1、第3章 细胞的基本结构 第1节 细胞膜系统的边界 第3节 细胞核系统的控制中心 考纲 考情 三年11考 高考指数：1.细胞膜系统的结构和功能 2.细胞核的结构和功能 三年 考题 2014年(3考)：新课标全国卷T1，新课标全国卷T1，福建T4 2013年(6考)：山东T1，江苏T2、T29，北京T1，天津T1，安徽T1 2012年(2考)：山东T24，广东T1 考情 播报 1.考查内容：细胞膜的组成、结构、功能，细胞核的结构、功能。2.考查方式：细胞膜的成分常常结合组成细胞的分子进行综合考查；以细胞核结构模式图为载体，综合考查细胞核各部分的结构和功能；通过实验设计与分析考查细胞膜的组成。3.考
2、查题型：选择题和非选择题都比较常见，而且多是中档题。【知识梳理】一、细胞膜的成分和功能 1.细胞膜的制备：(1)实验原理：细胞_ 获得细胞膜。(2)材料：人和其他哺乳动物_。(3)选材原因。无_和众多的_，易制得纯净的细胞膜。无_，细胞易吸水涨破。吸水涨破 成熟的红细胞 细胞核 细胞器 细胞壁 2.细胞膜的成分：成分 所占比例 在细胞膜中的作用 脂质 约50%其中_构成细胞膜的基本支架 蛋白质 约40%功能越复杂的细胞膜，_ 越多 糖类 2%10%与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成_ _，与_等作用有关 磷脂 蛋白质的种类和数量 糖蛋 白、糖脂 细胞识别 3.功能：(1)将细胞与_分隔开，保障
3、细胞_的相对稳定。(2)控制物质_，如图：外界环境 内部环境 进出细胞(3)进行细胞间的信息交流。通过分泌的化学物质(如激素、神经递质)传递信息，如图：通过_直接接触(如精子和卵细胞)传递信息，如图：细胞膜 通过_传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝，如图：细胞通道 二、细胞核的结构和功能 1.细胞核的结构(据图填空)：(1)填写图中结构名称。_；_；_；_。核膜 染色质 核仁 核孔(2)写出图中结构的相应功能。的功能：把_物质与细胞质分开。的功能：是_的主要载体。的功能：与某种_的合成以及_的形成有关。的功能：实现核质之间频繁的_和_。2.细胞核的功能：(1)_，是遗传物质储存和复制的主要场所
4、。(2)细胞_的控制中心。核内 DNA RNA 核糖体 物质交换 信息交流 遗传信息库 代谢和遗传【小题快练】1.考题诊断：(1)(2014新课标全国卷T1A)脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要 物质。()【分析】细胞膜中脂质约占50%，蛋白质约占40%，所以脂质和蛋白 质是组成细胞膜的主要物质。(2)(2011福建高考T1D)胰岛素基因转录的场所是细胞核。()【分析】胰岛素基因位于染色体上，在细胞核里进行转录。2.易错诊断：(1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。()【分析】同一生物体不同组织的细胞功能不同，所以细胞膜中蛋白 质的种类和数量也会有所不同。(2)在组成细胞膜的脂质中，胆固
5、醇最丰富。()【分析】在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富。(3)核仁与核糖体的形成有关。()【分析】核仁与组成核糖体的rRNA的合成有关。(4)细胞核与细胞的分裂和分化有关。()【分析】细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，控制着细胞的分裂 和分化。3.教材研习：(1)(必修1 P41左上图改编)下图是制备纯净细胞膜的流程，以下说法正确的是()A.图示显示红细胞在浓盐水中涨破 B.人的红细胞无核糖体，因而无蛋白质 C.红细胞涨破后，需经离心才能获得细胞膜 D.红细胞涨破后，无法用光镜观察到【解析】选C。应把红细胞放入蒸馏水中涨破，若在浓盐水中会失水皱缩；人成熟的红细胞虽无核糖体，但含有血红蛋白；红细
6、胞涨破后，需经离心把血红蛋白与细胞膜分开，才能获得细胞膜；红细胞涨破后称为血影，在光镜下可以观察到。(2)(必修1 P56技能训练改编)一位生物学家做了这样的实验。他研究了100个细胞，把每个细胞都分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核。所有的细胞都放在一定的条件下培养。他得到下面实验数据，据此不能得出的结论是()表1 时间(d)1 2 3 4 细胞无核部分的存活个数 81 62 20 0 表2 时间(d)1 2 3 4 10 30 细胞有核部分的存活个数 79 78 77 74 67 65 A.细胞无核也能存活，说明细胞的死活与细胞核无关 B.有细胞核的细胞随培养的进行大部分能存活
7、 C.没有细胞核，细胞的生命活动就不能正常进行 D.表2中有细胞死亡，可能是细胞的正常凋亡或人为因素对细胞造成了伤害致死【解析】选A。无核的细胞原有的营养物质消耗完，很快就会死亡；有细胞核的细胞大部分能存活；细胞核是细胞代谢的控制中心，没有细胞核，细胞的生命活动就不能进行；表2也有细胞死亡，可能是细胞的正常凋亡或人为因素造成的。4.关于细胞膜的叙述，正确的是()A.在细胞膜的成分中，糖类最少 B.在癌变的过程中，细胞膜的成分无变化 C.将细胞与外界环境隔开的是细胞壁 D.细胞膜上分布有大量的核糖体【解析】选A。在细胞膜的成分中，糖类仅占2%10%，含量最少；在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变
