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1、第第1 1讲细胞膜和细胞核讲细胞膜和细胞核(含生含生 物膜的流动镶嵌模型物膜的流动镶嵌模型)-2-1.细胞膜系统的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。3.实验:通过模拟实验探究膜的透性。-3-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结细胞膜的结构和功能1.细胞膜的成分和功能(1)细胞膜的制备教材深挖将人的肝细胞中的磷脂全部提取并在水面上铺成单层,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?提示:远远超过2倍,因为肝细胞内有多种具有膜的细胞器。-4-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)细胞膜的成分-5-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(3)细胞膜的功能教材深挖细胞膜上的蛋白质有哪些功能?试举例说明。提
2、示:运输作用(如载体蛋白)、催化作用(如细菌细胞膜上与有氧呼吸有关的酶)、识别作用(如受体)等。-6-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.生物膜的流动镶嵌模型(1)生物膜结构的探索历程(连线)-7-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)结构模型(3)结构特点特点:具有一定的流动性。原因:组成膜的蛋白质分子和磷脂分子大都是可以运动的。-8-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数目相同。()(2)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇含量最丰富。()(3)细胞膜上的大多数蛋白质分子是可以运动的。()(4)细胞融合与细胞膜的流动性有关。()(5)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪
3、和胆固醇。()(6)细胞膜上含有糖脂和糖蛋白。()-9-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结观察下列3个图的信息交流类型,请思考回答下列问题。图1图2图3(1)图13分别通过何种方式实现信息交流?提示:图1通过分泌的化学物质传递信息;图2通过细胞膜直接接触传递信息;图3通过细胞通道传递信息。(2)精卵识别、激素调节分别属于上述哪种方式?植物细胞的胞间连丝与上述哪类方式吻合?提示:精卵识别属于图2所示的方式;激素调节属于图1所示的方式;植物细胞的胞间连丝与图3所示的方式相吻合。-10-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 细胞膜的组成、结构及特性细胞膜的组成、结构及特性1.(2019广西安宁三
4、中高三模拟)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.制备细胞膜常用哺乳动物成熟的红细胞,是因为显微镜下容易观察到B.肝细胞和甲状腺细胞功能的差异是因为细胞膜蛋白质种类不同C.相邻细胞通过接触实现细胞间的信息交流是因为膜上糖蛋白的作用D.癌细胞的恶性增殖和转移是因为细胞膜上的肌动蛋白发生改变 答案解析解析关闭科学家常用哺乳动物成熟的红细胞作材料来制备细胞膜,是因为动物细胞放入清水中会吸水涨破,且哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器和细胞核,没有细胞器膜和核膜的干扰,能制备较纯净的细胞膜,A项错误;肝细胞和甲状腺细胞功能的差异是因为细胞内表达的基因的种类不同,B项错误;细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能
5、,相邻细胞通过细胞膜接触可实现细胞间的信息传递,如精子和卵细胞的识别,这种识别主要是膜上的糖蛋白起作用,C项正确;癌细胞的恶性增殖和转移是因为细胞膜上的糖蛋白减少,D项错误。答案解析关闭C-11-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.右图表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是()A.细胞膜的基本支架是B.细胞膜功能的复杂程度主要与有关C.是静止的,但是运动的,所以细胞膜具有流动性D.若该膜为人体肝细胞的细胞膜,则B侧CO2浓度高于A侧 答案解析解析关闭细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;细胞膜的功能主要与蛋白质的种类和数量有关;蛋白质大都是可以运动的,磷脂双分子层都是可以运动的,所以细胞膜具有一定
6、的流动性;由题图糖蛋白的分布可知,A侧为膜的外侧,B侧为内侧,人体肝细胞内CO2浓度高于细胞外。答案解析关闭C-12-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 细胞膜的功能细胞膜的功能3.(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 答案解析解析关闭激素调节属于体液调节,激素由体液运输,作用于靶细胞或靶器官。精子与卵细胞结合依赖于细胞膜的直接接触。本题未涉及神经调节,排除A、B两
7、项。胞间连丝是植物细胞特有的信息传递通道,排除C项。答案解析关闭D-13-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.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 答案解析解析关闭在物质的跨膜运输中,离子主要通过主动运输的方式进出细胞,方向是从低浓度到高浓度,主动运输会使细胞内外的浓度差增大;自由扩散和协助扩散运输物质的方向是由高浓度到低浓度,结果使细胞内外的物质浓度趋于平衡。故细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A
8、项错误。细胞膜与线粒体膜、核膜都属于生物膜,它们所含蛋白质的功能不完全相同,B项错误。分泌蛋白分泌到细胞外的过程中存在囊泡的形成以及囊泡与其他细胞器膜的融合,故存在膜脂的流动现象,C项正确。生物膜中的磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成,D项错误。答案解析关闭C-14-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.(2019吉林长春外国语学校期中)下图表示细胞膜的部分功能模式图。据图分析,下列说法错误的是()A.功能在生命起源过程中具有关键作用B.功能表示进入细胞的物质对细胞都有利C.胰岛素调控生命活动可用功能表示D.相邻的植物细胞可通过功能进行信息交流 答案解析解析关闭生命起源过程中,膜的出现保证了原始生
