第5讲细胞膜--系统的边界和细胞核--系统的控制中心

1、1.1.细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能 2.2.细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能 脂质脂质 + + 蛋白质蛋白质 + + 糖类糖类 （约（约5050） （约（约4040） （约（约22 10 10 ） 主要是磷脂，主要是磷脂， 还有糖脂和还有糖脂和 胆固醇胆固醇 细胞膜功能越细胞膜功能越 复杂，种类和复杂，种类和 数量越多数量越多 与信息交与信息交 流有关流有关 由此可推测构成细胞膜的元素有由此可推测构成细胞膜的元素有 。 C H O C H O N PN P 考点一细胞膜考点一细胞膜系统的边界系统的边界 一、细胞膜的结构和功能一、细胞膜的结构和功能 1 1细胞膜的组成和结构细胞膜的

2、组成和结构 (1)(1)组成组成 (2)(2)结构结构 膜的基本支架：膜的基本支架： 蛋白质的排布：蛋白质的排布： 膜的结构特点：膜的结构特点： 其他：其他： 磷脂双分子层磷脂双分子层 蛋白质分子蛋白质分子镶嵌、贯穿或镶嵌、贯穿或 覆盖覆盖在磷脂双分子层上在磷脂双分子层上 磷脂分子和大部分蛋白质磷脂分子和大部分蛋白质 分子是可以运动的，这使分子是可以运动的，这使 膜具有一定的流动性膜具有一定的流动性 在细胞膜的外表，有一层糖蛋白叫在细胞膜的外表，有一层糖蛋白叫 糖被糖被（可以判断细胞膜的内外侧）（可以判断细胞膜的内外侧） 思考：思考：细胞膜的磷脂为什么呈双层排列？细胞膜的磷脂为什么呈双层排列？

3、 因为磷脂的头部亲水，尾部疏水。因为磷脂的头部亲水，尾部疏水。 将细胞与外将细胞与外 界环境隔开界环境隔开 2 2细胞膜的功能细胞膜的功能边界、运输、传递边界、运输、传递 控制物质进控制物质进 出细胞出细胞 进行细胞间进行细胞间 的信息交流的信息交流 保证细胞有一个相保证细胞有一个相 对稳定的内环境对稳定的内环境 意义意义 方式方式 自由扩散自由扩散 协助扩散协助扩散 主动运输主动运输 特点：特点： 具有选择具有选择 透过性透过性 化学物质传递化学物质传递 直接接触传递直接接触传递 细胞通道细胞通道（胞间连丝）（胞间连丝）传递传递 细胞间信息交流主要有三种方式：细胞间信息交流主要有三种方式：

4、通过体液的作用来完成的间接交流通过体液的作用来完成的间接交流 内分泌内分泌 细胞细胞 激激 素素 体体 液液 靶细胞靶细胞 受体受体 靶细靶细 胞胞 分分 泌泌 进进 入入 体液体液 运输运输 信信 息息 上一个神经上一个神经 元细胞分泌元细胞分泌 神经神经 递质递质 分分 泌泌 组织液组织液 运输运输 下一个神经下一个神经 元细胞膜元细胞膜 相相邻两个细胞的邻两个细胞的细胞细胞 膜接触膜接触，信息从一个细，信息从一个细 胞传递给另一个细胞。胞传递给另一个细胞。 例如：精子和卵细胞的例如：精子和卵细胞的 识别和结合识别和结合 相相邻两个细胞之间形成邻两个细胞之间形成 通道通道，携带信息的物质通

5、，携带信息的物质通 过通道进入另一个细胞。过通道进入另一个细胞。 例如，高等植物细胞之间例如，高等植物细胞之间 通过胞间连丝相互连接，通过胞间连丝相互连接， 也有信息交流的作用也有信息交流的作用 各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的 功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含 量和种类越多。量和种类越多。 糖蛋白糖蛋白( (也叫糖被也叫糖被) )有保护和润滑作用，有保护和润滑作用， 还与细胞识别作用有密切关系。还与细胞识别作用有密切关系。 细胞膜的组成元素有细胞膜的组成元素有C C、H H、O O、N N、P P。 能否通过细胞膜，

