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(共84张PPT)
一轮复习
必修一 分子与细胞
细胞
各种化合物
复杂结构
代谢活动
生命进程
构成
具有
进行
发展
第二单元　细胞的基本结构
第4课　细胞膜和细胞核
学业质量水平要求
1．基于对细胞膜和细胞核结构和功能的学习，能够结合具体实例说出相应的功能，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)
2．通过对细胞膜和细胞核结构的认知，尝试构建细胞膜和细胞核的结构模型。(科学思维)
3．学会探究细胞核的功能，并能对该实验进行设计与分析。(科学探究)
考点一 细胞膜的结构和功能
考点二 细胞核的结构和功能
思维导图
细胞膜的结构和功能
考点1
细胞膜的功能
01
①将细胞与外界
环境分隔开
保障了细胞内部环境的相对稳定
②控制物质进出细胞
细胞膜的控制作用是 相对的。方式有主动运输、被动运输、胞吞和胞吐。
③进行细胞间的信息交流
细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。
细胞膜的功能
除了以上提到的三种功能外，细胞膜还有细胞识别、保护细胞、参与细胞的运动、分泌等功能。
分泌物
废物
CO2、尿素、多余的无机盐等
抗体、激素等物质
水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等
营养物质
病毒、病菌
×
细胞不需要的物质
不容易
②控制物质进出细胞
细胞内有用的物质
细胞膜的控制作用是相对的。
（选择透过性）
如何用“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞？
活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。
死细胞
死细胞
死细胞
活细胞
【拓展应用】
③进行细胞间的信息交流
细胞膜的功能
01
化学信号
通道
细胞膜的功能
01
通过细胞分泌的 （如胰岛素）传递信息，最后与靶细胞膜表面的 结合。
a.化学物质传递
化学物质
特异性受体
信息分子：
激素、神经递质、细胞因子等
受体本质：
蛋白质（主要是糖蛋白）
③进行细胞间的信息交流
b.接触传递
通过 传递信息。
细胞膜直接接触
如精子和卵细胞的识别和结合、
细胞毒性T细胞与靶细胞接触、
辅助性T细胞与B细胞结合
细胞膜的功能
01
③进行细胞间的信息交流
通过 传递信息
c.通道传递
通道
胞间连丝
（高等植物）
胞间连丝是信息分子传送的通道，既有物质运输的作用，又有信息交流的作用。
实验现象：高等植物细胞之间的胞间连丝,向某高等植物的一个细胞中注入荧光染料(能发出荧光的染料)，染料迅速扩散到相邻的细胞内。
（细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的结构）
细胞膜的功能
01
③进行细胞间的信息交流
考向1| 细胞膜的成分、结构和功能分析
1．(2023·山东菏泽模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是(　　)
A．B细胞与乙细胞上的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、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别
C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循
环最终作用于机体的肝细胞、肌细胞等靶细胞
D．细胞间进行信息交流的方式只有上图两种
D
D　解析：B细胞与乙细胞上的受体都能识别相应的信息分子，其化学本质都是糖蛋白，A正确；图2表示细胞之间通过相互接触直接识别，可以表示精子与卵细胞、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别，B正确；分析题图可知，A细胞产生的信息分子进入血液，通过血液运输到达靶细胞并作用于靶细胞，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于肝细胞和肌细胞，促进合成糖原，C正确；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，D错误。
细胞膜的成分和探索
02
1、对细胞膜成分探索历程（P42）
①1895年，欧文顿用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验
现象：溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜。
推论：细胞膜是由脂质组成的。
②脂质成分的进一步确认：科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜，进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。
亲水性
疏水性
甘油
脂肪酸
尾部
头部
磷酸衍生物
磷脂分子
实验推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
2、科学家是如何推导出“脂质在细胞膜中必然排 列为连续的两层”这一结论的
因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水一空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面。
1、根据磷脂分子的特点解释，为什么磷脂在空气-水界面上铺展成单分子层
③1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔从人的红细胞中提取脂质，在空气--水界面铺展开成 单分子层，
4. 如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布
3.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层，你如何解释这一现象
