第4讲细胞膜(含流动镶嵌模型)与细胞核.ppt

,*,考点一,考点二,考点,课时作业,知能提升,下页,末页,上页,首页,储知识,练表达,悟考题,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二单元,细胞的结构与物质运输,第,4,讲 细胞膜,(,含流动镶嵌模型,),与细胞核,【,新课程标准,】,内容要求,活动要求,学业要求,1.,概述细胞都由质膜包裹，质膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。,2.,阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。,从结构与功能相适应这一视角，解释细胞由多种多样的分子组成，这些分子是细胞执行各项生命活动的物质基础。,(,生命观念、科学思维,),考点一,细胞膜的结构与功能,1,细胞膜的制备,2,细胞膜的成分,3,细胞膜的功能,4,生物膜结构的探索历程,连线,5,生物膜流动镶嵌模型的基本内容,(1),结构模型,(2),结构特点,特点：具有一定的,_,。,原因：组成膜的,_,和大多数,_,都是可以运动的。,流动性,磷脂分子,蛋白质分子,6,细胞壁,(,植物细胞,),(1),主要成分：,_,，与其形成有关的细胞器是,_,和,_,。,(2),功能：,_,。,纤维素和果胶,高尔基体,线粒体,支持和保护,教材细节,1,教材必修,1 P,42,“,图,3,2,左图信息,”,：是否所有激素均与靶细胞的细胞膜表面受体结合？,提示,：不是，例如性激素是与细胞内受体结合的。,2,教材必修,1 P,69,“,基础题第,3,题,”,：说出流动镶嵌模型与蛋白质,脂质,蛋白质三层结构模型有何异同？,提示,：,(1),流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。,(2),流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。,诊断辨析,(1),在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富,(),(2),细胞膜含有糖脂和糖蛋白,(),(3),生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定,(),(4),细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的,(),(5),细胞膜的流动性与,ATP,没有关系,(),鉴定试剂,(,方法,),结果,结论,(,细胞膜成分,),脂溶剂处理,细胞膜被破坏,_,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,双缩脲试剂,紫色,_,蛋白酶处理,细胞膜被破坏,磷脂,蛋白质,(1),方法：,_,法。,(2),现象：如图实验。,(3),结果：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布。,(4),结论：,_,。,荧光标记,说明细胞膜具有一定的流动性,(1),控制物质进出功能的验证,1,下列有关细胞膜的叙述中，正确的是,(,),A,组成细胞膜的分子中只有磷脂分子是运动的,B,能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜,C,细胞膜上糖类均与蛋白质结合在一起,D,不同功能的细胞膜上的蛋白质的种类和数量相同,解析,：组成细胞膜的蛋白质分子大多数也是可以运动的；细胞膜主要由蛋白质和脂质组成，因此能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜；细胞膜上糖类除与蛋白质结合形成糖蛋白外，还有一部分糖类和脂质结合，形成糖脂；蛋白质是生命活动的主要承担者，不同功能的细胞膜上的蛋白质的种类和数量不同。,答案,：,B,2,如图是细胞膜的流动镶嵌模型，有关说法错误的是,(,),A,细胞膜上的,具有识别作用,B,若图为变形虫的细胞膜，则和的流动性是变形虫运动的基础,C,若,是载体蛋白，葡萄糖进入肝细胞需要,协助,D,的种类和数量决定了细胞功能的复杂程度,解析,：图中,代表糖蛋白，,代表磷脂分子，,代表蛋白质分子。糖蛋白具有识别作用，选项,A,正确。细胞膜中的,和,具有流动性，变形虫的运动依赖于膜的流动性，选项,B,正确。葡萄糖进入肝细胞需要载体蛋白协助，选项,C,正确。细胞功能的复杂程度取决于蛋白质的种类和数量，选项,D,错误。