2026年高考生物终极冲刺：抢分清单02 细胞的结构与物质运输（6大考点+7大易错）（核心知识必背）

/专题二细胞的结构与物质运输6大考点+7大易错抢分清单考点一细胞膜的结构和功能一、细胞膜的结构和功能1.细胞作为基本的生命系统，它的边界是细胞膜，也叫质膜。2.细胞膜的功能：①将细胞与外界环境分隔开②控制物质进出细胞（强调：细胞膜的控制作用有限）③进行细胞间的信息交流细胞间信息交流的三种方式通过化学物质（如激素）运输直接接触（3）形成通道（如高等植物形成胞间连丝，这种方式不需要受体）。对细胞膜成分的探索：①欧文顿通过多种物质对植物细胞通透性研究提出细胞膜是由脂质组成的。②戈特和格伦德尔用丙酮提取人的红细胞的脂质在空气-水界面铺成单分子层，测得单层分子面积为红细胞表面积的2倍得出细胞膜的磷脂分子为连续的两层（强调：磷脂分子的头部是亲水的，尾部是疏水的）。③丹尼利和戴维森研究膜张力提出细胞膜除了具有脂质分子外，可能还附有蛋白质。细胞膜主要由脂质和蛋白质，还有少量的糖类。脂质中，磷脂最丰富，动物细胞膜还具有胆固醇。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。对细胞膜结构的探索：①罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜的暗-亮-暗结构提出膜是由蛋白质-脂质-蛋白质的静态结构构成。②科学家利用荧光标记法进行人鼠细胞膜融合实验标明细胞膜具有流动性。③辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型。流动镶嵌模型的内容：①磷脂双分子层构成膜的基本支架②蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中（有的镶在表面，有的部分或全部嵌入，有的贯穿磷脂双分子层）。细胞膜的外表面还有糖类分子与蛋白质结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。细胞膜的结构特点：流动性；细胞膜的功能特点：选择透过性。特别提醒：四种常考的“膜蛋白”及其功能(1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白。(2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散的通道蛋白、载体蛋白和用于主动运输的载体蛋白。(3)具有催化作用的酶：如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在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(如精子和卵细胞间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。二、细胞膜的组成及功能的实验探究1.细胞膜成分的鉴定细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂①脂溶剂处理细胞膜被溶解②磷脂酶处理细胞膜被破坏③脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先透过蛋白质①双缩脲试剂呈现紫色②蛋白酶处理细胞膜被破坏2.细胞膜结构特点验证①方法：荧光标记法②现象：采用荧光标记法分别标记小鼠细胞与人细胞进行人鼠细胞融合实验，依据两种荧光染料混杂状况，确认膜上分子并非静止的而是流动的。3.控制物质进出功能的验证①染色剂进入实验②色素透出实验考点二细胞核的结构和功能一、细胞核的结构和功能1.真核细胞中除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞外，都具有细胞核。2.①美西螈核移植实验证明美西螈皮肤的颜色由细胞核控制。②蝾螈受精卵横缢实验证明细胞的分裂和分化由细胞核控制。③变形虫切成两半实验证明摄食、应激性由细胞核控制。④伞藻的嫁接实验证明伞藻帽的性状由假根部分控制，核移植实验进一步证明伞藻帽的性状由假根中的细胞核控制。3.细胞核的结构：①核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开，具有选择透过性）②核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，DNA不进不出，RNA只出不进，蛋白质只进不出，通过核孔需要消耗能量）③染色质（由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）④核仁（与某种RNA和核糖体的合成有关）。4.细胞代谢越旺盛，核孔越多，核仁越大。5.细胞分裂时，染色质形成染色体；细胞分裂结束时，染色体重新变为染色质；染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种存在状态。6.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。7.模型包括物理模型、概念模型和数学模型。注意：照片不属于模型。8.拓展延伸：核孔复合体(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。(2)双功能：①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体；②大分子物质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，而且核也对大分子物质的进出具有选择性。