第2单元 第1讲 第一课时 细胞膜与细胞核（学生讲义）-【新高考方案】2026年高考生物Ⅰ一轮总复习

第二单元|细胞的基本结构与物质的输入和输出 第1讲　细胞的基本结构 明确 目标 1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞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;3.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动;4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。 建构 知识 体系 第一课时　细胞膜与细胞核 主题研习(一)　细胞膜的组成、结构和功能 (一)细胞膜的功能 1.细胞膜的三大功能 (1)将细胞与外界环境分隔开:保障细胞内部环境的相对稳定。 (2)控制物质进出细胞 特点 解读 普遍性 ①细胞需要的　　　　　可进入细胞;  ②抗体、激素等物质在细胞内合成后,　　　到细胞外;  ③细胞产生的废物被排到　　　  相对性 对细胞有害的物质有可能进入细胞 (3)进行细胞间的信息交流 ①化学物质传递(如　　　、神经递质);  ②通道传递(如　　　　　);  ③接触传递(如　　　　　、靶细胞与细胞毒性T细胞接触)。  　　[微点拨]　任何细胞的边界都是细胞膜;植物细胞壁有全透性,不能控制物质进出细胞,不能作为细胞的边界。 2.细胞膜的功能特性 内容 具有　　　　　性  表现 水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过 原因 　　　　　　　　　　　　　不同  应用 用台盼蓝染色法判断某些细胞死活 (二)细胞膜的成分和结构 1.细胞膜成分和结构的探索历程 实例(实验) 结论(假说) 脂溶性物质更易穿过细胞膜 膜的主要成分中含　  将膜分离提纯,并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有　　　　　　　　  人的红细胞膜中脂质铺成单分子层的面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力 细胞膜中可能附有　　　  电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构 细胞膜是由　　　　　　　　　　　　　三层结构构成的  人—鼠细胞融合实验 细胞膜具有　　 　　  辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据 提出细胞膜的　　　　　模型  2.细胞膜的组成成分 3.细胞膜的结构——流动镶嵌模型 (1)结构模型 　　[微点拨]　①糖被是指与细胞膜外表面的蛋白质和脂质结合的糖类分子;②糖类和蛋白质在膜上的分布是不对称的。 (2)结构特点 内容 具有　　　  表现 构成膜的　　　　　可以侧向自由移动,大多数　　　　可以运动  实例 质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等 影响因素 温度:一定范围内,温度升高,膜流动性增加 　 自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)抗原呈递细胞摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关。 (　　) (2)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。 (　　) (3)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。 (　　) (4)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。 (　　) (5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。 (　　) 2.事理分析 (1)(人教版必修1 P40“问题探讨”解读)“台盼蓝染色法”是鉴别动物细胞是否死亡的常用方法,其原理是　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)(人教版必修1 P42“思考·讨论”延伸)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积大于肝细胞表面积的2倍,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)(人教版必修1 P44“图3⁃5”挖掘)细胞膜上糖类和蛋白质的分布是不对称的,请从细胞膜的功能角度分析原因: 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  重难点(一)　细胞膜的组成成分 　　[例1]　(2023·海南高考)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。 膜主要 成分 生物膜 红细胞 质膜 神经鞘 细胞质膜 高尔 基体膜 内质 网膜 线粒体 内膜 蛋白质/% 49 18 64 62 78 脂质/% 43 79 26 28 22 糖类/% 8 3 10 10 少 下列有关叙述错误的是 (　　) A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性 B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关 C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象 D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单 听课随笔: |认|知|生|成| 1.常考的3种“膜蛋白”及其功能 (1)膜转运蛋白 膜上用于跨膜运输的蛋白质,协助扩散需载体蛋白或通道蛋白(如离子通道蛋白、水通道蛋白等),主动运输需载体蛋白(如钠钾泵等)。 (2)具有催化作用的酶 如需氧细菌的细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。 (3)识别蛋白 大部分信号分子(如细胞因子、神经递质)的受体蛋白——糖蛋白;用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子与卵细胞的识别等)。 2.