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第第3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构 第1、3节细胞膜系统的边界细胞核系统的控制中心回归教材夯实双基回归教材夯实双基一、细胞膜一、细胞膜系统的边界系统的边界1成分成分主要由主要由_和和_组成，此外，组成，此外，还有少量的糖类。还有少量的糖类。2功能功能(1)将细胞与将细胞与_分隔开。分隔开。脂质脂质蛋白质蛋白质外界环境外界环境(2)控制物质控制物质_需要的营养物质进入。需要的营养物质进入。抗体、激素等分泌物的排出。抗体、激素等分泌物的排出。细胞废物的排出。细胞废物的排出。(3)进行细胞间的进行细胞间的_分泌化学物质。分泌化学物质。细胞膜直接接触。细胞膜直接接触。细胞间形成通道。细胞间形成通道。进出细胞进出细胞信息交流信息交流3制备方法制备方法(1)选材：哺乳动物选材：哺乳动物_。(2)原理：红细胞放入清水中，细胞原理：红细胞放入清水中，细胞吸水涨破，使细胞内的物质流出来，吸水涨破，使细胞内的物质流出来，从而得到从而得到_。(3)过程：选材过程：选材制片制片观察观察滴水滴水观察观察结果。结果。成熟的红细胞成熟的红细胞细胞膜细胞膜思考感悟思考感悟1细胞在不同时期，细胞膜的成分细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量一定不会发生变化吗？及含量一定不会发生变化吗？【提示提示】会发生变化。如癌细胞表会发生变化。如癌细胞表面糖蛋白的减少。面糖蛋白的减少。二、细胞壁二、细胞壁1位置：植物细胞位置：植物细胞_的外面。的外面。2化学成分：主要是化学成分：主要是_和和_。3功能：对植物细胞有功能：对植物细胞有_和和_作用。作用。细胞膜细胞膜纤维素纤维素果胶果胶支持支持保护保护三、细胞核三、细胞核系统的控制中心系统的控制中心1功能功能(1)遗传信息库。遗传信息库。(2)细胞细胞_的控制中心。的控制中心。2结构结构(1)核膜：核膜：_，把核内物质与，把核内物质与细胞质分开。细胞质分开。代谢和遗传代谢和遗传双层膜双层膜( 2 ) 核 孔 ： 实 现 核 质 之 间 频 繁 的核 孔 ： 实 现 核 质 之 间 频 繁 的_和和_。(3)核仁：与某种核仁：与某种RNA的合成以及的合成以及_的形成有关。的形成有关。(4)染色质染色质成分：主要有成分：主要有_和和_。物质交换物质交换信息交流信息交流核糖体核糖体DNA蛋白质蛋白质特性：容易被特性：容易被_染成深色。染成深色。同染色体的关系：同种物质在细胞同染色体的关系：同种物质在细胞的不同时期的两种存在状态。的不同时期的两种存在状态。DNA上贮存着上贮存着_。碱性染料碱性染料遗传信息遗传信息思考感悟思考感悟2大分子物质可以随意进出核孔吗？大分子物质可以随意进出核孔吗？【提示提示】不能随意进出，如不能随意进出，如mRNA可根据生命活动所需从核孔进入细胞可根据生命活动所需从核孔进入细胞质。质。考点一细胞膜的成分及功能考点一细胞膜的成分及功能高频考点深度剖析高频考点深度剖析 1细胞膜的成分成分成分 所占比例所占比例在细胞膜中的作用在细胞膜中的作用脂质脂质约约50%其中磷脂构成细胞膜其中磷脂构成细胞膜的基本支架的基本支架成成分分所占所占比例比例在细胞膜中的作用在细胞膜中的作用蛋蛋白白质质约约40%在细胞膜行使功能时起在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂重要作用，功能越复杂的细胞的细胞膜膜,蛋蛋白质的种类白质的种类和数量越多和数量越多糖糖类类约约2%10%与细胞膜上部分蛋白质与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、和脂质结合形成糖蛋白、糖脂，与细胞识别等作糖脂，与细胞识别等作用有关用有关2.细胞膜的功能细胞膜的功能(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细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。胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质进出细胞控制物质进出细胞细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性细胞膜的控制作用具有普遍性和相对性两个方面，如图所示：两个方面，如图所示：(3)进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 3.细胞膜的特性 (1)结构特性：流动性。 (2)功能特性：选择透过性。