由此，你能否就细胞膜是由磷脂双分子层构成的原因作出分析
苯
水
水
水
磷脂的头部将与水接触,尾部与苯接触,磷脂分子分布成单层。
【思考】
A.用其他真核细胞（除哺乳动物成熟红细胞）做上述实验，若磷脂单分子层的面积为2S，则细胞表面积为_______S(”大于“、”小于“、”等于“)
B.用细菌细胞做上述实验，若细胞表面积为S，则磷脂单分子层的表面积_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)
等于
小于
④1935年，丹尼利和戴维森的研究（细胞膜的表面张力）。
实验现象：
细胞膜的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
实验已知：
油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。
实验推测：
细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。
细胞膜的成分和探索
02
2、细胞膜的成分
（1）脂质（约占50%）
（2）蛋白质（约占40%）
（3）糖类（占2%～10%）
主要成分
细胞膜的功能主要与蛋白质有关
细胞膜的成分和探索
02
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 和 越多。
种类
数量
主要是 ，动物细胞有胆固醇。
磷脂
形成 、 后与 等有关。
糖蛋白
糖脂
识别
细胞膜的结构和探索
03
①1959年，静态模型的建立：
罗伯特森实验
证据1：电镜观察的亮带是3.5nm,刚好符合磷脂双分子层亲水头部之间的距离。
证据2：蛋白质对电子阻挡作用大、脂双层对电子阻挡作用小
内外层暗
中间层亮
细胞膜的结构和探索
03
假说：所有生物膜都由 — — 三层结构成，中间的亮层是 ，两边的暗层是 。
把细胞膜描述文 结构。
蛋白质
脂质
蛋白质
静态统一
① 1959年，静态模型的建立：
罗伯特森实验
脂质分子
蛋白质
细胞膜的结构和探索
03
对细胞膜是静态的观点提出质疑
如果是静态的，细胞膜的功能将难以实现，细胞的生长、变形虫的运动等现象难以解释。
变形虫摄取草履虫
酵母菌出芽生殖
细胞膜的结构和探索
03
人鼠细胞融合实验
方法：
技术：
原理：
荧光标记法
动物细胞融合技术
（可用灭活病毒）
②1970年，动态模型的建立：
现象：开始一半发绿色荧光，另一半发红色荧光。在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。
结论：
这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。
磷脂分子
蛋白质分子
糖蛋白
糖脂
糖被
细胞膜外
细胞膜内
细胞膜的结构和探索
03
③1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
磷脂双分子层
(膜的基本支架)
（镶、嵌、贯穿）
动物细胞膜还具有 胆固醇，
调节膜的流动性，保持膜结构的稳定性
(2021·天津模拟)如图为某细胞膜的结构模型示意图，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．④表示糖蛋白，位于细胞膜外表面，与细胞识别有关
B．图中②和⑥组成磷脂分子，其中⑥表示疏水端，具有屏障作用
C．图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜的功能越复杂
D．图中③均匀分布在细胞膜中，大多数不能运动
【答案】D
细胞膜的结构和探索
03
磷脂双分子层为基本支架
磷脂
蛋白质
镶、嵌、贯穿
细胞膜
糖类（少）
组成成分
内部疏水，屏障
物质运输等
细胞表面
信息传递等
侧向运动
运动
结构特点：流动性
结构
功能特点：选择透过性
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要。
（不对称分布）
③1972年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
小结：
脂双层为基本支架
磷脂
蛋白质
镶、嵌、贯穿
细胞膜
糖类（少）
组成成分
内部疏水，屏障
物质运输等
细胞表面
信息传递等
运动
运动
结构
1.将细胞与外界环境分隔开
功能
2.控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
在多细胞生物体内，各个细胞之间相互联系，共同维持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流，这种交流大多与___________________________有关。
细胞膜的结构和功能
1
1970年荧光标记人鼠细胞融合显示细胞膜具有流动性
19世纪末欧文顿推测膜由脂质组成
20世纪初化学分析得知膜主要成分是脂质和蛋白质
1925年证明细胞膜中的磷脂分子是双层的
1959年电镜观察推测细胞膜为三层静态统一结构
探究成分
探究结构
探究结构特点
60年代观察蛋白质在脂质中的不均等分布
1972年辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型
对生物膜结构的探索历程
1
细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。
科学方法——提出假说
结构
特点
具有______________
构成膜的 和 大都是可以运动的
质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用、分泌蛋白，神经递质的合成与分泌
温度：一定范围内，温度升高，膜流动性_____
一定的流动性
磷脂分子
蛋白质分子
加快
内容
原因
实例
影响因素
归纳总结
（1）
功能
特性
具有___________
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
遗传性
______________
选择性
决定
决定
转运蛋白种类、数量
选择透过性
