1、第2单元 细胞的基本结构 细胞的物质输入和输出,第1讲 细胞膜和细胞核(含生 物膜的流动镶嵌模型),-3-,1.细胞膜系统的结构和功能()。 2.细胞核的结构和功能()。 3.实验:通过模拟实验探究膜的透性。,-4-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,细胞膜的结构和功能 一、细胞膜的成分和功能 1.细胞膜的制备 (1)材料:人或其他哺乳动物 成熟的红细胞 。 (2)选材原因 无 核膜和众多的细胞器 ,易制得纯净的细胞膜。 无 细胞壁 ,细胞易吸水涨破。 (3)实验原理:利用渗透作用,使红细胞 吸水涨破 ,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。 教材深挖将人的肝细胞中的磷脂全部提取并在水面上铺
2、成单层,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么? 提示:远远超过2倍,因为肝细胞内有多种具有膜的细胞器。,-5-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.细胞膜的成分,-6-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.细胞膜的功能(连一连),教材深挖细胞膜上的蛋白质有哪些功能?试举例说明。 提示:运输作用(如载体蛋白)、催化作用(如细菌细胞膜上与有氧呼吸有关的酶)、识别作用(如受体)等。,-7-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,二、生物膜的流动镶嵌模型 1.生物膜结构的探索历程(连线),-8-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.结构模型,3.结构特点 (1)特点:具有一定
3、的 流动性 。 (2)原因:组成膜的 蛋白质 分子和 磷脂 分子大都是可以运动的。,-9-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数目相同。 ( ) (2)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。( ) (3)细胞膜上的大多数蛋白质分子是可以运动的。 ( ) (4)细胞融合与细胞膜的流动性有关。( ) (5)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。 ( ) (6)细胞膜含有糖脂和糖蛋白。( ),-10-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.下图是动物体内某组织细胞的细胞膜结构模式图,据你所掌握的膜结构特点,请确认哪一项正确?为什么?提示:。磷脂双分子
4、层中,亲水头部位于膜的内表面和外表面,糖蛋白的糖基团位于膜的外表面,故图示正确。 2.你能否列举23个实例说明细胞膜的确是“流动的”而不是“静止的”? 提示:胞吞和胞吐作用、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白和神经递质的分泌等均表明细胞膜具有流动性。,-11-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 细胞膜的组成、结构及特性 1.(2014全国卷)下列关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是( ) A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质 B.当细胞衰老时,其细胞膜的通透性会发生改变 C.甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜 D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的
5、信息传递,答案,解析,-12-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下图表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是 ( )A.细胞膜的基本支架是 B.细胞膜的功能复杂程度主要与有关 C.是静止的,但是运动的,所以细胞膜具有流动性 D.若该膜为人体肝细胞膜,则B侧CO2浓度高于A侧,答案,解析,-13-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 考查细胞膜的功能 3.(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.淋巴运输,突触传递 C.淋
6、巴运输,胞间连丝传递 D.血液运输,细胞间直接接触,答案,解析,-14-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.(2016全国卷)下列有关细胞膜的叙述,正确的是 ( ) A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的 B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同 C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象 D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的,答案,解析,-15-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,5.(2014福建卷)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图示中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( ),答案,解析,-16-
7、,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向3 考查细胞膜的探究实验 6.下列有关细胞膜制备及观察的叙述,正确的是( ) A.家鸡的红细胞是最佳的实验材料 B.若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁 C.制备细胞膜应先利用吸水涨破法,再利用差速离心法获取 D.可以用高倍镜直接观察,答案,解析,-17-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,7.(2017海南卷)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如下表所示。下列叙述错误的是( ) A.甲组的胚发生了氧化还原反应 B.呼吸作用产生的
8、NADH使染料变成红色 C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞 D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果,答案,解析,-18-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.细胞膜成分的鉴定,-19-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.细胞膜控制物质进出功能的验证 (1)染色剂进入实验,-20-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(2)色素透出实验 正常情况下,紫色洋葱细胞、花瓣细胞显现出的颜色都是细胞液中色素分子的颜色。将有颜色的植物组织放入清水中,色素分子不能透出。若用高温、强酸或强碱处理,则可导致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞中透出,外界溶液将呈现色素的颜色
9、。如:,-21-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,细胞核的结构和功能及相关实验探究 1.细胞核的结构,-22-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.细胞核的功能 (1)是遗传物质储存和复制的主要场所,是 遗传信息库 。 (2)是细胞 代谢和遗传 的控制中心。 3.美西螈核移植实验 (1)实验过程(2)实验结论:美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。,-23-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,4.蝾螈受精卵横缢实验 (1)实验过程,(2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 教材深挖在细胞核功能的探究实验中,蝾螈受精卵横缢实验是否遵循对照原则? 提示:遵循,既有相互对
