资源简介 第5讲 细胞膜与细胞核 1.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。考点一 细胞膜的结构与功能1.细胞膜的制备图2-5-12.细胞膜的成分图2-5-23.细胞膜的流动镶嵌模型(1)生物膜结构的探索历程(连线) 实例(实验) 结论(假说)①将膜分离提纯,a.膜是由脂质组成的并进行化学分析②脂溶性物质更易b.膜的主要成分是脂质和蛋白质通过细胞膜③电镜下细胞膜呈清c.细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层晰的暗—亮—暗三层结构④将红细胞膜中的脂d.生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成质铺成单分子层后的面积是红细胞表面积的2倍⑤人鼠细胞融合实验e.提出生物膜的流动镶嵌模型⑥1972年不断观察及f.细胞膜具有流动性实验数据分析 (2)流动镶嵌模型①模式图图2-5-3②结构特点4.细胞膜的功能(1)功能①将细胞与 开,保证细胞内环境的相对稳定。?②控制 。?③进行细胞间的 。?(2)功能特性①内容:具有 。?②表现:水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。5.植物细胞壁图2-5-4【易错辨析】(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。( )(2)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。( )(3)磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层。( )(4)细胞间进行信息交流都是通过细胞膜上的受体完成的。( )(5)吞噬细胞的吞噬作用体现了细胞膜的功能特点。( )(6)用胰蛋白酶处理生物膜,生物膜的组成成分及通透性都会发生改变。( )1.观察图2-5-5,写出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的信息交流类型,请思考:图2-5-5(1)图中Ⅰ~Ⅲ分别通过何种方式实现信息交流??? 。?(2)效应T细胞识别靶细胞、淋巴因子对B细胞的调节,分别属于哪种方式?植物维管束之间的胞间连丝与上述哪类方式吻合? 。?2.如图2-5-6为小鼠细胞和人细胞融合实验,该实验中标记小鼠细胞的方法是 。该实验的实验结果是 ,由此可以得出的结论是 。?图2-5-61.细胞膜的成分、结构及功能的关系(1)不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。(2)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,二者都与细胞识别作用有关。(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链的位置是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。2.细胞膜的结构特点和功能特性的比较细胞膜的结构特点细胞膜的功能特性内容具有一定的流动性选择透过性原因 构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止不动的,而是运动的遗传特性载体种类、数量选择透过性实例 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 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、肾小管的重吸收作用等影响因素 温度(在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大) 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角度一 考查细胞膜的组成、结构及功能1.[2020·洛阳三模]下列有关细胞膜结构和功能的叙述,正确的是( )A.构成细胞膜的蛋白质分子均匀地分布在膜的两侧B.向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞C.细胞膜内部是亲水的,因此水分子可以通过细胞膜D.细胞膜的选择透过性与载体蛋白空间结构的多样性有关2.[2020·福建厦门一中期中]细胞膜的流动镶嵌模型如图2-5-7所示,①~④表示其中的物质。下列叙述正确的是( )图2-5-7A.①在细胞膜的内外侧均有分布,与细胞间的识别有关B.②可自发形成双层结构,与核糖体的形成有关C.③是胆固醇,能催化膜中发生的生化反应D.④是蛋白质,可控制某些离子出入细胞?题后归纳4种常考的“膜蛋白”及其功能(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白:糖蛋白。(2)膜载体蛋白:膜上用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)具催化作用的酶:如好氧细菌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(如精卵间的识别,免疫细胞对抗原的特异性识别等)。角度二 考查细胞膜的流动性和选择透过性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,但不能让Ca2+通过,属于选择透过性膜D.生物膜具有选择透过性是活细胞的重要特征4.[2021·山东临沂一中月考]荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用价值,其包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,使细胞膜上呈现一定强度的绿色荧光→激光照射膜上某绿色荧光区,使该区域内标记的荧光分子不可逆的淬灭(漂白)→检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图2-5-8中甲所示,实验结果如图乙所示。