内容
原因
实例
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
（2）
（3）联系：生物膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。事实上，只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
归纳总结
受体蛋白
与激素、细胞因子、神经递质等信号分子特异性结合
识别蛋白
如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白
通道蛋白
通过开闭通道控制物质顺浓度梯度通过，属于协助扩散，包括水通道蛋白、离子通道蛋白等
载体蛋白
协助小分子物质跨膜运输，方式为主动运输
酶蛋白
催化作用：如呼吸酶，ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)
5种常考的“膜蛋白”
原核生物细胞膜、线粒体内膜、内质网膜等，蛋白质的比例高
比较糖脂、糖蛋白、糖被
①糖被：细胞膜外表面的一些 分子，与细胞表面的 、细胞间的 等功能密切相关。
②糖蛋白：由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。
③糖脂：由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。
糖类
识别
信息传递
蛋白质
脂质
社会联系：
细胞癌变的过程中，糖蛋白含量下降，细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。（但甲胎蛋白会增加）
归纳总结
尝试构建膜的成分、结构和功能之间的关系概念图
细胞膜的结构特点
细胞膜的功能特点
将细胞与外界环境分隔开
细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界，细胞膜才是。
细菌细胞壁
肽聚糖
植物细胞壁
纤维素和果胶
真菌细胞壁
几丁质
植物细胞壁可用酶解法（纤维素酶、果胶酶）去除，去除后的结构是原生质体。
溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。
细胞壁
04
小试牛刀
1.在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞(　　)
2.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定(　　)
3.细胞膜的成分是恒定不变的(　　)
4.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构(　　)
5.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的(　　)
6.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性(　　)
7.同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同(　　)
8.植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用(　　)
×
×
×
√
√
√
×
√
课本P46拓展应用：由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 ___ 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以的_____方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。
双分子层
两层磷脂分子
磷脂双分子层
融合
胞吞
【2022年广州二模】1. 分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上特定的抗体，制造出包裹药物的“隐形脂质体”。下列叙述错误的是（ ）
A. 磷脂组成磷脂双分子层，形成脂质体的“膜”
B. 脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞
C. 若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞，可减轻药物的副作用
D. 当“隐形脂质体”与癌细胞接触后，药物通过自由扩散进入癌细胞
D
【答案】D
【详解】A、脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层（脂双层）作为基本支架，磷脂组成磷脂双分子层，形成脂质体的“膜”，A正确；
B、脂质体镶嵌上特定的抗体有助于识别特定的靶细胞，该过程利用了抗原与抗体的特异性结合，B正确；
C、若“隐形脂质体”能将药物定向运送到癌细胞，可减少对正常组织细胞的损伤，减轻药物的副作用，C正确；
D、当“隐形脂质体”与癌细胞接触后，药物通过脂质体与细胞膜融合的特点将药物送入细胞，D错误。
考向2| 与细胞膜有关的实验探究
3.(2023·广东东莞模拟)图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质)进行融合实验；图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型
B．图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间
C．细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点
D．细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
D
