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第05讲 细胞膜和细胞核
目 录
01考情解码·考点定标 2
02体系构建·思维领航 3
03考点突破·考向探究 3
考点一 细胞膜的结构和功能 3
知识点1 细胞膜的功能 3
知识点2 细胞膜的成分 5
知识点3 细胞膜的结构（流动镶嵌模型） 6
重难点透析 细胞膜相关的实验设计 7
考向 细胞膜的结构和功能 8
考点二 细胞核的结构和功能 9
知识点1 细胞核功能的实验探究 9
知识点2 细胞核的结构和功能 11
重难点透析 核孔复合体 12
考向1 细胞核的结构和功能 12
考向2 细胞核功能的探究实验 14
04真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 16
05 学以致用·能力提升 20
一、教材知识链接 20
二、教材深挖拓展 21
三、情境材料之嗅觉感受器 21
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
细胞膜的结构和功能 选择题 非选择题 江苏卷T1,2分 广西卷T13，3分 安徽卷T1，2分 湖南卷T3，2分
细胞核的结构和功能 选择题 非选择题 陕晋青宁卷T14,3分 \ 重庆卷T2,2分 海南卷T2,2分
考情分析： 从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，偶尔也会出现在非选择题中，像信息题、实验设计题。题目难度中等，主要从以下几方面考查：细胞膜的成分及其作用 、细胞膜在物质运输方面的应用、细胞核与其他细胞结构的关联等。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)注重与生活实际、现代生物科技等结合考查细胞各结构的配合； (2)以某中疾病为载体进行命题，侧重考查学生对细胞膜和细胞核功能的理解和应用，以及对相关实验的分析能力；
复习目标： 1.基于对细胞膜、细胞核结构与功能的认识，理解其结构与功能的统一性。(生命观念) 2．结合对细胞膜结构与成分的探究历程，培养分析和处理信息的能力，认同科学发展是不断探索的过程。(科学思维、社会责任) 3．通过对细胞核功能探究实验的分析，理解实验设计的对照原则等基本原则。(科学探究)
考点一 细胞膜的结构和功能
知识夯基
知识点1 细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开（意义：保障了细胞内部环境的相对稳定）
2.控制物质进出细胞
（1）方式：被动运输（自由扩散、协助扩散），主动运输，胞吞、胞吐
（2）特点：①选择透过性（直接原因--细胞膜上转运蛋白的种类和数量；根本原因--细胞的遗传属性）
②相对性（提醒：病毒、病菌可侵入细胞）
3.进行细胞间的信息交流
（1）化学物质传递：细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞膜上的特异性受体结合，将信息传递给靶细胞（激素、神经递质）
（2）直接接触传递：相邻细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递到另一个细胞（精卵结合、细胞毒性T细胞与靶细胞接触）
（3）通道传递：携带信息的物质通过通道进入另一个细胞（高等植物的胞间连丝）（提醒：不需要细胞膜上受体）
4.植物细胞的细胞壁：
（1）主要成分：纤维素和果胶（提醒：细菌细胞壁主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁主要成分是几丁质 ）
（2）合成场所：主要高尔基体
（3）合成时期：有丝分裂末期（细胞板变成细胞壁）
（3）去除方法：酶解法（纤维素酶和果胶酶）
（4）功能：支持和保护
（5）特性：全透性（提醒：细胞壁不是细胞的边界）
【易错提醒】
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)。
【易错辨析】
(1)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性(2023·浙江6月选考，6C)(　×　)
　 囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性。
(2)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色(2021·全国乙，2A)(　×　)
　死细胞的膜失去选择透过性会被染成蓝色，而活细胞不着色。
(3)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质(2021·福建，1B)(　√　)
知识点2　细胞膜的成分
1.对细胞膜成分的探索
实验一 实验方法 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验
实验现象 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜
实验结论 推测细胞膜是由脂质组成的
实验二 实验目的 探究细胞膜中脂质成分的类型
实验方法 利用哺乳动物的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析
实验结论 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多
实验三 实验目的 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
实验现象 测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍
实验结论 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
实验四 实验目的 研究细胞膜的张力
实验现象 细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
实验结论 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质
2.细胞膜的组成成分
成分 比例 在细胞膜中的作用
主要 脂质 约50% 脂质是组成细胞膜的成分中含量最高，包括磷脂、糖脂，动物细胞膜中有的还有胆固醇，其中磷脂含量最丰富。
蛋白质 约40% 蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多
少量 糖类 2%～10% 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面；糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用
【易错提醒】
胆固醇只存在于动物细胞膜中，还可以参与血液中脂质的运输
人鼠细胞融合实验采用荧光标记法而非放射性同位素标记法
【名师提醒】
教材隐性知识：源于必修1 P42：磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子，磷酸“头部”是 亲水的 ，两个脂肪酸一端为疏水的“尾”部。
知识点3　细胞膜的结构（流动镶嵌模型）
1.脂质：磷脂双分子层构成膜的基本支架。
①磷脂分子的排布特点：亲水的“头部”排在外侧；疏水的“尾部”排在内侧。
②作用：具有屏障作用，因为水溶性的分子或离子不能自由通过。
③特点：具有一定的流动性
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。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
3.细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
4．结构特点——具有一定的流动性。如质壁分离与复原、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。（提醒：结构特点是功能特点的基础）
5．功能特点—选择透过性：水分子、细胞需要的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。（提醒：台盼蓝染色法的原理）
【名师提醒】
教材隐性知识：（1）源于必修1 P45“旁栏思考”：虽然细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因：一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
（2）源于必修1 P46“练习与应用·拓展应用”：由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在双分子层中，脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
【易错辨析】
(1)胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性。(2024·湖南卷，1B)(√)
