高考生物（新教材）总复习课件第4讲细胞膜与细胞核

第2单元

第4讲细胞膜与细胞核考点一细胞膜的结构和功能1.细胞膜的功能将细胞与外界环境分隔开相对胰岛素胞间连丝精卵结合2.细胞膜的成分、结构的探索历程项目阶段实例(实验)结论

1895年欧文顿发现溶于脂质的物质,容易穿过细胞

膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细

胞膜细胞膜是由

组成的—通过一定方法制备出纯净细胞膜,并进

行化学分析组成细胞膜的脂质有磷脂和

,其中

含量最多1925年戈特和格伦德尔人红细胞中提取的脂质铺成单分子层

后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子排列为

1935年丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水

界面的表面张力,而人们已经发现了油

脂滴表面如果吸附有

则表

面张力会降低细胞膜除含有脂质分子外,可能还附有

脂质胆固醇磷脂连续的两层蛋白质蛋白质

1959年罗伯特森膜的静态模型电镜下细胞膜呈

清晰的暗—亮—

暗三层结构生物膜由

三层结构构成1970年膜的动态模型人鼠细胞荧光标

记融合实验细胞膜具有

1972年辛格和尼科尔森不断观察及实验

分析提出生物膜的

模型蛋白质—脂质—蛋白质流动性流动镶嵌3.细胞膜的组成成分磷脂和胆固醇磷脂蛋白质蛋白质糖类4.流动镶嵌模型(1)基本内容

磷脂分子蛋白质分子镶、嵌或贯穿糖蛋白糖脂糖被磷脂双分子层疏水端(2)结构特点——具有

①主要表现为构成膜的磷脂分子可以

,膜中的蛋白质大多

也能运动。②细胞膜的流动性对于细胞完成

、生长、分裂、运动等功能

都是非常重要的。

流动性侧向自由移动物质运输1.人体的边界是皮肤和黏膜,细胞的边界是细胞膜。(必修1P40正文)

()2.在生命起源过程中,膜的出现是至关重要的阶段。(必修1P40正文)

()3.没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。(必修1P41正文)

()4.磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。(必

修1P42思考·讨论)

()√√✕✕5.罗伯特森将电镜下看到的“暗—亮—暗”结构描述为“脂质—蛋白质—

脂质”三层结构。(必修1P43正文)

()6.糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。(必修1P45正

文)

()7.糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。(必修1P45图3-5)

()

✕✕✕1.(必修1P40问题探讨)“台盼蓝染色法”是鉴别死细胞和活细胞的常用方

法,其原理是

。活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞,台盼蓝是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,故活细胞不能被染色,而死细胞的细胞膜不

具有控制物质进出细胞的功能,所以台盼蓝染液可进入死细胞内,使其被染色

2.(必修1P41图3-2拓展)如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析:

(1)写出图中物质或结构的名称:①与膜结合的

;②

;③

。(2)人体内胰岛素的作用过程、精子与卵细胞之间的识别和结合分别属于上

图的

方式。(3)受体和信号分子的结合

(“有”或“没有”)特异性。(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?举例说明。提示:不是,有些小分子物质(如脂溶性的信号分子——性激素)的受体在细胞

内部。信号分子受体胞间连丝图A、图B

有3.(必修1P42思考·讨论拓展)如果将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂

分子的排布是

。“头部”与水接触,“尾部”与苯接触,磷脂分子排布成单层4.(必修1P45旁栏思考)膜内部是疏水的,但水分子能跨膜运输通过细胞膜,原

因是

;

。①水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙②细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过膜磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层。磷脂头部亲水,尾部由疏水的脂肪酸构成,在空气—水界面,头部与水接触,而尾部位于空气中,如右图

在水中,朝向水的是“头部”,“尾部”疏水。当磷脂分子的内外两侧都是水环境时,磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧,“头部”则朝向两侧水环境中,形成磷脂双分子层,如右图

将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂的“头部”将与水接触,“尾部”与苯接触,如右图1.磷脂分子在空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中的分布特点项目内容原因实例影响因素结构特点一定的流动性细胞膜不是静止不动的,构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,蛋白质分子大多也能运动细胞的生长、变形虫的变形运动、细胞融合、