即时应用即时应用1下列生理现象中，没有涉及细胞下列生理现象中，没有涉及细胞间信息交流的是间信息交流的是()A记忆细胞识别特定抗原记忆细胞识别特定抗原B细胞膜表面的受体结合胰岛素细胞膜表面的受体结合胰岛素C兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导D同种生物的精子与卵细胞结合同种生物的精子与卵细胞结合解析：选解析：选C。考查细胞膜的基本功能。考查细胞膜的基本功能之一之一细胞间的信息交流。细胞间的信息交流。A项中项中抗原表面有特定的抗原决定簇，记忆抗原表面有特定的抗原决定簇，记忆细胞通过识别抗原决定簇来识别特定细胞通过识别抗原决定簇来识别特定抗原；抗原；B项中受体与激素的结合是细项中受体与激素的结合是细胞间进行信息交流的一种常见方式；胞间进行信息交流的一种常见方式；C项中兴奋在神经纤维上的传导，是在项中兴奋在神经纤维上的传导，是在同一个神经细胞上进行的，所以不涉同一个神经细胞上进行的，所以不涉及细胞间的信息交流；及细胞间的信息交流；D项中受精作用项中受精作用过程本身就是细胞间的信息交流。过程本身就是细胞间的信息交流。考点二考点二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核膜和核和核孔孔核膜是双核膜是双层膜，外膜层膜，外膜表面有核糖表面有核糖体附着体附着核膜上有核膜上有核孔核孔化学反应的场所化学反应的场所之一，核膜上有酶之一，核膜上有酶附着，利于多种化附着，利于多种化学反应的进行学反应的进行控制物质进出，控制物质进出，小分子、离子通过小分子、离子通过核膜进出，大分子核膜进出，大分子物质通过核孔进出物质通过核孔进出名称名称特点特点功能功能核仁核仁折光性强，易折光性强，易与其他结构区与其他结构区分分与与rRNA的合的合成及核糖体的成及核糖体的形成有关形成有关染色染色质质易被碱性染易被碱性染料染成深色料染成深色主要由主要由DNA和蛋白质组成和蛋白质组成是遗传物质的是遗传物质的主要载体主要载体易误警示易误警示(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建。周期性的消失和重建。(2)核膜和核孔都具有选择透过性。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。量大的细胞，核孔数多，核仁较大。2.右图为细胞核结构模式图，下列有右图为细胞核结构模式图，下列有关细胞核的叙述正确的是关细胞核的叙述正确的是()A是由是由DNA和蛋白质组成的环状和蛋白质组成的环状结构结构B是产生核糖体、是产生核糖体、mRNA和蛋白和蛋白质的场所质的场所C核膜由核膜由2层磷脂分子组成，蛋白层磷脂分子组成，蛋白质、质、RNA大分子可以穿过核膜进出细大分子可以穿过核膜进出细胞核胞核D细胞核是遗传物质贮存与复制的细胞核是遗传物质贮存与复制的场所场所解析：选解析：选D。图中。图中为染色质，由丝状为染色质，由丝状DNA和蛋白质构成；和蛋白质构成；为核仁，其功为核仁，其功能是合成核糖体能是合成核糖体RNA，不合成，不合成mRNA和和蛋白质；核膜为双层生物膜，由蛋白质；核膜为双层生物膜，由4层磷层磷脂分子组成，大分子物质通过核孔完成脂分子组成，大分子物质通过核孔完成细胞质与细胞核之间的物质交换。细胞质与细胞核之间的物质交换。实验探究专项突破实验探究专项突破“体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法”的实验分析的实验分析1选取哺乳动物成熟红细胞作实验材选取哺乳动物成熟红细胞作实验材料的原因料的原因(1)无细胞壁，细胞易吸水涨破。无细胞壁，细胞易吸水涨破。(2)无核膜和各种细胞器膜，易制得纯净无核膜和各种细胞器膜，易制得纯净的细胞膜。的细胞膜。(3)红细胞单个存在，便于制成悬浮液红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。，且材料易得。2实验原理实验原理利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内的其他物质，制得细胞膜。去细胞内的其他物质，制得细胞膜。3实验步骤实验步骤选材：猪选材：猪(或牛、羊等或牛、羊等)的新鲜的红细胞的新鲜的红细胞稀释液稀释液制作装片：用滴管吸取少量红细胞稀释制作装片：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片观察：用显微镜观察红细胞形态观察：用显微镜观察红细胞形态(由由低倍低倍高倍高倍) 滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴，在另滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引一侧用吸水纸吸引观察：持续观察细胞的变化观察：持续观察细胞的变化 结果：凹陷消失，细胞体积增大，细结果：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜胞破裂，内容物流出，获得细胞膜易误警示易误警示(1)细胞破裂后，还需经过离心、过细胞破裂后，还需经过离心、过滤才能获得较为纯净的细胞膜。