(2)变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与。(2024·安徽卷，2C)(×)
需要膜蛋白的参与。
(3)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(2023·浙江6月选考，6C)(×)
　依赖于膜的流动性。
(4)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(2022·河北卷，1C)(×)
　膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不均匀的。
(5)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。(2021·全国乙卷，2A)(×)
　死细胞的细胞膜失去选择透过性，会被染成蓝色，而活细胞不着色。
(6)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。(2021·福建卷，1B)(√)
(7)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。(2018·海南卷，1D)(×)
　不含纤维素。
重难点透析 细胞膜相关的实验设计
细胞膜相关的实验设计
1.细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解
磷脂酶处理 细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过
蛋白质 双缩脲试剂 发生紫色反应
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
2.细胞膜结构、功能的探究
项目 设计思路
细胞膜磷脂双分子层的鉴定 提取细胞膜中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷脂单层分子占有面积，与细胞表面积对比分析
细胞膜流动性的鉴定 取A、B两种动物细胞，将两种细胞融合并分别用红、绿色荧光染料标记两种细胞表面的蛋白质分子，观察融合细胞两种颜色的荧光的分布情况
细胞膜识别作用的探究 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的探究 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
考向研析
考向 细胞膜的结构和功能
例1．研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”（即荧光消失），随后该漂白区域荧光逐渐恢复（图甲）。通过检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线（图乙）。下列分析错误的是（ ）
A．该实验说明细胞膜具有一定的流动性，有力地反驳了罗伯特森的模型假说
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明胆固醇具有抑制运动的作用
D．改变实验温度，猝灭部位荧光强度恢复到F2的时间可能会延长
【答案】B
【解析】漂白区域荧光恢复是漂白区域内外分子相互运动的结果，体现了细胞膜具有一定的流动性，有力地反驳了罗伯特森细胞膜静态的模型假说，A正确；该技术只能测定膜上各部位的荧光，并不能定位某一个蛋白质分子，因此，不能测定膜上单个蛋白质的流动速率，B错误；若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明胆固醇具有抑制运动的作用，C正确；改变温度如适当降温，物质分子的运动速率减慢，猝灭部位荧光强度恢复到F2的时间会延长，D正确。
【变式训练1·变载体】FT蛋白是开花素的主要成分之一，它们在叶片中合成并长距离运输到顶端分生组织作为信息分子调节植物开花。FT 蛋白由韧皮部伴胞向筛管转运的方式之一是通过内质网运输，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．内质网可将筛管细胞和伴胞细胞联系在一起
B．细胞间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
C．在筛管细胞中，FT顺浓度运输且不消耗能量
D．FT 作用于顶端分生组织诱导植物开花，体现了蛋白质具有调节作用
【答案】C
【解析】据图可知，内质网可将筛管细胞和伴胞细胞联系在一起，A正确；高等植物细胞间通过胞间连丝相互连接，进行物质运输，也有信息交流的作用，B正确；FT蛋白是大分子，通过内质网运输时需要能量，C错误；FT作为信息分子影响开花的过程，体现了蛋白的调节作用，D正确。
【变式训练2·变考法】荧光素双醋酸酯（FDA）是一种非极性有机化合物染料。FDA本身无荧光，能自由出入细胞膜。FDA能被细胞内酯酶催化水解，生成能发射绿色荧光的荧光素。荧光素是极性分子，无法进出活细胞的细胞膜，其染色原理如图1所示。新鲜叶肉细胞经FDA染色后的荧光分布照片如图2。
下列叙述错误的是（　　）
A．荧光素在细胞内的积累体现了细胞膜的选择透性
B．叶肉细胞的液泡中无荧光说明细胞液中没有酯酶分布
C．图2区域箭头所指区域为叶肉细胞的细胞壁结构
D．FDA可用于鉴定培养的动、植物细胞或原生质体的活力
【答案】C
【解析】分析题意可知，FDA可以进入细胞，而荧光素无法进出活细胞的细胞膜，即荧光素在细胞内的积累体现了细胞膜的选择透性，A正确；FDA能被细胞内酯酶催化水解，生成能发射绿色荧光的荧光素，叶肉细胞的液泡中无荧光说明细胞液中没有酯酶分布，B正确；图2区域箭头所指区域能够发出荧光，表明该区域含有酯酶，不是细胞壁结构，C错误；动、植物细胞或原生质体都具有膜结构，故可用FDA进行活力鉴定，D正确。
考点二 细胞核的结构和功能
知识夯基
知识点1 细胞核功能的实验探究
1．细胞核的分布：除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。（提醒：骨骼肌细胞有多个细胞核）
2．细胞核功能的实验探究
(1)美西螈细胞核移植实验
①实验过程
②实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。（提醒：未设置对照实验）
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。（提醒：本实验既有相互对照又有自身对照）
(3)变形虫切割实验
①实验过程
②实验结论：变形虫的生长、分裂、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程
③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。（提醒：嫁接实验只能证明帽的形状与假根有关）
知识点2 细胞核的结构和功能
细胞核的结构
（1）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
（2）核仁：与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对较大
（3）染色质：主要由DNA 和蛋白质组成，DNA 是遗传信息的载体（提醒：染色质和染色体是 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。）
（4）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。（提醒：物质进出核孔方式（穿过0层膜）（蛋白质入，RNA出）强调：DNA不能出入核孔）
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。（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中心。）
3.生物模型辨析
(1) 物理模型：以实物或图片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)
(2)概念模型：用文字或符号突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等)
(3)数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等)
【易错提醒】
（1）并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
（2）核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞，其核孔数量多，核仁较大。
（4）在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁，而不是染色体。　
【名师提醒】