8、，如产生甲胎蛋白等；细胞膜将细胞与外界环境隔开，细胞壁是全透性的；细胞膜上无核糖体。5.下列各种生理现象中，没有直接涉及细胞间信息交流的是()A.精子与卵细胞的结合 B.高等植物细胞间通过胞间连丝连接 C.吞噬细胞吞噬细菌 D.核糖体上合成分泌蛋白【解析】选D。精子与卵细胞通过细胞膜直接接触传递信息；高等植物细胞间通过胞间连丝的连接传递信息；吞噬细胞吞噬细菌首先要识别细菌，涉及信息交流；核糖体上合成分泌蛋白是在同一细胞内完成的，没有涉及细胞间信息交流。6.下列过程主要与细胞膜的功能有关的是()A.保障细胞内部环境的相对稳定 B.合成与分泌激素 C.红细胞运输氧气 D.激素在血液中的运输【解析】
9、选A。细胞膜的主要功能之一是保障细胞内部环境的相对稳定；细胞膜不能合成激素；红细胞运输氧气是血红蛋白的作用；激素在血液中的运输是血浆的作用。7.核孔是细胞核与细胞质之间进行物质运输的通道。下列物质中，一般不经核孔进行运输的是()A.DNA B.DNA聚合酶 C.RNA D.RNA聚合酶【解析】选A。核孔是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的通道，DNA主要存在于细胞核内，一般不经核孔进入细胞质中。8.一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻的外形是()【解析】选B。细胞核是遗传的控制中心，乙伞藻的形状应与提供细胞核的甲伞藻一样。【速记卡片】1.细胞
10、膜结构和功能的3个“三”：(1)三种成分：脂质、蛋白质、糖类。(2)三个功能：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。(3)信息交流的三种形式：分泌化学物质、通过细胞膜的直接接触、通过细胞间的通道。2.本质相同的两种物质：染色体和染色质都是由DNA和蛋白质组成的，是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。3.细胞核结构和功能的“二、二、四”：二场所遗传物质的复制场所、储存场所。二中心细胞代谢和遗传的控制中心。四结构核膜、核孔、核仁、染色质。考点一 细胞膜的成分、结构、功能 1.成分、结构和功能的关系：2.细胞膜的三大功能：【高考警示】细胞膜成分的两点提醒(1)不同种类的
11、细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中没有。(2)细胞膜的组分是可变的。例如，细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。【考题回访】1.(2013北京高考)下列真核细胞结构与成分对应有误的是()A.细胞膜：脂质、蛋白质、糖类 B.染色体：核糖核酸、蛋白质 C.核糖体：蛋白质、核糖核酸 D.细胞骨架：蛋白质【解析】选B。细胞膜的主要成分为脂质和蛋白质，另外还含有少量糖类；染色体主要由脱氧核糖核酸和蛋白质构成；核糖体由蛋白质和核糖核酸构成；细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。【延伸探究】(1
12、)细胞膜组成成分中没有特异性的是什么？提示：脂质和糖类。(2)核糖体和染色体二者在组成上有哪些异同？提示：二者都含有蛋白质和核酸，但核糖体的核酸是核糖核酸，染色体的核酸则是脱氧核糖核酸。【知识总结】染色体的知识归纳 2.(2015杭州模拟)下列关于细胞膜的组成和功能的叙述，错误的 是()A.动物细胞膜有保护作用 B.细胞膜能将细胞与外界环境分隔开 C.细胞膜都含有磷脂、蛋白质、胆固醇、少量糖类 D.细胞膜能够完成信息交流【解析】选C。动物细胞没有细胞壁，细胞膜在外层，具有保护作用；细胞膜能将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定；胆固醇是动物细胞膜的特有成分，植物细胞膜中不含胆固醇；
13、细胞膜有信息交流的功能。3.(2014新课标全国卷)关于细胞的叙述，错误的是()A.植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用 B.动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关 C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应 D.哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖【解题指南】(1)题干关键词：“胞间连丝”“糖蛋白”“吸能反应”“动物的细胞”。(2)关键知识：植物细胞之间的联系、细胞膜上的糖蛋白的作用、ATP水解的意义、动植物细胞中所含糖类的区别。【解析】选D。胞间连丝是植物细胞特有的通讯连接，是由植物相邻细胞的细胞膜连通形成的通道，具有物质运输的作用；癌细胞膜上的糖蛋白减少，使癌细胞彼此之间的黏
14、着性显著降低，可见动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关；细胞耗能时总是与ATP水解的反应相联系，ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应；蔗糖是植物细胞特有的，乳糖是动物细胞特有的，哺乳动物的细胞能合成乳糖而不能合成蔗糖。4.(2015咸阳模拟)舌可尝鲜、鼻可嗅味，是因为这些感官细胞的细胞膜上分布着一类特殊蛋白质，统称G蛋白偶联受体(GPCR)。据图分析下列相关说法中错误的是()A.信息分子主要是指激素和神经递质 B.GPCR的化学本质是糖蛋白 C.信息分子与GPCR的结合不具有特异性 D.GPCR可将胞外信息传递给G蛋白【解析】选C。信息分子主要是指激素和神经递质，还包括其他一些小分子
