【高考生物一轮复习课件】必修1 第3章 第1、3节 细胞膜的结构和功能、细胞核的结构和功能(共48张PPT)

(共48张PPT)
必修一 分子与细胞
第3章　细胞的基本结构
2025年高考一轮总复习
第1、3 节 细胞膜的结构和功能、
细胞核的结构和功能
考点一 细胞膜的功能和成分
细胞
1.细胞膜的功能(也称质膜，是细胞的边界)。
(1)将________与外界环境分隔开。
(2)控制________________。
(3)进行___________________。
物质进出细胞
细胞间的信息交流
实
验
一 实验方法 欧文顿用 500 多种化学物质对___________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，不容易穿过细胞膜
实验结论 推测细胞膜是由________组成的
2.细胞膜的成分。
植物细胞
容易穿过细胞膜
脂质
(1)对细胞膜成分的探索。
实
验
二 实验目的 确定细胞膜中脂质成分的类型
实验方法 利用____________的成熟红细胞，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___________________，其中
磷脂含量最多
(续表)
哺乳动物
磷脂和胆固醇
实
验
三 实验方法 荷兰科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞
中提取脂质
实验现象 在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层
的面积恰为红细胞表面积的 2 倍
实验结论 推测细胞膜的磷脂分子排列为连续的两层
(续表)
实
验
四 实验目的 英国学者丹尼利和戴维森研究______________
实验现象 发现细胞的表面张力明显低于_____________的表
面张力(人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质
成分，则表面张力会________)
实验结论 推测___________________________
(续表)
细胞膜可能还附有蛋白质
细胞膜的张力
油—水界面
降低
(2)细胞膜的成分。
磷脂
蛋白质
外侧
脂质
3.细胞膜的结构。
(1)生物膜结构的探索历程。
蛋白质—脂质—
蛋白质
蛋白质
①结构特点。
一定的流动性
②结构模型(流动镶嵌模型)。
Na＋的排出等。
(3)功能特点：______________。
选择透过性
可以通过
①表现：水分子、被选择的离子和小分子__________，大分
子、不被选择的离子和小分子__________。
不能通过
②原因：遗传性―→结构基础：_________________________
_______________________―→选择性。
转运蛋白种类、数量或转
运蛋白空间结构的变化
④影响因素。内因：膜上蛋白质的种类和数量不同；外因：
温度、pH、O2 浓度等。
③实例：植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和
考点二 细胞核的结构和功能
1.细胞核的功能探究。
(1)黑白美西螈核移植实验。
①实验过程。
②实验结论：__________________________________。
③实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核
移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照，增强实验的
说服力。
美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制
(2)蝾螈受精卵横缢实验。
①实验过程。
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
②实验结论：______________________________________。
③实验分析：该实验既有相互对照(无核与有核对照)，又有自
身前后对照(对无核者重新挤入核)。
(3)变形虫切割实验。
①实验过程。
变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反
②实验结论：________________________________________
__________________________。
③实验分析：该实验既有相互对照(无核与有核对照)，又有自
身前后对照(进行核移植)。
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：___________________________________。证明
细胞核是遗传的控制中心。
④实验分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，
从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
2.细胞核的结构与功能。
(1)结构。
遗传信
代谢和遗传
(2)功能：①是遗传物质储存和复制的主要场所，是_________
______；②是细胞________________的控制中心。
DNA 和蛋白质
DNA
某种 RNA
息库
(1)核膜和核孔都具有选择性。
核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如
细胞核中的 DNA 就不能通过核孔进入细胞质。小分子物质进出细
胞核是通过跨膜运输实现的，而不通过核孔。
(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)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的。
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、
蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
【基础测评】
1.易错诊断
(1)用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标
记膜蛋白。(
)
(2)细胞膜内部是磷脂分子的疏水端，水分子不能自由通过。
(
)
(3)细胞产生的激素与靶细胞上相应受体结合可实现细胞间的
信息传递。(
)