教材隐性知识：(1)(必修1 P54～55“思考·讨论”拓展)大量实验证明，凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去掉细胞核的细胞，一般不能存活太久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入核后，又能够恢复生命活动。这些实验说明了细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
(2)(必修1 P56“图3 10”拓展)真核细胞的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是什么？
核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体的合成将不能正常进行。
【易错辨析】
(1)原核细胞无核仁，不能合成rRNA。(2023·山东卷，1A)(×)
　原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA。
(2)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。(2023·湖南卷，2B)(√)
(3)颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。(2021·河北卷，1C)(×)
　颤蓝细菌是原核生物，没有以核膜为界限的细胞核。
(4)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(2021·河北卷，2D)(×)
　线粒体和叶绿体中也有DNA，可以转录合成RNA。
(5)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(2019·全国卷Ⅲ，2B)(×)
　翻译的场所是核糖体。
重难点透析 核孔复合体
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。
考向研析
考向1 细胞核的结构和功能
例1.核糖体是“生产蛋白质的机器”，由核糖体大、小亚基组装构成。如图是真核细胞中核糖体的大、小亚基形成过程。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA不能通过核孔进出细胞核
B．核孔是核质之间物质交换和信息交流通道，核糖体蛋白和大、小亚基分别经核孔进出细胞核
C．原核细胞没有核仁，可推测核仁是在漫长进化中出现的高效装配核糖体亚基的细胞结构
D．真核细胞合成分泌蛋白时，直接在粗面内质网上合成
【答案】D
【解析】核孔是大分子物质进出细胞核的通道，DNA主要在细胞核中，不能通过核孔进出细胞核，A正确；
核孔是核质之间物质交换和信息交流通道，主要是大分子物质进出细胞核的通道，核糖体蛋白和大、小亚基分别经核孔进出细胞核，B正确；原核细胞没有核仁，核仁在真核细胞中与核糖体的形成有关，可推测核仁是在漫长进化中出现的高效装配核糖体亚基的细胞结构，C正确；核糖体是蛋白质的合成车间，真核细胞合成分泌蛋白时，首先在游离核糖体合成一段肽链后，再转移到内质网上继续合成，此后还需经高尔基体加工才能成熟，D错误。
【变式训练1·变载体】在真核细胞内，核仁中的rDNA转录形成前体rRNA，该前体rRNA经RNase等酶剪切加工形成成熟的rRNA，这些成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基，上述过程如图所示。一个大亚基和一个小亚基在细胞质中结合成一个核糖体。下列相关叙述正确的是（ ）
A．一个核糖体中有若干条大小不同的rRNA
B．图中RNA聚合酶沿着a链的5'端向3'端移动
C．在真核细胞中，RNase等酶只分布于核仁
D．核糖体的大、小亚基可通过核孔进和出细胞核
【答案】A
【解析】据题干可知，若干成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基，A正确；
转录时 RNA 聚合酶沿着模板链（a 链）的 3' 端向 5' 端移动，而非 5' 端向 3' 端移动 ，B错误；RNase 还参与染色体 DNA 复制、基因表达调控，说明在真核细胞中 RNase 等酶不只分布于核仁，C错误；核糖体的大亚基和小亚基在细胞核内形成，之后通过核孔从细胞核运输到细胞质中结合成核糖体，是从细胞核到细胞质单向运输，不是进出细胞核 ，D错误。
【变式训练2·变考法】核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，主要由中央栓蛋白、胞质环、核质环、核篮等结构组成。核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，控制物质进出细胞核。下列关于核孔复合体的叙述，错误的是（ ）
A．核孔复合体的选择透过性可能与中央栓蛋白的存在密切相关
B．双向性表现在既能介导蛋白质入核，又能介导DNA等出核
C．核孔复合体的双功能表现在既能被动运输，也能主动运输物质
D．具有核定位信号的蛋白质易被核孔复合体运输到细胞核内
【答案】B
【解析】中央栓蛋白是核孔复合体的组成结构之一，核孔复合体具有选择透过性，其选择透过性与组成它的各种结构相关，中央栓蛋白可能在对通过物质的识别等方面发挥作用，从而与选择透过性密切相关，A正确；双向性表现在既能介导蛋白质入核运输，又能介导RNA等出核，DNA不能出核，B错误；核孔复合体的双功能体现在它既能进行被动运输（一些小分子、离子等可以通过扩散等方式通过核孔复合体），也能进行主动运输（对于一些大分子物质，如蛋白质等，需要消耗能量进行运输），C正确；具有核定位信号的蛋白质能够被核孔复合体识别，从而更易被运输到细胞核内，D正确。
考向2 细胞核功能的探究实验
例2.伞藻属是海生的单细胞藻类，可分为“帽”“柄”“足”三部分，下图是伞藻的实验示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果
B．由实验可知，新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关
C．伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的
D．由实验可知，行使遗传物质功能的是细胞核内的染色体
【答案】B
【解析】两种伞帽属于两个不同的个体，同一个体不同种类的细胞是分化的结果，A错误；将地中海伞藻的柄嫁接到细圆齿伞藻的足上，新长出的帽为细圆齿伞藻的，而将细圆齿伞藻的柄嫁接到地中海伞藻的足上，新长出的帽为地中海伞藻的，说明新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关，B正确；伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心，而多种代谢活动的场所主要是细胞质基质，C错误；伞藻的足中不仅有染色体，还有少量的细胞质，据实验可知，无法确定行使遗传物质功能的是染色体，D错误。
【变式训练1·变考法】为探究伞藻的伞帽形状是否是由假根中的细胞核决定的，科学家利用菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻分别进行了嫁接实验和核移植实验。下列有关实验操作与结果的叙述，错误的是（　　）
A．伞藻的嫁接实验结果说明细胞核是决定伞帽形态的唯一结构
B．核移植实验中，若细胞核去除后过长时间未接入新核，可能会导致伞藻死亡
C．核移植实验的操作可以有效避免假根中细胞质对实验结果的影响
D．核移植实验的自变量是细胞核的来源，因变量是新长出的伞帽的形状
【答案】A
【解析】伞藻的嫁接实验结果说明伞帽形态由假根决定，不能说明伞帽形态由细胞核决定，A错误细胞核控制细胞代谢，移除后长时间未接入新核会导致伞藻死亡，B正确；核移植实验通过彻底移除原有细胞核并替换为新核，能有效减少假根中残留细胞质的干扰，C正确；伞藻核移植实验是为了研究细胞核对细胞的遗传和代谢过程的控制作用，实验的自变量是核移植时细胞核的来源，因变量是核移植后新长出的伞帽的形状，D正确。
【变式训练2·变载体】将变形虫切割为有核和无核两部分，在培养液中培养一段时间后观察，有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是（　　）
A．该实验结果能够说明细胞核是细胞代谢和遗传的中心
B．该实验结果可以说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞
C．变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换
D．变形虫有核部分含有核DNA，能够控制有核部分的结构修复
【答案】A
【解析】变形虫有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，说明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，A错误；有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分退化消失，不能恢复到原来的完整结构，更不能增殖，能够说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞，B正确；细胞核的核膜上有核孔，核孔与核质间的物质交换和信息交流有关，变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换和信息交流，C正确；变形虫有核部分含有遗传物质核DNA，一段时间恢复了原来的完整结构，而无核部分退化消失，说明核DNA能够控制有核部分的结构修复，D正确。