9、命的相对独立,并通过膜进行原始的物质交换,A项正确;进入细胞的物质对细胞不一定都有利,B项错误;激素是通过作用于靶细胞或靶器官的受体而发挥调节作用的,C项正确;相邻的高等植物细胞可通过胞间连丝进行信息交流,D项正确。答案解析关闭B-15-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向3 与与细胞膜细胞膜有关有关的探究实验的探究实验6.下列有关细胞膜制备及观察的叙述,正确的是()A.家鸡的红细胞是最佳的实验材料B.若选用洋葱鳞片叶表皮细胞,应先用镊子去除细胞壁C.制备细胞膜应先利用吸水涨破法,再利用差速离心法获取D.可以用高倍镜直接观察 答案解析解析关闭家鸡的红细胞有细胞核和各种细胞器,因此不能用家鸡
10、的红细胞作实验材料,A项错误;去除植物细胞的细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶,B项错误;用显微镜观察时,需先在低倍镜下找到要观察的目标并移到视野中央后,再用高倍镜观察,D项错误。答案解析关闭C-16-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结7.(2017海南卷)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙2组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如下表所示。下列叙述错误的是()A.甲组的胚发生了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果 答案解析解析关闭根
11、据“某染料(氧化型为无色,还原型为红色)”这一信息,结合甲、乙两组的处理及结果,可知甲组胚发生了氧化还原反应,其呼吸作用产生的NADH使染料变成红色,呼吸作用的强弱(代谢活动的强弱)程度不同,产生的NADH的量不同,染色效果也不同。由于乙组种子煮沸后胚已死亡,细胞膜也被破坏,不再有物质运输功能。答案解析关闭C-17-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结1.细胞膜成分的鉴定-18-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.细胞膜控制物质进出功能的验证(1)染色剂进入实验-19-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(2)色素透出实验正常情况下,紫色洋葱细胞、花瓣细胞显现出的颜色都是细胞液中色素分子的颜色。将有颜
12、色的植物组织放入清水中,色素分子不能透出。若用高温、强酸或强碱处理,则可导致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞中透出,外界溶液将呈现色素的颜色。如:-20-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结细胞核的结构和功能及相关实验探究1.细胞核的结构-21-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.细胞核的功能(1)是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库。(2)是细胞代谢和遗传的控制中心。3.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细胞核控制。-22-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结4.蝾螈受精卵横缢实验(1)实验过程(2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。教材深挖在
13、细胞核功能的探究实验中,蝾螈受精卵横缢实验是否遵循对照原则?提示:遵循,既有相互对照,又有自身前后对照。-23-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结5.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细胞核控制。-24-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结6.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”的形状是由细胞核控制的。-25-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质。()(2)细胞核是mRNA合成的主要场所。()(3)真核细胞的染色体主要由核糖核酸和蛋白质组成。()(
14、4)大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。()(6)在细胞核内,RNA能够传递和表达遗传信息。()(7)核孔是生物大分子选择性进出的通道。()(8)染色体和染色质只是形态不同,成分完全相同。()(9)所有的真核细胞都有细胞核。()-26-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结下图是细胞核的结构,据图回答下列问题。-27-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结(1)将彻底水解,可得到的有机小分子主要有氨基酸、脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。(2)是核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。(3)的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。对物质的进出具有选择性。的数目越多,细胞代谢越旺盛。(4)蛋
15、白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核是需要(填“需要”或“不需要”)能量的,跨膜层数为零。-28-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向1 细胞核的结构细胞核的结构1.(2019全国卷)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是()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控制中心D.细胞核内遗传物质的合成需要能量 答案解析解析关闭细胞中的染色质存在于细胞核中,A项正确;真核细胞中,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的核糖体上,B项错误;细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C项正确;细胞核内的遗传物质为D
