高三生物一轮复习学案：细胞膜与细胞核

第二单元细胞的基本结构与物质运输

第4讲细胞膜与细胞核

考纲考情——知考向核心素养—提考能

1.细胞膜系统的结构和功通过对细胞膜和细胞

能(II)核结构和功能的复

最新考纲生命观念

2.细胞核的结构和功能习，建立整体观念和

(II)结构与功能观

2018•全国卷I(1)、建立细胞膜流动镶嵌

科学思维

2018•全国卷H(1)、模型

近三年考2018•全国卷III(2)、

1.探究细胞膜组成和

情2017.全国卷I(1)、

功能

2017•全国卷in(2)、科学探究

2.细胞核功能的实验

2016•全国卷I(1)

分析

考点一细胞膜的结构与功能

I考点自主梳理I夯基固本提精华

1.细胞膜的制备

需细胞吸水涨破蛆获徨细胞膜

〔

细W<E

胞

膜—人或其他哺乳动物成熟的红细胞

的

制

备「无他豳和众多的细胞避,易制得纯净的细胞膜

一

选材

丽■-无细胞壁,细胞易吸水涨破

L红细胞数忧多.材料易得

注意①滴加生理盐水的目的：稀释血液，使红细胞分散，不易凝集成块；同时

维持红细胞原有的形态。

②不是所有动物的红细胞都没有细胞核和众多细胞器，如蛙的红细胞、鸟的红细

胞等具有细胞核和细胞器。

2.细胞膜的成分

脂质:主要是琏览.动物细胞膜还有胆固砰

蛋白质:与膜的功能有关，功能越更杂的细胞膜.

蛋白质的种类和数量越多

蟀（少量:）：主要在细胞膜外㈣.与索白质:（脂版）结合

形成糖蛋白（糖脂）.是判断膜内、外的依据

3.细胞膜的三大功能

［将细胞与外界环境分隔开，保障细悒内部环

I境的相对稳定

细

胞-控制物质进出此区一细胞膜的选择透过性

膜

三

大

功

能化学物碗传递（如邀垂、递质）

_［进行细胞间的

I信息交流通道传递（如胞间连丝）

接触传递（皿楮卵结合、靶细

胞与效应.【细胞接触）

4.生物膜结构的探索历程（连线）

实例（实验）结论（假说）

Q：将膜分点提纯,并进行化学分^a.膜是由脂质组成的

②脂溶性物质更易通过细胞膜膜的主要成分是脂质

和蛋白质

③电镜下细胞膜呈清晰c.细胞膜中的脂质分子

的暗一亮一暗三层结构排列为连续两层

④红细胞膜中脂质钠成单分干d.生物膜是由蛋白质一指瓶

层后是红细胞表面枳的2倍一蛋白质三层结构构成

⑤人一鼠细胞杂交实脸、e.提出生物膜的流动镶嵌

模型

⑥1972年桑格和尼克森不

断观察及实验数据分析f.细胞膜具有流动性

5.流动镶嵌模型的基本内容

（1）结构模型

场蛋白（又称糖被）:识别、保护、润滑

一糖脂

磷脂双分子层:

瞬脂分子■麻水

'磷脂分子”是”相接.位于

膜中央.构成

蛋白啦分子:承膜的基本支架

担膜的主要功能

（2）结构特点

I有一定的流动性

厂、构成膜的瞬腑分子和蛋白质分子大都

站町」――"是可以运动的

特点〃实例一瓶壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、

7"白细胞的吞噬作用等

|影响因索温度：一定范困内，温度升高，膜流动

性加快

■助学巧记

巧记细胞膜“一、二、三”

一模型）一流动镶嵌模型

结构上具有“流动性”

君夕-L功能上具有“选择透过性”

「将细胞与外界环境分隔开

三功能-控制物质进出细胞

1-进行细胞间的信息交流

6.植物细胞壁

成分

主要是红维富和果胶

合成场所

1剖析1高尔基体

去除方法

植物L能解法（纤维素酶和果胶酶）

［暨«r支持和保护作用

j特性

全透性

C科学探究

1.下图为鉴别细胞活性的染色排除法流程。

细胞膜

行选

具

透过

推

的功

性

能

请解释染色排除法的原理。

提示“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染

色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而

死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能，所以染色剂能够进入死细胞,

使其被染色。

2.为什么脂溶性物质能哆优先通过细胞膜？怎样区分细胞膜的内、外侧？

提示构成生物膜的主要成分中有磷脂，细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，因

此脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质通过却十分困难。糖蛋白只分

布在细胞膜的外侧，另一侧则为细胞膜的内侧。

vs

教材iW）考

1.真题重组判断正误

（1）两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递（2018•全国卷HI,20

（）

（2）细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测（2017.全国卷I,2A）（）

（3）膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的（2016•全国卷III,1D）

（）

（4）膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的（2016•海南卷，1A）（）

提示（1）V（2）J

（3）X没有胆固醇，而有甘油。

（4）V

2.深挖教材

（1）（人教版必修1P42图示拓展）观察下列图示，请写出三个图的信息交流类型:

