第2单元 1 第4讲 细胞膜与细胞核（Word教参）-【金版新学案】2026年高考生物高三总复习大一轮复习讲义（人教版 不定项）

该高中生物学讲义聚焦细胞膜与细胞核高考核心考点，紧扣课标“概述细胞膜功能、阐明细胞核功能”要求，以结构与功能观为主线，系统梳理细胞膜（功能、组成结构、流动镶嵌模型、流动性）和细胞核（功能实验探究、结构、细胞地位）知识网络，通过考点梳理（如连线探索历程）、方法指导（情境分析脂质体应用）、真题训练（2024安徽卷等）环节，帮助学生构建知识体系，突破难点。 讲义创新采用“情境-实验-真题”三维教学法，以荧光淬灭实验分析细胞膜流动性（培养科学思维）、亲核蛋白靶向输送情境解读核孔功能（落实探究实践），结合分层练习（基础正误判断、能力提升例题、高考真题），高效提升学生对结构与功能观的理解，为教师把控复习节奏、学生短时间突破高频考点提供有力支撑。

第4讲　细胞膜与细胞核 课标 要求 1.概述细胞膜将细胞与其生活环境分隔开，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。 考情 分析 1.细胞膜的结构和功能(2024·安徽卷T1；2022·河北卷T1) 2.细胞核的结构和功能(2023·山东卷T1；2023·江苏卷T2；2022·广东卷T7；2022·海南卷T4；2021·北京卷T2；2021·河北卷T2) 考点一　细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的功能 2.细胞膜的组成和结构 (1)连线细胞膜成分和结构的探索历程 (2)细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 (3)流动镶嵌模型的基本内容 ①磷脂双分子层内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 ②蛋白质分子不对称分布，以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。 ③糖被是参与形成糖蛋白、糖脂的糖类分子，具有识别、信息传递等功能。 (4)细胞膜的结构特点——流动性 ①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。 ②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。 ③实例：变形虫变形；细胞融合；分泌蛋白的传递分泌。 学生用书⬇第23页 ④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。 1.正误判断 (1)(必修1 P41 正文拓展)在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质、病菌、病毒都不能进入细胞。(×) (2)(必修1 P41 正文拓展)没有信息交流，多细胞生物体也能作为一个整体完成生命活动。(×) (3)(必修1 P43 正文拓展)膜蛋白和磷脂分子的运动速度与温度有一定关系。(√) (4)(2023·浙江6月选考)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(×) (5)(2022·河北卷)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(×) (6)(2021·全国乙卷)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.情境分析 如图A、B、C是细胞间的三种信息交流方式，D是脂质体，据图分析回答： (1)图中物质或结构的名称：①受体；②信号分子；③胞间连丝。　 (2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？ 提示：分别属于图C、图A、图B所代表的方式。 (3)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？受体和信号分子的结合有没有特异性？ 提示：有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部；受体和信号分子的结合具有特异性。 (4)脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体。水溶性药物和脂溶性药物分别被包裹在图中的何处？两类药物的包裹位置不相同的原因是什么？ 提示：甲处、乙处；两层磷脂分子之间(乙处)是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部(甲处)是亲水的，水溶性药物被稳定地包裹在其中。 细胞膜的结构和功能 1.(2024·辽宁辽阳一模)细胞外囊泡是一种从细胞膜上脱落的囊泡状小体，可定向运输至受体细胞并和受体细胞融合，将RNA、蛋白质、脂质和代谢产物从供体细胞传递到受体细胞。下列叙述错误的是(　　) A.细胞外囊泡膜的组成成分和细胞膜相似，主要由磷脂和蛋白质构成 B.细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的选择透过性 C.细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能 D.可利用细胞外囊泡包裹药物，将药物定向运送至病变的细胞进行治疗 答案：B 解析：细胞外囊泡来源于细胞膜，其膜成分和细胞膜相似，主要是磷脂和蛋白质，A正确；细胞外囊泡膜和受体细胞的膜发生融合主要体现了生物膜的流动性，B错误；细胞外囊泡包裹的某些物质可能具有细胞间的信息交流的功能，C正确；可利用细胞外囊泡进行某些药物的运输，水溶性的包裹在内部，脂溶性的包裹在两层磷脂中间，D正确。 细胞膜的特性的探究实验 2．(不定项)(2025·山东统考模拟)为了检测细胞膜的结构特点，科学家做了如下实验，首先将细胞膜上的蛋白质分子偶联上荧光分子，可检测到荧光强度，再利用高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭(淬灭后荧光物质不再发荧光)，停止照射一段时间后检测，发现该区域荧光强度逐渐恢复，过程如图所示。下列相关分析正确的是(　　) A．本实验可以证明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 B．