2027届高考生物人教版一轮复习课件 04细胞膜和细胞核

该高中生物学高考复习课件聚焦细胞膜和细胞核核心考点，依据课标要求梳理细胞膜功能与结构探索、细胞核结构与功能等内容，通过考情分析明确细胞膜结构功能为高频考点，归纳选择题为主的常考题型，对接高考评价体系。 课件亮点在于高考真题训练与实验探究结合，如2025广东卷细胞膜模型题，运用科学思维分析实验证据，以“结构与功能观”突破膜蛋白功能等考点，帮助学生掌握新情境迁移技巧，教师可据此高效指导复习，提升学生得分率。

04讲　细胞膜和细胞核 2027年高考一轮复习 考情解码·考点定标 课标 要求 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。 考点二　细胞核的结构和功能 知识点1 细胞核的功能 知识点2 细胞核的结构 考向1 细胞核的结构和功能分析 考向2 细胞核功能的实验探究 考点一 细胞膜的结构和功能 知识点1 细胞膜的功能 知识点2 对细胞膜成分和结构的探索 知识点3 流动镶嵌模型的基本内容 考向1 细胞膜的组成、结构和功能分析 考向2 与细胞膜有关的实验探究 ——明晰考向 考情分析 1.细胞膜的结构和功能 2025·广东卷·3 2024·黑吉辽卷·12 2024·安徽卷·4 2024·湖南卷·1 2024·贵州卷·8、15； 2024·浙江1月选考·2 2023·海南卷·3 2022·河北卷·1 2.细胞核的结构和功能 2023·山东卷·1 2023·江苏卷·2； 2022·广东卷·7 2022·海南卷·4 预测 本讲的命题以选择题为主，试题情境常选自生命科学前沿，要求学生在对题干信息进行提取、加工的基础上，结合教材原型知识进行作答，通常考查学生已学知识在新情境中的迁移应用能力。 常见命题角度：细胞膜的结构特点和功能特点，近几年对细胞核的考查相对较少。 细胞是地球上最基本的生命系统，无论是动物细胞还是植物细胞，细胞的系统边界都是 ，不是 。 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞膜 细胞壁 细胞壁 成分： 对细胞起 作用 特性： 支撑和保护 全透性，伸缩性小。 细胞壁具有全透性，对物质无选择作用，无法制造一个稳定的内部环境，因此不是细胞的边界。 【联系】与植物细胞壁合成有关的细胞器有线粒体、高尔基体， 形成的主要时期是末 期，即：高尔基体→细胞板→细胞壁( 供能) 不同生物的细胞壁成分不同，但去壁后都称为 (填原生质层/体)。 高尔基体、线粒体 有丝分裂末期 高尔基体 线粒体 细胞板 原生质体 考点一：细胞膜的功能和结构 1.细胞膜的功能 ②控制物质进出细胞 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和相对独立 普遍性 相对性 方式： 需要的营养物质可进，代谢废物和分泌物可出， 细胞内有用的成分（如DNA） ， 不需要的物质及病菌等有害物质 。 不易出 不易进 功能特点：具有_____________ 植物对离子的吸收具有选择性；神经细胞对Na+、K+的吸收和排出；肾小管的重吸收。 案例： 原因 内因：膜上 的种类、数量、空间结构的变化 外因：温度、O2等影响膜的流动性和细胞呼吸的因素 选择透过性 转运蛋白 主动运输、被动运输、胞吞和胞吐 ②控制物质进出细胞 ①将细胞与外界环境分隔开 ③进行细胞间的信息交流 化学物质（间接）传递 接触传递 通道传递： 都需要受体与信号分子的识别、结合 物质传递 激素、神经递质、 细胞因子 接触传递 精卵识别与结合、 细胞毒性T细胞与靶细胞接触 通道传递 高等植物细胞间的胞间连丝 低等动物神经细胞间的电突触 通常不需要受体 甲状腺激素（小分子）和固醇类激素受体 在 或 中 蛋白质类（大分子）激素受体 在靶细胞的 上 【拓展】信号分子的受体位置 细胞膜 细胞质 细胞核 生态 系统 胞内 胞间 信号分子 激素、神经递质等 直接接触 精、卵细胞识别等 胞间连丝 植物细胞间胞间连丝等 遗传信息 第二信使 第三信使 DNA、RNA cAMP、cGMP 核内外信号转导的物质 化学信息 物理信息 行为信息 有机酸、生物碱、性外激素等 动物特定的行为动作 光、声、电、磁、温度、湿度等 【深化拓展】生命系统的信息传递小结 情景：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用台盼蓝染液。死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色。 这体现了细胞膜 的功能。 活细胞的细胞膜具选择透过性，染液是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。死细胞膜丧失功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。 控制物质进出细胞 【延伸】细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。 问：好氧细菌无线粒体，如何进行有氧呼吸？ 好氧细菌的有氧呼吸酶部分分布在细胞膜上，部分存在于细胞质基质中。 ——细胞膜的其他功能：附着酶+能量转化 酶 1 酶 2 科学家 实验方法或现象 实验结论 欧文顿 用多种化学物质研究植物细胞的通透性； 发现 的物质，容易穿过细胞膜； 的物质，不容易穿过细胞膜 推测细胞膜是由 组成的 － 利用 制备纯净的细胞膜，进行化学分析。 组成细胞膜的脂质有 ，其中 含量最多 2. 细胞膜的成分 （1）膜的成分探索：采用的科学方法——提出假说 不溶于脂质 溶于脂质 脂质 哺乳动物的红细胞 磷脂和胆固醇 磷脂 哺乳动物成熟红细胞 ①没有细胞壁，细胞容易吸水涨破； ②没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。 