2026届高三生物一轮复习课件 第4讲 细胞膜与细胞核

2026 第4讲 细胞膜与细胞核的结构和功能 必修一 第二单元 细胞的基本结构与物质运输 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.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 目录 PART 01 细胞膜的结构和功能 PART 02 细胞核的结构和功能 PART 03 真题精炼 细胞膜的结构和功能 01 4 一、细胞膜的功能 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。 磷脂的疏水尾部决定了水溶性极性分子或离子难以通过——屏障作用 2、控制物质进出细胞 具有选择透过性 体现细胞膜的功能特性: 细胞膜的结构和功能 考点一 一、细胞膜的功能 3、进行细胞间的信息交流 通过细胞分泌如 传递信息，最后与靶细胞膜表面的 结合。 激素、神经递质、淋巴因子等 特异性受体 （1）化学物质传递： 细胞膜的结构和功能 考点一 一、细胞膜的功能 3、进行细胞间的信息交流 （2）接触传递： 通过 传递信息 细胞膜直接接触 细胞膜的结构和功能 考点一 一、细胞膜的功能 3、进行细胞间的信息交流 （3）通道传递： 携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞 【注意】 高等植物细胞之间通过胞间连丝进行交流时，不需要细胞膜上的受体。因此, 不是所有细胞间信息交流都需要细胞膜上的受体。 细胞膜的结构和功能 考点一 （2024•贵州）将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是（　　） A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异 B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出 C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞 D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性 C 【解析】有的器官可以被台盼蓝细胞染色，说明大分子物质可以透过该器官中的毛细血管进入组织液，反之则不能被染色；活细胞的细胞膜能控制物质进出； 真题精炼 台 盼 蓝 染 色 法 原理：活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂被阻挡在细胞外，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”，如用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。 你能解释“染色排除法”的原理吗？ 拓展延伸 （2025·六安模拟）研究者将甲基胺草磷（APM，一种除草剂）引入紫露草雄蕊毛细胞，观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况，发现颗粒运动渐慢直至最后停止，随后相邻细胞中的颗粒运动也停止；相关研究还显示APM由胞间通道——胞间连丝扩散进入了相邻细胞。下列叙述错误的是（ ） A.高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行细胞间的信息交流 B.观察胞质颗粒随着细胞质的流动情况时，可以以细胞壁作参照物 C.胞间连丝使相邻细胞的原生质体连通，植物细胞间的物质交换都是通过该结构完成的 D.推测甲基胺草磷可能是通过抑制细胞质的流动来杀死杂草 C 真题精炼 1、1895年，欧文顿对植物细胞的通透性进行实验。 ①现象: ，容易穿过细胞膜。 ②推测: 细胞膜是由________组成的。 溶于脂质的物质　 脂质 磷脂和胆固醇 二、 对细胞膜成分的探索 甘油 脂肪酸 尾部 头部 (亲水) 磷酸 含N碱基 2、科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有_____________，其中________含量最多。 磷脂 (疏水) 细胞膜的结构和功能 考点一 3、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取________，在空气—水界面上铺展成单分子层。 ①现象: 其面积是红细胞表面积的________倍。 ②结论: 细胞膜中的磷脂分子必然排列为________________。 4、1935年，英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力。 ①现象: 发现细胞的表面张力明显________油—水界面的表面张力。 ②结论: 细胞膜除含脂质分子外，可能还附有____________。 脂质 2 连续的两层 低于 蛋白质 二、 对细胞膜成分的探索 细胞膜的结构和功能 考点一 1、1959年，罗伯特森 ①现象: 细胞膜呈现清晰的____________的三层结构。 ②结论: 所有的细胞膜都由______________________三层结构构成，是一种________的统一结构。 2、1970年，人鼠细胞融合实验 ①方法: ________标记法。 ②结论: 细胞膜具有____________。 3、1972年，辛格和尼科尔森 ①方法: 新的观察和实验证据。 ②结果: 提出为大多数人所接受的_______________。 暗—亮—暗　 蛋白质—脂质—蛋白质　 静态 荧光 流动性 流动镶嵌模型 注意: 不能解释细胞的生长、质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。 三、对细胞膜结构的探索 细胞膜的结构和功能 考点一 1、细胞膜的成分 脂质 磷脂 蛋白质 糖类 1、细胞膜上含少量胆固醇(针对动物细胞)。 2、功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 3、癌细胞的恶性增殖和扩散与癌细胞膜成分的改变有关：膜上糖蛋白减少, 产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。 四、 细胞膜的成分和结构 【注意】 细胞膜的结构和功能 考点一 高考常考的“膜蛋白” 膜蛋白 功能 受体蛋白 载体蛋白 通道蛋白 酶蛋白 识别蛋白 信号分子的受体 协助跨膜运输 (某些激素、细胞因子、神经递质的受体) (协助扩散和主动运输) 协助扩散，通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质进出 如：水通道蛋白、钠、钾离子通道蛋白 催化化学反应的酶 （有氧呼吸相关的酶，ATP水解酶等） 用于细胞和细胞间相互识别的糖蛋白 （精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别 拓展延伸 糖脂 糖被：是指细胞膜外表面的糖类分子，与细胞 表面的识别、细胞间的信息传递等功能 。 胆固醇可以调节膜的流动性，增加膜稳定性及降低水溶性物质通透性 2、细胞膜的结构 细胞膜的结构和功能 考点一 17 3、细胞膜的结构特点 四、 细胞膜的成分和结构 一定的流动性 （1）原因：构成生物膜的磷脂分子可以移动、膜中的蛋白质分子大多也可以运动。 （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； ；分泌蛋白的传递分泌。 （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，膜流动性 ，但温度超出一定范围，会导致膜的结构被破坏。 细胞融合 增强 细胞膜的结构和功能 考点一 4、细胞膜的功能特点 四、 细胞膜的成分和结构 选择透过性 （1）表现：水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择吸收的离子和小分子不可通过。 （3）实例：植物对离子的选择吸收、神经细胞对K+的吸收和Na+的排出等。 （4）影响因素： ②磷脂双分子层的屏障作用 （2）原因：遗传特性 结构基础： 选择性 ①转运蛋白的种类、数量 内因：生物膜上载体蛋白的种类和数量； 外因：主要是温度、O2、pH等（影响呼吸作用） 细胞膜的结构和功能 考点一 ①虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因: 一是 ; 二是 。 胞吞 水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙 细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过其而通过细胞膜 磷脂双分子层 两层磷脂分子 磷脂双分子层 融合 ②由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以 的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 【教材隐性知识】 拓展延伸 五、细胞壁 纤维素 支持与保护 2、不同生物细胞壁的主要成分不同，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，而真菌细胞壁的主要成分是几丁质。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。 1、细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。 【注意】 细胞膜的结构和功能 考点一 （2025·聊城一模）细胞膜磷脂分子的运动主要包括侧向移动和内外翻动两种形式。胆固醇分子与磷脂分子的结合程度、磷脂分子中脂肪酸链的不饱和度都是影响磷脂分子侧向移动的因素；而位于磷脂双分子层间的磷脂转运酶可通过水解ATP，将具有特定头部基团的磷脂分子从胞外侧转移到胞质侧，完成内外翻动，实现膜弯曲或分子重排。下列叙述正确的是（ ） A. 温度变化主要通过影响磷脂分子的内外翻动影响膜的流动性 B. 细胞膜的不对称性仅与膜两侧蛋白质的不均匀分布有关 C. 磷脂转运酶发挥作用可使磷脂分子头部在膜内，尾部在膜外 D. 抑制磷脂转运酶基因的表达，可能会降低浆细胞分泌抗体的功能 D 真题精炼 （2025·开封三模）细胞膜既是将细胞内部与外界隔开的屏障，也是细胞与外界进行物质交换的门户。