新高考2024高考生物一轮复习必修部分模块1分子与细胞第2单元细胞的基本结构与物质交换第2讲细胞膜和细胞核学案新人教版

PAGE14-第2讲细胞膜和细胞核▌考纲研读备考定位▌考纲要求核心素养1.概述质膜的功能。2.阐明质膜具有选择透过性。3.概述生物膜的结构。4.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。1.生命观念——结构与功能观：细胞膜和细胞核的结构与功能相适应。2.理性思维——模型与建模：细胞膜流淌镶嵌模型的建立和细胞核物理模型分析。3.科学探究——通过对细胞膜组成和功能的试验探究，以及细胞核功能的试验分析，驾驭试验设计的比照原则和荧光标记技术。考点一细胞膜的组成、结构和功能ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．细胞膜的成分细胞膜eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(脂质约50%\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(磷脂主要,胆固醇动物细胞膜具有)),蛋白质约40%：与细胞膜功能亲密相关,糖类约2%～10%))2．细胞膜成分的鉴定细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂①脂溶剂处理细胞膜被溶解②磷脂酶处理细胞膜被破坏③脂溶性物质透过试验脂溶性物质优先通过蛋白质①双缩脲试剂呈现紫色②蛋白酶处理细胞膜被破坏3．细胞膜的结构生物膜结构的探究历程(连线)4．流淌镶嵌模型的基本内容■与细胞膜相关的5个易错提示(1)组成细胞膜的基本支架：是磷脂双分子层而不是蛋白质。(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越困难的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多。(3)不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有肯定量的胆固醇，而植物细胞膜中则没有。(4)细胞膜的成分并不是不行变的：如细胞癌变的过程中，细胞膜的成分发生变更，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。(5)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，都与细胞识别作用有关。5．细胞膜的功能6．植物细胞壁eq\x(思)eq\x(维)eq\x(辨)eq\x(析)易错整合，推断正误。(1)细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行鉴定(2024·全国卷Ⅰ，2A)(√)(2)细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素(2024·全国卷Ⅲ，2B)(√)(3)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递(2024·全国卷Ⅲ，2C)(√)(4)细胞膜的成分为脂质、蛋白质和糖类(北京卷，1A)(√)(5)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇(山东卷，4B)(×)(6)细胞膜含有糖脂和糖蛋白(海南卷，1A)(√)(7)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(广东卷，1D)(×)(8)生物膜的特定功能主要由膜蛋白确定(山东卷，4A)(√)(9)胰岛B细胞分泌胰岛素依靠于细胞膜的流淌性(全国卷Ⅰ，1A)(√)(10)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的(海南卷，1D)(√)eq\x(延)eq\x(伸)eq\x(探)eq\x(究)1．视察下列图示，分析三个图的信息沟通类型，并思索：(1)图1～3分别通过何种方式实现信息沟通？(2)精卵识别、激素调整，分别属于哪种方式？植物细胞间胞间连丝与上述哪类方式吻合？[提示]图1为通过分泌的化学物质(如激素)传递信息；图2通过细胞膜干脆接触(如精子和卵细胞)传递信息；图3通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。2．下图表示各种细胞膜组成成分的含量由该图示能审读到何种结论？(至少写2条)[提示]由图可推知：①细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质；②不同膜中蛋白质的含量会有所不同——功能越困难者，膜蛋白含量相对越高。KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．细胞膜的三大功能——边界、运输、传递2．