15、物质；GPCR是感官细胞的细胞膜上的受体，受体的化学本质是糖蛋白；G蛋白偶联受体GPCR是与G蛋白偶联的一类特殊受体，不同的信息分子与不同的GPCR结合，可以传递不同的感觉、味觉等信号，故信息分子与GPCR的结合具有特异性；G蛋白偶联受体GPCR是贯穿磷脂双分子层的跨膜蛋白，其膜外部分接受信息后，可将信息传给与之偶联的G蛋白，进而引起相应的生理效应。5.(2015许昌模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于图1、图2说法错误的是()A.图1和图2中，B细胞与乙细胞上受体的化学本质都是糖蛋白 B.图2可以表示精子与卵细胞的识别 C.若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环会作用于
16、机体的肝细胞 D.图2中甲细胞的细胞膜上无糖蛋白【解析】选D。细胞膜上受体的化学本质是具有识别作用的糖蛋白；图2表示通过细胞膜的直接接触进行信息交流，可以表示精子与卵细胞的识别；胰岛素的靶细胞几乎是全身各个细胞；活细胞的细胞膜上均具有有识别作用的糖蛋白。【延伸探究】细胞间信息交流的方式除了图1、2之外，还有哪些？举例说明。提示：通过“通道”，如植物细胞通过胞间连丝进行信息交流。【加固训练】1.科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是()A.动物细胞有明确的边界 B.植物细胞有明显的固定形态 C.细胞能够分裂 D.物质进出细胞
17、受到控制【解析】选D。从题目的四个选项分析可知，D项能够体现出细胞膜能控制物质进出细胞的特性；植物细胞具有明显的固定形态是因为具有细胞壁；动植物细胞都有明确的边界；细胞能够分裂不能体现细胞膜的存在。2.一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】选B。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
18、白。考点二 细胞核的结构和功能 结构 特 点 功 能 核膜、核孔 核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着 在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建 核膜具有选择透过性 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 选择性地控制物质出入细胞核，其中大分子物质通过核孔出入细胞 核仁 折光性强，易与其他结构区分 在有丝分裂中周期性地消失和重现 参与某种RNA的合成及核糖体的形成 结构 特 点 功 能 染 色 质 易被碱性染料染成深色 主要由DNA和蛋白质组成 与染色体的关系：染色质 染色体 遗传物质的主要载体【高考警示】有关细胞核的四点提醒(1)染色体和染色质只是形态不同，成分完全相同。
19、(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。(3)细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的中心是细胞质。(4)并非所有的真核细胞都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等。【考题回访】1.(2014全国卷改编)下列有关细胞核的叙述，错误的是()A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分 B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录 C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能 D.核膜的外膜和内膜组成成分相似【解题指南】(1)关键知识：染色质的组成成分和细胞核内的遗传物质DNA的功能，核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细
20、胞核的通道。(2)思维流程：小分子、大分子 核孔。【解析】选C。细胞核中染色质主要是由DNA和蛋白质构成的；细胞核是遗传物质复制和转录的主要场所；分子直径较小的物质可通过核膜，大分子物质(如mRNA)能通过核孔；核膜的外膜和内膜都由蛋白质、脂质、糖类组成。2.(2015唐山模拟)下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是()A.是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B.是合成核糖体、mRNA和蛋白质的场所 C.核孔对物质的运输具有选择性 D.核膜由两层磷脂分子组成，蛋白质、RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核【解题指南】解答本题的关键是：(1)正确识别图中的为染色质，为核仁。(2)明确核孔具
21、有选择透过性。【解析】选C。图中为染色质，由丝状DNA和蛋白质构成；为核仁，其功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，不合成mRNA和蛋白质；核孔对物质的运输具有选择性；核膜为双层生物膜，由4层磷脂分子组成，大分子物质通过核孔完成细胞质与细胞核之间的物质交换。【延伸探究】(1)物质进出细胞核都必须通过图中吗？为什么？提示：不是。核孔是大分子物质出入细胞核的通道，小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。(2)原核细胞具有图中的结构吗？提示：图中为染色质，为核仁，这是原核细胞所不具备的，只有真核细胞才具有。3.(2015朔州模拟)甲图为细胞核结构模式图，亲核蛋白需通过核孔进入细