D　解析：图1所示的实验是人—鼠细胞融合，可以证明细胞膜具有流动性，说明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的，A正确；温度能够影响分子运动，影响图中蛋白质的运动速率，进而影响两种抗原均匀分布所需时间，B正确；图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外所占比例不同，可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，一般而言，膜上的蛋白质种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，即细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量，D错误。
（小本）2．新型冠状病毒外有包膜，这层包膜主要来源于宿主细胞膜，还含有病毒自身的糖蛋白S，该糖蛋白S可以与人体某些细胞表面的蛋白ACE2结合，使病毒的包膜与宿主细胞膜融合，进而侵入宿主细胞。下列相关说法正确的是(　　)
A．新型冠状病毒外包膜的成分与肺炎链球菌的荚膜相同
B．新型冠状病毒的糖蛋白S是在其自身核糖体上合成的
C．新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的选择透过性
D．新型冠状病毒的糖蛋白S能够与双缩脲试剂发生紫色反应
D　解析：新型冠状病毒外包膜主要来源于宿主细胞膜，因此其成分与宿主细胞膜相同，但与肺炎链球菌的荚膜不同，A错误；新型冠状病毒没有细胞结构，不含核糖体，B错误；新型冠状病毒进入细胞的过程依赖于生物膜的流动性，C错误。
（小本）9．(2023·广东东莞模拟)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用，包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，细胞膜上呈现一定强度的绿色；激光照射猝灭(漂白)膜上部分绿色荧光；检测猝灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲，结果如图乙所示。下列说法错误的是(　　)
A．该技术说明细胞膜具流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说
B．理论分析，若漂白区域恢复足够长的时间，则荧光强度F2与F1不相等
C．改变实验温度，漂白区域的荧光强度恢复到F2的时间将延长
D．用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现
C
C　解析：罗伯特森认为生物膜是一种静止的结构，而该实验通过荧光消失的区域重新恢复了荧光，说明细胞膜具有流动性，有力反驳了罗伯特森的模型假说，A正确；由图可知，由于有少量的荧光被激光漂白(消失)，所以即使漂白区域恢复足够长的时间后，其荧光强度F2也小于漂白前的荧光强度F1，B正确；温度影响膜的流动性，所以如果改变实验的温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长，也可能缩短，C错误；生物膜上的磷脂分子也具有流动性，所以用绿色荧光染料与膜上的磷脂结合开展实验，猝灭部位荧光也会再现，D正确。
[(科学思维)2021·广州一模]白细胞介素13(IL13)和白细胞介素4(IL4)均是细胞因子，均可与细胞表面的受体X结合，从而发挥相应的生理作用。这能否说明“受体X不具有特异性”？理由是：__________________________________________________________________________________________________________。
不能说明。IL 13和IL 4可能均具有能与受体结合的相同的独特空间结构，因而受体X仍具有特异性
【长句表达】
细胞核的结构和功能
考点二
细胞核的功能和分布
01
1、细胞核的分布
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。
有些细胞不是有一个细胞核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个，双小核草履虫有两个细胞核。
01
细胞核的功能和分布
哺乳动物成熟
红细胞(无核)
骨骼肌细胞
（多核）
筛管细胞
(无核)
洋葱表皮细胞
（一个核）
注意：病毒、原核生物没有细胞核
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验
（1）两种美西螈细胞核的移植
美西螈
核移植
取核
去核
黑色
黑美西螈
白美西螈
结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。
细胞核
该实验有对照组吗？没有的话，应该怎么设置？
没有，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进行培养作为对照组
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验
（2）横缢蝾螈受精卵
挤入细胞核
不分裂
分裂
蝾螈的
受精卵
有核
无核
开始分裂
结论：蝾螈的细胞 受细胞核控制。
思考：该实验有对照吗？
自身前后对照(先无核观察，后挤入细胞核)
发育(慢)
发育(快)
分裂、分化
继续分裂
相互对照(有核与无核)
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验
（3）变形虫的切割
结论1：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。
生命活动：摄食、应激性、再生、生长、分裂等
（细胞只有保持完整结构才能正常进行各项生命活动。）
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验
（3）变形虫的切割
结论2：细胞质在变形虫的生命活动中必不可少。
思考：该实验有对照吗？
自身前后对照((先有核后去核再移植细胞核)
相互对照(有核与无核)
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验
（4）伞藻嫁接与核移植
帽(菊花形)
柄
柄
帽(伞形)
假根
假根
（细胞质）
（细胞质）
（细胞核）
伞藻——单细胞藻类
