【细胞膜和细胞核——系统的边界和控制中心】
细胞膜是细胞的重要组成部分，它不仅是细胞的物理边界，还参与物质的运输、信息的传递以及细胞识别等生物学过程。细胞膜主要由脂质（主要是磷脂）、蛋白质和少量糖类构成。磷脂双分子层构成了膜的基础，蛋白质则镶嵌在脂质层中，有的蛋白质负责物质的转运，如图1所示，有的具有酶活性，催化膜表面的代谢反应（图2），还有的蛋白质作为受体，接受并传递化学信息（图3）。细胞膜的这种复杂结构使其具有选择透过性，能够控制物质进出细胞。
细胞核则是细胞的遗传和代谢控制中心。它包含DNA，负责储存遗传信息，并通过RNA转录和蛋白质合成来表达这些信息。细胞核由核膜构成，核膜上有核孔，允许某些大分子如mRNA和蛋白质进出。细胞核的核仁则与核糖体的形成有关。衰老细胞的细胞核特征之一是体积增大，染色质收缩，这反映了细胞功能的减退。
细胞的形态和功能与其膜结构的差异密切相关。例如，肝细胞（甲）的内质网和线粒体丰富，表明其在物质代谢中的重要作用，而胰腺外分泌细胞（乙）则可能有更多的高尔基体，适应其分泌功能。不同细胞膜结构的差异并不取决于基因的不同，而是基因选择性表达的结果。
对于实验技术，鉴定DNA通常使用二苯胺试剂，但在某些情况下，甲基绿也可以用于染色显示DNA。人工诱导多倍体时，低温处理和秋水仙素都能抑制纺锤体的形成，导致染色体加倍。然而，观察线粒体时，不能用嫩而薄的藓叶代替口腔上皮细胞，因为藓叶细胞含有叶绿体，会干扰线粒体的观察。在制备纯净细胞膜的实验中，由于哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，常被用来替代其他细胞，如鸡的红细胞。
细胞膜上的蛋白质（膜蛋白）有多种功能，包括转运物质、传递信号、作为酶活性位点等，且其功能具有特异性。细胞核的完整性对细胞至关重要，不仅因为它储存遗传信息，还因为它能控制基因的表达，使得基因的转录和翻译过程在时间和空间上得以分离，以保证细胞的正常生理活动。细胞核和细胞质之间的物质交换主要通过核孔进行，而分泌到细胞外的蛋白质则先在糙面内质网上以囊泡的形式运输至细胞膜，最终释放到细胞外。细胞膜上的离子通道蛋白则负责维持细胞内外离子浓度的平衡。
细胞膜和细胞核在细胞的生命活动中起着核心作用，它们的结构和功能是细胞生物学的基础知识，对于理解细胞的工作原理至关重要。无论是高考复习还是日常学习，掌握这些知识点都是至关重要的。