1．（2025·江苏·高考真题）关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是（ ）
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
【答案】B
【分析】蛋白质的组成元素为C、H、O、N（可能含S），磷脂含C、H、O、P，淀粉仅含C、H、O，淀粉不含N元素，A错误；生物膜的主要成分是磷脂（构成基本支架）和蛋白质（承担膜功能），B正确；植物的储能物质为淀粉和脂肪，动物的储能物质为糖原和脂肪，蛋白质不是主要储能物质，C错误；淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成，属于小分子，D错误；
2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ）
A．错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B．合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C．UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D．阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
【答案】C
【解析】错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与，对于植物细胞而言，液泡具有类似动物溶酶体的功能，可以对这些蛋白进行降解，A错误；合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供（ATP来自细胞呼吸），而非全部由线粒体提供，B错误；UPR过程中，分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达（转录）、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工，三者协作完成，C正确；阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复，加剧高温胁迫对细胞的损伤，降低耐受性，D错误。
3．（2024·广西·高考真题）科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的聚乙二醇（PEG）对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．高浓度PEG使细胞活力显著下降
B．随着PEG浓度增加，eATP和iATP总量持续增加
C．iATP相对水平越高，说明细胞膜的通透性越小
D．在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
【答案】B
【解析】分析题意，吸光值OD值越小，表示细胞膜通透性越小，由图可知，高浓度PEG时，OD值增大，即细胞膜通透性增大，细胞活力下降，A正确；据图可知，随着PEG浓度增加，iATP减小，故eATP和iATP总量并非持续增加，B错误；吸光值OD值越小，表示细胞膜通透性越小，由图示可知，iATP相对水平越高，OD值越小，说明细胞膜通透性越小，C正确；从图中可观察到在PEG胁迫下，eATP相对水平升高，而iATP相对水平降低，故二者呈负相关，D正确。
4．（2024·天津·高考真题）某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体，阻断受体功能，引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是（ ）
A．凋亡基因表达上调，提示HER2受体被激活
B．细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响
C．细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变
D．基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，提示DNA酶被激活
【答案】A
【解析】该抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体，阻断受体功能，引起癌细胞发生一系列变化而凋亡，说明该药物发挥了作用，导致癌细胞的凋亡基因表达上调，提示HER2受体被阻断，A错误；细胞骨架与细胞形态的维持有关，细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响，B正确；质膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂酰丝氨酸是磷脂分子的一种，如果细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变，C正确；DNA酶可以将DNA分子水解，如果基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，提示DNA酶被激活，D正确。
5．（2024·安徽·高考真题）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
【答案】D
【解析】由题图可知，细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞外侧的酶联受体，A错误；酶联受体位于质膜上，化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但不具有运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团，磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控相关蛋白质，活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。
6．（2024·贵州·高考真题）研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是（ ）
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②③④
【答案】A
【解析】①由于水可以通过水通道蛋白进入细胞，且速度更快，而人工膜缺少水分子通道蛋白，所以水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，①正确；②人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍，推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；③如果只是注射加热致死的S型肺炎链球菌，由于缺少R型细菌，所以小鼠不会死亡，不能得出S型肺炎链球菌的DNA被破坏的结论，③错误；④沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；
⑤单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。
7．（2024·贵州·高考真题）将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是（ ）
A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异
B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出
C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞
D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
【答案】C
【解析】由于毛细血管通透性不同，导致物质进出细胞有差异，实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异，A正确；有的器官可以被台盼蓝细胞染色，说明大分子物质可以进入组织液，而不能被台盼蓝染色的器官大分子不能进入组织液；脑和骨骼肌等未被染色，是因为台盼蓝染液未进入脑、骨骼肌细胞之间的组织液，且这些细胞的细胞膜能控制物质进出；肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了肝、淋巴结细胞之间的组织液，B正确、C错误；根据题目信息分析，只有小分子物质才能进入脑和骨骼肌，靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性，D正确。
