必修一第二单元第二讲细胞膜与细胞核

一、细胞膜的成分和功能1．细胞膜的成分成分含量说明脂质约50%主要是

，另外还有糖脂、胆固醇约40%细胞膜功能越复杂，种类和数量越多糖类2%～10%与

有关蛋白质磷脂信息交流2．细胞膜的功能(1)将细胞与

分隔开，保障了细胞内部环境的相对

稳定。(2)控制物质

。(3)进行细胞间的信息交流①通过细胞分泌的

与靶细胞上的受体结合，将

信息传递给靶细胞，如激素的信息传递。②通过相邻两细胞的

直接接触传递信息，如精子

和卵细胞的识别与结合。③通过相邻两细胞间形成

进行信息交流，如高等植

物细胞的

。外界环境进出细胞化学物质细胞膜通道胞间连丝磷脂双分子层尾相对表面磷脂双分子层中识别外表面贯穿2.结构特点

具有

，其原因是组成膜的

和

大都是可以运动的。一定流动性磷脂分子大多数蛋白质分子三、细胞核的结构与功能1．功能细胞核是

，是细胞

和

的控制中心。2．结构遗传信息库代谢遗传1．(多选)下列关于细胞膜的叙述，不正确的是(

)A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B．不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同C．组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D．癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变无关.解析：细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质；不同细胞功能不同，是因为其细胞膜上蛋白质的种类和数量不同；组成细胞膜的脂质中磷脂最丰富；癌细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞容易扩散和转移。答案：BD2．下列有关细胞核的叙述，正确的是(

)A．是细胞新陈代谢的主要场所

B．是细胞代谢和遗传的控制中心

C．DNA和RNA主要存在于细胞核中

D．没有细胞核的细胞是不能存活的解析：细胞中的DNA主要分布在细胞核内，RNA则主要分布在细胞质内，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。没有细胞核的细胞可能存活一段时间，如哺乳动物成熟的红细胞。答案：B3．下列不属于细胞膜功能的是(

)A．控制物质进出细胞

B．将胰岛B细胞形成的胰岛素分泌到胰岛B细胞外

C．能够合成神经递质

D．作为系统的边界，维持细胞内部环境的稳定解析：神经递质的合成是在细胞内，神经细胞的细胞膜只是通过胞吐释放递质。答案：C4.(2011·模拟)一同学将右图乙伞藻的细胞核与伞帽去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是(

)解析：根据甲乙图分析，甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞帽的乙伞藻中，因伞藻的伞形主要由细胞核控制，故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。答案：B5.磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是（）A.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内B.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内C.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同D.由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对解析：磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部，小油滴由磷脂膜包裹着时，与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部，亲水的头部朝向外侧，故只需单层的磷脂分子。答案：A6.如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下

列问题：(1)核膜由____层磷脂分子组成，其外层核膜与______膜相连，从而加强了细胞核与细胞质的联系。(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是[

]________。(3)与RNA合成及核糖体组装有关的结构是[

]________。(4)图中2的主要化学成分是_______，可用_________来鉴定。(5)若该细胞为皮肤生发层细胞，则该细胞处于有丝分裂的________期。解析：图中1是核糖体，2是染色质，3是高尔基体，4是核仁，5是核膜，6是核孔，7是中心体，8是内质网。核膜是双层膜，每层膜由2层磷脂分子组成，外层核膜与内质网相连。核孔是大分子物质进出的通道。核仁与核糖体的形成有关。染色质的主要成分是DNA和蛋白质。在细胞周期中，只有间期才能有完整的核膜、核仁存在。答案：(1)4内质网(2)[6]核孔(3)[4]核仁(4)蛋白质和DNA双缩脲试剂、甲基绿(5)间考点一细胞膜的组成及功能命题解读

细胞膜的成分与功能主要是结合细胞结构功能的统一性原理进行考查。细胞膜的信息交流功能与神经、体液调节相结合也是重要的命题点。[示例1]右图为细胞间信息传递的几种模式示意图，下列有关叙述错误的是(

