高考生物一轮复习 第2单元 细胞的基本结构与物质输入和输出 第1讲 细胞膜与细胞核（含生物膜的流动镶嵌模型）课件 新人教版必修1

走向高考走向高考 生物生物路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 高考总复习高考总复习细胞的基本结构与物质输入和输出细胞的基本结构与物质输入和输出必修一必修一第二单元第二单元第一讲细胞膜与细胞核第一讲细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型含生物膜的流动镶嵌模型)第二单元第二单元基基 础础 回回 顾顾2考考 点点 突突 破破3课课 时时 作作 业业4考考 纲纲 要要 求求1考考 纲纲 要要 求求 1细胞膜系统的结构和功能()。 2细胞核的结构和功能()。基基 础础 回回 顾顾吸水涨破吸水涨破成熟红细胞成熟红细胞细胞核细胞核细胞壁细胞壁脂质脂质磷脂磷脂蛋白质蛋白质 二、流动镶嵌模型的基本内容 1填写细胞膜的组成物质或结构 a_b_c_ 2图中c的分布形式 (1)镶在b_的表面； (2)部分或全部_b中； (3)_于整个b。糖蛋白糖蛋白磷脂双分子层磷脂双分子层蛋白质蛋白质磷脂双分子层磷脂双分子层嵌入嵌入贯穿贯穿 3补充模型中有关结构或功能特点 (1)基本支架：b_。 (2)结构特点：_。 (3)生理特性：_。 (4)a分布于细胞膜的_，具有保护、_和_作用。磷脂双分子层磷脂双分子层具有一定的流动性具有一定的流动性选择透过性选择透过性外表外表润滑润滑识别识别 巧学妙记细胞膜的结构与功能 细胞膜，磷蛋糖，双分子，成支架； 蛋镶嵌，控进出，选择性，膜流动； 糖蛋白，膜外面，信交流，三类型。 三、细胞核的结构和功能 1细胞核的结构 (1)填写图中结构名称： a_，b._， c._。 (2)写出图中结构的相应功能： b功能：是_的主要载体。 c功能：与某种_的合成以及_有关。 d功能：实现核质之间频繁的_和信息交流。核膜核膜染色质染色质核仁核仁DNARNA核糖体的形成核糖体的形成物质交换物质交换 2细胞核的功能 (1)是_，是遗传物质储存和复制的主要场所。 (2)是_的控制中心。遗传信息库遗传信息库细胞代谢和遗传细胞代谢和遗传 (2)若此图为突触后膜，则突触间隙应位于A、B中的哪一面？A、B中的液体是否属于内环境？ (3)若将神经细胞膜的磷脂层平展在空气水界面上，则与水面接触的是还是？ 提示(1)K外流是通过离子通道而不是载体；不消耗ATP，顺浓度梯度被动运输。 (2)由A面具有糖蛋白可知，突触间隙应位于A面；A面的液体为组织液，属内环境，B面的液体为细胞内液，不属内环境 (3)为磷脂分子亲水头部，为疏水尾部，故朝向水面的应为。 2核孔是大分子物质出入细胞核的通道，它对物质的通过是否也具选择性？试分别列举经核孔进入核、出核及不能通过核孔的物质。 提示核孔对物质的通过具选择性；如部分大分子的蛋白质经核孔入核，mRNA经核孔出核，DNA则不能通过核孔。 (4)细胞膜中磷脂分子排列为两层，因此细胞膜为两层膜。() (5)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。() (6)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 2(必修1P41左上图改编)下图是制备纯净细胞膜的流程，以下说法正确的是() A图示显示红细胞在浓盐水中涨破 B人的红细胞无核糖体，因而无蛋白质 C红细胞涨破后，需经离心才能获得细胞膜 D红细胞涨破后，无法用光镜观察到 答案C 解析图示显示的是红细胞吸水涨破；人的血细胞中含有血红蛋白；图中红细胞的三种形态光镜下可以观察到。 答案A 解析细胞无核也能存活是因为无核的细胞中含有部分RNA，供细胞质继续合成蛋白质，从而供应细胞生命活动。但细胞在无核情况下只能活动一段时间后由于消耗蛋白质不能继续合成。 答案D 解析植物细胞具有细胞壁，细胞壁与细胞膜紧贴在一起不易分离，因此洋葱根尖分生区细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞不能作为实验材料。神经细胞里有细胞核和许多细胞器，它们的膜与细胞膜混在一起，不易分开，因此神经细胞不可以作为制备纯净的细胞膜的材料。 答案A 解析细胞核有两个功能：遗传物质的储存和复制场所，生命活动的控制中心。题干的实例说明细胞核是细胞生命活动的控制中心。考考 点点 突突 破破细胞膜的组成、结构和功能细胞膜的组成、结构和功能 2细胞膜的三大功能边界、运输、传递 4细胞膜的结构特点与功能特性 高考警示(1)细胞膜的组成成分、结构与功能之间的相互关系 (2)细胞膜的组分并不是不可变的。