(3)双向性：既介导蛋白质等的入核运输，又介导RNA等的出核运输。二、染色质和染色体的关系1.染色质是真核细胞中主要由DNA和蛋白质形成的容易被碱性染料染成深色的物质。2.DNA、染色质、染色体的关系可表示为：3.染色质和染色体的比较染色质染色体同种物质成分相同主要是DNA和蛋白质特性相同易被碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体所处时期分裂间期分裂期两种状态细长的丝状柱状或杆状考点三细胞器的结构和功能一、细胞器的结构和功能1.细胞质包括细胞质基质（细胞代谢的中心）和细胞器两部分。2.分离各种细胞器的方法：差速离心法。3.八大细胞器：①线粒体（双层膜，分布在动植物细胞中）：有氧呼吸的主要场所，提供生命活动所需的能量。②叶绿体（双层膜，分布在植物叶肉细胞中）：光合作用的场所。③内质网（单层膜，分布在动植物细胞中）：蛋白质等生物大分子合成、加工场所和运输的通道。注意：有核糖体附着的内质网叫粗面内质网，与蛋白质合成有关；无核糖体附着的内质网叫光面内质网，与脂质合成有关。④高尔基体（单层膜，分布在动植物细胞中）：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。注意：高尔基体与植物细胞壁的形成有关。⑤溶酶体（单层膜，分布在动物细胞中）：内含水解酶，可以分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵细胞的病毒和细菌。注意：溶酶体中的水解酶是蛋白质，由核糖体合成。⑥液泡（单层膜，分布在植物细胞中）：调节细胞内的液体环境，使细胞保持坚挺。⑦核糖体（无膜，分布在动植物细胞中）：合成蛋白质的场所。⑧中心体（无膜，分布在动物和低等植物细胞中）：由一对中心粒构成，与细胞的有丝分裂有关。4.含有DNA和RNA的细胞器：叶绿体和线粒体；含有RNA的细胞器：核糖体；原核细胞具有唯一的一种细胞器—核糖体。5.细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。6.拓展延伸：植物细胞中没有溶酶体，但其圆球体和液泡内含有多种酸性水解酶，具有相当于动物溶酶体的作用。二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1．实验原理2．选材及原因实验观察叶绿体观察细胞质的流动选材藓类叶菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮新鲜的黑藻原因叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大，不需要加工可直接制片细胞排列疏松，易撕取；所含叶绿体数目少，个体大黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察3.实验步骤(1)观察叶绿体(2)观察细胞质的流动特别提醒：观察细胞质的流动实验的四个注意点(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源利于接受光照进行光合作用。(2)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。(3)植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是随着细胞质的不断旋转流动，叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命活动。(4)在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，如适度照光、适当加温、切伤叶片等，加速细胞质流动。考点四分泌蛋白的合成和运输一、分泌蛋白的合成和运输1.分泌蛋白：在细胞内合成在细胞外发挥作用，如抗体、消化酶、蛋白质类激素；胞内蛋白：在细胞内合成在细胞内发挥作用，如血红蛋白、呼吸酶、光合酶等。2.研究分泌蛋白的合成和运输的方法：同位素标记法。3.分泌蛋白的合成和运输4.在分泌蛋白的合成和运输过程中，体现了膜的流动性；高尔基体起到交通枢纽的作用。5.生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜；原核细胞和病毒无生物膜系统。6.内质网膜内连核膜，外连细胞膜，是膜面积最大的细胞器。二、细胞器之间的协调配合1.在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性依次出现的部位。放射性最先出现在附着在内质网上的核糖体中，然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。如下图所示：2..分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积相对增大。如下图所示：三、细胞的生物膜系统1.在化学成分上的联系：各种生物膜组成成分相似，主要由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。2.在结构上的联系：内质网膜与细胞膜、核膜直接相连，内质网膜与高尔基体膜、高尔基体膜与细胞膜间接相连。如下图所示：3.拓展延伸：细胞内各种蛋白质的合成和转运途径经内质网、高尔基体加工后的蛋白质，主要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为细胞膜膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。