備考2024屆高考生物一輪復習講義第二章細胞的基本結構和物質的運輸課時1細胞膜和細胞核的結構和功能考點1　細胞膜的組成結構和功能

課時1細胞膜和細胞核的結構和功能課標要求核心考點五年考情核心素養(yǎng)對接1.概述細胞都由質膜包裹，質膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流；2.闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中細胞膜的組成、結構和功能2022：海南T16（1）（4）、河北T1；2021：浙江6月T4、福建T4C；2020：全國ⅡT3D1.生命觀念——結構與功能觀：理解細胞膜的結構特點和功能特性。2.科學思維——模型與建模：通過學習細胞膜的流動鑲嵌模型，培養(yǎng)考生的模型建構能力。3.科學探究——實驗設計與分析：通過學習與細胞核功能相關的探究實驗，培養(yǎng)考生的科學探究能力細胞核的結構和功能2023：江蘇T2、湖南T2B；2022：海南T4、浙江6月T15；2021：北京T2、河北T2、福建T4A；2020：天津T8；2019：浙江4月T5、全國ⅡT1、全國ⅢT2命題分析預測1.高考多以選擇題的形式考查細胞膜、細胞核的結構和功能，體現(xiàn)生命觀念中的結構與功能觀，且注重跨模塊跨章節(jié)綜合考查，常與細胞代謝或基因的轉錄和翻譯相結合進行命題。2.預計2025年高考仍將從不同角度考查細胞膜和細胞核的結構和功能，并有可能出現(xiàn)在非選擇題中，主要考查考生的識記能力、知識遷移能力等考點1細胞膜的組成、結構和功能1.細胞膜的功能2.細胞膜的成分和結構（1）細胞膜成分和結構的探究歷程階段實例（實驗）結論1895年歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質的物質容易穿過細胞膜細胞膜是由[6]脂質組成的20世紀初通過一定方法制備出純凈細胞膜，并進行化學分析組成細胞膜的脂質有磷脂和[7]膽固醇，其中[8]磷脂含量最多1925年戈特和格倫德爾將從人的紅細胞中提取到的脂質在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得其面積是紅細胞表面積的2倍細胞膜中的磷脂分子排列為[9]連續(xù)的兩層1935年丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力，而人們已發(fā)現(xiàn)了油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低細胞膜除含有脂質分子外，可能還附有[10]蛋白質1959年羅伯特森靜態(tài)的統(tǒng)一結構電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結構細胞膜由[11]蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成1970年膜的動態(tài)模型熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗細胞膜具有[12]流動性1972年辛格和尼科爾森不斷觀察及實驗分析提出生物膜的[13]流動鑲嵌模型（2）細胞膜的成分提醒（1）不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同，如植物細胞的細胞膜一般不含膽固醇。（2）細胞膜的成分并非不可變。例如，細胞癌變過程中，細胞膜的成分發(fā)生變化，如糖蛋白等減少，細胞之間的黏著性降低。（3）生物膜的流動鑲嵌模型（1）[必修1P43正文]在組成細胞膜的脂質中，磷脂最豐富，此外還有少量的膽固醇，哺乳動物的細胞膜中膽固醇的含量尤為豐富。