吸水涨破或差速离心 选材： 理由： 操作： 制备 细胞膜 科学家 实验方法或现象 实验结论 戈特和 格伦德尔 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气－水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积为红细胞表面积的 2 倍。 推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 。 两层 亲水头部 疏水尾部 科学家 实验方法或现象 实验结论 丹尼利和 戴维森 细胞的表面张力明显低于油－水界面的表面张力。 推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有 。 蛋白质 【思维拓展】由于哺乳动物成熟的红细胞一般不含细胞器和细胞核，提取到的脂质基本来自细胞膜，在空气—水界面上铺展成的单分子层面积恰好为细胞表面积的2倍。 （1）提取口腔上皮细胞（表面积为S）的脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，则测得脂质单分子层的面积 2S（大于/小于/等于）。 （2）提取细菌（表面积为S）的脂质，在空气—水界面上铺成单分子层，则测得脂质单分子层的表面积_____2S（大于/小于/等于）。 大于 等于 【跳出题海-归纳】 【情境应用】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，其结构示意图如下。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）两层磷脂分子之间是 的，而脂质体内部是水溶液，因此，能在水中结晶的药物被包裹在 处，脂溶性药物被包裹在 处。 甲 乙 疏水 （2）若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是： 。 （3）脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？ 特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞 脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后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。　 细胞膜的成分 脂质（约50%）：主要是 ，动物细胞膜还有少量 。 少量糖类：主要分布在细胞膜的 侧 蛋白质（40%）： 与细胞膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，膜上蛋白质的 越多。 种类和数量 磷脂 胆固醇 外 注：细胞膜的组分并不是不可变的，正常细胞癌变后，细胞膜产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标。细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞之间的黏着性显著降低，容易在体内分散和转移。 3. 细胞膜的结构（探索） 暗—亮—暗 （1）罗伯特森：在电子显微镜下观察到细胞膜清晰的 的三层结构。 提出假说：所有的细胞膜都由________________________ 三层结构构成的 统一结构。 蛋白质—脂质—蛋白质 静态 （2）推测：膜上的蛋白质分子镶嵌、部分或全部嵌入、 贯穿于脂双层。 实验验证：冰冻蚀刻技术 嵌 贯穿 镶 （3）20世纪60年代，质疑静态模型： 酵母菌的出芽生殖 白细胞追杀细菌 如果细胞膜是静态的，细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、运动等现象都难以解释。 （4）1970年人鼠细胞融合实验： 这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 （5）辛格和尼科尔森： 通过新的观察和实验证据，提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。 膜的组成成分主要是：________________ 基本支架是：_________________ 蛋白质和脂质 磷脂分子 蛋白质 磷脂双分子层 内部是疏水端，水溶性分子不能自由通过， 具有屏障作用。 磷脂双分子层 胆固醇 调节膜的流动性， 保持膜的稳定性 1层生物膜＝1层磷脂双分子层 ＝2层磷脂分子 磷脂分子 蛋白质 磷脂双分子层 胆固醇 糖被 分布在细胞膜 的糖类； 与细胞表面的 、细胞间 等功能密切相关。 识别 信息传递 外表面 糖脂 糖蛋白 有的 、部分或全部 或______于整个磷脂双分子层；承担膜的主要功能 镶在表面 嵌入 贯穿 细胞外侧 细胞内侧 【深化拓展】细胞膜的结构和功能特点 结构特性—流动性 功能特性—选择透过性 实例 质壁分离、细胞分裂和融合、胞吞胞吐、变形虫运动、白细胞的吞噬作用 水分子、某些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 结构基础 影响 联系 流动性 温度（一定范围内温度升高，膜流动性加快） ①构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动 ②大多数蛋白质也能运动 选择透过性 ①脂双层疏水区：不允许水溶性小分子和离子自由通过。 ②膜上具有转运蛋白的种类和数量 转运蛋白种类和数量（遗传决定） 生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础 如果细胞膜中部分蛋白质充当了载体，运输物质进出细胞，只有它是运动的，才能运输物质。 ①受体蛋白 与激素、淋巴因子、神经递质等信号分子特异性结合 ⑤通道蛋白 协助扩散：水通道蛋白、 离子通道蛋白等 ④载体蛋白 协助扩散和主动运输 ③酶蛋白 催化作用：呼吸酶、ATP水解酶等 ②识别蛋白 精卵结合、免疫细胞对抗原的特异性识别等 【综合归纳】5种常考的“膜蛋白” 1.(2024·甘肃，10)高原大气中氧含量较低，长期居住在低海拔地区的人进入高原后，血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高，从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关，该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是（ ） A.低氧刺激可以增加人体内EPO的生成，进而增强造血功能 B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟 C.EPO是构成红细胞膜的重要成分，能增强膜对氧的通透性 D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导 C 3．下列关于膜蛋白功能的相关叙述错误的是（     ） A．细胞膜上的酶可以催化特定的物质进行转化，从而形成细胞内的调节信号 B．细胞膜上的转运蛋白可以将营养物质、代谢产物等转运通过磷脂双分子层 C．细胞膜上的糖蛋白可用于细胞间相互识别，也可作为某些信号分子的受体 D．细胞膜上蛋白质结构与功能是一一对应的，转运蛋白不可能具有催化作用 D 2.（2025·广东高考）罗伯特森提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（    ） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 D 钠钾泵 4.（2025·湖南·高考真题）蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体，参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解，从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是（　　） A．去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B．去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动 C．抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D．去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解 C 1.细胞核的分布：除了 和 等少数细胞没有细胞核，大多数真核细胞都有1个细胞核，还有某些含多个细胞核。 考点二：细胞核的功能和结构 哺乳动物成熟红细胞 植物成熟的筛管细胞 （骨骼肌细胞、双小核草履虫） 2.细胞核功能的实验探究： (1)黑白美西螈核移植实验： 结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 缺乏对照组→设计对照组：白色美西螈的核移植到黑色美西螈的去核卵细胞 (2)蝾螈受精卵横缢实验： 分裂 不分裂 无核 有核 开始 分裂 发育慢 发育快 结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 既有 对照（有核与无核对照），也有 对照（对无核者重新挤入核） 相互 自身前后 (3) 变形虫切割与核移植实验： A与B为_____对照，B与C、D为_________对照。 相互 自身前后 结论：变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。 A B C D (4)伞藻的伞帽形态是由什么决定的？ 伞形伞藻 菊花形伞藻 伞藻：单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强，伞帽被切除后，很短时间内就能生出新的伞帽。 ①伞藻的嫁接实验： 伞帽 伞柄 假根 （细胞核） 思考：嫁接实验能否得出“伞帽形状由细胞核决定”的结论？ 不能！嫁接实验只能说明伞帽的形状与伞柄无关，与假根有关。 （假根中有细胞核，还有细胞质中的其他物质） ②伞藻的核移植实验 ？ 实验结论：核移植实验排除了假根中其他物质的作用， 从而证明细胞核控制伞藻“帽”的形状。 菊花型帽伞藻 核 伞型帽伞藻 去掉帽和核后的部分 移植 发育 菊花型帽伞藻 实验名称 实验结论 美西螈核移植实验 生物体性状的遗传主要是由细胞核控制 蝾螈受精卵横缢实验 细胞核与细胞的分裂分化有关（代谢） 变形虫切割及核移植实验 细胞核控制着细胞的生命活动（代谢） 伞藻嫁接与核移植实验 生物体形态结构的建成（遗传）主要与细胞核有关 细胞核的功能：细胞核控制着细胞的遗传和代谢，是细胞的“控制中心”。 3.细胞核的结构： （1） 双层膜，不是 的，上面有“ ”； 核膜外膜常与___________相连，且附着_________。 （2）成分：主要是 。 （3）功能： 内质网膜 核糖体 把细胞质与核内物质分开； 可以选择性的控制物质进出细胞核，具有选择透过性。 脂质、蛋白质 连续 （离子、小分子物质可通过核膜进出细胞核） 核孔 （4）细胞分裂中核膜、核仁会 。 