下列说法错误的是( )图2-5-8A.被激光照射淬灭部位的细胞膜失去了流动性B.淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响C.若不用激光照射淬灭,而是用绿色和红色荧光染料分别标记细胞膜的两部分,则一段时间后两种颜色的荧光会均匀分布D.若F2后再进行一次激光照射淬灭,则一段时间后检测的淬灭部位的荧光强度会更低?题后归纳细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计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,在空气—水面界面上铺展成单分子层,测得磷脂单分子的面积,与细胞膜面积对比分析细胞膜流动性的鉴定 取A、B两种动物细胞,分别用红、绿色荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情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,观察精子和卵细胞结合情况细胞膜控制物质进出细胞探究 可利用有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后溶液颜色是否发生变化考点二 细胞核的结构和功能1.细胞核的结构(据图填空)图2-5-9(1)填写图中结构的名称:① ;② ;③ ;④ 。?(2)写出图中结构的相应功能:①的功能:把 物质与细胞质分开。?②的功能:是 的主要载体。?③的功能:与某种 的合成以及 的形成有关。?④的功能:实现核质之间频繁的 和 。?(3)原核细胞不具备的是 。?(4)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是 。?(5)染色质与染色体是 的两种存在状态。?2.细胞核的两大功能图2-5-10【易错辨析】(1)真核生物细胞中细胞核是mRNA合成和加工的场所。( )(2)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。( )(3)染色质和染色体物质组成上相同,空间结构上不同。( )(4)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由通过。( )(5)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。( )(6)核仁是遗传物质的储存场所,能控制rRNA和核糖体的合成。( )细胞核功能的探究实验分析(1)黑白美西螈核移植实验①实验过程图2-5-11②实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。③实验分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中,形成重组细胞并进行培养,作为对照。(2)蝾螈受精卵横缢实验①实验过程图2-5-12②实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。(3)变形虫切割实验①实验过程图2-5-13②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。③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。(4)伞藻嫁接与核移植实验①伞藻嫁接实验过程图2-5-14②伞藻核移植实验过程图2-5-15③实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。④实验分析: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。角度一 考查细胞核的结构与功能1.[2020·福建厦门一中期中]图2-5-16表示细胞核的模式图,①~④表示其中的结构。下列叙述正确的是( )图2-5-16A.①由DNA、蛋白质和少量RNA构成B.②是形成mRNA和核糖体的场所C.③是由四层单位膜构成的核被膜D.④是蛋白质和DNA分子出入细胞核的通道2.[2020·华中师大一附中模拟]核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构,被称为核孔复合物,它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图2-5-17所示,该复合物由一个核心脚手架组成,其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成,称为中央运输蛋白。据此分析下列叙述正确的是( )图2-5-17A.核膜由两层磷脂分子组成,核孔复合物与核膜内外信息交流有关B.人体成熟的红细胞中核孔数目较少,影响物质的运输C.核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择性D.DNA和mRNA通过核孔进入细胞质角度二 考查细胞核功能的实验探究3.[2020·重庆市北碚区一模]将绵羊体细胞的细胞核移植到其去核的卵母细胞中形成重组胚胎(甲),该胚胎经过培养最终能够发育为完整个体,而直接培养体细胞或将体细胞的细胞核移植到未去核的卵母细胞内(乙)都不能形成胚胎,下列与这些现象有关的表述,不正确的是( )A.体细胞的细胞核具有发育的全能性B.特定的细胞质是实现细胞全能性的必要条件C.染色体数量的变异可能使乙不能实现细胞全能性D.卵母细胞具有发育的全能性4.伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分组成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行嫁接和核移植实验(如图2-5-18)。下列叙述错误的是( ) 甲→ Ⅰ 伞藻嫁接实验 Ⅱ 伞藻核移植实验图2-5-18A.图Ⅱ中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止B.图Ⅱ中③与图Ⅰ中①的帽形相同,都是菊花形帽C.