喵喵 | 3-1 细胞结构-细胞膜和细胞核

1️⃣细胞膜

1. 细胞膜的功能

• 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
• 通过体液把信号分子传递给靶细胞：如激素调节
• 通过细胞膜直接接触：如精卵识别
• 相邻细胞形成通道：如植物细胞之间的胞间连丝

2. 细胞膜的结构

（1）探究历程

欧文顿

• 溶于脂质的物质容易穿过细胞膜
• 相似相容原理
• 膜是由脂质组成的

膜的分离实验

• 膜的脂质有磷脂和胆固醇

荷兰科学家戈特和格伦德尔

• 提取脂质在空气与水的界面上铺展，单分子层为红细胞表面积两倍
• 细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

丹妮利和戴维森

• 细胞膜的张力明显低于油水表面张力
• 推测细胞膜表面还有蛋白质

细胞膜成分分析

• 主要由脂质和蛋白质组成

罗伯特森

• 电镜下看到暗-亮-暗结构
• 细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成

荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验

• 红色和绿色荧光均匀分布
• 细胞膜具有流动性

辛格和尼科尔森

• 提出生物膜的流动镶嵌模型

（2）流动镶嵌模型

①内容

细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过。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中。细胞膜具有流动性，主要表现为构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由运动，膜中的蛋白质大多可以运动。

②特点

• 结构特点：具有一定的流动性
• 功能特点：具有选择透过性

③糖被

• 定义：细胞膜外表面与蛋白质和脂类结合的糖类分子
• 功能：识别、信息传递

注意：细胞膜的流动性主要受温度影响。适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增大，但温度高出一定范围，会导致膜被破坏。

3. 植物细胞的细胞壁

（1）化学组成：主要是纤维素和果胶。

（2）主要功能：对植物细胞有支持和保护作用。

易错拓展

1. 植物细胞的细胞壁是完全通透的，不能控制物质的进出，故不是细胞的边界。
2. 细胞膜上受体的本质是糖蛋白，受体可特异性识别和结合信号分子。
3. 一些小分子或者脂溶性信号分子的受体在细胞内，如性激素（属于固醇类激素）和甲状腺激素的受体在细胞内。
4. 细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必须的，比如有些激素受体在细胞内，而不是细胞膜上；高等植物细胞有胞间连丝的结构，也不需要膜上受体。

考点Ⅰ细胞膜的结构

【例1】（2023·海南卷）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。

下列有关叙述错误的是

A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性

B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关

C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象【哺乳动物红细胞没有细胞器】

D. 表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单【蛋白质的含量跟功能呈正相关】

【例2】（2022·江苏卷）下列各组元素中，大量参与组成线粒体内膜的是

A. O、P、N

B. C、N、Si

C. S、P、Ca

D. N、P、Na

【例3】（2019·浙江卷）质膜的流动镶嵌模型如图所示，①~④表示其中的物质。下列叙述正确的是

A. ①在质膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关

B. ②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关【核糖体的形成跟核仁相关】

C. ③分布于质膜中，能催化质膜中发生的生化反应【③是胆固醇，但是只有酶催化反应】

D. ④有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞✓

考点Ⅱ细胞膜的功能

【例4】（2022·河北卷）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【如高尔基体膜】

B. 细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输【如Na⁺通道】

C. 细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中【不均匀】

D. 细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流

【例5】（2017·全国卷）细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于

A. 血液运输，突触传递

B. 血液运输，细胞间直接接触✓【激素通过血液循环运到靶细胞作用在乳腺细胞】

C. 淋巴运输，胞间连丝传递

D. 淋巴运输，突触传递

【例6】（2018·天津卷）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

• B：受体

2️⃣细胞核

1. 细胞核功能的实验探究

（1）美西螈细胞核移植

结论：美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。

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形成重组细胞进行培养作为对照。

（2）嵘螈受精卵横缢

结论：蝶螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。

分析：该实验既有相互对照（无核与有核），又有自身对照（对无核部分重新挤入核）。

（3）变形虫切割实验

结论：变形虫的各种生命活动受细胞核控制。

分析：该实验既有相互对照（无核与有核），又有自身对照（进行核移植）。

（4）伞藻嫁接与核移植

结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。

分析：伞藻嫁接实验只能证明假根决定了“帽”的形状，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。

2. 细胞核的结构和功能

功能

• 遗传信息库
• 细胞代谢和遗传的控制中心

结构

• 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
• 染色质
• 主要组成成分：DNA+蛋白质
• 与染色体是同一种物质的不同存在形式
• 核仁：与rRNA的合成以及核糖体的形成有关
• 核孔：实现核质之间的物质交换和信息交流

注意：

①核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。

②代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细胞与胰岛B细胞相比，核孔的数目少，核仁体积小。

考点Ⅰ细胞核

【例1】（2022·海南卷）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

【例2】（2022·浙江卷）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【双层膜】

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【rDNA】

D. 染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体【DNA和蛋白质】

【例3】（2021·河北卷）关于细胞核的叙述，错误的是

A. 有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现

B. 蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛

C. 许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核

D. 细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出【线粒体和叶绿体中DNA转录会生成RNA】

【例4】（2019·全国卷）下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是

A. 细胞中的染色质存在于细胞核中

B. 细胞核是遗传信息转录和翻译的场所【翻译在核糖体上】

C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心

D. 细胞核内遗传物质的合成需要能量

【例5】如图为细胞核及其周围部分结构的示意图，下列说法错误的是

【①内质网；②核孔；③染色质；④核仁；⑤核膜】

A. ①和⑤的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密

B. ②为核孔，通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换，还可以实现信息交流

C. 若该细胞核内的④被破坏，该细胞内蛋白质的合成将受影响

D. 细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的中心【细胞代谢的控制中心】