第2章 第6课时 细胞膜与细胞核的结构和功能(教用Word)-【金榜题名】2026年高考生物一轮总复习

第2章　细胞的基本结构和物质的运输 第6课时　细胞膜与细胞核的结构和功能 高考目标定位 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，并进行细胞间的信息交流。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 1．细胞膜的功能 2．细胞膜的成分 (1)细胞膜成分的探索 实验一 实验二 实验三 (2)细胞膜成分的组成 3.细胞膜的结构 (1)对细胞膜结构的探索(连线) (2)流动镶嵌模型 (3)结构特点 4．植物细胞的细胞壁 判断正误 (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(　×　) 提示　细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，代谢旺盛的动物细胞为活细胞，活细胞不会被台盼蓝染成蓝色，死细胞才会被染成蓝色。 (2)在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞(　×　) 提示　细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质有可能进入细胞。 (3)细胞膜上的蛋白质分子在膜上对称分布，大多可以运动(　×　) 提示　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，故蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的。 (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(　×　) 提示　糖蛋白主要进行细胞间的信息传递，位于细胞膜的外侧，细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链都有关。 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： (1)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 (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。 (3)图2中能表示肝脏细胞接受胰岛素方式的是A(填字母)。 (4)下列有关细胞膜信息传递的说法，错误的是①②③④(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 (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)如果将上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。 提示　如图所示 (7)若要证明细胞膜中的磷脂分子为双层，请从胰岛B细胞、肝细胞和哺乳动物成熟红细胞中选择实验材料设计实验进行验证，请写出选材原因和实验思路。 提示　应选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料。选材原因：胰岛B细胞和肝细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。实验思路：将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积，并与红细胞膜面积的大小进行比较。 考向一　细胞膜的结构和功能 【例1】　(2024·湖南高考)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 【解析】　A、饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝周，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。 【例2】　下图表示磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物(图中◎表示药物)的运载体，将药物运送到特定的细胞发挥作用。下列叙述错误的是(　　) A．当脂质体与靶细胞接触时，图a中的◎进入靶细胞内与膜的功能特性有关 B．可在脂质体膜上加入适量胆固醇，用来调节脂质体膜的流动性 C．可在脂质体膜上镶嵌某种糖蛋白，实现与细胞进行信息交流的作用 D．图a中的◎是水溶性药物，图b中的◎是脂溶性药物 【答案】　A 【解析】　A、当脂质体与靶细胞接触时，图a中◎通过脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞，这体现了细胞膜的结构特性，即一定的流动性，A错误； B、胆固醇是膜的主要成分之一，在脂质体膜上加入适量胆固醇，可以用来调节脂质体膜的流动性，B正确； C、糖蛋白具有信息识别和交流的功能，可在脂质体膜上镶嵌某种糖蛋白，实现与细胞进行信息交流的作用，C正确； D、图中磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的，a图中◎是能在水中结晶或溶解的药物，图b中◎是脂溶性药物，D正确。 考点二　细胞核的结构和功能 1．细胞核的分布：除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 2．细胞核功能的实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验 (2)蝾螈受精卵横缢实验 (3)变形虫切割实验 (4)伞藻嫁接与核移植实验 3．细胞核的功能 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 4．细胞核的结构 5．细胞在生命系统中的地位 6．建构模型 判断正误 (1)所有真核细胞都有一个细胞核(　×　) 提示　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，而人体骨骼肌细胞中有多个细胞核。 (2)细胞核是细胞的代谢中心(　×　) 提示　细胞核是细胞代谢的控制中心。 (3)伞藻嫁接与伞藻核移植实验结果说明细胞的分裂和分化是由细胞核控制的(　×　) 提示　伞藻是单细胞生物，没有细胞分化，该实验结果不能说明细胞的分裂和分化是由细胞核控制的。 (4)大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关(　×　) 提示　大肠杆菌为原核生物，没有核仁。 (5)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(　×　) 提示　核孔对出入细胞核的物质有选择性，并不是让其自由出入。 　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，与核糖体结合，指导胰岛素的合成。 (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：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。胰岛B细胞中的核孔数目多于(填“多于”“等于”或“少于”)口腔上皮细胞中的。 (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受体结合，诱导伴侣蛋白基因表达出伴侣蛋白。结合图示分析，伴侣蛋白的作用是与错误折叠的蛋白质结合，使其正确折叠。 (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细胞则被要求产生更多(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(正)反馈。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：减少高糖、高脂肪食物的摄入；多运动。 考向二　细胞核的结构和功能 【例3】　(2022·浙江高考)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 【解析】　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。 【例4】　(经典高考题)关于细胞核的叙述，错误的是(　　 ) A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现 B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛 C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核 D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出 【答案】　D 【解析】　A、在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂末期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确； B、蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确； C、蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C正确； D、RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D错误。 故选D。 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；进行细胞间的信息交流。 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，蛋白质的种类与数量越多。 3．(必修1 P45)细胞膜的结构特点是具有流动性，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。 4．(必修1 P45)糖被：细胞膜的外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、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 5．(必修1 P56)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 6．(必修1 P56)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 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：一是水分子极小，可以通过由于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，水分子可以经通道蛋白通过细胞膜。 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：胰岛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。 9．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A→B(用图中字母表示)，判断的依据是糖被的位置，在细胞膜的外侧分布有糖蛋白或糖脂，而内侧没有。 10．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甲处、乙处；两类药物的包裹位置不同的原因是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。 (2)脂质体到达靶细胞后，脂质体可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。该过程利用了膜的流动性。 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：染色体呈高度螺旋状态，有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质为细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。 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，这体现了核孔具有选择性，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特异性受体蛋白。 学科网（北京）股份有限公司 $$