6、并不全取决于分子的能否通过细胞膜，并不全取决于分子的 大小，而是根据细胞生命活动是否需要。大小，而是根据细胞生命活动是否需要。 如木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸如木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸 收葡萄糖不能吸收木糖。收葡萄糖不能吸收木糖。 【总结提升】【总结提升】 【例【例1 1】下列关于细胞膜的叙述，不正确下列关于细胞膜的叙述，不正确 的是的是( () ) A A细胞膜主要由脂质和蛋白质组成细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 B B不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质 的种类和数量相同的种类和数量相同 C C组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富组成细胞膜的脂质中，磷脂

7、最丰富 D D癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜 成分的改变有关成分的改变有关 （1414年课标年课标卷）卷）关于细胞膜结构和功能关于细胞膜结构和功能 的叙述，错误的是（的叙述，错误的是（ ） A.A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质 B.B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发 生改变生改变 C.C.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散甘油是极性分子，所以不能以自由扩散 的方式通过细胞膜的方式通过细胞膜 D.D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体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

8、间的信息传递的结合可实现细胞间的信息传递 （1414年课标年课标卷）卷）关于细胞的叙述，错误关于细胞的叙述，错误 的是的是 A A植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作 用用 B B动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋 白有关白有关 C CATPATP水解释放的能量可用于细胞内的吸水解释放的能量可用于细胞内的吸 能反应能反应 D D哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以 合成乳糖合成乳糖 （1414年福建卷）年福建卷）细胞的膜蛋白具有物质运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。输

9、、信息传递、免疫识别等重要生理功能。 下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白 及其相应功能的是及其相应功能的是 （1313年天津卷）年天津卷）下列过程未体现生物膜信息下列过程未体现生物膜信息 传递功能的是：（传递功能的是：（ ） A.A.蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离；蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离； B.B.抗原刺激引发记忆细胞增殖分化；抗原刺激引发记忆细胞增殖分化； C.C.胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取；胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取； D.D.传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩。传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩。 （1313年北京卷）年北京卷）下列真核细

10、胞结构与成分，下列真核细胞结构与成分， 对应有误的是对应有误的是 A A细胞膜：脂质、蛋白质、糖类细胞膜：脂质、蛋白质、糖类 B.B.染色体：核糖核酸、蛋白质染色体：核糖核酸、蛋白质 C C核糖体：蛋白质、核糖核酸核糖体：蛋白质、核糖核酸 D.D.细胞骨架：蛋白质细胞骨架：蛋白质 二、二、 体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法 一一 实验原理：实验原理： 细胞内的物质具有一定的浓度，把细胞放细胞内的物质具有一定的浓度，把细胞放 入清水中，细胞由于吸水而涨破，除去细入清水中，细胞由于吸水而涨破，除去细 胞内其他物质，得到细胞膜。胞内其他物质，得到细胞膜。 二二 实验步骤：实验步骤： 取材取材

11、（哺乳动物的红细胞稀释液）（哺乳动物的红细胞稀释液）制片制片 观察观察（正常红细胞形态）（正常红细胞形态）滴清水滴清水观观 察察（细胞形态变化）（细胞形态变化）结果结果（体积增大，（体积增大， 细胞破裂，内容物流出，细胞破裂，内容物流出，离心离心获得细胞膜）获得细胞膜） (1)(1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释， 其目的是：其目的是： 使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞分散开，不易凝集成块。 使红细胞暂时维持原有的形态。使红细胞暂时维持原有的形态。 (2)(2)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏 水流走。水

12、流走。 (3)(3)滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引，滴蒸馏水时应缓慢，边滴边用吸水纸吸引， 同时用显微镜观察红细胞的形态变化。同时用显微镜观察红细胞的形态变化。 (4)(4)如果该实验过程不是在载物台上的载玻片如果该实验过程不是在载物台上的载玻片 上操作，而是在试管中进行，要想获得较纯净上操作，而是在试管中进行，要想获得较纯净 的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、 过滤才能成功。过滤才能成功。 1 1、实验成功的关键、实验成功的关键 其他原因：其他原因： (1)(1)无细胞壁，省去了去细胞壁的麻烦，无细胞壁，省去了去细胞壁的麻烦， 且无细胞壁的

