全国通用2020届高考生物优选大一轮复习第2单元细胞的结构与物质的运输第5讲细胞膜与细胞核课件.ppt

,考点互动探究教师备用习题,考试说明,1.细胞膜系统的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。,考点一细胞膜的结构和功能,知识梳理,1.细胞膜的制备图2-5-1,成熟的红细胞,细胞核,细胞器,细胞壁,2.细胞膜的成分图2-5-2,磷脂,糖类,3.对生物膜结构的探索历程(连线)实例(实验)结论(假说)将膜分离提纯,并进行化学分析脂溶性物质更易通过细胞膜电镜下细胞膜呈清晰的暗亮暗三层结构将红细胞膜中的脂质铺成单分子层后的面积是红细胞表面积的2倍,a.膜是由脂质组成的b.膜的主要成分是脂质和蛋白质c.细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层d.生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成,实例(实验)结论(假说)人鼠细胞融合实验1972年不断观察及实验数据分析,e.提出生物膜的流动镶嵌模型f.细胞膜具有流动性,答案badcfe,4.细胞膜的流动镶嵌模型(1)模式图图2-5-3,糖蛋白,磷脂双分子层,蛋白质,(2)结构特点:具有一定的流动性的原因是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。(3)功能特性:。,选择透过性,5.植物细胞壁图2-5-4,纤维素,高尔基体,支持和保护,(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。()(2)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。()(3)构成细胞膜的磷脂分子是不断运动的,而蛋白质是静止不动的。()(4)糖类在细胞膜上以糖脂和糖蛋白的形式存在,且糖蛋白只分布在膜外侧。()(5)磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层。()(6)细胞间进行信息交流都是通过细胞膜上的受体完成的。()(7)各种膜所含蛋白质与脂质的比例与膜的功能有关。()(8)吞噬细胞的吞噬作用体现了细胞膜的功能特点。(),正误辨析,答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),解析(1)脂肪不是生物膜的成分。(2)不同细胞细胞膜的基本成分都是脂质、蛋白质和少量糖类。(3)构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。(5)磷脂双分子层中亲水性的头部在外侧,疏水性尾部在内侧,疏水性尾部相对排列。(6)植物相邻细胞之间通过胞间连丝进行信息交流。(8)吞噬细胞的吞噬作用体现了细胞膜的流动性,即细胞膜的结构特点。,教材拾遗必修1P41某血液化验报告单上甲胎蛋白、癌胚抗原的检测指标超出正常值,患者体内可能出现,需要进一步检查确定。,癌细胞,1.利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系图2-5-5,核心讲解,(1)不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。(2)细胞膜的组分并不是不可变的,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。(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,二者都与细胞识别作用有关。(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链的位置是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。,2.细胞膜的三大功能图2-5-6,3.细胞膜的结构特点和功能特性的比较,命题角度1考查细胞膜的组成、结构及功能1.下列有关细胞膜的叙述错误的是()A.磷脂双分子层可以体现细胞膜的选择透过性B.能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜C.细胞膜具有物质运输、信息传递等功能D.细胞膜两侧的离子浓度差是通过被动运输实现的,对点训练,答案D,解析脂溶性小分子物质可以优先通过磷脂双分子层,磷脂双分子层与细胞膜的选择透过性有关,A正确;细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,因此能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜,B正确;细胞膜具有控制物质进出细胞和进行细胞间信息交流的功能,C正确;细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,D错误。,2.图2-5-7中甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图,下列有关描述错误的是()图2-5-7,A.图甲中的共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境B.图乙分子具有识别的作用C.图甲中与细胞的选择吸收有关,可作为气味分子的受体并完成信息的传递D.将图乙平展在水面上,a部分与水面接触,答案B,解析图甲中表示多糖,表示蛋白质,表示磷脂双分子层;图乙中a是亲水性头部,b是疏水性尾部。共同构成了细胞膜,为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境;细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,磷脂分子无此功能。,题后归纳4种常考的“膜蛋白”及其功能(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白:糖蛋白。(2)膜载体蛋白:膜上用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)具催化作用的酶:如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在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(如精卵间的识别,免疫细胞对抗原的特异性识别等)。,命题角度2考查细胞膜的流动性和选择透过性3.生物膜在生命活动过程中发挥着非常重要的作用。如图2-5-8所示的过程中,相关叙述错误的是()图2-5-8,A.说明细胞膜有信息传递功能B.说明细胞膜具有一定的流动性C.图中所示细胞膜的识别功能依赖于膜上的载体蛋白D.说明细胞膜具有物质运输功能,答案C,解析题图中所示细胞膜的识别功能是指神经递质与突触后膜上的受体蛋白结合,而不是载体蛋白。突触小泡膜与突触前膜融合,将神经递质分泌到突触间隙,体现了细胞膜的流动性和物质运输功能。,命题角度3细胞膜相关探究实验分析5.人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图2-5-9是相关实验记录,据此不能得到的结论是()图2-5-9,A.当温度增加到15以上时,膜的流动性发生变化B.该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C.温度对膜蛋白的运动有影响D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多,答案D,解析构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,因此膜具有一定的流动性。嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果,温度增加到15以上时,形成嵌合体的比例明显增大,说明温度对膜蛋白的运动有影响。温度升高,膜蛋白相对运动加剧,细胞膜流动性增强。图示数据不能说明融合时间越长,形成的嵌合体越多。,考点二细胞核的结构和功能,知识梳理,1.细胞核的结构,双,DNA和蛋白质,同种物质在细胞不同时期的两种存在状态,rRNA,核糖体,物质交换和信息交流,上述结构中:(1)原核细胞不具备的是。(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是。(3)染色质和染色体的关系:染色质(间期、末期)染色体(前期、中期、后期)2.细胞核的两大功能图2-5-10,核膜、核仁、染色质、核孔,核膜和核仁,遗传信息库,代谢和遗传,(1)真核生物细胞中细胞核是mRNA合成和加工的场所。()(2)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。()(3)大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。()(4)植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。()(5)染色质和染色体物质组成上相同,空间结构上不同。()(6)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由通过。()(7)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。()(8)核仁是遗传物质的储存场所,能控制rRNA和核糖体的合成。(),正误辨析,答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8),解析(2)细胞核不是细胞代谢的主要场所。(3)大肠杆菌为原核生物,没有细胞核,在细胞质中进行转录和翻译。(6)核孔是某些蛋白质和RNA选择性进出细胞核的通道。(8)细胞核是遗传物质的储存场所,核仁与rRNA和核糖体的形成有关,但是不控制其合成。,教材拾遗必修1P58科学研究证实,在精细胞变形成为精子的过程中,精子头部几乎只保留了,部分细胞质变成精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但是全部被保留下来,集中在尾的基部。在受精过程中,精子头部的顶体释放多种水解酶使精子能穿越障碍进入卵细胞,顶体相当于特化的。精子和卵细胞的识别,主要与细胞膜上的有关。,细胞核,线粒体,溶酶体,糖蛋白,1.细胞核功能的探究实验分析(1)黑白美西螈核移植实验实验过程图2-5-11,核心讲解,实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。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形成重组细胞进行培养,作为对照。,(2)蝾螈受精卵横缢实验实验过程图2-5-12实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。,(3)变形虫切割实验实验过程图2-5-13,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。实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。,(4)伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接实验过程图2-5-14,伞藻核移植实验过程图2-5-15实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。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。,2.从四大层面理解细胞的整体性(1)从结构上理解:细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。核膜与内质网膜、细胞膜等构成细胞完整的“生物膜系统”。(2)从功能上理解:细胞各部分结构和功能虽不同,但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动的。,(3)从调控上理解:细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。因此,细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的,使细胞形成一个整体调控系统。(4)从与外界的关系上看,针对多细胞生物,细胞的整体性还体现在每一个细胞都要与相邻的细胞进行物质交换与信息交流。,命题角度1考查细胞核的结构与功能1.下列有关细胞核的叙述,错误的是()A.真核细胞都有一个细胞核B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.核膜上有多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行D.细胞核内的核仁被破坏,会影响胰岛素的合成,对点训练,答案A,解析真核细胞通常只有一个细胞核,有的细胞有多个细胞核,如骨骼肌细胞,有的细胞没有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞,A错误。,2.如图2-5-16所示,下列有关细胞核的叙述,正确的是()A.主要是由DNA和蛋白质组成的结构,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.核苷酸、信使RNA、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.是细胞代谢活动的控制中心,图2-5-16,答案A,解析分别是染色质和染色体,均主要是由DNA和蛋白质组成的结构,随细胞周期而发生周期性变化。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)例外,其不能进出细胞核,而核苷酸属于小分子物质,可通过核膜进出细胞核。是核仁,它与核糖体的形成以及某些RNA的合成有关,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。,题后归纳关于细胞核结构与功能的5点提醒(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)核膜和核孔都具有选择透过性,核孔虽然允许大分子物质如RNA和某些蛋白质通过,但是不允许细胞核中的DNA通过其进入细胞质。(3)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。(4)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。(5)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。,命题角度2考查细胞核功能的实验探究3.有人利用真核单细胞生物a、b做了如图2-5-17中实验,该实验最能说明的问题是()图2-5-17,A.控制c性状产生的遗传信息来自细胞核B.控制c性状产生的遗传信息来自细胞质C.细胞核内的遗传信息控制生物的一切性状D.c性状的产生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的,答案A,解析细胞c的细胞膜和细胞质都来自细胞b,但细胞核来自细胞a,其性状与细胞a相同,说明控制c性状产生的遗传信息来自细胞核。,真题预测,1.2017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.淋巴运输,胞间连丝传递D.血液运输,细胞间直接接触,五年真题,答案D,解析本题考查的是细胞间的信息交流。