胞吞、胞吐温度(在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大)功能特性选择透过性遗传特性

转运蛋白种类、

数量

选择透过性植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出①内因:细胞膜上转运蛋白的种类和数量;②外因:温度、pH、O2等影响细胞呼吸的因素2.比较细胞膜的两个特点关系流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性才能表现出选择透过性

续表3.验证细胞膜成分和功能的实验方法(1)细胞膜成分的检测方法细胞膜成分检测试剂(方法)结果结论脂质脂溶剂处理细胞膜被溶解细胞膜中含有脂质磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂发生紫色反应细胞膜中含有蛋白质蛋白酶处理细胞膜被破坏糖类斐林试剂,水浴加热出现砖红色沉淀细胞膜中含有还原糖(2)细胞膜功能的验证实验①控制物质进出功能的验证a.染色剂进入实验

考向一围绕细胞膜的成分、结构和功能,考查生命观念1.(2021山东济南章丘四中质量检测)脂筏是生物膜上由糖脂、磷脂和胆固醇

以及特殊蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等)组成的结构,与细胞识别、细胞

凋亡等生理过程都有一定的关系。下列说法正确的是

()A.脂筏的合成与核糖体、高尔基体、中心体有密切关系B.根据成分可知,脂筏可能与细胞控制物质进出的功能有关C.细胞凋亡是脂筏中的基因发生了选择性表达的结果D.与脂筏识别功能密切相关的成分应该是磷脂、胆固醇和酶B解析

分析题意可知,脂筏是生物膜上由糖脂、磷脂和胆固醇以及特殊

蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等)组成的结构,其合成与核糖体、高尔基

体、内质网有关,与中心体无关,A错误;细胞凋亡是细胞核中的基因发生选择

性表达的结果,C错误;与脂筏识别功能密切相关的成分应该是糖脂,D错误。2.(不定项选择)(2021河南信阳高三调研)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。下图表示细胞膜上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,正确的是

()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,则该蛋白可能是胰岛素的受体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BCD解析

磷脂双分子层内部是疏水的,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。题后悟道·归纳3种常考的“膜蛋白”及其功能(1)膜转运蛋白:膜上用于协助扩散和主动运输的蛋白质。(2)具有催化作用的酶:如好氧细菌的质膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此

外,质膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。(3)识别蛋白:a.大部分信号分子(如细胞因子、神经递质)的受体蛋白——糖

蛋白。b.用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子与卵细胞的识别等)。考向二围绕细胞膜的流动性和选择透过性,考查结构与功能观3.下列关于选择透过性膜的叙述正确的是

()A.细胞膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成B.植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性C.人工脂双层膜能让O2通过而不能让Ca2+通过,属于选择透过性膜D.生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征D解析

细胞膜能控制物质进出细胞,是选择透过性膜,主要由磷脂分子和

蛋白质分子组成,A错误;细胞壁具有全透性,B错误;人工脂双层膜能让O2通过

而不能让Ca2+通过,是因为人工脂双层膜没有生物活性,不能体现膜的选择透

过性,C错误。4.(不定项选择)(2020山东青岛一模)科学家设计了仅1纳米宽的分子转子,该

转子由紫外光驱动,能以每秒200万~300万的转速进行旋转,从而在单个细胞

的膜上钻孔。当分子转子与特定的靶细胞结合后,就有望将治疗试剂运送到

这些细胞中,或者直接诱导这些细胞死亡。图为分子转子钻孔过程的示意图,

有关说法正确的是

()

A.将治疗试剂运送到细胞中,分子转子需要钻开两层生物膜B.钻孔后才可以运送治疗试剂,说明了细胞膜具有选择透过性C.该过程体现出磷脂分子具有流动性,而蛋白质分子无流动性D.一个细胞是否能成为靶细胞,很可能与表面的糖蛋白有关BD解析