)A．细胞1与靶细胞间的信

息传递是依靠细胞1分

泌的化学物质完成的B．细胞3与细胞2间信息交

流的方式与细胞1与靶细胞间的信息交流方式完全不同C．细胞分泌的化学物质与靶细胞进行信息识别的结构

基础是靶细胞表面的受体蛋白D．若细胞4是效应T细胞，则其与靶细胞是通过细胞膜

直接接触传递信息的[解析]

细胞1是内分泌细胞，通过分泌激素与靶细胞进行信息交流。细胞2和细胞3都是神经细胞，它们之间通过递质进行信息传递，因此细胞1与靶细胞之间以及细胞3与细胞2之间都是通过化学物质进行信息交流。化学物质通过与靶细胞表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。效应T细胞与靶细胞是通过细胞间直接接触传递信息的。[答案]

B1．各种膜所含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，其蛋白质种类和数量越多。这充

分体现了细胞的结构和功能相适应的特点。2．细胞识别的物质基础是细胞膜上的糖蛋白(糖被)。细

胞膜上有少量的糖类与蛋白质结合形成糖蛋白，完成

细胞间信息传递功能，而细胞内的膜由于不需要进行

细胞间的信息传递，因此含有糖类很少或不含有糖类。3．细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋

白(AFP)、癌胚抗原(CEA)，医院里经常利用这一点检测体内是否产生了癌细胞。4．细胞膜对物质出入细胞的控制作用是相对的——

环境中某些对细胞有害的物质有可能进入，有些

病毒、病菌也能侵入细胞。1．(2011·宁德模拟)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，

它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能

的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生

物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变

化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很

可能含有(

)A．磷脂和蛋白质B．多糖和蛋白质

C．胆固醇和多糖

D．胆固醇和蛋白质解析：从题意中可以看出，识别器具备的应该是细胞膜的识别功能，在细胞膜上具有识别功能的是糖蛋白。答案：B2．(2011·菏泽质检)生物膜在生命活动中发挥着非常重

要的作用。下图所示的过程不能体现的是(

)A．具有信息传递功能

B．具有一定的流动性C．具有排泄功能

D．具有物质运输功能解析：图中所示为神经元之间的兴奋传递，在神经递质合成分泌过程中，不能体现排泄功能。答案：C考点二生物膜流动镶嵌模型命题解读

高考中常采用图示考查生物膜的结构模型及功能特性。结合物质跨膜运输方式考查生物膜的结构和组成是命题的热点。[示例2]

(多选)(2011·无锡检测)下图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。下列说法不正确的是(

).A．结构D与细胞间的识别、信息传递和免疫有关B．若该膜是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是CO2、O2C．若该膜是肝细胞膜，进食后3～4小时，C代表的激素胰岛素将会增多D．动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明细胞膜具有流动性[解析]

细胞间的识别、信息传递及免疫与糖蛋白(结构D)有关。CO2和O2通过自由扩散进出线粒体；线粒体需要从外面获取O2，同时把产生的CO2释放出去。进食后3～4小时血糖浓度降低，此时胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加，促使肝细胞中的糖原水解成葡萄糖供细胞利用。组成细胞膜的分子可以运动(细胞膜的流动性)，决定了细胞膜的形状可以发生变化。[答案]

BC1．细胞膜的流动性和选择透过性(1)区别：具有一定的流动性是细胞膜的结构特点；选择透过性是细胞膜的功能特性。(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，只有它是运动的，才能运输物质，才能表现出选择透过性。(3)细胞膜的流动性与选择透过性的关系图：2．细胞膜具有流动性和选择透过性的实验验证(1)结构特点——具有一定的流动性①实验验证——细胞融合实验②实例证明：变形虫捕食和运动时伪足的形成、胞吞和胞吐现象、动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程、植物细胞质壁分离与复原实验、白细胞吞噬细菌、受精时细胞的融合过程等。(2)功能特性——选择透过性3．(2011·奉贤检测)下列为神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是 (

)解析：细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架，排列时亲水性的头部排列在外，疏水性的尾部排列在内。磷脂分子是流动的，可以发生侧移、翻转等。蛋白质分子镶嵌或贯穿于磷脂双分子层的骨架中，蛋白质分子也可以在膜上移动。答案：A4．(2011·临沂模拟)巨噬细胞可吞噬细菌，下列哪一项最适于解释此现象 (

