1、第第 5 讲讲 细胞膜细胞膜、细胞壁和细胞核细胞壁和细胞核 考纲要求 1.细胞膜系统的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。 考点一考点一 细胞膜的结构与功能细胞膜的结构与功能 1.细胞膜的成分 2.细胞膜的结构 (1)结构模型流动镶嵌模型 (2) 3.细胞膜的功能 4.细胞壁成分与功能 植物细胞的细胞膜外还有细胞壁，其主要成分是多糖(纤维素、果胶等)，具有维持形态和保 护作用。 巧记 细胞膜“一、二、三” 1.判断关于细胞膜成分和功能的叙述 (1)细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类( ) (2)在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富( ) (3)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定( ) (
2、4)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同( ) (5)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同( ) (6)细胞膜的成分是恒定不变的( ) (7)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用( ) 2.判断关于流动镶嵌模型的叙述 (1)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的( ) (2)细胞膜的流动性与 ATP 没有关系( ) (3)胰岛 B 细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性( ) (4)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关( ) 如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析： (1)图中物质或结构的名称： 信号分子；受体；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
3、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。 (3)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？ 提示 受体的化学本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。 (4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？ 提示 不是，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。 1.细胞膜的成分、结构及功能的关系 2.生命系统信息传递的三类主体 3.细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计 项目 设计思路 细胞膜磷脂双分 子层的鉴定 提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷脂单 分子层占有面积，与细胞膜面积对比分析 细胞膜流动性的 鉴定 取 A
4、、B 两种动物细胞，分别用红、绿色荧光染料标记两 种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细胞融 合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况 细胞膜识别作用 探究 将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞 混合在一起，观察精子和卵细胞结合情况 细胞膜控制物质 进出细胞探究 可利用有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用 高温、强酸或强碱处理，观察处理前后溶液颜色是否发生 变化 命题点一 细胞膜的成分、结构和功能分析 1.(2019 常熟高三二模)下列有关细胞膜的叙述错误的是( ) A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白 B.细胞膜上蛋白质的种类和数目越多，功能越复杂 C.细胞膜具有物质运
5、输、能量转换、信息传递的功能 D.细胞膜的流动性决定了大部分的物质能够自由地通过细胞膜 答案 D 2.(2017 全国，1) 细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌性激素作 用于乳腺细胞的过程中， 以及精子进入卵细胞的过程中， 细胞间信息交流的实现分别依赖于 ( ) A.血液运输 突触传递 B.淋巴运输 突触传递 C.淋巴运输 胞间连丝传递 D.血液运输 细胞间直接接触 答案 D 解析 细胞间信息交流的方式主要有三种， 分别为通过体液运输、 细胞间的直接接触及植物 细胞之间通过“通道”交流信息。 内分泌腺细胞分泌激素作用于靶细胞， 如哺乳动物卵巢细 胞分泌的雌性激素， 信号由分
6、泌细胞通过血液循环运输传递到靶细胞， 进行细胞间的信息交 流；精子与卵细胞结合时，两者细胞膜表面直接相互接触，信息从一个细胞传递给另一个细 胞，进行细胞间信息交流。 3.(2018 天津，3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对 其类型判断错误的是( ) 选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型 A 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体 B 位于靶细胞膜，识别并结合激素 载体 C 位于类囊体膜，催化 ATP 合成 酶 D 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原 答案 B 解析 膜蛋白的功能多种多样， 位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质； 位于靶细胞 膜上的受体可以
7、识别并结合激素；位于类囊体膜上的酶可以催化 ATP 的合成；位于癌细胞 膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。 生命观念 4 种常考的“膜蛋白” (1)受体蛋白：信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体。 (2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。 (3)具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜 上还存在 ATP 水解酶(催化 ATP 水解，用于主动运输等)。 (4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原 的特异性识别等)。 命题点二 与细胞膜有关的实验探究 4.下
8、列有关“体验制备细胞膜的方法”实验操作的叙述中不正确的是( ) a.载玻片上滴红细胞稀释液b.盖上盖玻片c.观察d.滴蒸馏水e.观察 A.a 步骤：红细胞要用生理盐水稀释制成稀释液 B.c 步骤：观察到的是红细胞正常的形态 C.该实验不够科学，因为缺乏对照 D.d 步骤：一侧滴蒸馏水，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引 答案 C 解析 红细胞需要使用生理盐水稀释，A 正确；在显微镜下观察用生理盐水稀释的红细胞， 可以看到红细胞正常的形态，B 正确；实验过程中生理盐水和清水状态下的细胞可以形成对 照，C 错误；在盖玻片的一侧滴加蒸馏水，在另一侧用吸水纸吸引，使细胞浸润在清水中， D 正确。 5.荧光漂
