資源簡介

新人教生物一輪復習學案
第4講　細胞膜與細胞核
課標要求 1.概述細胞都由細胞膜包裹，細胞膜將細胞與其生活環境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流。 2.闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中。
考點1　細胞膜和植物細胞壁
概 念 落 實
1.對細胞膜的探索歷程
　
2.細胞膜的成分、結構與功能相適應
分析：
（1）細胞膜的組成成分特點
①不同細胞膜的成分基本相同，但各成分的含量不同，這與細胞膜的功能有關，功能越復雜的膜中，蛋白質的種類和數量越多。
②膜上與蛋白質和脂質結合的糖，稱為糖被，與細胞識別有關。多糖側鏈是判斷細胞膜內、外側的依據，多糖側鏈所在的一側為細胞膜外側，另一側則為細胞膜內側。
（2）探究細胞膜的結構特點——流動性
①方法：熒光標記法。（過程如下圖）
②結論：人、鼠細胞膜蛋白最終均勻分布，說明細胞膜具有一定的流動性。
（3）細胞膜控制物質進出功能的驗證
①染色劑進入實驗
②色素透出實驗
（4）細胞膜的功能特點——選擇透過性
①表現：水分子、被選擇的離子和小分子可以通過，大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過。
②原因：磷脂分子尾部具有疏水性和細胞膜上轉運蛋白具有專一性。
歸 納 總 結
細胞膜的成分與功能實例分析
（1）不同生理狀態下細胞膜的成分及功能實例
①衰老細胞的細胞膜通透性發生改變，物質運輸功能下降。
②代謝旺盛的細胞物質運輸速度快，需要的載體種類和數目多，細胞膜上蛋白質的種類和含量較多。
③癌細胞的細胞膜上的糖蛋白減少，細胞之間的黏著性降低，易擴散和轉移。
④死亡細胞的細胞膜失去選擇透過性。
（2）四種常考的“膜蛋白”及其功能
①信號分子（如激素、細胞因子、神經遞質）的受體蛋白：糖蛋白。
②膜轉運蛋白：膜上用于協助擴散和主動運輸的載體蛋白、通道蛋白、離子泵等。
③具催化作用的酶：如好氧型細菌細胞膜上可附著與有氧呼吸相關的酶，此外，細胞膜上還存在ATP水解酶（催化ATP水解，用于主動運輸等）。
④標志蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白（如精卵間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等）。
3.植物細胞壁
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質都不能進入細胞。 （　　）
（2）細胞膜的成分不會發生變化。 （　　）
（3）羅伯特森將電鏡下看到的“暗—亮—暗”結構描述為“脂質—蛋白質—脂質”三層結構。 （　　）
（4）糖類與蛋白質、脂質結合形成的糖蛋白、糖脂統稱為糖被。 （　　）
（5）糖蛋白分布于細胞膜的內側和外側。 （　　）
（6）細胞壁位于植物細胞細胞膜的外面，可以控制物質進出細胞。 （　　）
2.鏈接必修1教材 P41“圖3－2”。
（1）下圖為人體內細胞間信息交流方式的示意圖，A、B、C 3種方式中，能表示脂肪細胞接受胰高血糖素的是　　　　　；表示激活的細胞毒性T細胞作用于靶細胞的是　　　　；肉毒桿菌通過抑制某種神經遞質的作用而導致肌肉松弛，其中神經遞質作用的方式是　　　　　　；高度緊張時心肌細胞收縮加速，其中信息傳遞的方式是　　　　。
A B C
（2）用紅墨水分別處理正常的玉米種子和煮熟的玉米種子，其中　　　　的玉米種子能被染成紅色，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 題 固 法
（2022·河北卷）關于細胞膜的敘述，錯誤的是（　　）
A.細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流
B.細胞膜上多種載體蛋白協助離子跨膜運輸
C.細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質中
D.細胞膜上多種蛋白質參與細胞間信息交流
（2022·浙江1月卷）膜蛋白的種類和功能復雜多樣，下列敘述正確的是（　　）
A.細胞膜內、外側的蛋白質呈對稱分布
B.溫度變化會影響膜蛋白的運動速度
C.葉綠體內膜上存在與水分解有關的酶
D.神經元細胞膜上存在與K＋、Na＋主動運輸有關的通道蛋白
（2021·浙江卷）細胞膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是（　　）