图Ⅰ中①②的帽形因嫁接而改变D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关经典真题·高考预测1.[2019·全国卷Ⅲ]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2.[全国卷Ⅰ]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3.[全国卷Ⅲ]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4.[2020·安徽皖中名校联考]下列关于细胞的信息分子以及细胞间信息交流的叙述,正确的是( )A.信息分子可直接参与靶细胞内的多种生理过程B.细胞间信息交流都需要依赖细胞膜上的糖蛋白才能实现C.胰岛素、性激素可作为信息分子,其受体均在细胞膜上D.精子和卵细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的5.[2020·河北秦皇岛一中模拟]下列有关细胞核的叙述,错误的是( )A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.只有小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象6.[2020·湖北四地七校联考]某种新的制药工艺:根据生物膜的特性,将磷脂制成很小的小球,让这些小球包裹着药物运输到患病部位,通过小球膜与细胞膜融合,将药物送入细胞,从而达到治疗疾病的目的。下列相关说法正确的是( )A.小球膜中含有蛋白质,因为蛋白质是细胞膜的基本支架B.小球膜与细胞膜融合,体现了细胞膜的选择透过性C.小球膜可以将相应的抗体运输到靶细胞中,进而杀死靶细胞D.细胞内产生的各种分泌蛋白可通过类似的方式被运输到细胞外1.重要概念P68糖被:在细胞膜的外表,有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白,叫作糖被。2.重点易错语句(1)P41功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。(2)P41细胞在癌变的过程中,细胞膜的成分发生改变,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。(3)P42高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。(4)P53核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。(5)P53核孔能够实现核质之间的物质交换和信息交流。(6)P54细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。(7)P68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,体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。3.边角知识(1)P40人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器。(2)P43科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。(3)P52除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。(4)P66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。(5)P68除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂。第二单元 细胞的结构与物质的运输第5讲 细胞膜与细胞核考点一●基础自主梳理1.成熟的红细胞 细胞核 细胞器 细胞壁2.磷脂 糖类3.(1)①—b ②—a ③—d ④—c ⑤—f ⑥—e(2)①糖蛋白 磷脂双分子层 蛋白质②组成膜的磷脂分子 蛋白质分子4.(1)①外界环境分隔 ②物质进出细胞 ③信息交流(2)①选择透过性5.纤维素 高尔基体 支持和保护【易错辨析】(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√[解析](1)脂肪不是生物膜的组成成分。(2)不同细胞细胞膜的基本成分都是脂质、蛋白质和少量糖类。(3)磷脂双分子层中亲水性的头部在外侧,疏水性尾部在内侧,疏水性尾部相对排列。(4)高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流。(5)吞噬细胞的吞噬作用体现了细胞膜的流动性,即细胞膜的结构特点。(6)用胰蛋白酶处理生物膜,其上的蛋白质会被破坏,因此生物膜的组成成分及通透性都会发生改变。【教材拓展】1.(1)图Ⅰ细胞分泌的化学物质(如激素)通过体液运输传递信息;图Ⅱ通过细胞膜直接接触(如精子和卵细胞)传递信息;图Ⅲ通过细胞通道传递信息,如高等植物细胞的胞间连丝(2)图Ⅱ方式、图Ⅰ方式,图Ⅲ方式2.荧光标记法 融合后的细胞两种颜色的荧光均匀分布 细胞膜具有流动性●素养全面提升1.D [解析]组成细胞膜的蛋白质有的贯穿整个磷脂双分子层、有的镶嵌在磷脂双分子层表面、有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,构成细胞膜的蛋白质不是均匀分布在膜的两侧,A错误;细胞膜具有流动性,磷脂和大部分蛋白质都可以运动,向细胞内注射物质后,细胞膜上不会留下一个空洞,B错误;细胞膜内部是疏水的,水分子可以通过细胞膜是因为细胞膜上有一些小的孔道,允许水分子通过,C错误;细胞膜具有选择透过性是因为不同细胞膜上载体的种类和数量不同,与载体蛋白空间结构的多样性有关,D正确。2.D [解析]题图中①表示糖蛋白,只存在于细胞膜的外侧,与细胞间的识别有关,A错误;②是磷脂分子,其具有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此其可自发形成双层结构,而核糖体的形成与核仁有关,与磷脂分子无关,B错误;③是胆固醇,不能起催化作用,C错误;④是蛋白质,可控制某些离子出入细胞,D正确。