10、照,又有自身前后对照。,-24-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,5.变形虫切割实验 (1)实验过程,(2)实验结论: 变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制 。,-25-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,6.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: 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 。,-26-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,(1)细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质。 ( ) (2)细胞核是mRNA合成和加工的场所。( ) (3)真核细胞染色体主要由核糖核酸和蛋白质组成。 ( ) (4)氨基酸、
11、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜。 ( ) (5)大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。( ) (6)在细胞核内,RNA能够传递和表达遗传信息。 ( ) (7)核孔是生物大分子选择性进出的通道。( ) (8)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。 ( ) (9)所有的真核细胞都有细胞核。( ),-27-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,1.细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心吗? 提示:不是。细胞代谢的主要场所是细胞质基质和细胞器。 2.大量实验证明,凡是无核的细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物成熟的红细胞。人工去掉细胞核的细胞,一般不能存活太久,如变形虫
12、去掉细胞核后,新陈代谢减弱,运动停止,当重新移入核后,又能够恢复生命活动。这些实验说明了什么? 提示:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。,-28-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,3.研究表明,细胞核的核孔数目多少及核仁大小均与细胞代谢旺盛程度有关,据此,请推测下列中哪种细胞核孔数目最少? 胰岛细胞 造血干细胞 效应B细胞(浆细胞) 口腔上皮细胞 唾液腺细胞 提示:。细胞核的核孔是细胞质和细胞核之间物质运输和信息交流的通道,其数目多少与细胞的代谢活动密切相关。唾液腺细胞需合成并分泌唾液淀粉酶,造血干细胞分裂旺盛,胰岛细胞需合成激素,浆细胞需合成抗体,它们均需要较多核孔。口腔上皮细胞主要
13、起保护作用,在5种细胞中代谢最慢。,-29-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向1 细胞核的结构 1.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.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象,答案,解析,-30-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,2.下图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是( )A.图中和的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密 B.图中为核孔,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
14、内的被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行 D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心,答案,解析,-31-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,考向2 细胞核功能的探究实验 3.核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是( )A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定 B.亲核蛋白进入细胞核不需要载体 C.亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量 D.亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同,答案,解析,-32-,核心梳理,提能探究,考向感悟,归纳总结,有关细胞核结构的6个容易忽视的问题 (1)核孔的数目、
15、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中,核孔数目多,核仁较大。 (2)染色体和染色质形态不同,而成分完全相同。 (3)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。 (4)细胞核是细胞代谢的控制中心,而不是细胞代谢中心,细胞代谢中心是细胞质基质和细胞器。 (5)物质进出细胞核不都通过核孔。 (6)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。,-33-,通关记,通关辨,通关练,1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。细胞膜表面的糖蛋白与细胞的识别作用有关。 2
16、.细胞的边界是细胞膜。细胞膜并不仅仅是把细胞内外环境隔开,活细胞的细胞膜还具有控制物质进出、实现细胞间信息交流等功能。 3.细胞膜的功能特性是选择透过性:这种膜可以让水分子自由通过,细胞选择吸收的离子和小分子(如氨基酸、葡萄糖)也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子(如mRNA、蛋白质、核酸)则不能通过。 4.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,如变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成依赖的是细胞膜的流动性。,-34-,通关记,通关辨,通关练,5.植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护作用。 6.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DN
17、A是遗传信息的载体。 7.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。,-35-,通关记,通关辨,通关练,1.辨析细胞膜的结构特点与功能特性,-36-,通关记,通关辨,通关练,-37-,通关记,通关辨,通关练,2.易错辨析 (1)只有细胞膜外侧含糖蛋白 糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧,不存在于细胞膜内侧。所以糖蛋白可用于判定细胞膜膜内外。 (2)核孔是具有选择性的通道 核孔并非是一个简单的通道,而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构,对进出核孔的物质具有严格调控作用。物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核的通道(如蛋白质、RNA等)。 (3)细胞膜的结构特点与功能特性
18、易混淆 细胞膜的结构特点(流动性)功能特性(选择透过性),很多题目设计故意混淆,要注意。,-38-,通关记,通关辨,通关练,(4)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。,-39-,通关记,通关辨,通关练,1.(2018辽宁六校协作体期初考试)下图表示变形虫的切割和核移植实验。该实验不能得出的结论是( )A.细胞核是遗传物质储存和复制的场所 B.细胞核是细胞新陈代谢活动的控制中心 C.细胞核和细胞质相互依存,相互影响 D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础,答案,解析,-40-,通关记,通关辨,通关练,2.下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述,错误的是( ) A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的 B.选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性 C.细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性 D.钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性,答案,解析,-41-,通关记,通关辨,通关练,3.下图为某生物的细胞核及相关结构示意图。下列叙述错误的是( )A.该生物为动物或低等植物 B.核孔是大分子物质进出的通道,具有选择性 C.染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA分子的双螺旋结构也随之解旋 D.细胞骨架能维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性,答案,解析,