细胞膜成分的检测方法 细胞膜 成分 检测试剂(方法) 结果 结论 脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中含有脂质 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 产生紫色反应 细胞膜中含有蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 糖类 斐林试剂,水浴加热 出现砖红色沉淀 细胞膜中含有还原糖 重难点(二)　细胞膜的结构及其流动性 |情|境|探|究| 1.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域,经研究证明部分病毒可在脂筏部位排出细胞。 (1)用电子显微镜测定细胞膜的厚度为7~8 nm,恰好是单层磷脂膜厚度的两倍,而按照“三明治”模型,加上两侧的蛋白质,膜的总厚度应当超过20 nm。根据电镜照片和膜厚度的证据,推测蛋白质在膜中的分布是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)脂筏的存在　　　　(填“会”或“不会”)影响膜的流动性,该模型表明脂质分子在膜上的分布是　　　　(填“均匀”或“不均匀”)的。  2.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。 　请分析下列有关问题: (1)漂白区域荧光强度恢复的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短,说明　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)最终恢复的荧光强度比初始强度低,分析其原因可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  |认|知|生|成| 从三个角度理解细胞膜结构与功能的统一性 重难点(三)　细胞膜功能及其特性的探究实验 1.细胞膜功能的探究 (1)控制物质进出细胞功能的验证 ①染色剂进入实验 ②色素透出实验 (2)识别功能的验证 2.细胞膜功能特性——选择透过性的验证 　　[例2]　油菜种子细胞内含有荧光物质,死亡种子的荧光物质会渗透到细胞外,可以在紫外光下发出强烈的荧光。某实验小组使用“纸上荧光法”比较甲、乙两个油菜品种的种子活力。 实验思路:取甲、乙品种种子各30粒浸泡2小时,以3~5 mm间隔整齐地排列在湿润的滤纸上,放置1小时后取走种子,将滤纸阴干后在紫外光下检测并统计每组滤纸上的荧光圈的数目。 统计结果:甲品种滤纸上有3个荧光圈、乙品种滤纸上有6个荧光圈。请回答以下问题: (1)活种子的细胞膜具有　　　　　　　　　　功能,荧光物质无法渗出细胞,因此无法检测到荧光。结果分析认为 　　　　　(填“甲品种”或“乙品种”)种子的发芽潜力高。  (2)实验中需使用湿润的滤纸而不是加水没过滤纸,是由于水分过多会导致 　　　　　　　　　　　　,从而影响对检测指标的观测。  (3)种子萌发后吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N)和硝态氮(N)。已知甲品种油菜对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N和N的吸收具有偏好性(N和N同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论。 题点(一)　细胞膜的功能 1.高等植物细胞间的胞间连丝所体现出的细胞膜功能为 (　　) A.将细胞与周围环境分隔开 B.进行细胞间的信息交流 C.控制物质进出细胞 D.细胞代谢的控制中心 2.(2025·郴州模拟)细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法,错误的是 (　　) A.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,具有屏障作用 B.精、卵细胞识别体现了细胞膜具有信息交流的功能 C.细胞膜的功能由细胞膜上蛋白质的种类和数量决定 D.人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性 题点(二)　细胞膜的组成成分 3.(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 4.(2025·济南一模)根据膜蛋白在细胞膜中的分布及其分离的难易程度,将膜蛋白分为3种基本类型:外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定膜蛋白,如图所示。据图推测,下列叙述错误的是 (　　) A.脂锚定膜蛋白嵌入磷脂双分子层中 B.膜蛋白可以自由运动,以行使信号转导、细胞识别及物质运输等功能 C.相比内在膜蛋白,外在膜蛋白易于从细胞膜上分离 D.细胞膜上的转运蛋白属于内在膜蛋白 题点(三)　细胞膜的结构及其特点 5.(人教版必修1 P46“拓展应用T2”改编)研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析不正确的是 (　　) A.脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,能避免被白细胞识别和清除 B.脂质体膜上的抗体能特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞 C.脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架 D.图中脂质体所运载的药物B为水溶性药物 [解题关键] 由磷脂分子特点可设计药物运载体 解答第5题时准确理解磷脂分子的特点是关键,磷脂头部亲水,尾部疏水,根据此特点可设计药物运载体,在此类运载体中,脂溶性药物应包在两层磷脂分子中间,能在水中结晶的药物应包在磷脂双分子层内部水环境中。 6.生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导,即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定,进而重排形成融合孔,最终实现膜的融合,过程如图所示。下列相关叙述错误的是 (　　) A.图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别 B.重排后的磷脂分子仍排成连续的两层与其具有亲水的尾部有关 C.融合孔既可形成于不同种类的细胞之间,也可形成于细胞内部 D.图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用 主题研习(二)　细胞核的结构和功能 (一)细胞核的功能及功能探究 1.