,答案,：,D,点拨,反思,细胞膜的两个特点的比较,项目,内容,原因,实例,影响因素,结构特点,一定的流动性,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,遗传特性决定,载体蛋白种类、数量和磷脂双分子层疏水性决定选择透过性,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,内因：细胞膜上载体蛋白的种类和数量；,外因：温度、,pH,、,O,2,等影响细胞呼吸的因素,3,生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是,(,),选项,膜蛋白的位置、功能,膜蛋白的类型,A,位于突触后膜，识别并结合神经递质,受体,B,位于靶细胞膜，识别并结合激素,载体,C,位于类囊体膜，催化,ATP,合成,酶,D,位于癌细胞膜，引起特异性免疫,抗原,解析,：在神经调节中，位于突触后膜上的受体能识别并结合神经递质；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化,ATP,合成的膜蛋白为酶；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫。,答案,：,B,4,细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要的生理功能。下列图中，可正确表示不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是,(,),解析,：血红蛋白存在于红细胞的内部，不属于膜蛋白，,A,项错误；抗体主要分布在血清中，,T,细胞膜上没有抗体，,B,项错误；胰高血糖素应该与胰岛,B,细胞膜上的胰高血糖素受体结合，,C,项错误。,答案,：,D,归纳,延伸,四种常考的,“,膜蛋白,”,及其功能区分,(1),糖蛋白：信号分子,(,如激素、淋巴因子、神经递质等,),的受体蛋白。,(2),载体蛋白：协助跨膜运输,(,协助扩散和主动运输,),。,(3),具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在,ATP,水解酶,(,催化,ATP,水解，用于主动运输等,),。,(4),识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白,(,如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等,),。,5,科学家利用细胞融合技术研究细胞膜的结构特性，进行了下列实验。,(1),细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。将连接了荧光染料的抗体与融合细胞在一定条件下培养，抗体与融合细胞的膜蛋白,(,抗原,),特异性结合，其目的是标记膜蛋白，以便于显微镜观察。用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和,_,，开始时，鼠的细胞为绿色，人的细胞为红色，两种颜色不混合；一段时间后，可观察到红绿荧光交替分布的,“,嵌合体,”,。统计,_,，结果如下图所示。,(2),科学家据此提出两种假说解释嵌合体的形成。,假说一：融合细胞合成了新的膜蛋白；,假说二：原有膜蛋白在细胞膜平面上运动。,使用,_,抑制剂和,ATP,合成抑制剂分别处理融合细胞，均对嵌合体形成没有显著影响，这个结果否定了假说一。,在,15,、,20,和,26,的培养温度下重复上述实验，这些实验的结果为,_,，为假说二提供了证据支持。,解析,：,(1),细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成；抗体与荧光染料结合后抗体被标记，当抗体与融合细胞的膜蛋白,(,抗原,),特异性结合时，膜蛋白就被标记；用荧光显微镜观察融合细胞表面荧光的颜色和分布，并观察和统计嵌合体比例。,(2),假如嵌合体形成是融合细胞合成了新的膜蛋白，用蛋白质合成抑制剂和,ATP,合成抑制剂分别处理融合细胞，嵌合体形成会受影响。,如果随着温度增加，嵌合体比例增加,(,或,“,随着温度降低，嵌合体比例降低,”),，则为假说二提供了证据支持。,答案,：,(1),分布嵌合体比例,(2),蛋白质合成,随着温度增加，嵌合体比例增加,(,或随着温度降低，嵌合体比例降低,),考点二,细胞核的结构与功能,1,细胞核的结构,2,细胞核的功能,3,细胞核的功能探究,(1),黑白美西螈核移植实验,(2),蝾螈受精卵横缢实验,(3),变形虫切割实验,(4),伞藻嫁接与核移植实验,教材细节,1,教材必修,1 P,53,“,资料,4”,：伞藻与衣藻、黑藻、颤藻是一类生物吗？,提示,：伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物，黑藻是高等植物，颤藻属于蓝藻类的原核生物。,2,教材必修,1 P,54,“,侧栏思考题,”,：,“,蓝图,”,指的是什么？为什么同一个体的不同细胞都一样？从分子水平上解释细胞多样性的原因。,提示,：,“,蓝图,”,指的是,DNA,上贮存的遗传信息；同一个体的不同细胞都一样的原因是所有细胞都是由受精卵通过有丝分裂形成的，细胞多样性的实质是基因的选择性表达。,诊断辨析,(1),核膜上的核孔可以让蛋白质和,RNA,自由进出,(),(2),染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同,(),(3),细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心,(),(4),核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建,(),(5),代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大,(),(1),将,彻底水解主要可得到的有机小分子有哪些？