第1节 细胞膜的结构和功能-【新课程能力培养】2025-2026学年高中生物必修1 分子与细胞学习手册（人教版）

高中生物学必修1（人教版) >"第5节核酸是遗传信息的携带者 知识点一核酸的种类及其分布 【知识梳理】 一、1.脱氧核糖核酸RNA 2.细胞核叶绿体细胞质 二、1.(1)核酸含氮的碱基(2)五碳糖脱氧核糖 核苷酸 2.(1)碱基种类TU(2)脱氧核糖核苷酸核 糖核苷酸两 3.(1)DNA分子排列顺序(2)RNA 知识点二核酸的功能 【知识梳理】 1.携带遗传信息 2.遗传 知识点三生物大分子以碳链为骨架 【知识梳理】 1.多糖基本单位 2.碳链 【教材拓展】 提示：(I)DNA、RNA、蛋白质脱氧核苷酸、核糖 核苷酸、氨基酸(2)58(3)d能水解为m、f和 n;e为氨基酸，不能水解。 【要点精析】 变式训练A【解析】生物大分子包括多糖、蛋白质 和核酸等，细胞内的糖类是重要的能源物质，A错误；多 糖、蛋白质等生物大分子都以碳链为基本骨架，体现了 “碳是生命的核心元素”，D正确。 第3章细胞的基本结构 "第1节细胞膜的结构和功能 知识点一细胞膜的功能 【知识梳理】 1.质膜边界 2.(1)外界环境(2)相对的不易进人细胞 (3)靶细胞识别和结合胞间连丝 72 知识点二对细胞膜成分、结构的探索 【知识梳理】 一、1.(1)脂质(2)哺乳动物成熟的红细胞 (3)连续的两层(4)油一水界面蛋白质 2.(1)磷脂胆固醇(2)种类与数量(3)蛋 白质分子 二、(1)暗一亮一暗(2)流动性(3)流动镶嵌 【要点精析】 变式训练D【解析】在水中磷脂分子会排列成尾部 在内侧、头部在外侧的双分子层，D错误。 知识点三流动镶嵌模型的基本内容 【知识梳理】 (1)磷脂分子(2)①基本支架水溶性分子②攘在 嵌入贯穿③外表面细胞识别(3)侧向自由移 动蛋白质 >"第2节细胞器之间的分工合作 知识点一细胞质和细胞器 【知识梳理】 一、1.(1)细胞质基质溶胶差速离心(2)蛋白质 纤维细胞的形态细胞运动 2.(1)液泡植物(2)叶绿体光合作用(3)线 粒体有氧呼吸(4)内质网蛋白质脂质(5)核 糖体蛋白质(6)高尔基体加工(7)中心体 中心粒有丝分裂动物(8)溶酶体细胞器 知识点二细胞器之间的协调配合 【知识梳理】 (1)细胞内细胞外(2)内质网高尔基体线 粒体脱水缩合加工 【教材拓展】 提示：(1)①内质网②高尔基体③细胞膜(2)高 尔基体先得到来自内质网的部分生物膜，所以面积增大； 随后又提供出一部分生物膜形成粪泡运输至细胞膜，所以 面积又减少。 【要点精析】 变式训练1B【解析】由题图可知，①为游离的核糖 体，②为附着在内质网上的核糖体，③为内质网，④为高 尔基体。①上合成的呼吸酶是胞内蛋白，不分泌到细胞外： ②上合成的蛋白质可以分泌到细胞外：合成分泌蛋白的过N 高中生物学必修1（人教版） 第3章 细胞的基本结构 第1节细胞膜的结构和功能 核心素养 1.通过对细胞膜的学习，建立生命的结构与功能观。（生命观念） 2.领悟细胞膜结构探索过程的科学方法，并能设计简单实验验证细胞膜能控制物质进 出细胞。（科学探究) 3.通过分析比较不同细胞膜结构模型的建立过程，阐明流动镶嵌模型。（科学思维) 知识点一 细胞膜的功能 要点精析 1. 系统边界—细胞膜也叫质膜 知识梳理 2.细胞膜的功能分析 1.细胞膜（也叫 是细胞的 「将细胞与外界环境分隔开 「物质传递 方式 2.细胞膜的三大功能 功能 ·进行细胞间的信息交流 接触传递 控制物质进出细胞 通道传递 (1)将细胞与 分隔开，保障了细 3. 细胞膜对物质控制作用的普遍性和相对性 胞内部环境的相对稳定。 细胞外 细胞膜 细胞内 (2)控制物质进出细胞，不过细胞膜的控制 A营养物质 作用是 营养物质可以进入细 对细胞有害的物质 如病毒、病菌 胞，细胞产生的抗体、激素等可以排出 抗体、激素 废物 细胞，对细胞有害的物质 细胞内的核酸D (3)进行细胞间的信息交流，方式有三种： 正常情况下，图中A、C可以进出细胞 方式 实例 膜，而B、D不能进出细胞膜，说明了细胞 化学物质 ! 膜控制物质作用的普遍性，但在一些情况 激素随血液将信息传递给 (间接交流) 下，B也能进入细胞，这说明了细胞膜对物 直接接触 精子和卵细胞之间的 质作用的相对性。 例1硝苯地平是一种常见的降压药，它的 形成通道 高等植物细胞之间的 作用机理是通过抑制细胞膜上的Ca+通道， 34 第3章细胞的基本结构 使流入细胞的C2+减少，从而导致血压降 例3下图表示细胞膜的功能模式图。据图 低。这体现了（) 分析，下列说法错误的是（) A.细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 B.