缢裂为两个新核,也不能说明细胞核是变形虫遗传和代谢的控制中心,D正确,B、C错误。 经典真题·明考向 1.A　[解析] 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项错误;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项正确;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项正确;磷脂是构成细胞膜的重要成分,D项正确。 2.C　[解析] 由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知,APOE可改变细胞核的形态,A正确;蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;干细胞中异染色质蛋白自噬性降解是在溶酶体的参与下完成的,即在细胞质中发生自噬性降解,而非在细胞核内,C错误;异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。 3.A　[解析] 核孔具有选择性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin-1的介导,A错误;编码Cofilin-1的基因不表达,Cofilin-1缺失,可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,B正确;Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,从而引起细胞核变形,可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力,C正确;Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常,染色质上含有控制细胞代谢的基因,从而影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二单元　细胞的结构与物质的运输 第5讲　细胞膜与细胞核 课标 要求 1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,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 考点一　细胞膜的结构和功能(固本·识记类) 必备知识 1.细胞膜的功能及功能特性 (1)功能 (2)功能特性:具有　　　　　　　。   表现 水分子、被选择的　　　　　　　　可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过  原因 遗传性→结构基础:转运蛋白种类、数量或转运蛋白空间结构的变化→选择性 实例 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的吸收和Na+的排出等 影响 因素 ①内因:膜上蛋白质的　　　　　　　不同  ②外因:温度、pH、O2浓度等 2.细胞膜结构的探索历程 (1)细胞膜结构的探索历程 时间 科学家或实验 结论 1895 年 欧文顿发现脂溶性物质更容易通过细胞膜 膜是由　　　　组成的  20世 纪初 将膜分离提纯,并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有　　　　　　　　　,其中　　　含量最多  1925 年 戈特和格伦德尔发现红细胞膜中脂质铺成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的　　　  1935 年 丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力 膜中含有　　　  1959 年 罗伯特森发现电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构 所有的细胞膜都由　　　　　　　　　　三层结构构成  1970 年 　　　　的小鼠细胞和人细胞融合实验  细胞膜具有　　  1972 年 辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据 提出生物膜的　　　　　　模型  (2)人—鼠细胞融合的实验 a.人—鼠细胞的两种荧光最终均匀分布的原因是　　　　　　　　　　　　　　　。  b.在人—鼠细胞融合的实验中,将温度维持在0 ℃,与37 ℃相比,实验现象的变化是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  c.该实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有　　　　性。  3.细胞膜的成分 [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,而植物细胞膜中不含胆固醇。 (2)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜的组分发生变化,糖蛋白含量下降。 4.细胞膜的结构 (1)结构模型——流动镶嵌模型 (2)细胞膜的结构特点:　　　　　。  原因 构成生物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是可以运动的 生理 意义 对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能具有重要意义 实例 变形虫变形;细胞融合;分泌蛋白的分泌 影响 因素 主要受温度影响,在适当的温度范围内,随外界温度升高,膜的流动性增强,但温度超出一定范围,会导致膜的结构被破坏 5.植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”) 考点易错·明辨析 (1)[2022·河北卷]细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(　) (2)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。(　) (3)用台盼蓝染色法鉴别细胞死活的方法利用的是细胞膜具有一定的流动性的特点。(　) (4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(　) (5)真核细胞细胞膜上的糖类分子统称为糖被。(　) 长句拓展·练思维 1.鉴别死细胞和活细胞通常用“染色排除法”,如台盼蓝可将死细胞染色,而活细胞不着色。“染色排除法”的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。   2.磷脂双分子层能作为屏障的原因是 　 。  3.[必修1 P45“旁栏思考”] 既然细胞膜的膜内部分是疏水的,水分子还能跨膜运输的原因是 　 。  典型例题 命题角度一　细胞膜的组成、结构与功能 1.[2024·山东临沂期末] 在流动镶嵌模型的基础上,研究人员又建构出“脂筏模型”(如下图所示):在生物膜上,胆固醇和磷脂富集区域形成脂筏,其上载有执行特定生物学功能的各种膜蛋白。下列说法正确的是(　) A.“脂筏模型”是一种概念模型 B.脂筏上的膜蛋白不能参与细胞间的信息交流 C.脂筏模型表明流动性较低的脂质分子在膜上的分布是均匀的 D.图中与蛋白质或脂质结合的糖类分子统称为糖被 2.[2024·湖北黄冈一模] P4-ATPases被称为翻转酶,这种酶通过水解ATP将细胞膜中的脂质从胞外侧转移到胞质侧,是创造和维持细胞膜脂质不对称分布的关键因素。细胞膜成分的不对称分布对细胞的多种功能至关重要。下列说法错误的是(　) A.细胞膜上蛋白质的分布是不对称的 B.