细胞膜的结构特点与功能特性项目特点缘由实例影响因素结构特点肯定的流淌性构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的，而是可以运动的变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐温度：在肯定范围内，细胞膜的流淌性随温度上升而增大功能特性选择透过性植物对离子的选择性汲取、神经细胞对K＋的汲取和Na＋的排出①内因：细胞膜上载体的种类和数量；②外因：温度，pH、O2等影响呼吸作用的因素3．与细胞膜成分、结构、功能相关的试验设计归纳项目设计思路细胞膜磷脂双分子层的鉴定提取细胞膜结构中的磷脂分子，铺在水面上，测磷脂分子的占有面积，与细胞膜面积对比分析细胞膜流淌性的鉴定取A、B两种动物细胞，分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合试验，视察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布状况细胞膜识别作用探究将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起，视察精子和卵细胞结合状况细胞膜限制物质进出细胞探究可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，视察处理前后溶液颜色是否发生变更■(1)细胞膜的组成成分、结构与功能之间的相互关系(2)细胞识别的物质基础是细胞膜上的糖蛋白(糖被)。细胞膜上糖蛋白能完成细胞间的信息沟通功能，主要体现在：①激素和受体细胞的识别。②神经递质和突触后膜上受体结合，使下一个神经元兴奋或抑制，或作用于肌肉或腺体细胞，完成反射活动。③在免疫中，抗原和抗体的识别、效应T细胞和靶细胞的识别。④受精过程中，精子和卵细胞的识别。糖蛋白是一类物质的统称，也具有专一性，在应用中要留意区分。eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)例1(2024·北京石景山区高三期末)下图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，有关说法不正确的是(B)A．细胞识别与①有关B．②能动③静止不动C．葡萄糖通过细胞膜须要②的帮助D．③构成细胞膜的基本骨架[解析]据图分析，①是糖蛋白，与细胞识别作用有关，A正确；③是磷脂双分子层，是可以运动的，B错误；葡萄糖通过细胞膜的方式是主动运输或帮助扩散，须要②载体蛋白的帮助，C正确；③是磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本骨架，D正确。归纳总结五种常考的“膜蛋白”及其功能〔对应训练〕1．(2024·青海省西宁市三二模)下列有关细胞膜的成分、结构与功能的叙述中正确的是(C)A．全部真核细胞的细胞膜均含有胆固醇B．从新细胞的产生到苍老，甚至死亡，其细胞膜上的糖蛋白都不会发生变更C．高温处理过的酵母菌细胞的细胞膜的流淌性与选择透过性均消逝D．温度过低时的细胞死亡与膜结构无关[解析]动物细胞膜含有胆固醇，而植物细胞不含胆固醇，A错误；糖蛋白具有爱护、润滑、识别等功能，而从新细胞的产生到苍老，甚至死亡过程中，细胞的爱护、润滑、识别等功能可能会发生变更，因此糖蛋白的含量有可能发生变更，B错误；高温处理过的酵母菌细胞的细胞膜丢失了生物活性，因此细胞膜的流淌性、选择透过性也都丢失了，C正确；温度过低时的细胞死亡与膜结构有关，D错误。2．(2024·陕西省白水中学高三)细胞之间通过信息沟通，保证细胞间功能的协调。关于图1、图2说法错误的是(D)A．图1和图2中，B细胞与乙细胞上受体的化学本质都是糖蛋白B．图2可以表示精子与卵细胞的识别C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环会作用于机体的肝细胞D．图2中甲细胞的细胞膜上无糖蛋白[解析]细胞膜表面的受体均为糖蛋白，能接受其他物质信息，A项正确；图2是两个细胞的干脆接触实现了信号的传递，可以表示精子与卵细胞的识别，B项正确；若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环会作用于肝细胞，C项正确；图2中甲细胞的细胞膜上仍旧存在其他类型的糖蛋白，D项错误。考点二细胞核的结构与功能ZIZHUXUEXITANJIUTISHENG自主学习·探究提升eq\x(基)eq\x(础)eq\x(梳)eq\x(理)1．细胞核的结构上述结构中(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消逝和重建的结构是核膜和核仁。(3)染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈瘦长丝状、后者呈圆柱状或杆状，即：染色质(间期、末期)eq\o(,\s\up7(高度螺旋化、变短、变粗),\s\do5(解螺旋、成为细丝状))染色体(前期、中期、后期)。