例如，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。 A图甲中的共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分 C图甲中与细胞的选择吸收有关，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D将图乙平展在水面上，a部分与水面接触 解析图甲中表示多糖，表示蛋白质，表示磷脂双分子层；图乙中a是亲水性头部，b是疏水性尾部。共同构成了细胞膜，为细胞提供了相对稳定的内部环境，细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，而磷脂分子无此功能。 答案B 解析血红蛋白存在于红细胞内部，不属于膜蛋白；抗体主要分布于血清中，T淋巴细胞膜上没有抗体；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；骨骼肌细胞能接受神经传导的兴奋，产生收缩，也可以吸收葡萄糖，所以其膜上有神经递质的受体和葡萄糖载体。 答案D 技巧点拨4种常考的“膜蛋白” (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(如精卵间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 1细胞核的结构及其功能细胞核的结构与功能细胞核的结构与功能名称名称特点特点功能功能 核膜和核膜和核孔核孔核核膜膜核膜是双层膜，是核膜是双层膜，是真核细胞特有的结构真核细胞特有的结构外膜与内质网相外膜与内质网相连，且有核糖体附着连，且有核糖体附着在有丝分裂中核膜在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建周期性地消失和重建将细胞核与细胞质分将细胞核与细胞质分隔开，具有一定的保护隔开，具有一定的保护作用作用控制物质进出，小分控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出子、离子通过核膜进出具有一定的选择性具有一定的选择性名称名称特点特点功能功能 核核膜膜和和核核孔孔核核孔孔核膜上的一种孔道结构，细胞类型的核膜上的一种孔道结构，细胞类型的不同和细胞生长阶段不同，核孔的数不同和细胞生长阶段不同，核孔的数量和大小都有差异，一般代谢旺盛、量和大小都有差异，一般代谢旺盛、蛋白质合成较旺盛的细胞中，核孔较蛋白质合成较旺盛的细胞中，核孔较多多能选择性地转运核内能选择性地转运核内外物质，是某些大分外物质，是某些大分子物质进出的通道子物质进出的通道(RNA和蛋白质和蛋白质)，实，实现核质之间频繁的物现核质之间频繁的物质交换和信息交流质交换和信息交流核仁核仁折光性强，颜色深，易与其他结构折光性强，颜色深，易与其他结构区分区分在有丝分裂中周期性地消失和重现在有丝分裂中周期性地消失和重现参与某种参与某种RNA的合的合成及核糖体的形成成及核糖体的形成染染色色质质特性：易被碱性染料染成深色特性：易被碱性染料染成深色成分：主要由成分：主要由DNA和蛋白质组成和蛋白质组成形态：染色质为丝状物；染色体为形态：染色质为丝状物；染色体为棒状小体，二者可以相互转化棒状小体，二者可以相互转化染色体染色体(质质)是遗传物是遗传物质质DNA的主要载体的主要载体 2.细胞核功能的实验探究实验内容实验内容实验方法实验方法实验结果实验结果实验结论实验结论实验分析实验分析两种美西两种美西螈细胞核螈细胞核移植移植将黑色美西螈将黑色美西螈胚胎细胞的细胚胎细胞的细胞核移植到白胞核移植到白色美西螈去核色美西螈去核卵细胞中卵细胞中发育成的美发育成的美西螈都是黑西螈都是黑色色美西螈皮美西螈皮肤颜色遗肤颜色遗传是由细传是由细胞核控制胞核控制的的该实验无对照该实验无对照组，可将白色美组，可将白色美西螈胚胎细胞核西螈胚胎细胞核移植到黑色美西移植到黑色美西螈去核卵细胞形螈去核卵细胞形成重组细胞进行成重组细胞进行培养，作为对照培养，作为对照横缢蝾螈横缢蝾螈受精卵受精卵用头发横缢蝾用头发横缢蝾螈受精卵，一螈受精卵，一半有核，一半半有核，一半无核无核有核的一半有核的一半能分裂、分能分裂、分化，无核的化，无核的一半则不能一半则不能蝾螈的细蝾螈的细胞分裂和胞分裂和分化是由分化是由细胞核控细胞核控制的制的该实验既有相互该实验既有相互对照，又有自身对照，又有自身对照对照实验内容实验内容实验方法实验方法实验结果实验结果实验结论实验结论实验分析实验分析将变形虫将变形虫切成两半切成两半切成一半有切成一半有核，一半