A.磷脂和糖脂分子形成的磷脂雙分子層是完全對稱的
B.膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中有利于增強膜的流動性
C.物質進出細胞方式中的被動運輸過程與膜蛋白無關
D.有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內外的化學信號
考向1　細胞膜的組成、結構
1.（2022·廣東高州模擬）磷脂分子是組成生物膜的主要成分，它有一個“頭”部和兩個“尾”部，利用丙酮將生物膜中磷脂分子提取出來，可在空氣—水界面上鋪成單分子層。下列說法錯誤的是（　　）
A.在“空氣—水”界面上磷脂分子的“頭”部朝向空氣
B.組成磷脂分子的化學元素有C、H、O、N、P
C.在生物膜的內部形成了一個相對疏水的環境
D.人的成熟紅細胞中全部磷脂分子鋪成單分子層后的面積約為細胞膜表面積的兩倍
2.（2022·肇慶期末）脂蛋白a是一種富含膽固醇的特殊大分子蛋白，表面由膽固醇及磷脂包裹，可沉積在血管壁上，會促進動脈粥樣硬化。下列有關敘述合理的是（　　）
A.磷脂是細胞膜中含量最豐富的脂質，含有C、H、O、N、P、S
B.在人體內，膽固醇參與構成細胞膜，還參與血液中脂質的運輸
C.在細胞膜外表面，與蛋白質結合的糖類和脂質負責細胞間的信息傳遞
D.真核細胞中核酸與蛋白質形成的復合物中都儲存著大量遺傳信息
考向2　細胞膜的功能
3.（2022·佛山一模）某研究團隊利用人造聚合物制造了一個紅細胞大小的球形膜，在膜上鉆了一個納米通道，并將一種化學反應材料添加到納米通道中，充當泵的作用。在光照激活后，這種材料會產生化學反應，形成真空，將膜外物質主動吸入細胞內。而當化學反應逆轉后，泵又可將細胞內物質排出細胞外。下列相關敘述正確的是（　　）
A.泵類似于主動運輸，需要通道蛋白參與
B.癌細胞細胞膜上存在較多的糖蛋白，使癌細胞容易擴散
C.球形膜功能類似于植物細胞的細胞膜
D.細胞膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的
4.（2018·天津卷）生物膜上不同類型的蛋白質行使不同的功能。下表中依據膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是（　　）
選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型
A 位于突觸后膜，識別并結合神經遞質 受體
B 位于靶細胞膜，識別并結合激素 轉運蛋白
C 位于類囊體膜，催化ATP合成 酶
D 位于癌細胞膜，引起特異性免疫 抗原
考點2　細胞核的結構和功能
概 念 落 實
1.細胞核功能探究
（1）實驗一：黑白美西螈核移植實驗
①實驗過程
②實驗結論：美西螈皮膚顏色遺傳受　　　　控制。
（2）實驗二：蠑螈受精卵橫縊實驗
①實驗過程
②實驗結論：蠑螈細胞的　　　　　　受細胞核控制。
（3）實驗三：變形蟲切割實驗
①實驗過程
②實驗結論：變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應等生命活動受細胞核控制。
（4）實驗四：傘藻嫁接與核移植實驗
①傘藻嫁接實驗過程
②傘藻核移植實驗過程
③實驗結論：傘藻“帽”的形狀是由　　　　控制的。
2.細胞核的功能
細胞核是　　　　　　，是　　　　　　的控制中心。
3. 細胞核的結構
4.染色體與染色質的關系
（1）染色質和染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。前者呈細長絲狀，后者呈圓柱狀或桿狀。
（2）染色質和染色體均易被　　　　　　（如甲紫溶液、醋酸洋紅液）染成深色。
特 別 提 醒
（1）并非所有的真核細胞都有細胞核，高等植物成熟的篩管細胞、哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞沒有細胞核。
（2）核孔具有選擇性，能選擇性地控制大分子物質進出核孔，如細胞核中的DNA就不能通過核孔進入細胞質。
（3）核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量多的細胞，核孔數較多，核仁較大。
5.從四個層面理解細胞的整體性
（1）從結構上
①細胞核與細胞質通過　　　　　　可以相互溝通。
②核膜與細胞膜、細胞器膜等構成細胞完整的　　　　　　　　。