)A．细胞膜具有一定的流动性B．细胞膜主要由磷脂构成C．细胞膜上具有选择性的通道蛋白D．细胞膜具有主动运输的功能解析：巨噬细胞通过变形可以吞噬细菌，这体现了细胞膜具有一定的流动性，并不能说明细胞膜的组成成分；细胞膜上的通道蛋白与扩散有关，而与细胞膜的运动无关。答案：A考点三细胞核的结构与功能命题解读

高考中主要以选择题的方式考查细胞核结构的识别以及其结构与功能相适应的特点，应特别关注结合图示、表格等形式的考查。[示例3]

(2011·广州模拟)下列选项中，不能体现细胞的结构与功能相适应的是 (

)A．真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关B．变形虫的伸缩泡能增加膜表面积与体积比，提高物质交换效率C．草履虫出现两个细胞核，保证了正常的核质比，有利于生命活动正常进行D．控制细胞器进行物质合成的基因，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的[解析]

基因不能从细胞核中游离出来。代谢旺盛的细胞中核孔数目多。变形虫的伸缩泡是一种膜结构，可以扩大膜面积，从而使膜面积与体积之比大大增加，提高了细胞与外界进行物质交换的效率。核质比是指一个细胞的核与细胞质在量(容积或体积)上的比例，一般来说，细胞核不会随细胞的体积增大而增大，因此，细胞体积增大，细胞核的“负担”就会相应增大，有些生物会通过增多细胞核的数目来维持正常的核质比，从而使生命活动正常进行。[答案]

D细胞核的结构与功能归纳名称结

构

特

点功能核膜和核孔①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着②核膜是不连续的，其上有核孔③核膜具有选择透过性①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行②控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出，大分子物质通过核孔进出名称结

构

特

点功能核仁折光性强，易与其他结构区分参与某些RNA的合成及核糖体的形成染色质①易被碱性染料染成深色②由DNA和蛋白质组成③与染色体的关系：是遗传物质的主要载体(1)核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的

重要特征。(2)核膜、核仁和染色体在细胞分裂周期中表现为周期性

地消失和重建。(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，代谢旺盛，

蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。5．(2011·青岛质检)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。这有利于支持下列哪一科学结论 (

)A．细胞中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的转录和翻译通常发生在核仁中解析：题干中信息说明核仁与核糖体的形成有关；细胞中蛋白质是在核糖体上合成的；无核仁的细胞如原核细胞能合成蛋白质；DNA的转录主要发生在细胞核内，而翻译发生在细胞质中。答案：B6．为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下表，有关叙述错误的是(

)时间(天)123456细胞无核部分的存活个数816220000细胞有核部分的存活个数797877746765A．可以证明细胞核是细胞生命活动的控制中心B．表中数据说明细胞核与细胞质相互依存、相互制约C．有核部分的细胞个别死亡最可能是由于人为伤害或凋亡D．本实验选用100个细胞使实验偶然性小，实验数据较可靠解析：细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，表中数据显示，细胞核的有无与细胞存活有关，故可证明细胞核有控制细胞代谢的功能，而不能说明细胞核和细胞质相互依存、相互制约。答案：B[示例]

低温和高温会导致植物细胞受到伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题。(1)实验原理：当植物组织受到不良条件，如高温、低温等的影响时，常能破坏原生质的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内含物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，各种杂质以及温度都会影响测量结果，从而带来实验误差)，膜的通透性变化越大，表明细胞受伤越重，抗逆性越弱。(2)实验材料：小麦幼苗。(3)仪器与药品：电导仪、冰水、50℃水浴锅、小烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。(4)分析变量：①确保单一变量自变量(实验变量)：____________________________。因变量(反应变量)：____________________________。②控制无关变量a．实验中的第一步应去除残留胚乳，并用蒸馏水冲洗，其目的是____________________________________________________________________________________________。b．空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，从而给实验带来误差。在你设计的实验中，为了校正这种因素带来的误差，你的做法是________________________________________________________________________________________。(5)实验步骤：第一步：取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用蒸馏水反复冲洗三次；第二步：取四只小烧杯，分别加入20mL蒸馏水，编号为1、2、3、4号；第三步：_____________________________________；第四步：_____________________________________；第五步：30分钟后取出，并移走小烧杯中的幼苗，使小烧杯中的溶液恢复至室温；第六步：用________________，并记录实验结果。[解析]