,提示,：氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。,(2),根据,的功能推测，,中有,DNA,吗？为什么？,提示,：有，,是核仁，与某种,RNA,的合成和核糖体的形成有关，某种,RNA,应该是由核仁,DNA,转录来的。,(3),蛋白质和,RNA,等大分子物质通过核孔进出细胞核是否需要能量？图示显示核孔具有怎样的特点？,提示,：需要能量，具有选择性。,(1),你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是什么？,提示,：,B,部分含有少量的原乙细胞核转录的信使,RNA,，它能指导合成少量原乙伞藻的蛋白质。,A,部分则能指导合成甲伞藻的蛋白质，因而嫁接形成的帽状体有甲、乙两种伞藻的蛋白质，故呈中间类型。,(2),第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这能说明核、质之间是一种什么关系？,提示,：这说明细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制，最终决定生物性状的主要是细胞核。,1,细胞核控制细胞的遗传和代谢，是细胞的控制中心，下列关于细胞核的叙述正确的是,(,),A,核膜有两层，核孔为大分子出入的孔道，不具有选择透过性,B,细胞核内可以进行,DNA,的复制、转录和翻译,C,细胞核中的核仁同某种,RNA,的合成以及核糖体的形成密切相关,D,真核细胞中的,mRNA,均在细胞核中合成，然后经核孔进入细胞质,解析,：核膜是双层膜，蛋白质、,RNA,等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核，但,DNA,不能出核孔，,A,错误；,DNA,复制和转录的主要场所是细胞核，翻译的场所是核糖体，,B,错误；核仁同某种,RNA,的合成以及核糖体的形成密切相关，,C,正确；真核细胞中转录形成,mRNA,主要在细胞核，然后经核孔进入细胞质，其次是线粒体和叶绿体，,D,错误。,答案,：,C,2,心房颤动,(,房颤,),是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍,(,核孔复合物是位于核孔上与核孔的结构和功能密切相关的物质,),。据此分析正确的是,(,),A,核膜由两层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关,B,核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变,C,人体成熟的红细胞中核孔数目很少，因此红细胞代谢较弱,D,tRNA,在细胞核内合成，经主动运输进入细胞质发挥作用,解析,：核膜是双层膜组成的，由四层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关，,A,错误；核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变，导致蛋白质的结构和功能异常，,B,正确；人体成熟的红细胞中无细胞核，,C,错误；,tRNA,在细胞核内合成，经核孔进入细胞质发挥作用，没有穿过膜结构，不属于主动运输，,D,错误。,答案,：,B,错点,混点,(1),细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。,(2),核孔具有选择透过性，能选择大分子物质，但并不是所有的大分子都能通过核孔，如细胞核中的,DNA,就不能通过核孔进入细胞质。,(3),核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。,(4),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。,(5),核膜通常与内质网膜直接相连，其上附着有核糖体。,3,科学家用黑白两种美西螈,(,一种两栖动物,),做实验，实验过程如图所示：,(1),由该实验结果可得出的初步结论是：美西螈的肤色是由,_,控制的。,(2),该结论受到了某些人的质疑，原因是该实验缺少对照实验。为使结论更加准确，可以运用反证法进行证明，其反证过程是,_,。该反证实验与前实验形成了,_(,填,“,空白,”“,自身,”“,相互,”,或,“,条件,”),对照。,(3),在该对照实验中自变量是,_,，,无关变量是,_,_(,至少写,2,项,),。,解析,：,(1),分析图示可知：黑色美西螈的胚胎细胞核与白色美西螈的去核卵细胞形成重组细胞，由该重组细胞发育成的美西螈的肤色与提供细胞核的个体相同，说明美西螈的肤色是由细胞核控制的。,(2),该实验缺少对照实验。为使结论更加准确，可运用反证法，将黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈胚胎细胞的细胞核结合，形成重组细胞并进行培养。