（2）從功能上：細胞各部分結構和功能雖不同，但它們是相互聯系、分工合作、協調一致地共同完成各項生命活動的。
（3）從調控上：細胞核是遺傳物質　　　　　　　　　　的場所，是細胞代謝和遺傳的　　　　　　。因此，細胞的整個生命活動主要是由DNA調控和決定的，使細胞形成一個整體調控系統。
（4）從與外界的關系上看，針對多細胞生物，細胞的整體性還體現在每一個細胞都要與相鄰的細胞進行　
　　　　交換與　　　　　　交流。
診斷·加強
1.判斷下列說法的正誤：
（1）真核細胞都有一個細胞核。 （　　）
（2）細胞核是細胞代謝和遺傳的中心。 （　　）
（3）細胞核通過核膜實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。 （　　）
（4）染色體和染色質雖然形態不同，但成分都主要是DNA和蛋白質。 （　　）
（5）細胞依據遺傳信息進行物質合成、能量轉化和信息交流，完成生長、發育、衰老和凋亡。 （　　）
2.真核細胞核內的核仁被破壞，抗體合成將不能正常進行的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
典 題 固 法
（2022·廣東卷）擬南芥HPR1蛋白定位于細胞核孔結構，功能是協助mRNA轉移。與野生型相比，推測該蛋白功能缺失的突變型細胞中，有更多mRNA分布于（　　）
A.細胞核
B.細胞質
C.高爾基
D.細胞膜
（2022·浙江6月卷）下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是（　　）
A.核（被）膜為單層膜，有利于核內環境的相對穩定
B.核（被）膜上有核孔復合體，可調控核內外的物質交換
C.核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關
D.染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體
考向1　細胞核的結構和功能
1.（2022·廣東江門一模）下列關于細胞核的敘述，正確的是（　　）
A.藍細菌和洋蔥細胞都具有核膜
B.染色質儲存著大量遺傳信息
C.核膜、核仁在有絲分裂末期解體
D.蛋白質和DNA通過核孔進出細胞核
2.（2022·普寧華僑中學）核孔復合體是核質交換的特殊跨膜運輸蛋白質復合體，它具有雙功能和雙向性。雙功能表現在兩種運輸方式：被動運輸與主動運輸；雙向性表現在既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA·錘P（含有RNA的核蛋白）等的出核運輸。核孔對大分子的進入具有選擇性，大分子憑借自身的核定位信號和核孔復合體上的受體蛋白結合而實現“主動轉運”過程。下列分析正確的是（　　）
A.大分子物質進出細胞核的方式為需要載體、消耗能量的主動運輸
B.細胞核能控制細胞代謝和遺傳與核孔的雙功能、雙向性密切相關
C.RNP中含有的RNA和蛋白質均在細胞核內合成
D.核質間的物質交換體現了細胞膜的信息交流作用
考向2　細胞核功能的實驗探究
3.（2022·海南卷）肌動蛋白是細胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin－1是一種能與肌動蛋白相結合的蛋白質，介導肌動蛋白進入細胞核。Cofilin－1缺失可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂，染色質功能異常。下列相關敘述錯誤的是（　　）
A.肌動蛋白可通過核孔自由進出細胞核
B.編碼Cofilin－1的基因不表達可導致細胞核變形
C.Cofilin－1缺失可導致細胞核失去控制物質進出細胞核的能力
D.Cofilin－1缺失會影響細胞核控制細胞代謝的能力
構核心概念
練教材長句
鏈接必修1教材 P56“圖3－10”。
（1）核孔是大分子物質進出細胞核的通道，試分析蛋白質合成旺盛的唾液腺細胞與表皮細胞相比，核孔和核仁有什么特點？
鏈接必修1教材 P43“圖3－4”。
（2）在小鼠細胞和人細胞融合實驗中，若降低溫度，細胞完全融合所需要的時間明顯延長，請分析原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材P40“問題探討”。
（3）“臺盼藍染色法”是鑒別死細胞和活細胞的常用方法，其原理是　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材 P45旁欄思考題。