翻转酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内,尾部在膜外 C.细胞膜磷脂分子的运动除了翻转外还可以表现为侧向移动 D.磷脂分子的翻转可能与细胞膜控制物质进出细胞的功能有关 题后归纳 (1)4种常考的“膜蛋白”及其功能区分 (2)细胞膜的成分、结构及功能的关系 命题角度二　细胞膜的相关实验探究 3.[2024·湖北华中师大一附中月考] 1970年,科学家将离体培养的人细胞和小鼠细胞融合在一起,形成人、鼠杂交细胞,然后用免疫荧光法对细胞膜蛋白进行标记,观察杂交细胞表面荧光分布的变化,实验过程和结果见下图。下列分析正确的是(　) A.荧光标记物由荧光分子和人(鼠)膜蛋白的特异性抗体组成 B.红绿荧光标记均匀分布所需的时间就是细胞融合所需的时间 C.红绿荧光标记均匀分布所需时间会随着孵育温度的降低而缩短 D.该实验证明细胞膜上的磷脂分子和蛋白质都可以发生侧向运动 考点二　细胞核的结构和功能(固本·识记类) 必备知识 1.细胞核功能的探究 (1)黑、白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论:美西螈皮肤颜色的遗传受  控制。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论:蝾螈细胞的　　　　　　　受细胞核控制。   (3)变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论:变形虫的生长、分裂、摄食、对刺激的反应等生命活动受　　　　　控制。   (4)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程 ②伞藻核移植实验过程 ③实验结论:伞藻“帽”的形状是由　　　　　控制的。   ▶实验分析 (1)黑白美西螈的核移植实验中,从实验设计的原则上分析,该实验的设计并不严密,请指出不严密之处并完善。 (2)从自变量和对照组的角度分析,实验(2)和(3)的相似操作步骤是什么? (3)伞藻的嫁接和核移植实验中,哪个实验更具有说服力,为什么? 2.细胞核的结构和功能 (1)结构 (2)功能:细胞核是　　　　　　　,是细胞代谢和遗传的　　　　　　。  [提醒]细胞核是细胞代谢的控制中心,不是细胞代谢的中心,细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 考点易错·明辨析 (1)核孔是物质自由进出的通道,代谢旺盛的细胞中核孔数目较多。(　) (2)真核生物体内合成蛋白质越旺盛的细胞,其核仁越发达。(　) (3)[2022·浙江6月选考]染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体。(　) (4)[2021·河北卷] 细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。(　) (5)[2022·浙江6月选考]核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关。(　) (6)[2022·海南卷] 病毒和原核细胞都有细胞膜,无细胞核。(　) 典型例题 命题角度一　细胞核的结构和功能 1.[2024·福建宁德期中] 下图表示某生物细胞中细胞核及其周围结构。下列有关叙述正确的是(　) A.该细胞不可能是处于有丝分裂前的间期的洋葱根尖分生区细胞 B.细胞核控制着细胞的代谢和遗传,所有真核细胞都有细胞核 C.磷脂在核孔处不连续,因此核DNA、RNA等可以经由核孔出细胞核 D.蛋白质和纤维素是组成微管、中间纤维等细胞骨架的主要成分 2.心房颤动是危害严重的心律失常疾病,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。核孔复合体位于核孔上,主要由核孔蛋白组成,是物质进出细胞核的通道。下列叙述错误的是(　) A.核孔数量随细胞种类以及细胞代谢状况不同而改变 B.tRNA主要在细胞核内合成,运出细胞核的过程与核孔复合体有关 C.心房颤动时细胞供能减少,可能与葡萄糖进入线粒体的速度减慢有关 D.核膜包含四层磷脂分子,心房颤动的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关 题后归纳 对细胞核认识的四个误区 (1)并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 (2)核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成以及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。 (3)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活动的强弱有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔较多,核仁较大。 (4)在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁,而不是染色体。 命题角度二　细胞核功能的实验探究 3.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分组成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行嫁接和核移植实验(如图)。下列叙述错误的是(　) Ⅰ 　伞藻嫁接实验　 Ⅱ 　伞藻核移实验 A.图 Ⅱ 中移去细胞核的伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B.图 Ⅱ 中③与图 Ⅰ 中①的帽形相同,都是菊花形帽 C.图 Ⅰ 中①②的帽形因嫁接而改变 D.上述实验说明伞藻的帽形是由细胞核控制的 4.用含32P标记磷脂的培养液培养变形虫甲一段时间,发现其核膜含有32P,将其细胞核移植到不含32P的去核的变形虫乙中,在普通培养液中继续培养,变形虫乙有丝分裂产生了两个核膜均被32P标记的细胞。由上述实验可得出的结论是(　) A.细胞核的核膜有核孔,没有选择透过性 B.分裂时核膜由中部内陷缢裂为两个新核 C.细胞核是变形虫遗传和代谢的控制中心 D.亲代变形虫核膜可参与子代核膜的建立 经典真题·明考向 1.[2024·湖南卷] 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 2.[2022·山东卷] 某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是(　) A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态 B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老 C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解 D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用 3.[2022·海南卷] 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(　) A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核 B.编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形 C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力 D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力 学科网（北京）股份有限公司 $$