高考生物一轮复习 第2单元 第4讲 细胞膜与细胞核（含流动镶嵌模型）课件.ppt

第二单元细胞的基本结构与物质的输入和输出 第四讲细胞膜与细胞核 含流动镶嵌模型 1 制备细胞膜应选用细胞内无核膜及各种细胞器的人或哺乳动物成熟的红细胞 2 细胞膜的功能取决于膜上蛋白质的种类和数量 3 细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成 还含有少量的糖类 动物细胞还含有胆固醇 4 细胞膜具有将细胞与外界环境隔开 控制物质进出和进行细胞间信息交流的功能 5 生物膜选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白 6 细胞核控制着细胞的代谢和遗传 7 核仁与某些RNA的合成以及核糖体的形成有关 8 核孔实现核质之间频繁的物质交流和信息交流 基础回扣 一 细胞膜的成分和功能1 细胞膜的制备 1 材料 人或其他动物的成熟红细胞 原因是无 和众多的 以及无易吸水涨破 2 原理 红细胞放在蒸馏水中 细胞涨破 细胞内容物 即 流出即可得 3 过程 选材 观察 滴水 再观察 核膜 哺乳 细胞器 细胞壁 吸水 血红蛋白 到细胞膜 制片 脂质 功能 糖类 3 功能 1 将细胞与外界环境分隔开 保障细胞内部环境的相对稳定 2 控制物质 如协助扩散 主动运输 胞吞胞吐等 3 进行细胞间信息交流 通过传递信息 图1 如突触中兴奋传递 通过直接接触传递信息 图2 如受精作用 通过传递信息 图3 如植物细胞胞间连丝 进出细胞 化学物质 细胞膜 细胞通道 解惑 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 因此 系统的边界 是细胞膜 而不是细胞壁 二 生物膜的流动镶嵌模型1 对生物膜结构的探索历程 2 结构模型 3 结构特点 1 特点 具有一定的 2 原因 组成膜的分子和分子大都是运动的 解惑 构成生物膜的主要成分中有磷脂 细胞膜以磷脂双分子层为基本支架 因此脂溶性物质容易透过细胞膜 不溶于脂质的物质通过却十分困难 流动性 磷脂 蛋白质 三 细胞核的结构和功能1 结构 2 功能 1 细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所 是 2 细胞核是细胞和的控制中心 解惑 mRNA和蛋白质进出细胞核通过核孔 不需穿过膜结构 遗传信息库 代谢 遗传 优化落实 考查一细胞膜的成分和功能1 判一判 1 红细胞中没有细胞核和众多的细胞器 可用作提取细胞膜的材料 2 构成膜的脂质主要是磷脂 脂肪和胆固醇 3 生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 4 脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分 5 线粒体内膜和外膜上蛋白质成分相同 6 蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离未体现生物膜信息传递功能 考查二生物膜的流动镶嵌模型2 判一判 1 胞吞和胞吐 变形虫的运动及吞噬 分泌蛋白的传递与分泌等能体现细胞膜具有一定的流动性 2 若适当降低温度 膜蛋白最终均匀分布的时间会延长说明了温度能影响膜的流动性 3 细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 考查三细胞核的结构和功能3 判一判 1 核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出 2 胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞 3 真核细胞的核膜上有大量的多种酶 有利于多种化学反应的顺利进行 4 叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核 5 氨基酸 葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜 6 染色体由核糖核酸和蛋白质组成 2 生物膜的流动镶嵌模型 1 磷脂分子是构成生物膜的重要成分 其结构示意图 如下图 2 组成磷脂分子的元素有C H O 3 若单层磷脂分子层水界面排列如下左图 搅拌后如下图 3 功能 易错清零 易错点1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 糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂 都与细胞识别作用有关 易错点2细胞膜的功能为将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流 细胞膜具有一定的流动性和具有选择透过性是细胞膜的结构特点和功能特性 不是细胞膜的功能 易错点3细胞膜的组分并不是不可变的 如癌细胞膜上糖蛋白含量下降 产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质 易错点4不同细胞的细胞膜中各组分的含量不同 这与细胞的功能有关 如功能复杂的膜中 蛋白质数量多 演练提升 1 如图为细胞的膜结构示意图 下列叙述错误的是 A 细胞膜中的 与细胞识别有关B 细胞膜中的 与细胞的选择吸收有关C 线粒体内膜中的 与ATP的合成有关D 叶绿体类囊体薄膜中的 的活性与温度有关 解析图中 是磷脂分子 是蛋白质分子 在细胞膜上与细胞识别有关的物质是糖蛋白 