8．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（ ）
A．制备时需用纤维素酶和果胶酶
B．膜具有选择透过性
C．可再生出细胞壁
D．失去细胞全能性
【答案】D
【解析】大豆叶片细胞是植物细胞，具有细胞壁，其细胞壁的成分是纤维素和果胶，所以制备原生质体，需用纤维素酶和果胶酶进行处理，A正确；生物膜的功能特点是具有选择透过性，所以膜具有选择透过性，B正确；原生质体可以再生出新的细胞壁，C正确；分离出的原生质体具有全能性，可用于植物体细胞杂交，为杂种植株的获得提供了理论基础，D错误。
9．（2024·湖南·高考真题）抗原呈递细胞（APC）可以通过某类受体识别入侵病原体的独特结构而诱发炎症和免疫反应。下列叙述错误的是（　　）
A．APC的细胞膜上存在该类受体
B．该类受体也可以在溶酶体膜上
C．诱发炎症和免疫反应过强可能会引起组织损伤
D．APC包括巨噬细胞、树突状细胞和浆细胞等
【答案】D
【解析】抗原呈递细胞通过细胞表面的受体来识别病原体，因此APC的细胞膜上存在该类受体，A正确；
抗原呈递细胞吞噬病原体后，吞噬泡会与溶酶体结合，从而使该类受体出现在溶酶体膜上，B正确；诱发炎症和免疫反应过强时，免疫系统可能攻击自身物质或结构，进而引起组织损伤，C正确；浆细胞不属于抗原呈递细胞，D错误。
10．（2024·湖南·高考真题）细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　）
A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C．糖脂可以参与细胞表面识别
D．磷脂是构成细胞膜的重要成分
【答案】A
【解析】饱和脂肪酸的熔点较高，容易凝固，耐极端低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸，A错误；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，其对于调节膜的流动性具有重要作用，B正确；细胞膜表面的糖类分子可与脂质结合形成糖脂，糖脂与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关，C正确；磷脂是构成细胞膜的重要成分，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，D正确。
11．（2024·安徽·高考真题）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
【答案】B
【解析】液泡膜上的一种载体蛋白能转运一种或一类分子或离子，A错误；水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞，B正确；根尖分生区细胞的核膜在分裂前期解体，在分裂末期重建，C错误；[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体内膜上，D错误。
长句作答类
一、教材知识链接
1.1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(P43)
2.除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。(P54)
3.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(P56)
4.核膜是双层膜，作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(P56)
8.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形态。(P56)
二、教材深挖拓展
1．磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，在水中能自发地形成双分子层的原因：磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在空气—水界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面，形成单分子层；当磷脂分子的内外侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。
2．虽然细胞膜内部是疏水的，但是水分子仍能跨膜运输的原因：一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过水通道蛋白进出细胞。
3．将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单分子层。
4．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。
5．由磷脂分子构成的脂质体，由于两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可被稳定地包裹在其中。因此脂质体可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。
6．细胞核中DNA与线粒体中DNA的不同存在形式：线粒体中的DNA以裸露的环状形式存在，细胞核中的DNA以与蛋白质结合成染色质的形式存在。
7．染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质为细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。
8．破坏核仁会影响蛋白质合成的原因：核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，致使蛋白质的合成不能正常进行。
新情境速递类
三、嗅觉感受器
嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：
(1)据图分析，细胞膜中的蛋白质具有________________________等生理功能。
(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后，G蛋白使腺苷酸环化酶活化，在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中，腺苷酸环化酶的作用是 _____________________。
(3)据图推测，cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是_______________________________________________________________________。
(4)研究表明，不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析，造成这种差异最可能的原因是_____________________________________________________。　　　
答案　(1)信息传递、催化化学反应和运输物质
(2)显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能
(3)cAMP导致Na＋通道打开，Na＋内流使膜电位表现为内正外负的动作电位
(4)不同个体气味分子受体的种类和数量存在差异
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第05讲 细胞膜和细胞核
目 录
01考情解码·考点定标 2
02体系构建·思维领航 3
03考点突破·考向探究 3
考点一 细胞膜的结构和功能 3
知识点1 细胞膜的功能 3
知识点2 细胞膜的成分 5
知识点3 细胞膜的结构（流动镶嵌模型） 6
重难点透析 细胞膜相关的实验设计 7
考向 细胞膜的结构和功能 8
考点二 细胞核的结构和功能 9
知识点1 细胞核功能的实验探究 9
知识点2 细胞核的结构和功能 10
重难点透析 核孔复合体 12
考向1 细胞核的结构和功能 12
考向2 细胞核功能的探究实验 13
04真题感知·命题洞见（含2025年高考真题） 14
05 学以致用·能力提升 17
一、教材知识链接 17
二、教材深挖拓展 17
三、情境材料之嗅觉感受器 18
考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年
细胞膜的结构和功能 选择题 非选择题 江苏卷T1,2分 广西卷T13，3分 安徽卷T1，2分 湖南卷T3，2分
细胞核的结构和功能 选择题 非选择题 陕晋青宁卷T14,3分 \ 重庆卷T2,2分 海南卷T2,2分