细胞膜能保护细胞内部的结构 C.细胞膜可以控制物质进出细胞 ● D.功能越复杂的细胞膜，蛋白质的数量 8。 越多 ①边界与通②运输作用③信号检测④细胞间通信 透性障碍 答案：C A.功能①在生命起源过程中具有重要作用 例2下图所示为细胞间信息交流的一种方 B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利 式，下列有关叙述错误的是（ C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示 D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息 交流 血管 答案：B 解析：功能①表示细胞膜将细胞与外界环境 A.图中细胞乙表示靶细胞 分隔开，在生命起源过程中具有重要作用， B.图中a表示信号分子（如激素) 将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始 C.图中b表示细胞膜上的磷脂分子 的细胞，并成为相对独立的系统，A正确； D.图中反映了细胞膜具有细胞间信息交流 功能②表示物质进出细胞，一般是吸收有利 的功能 物质，但有些有害物质也能进入细胞，说明 答案：C 控制物质进出细胞是相对的，B错误；功能 解析：图中甲表示分泌细胞，该细胞分泌产 生a物质，通过体液的运输作用于细胞乙， ③表示进行细胞间的信息交流，激素通过与 因此图中细胞乙表示靶细胞，A正确；图为 靶细胞膜上相应物质识别来调控生命活动， 细胞间信息交流的一种方式，细胞甲产生分 C正确；相邻的植物细胞可通过功能④进行 泌某种物质a经体液运输到细胞乙，与细胞 信息交流，D正确。 乙上b结合，将信息传到细胞乙，a表示某 知识点二对细胞膜成分、结构的探索： 种信号分子，细胞乙表示信息分子作用的对 象靶细胞，B正确；细胞乙上的b有识别功 知识梳理 能，可能是细胞膜上的受体蛋白，不是膜上 的磷脂分子，C错误；由图可看出，在细胞 一、 细胞膜的成分 乙上存在与a物质特异性结合的受体，细胞 1.对细胞膜成分的探索 甲产生的a物质通过体液运输作用于细胞 (1)1895年，欧文顿发现细胞膜对不同物 乙，与细胞乙上的b结合，将信息传到细胞 质的通透性不一样，溶于脂质的物质 乙，反映了细胞膜具有细胞间信息交流的功 更容易穿过细胞膜，据此推测细胞膜 能，D正确。 是由」 组成的。 学 35 高中生物学必修1 （人教版) (2)科学家利用 制备出 细胞膜，得知组成细胞膜的脂质有磷 提示：如图所示 脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 (3)1925年，荷兰科学家发现，细胞膜中 要点精析 的磷脂分子排列为 1. 对细胞膜成分的探索 (4)1935年，英国学者丹尼利和戴维森研 2.磷脂分子（如图所示) 究细胞膜的张力，发现细胞表面张力 头部的成分是磷酸基团 明显低于 的表面张 特性为亲水性 力，据此推测细胞膜中除含有脂质分 尾部的成分是脂肪酸 子外，可能还附有 特性为亲脂性 2.细胞膜各成分的比例和功能 3 细胞膜两大特点的比较 (1)脂质（约占50%）： 含量最 项 功能特点—一选择 结构特点—流动性 丰富， 是构成动物细胞膜的 透过性 重要成分。 磷脂分子既亲水， (2)蛋白质（约占40%)：与细胞膜的功 基 磷脂分子和大多数蛋 础 又疏水；膜上具有 能密切相关，功能越复杂的细胞膜， 白质分子都是运动的 载体蛋白 蛋白质的 就越多。 保证细胞的物质需要 (3)糖类(2%~10%)：与 意 义 信息交流、分裂和融 控制物质进出 或脂质结合。 合等生命活动的进行 二、细胞膜的结构 分泌蛋白的分泌、变 有些物质可进入细 对细胞膜结构的探索 表 (1)1959年，电镜下细胞膜呈清晰的 外 形虫的变形、吞噬细 胞，有些物质不能 胞的吞噬 进入 的三层结构，罗伯 例4 特森认为所有的细胞膜都由蛋白质一 (不定项)下列关于生物膜结构发现 历史的叙述，正确的是( 脂质一蛋白质三层结构构成。 A.罗伯特森根据“暗一亮一暗”的电镜照 (2)1970年，通过人、鼠细胞融合实验证 片，提出所有的生物膜都是由“磷脂 实细胞膜具有 蛋白质一磷脂”三层结构构成的 (3)1972年，在新的观察和实验证据的基 B. 科学家将不同荧光染料标记的人细胞和 础上，辛格和尼科尔森提出了细胞膜 小鼠细胞进行融合，证明了细胞膜的流 的 模型。 动性 教材拓展 C.辛格和尼科尔森提出的细胞膜的流动镶 嵌模型为大多数人所接受 用“ 表示磷脂分子，“’ 表示 D. 