2．细胞核的功能(1)是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所。(2)是细胞代谢和遗传的限制中心。巧学妙记：细胞核“二·二·四”两场所eq\f(遗传,物质)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(复制的场所,储存的场所))|两中心—细胞代谢和遗传的限制中心|四结构—核膜、核孔、核仁、染色质3．细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植试验①试验过程②试验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核限制。(2)蝾螈受精卵横缢试验①试验过程②试验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核限制。(3)变形虫切割试验①试验过程②试验结论：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限制。(4)伞藻嫁接与核移植试验①伞藻嫁接试验过程②伞藻核移植试验过程菊花形帽伞藻→核伞形帽伞藻→去掉帽和核后的部分eq\o(→,\s\up7(移植))发育为菊花形帽伞藻③试验结论：伞藻“帽”的形态是由细胞核限制的。eq\x(思)eq\x(维)eq\x(辨)eq\x(析)易错整合，推断正误。(1)细胞的核膜是双层膜结构，核孔是物质进出细胞核的通道(2024.全国卷I,1C)(√)(2)细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分(2024·全国卷Ⅱ，1D)(√)(3)细胞核是遗传物质储存与基因转录的场所(2024·北京卷，2A改编)(√)(4)染色体的成分是核糖核酸和蛋白质(北京卷，1B)(×)(5)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞(√)(6)胰岛素基因转录的场所是细胞核(福建卷，1D)(√)eq\x(延)eq\x(伸)eq\x(探)eq\x(究)据图分析细胞核的结构和功能(1)将①彻底水解主要可得到的有机小分子有哪些？(2)②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所吗？(3)说出蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核的几个特点。[提示](1)氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(2)不是，②是核仁，与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。(3)须要能量，具有选择性，跨膜层数为零。KAODIANTUPOPOUXINANDIAN考点突破·剖析难点eq\x(重)eq\x(难)eq\x(精)eq\x(讲)1．细胞核的结构及其功能名称特点功能核膜和核孔核膜①核膜是双层膜，是真核细胞特有的结构②外膜与内质网相连，且有核糖体附着③在有丝分裂中核膜周期性地消逝和重建①将细胞核与细胞质分隔开，具有肯定的爱护作用②限制物质进出，小分子、离子通过核膜进出具有肯定的选择性核孔核膜上的一种孔道结构，细胞类型的不同和细胞生长阶段不同，核孔的数量和大小都有差异，一般代谢旺盛、蛋白质合成较旺盛的细胞中，核孔较多能选择性地转运核内外物质，是某些大分子物质进出的通道(RNA和蛋白质)，实现核质之间常见的物质交换和信息沟通核仁①折光性强，颜色深，易与其他结构区分②在有丝分裂中周期性地消逝和重现参加某种RNA的合成及核糖体的形成染色质①特性：易被碱性染料染成深色②成分：主要由DNA和蛋白质组成③形态：染色质为丝状物；染色体为棒状小体，二者可以相互转化染色体(质)是遗传物质DNA的主要载体2．细胞核与其他学问的整合(1)物质运输：核孔是大分子物质运输(RNA出核，蛋白质入核)的通道，小分子和离子则可选择性透过核膜。(2)基因表达：转录发生在细胞核，翻译发生在细胞质。(3)有丝分裂：核膜和核仁周期性的消逝(前期)和重建(末期)。(4)细胞苍老：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深。■走出对细胞核相识的四个误区(1)误认为物质进出细胞核都要通过核孔指正①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道②小分子物质可通过核膜进出细胞核(2)误认为全部物质都能通过核孔指正核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质(3)误认为核仁是遗传物质的储存场所指正核仁参加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(4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的指正核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大eq\x(精)eq\x(准)eq\x(命)eq\x(题)例2(2024·山西太原高三期末)下列有关细胞核的叙述，错误的是(D)A．