考情分析： 从命题题型和内容上看，试题以选择题为主，偶尔也会出现在非选择题中，像信息题、实验设计题。题目难度中等，主要从以下几方面考查：细胞膜的成分及其作用 、细胞膜在物质运输方面的应用、细胞核与其他细胞结构的关联等。 2．从命题思路上看，从以下几个方面进行考查 (1)注重与生活实际、现代生物科技等结合考查细胞各结构的配合； (2)以某中疾病为载体进行命题，侧重考查学生对细胞膜和细胞核功能的理解和应用，以及对相关实验的分析能力；
复习目标： 1.基于对细胞膜、细胞核结构与功能的认识，理解其结构与功能的统一性。(生命观念) 2．结合对细胞膜结构与成分的探究历程，培养分析和处理信息的能力，认同科学发展是不断探索的过程。(科学思维、社会责任) 3．通过对细胞核功能探究实验的分析，理解实验设计的对照原则等基本原则。(科学探究)
考点一 细胞膜的结构和功能
知识夯基
知识点1 细胞膜的功能
1.将细胞与 分隔开（意义：保障了细胞内部环境的相对稳定）
2.控制物质进出细胞
（1）方式：被动运输（自由扩散、协助扩散），主动运输，胞吞、胞吐
（2）特点：① 性（直接原因--细胞膜上 的种类和数量；根本原因--细胞的遗传属性）
② 性（提醒：病毒、病菌可侵入细胞）
3.进行细胞间的信息交流
（1）化学物质传递：细胞分泌的化学物质（如激素），随血液到达全身各处，与靶细胞膜上的 结合，将信息传递给 （激素、神经递质）
（2）直接接触传递：相邻细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递到另一个细胞（ 结合、 与靶细胞接触）
（3）通道传递：携带信息的物质通过通道进入另一个细胞（高等植物的 ）（提醒：不需要细胞膜上受体）
4.植物细胞的细胞壁：
（1）主要成分：纤维素和果胶（提醒：细菌细胞壁主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁主要成分是几丁质 ）
（2）合成场所：主要
（3）合成时期：有丝分裂 期（细胞板变成细胞壁）
（3）去除方法：酶解法（ 酶和 酶）
（4）功能：支持和保护
（5）特性：全透性（提醒：细胞壁不是细胞的边界）
【易错提醒】
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)。
【易错辨析】
(1)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性(2023·浙江6月选考，6C)(　　)
　
(2)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色(2021·全国乙，2A)(　　)
　
(3)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质(2021·福建，1B)(　　)
知识点2　细胞膜的成分
1.对细胞膜成分的探索
实验一 实验方法 用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行了上万次的实验
实验现象 溶于脂质的物质， ；不溶于脂质的物质，
实验结论 推测细胞膜是由 组成的
实验二 实验目的 探究细胞膜中脂质成分的类型
实验方法 利用 ，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析
实验结论 组成细胞膜的脂质有 ，其中 含量最多
实验三 实验目的 用丙酮从 中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层
实验现象 测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的 倍
实验结论 细胞膜中的磷脂分子必然排列为
实验四 实验目的 研究细胞膜的张力
实验现象 细胞的表面张力明显低于 的表面张力
实验结论 推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有
2.细胞膜的组成成分
成分 比例 在细胞膜中的作用
主要 脂质 约50% 是组成细胞膜的成分中含量最高，包括磷脂、糖脂，动物细胞膜中有的还有 ，其中 含量最丰富。
蛋白质 约40% 蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 越多
少量 糖类 2%～10% 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成 或 ，分布在细胞膜的 ；糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用
【易错提醒】
胆固醇只存在于动物细胞膜中，还可以参与血液中脂质的运输
人鼠细胞融合实验采用荧光标记法而非放射性同位素标记法
【名师提醒】
教材隐性知识：源于必修1 P42：磷脂是一种由 等组成的分子，磷酸“头部”是 ，两个脂肪酸一端为 。
知识点3　细胞膜的结构（流动镶嵌模型）
1.脂质：磷脂双分子层构成膜的 。
①磷脂分子的排布特点：亲水的“头部”排在 ；疏水的“尾部”排在 。
②作用：具有屏障作用，因为 的分子或离子不能自由通过。
③特点：具有一定的
2.蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的 磷脂双分子层表面，有的 嵌入磷脂双分子层中，有的 整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在 等方面具有重要作用。
3.细胞膜不是静止不动的，而是具有 性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向 ，膜中的蛋白质 。
4．结构特点——具有一定的 。如质壁分离与复原、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。（提醒：结构特点是功能特点的基础）
5．功能特点— ：水分子、细胞需要的离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子不能通过。（提醒：台盼蓝染色法的原理）
【名师提醒】
教材隐性知识：（1）源于必修1 P45“旁栏思考”：虽然细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因： 。
（2）源于必修1 P46“练习与应用·拓展应用”：由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，也可能会以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
【易错辨析】
(1)胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性。(2024·湖南卷，1B)( )
(2)变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与。(2024·安徽卷，2C)( )
(3)囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性。(2023·浙江6月选考，6C)( )
(4)细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。(2022·河北卷，1C)( )　
(5)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染色成蓝色。(2021·全国乙卷，2A)( )
(6)细胞膜的成分都有脂质和蛋白质。(2021·福建卷，1B)( )
(7)叶肉细胞的细胞膜含有纤维素。(2018·海南卷，1D)( )
重难点透析 细胞膜相关的实验设计
细胞膜相关的实验设计
1.细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解
磷脂酶处理 细胞膜被破坏
脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过
蛋白质 双缩脲试剂 发生紫色反应
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
2.细胞膜结构、功能的探究
项目 设计思路
细胞膜磷脂双分子层的鉴定 提取细胞膜中的磷脂分子，铺在水面上，测得磷脂单层分子占有面积，与细胞表面积对比分析
细胞膜流动性的鉴定 取A、B两种动物细胞，将两种细胞融合并分别用红、绿色荧光染料标记两种细胞表面的蛋白质分子，观察融合细胞两种颜色的荧光的分布情况
细胞膜识别作用的探究 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的探究 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
考向研析
考向 细胞膜的结构和功能
例1．研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理，并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域，使其瞬间被“漂白”（即荧光消失），随后该漂白区域荧光逐渐恢复（图甲）。通过检测该区域荧光强度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线（图乙）。下列分析错误的是（ ）