考点五渗透作用、动物细胞、植物细胞的吸水和失水一、渗透作用、动物细胞、植物细胞的吸水和失水1.渗透作用指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜从水的相对含量高的一侧（低浓度溶液）向水的相对含量低的一侧（高浓度溶液）扩散的过程。2.当外界溶液浓度低于动物细胞细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；当外界溶液浓度高于动物细胞细胞质浓度时，细胞失水皱缩；当外界溶液浓度等于动物细胞质浓度时，细胞形态不变。3.植物细胞细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层；原生质层相当于一层半透膜；植物细胞内的液体环境一般指液泡内的细胞液。4.当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞失水，由于原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大，因此出现质壁分离现象；此时将细胞放入低浓度的外界溶液中，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。5.采用一定浓度的KNO3溶液会先发生质壁分离现象，但由于植物生命活动的需要，会主动吸收K+和NO3-进入细胞，因此一段时间后因为细胞失水和主动吸收离子，细胞液浓度将大于外界溶液浓度，出现质壁分离自动复原现象。二、质壁分离与复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度(4)比较未知浓度溶液的浓度大小(5)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)考点六物质跨膜运输方式一、物质进出细胞的方式1.被动运输指物质以扩散方式进出细胞，不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量的跨膜运输方式，包括自由扩散和协助扩散两种，运输方向为顺浓度梯度运输。2.自由扩散指物质通过简单的扩散作用进出细胞的方式，如水、气体分子、甘油、乙醇、苯等脂溶性物质。3.协助扩散指借助膜上的转运蛋白进出细胞的方式，转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白两种；载体蛋白转运物质时需要与该物质结合且自身构象发生改变；通道蛋白转运物质时不需要与该物质结合且自身构象不改变。4.水分子既可以以自由扩散形式进出细胞，更多的借助水通道蛋白以协助扩散形式进出细胞，且协助扩散的速率大于自由扩散的速率。5.影响自由扩散的因素：膜内外浓度差；影响协助扩散的因素：①膜内外浓度差②转运蛋白的数量。6.主动运输的特点：物质逆浓度梯度运输，需要载体蛋白的协助，同时消耗细胞内化学反应所释放的能量。7.载体蛋白的特异性：一种载体蛋白只适合与一种或一类离子或分子结合。8.主动运输的意义：选择吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，从而保证细胞和个体生命活动的需要。9.哺乳动物成熟红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散，小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸的方式为主动运输，植物细胞从土壤中吸收矿质元素的方式为主动运输。10.蛋白质、多糖等生物大分子主要以胞吞或胞吐方式进出细胞。当细胞摄取大分子时，首先是大分子与膜上的蛋白质（该蛋白质不是载体蛋白，而是具有识别作用的糖蛋白）结合，从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象称为胞吞。细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜处，与细胞膜融合，将大分子物质排出细胞，这种现象叫做胞吐。11.胞吞和胞吐的过程体现了细胞膜的流动性，且需要消耗能量。二、影响物质运输的因素1.浓度差对物质跨膜运输的影响浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。自由扩散中，浓度差越大，运输速率越大；协助扩散中，浓度差达到一定程度后运输速率不再继续增加，原因是受载体数量的限制。2.载体蛋白数量对跨膜运输的影响载体蛋白主要影响协助扩散和主动运输。其他条件适宜的情况下，协助扩散载体蛋白数量越多，运输速率越大；主动运输中载体蛋白数量达到一定程度后运输速率不再增加，可能原因是受能量供应限制。自由扩散不受载体蛋白数量的影响。3.氧气含量对跨膜运输的影响通过影响细胞的呼吸进而影响主动运输的速率。①P点时：无氧呼吸为物质的吸收提供能量。②PQ段：随着氧气含量的增加，有氧呼吸产生的能量越多，主动运输的速率越大。③Q点以后：当氧气含量达到一定程度后，受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响，运输速率不再增加。4.拓展延伸：探究物质跨膜运输方式的实验设计思路(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散1、细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。易错点：混淆细胞代谢的主要场所和细胞代谢的控制中心易错提醒：细胞代谢的主要场所是细胞质，细胞核是细胞代谢的控制