（4）膜內部是疏水的，但水分子能跨膜運輸通過細胞膜，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
鏈接必修1教材 P46“拓展應用”。
（5）如果將磷脂分子置于①空氣—水界面上、②水中和③水—苯的混合溶劑中，磷脂分子將會如何分布？（據圖簡述）
①
②
③
拎教材“冷”點
鏈接必修1 教材P40～41正文。
（1）人體的邊界是皮膚和黏膜，細胞的邊界是　　　　。
（2）在生命起源過程中，　　　　的出現是至關重要的階段。
（3）多細胞生物體的各個細胞保持功能的協調依賴于　　　　　　　　　　的交換，也有賴于　　　　。
鏈接必修1教材P42“思考·討論”。
（4）磷脂分子頭部　　　　、尾部　　　　，在空氣—水界面上鋪展成單層。
鏈接必修1教材P56“圖3－10”。
（5）構成染色體的蛋白質的合成場所是細胞質中的核糖體，通過　　　　進入細胞核參與染色體的構成，核孔對物質的通過具有　　　　。
鏈接必修1教材 P57“科學方法”。
以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征，屬于　　　　　　模型。
第4講　細胞膜與細胞核
考點1　細胞膜和植物細胞壁
【概念落實】
1.脂質　蛋白質　磷脂　連續的兩層　蛋白質—脂質—蛋白質　流動性　流動鑲嵌
2.①糖被　②磷脂雙分子層　③蛋白質分子　④磷脂　⑤流動　⑥分隔開　⑦控制物質進出細胞　⑧信息交流　⑨激素　⑩接觸　 胞間連絲
3.纖維素　支持和保護
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）×　提示：如發生癌變的細胞，細胞膜上的糖蛋白會減少。
（3）×　（4）×　（5）×　（6）×
2.（1）B　A　C　B、C　（2）煮熟　活細胞的細胞膜具有控制物質進出的功能，而死細胞的細胞膜不具有該功能
【典題固法】
【高考典例】
例1　C　解析：在分泌蛋白的合成和分泌過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細胞膜中，此過程細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細胞膜上多種載體蛋白協助不同的離子跨膜運輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層的分布是不對稱、不均勻的，或鑲或嵌或貫穿于磷脂雙分子層，C錯誤；細胞膜上多種蛋白質與糖類結合，形成糖蛋白，糖蛋白與細胞表面的識別功能有密切關系，參與細胞間的信息交流，D正確。
例2　B　解析：蛋白質分子以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子層中，在膜內、外兩側分布不對稱，A錯誤；由于蛋白質分子和磷脂分子是可以運動的，因此生物膜具有一定的流動性，溫度可以影響生物膜的流動性，所以溫度變化會影響膜蛋白的運動速度，B正確；葉綠體中水的分解發生在類囊體薄膜上，C錯誤；神經元細胞膜上存在與K＋ 、Na＋主動運輸有關的載體蛋白，而通道蛋白參與的是協助擴散，D錯誤。
例3　D　解析：磷脂雙分子層不包括膜蛋白，但具有識別作用的糖脂分子只分布在細胞膜的外側，故磷脂雙分子層是不完全對稱的，A錯誤；磷脂的尾部與膽固醇一起存在于磷脂雙分子層內部，而非鑲嵌或貫穿在膜中，且膽固醇會限制膜的流動性，B錯誤；被動轉運包括自由擴散和協助擴散，其中協助擴散需要載體蛋白，與膜蛋白有關，C錯誤；有些膜蛋白起著細胞標志物的作用，能識別并接受來自細胞內外的化學信號，D正確。
【對點演練】
1.A　解析：磷脂分子的“頭”部和“尾”部分別是親水和疏水的，在“空氣—水”界面上，磷脂分子的“頭”部與水接觸，“尾”部朝向空氣，A錯誤；在生物膜中兩層磷脂分子的“尾”部相對排列，在生物膜的內部形成了一個相對疏水的環境，C正確；人的成熟紅細胞中只有細胞膜，沒有其他的生物膜，因此它的全部磷脂分子鋪成單分子層后的面積約為細胞膜表面積的兩倍，D正確。
2.B　解析：磷脂除了含有C、H、O外，還含有P甚至N，不含S，A錯誤；在細胞膜外表面，糖類與蛋白質結合形成糖蛋白，與脂質結合形成糖脂，這些糖類分子叫作糖被，糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能密切相關，C錯誤；真核細胞中核酸與蛋白質形成的復合物有染色體、核糖體等，染色體的DNA中儲存著遺傳信息，核糖體不能儲存遺傳信息，D錯誤。