膽固醇的分子結構不易變形，疏水性強，自身不能形成脂雙層，只能插入磷脂分子之間，參與生物膜的形成。膽固醇在調節(jié)膜的流動性，增加膜的穩(wěn)定性等方面都起著重要的作用。（2）[必修1P45“旁欄思考”]細胞膜內部是疏水的，水分子仍能跨膜運輸的原因：一是水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙；二是細胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過水通道蛋白進出細胞。（4）細胞膜的結構特點與功能特性比較項目細胞膜的結構特點細胞膜的功能特性內容具有一定的[23]流動性[24]選擇透過性原因構成細胞膜的磷脂分子和[25]蛋白質分子不是靜止不動的，而是運動的遺傳性[26]轉運蛋白種類、數量選擇透過性實例變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐等植物根部細胞對離子的選擇性吸收、腎小管對水的重吸收作用等影響因素溫度（在一定范圍內，溫度越高，細胞膜的流動性[27]越大）內因：主要是細胞膜上轉運蛋白的種類和數量；外因：溫度、pH、O2等影響呼吸作用的因素，以及轉運蛋白抑制劑等影響轉運蛋白功能的因素聯(lián)系流動性是選擇透過性的基礎，膜只有具有流動性，才能實現(xiàn)選擇透過性（5）植物細胞的細胞壁（不是植物細胞“系統(tǒng)的邊界”）不同生物細胞壁的主要成分不同，植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，而真菌細胞壁的主要成分是幾丁質。溶菌酶可以水解肽聚糖而不能水解幾丁質，所以溶菌酶能殺死細菌，卻對真菌基本沒作用。3.實驗法探究細胞膜的組成、結構和功能（1）細胞膜成分的鑒定細胞膜成分鑒定試劑（方法）結果磷脂脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質透過實驗脂溶性物質易通過蛋白質雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應蛋白酶處理細胞膜被破壞（2）細胞膜結構特點的鑒定①細胞膜磷脂雙分子層的鑒定將哺乳動物成熟紅細胞膜結構中的磷脂分子提取出來，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得磷脂單分子層的面積是紅細胞表面積的兩倍，說明細胞膜中磷脂分子為雙層。②細胞膜流動性的鑒定a.方法：熒光標記法。b.操作及現(xiàn)象：如圖所示。c.結果及結論：人細胞的膜蛋白和小鼠細胞的膜蛋白最終均勻分布，說明細胞膜具有一定的流動性。（3）細胞膜的功能鑒定①控制物質進出細胞功能的驗證②識別功能的驗證③細胞膜的功能特性——選擇透過性的體現(xiàn)基礎自測1.在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質都不能進入細胞。（×）2.細胞膜的特定功能主要由膜蛋白決定。（√）3.同一生物體不同種類細胞的細胞膜中蛋白質的種類和數量相同。（×）4.細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構。（×）5.細胞膜上的大多數蛋白質是可以運動的。（√）6.用細胞融合的方法探究細胞膜流動性時，可用熒光染料標記膜蛋白。（√）7.細胞的核膜、內質網膜和細胞膜中都含有磷元素。（√）8.兩個相鄰細胞的細胞膜接觸可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞。（√）9.鑒別細胞的死活時，臺盼藍能將代謝旺盛的動物細胞染成藍色[2021全國乙，T2A]。（×）10.細胞膜的成分都有脂質和蛋白質[2021福建，T1B]。（√）11.