而不是磷脂分子 故A错误 蛋白质分子可能是载体蛋白 其与细胞的选择吸收有关 故B正确 线粒体内膜中的 为与有氧呼吸有关的酶 其与ATP的合成有关 故C正确 叶绿体类囊体薄膜中的 为与光反应有关的酶 其活性受温度影响 故D正确 答案A 2 2015 遂宁模拟 下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的叙述不正确的是 A 流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的B 选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性C 细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性D 钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透过性 解析细胞膜选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性 而磷脂分子没有特异性 答案B 解题技巧 1 细胞膜组成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 磷脂酶处理细胞膜 细胞膜被破坏等都可说明细胞膜中含有脂质成分 2 细胞膜结构特点的鉴定 将膜结构中的磷脂分子提取出来 铺在空气 水界面上 测得磷脂占有面积是细胞膜面积的两倍 则可说明细胞膜中磷脂分子为双层 采用荧光标记法 标记小鼠细胞与人细胞做如图实验 上述实验现象可说明 细胞膜具有一定的流动性 3 细胞膜功能特性的鉴定 将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起 发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合 则说明细胞膜具有识别作用 利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子 对比观察处理后的两种种子的胚细胞的颜色变化 该实验可用于验证细胞膜具有选择透过性 易错清零 易错点1核孔虽然可以允许大分子物质通过 但仍然是具有选择性的 如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质 易错点2核仁不是遗传物质的储存场所 细胞核中的遗传物质分布在染色体 染色质 上 易错点3核糖体合成的起点在细胞核内 发挥作用在细胞质中 易错点4并非所有的真核细胞都有细胞核 如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核 易错点5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 演练提升 3 2015 南京模拟 下图为细胞核结构模式图 下列有关叙述正确的是 A 是由DNA和蛋白质组成的环状结构B 是产生核糖体 mRNA和蛋白质的场所C 核膜由两层磷脂分子组成 蛋白质 DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核D 核孔对物质的运输具有选择性 解析图中 为由DNA和蛋白质结合生成的链状染色质 为核仁 与核糖体的形成 rRNA的合成有关 核膜为双层膜 对物质的进出具有选择性 蛋白质等生物大分子不能通过核膜进出细胞核 答案D 4 伞藻是单细胞绿藻 其高度可达10厘米 生物学上常用它来研究细胞的有关功能 如图是伞藻嫁接实验和核移植实验过程示意图 请完成以下各题 1 嫁接实验的结果可以说明什么 2 在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验 还有必要再做核移植实验吗 说出你的理由 3 根据所学知识 请你推测并简述伞藻细胞质在伞帽形成过程中的作用 4 指出选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料有什么好处 要求写两点 解析 1 由图可以观测到进行了伞柄的嫁接后 其再生的伞帽与细胞核相对应 所以伞帽的产生可能受细胞核的控制 2 实验的设计要符合单一变量的要求 要尽量保持实验中只有一个变量 答案 1 伞帽形态可能由细胞核决定 或伞帽形态与细胞核有关 2 有必要因为嫁接后的细胞中 有部分细胞质来自伞柄 部分细胞质来自假根 这样就不能肯定伞帽形态是否由细胞核决定 3 构建伞帽的多种物质是在细胞质中通过多种代谢途径产生的 4 大型单细胞生物 伞帽形态差异明显 不同伞藻间容易嫁接 解题技巧 1 小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的 而不通过核孔 2 核孔是由多种蛋白质构成的复合结构 表现出明显的选择性 如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质 3 细胞核处在细胞质的包围中 核物质代谢所需的原料都要依赖于细胞质 核内大分子合成所需的能量也要靠细胞质中的ATP供给 4 细胞核中的蛋白质也是在细胞质中合成的 如DNA聚合酶等 实验四体验制备细胞膜的方法 关键点击 易错清零 易错点1人的成熟红细胞中没有细胞核和众多细胞器 可作为提取细胞膜的材料 易错点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 易错点3操作时载物台应保持水平 否则易使蒸馏水流走 易错点4滴蒸馏水时应缓慢 边滴加边用吸水纸吸引 