无核，一半无核核有核的一半能有核的一半能生长、分裂、生长、分裂、具有应激性，具有应激性，去核的一半只去核的一半只能消化食物能消化食物变形虫的分变形虫的分裂、生长、裂、生长、再生、应激再生、应激性是由细胞性是由细胞核控制的核控制的该实验既有相该实验既有相互对照，又有互对照，又有自身对照自身对照伞藻嫁接伞藻嫁接与核移植与核移植将两种伞藻将两种伞藻的的“帽帽”、柄、假根分柄、假根分开后，相互开后，相互嫁接与核移嫁接与核移植植“帽帽”的形状的形状与具有细胞核与具有细胞核的假根部分一的假根部分一致致伞藻伞藻“帽帽”的形状是由的形状是由细胞核控制细胞核控制的的伞藻核移植实伞藻核移植实验可排除假根验可排除假根中其他物质的中其他物质的作用，从而证作用，从而证明是细胞核控明是细胞核控制伞藻制伞藻“帽帽”的形状的形状 高考警示有关细胞核的4个警示点 (1)转录的产物RNA和在核糖体上合成但到细胞核内发挥作用的蛋白质，一般都是大分子物质。因为通过核孔进出细胞核，不经核膜，故通过0层膜。 (2)不能混淆细胞代谢的控制中心(细胞核)与细胞代谢的中心(细胞质基质)。 (3)细胞核中行使遗传功能的结构是染色质，因为染色质的主要成分是DNA和蛋白质。 (4)核膜是具有双层膜的结构，但不属于具有双层膜的细胞器。外层核膜与内质网相连，故上面也会附着一些核糖体和多种酶。 A是由DNA和蛋白质组成的链状结构，在细胞周期中发生周期性变化 B是由2层磷脂分子组成的 C脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核 D是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所 解析分别是染色质和染色体，均是主要由DNA和蛋白质组成的链状结构，随细胞周期而发生周期性变化。是核膜，为双层膜，故是由4层磷脂分子组成。大分子物质进出细胞核都要通过核孔，但DNA例外，不能进出细胞核，而核苷酸属于小分子物质，可通过核膜进入细胞核。是核仁，它与核糖体的形成以及某些RNA的形成有关。 答案A Cc性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的 D细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生 解析由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的b细胞，培养一段时间后形成的c细胞表现出a细胞的性状。将b细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出b细胞的性状，显然细胞核决定性状，即控制c性状发生的遗传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。 答案A 技巧点拨(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(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。 1实验原理、步骤及现象实验：体验制备细胞膜的方法实验：体验制备细胞膜的方法 2实验注意问题 (1)选哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因： 动物细胞没有细胞壁。 哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和具膜结构的细胞器(一定不能选鸡、鱼等非哺乳动物的红细胞做实验材料，因为有细胞核和各种细胞器)； 红细胞数量多，材料易得。 (2)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是： 使红细胞分散开，不易凝集成块。 使红细胞暂时维持原有的形态。 (3)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。 (4)滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。 (5)如果该实验过程不是在载物台上的载玻片上操作，而是在试管中进行，那要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才能成功。 解析研究细胞膜的组成时，大都用动物细胞、红细胞、神经髓质等作为研究材料。哺乳动物红细胞在发育成熟的过程中，核膜逐渐退化，并从细胞中排出，因此成熟的红细胞中没有核膜，同时红细胞中线粒体膜等膜结构缺乏，使红细胞的结构比较简单，用蒸馏水处理后容易得到成分较单一的细胞膜。 