3.D [解析]细胞膜能控制物质进出细胞,是选择透过性膜,细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成,A错误;成熟的植物细胞在外界溶液浓度高于细胞液浓度的条件下,细胞失水导致原生质层收缩,而细胞壁的伸缩性要小于原生质层,所以产生了这种原生质层和细胞壁分离的现象,叫作质壁分离,细胞壁是全透性的,B错误;人工脂双层膜能让O2通过,但不能让Ca2+通过,是因为人工脂双层膜没有载体蛋白,不能体现膜的选择透过性,C错误;活细胞的重要特征是生物膜具有选择透过性,D正确。4.A [解析]被激光照射淬灭部位过段时间荧光再现,表明淬灭部位的细胞膜没有失去流动性,A错误;细胞膜的流动性受温度影响,故淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响,B正确;若不用激光照射淬灭,而是用绿色和红色荧光染料分别标记细胞膜的两部分,因为细胞膜有流动性,故一段时间后两种颜色的荧光会均匀分布,C正确;若F2后再进行一次激光照射淬灭,因为荧光蛋白数量减少,则混合均匀后荧光强度会更低,D正确。考点二●基础自主梳理1.(1)①核膜 ②染色质 ③核仁 ④核孔(2)①核内 ②DNA ③RNA 核糖体④物质交换 信息交流(3)核膜、核仁、染色质、核孔(4)核膜和核仁(5)同样的物质在细胞不同时期2.遗传信息库 代谢和遗传【易错辨析】(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)×[解析](2)细胞核是细胞代谢的控制中心。(4)核孔是某些蛋白质和RNA选择性进出细胞核的通道。(6)细胞核是遗传物质的储存场所,核仁与rRNA和核糖体的形成有关,但是不控制其合成。●素养全面提升1.A [解析]①是染色质,主要是由DNA和蛋白质组成,另外含有少量RNA,A正确;②是核仁,与rRNA合成和核糖体形成相关,不合成mRNA,B错误;③是核膜,由两层膜、4层磷脂分子组成,C错误;④是核孔,允许某些大分子物质进出,但不允许DNA进出,D错误。2.C [解析]核膜由两层膜、4层磷脂分子组成,A项错误;人体成熟的红细胞没有细胞核,B项错误;核孔复合物的存在,说明核膜也具有选择性,C项正确;DNA不会通过核孔进入细胞质,D项错误。3.D [解析]将绵羊体细胞的细胞核移植到其去核的卵母细胞内形成重组胚胎(甲),该胚胎经过培养最终能够发育为完整个体,说明体细胞的细胞核具有发育的全能性,A正确;必须将体细胞的细胞核移植到去核的卵母细胞中才能发育成新个体,因为卵母细胞的细胞质可使体细胞的细胞核全能性得到表达,B正确;将体细胞的细胞核移植到未去核的卵母细胞内不能形成胚胎,是因为该重组细胞含有3个染色体组,染色体数量的变异使乙不能实现细胞全能性,C正确;题干没有体现一个卵母细胞能够发育成一个个体,不能说明卵母细胞具有发育的全能性,D错误。4.C [解析]细胞核控制着细胞的代谢和遗传,故移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,A正确;图Ⅱ中的③与图Ⅰ中的①的细胞核相同,两者都是菊花形帽,B正确;图Ⅰ中①②嫁接的是伞柄,属于细胞的细胞质部分,故不会引起帽形的改变,C错误;题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,D正确。经典真题·高考预测【经典真题】1.B [解析]真核细胞中的染色质存在于细胞核中,A项正确。细胞核是遗传信息转录的场所,不是遗传信息翻译的场所,B项错误。细胞核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是DNA,DNA的合成需要消耗能量,D项正确。2.D [解析]本题考查的是细胞间的信息交流。卵巢细胞分泌的雌激素通过血液的运输到达乳腺细胞处发挥作用。精子与卵细胞的结合过程即受精作用过程,精子先通过尾部的摆动到达卵细胞处,然后精子的细胞膜和卵细胞的细胞膜接触实现信息交流。3.C [解析]本题考查细胞膜的成分和功能等方面的知识。主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧,以保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。所以细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,故A项错误。细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能并不完全相同,比如细胞膜上有受体蛋白,线粒体内膜上有与有氧呼吸第三阶段有关的酶等,故B项错误。分泌蛋白以胞吐的方式分泌到细胞外,有膜的融合等现象,存在膜脂的流动现象,故C项正确。磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,故D项错误。【高考预测】4.D [解析]正常情况下,信息分子的唯一功能是与受体结合,传递信息,信息分子不能直接参与靶细胞内的生理过程,A错误;细胞间的信息交流不都是通过细胞膜上的糖蛋白实现的,例如高等植物细胞间的信息交流可通过胞间连丝进行,B错误;性激素的化学本质是固醇,它的受体在细胞质中,胰岛素的受体在细胞膜上,C错误;精子和卵细胞相互识别是通过直接接触实现的,D正确。5.C [解析]细胞核中染色质主要是由DNA和蛋白质构成的,A项正确;细胞核是遗传物质复制和转录的主要场所,B项正确;大分子物质如mRNA能通过核孔,C项错误;有丝分裂过程中核膜的消失和重新形成分别发生在前期和末期,D项正确。6.D [解析]细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,A项错误;小球膜与细胞膜融合,体现了细胞膜的流动性,B项错误;抗体与抗原结合后发挥作用,不能杀死靶细胞,C项错误;小球膜与细胞膜融合类似于胞吞,而细胞内产生的各种分泌蛋白通过胞吐的方式被运输到细胞外,D项正确。 展开更多...... 收起↑ 资源预览