细胞膜(系统的边界流动镶嵌模型)与细胞核

第二单元细胞的基本结构和物质运输功能

第1讲细胞膜(系统的边界、流动镶嵌模型)与细胞核知识点一细胞膜的探索历程和制备1．细胞膜的探索历程时间实例(实验)结论(假说)19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由________组成的20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是______________1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子_________________脂质

脂质和蛋白质

排列为连续的两层

1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构罗伯特森认为生物膜由蛋白质—________—蛋白质三层结构构成1970年人鼠细胞杂交实验细胞膜具有________1972年桑格和尼克森提出了生物膜的______________脂质

流动性

流动镶嵌模型

2.细胞膜的制备制备方法

哺乳动物成熟的红细胞

细胞核和众多的细胞器

议一议：植物细胞的最外层是细胞壁，为什么“系统的边界”却是细胞膜呢？答案：细胞壁不属于原生质，具有全透性，是细胞的分泌物(纤维素等)组成的，不具备系统边界膜的结构和功能。知识点二细胞膜的组成成分、结构和功能1．组成成分

(1)主要成分是______________，另外还有少量的糖类

(2)在组成细胞膜的脂质中，

________最丰富

(3)功能越复杂的细胞膜，________的种类和数量越多脂质和蛋白质

磷脂

蛋白质

2．流动镶嵌模型

(1)结构特点：___________ (2)原因：组成膜的磷脂分子和___________大都是运动的具有流动性

蛋白质分子

糖蛋白磷脂双分子层蛋白质分子3.功能

(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的________(2)控制物质

________

功能特点：________

________

相对稳定

进出细胞

营养物质

抗体、激素

相对的

具有选择透过性

(3)进行细胞间的________

信息交流

结构和功能

化学物质

细胞膜

通道

想一想：细胞表面的糖被有何重要功能？答案：①保护和润滑作用，如消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白；②识别作用，如动物细胞表面的糖蛋白(又称受体蛋白)。知识点三细胞核的结构与功能1．结构核膜主要由DNA和蛋白质组成遗传信息的载体同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态某种RNA核糖体核孔物质交换和信息交流2．功能

遗传信息库

代谢和遗传

思一思：mRNA和蛋白质出入细胞核需要穿过几层膜结构？答案：通过核孔，不需穿过膜结构，故为0层。

磷脂分子及其性质趣味实验与反思单层磷脂分子层水界面排列搅拌后形成脂质体反思①铺在水面的单层磷脂分子为什么“头”朝下？②形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？答案：①水为极性分子，磷脂分子“头”朝下体现了“相似相溶原理”。②搅拌后“脂质体”的形成更能体现“相似相溶原理”。1．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，这与细胞的功能有关，如功能越复杂的膜上蛋白质的种类、数量越多。2．细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌细胞的糖蛋白减少。闪记：巧记细胞膜“一·二·三”—流动镶嵌模型—流动性、选择透过性—分隔细胞与外界环境、控制物质进出、进行信息交流巧记细胞核“二·二·五”—细胞代谢和遗传的控制中心—核膜、核孔、核仁、染色质、核液1．流动镶嵌模型图解细胞膜的结构、功能及特性

2．细胞膜的成分糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定细胞膜膜内外位置。3．功能分析4．细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系

流动性和选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。 (2)联系：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能实现选择透过性。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透过性原理——膜上载体蛋白的种类和数量。 流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。整合归纳脂质与外界分隔开 (改编题)下图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列叙述正确的是(多选)(

)。A．细胞膜作为系统的边界将细胞与外界环境分隔开，保证了细胞内部环境的相对稳定B．细胞膜功能的复杂程度主要由③决定C．神经细胞膜上识别递质的是①D．b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气E．细胞膜的选择透过性与②有关，与③无关F．流动性和选择透过性是细胞膜的两个特性，二者毫无关系AC【训练1】

(2013·东城区综合练习)下列没有涉及细胞间信息交流过程的是(

)。

A．花粉与柱头相结合

B．高等植物细胞间依靠胞间连丝相互交换某些物质

C．甲状腺细胞表面的糖蛋白结合垂体细胞分泌的促甲状腺激素

D．抗体与异物蛋白结合

D1．细胞核的结构及其功能名称特点功能核膜和核孔①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建③核膜是不连续的，其上有核孔④核膜具有选择透过性①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行②控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出，大分子物质通过核孔进出细胞核的结构、功能及实验探究

核仁①折光性强，易与其他结构区分②在有丝分裂中周期性地消失和重现参与某种RNA的合成及核糖体的形成染色质①易被碱性染料染成深色②主要由DNA和蛋白质组成③与染色体的关系：染色质染色体是遗传物质的主要载体

(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。(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)凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞(高等植物的筛管细胞)；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。(5)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。2．细胞核功能的实验探究实验内容实验过程实验结论实验分析两种美西螈细胞核移植美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的该实验无对照组，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横缢蝾螈受精卵蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的该实验既有相互对照，又有自身对照将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的该实验既有相互对照，又有自身对照伞藻嫁接与核移植伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的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【典例2】

(经典题)细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见下图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述中，不正确的是（）A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关B．实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组C．实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关破题关键D (2013·改编题)如图，用动物受精卵做下列三个实验。以下实验不能说明的是(

)。A．提取受精卵的核单独培养，不久就退化消失，说明缺少细胞质的细胞核不能生存B．去掉核的细胞单独培养，不久也消失，说明缺少细胞核的细胞也不能存活太久C．给去核的细胞重新移入细胞核，细胞不仅能正常生活而且能进行有丝分裂，说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动D．实验说明，细胞核是系统的控制中心，细胞质是系统的代谢中心D易错点

离子要通过细胞膜都必须进行主动运输点拨实际上“通过细胞膜上的通道蛋白协助进行的运输就是被动运输。如静息电位状态下神经纤维膜上“Na＋通道”关闭，“K＋通道”打开，部分K＋外流(由细胞内K＋高浓度向细胞外K＋低浓度运输)，造成膜外正电位，膜内负电位；相反，神经受刺激动作电位的形成则是“Na＋通道”打开，Na＋快速内流(被动运输)的结果。规避1个易错点、2个易混点易混点1

细胞膜的结构特点与功能特性

点拨细胞膜的结构特点(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。易混点2

误认为核孔是随时敞开，大小分子都能进出的通道

点拨

(1)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。(2)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，而小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现的，不通过核孔。(2011·江苏单科，8)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。如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C1.(2012·广东理综，1)有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是(

)。

A．膜载体蛋白的合成不需要ATP B．葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白

C．线粒体外膜与内膜的主要功能不同

D．变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同C2．(2011·海南单科，1)

关于动物细胞膜的叙述，错误的是(

)。

A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白

B．细胞融合与细胞膜的流动性有关

C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量

D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的C3．(2010·全国Ⅰ，1)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是(

)。

A．胰岛B细胞分泌胰岛素

B．mRNA与游离核糖体的结合

C．吞噬细胞对抗原的摄取

D．植物体细胞杂交中原生质体融合B4．(2011·全国新课标卷，1)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是(

)。

A．红细胞膜具有水溶性

B．红细胞的液泡体积增大

C．蒸馏水大量进入红细胞

D．低温时红细胞膜流动性增大C5.判断正误

(1)(2011·北京，3A)叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核

(

)。

(2)(2011·江苏，10D)在普通光学显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见 (

)。

(3)(2011·重庆，1A)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