注意不要把细胞吸走 同时用显微镜观察红细胞的形态变化 演练提升 5 下列有关细胞膜制备及观察的叙述 正确的是 A 家鸡的红细胞是最佳的实验材料B 若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁C 制备细胞膜应先利用吸水涨破法 再利用差速离心法获取D 可以用高倍镜直接观察 解析家鸡的红细胞为正常细胞 有细胞核和各种细胞器 因此不能用家鸡的红细胞做实验材料 去除植物细胞的细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶 用显微镜观察时 需先在低倍镜下找到要观察的目标 然后再用高倍镜观察 答案C 6 某同学欲获得纯净的细胞膜 以研究其结构及功能 请你帮助设计一个简易实验 1 选取人体的 作为获取纯净细胞膜的来源 A 成熟红细胞B 神经细胞C 白细胞D 口腔上皮细胞 2 将选取的材料放入 中 一段时间后细胞将破裂 3 再用 法获得纯净的细胞膜 将膜成分分离提纯后 用 试剂可鉴定其中的蛋白质 具体现象是 答案 1 A 2 蒸馏水 3 离心双缩脲溶液变紫色 考向一细胞膜的组成 结构和功能 5年8考 典例1 2014 福建卷 4 细胞的膜蛋白具有物质运输 信息传递 免疫识别等重要生理功能 下列图中 可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是 思路点拨本题以生物膜信息传递为依托 考查了物质跨膜运输 免疫调节 激素调节 神经调节相关内容和考生的识记理解能力 难度不大 解析血红蛋白存在于红细胞内 不是在细胞膜上 A错误 抗原对T淋巴细胞来说是信号分子 通过T淋巴细胞膜上的受体来接受 而不是抗体 B错误 受体具有特异性 胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖素受体 而不是胰岛素的受体 C错误 骨骼肌作为反射弧中的效应器 骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体 同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助 D正确 答案D 易错辨析细胞膜的功能为将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流 细胞膜具有一定的流动性和具有选择透过性是细胞膜的结构特点和功能特性 不是细胞膜的功能 考向二细胞核的结构和功能 5年10考 典例2 2014 大纲卷 1 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 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 思路点拨本题考查细胞核的结构和功能 考查了复制转录的场所 核孔的运输功能和有丝分裂过程中细胞核的变化 解析细胞核中染色质是由DNA和组蛋白构成 A正确 细胞核是遗传物质复制和转录的主要场所 B正确 原则上分子直径较小的物质可通过核孔 大分子物质如酶或mRNA也能通过核孔 故C项错误 有丝分裂过程中核膜的消失和重建分别在前期和末期 D项正确 答案C 易错辨析核孔的运输功能 是大分子物质进出细胞核的通道 小分子物质的运输是通过核膜 不能通过核孔 大分子物质通过核孔进出细胞核需要载体 需要消耗能量 考向三体验制备细胞膜的方法 5年3考 典例3根据下列资料回答问题 科学家在进行细胞膜化学成分的分析时 需制备较纯净的细胞膜 从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难 因为会有细胞内其他膜的混杂 而哺乳动物 或人 的成熟的红细胞中没有细胞器膜 没有细胞核 将其特殊处理后 造成红细胞破裂发生溶血现象 再将溶出细胞外的物质冲洗掉 剩下的结构就是较纯净的细胞膜 在生物学上称为 血影 通过对 血影 的分析得知其化学组成如下 蛋白质占49 脂质占43 糖类占8 有的科学家将 血影 中的脂质提取出来 使其在空气 水界面上铺展成单分子层 所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的二倍 1 如何处理红细胞才能使其发生溶血现象 2 红细胞溶血后 流出细胞外的大分子物质主要是 3 血影 的化学成分中的脂质主要是哪一类 它是构成细胞膜的 4 脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍 这说明了 5 人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子 现在请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分 只写出设计思路 思路点拨本题考查制备细胞膜的方法 同时考查了细胞膜的结构和功能 将红细胞放在清水中 用显微镜观察会发现 细胞体积增大 细胞膜破裂 细胞内容物流出 解析 1 处理红细胞使其发生溶血 利用了渗透作用原理 因此只要将红细胞放置在蒸馏水 或清水 中一段时间即可达到目的 2 红细胞中含有的物质是运输氧气的血红蛋白 3 由材料可知 血影 就是较纯净的细胞膜 其成分中脂质主要是磷脂 磷脂是构成细胞膜的基本支架 4 细胞膜是由磷脂分子构成双分子层形成的基本支架 其表面 内部镶嵌着蛋白质 所以将构成膜的脂质分子铺成单层 其面积是细胞表面积的二倍 5 检验蛋白质可利用双缩脲试剂 呈现紫色 因此设计验证细胞膜中含有蛋白质成分实验时 