欧文顿对植物细胞的通透性进行上万次 实验，最终推测膜上含有脂质 蛋白质分子，“心， 表示糖蛋白，请构建 答案：BCD 细胞膜的结构模型。 解析：罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰 36 学 第3章细胞的基本结构 的“暗一亮一暗”的三层结构，认为两边 区域恢复足够长的时间荧光强度小于漂白 的暗层是蛋白质分子，中间亮的是脂质分 前，D正确。 子，A错误；科学家将不同荧光染料标记的 B变式训练 人细胞和小鼠细胞进行融合，发现细胞膜上 的蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜的流 某研究小组利用哺乳动物成熟的红细胞 动性，B正确；辛格和尼科尔森提出的细胞 制备出细胞膜，用一定手段从细胞膜中提取 膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受，认为 出所有磷脂分子，将磷脂分子依次放在空气 膜上所有磷脂和大多数蛋白质都是运动的， 一水界面上、水一苯的混合溶剂中以及水 C正确；欧文顿对植物细胞的通透性进行上 中，观察磷脂分子铺展的情况。下列相关说 万次实验，发现脂溶性物质更容易通过细胞 法错误的是（) 膜，最终推测膜上含有脂质，D正确。 A.哺乳动物成熟的红细胞内无细胞核和各 例5荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具 种膜性的细胞器 有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染 B. 空气一水界面上的磷脂分子面积应为红 料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定 细胞表面积的2倍 强度的绿色；激光照射猝灭（漂白）膜上 C. 水一苯的混合溶剂中磷脂分子会形成头 部分绿色荧光；检测猝灭部位荧光再现速 部与水接触，尾部与苯接触的单分子层 D. 率。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说 水中磷脂分子会排列成尾部在外侧、头 法错误的是( 部在内侧的双分子层 知识点三流动镶嵌模型的基本内容「 知识梳理 时间 甲 流动镶嵌模型的基本内容 A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性 (1)化学组成：主要是 和蛋白质 B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的 分子。 流动速率 (2)物质分布情况 C.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复 ①磷脂双分子层是膜的 其内部是 到F2的时间将延长 磷脂分子的疏水端， 或离子不能 D.理论分析，漂白区域恢复足够长的时间 自由通过，因此具有屏障作用。 荧光强度F,仍小于F ②蛋白质分子有的 磷脂双分子层表 答案：B 面，有的部分或全部 磷脂双分子 解析：由实验可知，该技术的理论基础是细 层中，有的 于整个磷脂双分子层。 胞膜具有一定的流动性，A正确；应用该技 1 ③糖被分布于细胞膜的 有保护、 术只能测定群体蛋白质的流动速率，B错 润滑和 等作用。 误；降低温度，膜的流动性降低，漂白区域 (3)流动性：主要表现为构成膜的磷脂分 荧光强度恢复到F2的时间延长，C正确； 子可以 膜中的 由于实验过程中一部分荧光消失，所以漂白 大多也能运动。 高中生物学必修1 (人教版) A. 要点精析 ④表示糖蛋白，位于细胞膜外表面，与 细胞识别有关 1.膜中各种组分的作用 B. 图中②和⑥组成磷脂分子，其中⑥表示 (1)脂双层：控制细胞物质出入（流动性） 疏水端，具有屏障作用 (2)膜蛋白：控制细胞物质出入（载体蛋白) C. 图中③表示蛋白质，其含量和种类越 (3)生物催化剂：酶 多，膜的功能越复杂 (4)细胞识别：糖蛋白 D. 图中③均匀分布在细胞膜中，大多数不 2.流动性是细胞膜结构的固有属性，无论 能运动 细胞是否与外界发生物质交换，流动性 答案：D 总是存在的，而选择透过性只在完成物 解析：如图所示，①表示糖类，④表示糖蛋 质交换功能时才能体现出来。 白，糖蛋白所在部位为细胞膜的外侧，与细 3.细胞膜中的部分蛋白质起载体蛋白的作 胞识别有关，A正确；图中②和⑥组成磷脂 用，其特异性和数量的多少，决定了其 运输物质的种类和数量。 分子，其中②表示亲水性的头部，⑥表示疏 4.只有活细胞的膜才具有流动性和选择透 水端，具有屏障作用，B正确；图中③表示 过性。 