功能:细胞核是　　　　　　,是　　　　　　　　　的控制中心。  2.功能探究 (1)黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论:　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是遗传的控制中心。  (2)蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是代谢的控制中心。  (3)变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是代谢的控制中心。  (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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是遗传的控制中心。  (二)细胞核的结构与真核细胞的结构模型 1.细胞核的结构模式图 (1)上述结构中　　　　　在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。  (2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)核膜和核孔对物质的进出都具有选择性。核孔虽然可以允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。 (4)核仁不是遗传物质的储存场所,细胞核中的遗传物质分布在　　　　　　　上。  2.尝试制作真核细胞的三维结构模型 (1)模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。 (2)模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、　　　模型等。  自我诊断 1.概念理解(判断正误) (1)细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出。 (　　) (2)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。 (　　) (3)细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道。 (　　) (4)以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型。 (　　) 2.事理分析 (1)(人教版必修1 P56正文拓展思考)真核细胞的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行的原因是　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)(人教版必修1 P55“思考·讨论”延伸)①去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②单独的细胞核不能生存的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)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。 ①核糖体的组成成分有　　　　　　　　　　;代谢旺盛的细胞中核仁较大,其意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②核糖体小亚基和大亚基是在　　　　合成的,是在　　　　　　组装成核糖体的。  ③核糖体蛋白是在　　　　合成,经过　　　　运输进入细胞核的。  题点(一)　细胞核的功能及实验探究 1.(2025·哈尔滨模拟)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所示)。下列相关叙述错误的是 (　　) A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止 B.图2中的③与图1中①的帽形相同,都是菊花形帽 C.图1中①②的帽形因伞柄嫁接而改变 D.题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关 2.将变形虫切割为有核和无核两部分,在培养液中培养一段时间后观察,有核部分恢复了原来的完整结构,并且还能增殖,而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是 (　　) A.该实验结果能够说明细胞核是细胞代谢和遗传的中心 B.该实验结果可以说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞 C.变形虫无核部分因失去细胞核,无法进行核质间的物质交换 D.变形虫有核部分含有核DNA,能够控制有核部分的结构修复 　　[易错提醒] 细胞核的功能及实验探究易误点 ①误认为伞藻嫁接和核移植实验效果相同。与伞藻“嫁接”实验相比,“核移植”实验更有说服力,因为核移植实验可以排除假根中其他物质的作用。 ②误认为物质进出细胞核都要通过核孔。如小分子物质可通过核膜进出细胞核。 ③误认为细胞核是代谢中心。细胞核是代谢的控制中心,而不是代谢中心。 题点(二)　细胞核的结构 3. (2025·滨州模拟)核膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层是位于内核膜与染色质之间紧贴内核膜的一层蛋白网络结构。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化会引起核膜崩解,磷酸化的核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列有关叙述错误的是 (　　) A.核膜的外膜可与内质网膜相连,也可附着核糖体 B.核孔复合体也是蓝细菌核质之间信息交流的通道 C.核纤层蛋白磷酸化和去磷酸化过程中,其构象会发生改变 D.减数分裂过程中也会发生核纤层蛋白的磷酸化和去磷酸化 4.(2025·娄底模拟)亲核蛋白是指在细胞质中合成后转运到细胞核内发挥功能的一类蛋白质。下图表示亲核蛋白的靶向输送过程,靶向输送的蛋白质结构中存在信号序列(NLS),可引导蛋白质转移到细胞的适当部位。下列叙述正确的是 (　　) A.真核细胞中的呼吸氧化酶具有信号序列(NLS) B.亲核蛋白通过核孔复合体进入细胞核中不需要消耗能量 C.核输入因子运输亲核蛋白后因结构改变不能再利用 D.NLS功能缺陷的亲核蛋白会在细胞质中积累 课下请完成课时跟踪检测(四) 学科网（北京）股份有限公司 $$