滤才能获得较为纯净的细胞膜。(2)制备红细胞稀释液的目的是使红制备红细胞稀释液的目的是使红细胞分散，不易凝聚。细胞分散，不易凝聚。 实战演练(专项提能，小试牛刀) 请根据下列材料，回答问题： 哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞一般不含细胞器且取材方便，是研究细胞膜的好材料。(1)将红细胞放入将红细胞放入_中，一段中，一段时间后细胞将破裂，此过程依据的原时间后细胞将破裂，此过程依据的原理是理是_。(2)红细胞破裂后，流出细胞外的物红细胞破裂后，流出细胞外的物质主要是质主要是_，用，用_试试剂可鉴定该物质。剂可鉴定该物质。(3)欲制备较为纯净的细胞膜，再用欲制备较为纯净的细胞膜，再用_方法分离提纯细胞膜。方法分离提纯细胞膜。(4)用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净的细胞膜？请分析原因。的细胞膜？请分析原因。解析：解析：(1)根据渗透作用原理，将红细胞根据渗透作用原理，将红细胞放在低渗溶液放在低渗溶液(如清水如清水)中细胞会吸水涨中细胞会吸水涨破，可获得细胞膜。破，可获得细胞膜。(2)(3)红细胞内的主要物质是血红蛋白红细胞内的主要物质是血红蛋白，可用双缩脲试剂鉴定。欲制备较纯净，可用双缩脲试剂鉴定。欲制备较纯净的细胞膜，可通过差速离心方法提纯。的细胞膜，可通过差速离心方法提纯。(4)口腔上皮细胞有细胞核和各种细口腔上皮细胞有细胞核和各种细胞器，用其制备得到的生物膜除细胞胞器，用其制备得到的生物膜除细胞膜外，还有细胞器膜和核膜等。膜外，还有细胞器膜和核膜等。答案：答案：(1)清水清水渗透作用渗透作用(2)血红蛋白血红蛋白双缩脲双缩脲(3)差速离心差速离心(4)不能。口腔上皮细胞中有细胞核不能。口腔上皮细胞中有细胞核和各种细胞器，制备的生物膜除细胞和各种细胞器，制备的生物膜除细胞膜外还有细胞器膜和核膜等。膜外还有细胞器膜和核膜等。命题视角把脉高考命题视角把脉高考 紧扣教材重点紧扣教材重点细胞膜的结构和功能细胞膜的结构和功能细胞膜成分、结构、功能的关系构建细胞膜成分、结构、功能的关系构建如图记忆如图记忆C细胞膜内外两侧结合的蛋白质种细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类相同类相同D载体蛋白是镶在细胞膜内外表面载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质的蛋白质【解析解析】细胞膜主要由磷脂和蛋白细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，蛋白质的种类和数量决定了质构成，蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能。细胞膜的外侧由蛋白细胞膜的功能。细胞膜的外侧由蛋白质和多糖构成糖被，糖被与细胞表面质和多糖构成糖被，糖被与细胞表面的识别有密切关系。的识别有密切关系。细胞膜使细胞与周围环境分隔开，保护细细胞膜使细胞与周围环境分隔开，保护细胞内部结构并控制物质进出细胞，细胞膜胞内部结构并控制物质进出细胞，细胞膜是一层选择透过性膜，对膜两侧的物质的是一层选择透过性膜，对膜两侧的物质的进出具有选择性。主动运输和协助扩散都进出具有选择性。主动运输和协助扩散都需要载体蛋白的协助，载体蛋白是多回旋需要载体蛋白的协助，载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质，它与被传递的分子结折叠的跨膜蛋白质，它与被传递的分子结合使其越过细胞膜，因此合使其越过细胞膜，因此D项错误。项错误。【答案答案】CD 变式训练 如图为细胞膜的亚显微结构，下列相关叙述错误的是()A图中图中能完成细胞间的信息传递能完成细胞间的信息传递B图中图中的种类是由遗传物质决定的种类是由遗传物质决定的的C图中图中是细胞膜的基本支架是细胞膜的基本支架D吞噬细胞吞噬抗原仅需要吞噬细胞吞噬抗原仅需要参与参与解析：选解析：选D。图中。图中是糖蛋白，具有是糖蛋白，具有细胞间的识别等功能；图中细胞间的识别等功能；图中是蛋白是蛋白质分子，蛋白质的合成由基因控制；质分子，蛋白质的合成由基因控制；图中图中为磷脂双分子层，是细胞膜的为磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架；吞噬细胞吞噬抗原属于胞基本支架；吞噬细胞吞噬抗原属于胞吞作用，该过程与细胞膜的流动性有吞作用，该过程与细胞膜的流动性有关，不能说仅需要蛋白质参与。