卵巢细胞分泌的雌激素通过血液的运输到达乳腺细胞处发挥作用。精子与卵细胞的结合过程即受精作用过程,精子先通过尾部的摆动到达卵细胞处,然后精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜接触实现信息交流。,2.2016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C,解析本题考查细胞膜的成分和功能等方面的知识。主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧,以保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,故A项错误。细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能并不完全相同,比如细胞膜上有受体蛋白,线粒体内膜上有与有氧呼吸第三阶段有关的酶等,故B项错误。分泌蛋白以胞吐的方式分泌到细胞外,有膜的融合等现象,存在膜脂的流动现象,故C项正确。磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,故D项错误。,3.2015海南卷细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述,错误的是()A.细胞膜是一种选择透过性膜B.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPC.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中,答案B,解析本题考查细胞膜的结构与功能。细胞膜作为细胞的边界,具有选择透过性,A项正确。乙醇可以以自由扩散的方式通过细胞膜,不需要消耗ATP,故B项错误。氨基酸通过细胞膜需要载体蛋白的协助,C项正确。磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,蛋白质镶嵌在磷脂双分子层表面或贯穿于磷脂双分子层中,D项正确。,2020预测,1.下列关于膜蛋白的组成与功能的说法,不正确的是()A.膜蛋白的元素组成一般为C、H、O、NB.膜蛋白参与生物膜的构成,不具有催化功能C.精子和卵细胞的识别、结合与膜蛋白有关D.神经纤维上静息电位的维持与膜蛋白有关,解析膜蛋白的元素组成一般为C、H、O、N,A正确;参与有氧呼吸第三阶段的酶属于膜蛋白,具有催化功能,B错误;精子和卵细胞的识别、结合与膜蛋白(糖蛋白)有关,C正确;神经纤维上静息电位的维持与K+外流有关,K+外流为协助扩散,与细胞膜上的载体蛋白有关,D正确。,答案B,2.根据图2-5-18分析动物细胞,叙述错误的是()图2-5-18A.此图可表示动物细胞膜的结构模式图B.无机盐离子、尿素和酒精的运输可能与膜上的等载体有关C.此图所示A面为膜外,B面为膜内D.若将该细胞膜的磷脂层平展在空气水界面上,则与水面接触,解析根据细胞膜的特点,细胞膜的外表面结构的主要特征就是有糖蛋白。尿素和酒精进出细胞的方式为自由扩散,不需要载体蛋白的协助。磷脂分子的头部是亲水的,所以能与水面接触。,答案B,3.心血管疾病目前是发达国家所有疾病中的“头号杀手”。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。据此分析正确的是()A.核孔是细胞核与细胞质之间任何物质进行运输的通道B.人体成熟的红细胞中核孔数目很少,因此红细胞代谢较弱C.核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物发生改变D.tRNA在细胞核内合成,运出细胞核发挥作用与核孔复合物无关,解析核孔是细胞核与细胞质之间进行物质(某些物质,而不是任何物质)交换和信息交流的通道,A项错误;人体成熟的红细胞中没有细胞核,更没有核孔,B项错误;核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物发生改变,运输能力改变,C项正确;tRNA在细胞核内合成,通过核孔运出细胞核发挥作用,所以tRNA运出细胞核与核孔复合物有关,D项错误。,答案C,1.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。2.组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。3.生物膜具有选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白。4.核膜、核孔都具有选择透过性。5.核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。6.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA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。,长句必背,1.有关“体验制备细胞膜的方法”实验操作过程的叙述,不正确的是()a.载玻片上滴红细胞稀释液b.盖上盖玻片c.观察d.滴蒸馏水e.观察A.a步骤:红细胞要用生理盐水稀释制成稀释液B.c步骤:观察到的是红细胞正常的形态C.该实验不够科学,因为缺乏对照D.d步骤:一侧滴蒸馏水,在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引,答案C,解析红细胞需要使用0.9%生理盐水稀释制成稀释液,A正确;使用0.9%生理盐水稀释的红细胞在显微镜下观察可以看到正常的形态,B正确;实验过程中生理盐水和蒸馏水状态下的细胞可以形成对照,C错误;在载玻片的一侧滴加蒸馏水,在另一侧用吸水纸吸引,使细胞浸润在蒸馏水中,D正确。,2.2018山东济南一中期末下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述,不正确的是()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B,解析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,A正确;细胞膜上的载体蛋白具有特异性,而磷脂分子没有特异性,B错误;细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,C正确;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,D正确。,3.膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,它镶嵌于膜脂的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位,是细胞执行各种功能的物质基础。图1-5-1表示细胞膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。下列相关叙述错误的是(),A.蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性B.如膜蛋白A具有信息传递功能,则该蛋白可能是促性腺激素的受体C.如蛋白质B具有运输功能,其运输物质的过程中可能消耗ATPD.如蛋白C具有催化功能,其活性的高低受温度、pH等因素的影响,答案A,解析磷脂双分子层内部是疏水性的,所以A与B两种蛋白的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性,这样才能与脂双层牢固结合,A错误;促性腺激素的本质为蛋白质,其受体位于细胞膜上,B正确;物质进出细胞需要载体蛋白协助的有协助扩散和主动运输,其中后者消耗ATP,C正确;具有催化功能的蛋白质是酶,而酶的活性受温度、pH等因素的影响,D正确。,4.2018湖北襄阳四中模拟核膜上有核孔,核