9、白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上 的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检 测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙。下列说法错误的是( ) A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性 B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率 C.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到 F2的时间将延长 D.理论分析，漂白区域恢复足够长的时间荧光强度 F2仍小于 F1 答案 B 解析 由实验可知， 该技术的理论基础是细胞膜具有一定的流动性； 应用该技术只能测定群 体蛋白质的流动速率；降低温度，膜的流动性降低，漂白区域荧光
10、强度恢复到 F2的时间延 长； 由于实验过程中一部分荧光消失， 所以漂白区域恢复足够长的时间荧光强度仍小于漂白前。 考点二考点二 细胞核的结构与功能细胞核的结构与功能 1.细胞核的结构 2.细胞核的功能 (1)伞藻移接与核移植实验 伞藻移接实验过程 伞藻核移植实验过程 实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 (2)细胞核的两大功能 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 细胞核是储存遗传物质 DNA 的主要场所。 巧记 利用“二、二、五”巧记细胞核 (1)核膜上的核孔可以让蛋白质和 RNA 自由进出( ) (2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同( ) (3)细胞核是细胞代谢的控制中心，
11、也是细胞代谢的中心( ) (4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核( ) (5)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建( ) (6)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大( ) 据图分析细胞核的结构和功能 (1)将彻底水解主要可得到的小分子有氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。 (2)是产生核糖体、mRNA 和合成蛋白质的场所吗？ 提示 不是，是核仁，与某种 RNA 的合成和核糖体的形成有关。 (3)蛋白质和 RNA 等大分子物质通过核孔进出细胞核是需要能量的，具有选择性，跨膜层数 为零。 命题点一 细胞核的结构和功能的辨析 1.如图是细胞核模型图，表示细胞核的各
12、种结构，和是两种细胞器。下列说法错 误的是( ) A.是生物膜的一部分 B.的形成与结构无关 C.可以与直接相连 D.分泌蛋白的形成离不开和 答案 B 解析 图中和分别表示核膜的外膜和内膜，属于生物膜的一部分；是核仁，与核糖体 ()的形成有关；由图可知，内质网()与直接相连；分泌蛋白由附着在内质网上的核糖 体合成，经内质网、高尔基体加工后，分泌到细胞外。 2.核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞 核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的 输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白质组成，称为中央运输蛋白。有关分析正确的
13、是 ( ) A.人体成熟的红细胞中核孔数目较少 ，影响到物质的运输 B.核孔复合物的存在，说明核膜也具有选择性 C.mRNA 在细胞核内合成后通过核膜运出细胞核是不需要消耗能量的 D.核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关 答案 B 解析 人体成熟的红细胞中没有细胞核，A 错误；核孔复合物具有选择性的输送机制，其存 在说明核膜也具有选择性，B 正确；mRNA 在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核，是需 要消耗能量的，C 错误；核膜是双层膜，每层膜由两层磷脂分子组成，D 错误。 3.大量事实表明， 在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。 这可支持以下哪种说法( ) A.细胞中
14、的蛋白质主要是由核仁合成的 B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D.DNA 的转录与翻译通常发生在核仁中 答案 B 解析 核糖体参与蛋白质的合成， 蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁， 支持核仁可能 参与核糖体中必需物质的合成的说法。 命题点二 细胞核功能的实验探究 4.如图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图，该实验结果说明( ) A.生物体形态结构的建成主要与细胞质有关 B.细胞的分裂和分化是由细胞核控制的 C.细胞核是细胞代谢的中心 D.细胞核是细胞遗传的控制中心 答案 D 解析 分析题图可知，生物体形态结构的建成主要与细胞核有关，A 错误
15、；伞藻是单细胞生 物，不发生细胞分化，B 错误；该实验不能说明细胞核是细胞代谢的控制中心，C 错误；该 实验说明，细胞核是细胞遗传的控制中心，D 正确。 5.(2018 诸暨中学调研)汉麦林的实验如下图，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再 在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二 杯(d)。对这个实验的解释合理的是( ) 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质 杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果 (b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息 A
16、. B. C. D. 答案 C 解析 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核，正确；将(c)中藻杯切掉后， 不能再生第二杯(d)，说明(c)中不含合成藻杯形态的遗传信息，决定杯状藻藻杯的形态发生 的遗传信息不是来自细胞质，错误；本实验没有单独拿出细胞核进行实验，看是否形成杯 状藻藻杯， 因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同 作用的结果，错误；决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核，细胞核中遗 传信息通过转录形成 mRNA，进入细胞质中，(b)含有细胞核中遗传信息通过转录形成的 mRNA，因此可以再生一藻杯，正确。综上所述，正确的是。 6.生物学