一般状况下是细胞遗传与代谢的调控中心B．真核细胞区分于原核细胞的显著标记之一C．由于多数大分子无法干脆穿透核膜，因此须要核孔作为物质的进出通道D．维持基因的完整性，并借由全部基因表达来影响细胞活动[解析]本题综合考查细胞核的结构和功能，要求考生理解相关学问的要点，把握学问间内在联系，形成学问网络结构的实力。细胞核是细胞遗传与代谢的调控中心，A正确；真核细胞区分于原核细胞的显著标记之一是真核细胞具有核膜包被的细胞核，B正确；由于多数大分子无法干脆穿透核膜，因此须要核孔作为物质的进出通道，C正确；细胞核通过维持基因的完整性，并借由基因的选择性表达来影响细胞活动，D错误。〔对应训练〕3．(2024·福建省龙岩市高三期末)下列有关人体细胞核结构和功能的叙述正确的是(D)A．肝脏细胞的核孔数量比口腔上皮细胞的少B．肌肉细胞的染色质主要分布在核仁上C．细胞核是细胞代谢、遗传物质储存和复制的中心D．小肠上皮细胞的核膜与内质网膜相连有利于物质的运输[解析]与口腔上皮细胞相比，肝脏细胞代谢旺盛，合成蛋白质的数量多，因此肝脏细胞的核孔数量多，A错误；肌肉细胞的染色质是细胞核的一种结构，不在核仁上，核仁与某些RNA的合成及核糖体的合成有关，B错误；细胞核是细胞代谢和遗传的限制中心，遗传物质储存在DNA的分子中，C错误；核膜可以干脆与内质网膜相连，有利于细胞核和细胞质的物质运输，D正确。4．(2024·河北衡水高三生物)下列有关细胞核的叙述中，错误的是(A)A．变形虫去核后代谢会慢慢停止，是因为细胞核是新陈代谢的主要场所B．真核细胞的细胞核中存在易被碱性染料染色的结构C．伞藻的嫁接试验不能充分证明是细胞核限制伞藻伞帽的形态D．对真核细胞来说，失去了细胞核就失去了分裂实力[解析]变形虫去核后代谢会慢慢停止，是因为细胞核是新陈代谢的限制中心，A错误。真核细胞的细胞核中存在易被碱性染料染色的结构——染色体，B正确。伞藻的嫁接试验能证明是假根限制伞藻伞帽的形态，要证明细胞核的作用还要进行核移植试验，C正确。细胞核是遗传和代谢的限制中心，对真核细胞来说，没有细胞核就不能进行分裂，D正确。课末总结1．〔思维导图〕2．〔简答题常考长句分析〕结合细胞核的结构分析：(1)①和②的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。(2)③的结构特点是具有肯定的流淌性；功能特点是具有选择透过性。(3)举例说明④具有选择性：细胞核转录出的RNA可以穿过核孔到细胞质中，细胞质中合成的蛋白质可以进入细胞核，但是细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(4)⑤的功能是与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。3．〔探究高考·明确考向〕1．(2024·全国卷Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(B)A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的限制中心D．细胞核内遗传物质的合成须要能量[解析]染色质存在于细胞核中，主要由DNA和蛋白质组成，A项正确。遗传信息的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，B项错误。细胞代谢和遗传的限制中心是细胞核，遗传物质的合成须要ATP供应能量，C、D两项正确。2．(2024全国卷Ⅰ，1)细胞间信息沟通的方式有多种。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，细胞间信息沟通的实现分别依靠于(D)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，细胞间干脆接触[解析]雌激素由卵巢分泌后，随血液运输到达全身各处，作用于乳腺细胞的受体，将信息传递给乳腺细胞；而精子进入卵细胞的过程要经验精子和卵细胞之间的识别和结合，精子通过与卵细胞的干脆接触将信息传递给卵细胞，故选D。3．(2024·全国卷Ⅰ，2)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是(B)A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C．若要视察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色[解析]完整的细胞膜能够限制物质进出细胞，台盼蓝染色剂不能通过完整的细胞膜进入细胞，所以具有完整细胞膜的活细