22、胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题：(1)甲图中4由 层生物膜组成，主要成分有 。(2)细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，这些功能和结构与 (填数字)有关。(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道，在细胞内具有重要的功能。细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞，其核孔数目 。(4)从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其 部决定，(填“消耗”或“不消耗”)能量。【解析】(1)图中4表示核膜，由内外2层生物膜构成；构成生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。(2)图中3表示染色质，是遗传物质的主要载体；结构1表示核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成
23、有关。(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道，细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞，核质之间物质交换频繁，其核孔数目较多。(4)由乙图分析可知，放射性头部不能进入细胞核，放射性尾部能进入细胞核，说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。答案：(1)2 蛋白质和脂质(2)3(3)较多(4)尾 消耗【加固训练】1.如图表示再生能力很强的原生动物喇叭虫，将它切成三截(图中a.纤毛，b.大核，c.根部)，能再生成喇叭虫的是()A.B.C.D.【解析】选B。细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，因此具有细胞核的部分具有再生能力。2.下列几种细胞中核仁相对较小的是()A.胰腺细胞 B.肿瘤细胞 C.神经细
24、胞 D.胚胎细胞【解析】选C。核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关，而核糖体是合成蛋白质的场所，选项中的神经细胞合成的蛋白质最少。3.下列不能体现细胞的结构与功能相适应的是()A.代谢旺盛的细胞中核孔数目相对较多 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.核糖体合成蛋白质的模板mRNA，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的【解析】选D。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，从而使膜表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
25、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。4.(2015福州模拟)下列关于细胞核的叙述正确的是()A.真核细胞的细胞核核膜上附着有多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行 B.在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体 C.真核细胞的核膜上有核孔，允许大分子物质自由进出细胞核 D.原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别【解析】选A。许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为多种
26、酶提供了附着位点；在电镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到核膜、核仁，但看不到染色体，只有丝状的染色质；真核细胞的核膜上有核孔，RNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质，并不允许大分子物质自由进出细胞核；原核细胞没有核膜、核仁，只有拟核，即裸露的DNA。5.(2015上饶模拟)下列有关细胞核的叙述，正确的是()A.是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化 B.是由2层磷脂分子组成的 C.RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核 D.是DNA储存的场所【解析】选A。图中分别是染色质和染色体，均是主要由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化；是核膜，为双层膜，由4层磷脂分子组成；大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA(脱氧核糖核酸)不能出细胞核；是核仁，它与核糖体的形成以及某种RNA的合成有关。