01图2图3

提示图1为通过分泌的化学物质（如激素）传递信息；图2通过细胞膜直接接

触（如精子和卵细胞）传递信息；图3通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞

的胞间连丝。

（2）（人教版必修1P66图示改编）如图甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为

图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图，请分析：

A

国甲图乙

图甲可作为气味分子的受体并完成信息传递的物质是什么？受体与信号分子的结

合有没有特异性？将图乙物质平展在水面上，哪部分可与水面接触？

提示①和②组成的糖蛋白；有特异性；Ao

3.边角拾遗

（人教版必修1P4I“与生活的联系”）细胞癌变过程中，细胞膜的成分改变，细

胞膜上会产生哪些特殊的成分？

提示会产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。

|应试对接高考|感悟高考找规律

命题角度口结合细胞膜的结构，考查结构与功能观

1.（2015•海南卷，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

『解析』细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜，A正确；水、氧、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错误。

『答案』B

2.（2019•河北省保定市模拟）下图1表示生物膜的亚显微结构，图2表示某种信

息传递的过程示意图。下列叙述正确的是（）

ng

图1

A.脂质分子可优先通过细胞膜与图1中B密切相关

B.图2中C物质的释放依赖于细胞膜的选择透过性

C.图2中C与D结合后引起F的膜外电位由正变负

D.图1生物膜中的A和大多数的B都是可以运动的

r解析』图2中c物质（神经递质）释放方式是胞吐，依赖于细胞膜的流动性;

图2中神经递质如果是抑制性递质，则F膜外电位仍是正电位；图1生物膜中B

和大多数的A都是可以运动的0

『答案』A

I归纳提炼I

五种常考的“膜蛋白”及其功能

受体蛋白-信号分子（如激素、淋巴因子、神经递

"质）的受体蛋白（属糖蛋白）

"〈''~—―*协助跨膜运揄（协助扩散和主动运输）

5

种如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有

膜

氧呼吸相关的酶.此外.细胞膜上还可

蛋

白存在ATP水解酶

用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白

识别蛋白》（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗

原的特异性识别等）

通过打开或关闭通道（改变蛋白质构

通道左白》象）控制物质通过,如水通道蛋白、神

经传导时，Na+、K+通道蛋白等

瞌形而啊2|结合细胞膜的功能，考查科学思维

3.（2017.全国卷I,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

『解析』细胞间信息交流的方式共有三种，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。内分洪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激素，是通过血液循环运输到靶细胞，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。