A．该实验说明细胞膜具有一定的流动性，有力地反驳了罗伯特森的模型假说
B．应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C．若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短，说明胆固醇具有抑制运动的作用
D．改变实验温度，猝灭部位荧光强度恢复到F2的时间可能会延长
【变式训练1·变载体】FT蛋白是开花素的主要成分之一，它们在叶片中合成并长距离运输到顶端分生组织作为信息分子调节植物开花。FT 蛋白由韧皮部伴胞向筛管转运的方式之一是通过内质网运输，其基本过程如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．内质网可将筛管细胞和伴胞细胞联系在一起
B．细胞间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用
C．在筛管细胞中，FT顺浓度运输且不消耗能量
D．FT 作用于顶端分生组织诱导植物开花，体现了蛋白质具有调节作用
【变式训练2·变考法】荧光素双醋酸酯（FDA）是一种非极性有机化合物染料。FDA本身无荧光，能自由出入细胞膜。FDA能被细胞内酯酶催化水解，生成能发射绿色荧光的荧光素。荧光素是极性分子，无法进出活细胞的细胞膜，其染色原理如图1所示。新鲜叶肉细胞经FDA染色后的荧光分布照片如图2。
下列叙述错误的是（　　）
A．荧光素在细胞内的积累体现了细胞膜的选择透性
B．叶肉细胞的液泡中无荧光说明细胞液中没有酯酶分布
C．图2区域箭头所指区域为叶肉细胞的细胞壁结构
D．FDA可用于鉴定培养的动、植物细胞或原生质体的活力
考点二 细胞核的结构和功能
知识夯基
知识点1 细胞核功能的实验探究
1．细胞核的分布：除了高等植物 细胞和哺乳动物 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。（提醒：骨骼肌细胞有多个细胞核）
2．细胞核功能的实验探究
(1)美西螈细胞核移植实验
①实验过程
②实验结论： 。（提醒：未设置对照实验）
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结论： 。（提醒：本实验既有相互对照又有自身对照）
(3)变形虫切割实验
①实验过程
②实验结论： 。
(4)伞藻嫁接与核移植实验
①伞藻嫁接实验过程
②伞藻核移植实验过程
③实验结论： 。（提醒：嫁接实验只能证明帽的形状与假根有关）
知识点2 细胞核的结构和功能
细胞核的结构
（1）核膜： 膜，把核内物质与细胞质分开
（2）核仁：与某种 的合成以及 的形成有关。蛋白质合成旺盛，核仁相对较
（3）染色质：主要由 组成，DNA 是 的载体（提醒：染色质和染色体是 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。）
（4）核孔：实现核质之间频繁的 和 。（提醒：物质进出核孔方式（穿过0层膜）（蛋白质入，RNA出）强调：DNA不能出入核孔）
细胞核的功能
细胞核是 ，是细胞 的控制中心。（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中心。）
3.生物模型辨析
(1) 模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。(如：细胞 模式图、DNA双螺旋结构模型、 模型等)
(2) 模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。(如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等)
(3) 模型：用来描述一个系统或它的性质的 形式。(如：方程式、关系式、曲线、表格等)
【易错提醒】
（1）并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
（2）核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
（3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞，其核孔数量多，核仁较大。
（4）在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁，而不是染色体。　
【名师提醒】
教材隐性知识：(1)(必修1 P54～55“思考·讨论”拓展)大量实验证明，凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞；人工去掉细胞核的细胞，一般不能存活太久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入核后，又能够恢复生命活动。这些实验说明了 。
(2)(必修1 P56“图3 10”拓展)真核细胞的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是什么？
。
【易错辨析】
(1)原核细胞无核仁，不能合成rRNA。(2023·山东卷，1A)( )
(2)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。(2023·湖南卷，2B)( )
(3)颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核。(2021·河北卷，1C)( )
(4)细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出。(2021·河北卷，2D)( )
(5)细胞核是遗传信息转录和翻译的场所。(2019·全国卷Ⅲ，2B)( )
重难点透析 核孔复合体
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。
考向研析
考向1 细胞核的结构和功能
例1.核糖体是“生产蛋白质的机器”，由核糖体大、小亚基组装构成。如图是真核细胞中核糖体的大、小亚基形成过程。下列叙述错误的是（　　）
A．DNA不能通过核孔进出细胞核
B．核孔是核质之间物质交换和信息交流通道，核糖体蛋白和大、小亚基分别经核孔进出细胞核
C．原核细胞没有核仁，可推测核仁是在漫长进化中出现的高效装配核糖体亚基的细胞结构
D．真核细胞合成分泌蛋白时，直接在粗面内质网上合成
【变式训练1·变载体】在真核细胞内，核仁中的rDNA转录形成前体rRNA，该前体rRNA经RNase等酶剪切加工形成成熟的rRNA，这些成熟的rRNA与核糖体蛋白质在细胞核内结合形成了大亚基与小亚基，上述过程如图所示。一个大亚基和一个小亚基在细胞质中结合成一个核糖体。下列相关叙述正确的是（ ）
A．一个核糖体中有若干条大小不同的rRNA
B．图中RNA聚合酶沿着a链的5'端向3'端移动
C．在真核细胞中，RNase等酶只分布于核仁
D．核糖体的大、小亚基可通过核孔进和出细胞核
【变式训练2·变考法】核孔复合体是镶嵌在内外核膜上的篮状复合体结构，主要由中央栓蛋白、胞质环、核质环、核篮等结构组成。核孔复合体可看作是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，是一个双功能、双向性的亲水性核质交换通道，控制物质进出细胞核。下列关于核孔复合体的叙述，错误的是（ ）
A．核孔复合体的选择透过性可能与中央栓蛋白的存在密切相关
B．双向性表现在既能介导蛋白质入核，又能介导DNA等出核
C．核孔复合体的双功能表现在既能被动运输，也能主动运输物质
D．具有核定位信号的蛋白质易被核孔复合体运输到细胞核内
考向2 细胞核功能的探究实验
例2.伞藻属是海生的单细胞藻类，可分为“帽”“柄”“足”三部分，下图是伞藻的实验示意图，下列叙述正确的是（　　）
A．两种伞藻的“帽”不同是细胞分化的结果
B．由实验可知，新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关
C．伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的
D．由实验可知，行使遗传物质功能的是细胞核内的染色体
【变式训练1·变考法】为探究伞藻的伞帽形状是否是由假根中的细胞核决定的，科学家利用菊花形帽伞藻和伞形帽伞藻分别进行了嫁接实验和核移植实验。下列有关实验操作与结果的叙述，错误的是（　　）
A．伞藻的嫁接实验结果说明细胞核是决定伞帽形态的唯一结构
B．核移植实验中，若细胞核去除后过长时间未接入新核，可能会导致伞藻死亡
C．核移植实验的操作可以有效避免假根中细胞质对实验结果的影响
D．核移植实验的自变量是细胞核的来源，因变量是新长出的伞帽的形状
【变式训练2·变载体】将变形虫切割为有核和无核两部分，在培养液中培养一段时间后观察，有核部分恢复了原来的完整结构，并且还能增殖，而无核部分则退化消失。下列叙述错误的是（　　）
A．该实验结果能够说明细胞核是细胞代谢和遗传的中心
B．该实验结果可以说明变形虫的生命活动离不开完整的细胞