可先制备较纯净的细胞膜 然后将得到的膜样液用双缩脲试剂检验 观察颜色变化 同时利用蒸馏水加双缩脲试剂进行对照 答案 1 将红细胞放置在蒸馏水中 清水中 2 蛋白质 血红蛋白 3 磷脂主要成分 4 细胞膜是由两层磷脂分子构成的 5 制备较纯净的细胞膜组织样液 用双缩脲试剂检测 观察溶液颜色变化 同时设置利用蒸馏水加双缩脲试剂的对照实验 易错辨析该实验在试管中进行时 需用高速离心将细胞膜与其他物质分离开 才能获得较纯的细胞膜 考情一细胞膜的组成 结构和功能1 单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体 如图 它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部 下列关于脂质体的叙述正确的是 A 在a处嵌入脂溶性药物 利用它的流动性将药物送入细胞B 在b处嵌入脂溶性药物 利用它的流动性将药物送入细胞C 在a处嵌入水溶性药物 利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞D 在b处嵌入水溶性药物 利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞 解析球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝外 疏水端朝内 所以图中a处可嵌入水溶性物质 b处可嵌入脂溶性物质 利用脂质体可以和细胞膜融合的特点 将药物送入靶细胞内部 答案C 2 2015 金陵模考 下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图 其中离子通道是一种通道蛋白 通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道 允许适当大小的离子顺浓度梯度通过 图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比 请据图分析下列叙述不正确的是 A 图1所示生物膜最可能是细胞膜B 物质通过离子通道不需要消耗ATPC 由图1和图2可知 膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D 丁的化学成分为蛋白质 解析图1中丁是糖蛋白 分布于细胞膜外表面 故图1所示生物膜最可能是细胞膜 由题干信息可知 物质顺浓度通过通道蛋白 因此不消耗ATP 由图1和图2可知 膜的成分在膜上的分布是不对称的 答案D 考情二细胞核的结构和功能3 下列有关细胞核的叙述 正确的是 A 原核细胞的拟核除没有核膜外 其他结构与真核细胞的细胞核没有差别B 在电子显微镜下观察有丝分裂中期的细胞 可以看到核膜 核仁和染色体等结构C 脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D 真核细胞的核膜上附着多种酶 有利于化学反应的顺利进行 解析本题考查细胞核的结构与功能 同时考查原核细胞和真核细胞的区别 原核细胞的拟核除没有核膜外 也没有染色体 核仁等结构 这与真核细胞是不一样的 因为有丝分裂前期时核膜 核仁已解体 故电子显微镜下的有丝分裂中期细胞看不到核膜 核仁 核孔虽然是某些大分子进出的通道 如mRNA可以从细胞核通过核孔进入细胞质 但是细胞核内脱氧核糖核酸等大分子物质是不进入细胞质的 只是在细胞核中发挥作用 真核细胞的外层核膜与内质网膜直接相连 其上附着多种酶 有利于化学反应的顺利进行 答案D 4 核孔并不是一个简单的孔洞 而是一个复杂的结构 称为核孔复合体 主要由蛋白质构成 下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程 有关说法正确的是 A 不同类型的细胞中核孔数量都相同B 离子和小分子物质都不能通过核孔C 大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助D 蛋白质 核酸都能通过核孔进出细胞核 解析代谢越旺盛的细胞中核孔数量越多 部分离子小分子也能通过核孔 DNA不能通过核孔进出细胞核 答案C 考情三体验制备细胞膜的方法5 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 6 有人把变形虫的核取出 观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后 预测出a d四个现象 并提出相应的推测理由 请选出预测现象和推理均正确的一个组合 预测现象 a 失去核的变形虫 虽然停止伸出伪足 但几天后核将再生 能正常活动 b 失去核的变形虫 细胞质功能逐渐衰退 几天内将死亡 c 失去核的变形虫 虽然会反复进行数次无丝分裂 但结果还是死亡 d 除去核以后 细胞质活动反而暂时提高 因此细胞分裂将更加旺盛 推测理由 核能抑制细胞的过度分裂 没有核的细胞也具备分裂的能力 如果没有核 就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸 许多生物结构都有再生能力 核也能再生 A a与 B b与 C c与 D d与 解析细胞核与细胞质的关系 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞质为细胞核提供所需的能量和营养物质等 失去核的变形虫由于不能制造出合成众多蛋白质所必需的mRNA 细胞的生命活动不能正常进行 如不能摄取食物 对外界刺激也不再发生反应 因而生存几天后就会死亡 答案B