『答案JD

4.（2019・湖南长郡中学模拟）心肌细胞可使不会搏动的E细胞跟着一起同步搏动，

而对L细胞无此作用。细胞的同步搏动与细胞膜上的蛋白质有关。某科研小组将

L细胞和E细胞融合为LE细胞，将LE细胞与E细胞融合为LEE细胞，将LE

细胞和L细胞融合为LLE细胞，融合产生的杂种细胞的膜蛋白混杂分布；将E、

L、LE、LEE和LLE维胞分别和心肌细胞一起培养时，同步搏动细胞的百分率的

大小为E>LEE>LE>LLE>L。据此分析，下列叙述错误的是（）

A.杂种细胞膜蛋白混杂分布，表明细胞膜具有一定的流动性

B.LEE细胞膜上与搏动相关的膜蛋白数量多于LLE细胞

C.心肌细胞能合成并释放神经递质，支配其他细胞的同步搏动

D.不同细胞间出现同步搏动的过程伴随有细胞间的信息交流

『解析』融合产生的杂种细胞的膜蛋白混杂分布，说明膜蛋白处于运动状态，

表明细胞膜具有一定的流动性，A正确：因为同步搏动细胞百分率的大小为

E>LEE>LE>LLE>L,表明融合细胞中E细胞的膜蛋白含量越高，同步搏动细胞百

分率越高，B正确；心肌细胞非神经元细胞，不能合成神经递质，C错误；心肌

细胞搏动可使含E细胞膜蛋白的细胞搏动，表明心肌细胞与这些细胞间存在某种

形式的信息交流，D正确。

『答案』C

I归纳提升I

1.细胞膜结构特点的鉴定

①将哺乳动物红细胞膜结构中的磷脂分子提取出夹，铺在空气一水界面上，测得

磷脂占有面积是红细胞膜表面积的两倍，则可说明细胞膜中磷脂分子为双层。

②采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。

40min

染料标记

的膜蛋白

小鼠细胞

上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。

2.细胞膜功能特性的鉴定

①将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生

物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。

②利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子，对比观察处理后的两种种子

的胚细胞的颜色变化。该实验可用于验证细胞膜具有选择透过性。

面遥碎13结合创新实验，考查科学探究能力

5.（2019•广东省珠海一中等六校联考）哺乳动物的红细胞在清水中会很快膨胀破

裂，而爪蟾的卵母细胞在清水中不会发生这种变化。科学家将控制红细胞膜，

CHIP28（推测是一种水通道蛋白）合成的mRNA注入爪蟾的卵母细胞中，卵母

细胞在清水中迅速膨胀，并于5分钟内破裂。请分析回答：

（1）爪蟾的卵母细胞中通过过程合成CHIP28,除线粒体外，CHIP28

的加工、运输需要（填细胞器名称）参与。

（2）研究人员用纯化的CHIP28、KC1溶液和磷脂分子构建成球形“脂质体”（人

，膜），再将,,脂质体”转移至蒸储水中，发现“脂质体”也发生了快速膨胀破裂。

目前认为，水分子跨膜运输有两种机制，一种是通过水通道蛋白的快速协助扩散,

另一种速度较慢，是经过磷脂双分子层间隙的自由扩散。在己有实验的基础上，

如何构建新“脂质体”证明后一种机制的存在？

方法：用构建成球形新“脂质体”，再将此“脂质体”转

移至蒸馈水中。

预期结果：o

（3）由以上实验推测水分子通过CHIP28时（填“需要”或“不需要”）

消耗ATP。

『解析』（1）CHIP28是以mRNA为模板合戌的水通道蛋白，将红细胞膜上

CHIP28的mRNA注入爪蟾的卵母细胞中后，爪罪的卵母细胞通过翻译过程即可

合成该蛋白质。膜蛋白在核糖体上合成后，需要先后经过内质网、高尔基体的加

工和运输。（2）要证明水分子可以经过磷脂双分子层间隙进行自由扩散，应去掉

细胞膜上的CH1P28,因此，可以用KC1溶液和磷脂分子构建成球形新“脂质体”，

与用CHIP28、KC1溶液和磷脂分子构建成的球形“脂质体”进行对照，将新的

“脂质体”置于蒸储水中，如果新“脂质体”会缓慢吸水膨胀，则证明后一种机

制是存在的。（3）水分子通过CHIP28出入细胞的方式属于协助扩散，不需要消

耗ATP。

『答案』（1）翻译内质网、高尔基体（2）KC1溶液和磷脂分子新“脂

质体”吸水膨胀（破裂），比有CHIP28时速度慢（3）不需要

考点二细胞核的结构与功能

|考点自主梳理|夯基固本提精华

1.细胞核的结构与功能

核膜:丛层膜.把核内物质与细胞质分开

核仁:与rR照的合成以及核椎体的形成有关

主要组成成分:DNA+蛋白质

一染色质功能:K中的DNA是遗传物质

与染色体的关系:同种物质的不同

时期不同的存在形式

核孔:实现核质之间的物质交换和信息交流

»细胞核是遗传信息库

功能

＞细胞核是细胞代邀和遗传的控制中心

2.细胞核功能实验探究

（1）黑白美西嫄核移植实验

「黑色美西螺初取性

核移植金）发团黑色

实脸胚胎细胞一百一美西螺

过程白色美西蟋石细胞

、卵细胞

美西螺皮肤颜色遗传受细胞核

结论

该实脸无对照组.可将白色美西螺胚胎细胞核移植

实现到黑色关西螺去核卵细胞进行培养作为对照,增

分析•强实验的说服力

（2）蝶嫄受精卵横缢实验

聂横缢।一一半有核一分裂劣目正常胚胎

卵SI1-一半山工尢日核一丁不…分裂挤入吟八分研裂发一行胚正胎常

蝶螺的细胞分裂、分化受细胞核控制

该实验既有相互而照（无核与有核劝照）.又有自身

前后对照（对无核苕玳新挤入核）

（3）变形虫切割实验

命活

组生

活经

生命

去核

2壮,

步

一

第

动恢

失一

动丧

L

溜器

实验变有核

形切

过程_

虫割

激

、对剌

分裂

、不

生氏

食、不

能掇

一不

一半

应

无反

无核

实验

命

应等生

激的反

、对剌

、摄食

、生长

分裂

虫的

变形

控制

细胞核

活动受

结论

实验

•自身

，又布

对质）

与有核

（无核

互对照

既亦相

该实验

植）

核移

（进行

后对照

分析前

植实验

与核移

藻嫁接

（4）伞

程

验过