17、家把 100 个细胞中的每个细胞都分成两部分，一部分含细胞核，另一部分不含细胞 核。再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间，其实验结果如图所示。以下分 析合理的是( ) A.培养第 1 天，有核细胞死亡数比无核细胞多，其原因主要与细胞核的功能有关 B.从培养第 2 天到第 3 天，无核细胞死亡很多，其原因主要与实验中细胞膜损伤有关 C.从培养第 1 天到第 10 天，有核细胞每天都有死亡，其原因主要与细胞凋亡有关 D.从培养第 4 天到第 10 天，有核细胞每天只有少量死亡，其原因可能与细胞凋亡有关 答案 D 解析 有核细胞出现死亡的原因可能有两个方面： 一是实验过程中人为因素对细胞
18、造成了伤 害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。无核细胞随着培养天数的增加，死亡个数迅 速增加，第 4 天全部死亡，说明没有细胞核的细胞其生命活动无法进行。 矫正易错矫正易错 强记长句强记长句 1.各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种 类和数量越多。 2.不同种类细胞的细胞膜的成分及含量不完全相同：例如动物细胞的细胞膜中含有一定量的 胆固醇，而植物细胞的细胞膜中则没有。 3.细胞膜是细胞的边界， 因为其具有选择透过性； 细胞壁是全透性的， 不能作为细胞的边界。 4.细胞膜的结构特性是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。 5.核膜、核仁在细胞
19、周期中表现为周期性地消失和重现。 6.核膜和核孔都具有选择透过性，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 就不能通过核孔进入细胞质中。 7.染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 结合细胞核的结构分析： 1.和的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。 2.的结构特点是具有一定的流动性；功能特点是具有选择透过性。 3.举例说明具有选择性：细胞核转录出的 RNA 可以穿过核孔到细胞质中，细胞质中合成 的蛋白质可以进入细胞核，但是细胞核中的 DNA 不能通过核孔进入细胞质。 4.的功能是与某种 RNA 的合成和核糖体的形成有关。 重温高考重
20、温高考 演练模拟演练模拟 1.(2016 全国丙，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是( ) A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的 B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同 C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象 D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的 答案 C 解析 主动运输可以使离子从低浓度一侧向高浓度一侧运输， 以保证活细胞能够按照生命活 动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以细胞 膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A 项错误；细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋 白质的功能不完全相同，例如细胞膜上有糖蛋白，线粒体
21、膜上有与有氧呼吸有关的酶等，B 项错误；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，胆固醇属于固醇，固醇与磷脂 都属于脂质，D 项错误。 2.(2015 海南，1)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是( ) A.细胞膜是一种选择透过性膜 B.乙醇通过细胞膜需要消耗 ATP C.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜 D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中 答案 B 解析 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，A 项正确；水、氧气、二氧化碳及甘油、乙 醇、苯等物质可以通过自由扩散进出细胞，自由扩散不需要消耗能量，B 项错误；氨基酸、 葡萄糖、核苷酸、氢离子等进出细胞需要借助载体蛋白，C 项正确
22、；生物膜的流动镶嵌模型 认为，磷脂双分子层构成了膜的基本支架，蛋白质分子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，D 项正确。 3.(2014 新课标，1)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( ) A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质 B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变 C.甘油是极性分子， 所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜 D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递 答案 C 解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成， A 项正确； 细胞衰老的主要特征之一是细胞膜的通 透性改变，使物质运输功能降低，B 项正确；
23、甘油是脂溶性小分子，其通过细胞膜的方式是 自由扩散， C 项错误； 细胞产生的激素随血液到达全身各处， 与靶细胞表面的相应受体结合， 实现了细胞间的信息传递，D 项正确。 4.(2013 天津，1)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是( ) A.蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离 B.抗原刺激引发记忆细胞增殖分化 C.胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取 D.传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩 答案 A 解析 洋葱表皮细胞在较高浓度的蔗糖溶液中渗透失水而发生质壁分离， 体现了生物膜控制 物质进出的功能，未体现生物膜信息传递功能。 5.(2018 海南中学测试)以动物的受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是( ) A.实验和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性 B.实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性 C.该实验可以证明细胞核的功能 D.该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动 答案 D 解析 实验和实验说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性， A 项错误； 实验 和实验说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B 项错误；该实验可以证明细胞 核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，C 项错 误，D 项正确。
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