蛋白质，膜的功能主要由蛋白质承担，功能 5.细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计 越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种 类越多，C正确；③是蛋白质，蛋白质在细 项目 设计思路 胞膜中的分布是不均匀的，大多数蛋白质分 细胞膜磷 提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在 脂双分子 水面上，测得磷脂单分子占有面积， 子是可以运动的，D错误。 层的鉴定 与细胞膜面积对比分析 例7（不定项）生物膜所含的蛋白质叫膜 取A、B两种动物细胞，分别用红、 蛋白，下列相关叙述正确的是() 细胞膜流 绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上 A. 膜蛋白都是糖蛋白 动性的 的蛋白质，进行融合实验，观察在细 : B.膜蛋白有的嵌入磷脂双分子层中 鉴定 胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞 C. 膜中的蛋白质大多是运动的 膜上的分布情况 D.细胞膜的胰岛素受体蛋白可运输葡萄糖 细胞膜 将大量的同种生物和亲缘关系较远的 答案：BC 识别作用生物精子和卵细胞混合在一起，观察 探究 精子和卵细胞的结合情况 解析：糖蛋白位于细胞膜的外侧，由细胞膜 上的蛋白质和多糖结合形成，膜蛋白不都是 细胞膜 可利用有颜色的植物组织，将其放入 控制物质 无色溶液中，然后用高温、强酸或强 糖蛋白，A错误；膜蛋白有的镶在膜的表 进出细胞 碱处理，观察处理前后溶液颜色是否 面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中， 探究 发生变化 有的贯穿整个磷脂双分子层，B正确；膜中 例6如图为某细胞膜的结构模型示意图， 的蛋白质大多是运动的，C正确；受体具有 下列相关叙述错误的是( 特异性，细胞膜的胰岛素受体只能与胰岛素 结合，不能运输葡萄糖，D错误。 8.8—① 例8（1)科学家将人的成熟红细胞细胞 膜中的磷脂分子提取出来，铺在空气一水界 38 学 第3章细胞的基本结构 面上成单分子层，测得磷脂单分子层面积为 答案：(1)S/2 (2)构成细胞膜的磷脂分 S,那么该细胞膜的表面积约为 、 子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性 (2)有人发现，在一定温度条件下，细胞 解析：（1)细胞膜的基本支架是磷脂双分 膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温 子层，因此，当磷脂单分子层面积为S时， 度上升到一定程度时，细胞膜中的磷脂分子 细胞膜的表面积约为S/2。(2)磷脂双分子 有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而 :层由整齐排列变得不整齐，导致细胞膜厚度 膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性 改变，可推测这是由细胞膜的基本骨架 提高。对上述实验现象的合理解释是 磷脂双分子层的运动造成的。因细胞膜具有 一定的流动性，细胞膜的厚度才会改变。 第2节 细胞器之间的分工合作 核心素养 1.通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观，点；运用普 遍联系的观点分析生物膜之间的联系。（生命观念) 2.通过构建数学模型和物理模型，加深对分泌蛋白合成、加工和运输相关过程的理解。 (科学思维) 3.用科学的方法观察细胞中的叶绿体和细胞质流动。（科学探究） 根据细胞结构模式图（如下图所示)， 川知识点一细胞质和细胞器 写出细胞器的名称和功能，图中a~h表 知识梳理 示细胞器。 一、细胞器之间的分工 1.细胞质的组成及细胞骨架 (1)细胞质主要由 和细胞器组成， 其中细胞质基质呈 状。分离 (1)a表示 能调节植物细胞内的 细胞器最常用的方法是 法。 环境，使植物细胞保持坚挺，主要存 (2)细胞骨架是由 组成的网架结 在于」 细胞。 构，维持着 锚定并支撑着 (2)b表示 是绿色植物 许多细胞器，与 分裂、分 的场所，是植物细胞的“养料制造车 化以及物质运输、能量转化、信息传 间”和“能量转换站”。 递等生命活动密切相关。 (3)c表示 是 的主要场 2.细胞器的结构和功能 所，是细胞的“动力车间”。 39