C．变形虫无核部分因失去细胞核，无法进行核质间的物质交换
D．变形虫有核部分含有核DNA，能够控制有核部分的结构修复
1．（2025·江苏·高考真题）关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是（ ）
A．三者组成元素都有C、H、O、N
B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分
C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质
D．磷脂和淀粉都是生物大分子
2．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应（UPR）”。下列叙述正确的是（ ）
A．错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B．合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C．UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D．阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
3．（2024·广西·高考真题）科研工作者以烟草悬浮细胞为材料，研究不同质量浓度的聚乙二醇（PEG）对细胞膜通透性的影响，结果如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．高浓度PEG使细胞活力显著下降
B．随着PEG浓度增加，eATP和iATP总量持续增加
C．iATP相对水平越高，说明细胞膜的通透性越小
D．在PEG胁迫下，eATP相对水平与iATP相对水平呈负相关
4．（2024·天津·高考真题）某抗体类药物能结合肺癌细胞表面HER2受体，阻断受体功能，引起癌细胞发生一系列变化而凋亡。下列对癌细胞变化的分析不合理的是（ ）
A．凋亡基因表达上调，提示HER2受体被激活
B．细胞由扁平形变为球形，提示细胞骨架受到影响
C．细胞膜的磷脂酰丝氨酸由内侧翻转到外侧，提示细胞膜流动性改变
D．基因组DNA被降解成约200碱基对的小片段，提示DNA酶被激活
5．（2024·安徽·高考真题）在多细胞生物体的发育过程中，细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的，某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是（ ）
A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖于细胞内的相应受体
B．酶联受体是质膜上的蛋白质，具有识别、运输和催化作用
C．ATP水解释放的磷酸基团与靶蛋白结合，使其去磷酸化而有活性
D．活化的应答蛋白通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化
6．（2024·贵州·高考真题）研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是（ ）
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A．①②④ B．②③⑤ C．①④⑤ D．②③④
7．（2024·贵州·高考真题）将台盼蓝染液注入健康家兔的血管，一段时间后，取不同器官制作切片观察，发现肝和淋巴结等被染成蓝色，而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是（ ）
A．实验结果说明，不同器官中毛细血管通透性有差异
B．脑和骨骼肌等未被染色，是因为细胞膜能控制物质进出
C．肝、淋巴结等被染成蓝色，说明台盼蓝染液进入了细胞
D．靶向治疗时，需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
8．（2024·北京·高考真题）大豆叶片细胞的细胞壁被酶解后，可获得原生质体。以下对原生质体的叙述错误的是（ ）
A．制备时需用纤维素酶和果胶酶
B．膜具有选择透过性
C．可再生出细胞壁
D．失去细胞全能性
9．（2024·湖南·高考真题）抗原呈递细胞（APC）可以通过某类受体识别入侵病原体的独特结构而诱发炎症和免疫反应。下列叙述错误的是（　　）
A．APC的细胞膜上存在该类受体
B．该类受体也可以在溶酶体膜上
C．诱发炎症和免疫反应过强可能会引起组织损伤
D．APC包括巨噬细胞、树突状细胞和浆细胞等
10．（2024·湖南·高考真题）细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是（　　）
A．耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B．胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C．糖脂可以参与细胞表面识别
D．磷脂是构成细胞膜的重要成分
11．（2024·安徽·高考真题）真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是（ ）
A．液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B．水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C．根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体，在分裂末期重建
D．[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
长句作答类
一、教材知识链接
1.1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的 三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由 三层结构构成。(P43)
2.除了高等植物成熟的 细胞和哺乳动物 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。(P54)
3.细胞核是 ，是细胞代谢和遗传的 。(P56)
4.核膜是 层膜，作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由 和 组成， 是遗传信息的载体。核仁的作用是 。核孔的作用是 。(P56)
8.染色体和染色质是 在细胞不同时期的 存在形态。(P56)
二、教材深挖拓展
1．磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，在水中能自发地形成双分子层的原因： 。
2．虽然细胞膜内部是疏水的，但是水分子仍能跨膜运输的原因： 。
3．将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中， 。
4．糖被与 等功能有密切关系。
5．由磷脂分子构成的脂质体，由于两层磷脂分子之间的部分是 ， 药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是 的环境，能在 药物可被稳定地包裹在其中。因此脂质体可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。
6．细胞核中DNA与线粒体中DNA的不同存在形式： 。
7．染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义： 。
8．破坏核仁会影响蛋白质合成的原因： 。
新情境速递类
三、嗅觉感受器
嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：
(1)据图分析，细胞膜中的蛋白质具有________________________等生理功能。
(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后，G蛋白使腺苷酸环化酶活化，在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中，腺苷酸环化酶的作用是 _____________________。
(3)据图推测，cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是_______________________________________________________________________。
(4)研究表明，不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析，造成这种差异最可能的原因是_____________________________________________________。　　　
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