本实验探究高温和低温对小麦的伤害，实验自变量是温度，因用电导仪测量溶液的电导度，故该实验的因变量是外界溶液的电导度(或膜的通透性)。由于各种杂质会干扰实验结果，所以实验的第一步应去除残留胚乳；空气中的CO2会溶解于蒸馏水中，导致电导仪测量出现误差，可设计不放小麦幼苗的蒸馏水作空白对照。实验步骤要根据单一变量和对照性原则进行设计，题中有四组实验，其中一组为空白对照，三组中的幼苗应在不同温度条件下培养，注意控制无关变量。在检测溶液的电导度时要用电导仪测量。[答案]

(4)①温度外界溶液的电导度(或膜的通透性)

②防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果设计不放小麦幼苗的空白对照(5)在1、2、3号小烧杯中，分别放入10株小麦幼苗，4号作为空白对照将1号小烧杯置于冰水中，2号小烧杯置于室温下，3号小烧杯置于50℃的恒温水浴中，4号小烧杯置于室温下，其他条件都相同且适宜电导仪测量溶液的电导度实验设计中的单一变量原则和对照性原则1．单一变量原则：即控制其他因素不变，只改变其中某一因素，观察其对实验结果的影响，不论一个实验有几个因子，都应做到一个实验因子对应观察一个反应因子。我们常在实验过程中强调“选取生长状况相同的幼苗”“数量大小相同的种子”“置于相同且适宜条件下培养”“加入等量的蒸馏水”等均体现了单一变量原则。2．对照性原则：通过设立对照可消除无关因子对结果的影响，增加实验的可信度。在实验过程中要设立实验组和对照组。实验组：是接受实验变量处理的对象组。对照组：亦称控制组，对实验假设而言，是不接受实验变量处理的对象组。按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：类型设置对照实验实例空白对照不给对照组任何处理如果验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不作任何处理，让其自然生长自身对照实验组和对照组都在同一实验对象上进行植物细胞质壁分离和复原，在同一装片中先后进行。对照组和实验组是同一组细胞类型设置对照实验实例条件对照指给实验组某种处理，给对照组另一条件的处理在“动物激素饲喂小动物”实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状腺激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)，丙组为空白对照(不饲喂药剂)相互对照不单独设计对照组，而是几个实验组相互对照植物向重力性生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向1．(2010·山东高考)下列关于真核细胞生物膜的叙述，

正确的是(

)A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定

B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇

C．有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行

D．核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的

合成与运输解析：构成膜的脂质主要是磷脂和胆固醇，而不含脂肪。有氧呼吸的三个阶段均可以产生ATP，有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行；光合作用的光反应阶段可以产生ATP，而该过程在叶绿体的类囊体膜(基粒)上进行。蛋白质的合成在核糖体上进行，但核糖体没有膜结构。答案：A2．(2009·广东高考)细胞膜上一般不含(

)A．胆固醇B．磷脂

C．血红蛋白

D．糖蛋白解析：细胞膜主要由脂质(磷脂最丰富)、蛋白质和少量的糖类构成。胆固醇也是构成细胞膜的重要成分，血红蛋白是红细胞内的重要成分。答案：C3．(2009·山东高考)真核细胞单位面积的核孔数目与细

胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的

是(

)A．胰岛细胞

B．造血干细胞

C．效应B细胞(浆细胞)D．口腔上皮细胞解析：细胞中核孔是核质之间物质运输和信息交流的通道，与蛋白质的合成等代谢活动密切相关。口腔上皮细胞主要起保护作用，代谢活动在4种细胞中最低。答案：D4．(2009·北京高考)细胞膜在细胞的生命活动中具有重

要作用。下列相关叙述不正确的是(

)A．细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用

B．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性

C