适当提高实验温度能够缩短检测区域荧光强度恢复所需时间 C．荧光漂白区的恢复说明激光束消失后荧光分子功能恢复 D．本实验可以为细胞膜上蛋白质移动速率提供定量的数据 答案：ABD 解析：细胞膜的主要组成成分是脂质和蛋白质，本实验用荧光标记蛋白质，荧光淬灭区域在一段时间后恢复了荧光强度，由此判断被荧光标记的蛋白质发生了运动，所以本实验可以证明细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，A正确；温度会影响分子的运动，进而提高膜的流动性，所以适当提高实验温度，有助于被荧光标记的蛋白运动到荧光淬灭区域，能够缩短该区域荧光强度恢复所需时间，B正确；由题可知，高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭，淬灭后荧光物质不再发荧光，C错误；本实验中，细胞膜上蛋白质移动速率越快，膜的流动性就越强，发生荧光淬灭的区域恢复荧光强度所需时间就越短，所以可以根据发生荧光淬灭的区域恢复荧光强度所需时间的长短定量的反映细胞膜上蛋白质的移动速率，D正确。 学生用书⬇第24页 题后总结 细胞膜功能的探究实验思路 (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 (3)细胞膜功能特性——选择透过性的验证 考点二　细胞核的结构和功能 1.细胞核的功能 (1)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 (2)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。 提醒　细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制中心。 学生用书⬇第25页 2.细胞核的结构 (1)上述结构中核膜、核仁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：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 (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染色体(质)上。 3.细胞在生命系统中的地位 4.建构模型 (1)类型：包括物理模型、概念模型、数学模型等。 (2)实例：DNA双螺旋结构模型是物理模型。 1.正误判断 (1)(必修1 P56 正文)染色体和染色质是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。细胞分裂时，染色质成为染色体，细胞分裂结束时，染色体重新成为染色质。(√) (2)(必修1 P56 正文)细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。(√) (3)(必修1 P56 图3-10拓展)真核细胞核内的核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体的合成将不能正常进行。(√) (4)(2023·湖南卷)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。(√) (5)(2021·河北卷)颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。(×) (6)(2021·河北卷)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(×) 2.情境分析 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。 (1)核孔复合物有没有选择性？亲核蛋白通过核孔复合物进入细胞核需不需要消耗能量？ 提示：核孔复合物有选择性；亲核蛋白通过核孔复合物进入细胞核需要消耗能量。 (2)以下蛋白质具有NLS的有哪些？ ①有氧呼吸酶　②DNA聚合酶　③溶酶体酶　④解旋酶 提示：②④。 (3)若核输入因子缺少，会导致什么后果？ 提示：亲核蛋白进入细胞核减少，在细胞质中积累。 (4)不同细胞的核孔数目相同吗？ 提示：不相同。代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多。 学生用书⬇第26页 实验探究细胞核的功能 1.(2025·深圳模拟)伞藻是一种单细胞绿藻，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，如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.图1中①②的帽形因伞柄嫁接实验而改变 B.图1实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 C.图1中①与图2中③的帽形相同，都是伞形帽 D.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 答案：D 解析：图1说明伞藻的帽形与嫁接哪种伞柄无直接关系，而与假根有关，故图1中①②的帽形不会因伞柄嫁接实验而改变，①还是菊花形帽，②还是伞形帽，A错误；图1实验只能说明伞帽的形状与伞藻的假根有关，假根中还含有细胞质部分，B错误；图2中的③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽，C错误；细胞核和细胞质是相互依存的关系，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，D正确。 细胞核的结构和功能 2．(不定项)(2024·湖南长郡中学调研)如图为某细胞的部分结构示意图，当RNA经过核孔运出细胞核时，需要核孔蛋白协助且消耗能量。下列有关叙述错误的是(　　) A．2是一种双层膜结构的细胞器，在动植物细胞中普遍存在 B．2与核膜直接相连，其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体 C．RNA通过核孔的运输特点与被动运输有相似之处 D．基因A表达过程中需要的RNA聚合酶通过核孔从细胞质运入细胞核 答案：AC 解析：2是内质网，是一种单层膜结构的细胞器，在动植物细胞中普遍存在，A错误；2是内质网，与核膜直接相连，其上附着有与分泌蛋白合成有关的核糖体，B正确；RNA通过核孔运出细胞核时，需要核孔蛋白协助且消耗能量，可见其运输特点与主动运输相似，C错误；基因A表达过程中需要的RNA聚合酶通过核孔从细胞质运入细胞核，D正确。 