第1讲 细胞膜(系统的边界、流动镶嵌模型)与细胞核1-2-1.ppt

单击此处编辑母版文本样式,双基自主落实,核心互动突破,高考真题集训,限时规范训练,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,细胞膜系统的结构和功能,(,),细胞核的结构和功能,(,),实验：通过模拟实验探究膜的透性,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,答案：,糖,蛋白磷脂双分子层蛋白质分子,(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,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：,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；,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,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,铺在水面的单层磷脂分子为什么,“,头,”,朝下？,形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？,答案,：,水为极性分子，磷脂分子,“,头,”,朝下体现了,“,相似相溶原理,”,。,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、核液、,染色质,图解细胞膜的结构、功能及特性,高考地位：,5,年,11,考,(,2012,广东卷，,2011,四川卷、海南,卷、全国卷,，,2009,全国卷,北,京卷、广东卷、浙江卷,),1,流动镶嵌模型,(,欧美中学教材渗透图示,注意加深理解模型整体结构及各种组成成分的功能,),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,本考点命题特点是多采用实验综合分析形式或者与细胞的生物膜系统、代谢等知识综合起来命题，中等频度，选择题、简答题均可呈现，多为选择题。,【,典例,1,】,(,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,决定,C,神经细胞膜上识别递质的是,D,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,有关，与,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,解析,A,选项描述了细胞膜作为最基本生命系统,(,细胞,),的界膜的重要功能之一；,B,选项中细胞膜的功能主要由膜蛋白决定；分析图形，,为细胞膜的外侧，,为细胞膜的内侧，肌细胞从组织液中吸收氧气，氧气只能从细胞膜外侧进入细胞膜内侧；细胞膜的选择透过性与,都有关；流动性是选择透过性的基础，没有流动性，选择透过性难以实现。,答案,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,解析,A,、,B,、,C,选项内容都涉及细胞之间的信息交流，,而,D,项中的异物蛋白是物质，其与抗体结合不涉及细胞间的信息交流。,答案,D,细胞核的结构、功能及实验探究,高考地位：,5,年,10,考,(,2011,北京卷、江苏卷、重庆卷，,2010,江苏卷，,2009,山东卷,),1,细胞核的结构及其功能,名称,特点,功能,核膜和核孔,核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着,在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建,核膜是不连续的，其上有核孔,核膜具有选择透过性,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,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,核仁,折光性强，易与其他结构区分,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,易被碱性染料染成深色,主要由,DNA,和蛋白质组成,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,本考点,2012,年多个省份考查，,2011,年仅江苏卷同年出现三次，应引起重视，命题多围绕核孔及原核细胞与真核细胞的区别进行考查，而核仁知识还未涉及需给予关注。,【,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：,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；,b,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,中，,b,部分细胞属于对照组，,a,部分属于实验组,C,实验,中，,a,部分的操作与实验,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,解析,整个实验并没有涉及细胞的寿命，故,D,错误。有核或植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明细胞核与细胞的分裂、分化有关。,a,部分相当于去核和重新植入核，是实验组。实验,中，,a,部分植入核，与实验,中的无核形成对照。,答案,D,【,训练,2,】,(,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,解析,图中所做的三个实验是：,单独培养离开细胞的细胞核,细胞核消失；,单独培养去核的细胞,细胞消失；,给去核的细胞以新的细胞核,细胞能生存并且繁殖后代。实验,、,分别说明细胞核和细胞质不能单独生存，实验,说明细胞保持完整性才能正常生存和繁殖。综合分析三个实验，可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系，但不能说明细胞核和细胞质的具体功能，因此,D,错。,答案,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。,纠错演练,(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,解析,本题考查物质跨膜运输的方式，同时考查考生从图片中获取信息的能力。由图可知，单独的亲核蛋白尾部能进入细胞核而单独的亲核蛋白头部不能进入细胞核，可以看出亲核蛋白质进入细胞核是由尾部而不是头部决定，,A,说法错误；亲核蛋白进入细胞核需要核孔复合体,(,相当于载体,),协助，是一个耗能过程，与葡萄糖进入红细胞的协助扩散不同，故,B,、,D,说法错误，,C,正确。,答案,C,1.,(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,细胞膜的相关知识考查,解析,本题主要考查生物膜结构和功能的相关知识。蛋白质的合成需要消耗,ATP,，,A,错误；葡萄糖跨膜运输方式为协助扩散或主动运输，均需要载体蛋白协助，,B,错误；线粒体内膜可进行有氧呼吸的第三阶段，与线粒体外膜的主要功能明显不同，,C,正确；细胞膜的基本组成成分为蛋白质和磷脂，,D,错误。,答案,C,2,(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,CO,2,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,解析,CO,2,分子通过细胞膜的方式是自由扩散，不需要消耗能量。,答案,C,3,(2010,全国,，,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,解析,核糖体是无膜细胞器，,mRNA,与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关，故选,B,项。,答案,B,4,(,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,解析,红细胞细胞膜的基本支架为磷脂双分子层，故细胞膜不具有水溶性；与成熟的植物细胞不同，红细胞没有大的液泡；由于外界溶液的浓度小于细胞质溶液的浓度，红细胞在,4,的蒸馏水中吸水涨破；低温时红细胞膜的流动性减小。,答案,C,5.,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,(,),。,(4),(2011,江苏，,2A),在,细胞核内,RNA,能够传递和表达遗传信息,(,),。,细胞核相关知识考查,(5),(2010,江苏，,2C),核孔是生物大分子可以选择性进出的通道,(,),。,(6),(2010,全国新课标，,1B),蓝藻细胞具有细胞核且,DNA,分子呈环状,(,),。,(7),(2010,全国新课标，,1A),病毒是一类具有细胞结构的生物,(,),。,解析,(1),叶绿体合成的,ATP,用于暗反应，不能进入细胞核。,(2),紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色大液泡，不易观察到细胞核。,(3),氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子可以通过核膜。,(4),细胞核内的,RNA,既不能传递又不能表达遗传信息。,(5),核孔是某些大分子物质进出细胞的通道。,(6),蓝藻细胞没有核膜包围的成形细胞核。,(7),病毒没有细胞结构。,答案,(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),见,Word,版活页训练,