細胞膜上參與主動運輸的ATP酶是一種跨膜蛋白[2021湖北，T1B]。（√）12.細胞膜上不同的通道蛋白、載體蛋白等膜蛋白，對不同物質的跨膜運輸起著決定性作用，這些膜蛋白能夠體現(xiàn)出細胞膜具有的功能特性是選擇透過性[2022海南，T16（1）]。13.細胞膜上的受體通常是蛋白質。人體胰島B細胞分泌的胰島素與靶細胞膜上的受體結合時，會引起靶細胞產生相應的生理變化，這一過程體現(xiàn)的細胞膜的功能是進行細胞間的信息交流[2022海南，T16（4）]。情境應用1.莧菜的細胞液中有一些紅色的物質，用清水洗時水中一般不見紅色物質，但若把莧菜放在沸水中燙一燙，水會立刻變成紅色。試對上述現(xiàn)象作出解釋。提示沸水使細胞膜失去控制物質進出細胞的功能。2.不同種風媒花植物的花粉被風吹起后隨機散落。一般情況下，只有落在同種植物柱頭上的花粉才能正常萌發(fā)并且完成受精作用，從而保證了遺傳的穩(wěn)定性，其原因是只有同種花粉表面的信號分子能和柱頭上的相關細胞表面的受體進行識別，并觸發(fā)花粉萌發(fā)，進而完成受精作用。3.如圖是細胞間的三種信息交流方式，據圖分析并回答下列問題。（1）圖中物質或結構的名稱：①受體；②與膜結合的信號分子；③胞間連絲。（2）植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素發(fā)揮作用的過程、精子和卵細胞之間的識別和結合可分別用圖中的C、A、B表示。（3）圖中受體的化學本質多為糖蛋白，受體和信號分子的結合具有特異性。（4）是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？提示不是，有些脂溶性的信號分子（如性激素）的受體在細胞內部。深度思考1.細胞膜能控制物質進出細胞，不需要的一定不能進來，需要的才能進來。這種說法是否正確？請分析說明。提示不正確。細胞膜的控制作用是相對的，環(huán)境中一些對細胞有害的物質有可能進入；有些病毒、病菌也能侵入細胞，使生物體患病。2.從結構與功能觀角度分析，組成細胞膜的三類組分在體現(xiàn)細胞膜功能方面具有什么作用？提示①脂質具有疏水性，可將細胞內外的水環(huán)境分隔開；②種類繁多的轉運蛋白可將水、離子等物質進行跨膜運輸；③糖被、種類繁多的受體蛋白等在細胞間信息交流中發(fā)揮重要作用。3.為什么磷脂分子在水中能自發(fā)地形成雙分子層？提示由于磷脂分子有親水的“頭部”和疏水的“尾部”，在水溶液中，朝向水的是“頭部”，“尾部”受水的排斥。當磷脂分子的內外兩側均是水環(huán)境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內側，“頭部”則分別朝向兩側的水環(huán)境，形成磷脂雙分子層。細胞的內外環(huán)境都是水溶液，所以細胞膜磷脂分子的“頭部”向著膜的內外兩側，而“尾部”相對排在內側，形成磷脂雙分子層。4.從結構與功能觀角度分析，為什么線粒體內膜的蛋白質種類和數量比外膜多？提示功能復雜的膜中，蛋白質的種類和數量多，線粒體內膜是真核細胞進行有氧呼吸第三階段的場所，其上附著有多種酶，而外膜主要擔負“隔開”功能。5.在小鼠細胞和人細胞融合實驗中，若降低溫度，細胞完全融合所需要的時間明顯延長。請分析原因。提示溫度會影響分子的運動速度，進而影響細胞膜的流動性。研透高考明確方向命題點1細胞膜的成分、結構和功能分析1.[2021浙江6月]質膜的流動鑲嵌模型如圖所示。下列敘述正確的是（D）A.磷脂和糖脂分子形成的脂雙層是完全對稱的B.膽固醇鑲嵌或貫穿在膜中利于增強膜的流動性C.物質進出細胞方式中的被動轉運過程與膜蛋白無關D.