16、NA,DNA的合成需要消耗ATP,D项正确。答案解析关闭B-29-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结2.下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.图中和的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密B.图中为核孔,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 答案解析解析关闭图中表示内质网,表示核膜,和的连通,使细胞质和核内物质的联系更为紧密,A项正确;图中为核孔,通过核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,B项正确;表示核仁,与核糖体的形成有关
17、,若该细胞核内的被破坏,该细胞蛋白质的合成将不能正常进行,C项正确;细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,D项错误。答案解析关闭D-30-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结考向考向2 细胞核功能的探究实验细胞核功能的探究实验3.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。下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 答案解析解析关闭由图示可知,放射性亲核蛋白能从细胞质通过核孔进入细胞核中,放射性的尾部也能从细
18、胞质通过核孔进入细胞核中,但放射性的头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中,可见亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的,A项错误;亲核蛋白需与特定的载体结合后才能通过核孔进入细胞核,消耗能量,方式类似主动运输,B项错误,C项正确;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,需要载体蛋白协助,不消耗能量,D项错误。答案解析关闭C-31-核心梳理提能探究考向感悟归纳总结有关细胞核结构的6个容易忽视的问题(1)核孔的数目、核仁的大小都与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数目多,核仁较大。(2)染色体和染色质形态不同,但成分完全相同。(3)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
19、(染色质)上。(4)细胞核是细胞代谢的控制中心,而不是细胞代谢的中心,细胞代谢的中心是细胞质基质和细胞器。(5)物质进出细胞核不都通过核孔。(6)核膜和核孔都具有选择性。核孔虽然允许大分子物质通过,但仍然具有选择性,如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。-32-通关记通关辨通关练1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。此外,还有少量的糖类。细胞膜表面的糖蛋白与细胞的识别作用有关。2.细胞的边界是细胞膜。细胞膜并不仅仅是把细胞的内外环境隔开,活细胞的细胞膜还具有控制物质进出、实现细胞间信息交流等功能。3.细胞膜的功能特性是选择透过性。这种膜可以让水分子自由通过,细胞选择吸收的离子和小分子(如氨基
20、酸、葡萄糖)也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子(如mRNA、蛋白质、核酸)则不能通过。4.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。变形虫的任何部位都能伸出伪足,人体某些白细胞能吞噬病菌,这些生理过程的完成依赖的是细胞膜的流动性。-33-通关记通关辨通关练5.植物细胞壁的化学成分主要是纤维素和果胶,对植物细胞有支持和保护作用。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。-34-通关记通关辨通关练1.辨析细胞膜的结构特点与功能特性-35-通关记通关辨通关练-36-通关记通关辨通关练2.易错辨析(1)只有细胞膜外侧含糖蛋白糖蛋白的
21、位置只位于细胞膜的外侧,不存在于细胞膜内侧。所以糖蛋白可用于判定细胞膜的内外。(2)核孔是具有选择性的通道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的调控作用。核孔是大分子物质出入细胞核的通道(如蛋白质、RNA等)。(3)易混淆细胞膜的结构特点与功能特性细胞膜的结构特点(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。-37-通关记通关辨通关练(4)核仁不是遗传物质的储存场所核仁参与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。-38-通关记通关辨通关练1.(2019湖北沙市中学高三第三次考试)用动物
22、受精卵所做的实验如下图所示,下列说法错误的是()A.提取受精卵的核单独培养,不久后核消失,说明细胞核离开细胞质不能生存B.把去掉核的细胞单独培养,不久后无核的细胞消失,说明细胞质离开细胞核则不能生存C.该实验说明只要保持细胞核的完整性,细胞就能正常地进行生命活动D.细胞核是细胞代谢的控制中心 答案解析解析关闭提取受精卵的细胞核单独培养,不久后核退化消失,说明细胞核离开细胞质不能存活,A项正确;将去核的细胞单独培养,不久后无核的细胞消失,说明细胞质离开细胞核也不能生存太久,B项正确;给去核的细胞重新移入细胞核,形成重组细胞,重组细胞能正常生活且能进行分裂繁殖,这说明细胞只有保持完整性才能进行正常
23、的生命活动,C项错误;该实验能说明细胞核是细胞代谢的控制中心,D项正确。答案解析关闭C-39-通关记通关辨通关练2.下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述,错误的是()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 答案解析解析关闭细胞膜的选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性。磷脂分子没有特异性。答案解析关闭B-40-通关记通关辨通关练3.下图为某生物的细胞核及相关结构示意图。下列叙述错误的是()A.该生物为
24、动物或低等植物B.核孔是大分子物质进出的通道,具有选择性C.染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA分子的双螺旋结构也随之解旋D.细胞骨架能维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性 答案解析解析关闭图中细胞含有中心体,说明该生物为动物或低等植物,A项正确;核孔是大分子物质进出的通道,具有选择性,不允许核内DNA分子通过,B项正确;在有丝分裂的过程中,DNA双链的解旋发生在有丝分裂间期的DNA分子复制过程中,而染色体解螺旋形成染色质发生在有丝分裂的末期,因此染色体解螺旋形成染色质的同时,DNA的双链并不随之解旋,C项错误;细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,能维持细胞形态,保持细胞内部结构的有序性,D项正确。答案解析关闭C