周期性消失和重建 DNA 功能：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流。 【拓展】核孔至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，大分子凭借自身的核定位信号与核孔复合体蛋白质(主要是中央运输蛋白)上的受体结合而实现物质运输过程。 具有选择透过性、双向介导物质的运输 ①控制大分子物质进出细胞核（如蛋白质、RNA；消耗能量） 但是离子和水分子等小分子物质也可以进出核孔。 ②自身DNA、染色质不能通过核孔 问：不同细胞的核孔数目相同吗？ 通常，代谢旺盛（蛋白质合成）的细胞中，核孔数目较多 核仁 （1）成分：______________________ （2）特点： ①折光性强，易辨认； ②细胞分裂过程中，核仁周期性地消失和重建。 蛋白质、DNA和RNA （3）功能： 与某种RNA(rRNA)合成以及核糖体的形成有关。 问：所有细胞中核糖体的形成都与核仁有关？ 问：不同细胞中核仁的大小是否一样？ 不一样，蛋白质合成越旺盛的细胞，核糖体数目越多，核仁体积越大。 不一定。原核生物没有核仁，其核糖体的形成与核仁无关。 染色质 （1）成分：主要是 。 （2）形态特点： 极细的丝状物，容易被碱性染料染成深色。 DNA和蛋白质 （龙胆紫）甲紫溶液、醋酸洋红溶液 遗传信息的主要载体—— 遗传物质的主要载体—— DNA 染色体/染色质 【提示】 某些病毒的遗传信息的载体是RNA； 原核细胞的拟核___(填有/无)上述结构，只有___________。 无 裸露环状DNA 染色质和染色体：两者是 在细胞的 的两种 。 （分裂间期、不分裂细胞） 高度螺旋、 缩短 变粗 解螺旋 变细 变长 细丝状：有利于遗传物质（DNA）的复制与表达 圆柱状、杆状：有利于细胞分裂中染色体移动，使遗传物质均等分配 （分裂期） 同一物质 不同时期 存在状态 细胞核是遗传信息库 是细胞遗传和代谢的控制中心 染色体的DNA上 储存着遗传信息 调控物质合成、能量转化和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡 细胞是最基本的生命系统，各组分间分工合作形成统一整体。 细胞是一个统一的整体 地位：细胞是生物体结构和功能的基本单位，是生物体代谢和遗传的基本单位。 细胞质为细胞核提供必要的养料和能量； 细胞核指导细胞质进行各项生命活动； 没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应，很快死亡。 去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质，还可以短期生存,耗光后才死亡。 1.模型：人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化和概括性描述。 科学方法——建构模型 2.模型的种类 物理模型： 以实物或者图画的形式，直观地表达认识对象的特征。 如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、 流动镶嵌模型等 【照片不是物理模型也不是模型】 数学模型: 用来描述系统或其性质的数学形式（公式、图表、方程、曲线） 用文字、图线和符号形象抽象地概括对象特征（流程图模型和概念图模型） 概念模型: 1.模型建构是一种重要的科学研究方法。下列有关模型建构的叙述正确的是（    ） A．在设计并制作模型时，首先应考虑模型是否美观 B．利用橡皮泥制作的真核细胞三维结构模型属于物理模型 C．沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于数学模型 D．拍摄口腔上皮细胞的照片，能直观反映其特征，属于概念模型 B 2.(2021·河北卷)下列关于细胞核的叙述,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 D (1)胰岛B细胞细胞核内的RNA通过_____进入细胞质与核糖体结合，指导胰岛素合成。 (2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：______________________________ __________________。胰岛B细胞中的核孔数目 (填“多于”“等于”或“少于”)口腔上皮细胞中的。 3.Ⅰ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。 核孔 代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中， 核孔数量多，核仁较大 多于 (3)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 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 _________________________________。 受体 与错误折叠的蛋白质结合，使其正确折叠 3.Ⅰ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。 (4)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 (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 。 （5）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： 。 更多 (正)反馈 减少高糖、高脂肪食物的摄入；多运动 $