细胞膜为单层膜结构,A错误;正常情况下,治疗试剂不能进入细

胞,而钻孔破坏细胞膜后治疗试剂可以进入细胞,说明细胞膜具有选择透过

性,B正确;该过程不能体现磷脂分子和蛋白质分子是否有流动性,C错误;糖蛋

白具有识别功能,分子转子与特定靶细胞的识别依靠细胞膜上的糖蛋白,D正

确。考向三借助细胞膜的相关实验,考查科学探究能力5.蛋白质是细胞生命活动的主要承担者,细胞膜上也存在大量的蛋白质。请

回答下列问题:(1)细胞膜上的蛋白质种类较多,功能有

(答2点)。(2)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系,为了探究温度对膜的流动性的

影响,有人做了下述实验:分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋

白质,然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养,40分钟后,融合的细胞膜上

红色和绿色均匀分布。①有人认为该实验不够严密,其原因是缺少

。②本实验可以通过相同的时间后,观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布

的情况判断实验结果,还可以通过

。③该实验可能得出的结论是

。答案(1)催化、运输、调节生命活动、免疫、结构蛋白等(2)①对照实验

②红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布所需要的时间的长短来判断

③随着温度的适当升高,细胞膜的流动性会加快、加强考点二细胞核的结构和功能1.细胞核的结构

核孔核膜DNA和蛋白质RNA2.细胞核的功能(1)是细胞的

。(2)是

的控制中心。遗传信息库细胞代谢和遗传

3.细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植实验①实验过程

②实验结论:美西螈皮肤颜色的遗传受

控制。细胞核②实验结论:蝾螈的

受细胞核控制。(2)蝾螈受精卵横缢实验①实验过程细胞分裂、分化(3)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

控制。

细胞核生命活动恢复(4)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

控制的。

菊花细胞核1.真核细胞都有一个细胞核。(必修1P54正文)

()2.细胞核是细胞代谢和遗传的中心。(必修1P55正文)

()3.核膜可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(必修1P56图3-10)

()4.染色体和染色质只是形态不同,成分都主要是DNA和蛋白质。(必修1P56

正文)

()√✕✕✕5.细胞依据遗传信息进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发

育、衰老和凋亡。(必修1P56正文)

()6.以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,属于物理模型。(必修1P5

7科学方法)

()

√√1.(必修1P54思考·讨论拓展)根据4个资料完成填空:(1)资料1实验中,将黑色美西螈胚胎细胞的核移植到白色美西螈去核卵细胞

形成重组细胞进行培养为

组;自然界中正常发育的白色(黑色)美西

螈作为

组。(2)资料2和资料3的实验中,既有相互对照(无核与有核对照),又有

对

照(对无核部分重新挤入核或去除有核部分的细胞核)。实验对照自身(3)资料4中“嫁接”与“核移植”实验对比,伞藻核移植实验更具有说服力,

原因是

。2.(必修1P56图3-10拓展)(1)细胞代谢与核孔数量的关系是

。(2)真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行,其原因是

。伞藻核移植实验可以排除假根中其他物质的作用,从而证明细胞核控制伞“帽”的形状细胞代谢越旺盛,核孔数量越多核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体的合成将不能正常进行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在细胞分裂中核膜周期性地消失和重建③核膜和核孔对物质的进出都

具有选择性①核膜上有酶附着,利于多种化

学反应的进行②选择性地控制物质出入细胞

核,其中大分子物质通过核孔出

入细胞核仁①折光性强,易与其他结构区分②在细胞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

遗传物质的主要载体1.归纳细胞核的结构及相应功能2.关注细胞核的五个易错点(1)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,人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞。(2)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不能通过核孔进入细胞质。(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

的细胞中,核孔数量多,核仁较大。(4)细胞核并非细胞代谢的中心,细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质。(5)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(质)上。考向一围绕细胞核的结构与功能,考查结构与功能观1.(2021河南平顶山实验高中月考)如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①和⑤的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密B.图中②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.若该细胞核内的④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D解析

细胞核是细胞生命活动和细胞代谢的控制中心,不是细胞代谢的

中心,D错误。2.(2020山东德州期末)研究表明,将细胞加热到43℃,荧光素酶会错误折叠并

与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存,保护细胞免受损伤,条件适宜时,这些蛋

白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析错误的是

()A.荧光素酶与伴侣蛋白结合需通过核孔进入细胞