该反证实验与前实验形成了相互对照。,(3),在该对照实验中的自变量是不同美西螈的去核卵细胞与细胞核，因变量是由重组细胞发育成的美西螈的肤色，水质、温度、阳光等凡是影响美西螈生长发育的因素都是无关变量。,答案,：,(1),细胞核,(2),黑色美西螈的去核卵细胞与白色美西螈的细胞核结合相互,(3),不同美西螈的去核卵细胞与细胞核水质、温度、阳光等,1,细胞膜,(1),细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。,(2),细胞膜的功能是不仅把细胞与外界环境分隔开，还具有控制物质进出，进行细胞间信息交流等作用。,(3),组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，决定了生物膜具有一定的流动性的结构特点。,(4),生物膜选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白。,2,细胞核,(1),核膜为双层膜，把核内物质与细胞质分开；核仁与某种,RNA,的合成以及核糖体的形成有关；染色质主要由,DNA,和蛋白质组成，,DNA,是遗传信息的载体；核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。,(2),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。,(3),染色质主要由,DNA,和蛋白质组成，,DNA,是遗传信息的载体。,(4),细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。,1,磷脂是由哪些物质组成的？有怎样的物理特性？,提示,：磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，磷酸“头”部是亲水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。,2,用丙酮从人的胰岛,B,细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛,B,细胞表面积的,2,倍。请分析原因。,提示,：胰岛,B,细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。,3,在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因。,提示,：温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性。,4,核仁与核糖体的形成有关，那么，核糖体的形成一定离不开核仁吗？,提示,：不一定，原核细胞内没有核仁，也能形成核糖体。,1,真题重组判断,(1)(2014,高考全国卷,，,T1A),脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质,(),(2)(2018,高考全国卷,，,T2B),细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素,(),(3)(2018,高考全国卷,，,T2C),两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递,(),(4)(2014,高考全国卷,，,T1A),植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用,(),2,(2017,高考全国卷,),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,解析,：哺乳动物卵巢分泌的雌激素通过血液循环或体液运输作用于乳腺细胞，精子在输卵管内与卵细胞结合，进入卵细胞内完成受精作用，是直接接触，所以,D,正确，,A,、,B,、,C,错误。,答案,：,D,3,(2019,高考全国卷,),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,解析,：真核细胞中只有细胞核中有染色质，,A,正确；真核细胞中，转录主要发生在细胞核中，而翻译发生在细胞质中的核糖体上，,B,错误；细胞核中的染色质上含有遗传物质,DNA,，因此细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，,C,正确；细胞核中的遗传物质是,DNA,，其通过,DNA,复制合成子代,DNA,，该过程需要消耗能量，,D,正确。,答案,：,B,4,(,新题预测,),细胞膜上分布有载体蛋白和受体蛋白等功能蛋白，载体蛋白和受体蛋白的共同特点有,(,),A,与相关物质的结合具有特异性,B,相结合的物质均为小分子有机物,C,均能识别细胞外来的信息分子,D,其产生过程均由核糖体独立完成,解析,：载体蛋白和受体蛋白与相关物质的结合具有特异性；与载体蛋白和受体蛋白相结合的物质也可以是无机物；受体蛋白能识别细胞外来的信息分子，载体蛋白不能；两种蛋白产生过程一般由核糖体、内质网和高尔基体共同完成。,答案,：,A,课时作业,知能提升,