答案C 解析加入双缩脲试剂出现紫色，说明含有蛋白质；加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色，说明含还原糖。综上所述，该成分是糖蛋白。 答案C 技巧点拨细胞膜组成成分和鉴定 (1)细胞膜中磷脂成分的鉴定： 用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解； 脂溶性物质能够优先通过细胞膜； 用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等。 (2)细胞膜中蛋白质成分的鉴定： 制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定； 用蛋白酶处理细胞膜，细胞膜被破坏。 (3)细胞膜中磷脂双分子层的鉴定：将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积，对比细胞膜的面积进行分析。 思维导图 要点强记 1功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 2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生物膜选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白。 4染色质和染色体是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。 5染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。 6细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 答案B 解析研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成；在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富；蛋白质在细胞行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的改变有关。 解析本题考查细胞膜的功能在不同过程中的体现。如图表示细胞膜进行细胞间信息交流的功能，它是通过细胞间的直接接触完成的。膝跳反射时，传入神经元引起传出神经元兴奋是通过分泌的神经递质完成的。受精作用时，精子和卵细胞之间的识别和结合是通过细胞膜的直接接触完成的。甲状腺细胞对垂体细胞分泌TSH的反馈调节是通过甲状腺细胞分泌的甲状腺激素来完成的。高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流，这属于在两个相邻细胞之间形成通道进行信息交流，与图示的两个细胞之间的细胞膜直接接触进行信息交流不符。 答案A 解析B中用显微镜无法观察到核膜，在间期遗传物质以染色质状态存在，不能观察到染色体；C中脱氧核糖核酸即DNA不能从核内出来；D中原核细胞既无核膜又无核仁。 答案B 解析细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性有可能发生改变，如衰老细胞的细胞膜的透性会改变。膜的流动性指的是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质均可做相对运动，正是基于这点，各种生物膜可借助分子的运动进行转化。载体蛋白或嵌插在细胞膜中，或贯穿细胞膜，这样才有利于被运载物质从细胞膜的一侧运至另一侧。维生素D属于脂质中的固醇类物质。 (4)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是_。 (5)生物膜具有控制物质进出的功能，请根据以下材料设计实验，验证膜的选择透过性。 材料：红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。 实验步骤： _。 _。 _。 答案(1)人的成熟红细胞除细胞膜外无其他膜结构 (2)蒸馏水(清水)渗透(3)S/2 (4)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有一定的流动性 (5)实验步骤：取适量的玫瑰花瓣，均分为两部分，分别加入培养皿中，编号为A、B A组加入适量的蒸馏水，B组加入等量的质量分数为15%的盐酸 观察A、B两组花瓣的颜色变化、溶液的颜色变化课课 时时 作作 业业