有些膜蛋白能識別并接受來自細胞內外的化學信號解析脂雙層中的兩層并不是完全相同的，故磷脂和糖脂分子形成的脂雙層不是完全對稱的，A錯誤；膽固醇只能插入磷脂分子間，與脂肪酸鏈結合限制脂質的流動，而蛋白質鑲嵌或貫穿在膜中有利于增強膜的流動性，B錯誤；被動轉運包括協(xié)助擴散，協(xié)助擴散是需要載體蛋白或通道蛋白參與的，C錯誤；有些膜蛋白是受體，可以識別并接受來自細胞內外的化學信號，D正確。命題變式[設問拓展型]質膜的流動鑲嵌模型如圖所示，①～④表示其中的物質。下列敘述正確的是（D）A.①在質膜的內外側均有分布，與細胞間的識別有關B.②可自發(fā)形成雙層結構，參與組成核糖體C.③分布于質膜中，能催化質膜中發(fā)生的生化反應D.④可控制某些離子出入細胞解析①為糖蛋白，分布在質膜外側，與細胞識別有關，A錯誤；②為磷脂，核糖體由蛋白質和RNA組成，不含磷脂，B錯誤；③為膽固醇，無催化生化反應的作用，C錯誤；④為蛋白質，有的膜蛋白能夠作為載體蛋白控制某些離子出入細胞，D正確。2.內皮素能與黑色素細胞膜上的受體結合，刺激黑色素細胞增殖分化，產生大量黑色素，這是形成色斑的主要原因。內皮素拮抗劑可與黑色素細胞膜上的內皮素受體結合，使內皮素失去作用。根據材料，下列說法正確的是（C）A.組成細胞膜的脂質主要是磷脂、脂肪和膽固醇B.題中材料體現(xiàn)了細胞膜是生命系統(tǒng)的邊界，具有將細胞與外界環(huán)境分隔開的功能C.內皮素受體的化學本質多為糖蛋白，具有特異性D.內皮素拮抗劑進入細胞，體現(xiàn)了細胞膜的流動性解析組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，無脂肪，A錯誤；細胞膜具有選擇透過性，可將細胞與外界環(huán)境分隔開，但本題沒有體現(xiàn)，B錯誤；內皮素受體的化學本質多為糖蛋白，具有特異性識別作用，C正確；題中并未體現(xiàn)內皮素拮抗劑是否進入了細胞，D錯誤。命題變式[結論拓展型]上述材料能夠說明（C）A.功能越復雜的細胞膜，蛋白質的數量越多B.細胞膜具有保護功能C.細胞膜具有信息交流的功能D.細胞膜可以提高細胞內化學反應速率解析細胞膜上蛋白質種類和數量越多，其功能越復雜，但本題沒有體現(xiàn)，A錯誤；根據題干信息“內皮素拮抗劑可與黑色素細胞膜上的內皮素受體結合，使內皮素失去作用”可知，內皮素只有與細胞膜上相應的受體結合后才能發(fā)揮作用，細胞膜上的受體與相應的信號分子通過識別和結合來完成信息傳遞的過程，體現(xiàn)的是細胞膜的信息交流功能，B錯誤、C正確；細胞膜不具有提高細胞內化學反應速率的功能，且題干中也沒有涉及細胞內化學反應速率的內容，D錯誤。3.[2024邯鄲一調]納米藥物載體是一種高分子材料。以納米顆粒作為藥物載體，包裹或吸附藥物形成的實心球體，通過靶向分子與細胞表面特異性受體結合，可經過胞吞作用進入細胞，實現(xiàn)靶向藥物輸送。目前重要的納米藥物載體有白蛋白納米粒、納米脂質體（主要由磷脂分子形成）等。下列說法錯誤的是（B）A.靶向藥物輸送過程能體現(xiàn)細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能B.白蛋白納米粒中白蛋白載體上往往需結合一種ATP水解酶C.納米脂質體選擇透過性低于細胞膜，原因是缺少轉運蛋白D.已知磷脂在血液中降解緩慢，推斷納米脂質體載藥可使藥物在機體保留更長時間，充分發(fā)揮治療作用解析靶向藥物通過靶向分子與細胞表面特異性受體結合而進入細胞，實現(xiàn)靶向藥物輸送，該過程體現(xiàn)了細胞膜具有進行細胞間信息交流的功能，A正確；藥物通過胞吞進入細胞，需要消耗細胞內的ATP，白蛋白納米粒中白蛋白載體的作用是包裹或吸附藥物，其上不需要結合ATP水解酶，B錯誤；納米脂質體的主要成分是磷脂分子，沒有轉運蛋白，其選擇透過性低于細胞膜是因為細胞膜上有轉運蛋白，增強了細胞膜的選擇透過性，C正確；磷脂在血液中降解緩慢，故可推斷納米脂質體載藥可使藥物在機體保留更長時間，充分發(fā)揮治療