本实验 直接证明伞藻帽的形状是由细胞核决定的，
原因：
01
细胞核的功能和分布
帽(菊花形)
柄
柄
帽(伞形)
假根
假根
嫁接实验
结论：伞藻的伞帽形态与假根有关，而不是伞柄。
假根中除了细胞核，还有其他物质，本实验不能排除假根中其他物质对伞藻帽形状的影响。
不能
相互对照
01
细胞核的功能和分布
2、探索细胞核功能的经典实验 （4）伞藻嫁接与核移植
结论：伞藻的伞帽形态由细胞核决定。
核移植实验 （可/否）排除假根中的其他物质对伞藻帽形状的影响，从而证明是 控制伞藻“帽”的形状 。
可
细胞核
核移植
核移植
补充实验
01
细胞核的功能和分布
实验名称 结论
美西螈核移植实验 美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的。
蝾螈受精卵横缢实验 细胞核是分裂、分化必需的结构
变形虫切割及核移植实验 细胞核在变形虫的分裂、生长、再生、应激性等生命活动中必不可少。
细胞切割实验 细胞核是活细胞所必需的。
伞藻嫁接与核移植实验 伞藻的伞帽形态由细胞核决定
细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。
01
细胞核的功能和分布
【科学方法】对照实验
一般进行某种实验以阐明一定因素对一个对象的影响时，除了实验所要求研究的因素外，其他因素都保持一致，并将结果进行比较，这种实验称为对照实验。如本节研究细胞核的功能时选用有核、无核进行对照实验。
科学家将每个变形虫切成两半，一半含有细胞核，一半没有细胞核。将所有细胞放在相同且适宜的条件下培养，一段时间后，实验结果如图所示。据图分析，下列说法不正确的是（ ）
A.第2天到第3天，无核细胞的死亡数迅速增加，
　原因主要是实验操作对细胞造成损伤
B.无核细胞仍能存活一段时间，原因是细胞内
　已经合成的蛋白质等物质仍能发挥作用
C.培养过程中有核细胞存活个数的减少与细胞凋亡有关
D.若将有核细胞的细胞核取出，剩余部分的新陈代谢速度会逐渐减缓直至死亡
A
细胞核的结构
02
1、细胞核的基本结构
细胞核的结构
02
名称 功　能
a _____ 双层膜，把_________与_______分开
b ______ 主要由 组成，是遗传信息的主要载体
c _____ 与______ __的合成及_______的形成有关
d _____ 实现核质之间频繁的_________和_________；
核膜
核内物质
细胞质
DNA和蛋白质
染色质
核仁
某种RNA
核糖体
核孔
物质交换
信息交流
细胞核的亚显微结构模式图
细胞核的结构
02
细胞核的结构
02
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
①核膜
把核内物质与细胞质分开，选择性地控制物质出入细胞核，小分子、离子选择性进出的通道；
功能：
结构：
双层膜，内膜和外膜
外膜与内质网相连，且有核糖体附着
P一123：细胞衰老：细胞核的体积增大，核膜内折，染色质收缩、染色加深
核膜是不连续的，其上有核孔
化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种生物化学反应的进行。
在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建
细胞核的结构
02
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
②核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
功能：
大分子物质进出细胞核的通道，具有选择性。
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量较多。
【如RNA和蛋白质（解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶）】
细胞核的结构
02
核孔复合体是镶嵌在内核膜与外核膜融合所形成的核孔上，是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
核孔复合体
外膜
内膜
【易错提醒】核孔不是随时敞开、大小分子都能进出的通道。
双向性：既能将一些需要的蛋白质的转运入核，又能将RNA（mRNA）等转运出核。
细胞核的结构
02
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
③核仁
形态：
球形或椭球形
功能：
与某种RNA(核糖体rRNA)的合成及核糖体的形成有关。
在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建。
细胞核的结构
02
(科学思维)核仁与细胞代谢的关系
核仁
rRNA
蛋白质
核糖体
蛋白质
细胞代谢
生命活动的主要承担者
合成
构成
合成
翻译
【主要场所是细胞质】
判断：细胞内的核糖体的合成都与核仁有关。（ ）
×
【特别提醒】
核孔的数量和核仁的大小不是固定不变的。核孔的数量、核仁的大小与细胞的代谢水平有关，代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数目多，核仁较大。
原核细胞、线粒体、叶绿体内核糖体的合成与核仁无关。
细胞核结构模式图
核孔
核仁
核膜
染色质
细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。
概念：
主要成分：
DNA和蛋白质。
④染色质
功能：
是真核细胞中遗传物质的主要载体。
（甲紫溶液、醋酸洋红液、
改良苯酚品红）
细胞核的结构
02
2、染色质和染色体的关系
染色体
DNA
蛋白质
染色质
染色质和染色体是 在细胞的 两种 。
同种物质
不同时期
存在状态
细胞核的结构
02
（细长的丝状）
（圆柱状或杆状）
染色体
解开螺旋、恢复细长丝状
染色质
(细胞分裂期)
(细胞分裂间期)
高度螺旋、变粗变短
分裂间期
前期
中期
分裂后期
分裂末期
纺锤体、染色体、核膜和核仁都在细胞周期中表现为周期性地变化。
①染色体状态下，由于高度螺旋化，一般不能进行DNA的 等活动，因为此时DNA ，所以这些活动通常在 进行。