13、支持，细胞易吸水涨破。且无细胞壁的支持，细胞易吸水涨破。 (2)(2)红细胞数量大，材料易得。红细胞数量大，材料易得。 2 2、选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料、选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料 的原因的原因 关键原因：关键原因：哺乳动物和人成熟的红细胞，哺乳动物和人成熟的红细胞， 无细胞核和具膜的细胞器，易用离心分无细胞核和具膜的细胞器，易用离心分 离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的 细胞膜。细胞膜。 【例【例2 2】阅读下列材料后，回答问题：阅读下列材料后，回答问题： 科学家在进行细胞膜化学成分分析时，科学家在进行细胞膜化学成分分析时， 采用哺乳动物或人的

14、红细胞作为实验材料。采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材料。 对其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，对其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象， 一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗 掉，即可得到纯净的细胞膜掉，即可得到纯净的细胞膜( (又称血影又称血影) )。 有的科学家将有的科学家将“血影血影”中的脂质提取出来，中的脂质提取出来， 使其在空气和水界面上铺展成单分子层，使其在空气和水界面上铺展成单分子层， 所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积 的的2 2倍。倍。 (1)(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？如何处理红细胞才能使其

15、发生溶血现象？ _。 (2)(2)红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是 _，这种物质的特性是，这种物质的特性是 _，因而使红，因而使红 细胞具有细胞具有_的功能。的功能。 (3)“(3)“血影血影”的化学组成是的化学组成是_、_、 _，其中的脂质主要是指，其中的脂质主要是指_。 (4)(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构 可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？ _。 (5)(5)使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力使用下列哪种物质处

16、理会使细胞失去识别能力( )( ) A A核酸酶核酸酶 B B龙胆紫溶液龙胆紫溶液 C C糖水解酶糖水解酶 D D双缩脲试剂双缩脲试剂 1 1细胞核的结构细胞核的结构 考点二系统的控制中心考点二系统的控制中心 一、细胞核的细胞和功能一、细胞核的细胞和功能 1 1 2 2 3 3 4 4 核膜核膜 染色质染色质 核仁核仁 核孔核孔 核膜核膜 染色质染色质 核仁核仁 核孔核孔 1313、细胞核细胞核DNADNA存在的部位存在的部位 2 2、把核质分开把核质分开 3 3、主要由主要由DNADNA和蛋白质组成和蛋白质组成 1 1、与某种与某种RNARNA合成有关合成有关 7 7、由磷脂和蛋白质组成由磷

17、脂和蛋白质组成 5 5、蛋白质由细胞质到细胞核蛋白质由细胞质到细胞核 9 9、易被碱性染料染成深色易被碱性染料染成深色 1111、与染色体是同种物质与染色体是同种物质1212、拟核没有的结构拟核没有的结构 核膜核膜 染色质染色质 核仁核仁 核孔核孔 1515、核内某结构破坏会造成细胞质中的蛋白质合核内某结构破坏会造成细胞质中的蛋白质合 成减少（染色质正常）成减少（染色质正常） 2 2、6 6、7 7、1212、1414 3 3、9 9、1111、1212、1313 1 1、8 8、1212、1515 4 4、5 5、1010、1212 8 8、与核糖体形成有关与核糖体形成有关 1010、核质物

18、质交换通道核质物质交换通道 6 6、具有双层膜结构具有双层膜结构 4 4、核质信息交流通道核质信息交流通道 1414、核苷酸进入细胞核核苷酸进入细胞核 物质通过细胞核物质通过细胞核: : 大分子物质大分子物质( (如如DNADNA聚聚 合酶合酶;DNA;DNA解旋酶；解旋酶； RNARNA聚合酶聚合酶; ;合成染色合成染色 体所需要的蛋白质等体所需要的蛋白质等) ) 小分子物质小分子物质( (如核苷如核苷 酸；酸；ATPATP；水；无机；水；无机 盐离子等盐离子等) ) 大分子物大分子物 质质( (如如mRNAmRNA 等）等） 小分子物小分子物 质质( (如如ADPADP 等）等） 核孔核孔

19、 核膜核膜 细胞质基质细胞质基质细胞核细胞核 复制复制 间期间期 螺旋螺旋 前期前期 解螺旋解螺旋 末期末期 染色质染色质 染色质染色质染色体染色体染色质染色质 染色体与染色质的关系染色体与染色质的关系 染色质染色质染色体染色体 同种同种 物质物质 成分相同成分相同 特性相同特性相同 功能相同功能相同 不同时期不同时期 两种形态两种形态 主要是主要是DNADNA和蛋白质和蛋白质 易被碱性染料染成深色易被碱性染料染成深色 遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体 分裂间期分裂间期分裂期分裂期 细长的丝细长的丝 光镜下能看到呈圆光镜下能看到呈圆 柱状或杆状结构柱状或杆状结构 结论：结论： 期期：高度螺