(4)哺乳动物成熟红细胞中的核孔数量少，因此该细胞核质间
信息交流较弱。(
)
(5)核仁中的遗传物质控制着细胞的代谢和遗传。(
)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
(5)×
选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型
A 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体
B 位于靶细胞膜，识别并结合激素 载体
C 位于类囊体薄膜，催化 ATP 合成 酶
D 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原
2.生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜
)
蛋白功能，对其类型判断错误的是(
答案：B
3.胞间连丝常见于某些高等植物细胞之
间。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网
膜的插入而形成的，其结构如图。下列说法错
误的是(
)
A.胞间连丝是细胞间物质运输和信息交流通道
B.相邻植物细胞间的胞间连丝是可以流动的
C.胞间连丝主要的化学成分是纤维素和果胶
D.胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成结构上的联系
答案：C
4.(2022 年广东高考)拟南芥 HPR1 蛋白定位于细胞核孔结构，
功能是协助 mRNA 转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的
突变型细胞中，有更多 mRNA 分布于(
)
B.细胞质
D.细胞膜
A.细胞核
C.高尔基体
答案：A
考向 1 细胞膜的结构和功能分析
)
[典例 1](2022 年河北高考)关于细胞膜的叙述，错误的是(
A.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
B.细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输
C.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
D.细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
解析：细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，
如囊泡运输蛋白质，A 正确。在细胞膜上，有蛋白质起载体作用，
参与运输过程，协助离子跨膜运输，B 正确。蛋白质在细胞膜上
的位置有三种，镶在磷脂双分子层表面、嵌入磷脂双分子层、贯
穿于磷脂双分子层，并不是均匀地分散在脂质中，C 错误。细胞
膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的
识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D 正确。
答案：C
四种常考的“膜蛋白”
(1)受体蛋白：信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。
(2)转运蛋白：协助跨膜运输(载体蛋白和通道蛋白)。
(3)具催化作用的酶：如好氧型细菌的细胞膜上可附着与有氧
呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还存在 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(如精卵细
胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。
【考向集训】
1.(2023 年广东联考)荣归广东深圳的青年科学家颜宁攻克了
膜蛋白研究领域 50 年不解的科学难题，在人类治疗癌症与糖尿病
的征程中迈出了关键的一步。下列有关说法错误的是(
)
A.生物膜功能不同主要与蛋白质的种类和数量有关
B.细胞膜上的蛋白质具有运输、识别和催化等功能
C.叶绿体内膜上含有催化合成 NADPH 和 ATP 的酶
D.物质通过胞吞和胞吐进出细胞的过程需要膜蛋白参与
解析：生物膜的功能主要与蛋白质的种类和数量有关，蛋白
质是生物膜功能的主要承担者，A 正确。细胞膜上的蛋白质具有
运输(如通道蛋白)、识别(糖蛋白)和催化(ATP 水解酶)等功能，B
正确。叶绿体内膜上不含催化合成NADPH和ATP(光反应的产物)
的酶，这些酶分布在类囊体薄膜上， C 错误。 物质通过胞吞和
胞吐过程进出细胞需要细胞膜上蛋白质的识别作用，因此需要膜
蛋白的参与，D 正确。
答案：C
考向 2 与细胞膜有关的实验探究
[典例 2](2023 年山东济南入学考试)学者用荧光染料对细胞膜
上某些分子进行处理，并使膜发出荧光，再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。一段时间后，
该漂白区域荧光逐渐恢复，如图 1。检测被激光照射的区域荧光强
度随时间的变化，绘制得到荧光漂白恢复曲线，如图 2。回答下列
问题。
图 1
图 2
(1)细胞膜以__________为基本支架，此外还含有蛋白质等成
分，实验中通常对膜蛋白进行荧光标记。
(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复，推测其可能的原因：
①被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会______
_________；②被漂白区域内外的细胞膜成分分子______________
_______________。
(3)研究发现，如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇，使膜
结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解，漂白区域荧光恢复所
需的时间缩短，说明胆固醇对组成细胞膜成分分子的运动具有
________(填“促进”或“限制”)作用，该结果________(填“支
持”或“不支持”)推测②。此项研究说明细胞膜具有________性。
(4)最终漂白区域恢复的荧光强度比初始强度低，推测可能的
原因：①荧光染料的荧光强度会随着时间流逝自主__________；
②漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于__________ 的状
态。若要证明推测①的成立，可以设计一个对照组，该组用荧光
染料对细胞膜进行相同的处理，再对细胞膜上某一区域进行高强
度激光照射，同时______________________________，预期结果
是____________________________________。
解析：(1)细胞膜以磷脂双分子层为基本支架，此外还含有蛋
白质和糖类等成分。(2)细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复，可
能的原因有，①被漂白区域内细胞膜成分分子上带有的荧光染料
的荧光会自行恢复；②细胞膜具有一定的流动性，被漂白区域内
外的细胞膜成分分子发生了位置互换。(3)去除细胞膜中的胆固醇，
使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解，则蛋白质分子运
动加快，漂白区域荧光恢复所需的时间缩短，这说明胆固醇对膜
中分子的运动具有限制作用，该结果支持推测②，此项研究结果
说明细胞膜具有一定的流动性。(4)漂白区域最终恢复的荧光强度
比初始强度低，可能是因为随着时间流逝，荧光染料的荧光强度
会自主下降，或漂白区域外某些被荧光染料标记的分子处于静止
状态。为证明推测①的成立，对照组细胞膜用荧光染料进行相同
处理后，应对细胞膜上的某一区域用高强度激光照射，同时限制
细胞膜上分子的运动，预期结果是漂白区域最终恢复的荧光强度
比初始强度低。
答案：(1)磷脂双分子层
(2)自行恢复　位置互换
(3)限制　支持　流动
(4)下降
静止
限制细胞膜上分子的运动
漂白区域最终恢
复的荧光强度比初始强度低
【考向集训】
2.(2023 年山东济南三模)在分别用红色荧光和绿色荧光标记
的人、小鼠细胞融合实验中，当两种荧光分布均匀后继续观察，
会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的某些部位(成斑现象)。在
细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物细胞松弛素，膜蛋白流动性
大大增加。下列叙述错误的是(
)
A.降低实验温度，红色荧光和绿色荧光混合均匀所用的时间
可能会延长
B.在细胞中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性
C.成斑现象进一步证明了膜蛋白的流动性
D.膜蛋白与细胞内细胞骨架结合导致流动性增强
解析：该实验中用红色荧光和绿色荧光分别标记人、小鼠细胞
表面的蛋白质分子，由于温度会影响物质的运动，所以降低实验
温度，蛋白质运动的慢，红色荧光和绿色荧光混合均匀所需时间
可能会延长，A 正确。由于某些膜蛋白参与物质的主动运输、胞
吞、胞吐，这些过程都需要消耗细胞呼吸提供的能量，所以细胞
中加入呼吸抑制剂会影响某些膜蛋白的流动性，B 正确。两种荧
光分布均匀后再观察，会发现荧光重新排布，聚集在细胞表面的
某些部位(成斑现象)，这进一步说明了膜蛋白是可以运动的，具有
流动性，C 正确。细胞中加入阻断细胞骨架形成的药物细胞松弛
素，膜蛋白流动性大大增加。所以膜蛋白与细胞骨架结合会导致
膜蛋白流动性降低，D 错误。
答案：D
考向 3 细胞核的结构与功能
[典例 3](2022 年海南高考)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之
一。研究表明，Cofilin-1 是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，
介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1 缺失可导致肌动蛋白结构和
功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列
有关叙述错误的是(
)
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.编码 Cofilin-1 的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin-1 缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的
能力
D.Cofilin-1 缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
解析：核孔具有选择透过性，肌动蛋白不能通过核孔自由进
出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin-1 的介导，A 错误。
编码 Cofilin-1 的基因不表达，Cofilin-1 缺失，可导致肌动蛋白
结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常，
B 正确。Cofilin-1 缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核，从而引
起细胞核变形，可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能
力，C 正确。Cofilin-1 缺失会导致染色质功能异常，染色质上含
有控制细胞代谢的基因，从而影响细胞核控制细胞代谢的能力，
D 正确。
答案：A
【考向集训】
3.(2022 年浙江月考)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确
的是(
)
A.核被膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构，主要与 mRNA 的合成有关
D.染色质由 RNA 和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
解析：核被膜是双层膜结构，可以维持核内环境的相对稳定，
A 错误。核被膜上分布着核孔，核孔复合体可以调控物质进出细
胞核，B 正确。核仁主要与 rRNA 的合成以及核糖体的形成有关，
C 错误。染色质主要由 DNA 和蛋白质组成，是遗传物质的主要
载体，D 错误。
答案：B
谢谢
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