1.(2022·河北卷)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 答案：C 解析：在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程中细胞膜与细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层上的分布是不对称、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，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。 2.(2021·浙江6月选考)质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 学生用书⬇第27页 C.物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关 D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 答案：D 解析：脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，故脂双层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动转运包括自由扩散和协助扩散，其中协助扩散需要转运蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。 3.(2021·北京卷)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 答案：A 解析：1是染色质，细胞核是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，在细胞质中翻译，A错误；2是核孔，核孔是核与质之间物质运输的通道，具有选择性，B正确；3是核膜，是核与质的界膜，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；4是核仁，真核细胞中核仁与核糖体的形成有关，D正确。 4.(2021·河北卷)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：有丝分裂过程中，前期核仁解体、核膜消失，末期核膜和核仁重新出现，A正确；核仁与核糖体的形成有关，蛋白质合成活跃的细胞中核糖体数量多，核仁代谢活动旺盛，B正确；细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的，对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核，C正确；细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的，还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，D错误。 　　低密度脂蛋白(LDL)是一种运载胆固醇进入外周组织细胞的脂蛋白颗粒，在血液中含量长期过高易引起动脉硬化，因此被称为“坏胆固醇”。图1为LDL在细胞内代谢示意图。图2为不同温度下胆固醇对人工脂双层膜微粘度(与流动性负相关)影响的曲线。 角度一　考查基础知识迁移应用 　(1)已知LDL表面覆盖有单层磷脂分子，磷脂的尾部朝向　　　　(填“内侧”“外侧”或“均有可能”)，原因是　　　　　　　　　　　　　　。 (2)细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，通过　　　　过程将LDL摄入细胞，该过程体现了细胞膜　　　　　　　　的功能。 角度二　考查图示信息的转化分析 　(3)LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，请从蛋白质结构的角度分析两者功能不同的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； 这两种蛋白质的加工均需要高尔基体的参与，高尔基体的功能是　　　　　　　。 (4)胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，据图分析胆固醇对膜流动性的作用：　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)内侧　LDL内部为胆固醇，与磷脂分子疏水性的尾部紧密结合　(2)胞吞　控制物质进出细胞　(3)两者氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同　对来自内质网的蛋白质进行分类、加工、包装并发送　(4)在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性(或者胆固醇使细胞膜的流动性在较大温度范围内保持相对稳定的状态) 解析：(1)磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的。由题意可知，LDL颗粒是单层膜结构，由于处于水环境，所以磷脂分子头部朝外，尾部朝向内侧。 (2)由材料图可知，当细胞膜上的LDL受体与LDL结合后，细胞膜内陷形成囊泡，即通过胞吞将LDL摄入细胞。该过程中，体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。(3)LDL受体和溶酶体内的水解酶均为蛋白质，但构成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序不同，多肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构不同，导致它们的功能不同。高尔基体的功能是能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。 (4)分析题图可知，人工膜的微粘度随温度的升高而逐渐降低，即其流动性逐渐升高；含胆固醇的人工膜的流动性增加幅度小于不含胆固醇的人工膜，说明在温度较高时，胆固醇可以降低膜的流动性；在温度较低时，又可以提高膜的流动性。 学科网（北京）股份有限公司 $