20、旋化，缩短变粗高度螺旋化，缩短变粗 染色体染色体染色质染色质 期期：解开螺旋，变细变长解开螺旋，变细变长 ( (棒状棒状) )( (丝状丝状) ) 前前 分裂末分裂末 它们是同一物质在不同时期的两种形态它们是同一物质在不同时期的两种形态 核仁核膜在细胞周期中的变化：核仁核膜在细胞周期中的变化： 核仁核膜核仁核膜逐渐消失逐渐消失 核仁核膜核仁核膜重现重现 间间 期期 前前 期期 后后 期期 末末 期期 末末 期期 中中 期期 时期：时期： 时期：时期： 前期前期 末期末期 细胞核的功能细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，：细胞核是遗传信息库， 是细胞遗传和代谢的控制中心。是细胞遗传和代谢的控制中心

21、。 2 2细胞核的功能细胞核的功能 【例【例3 3】关于细胞核结构与功能的统一性的关于细胞核结构与功能的统一性的 叙述中，正确的是叙述中，正确的是( () ) A A真核细胞核膜上有核孔，真核细胞核膜上有核孔，DNADNA等大分子等大分子 物质可以通过核孔进入细胞质物质可以通过核孔进入细胞质 B B原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控 制物质的进出制物质的进出 C C核仁中的核仁中的DNADNA控制着细胞代谢控制着细胞代谢 D D染色质上的染色质上的DNADNA贮存着大量的遗传信息贮存着大量的遗传信息 （1414年大纲卷）年大纲卷）下列有关细胞核的叙述，下列有关

22、细胞核的叙述， 错误的是错误的是 A.A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分蛋白质是细胞核中染色质的组成成分 B.B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录细胞核中可进行遗传物质的复制和转录 C.C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质小分子物质可以通过核孔，大分子物质 不能不能 D.D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形 成的现象成的现象 （1111年江苏）年江苏）核孔是具有选择性的核质交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换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核 发挥功能。右图为非洲爪蟾卵母细胞亲核发挥功能。右图为非洲爪蟾卵母细胞亲核 蛋白注

23、射实验，下列相关叙述正确的是蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是 A A亲核蛋白进入细亲核蛋白进入细 胞核由头部决定胞核由头部决定 B B亲核蛋白进入细亲核蛋白进入细 胞核不需要载体胞核不需要载体 C C亲核蛋白进入细亲核蛋白进入细 胞核需要消耗能量胞核需要消耗能量 D D亲核蛋白进入细亲核蛋白进入细 胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同 （山东卷）（山东卷）真核细胞单位面积的核孔数目真核细胞单位面积的核孔数目 与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核 孔数目最少的是孔数目最少的是 A.A.胰岛细胞胰岛细胞 B.B.造血细胞造血细胞

24、 C.C.效应效应B B细胞细胞( (浆细胞浆细胞) )D.D.口腔上皮细胞口腔上皮细胞 （1212年上海卷）年上海卷）图图3 3为某为某 细胞结构的电镜照片，与细胞结构的电镜照片，与 图中箭头所指图中箭头所指“小点小点”结结 构形成有关的是构形成有关的是 A A核仁核仁 B B中心体中心体 C C叶绿体叶绿体 D D溶酶体溶酶体 下面有关染色体和染色质的说法正确的是下面有关染色体和染色质的说法正确的是 A.A.染色质一般在细胞核中染色质一般在细胞核中, ,而染色体一般游而染色体一般游 离在细胞质基质中离在细胞质基质中. . B.B.碱性龙胆紫液染料能使染色体染成深色碱性龙胆紫液染料能使染色体染成深色, , 而不能使染色质染成深色而不能使染色质染成深色. .所以只有染色体所以只有染色体 在高倍光镜下才能观察。在高倍光镜下才能观察。 C.C.在染色体的形态时，染色体内的在染色体的形态时，染色体内的DNADNA有较有较 多的基因表达，为细胞分裂提供蛋白质。多的基因表