如图为细胞膜的结构模式图。下列叙述错误的是（ ） A. ①表示糖被，与细胞间信息交流密切相关 B. 细胞膜及其他生物膜的主要成分都是②④ C. 细胞膜上蛋白质的不对称分布，利于信息识别与传递 D. 细胞膜上蛋白质的结构可能随温度、pH的改变而改变 A 真题精炼 02 细胞核的结构和功能 24 一、细胞核的结构和功能 核膜 RNA　 核糖体 核孔 DNA和蛋白质 存在状态 遗传信息库 代谢和遗传 【注意】细胞代谢的中心是细胞基质。 【注意】有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个有些真核细胞无核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞。 考点二 细胞核的结构和功能 核膜与核孔 核膜 核孔 ①外膜与内质网相连且有核糖体附着，内膜面向核质 双层膜不连续、 内外膜融合 ②对物质进出具有控制功能：水、离子、核苷酸等可以通过 ③在细胞分裂中周期性的消失与重建 ①核孔复合体：是核质交换的双向选择性亲水通道， 是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。 离子和水分子等小分子物质可以通过被动运输通过核孔复合体； 大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，（核孔对大分子的进入具有选择性，DNA不能通过，蛋白质可入核，RNA可出核） ②控制物质进出具有选择性： 易错提醒 染色质 （细长丝状） 染色体 （粗短柱状） 高度螺旋化 解螺旋 M前期 M末期 1、染色质和染色体是同种物质在细胞的不同时期两种存在状态。 染色质和染色体 2、染色质/染色体易被碱性染料（龙胆紫或醋酸洋红）染色; 3、染色质是DNA的主要载体，DNA是遗传信息的载体。 易错提醒 （2）实验结论: 美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。 核移植 黑色美西螈 【注意】该实验缺少对照组 二、细胞核功能的探究 1、黑白美西螈核移植实验 （1）实验过程: 可增设将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞进行培养作为对照 考点二 细胞核的结构和功能 正常 细胞核　 (对照组) (实验组) 2、蝾螈受精卵横缢实验 （1）实验过程: 受精卵 （2）实验结论: 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 【注意】该实验既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(对无核者重新挤入核) 考点二 细胞核的结构和功能 3、变形虫切割实验 （1）实验过程: （2）实验结论: 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞 核控制 【注意】该实验既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(进行核移植) 考点二 细胞核的结构和功能 4、伞藻嫁接与核移植实验 （1）实验过程: （2）实验结论: 伞藻“帽”的形状由细胞核控制 【注意】伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。 ①伞藻嫁接实验 ②伞藻核移植实验 假根中有细胞核和其他物质 考点二 细胞核的结构和功能 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 细胞核是遗传的控制中心 细胞核是代谢的控制中心 考点二 细胞核的结构和功能 （2025·南京二模）糖皮质激素具有良好的脂溶性，与T细胞内的受体GR结合形成复合物GRa，GRa与核基因Q非编码区中应答元件GRE结合，增强基因Q的表达，诱导细胞凋亡。下列叙述错误的是（ ） A. 糖皮质激素在肾上腺皮质细胞的光面内质网中合成 B. GRa进入细胞核的过程需要核孔复合体的协助，需要消耗能量 C. GRE转录生成的mRNA需在细胞核内加工后才能用于翻译 D. 糖皮质激素可通过促进T淋巴细胞的凋亡，参与免疫抑制过程 C 真题精炼 注：importinα为NLS识别蛋白因子，importinβ为核孔复合体胞质纤维蛋白识别因子，Ran蛋白可结合并转运GTP或GDP。 A. 核孔复合体的运输具有双向性，染色体组蛋白可实现核输入，RNA聚合酶可实现核输出 B．核膜的选择通过性是通过核孔复合体实现的 C. 若将NLS序列链接到适当大小的非亲核蛋白上，则也可以被转运至核内 D. 亲核蛋白入核的结合与转运过程都需要消耗能量 （2025·平度市模拟）亲核蛋白是指在细胞质内合成并进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质，一般都含有特殊的氨基酸序列以保证整个蛋白质通过核孔复合体转运到核内，这段具有“定向”“定位”作用的序列被命名为核定位序列（NLS）。亲核蛋白通过NLS进入细胞核经过结合、转移两步完成，过程如图。下列说法正确的是（ ) C 真题精炼 $