② 解旋：
解螺旋：
复制、转录
无法解旋
分裂间期
DNA双链间的氢键断裂，双链变单链；
染色体变成染色质。
注意：
判断：染色体解螺旋形成染色质的同时，DNA分子的双链也随之解旋（ ）
×
细胞核的结构
02
细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？请填入下图。
真核细胞中，遗传信息储存于DNA分子中，又由于DNA主要分布在细胞核中，故称细胞核是遗传信息库。
细胞
细胞核
染色质
DNA
线粒体
叶绿体
(含少量DNA)
(含少量DNA)
注意：染色体只分布在细胞核
细胞核的结构
02
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
相适应
核膜：把核内物质与细胞质分开
结构
功能
细胞核
核仁：与rRNA合成及核糖体形成有关
核孔：核与质之间物质交换和信息交流
染色质： 和蛋白质组成，高度螺旋化后形成染色体。
DNA
遗传信息库
细胞代谢和遗传的控制中心
遗传信息
证实
美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验
伞藻嫁接与核移植实验 变形虫切割实验
储存
细胞核的结构
02
3、细胞是一个整体
(1)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个统一的整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。
(2)细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
细胞核的结构
02
建构模型
03
1.概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化
的概括性的描述。
2.类型：
物理模型：
数学模型：
概念模型：
3.原则：科学性为主，其次才是美观与否。
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
公式、曲线图、柱状图、饼状图或表格形式
文字描述或概念图等
建构模型
03
(注：照片不是物理模型，是实物)
建构模型
03
t年后种群的数量为 Nt=N0×λt
概念模型
物理模型
物理模型
数学模型
(2022年广东卷)4. 拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于（ ）
A. 细胞核 B. 细胞质 C. 高尔基体 D. 细胞膜
【答案】A
【详解】分析题意，野生型的拟南芥HPR1蛋白是位于核孔协助mRNA转移的，mRNA是转录的产物，翻译的模板，故可推测其转移方向是从细胞核内通过核孔到细胞核外，因此该蛋白功能缺失的突变型细胞，不能协助mRNA转移，mRNA会聚集在细胞核中，A正确。
（2022广东一模）5.右图为细胞核结构模式图。下列有关叙述正确的是（ ）
A.结构①在细胞的不同时期存在状态不同
B.结构②是细胞代谢和遗传的控制中心
C.结构③共有2层磷脂分子层
D.图中蛋白质和RNA进出细胞核均伴随有ATP的合成
A
【答案】A
【详解】结构① 是染色体，间期为丝状染色质，分裂期为高度螺旋的染色体，A项正确；
结构② 为核仁，转录出rRNA，参与核糖体形成，整个细胞核才是是细胞代谢和遗传的控制中心，B项错；
结构③是核膜，有两层生物膜，共有4层磷脂分子层，C项错；
蛋白质和RNA经核孔进出细胞核，均需ATP水解供能，伴随有ATP的分解，D项错。
大分子通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程，而且核孔对大分子的进入具有选择性。
3.(生活、学习和实践情境)心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是(　　)
A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关
B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多
C．核孔运输障碍发生的根本原因可能是蛋白质结构异常
D．RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合物
C
1.如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是
A.高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该
　细胞的代谢和遗传
B.①与②相连接，二者共同参与细胞内磷脂的加
　工和运输
C.③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备
　份作用
D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤从细胞
　核到达细胞质
D
内质网
2.细胞核在细胞增殖时发生消失与重建，重建细胞核时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成细胞核，过程如下图所示。下列相关说法正确的是
A.核膜是由两层磷脂分子和蛋白质组成的
B.核膜小泡中的染色体上，每个染色体含有两个
　DNA分子
C.核膜小泡形成完整细胞核的过程与生物膜的流
　动性密切相关
D.重建后的细胞核中行使遗传功能的结构是核仁
C
C　解析：核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关，A正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多，B正确；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变，C错误；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用，D正确。

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