3.C　解析：泵類似于主動運輸，需要載體蛋白參與，A錯誤；癌細胞細胞膜上糖蛋白減少，使癌細胞容易擴散，B錯誤；球形膜上的納米通道能將物質運輸進來或者運輸出去，其功能類似于植物細胞的細胞膜，C正確；細胞膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸及其他衍生物結合組成的，D錯誤。
4.B　解析：在激素調節中，位于靶細胞膜上且能識別并結合激素的膜蛋白為受體蛋白，B錯誤。
考點2　細胞核的結構和功能
【概念落實】
1.（1）②細胞核　（2）②分裂、分化　（4）③細胞核
2.遺傳信息庫　細胞代謝和遺傳
3.①核膜　②RNA　核糖體　③核孔　④DNA和蛋白質　DNA
4.（1）間　前、中、后　（2）堿性染料
5.（1）①核孔　②生物膜系統　（3）儲存和復制　控制中心　（4）物質　信息
【診斷·加強】
1.（1）×　（2）×　提示：細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質。
（3）×　（4）√　（5）√
2.核仁與核糖體的形成有關，核仁被破壞，不能形成核糖體，抗體的合成將不能正常進行
【典題固法】
【高考典例】
例1　A　解析：分析題意，野生型的擬南芥HPR1蛋白是位于核孔協助mRNA轉移的，mRNA是轉錄的產物，翻譯的模板，故可推測其轉移方向是從細胞核內通過核孔到細胞核外，因此該蛋白功能缺失的突變型細胞，不能協助mRNA轉移，mRNA會聚集在細胞核中，A正確。
例2　B　解析：核膜為雙層膜，A錯誤；核膜上有核孔復合體，是mRNA和蛋白質進出細胞核的通道，B正確；核仁是核內的圓形結構，主要與rRNA的合成以及核糖體的形成有關，C錯誤；染色質由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤。
【對點演練】
1.B　解析：藍細菌是原核生物，沒有成形的細胞核，沒有核膜，A錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，其中DNA是細胞中的遺傳物質，其脫氧核苷酸的排列順序蘊藏著大量的遺傳信息，B正確；核膜、核仁在有絲分裂前期解體，C錯誤；細胞核的核孔具有選擇性，DNA不能通過核孔，D錯誤。
2.B　解析：大分子物質通過核孔進出細胞核，A錯誤；細胞核和細胞質間的物質交換、信息交流是細胞核完成其功能的基礎，而這與核孔的雙功能、雙向性密切相關，B正確；細胞核RNP中含有的RNA在細胞核內合成，而蛋白質在細胞質中的核糖體上合成，C錯誤；由題中“核孔對大分子的進入……而實現‘主動轉運’過程”可知，核質間的物質交換體現了核孔具有信息交流的作用，D錯誤。
3.A　解析：肌動蛋白不能通過核孔自由進出細胞核，肌動蛋白進入細胞核需要Cofilin－1的介導；Cofilin－1缺失可導致肌動蛋白結構和功能異常，引起細胞核變形，核膜破裂（失去控制物質進出細胞核的能力），染色質功能異常（染色質上所含的基因可控制細胞代謝）。
課堂小結與延伸
【構核心概念】
①流動鑲嵌　②糖被　③一定的流動性　④細胞間的信息交流　⑤遺傳信息庫
【練教材長句】
（1）唾液腺細胞中核孔的數目較多，核仁的體積較表皮細胞大。
（2）溫度會影響分子的運動，進而影響細胞膜的流動性
（3）活細胞的細胞膜能控制物質進出細胞，而死細胞的細胞膜不能，臺盼藍是細胞不需要的物質，不能進入活細胞，但可進入死細胞內將其染色
（4）水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙；細胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過膜
（5）①磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層。磷脂頭部由親水的磷酸及其他衍生物構成，尾部由疏水的脂肪酸構成，在空氣—水界面，頭部與水接觸，而尾部位于空氣中　②在水中，朝向水的是“頭部”，“尾部”疏水。當磷脂分子的內外兩側都是水環境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內側，“頭部”則朝向兩側水環境中，形成磷脂雙分子層　③磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸
【拎教材“冷”點】
（1）細胞膜　（2）膜　（3）物質和能量　信息交流　（4）親水　疏水　（5）核孔　選擇性　（6）物理

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