关，不能说仅需要蛋白质参与。细胞核的结构和功能细胞核的结构和功能 (2011高考江苏卷高考江苏卷)核孔是具核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白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。下需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射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实验，下列相关叙述正确的是()洞悉高考热点洞悉高考热点例例2A亲核蛋白进入细胞核由头部决定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亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同糖进入红细胞相同【解析解析】本题目稍稍超出高中教材的范本题目稍稍超出高中教材的范围。从图示来看，亲核蛋白进入细胞核与围。从图示来看，亲核蛋白进入细胞核与尾部有关，不可能由头部决定尾部有关，不可能由头部决定,A错；葡萄错；葡萄糖进入红细胞是经过细胞膜的协助扩散，糖进入红细胞是经过细胞膜的协助扩散，而亲核蛋白由核孔进入，故而亲核蛋白由核孔进入，故D错；核孔是错；核孔是由许多特定的蛋白质构成的通道，对大分由许多特定的蛋白质构成的通道，对大分子的进出也有选择性，也需要消耗能量和子的进出也有选择性，也需要消耗能量和蛋白质载体，故蛋白质载体，故C对。对。【答案答案】C变式训练变式训练(2012北京海淀抽查北京海淀抽查)观观察如图所示察如图所示的模式图，相关说法的模式图，相关说法 正正确的是确的是()A图中图中3为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁为核仁，代谢旺盛的细胞中核仁较大较大B图中图中2为核孔，通过该结构不仅可实现为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流核质之间的物质交换，还可实现信息交流C图中图中4为核膜为核膜,它是一种双层生物膜它是一种双层生物膜,可可将核内物质与细胞质分开将核内物质与细胞质分开D图中图中1为染色质，该结构与原核细胞中为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为拟核的化学本质相同，均为DNA分子分子解析：选解析：选D。用表格形式对本题逐项。用表格形式对本题逐项分析如下：分析如下：选项判断选项判断详细分析详细分析A项正确项正确图中图中3是核仁，与核糖体的形成有是核仁，与核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞中核仁较大关，代谢旺盛的细胞中核仁较大B项正确项正确图中图中2是核孔，可控制大分子物质是核孔，可控制大分子物质进出细胞核，同时在核质之间进进出细胞核，同时在核质之间进行信息交流行信息交流C项正确项正确 图中图中4是核膜，为双层膜是核膜，为双层膜D项错误项错误图中图中1是染色质，其主要成分是是染色质，其主要成分是DNA和蛋白质，而原核细胞中拟和蛋白质，而原核细胞中拟核只有环状核只有环状DNA分子，无蛋白质分子，无蛋白质特殊情况下物质穿膜问题的计算特殊情况下物质穿膜问题的计算(1)分泌蛋白从合成、运输到排出细分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外是通过出芽形成小泡的方式胞吐胞外是通过出芽形成小泡的方式胞吐，不穿过细胞膜，因而通过的膜的层，不穿过细胞膜，因而通过的膜的层数应为数应为0层。层。突破易错疑点突破易错疑点(2)细胞的胞吞和胞吐作用通过细胞的胞吞和胞吐作用通过0层生层生物膜。物膜。(3)细胞核内外的大分子如蛋白质、细胞核内外的大分子如蛋白质、信使信使RNA通过核孔进出细胞核，未通通过核孔进出细胞核，未通过膜结构，因而通过膜的层数为过膜结构，因而通过膜的层数为0层层。 自我挑战1.信使RNA在细胞核中合成，它从细胞核中出来与细胞质中核糖体结合的过程中，通过的生物膜磷脂分子有() A0层 B1层 C2层 D4层【解析解析】mRNA通过无膜结构的核通过无膜结构的核孔进入细胞质，核糖体没有膜结构。孔进入细胞质，核糖体没有膜结构。【答案答案】A2内质网腔内的分泌蛋白，输送到内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外，在这一过程中分泌蛋白通到细胞外，在这一过程中分泌蛋白通过的生物膜的层数是过的生物膜的层数是()A3层层 B0层层C2层层 D4层层【答案答案】B
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