高考生物一轮复习第二单元细胞的基本结构与物质运输第4讲细胞膜含流动镶嵌模型与细胞核课件 47页

细胞的基本结构与物质运输 第二单元 第 4 讲　细胞膜 ( 含流动镶嵌模型 ) 与细胞核 等级考 (2017 级 ) 课标要求 内容标准 活动要求 1 ．概述质膜的功能。 2 ．简述生物膜的结构。 3 ．阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。 1 ． 细胞膜的成分、功能和制备 考点一　细胞膜的结构与功能 2 ． 生物膜的结构 (1) 生物膜结构的探索历程 ( 连线 ) (2) 流动镶嵌模型的的构建 ①结构模型 糖蛋白　 磷脂双分子层　 蛋白质分子　 ② 结构特征 ③ 功能特性 3 ． 细胞壁 [ 归纳整合 ] 1 ． 构建细胞膜成分、结构与功能之间关系模型 2 ． 细胞膜成分的鉴定 细胞膜成分 鉴定试剂 ( 方法 ) 结果 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被破坏 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 3 ． 细胞膜结构特点流动性的验证 (1) 方法：荧光标记法。 (2) 现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。 (3) 结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性。 4 ． 细胞膜功能的探究 (1) 控制物质进出功能的验证： (2) 识别功能的验证： 5 ． 细胞膜功能特性 —— 选择透过性的验证 [ 思维探究 ] 如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析： (1) 图中物质或结构的名称： ① __________ ；② ______ ；④ __________ 。 信号分子 　 受体 　 胞间连丝 　 (2) 植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？ 提示： 分别属于图 C 、图 A 、图 B 。 (3) 图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？ 提示： 受体的化学本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性。 (4) 是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？ 提示： 不是，有些小分子如脂溶性的信号分子 ( 如性激素 ) 的受体在细胞内部。 [ 教材深挖 ] 1 ． ( 教材必修 1P 41 “ 实验 ” ) 可用什么样的方法获取较纯细胞膜？ 提示： 差速离心法。 2 ． ( 教材必修 1P 69 基础题第 3 题 ) 说出流动镶嵌模型与蛋白质－脂质－蛋白质三层结构模型的不同点？ 提示： (1) 流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的；而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。 (2) 流动镶嵌模型强调组成膜的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。 命题点一　细胞膜成分与结构的判断 1 ． (2019 · 山东济南模拟 ) 通过冷冻技术，细胞膜通常从某个断裂分开，结构如图所示。据图分析不能得出 ( 　　 ) A ．图中 b 侧为细胞质基质 B ．磷脂双分子层疏水端断裂 C ．细胞膜具有一定的流动性 D ．膜蛋白的分布存在不对称 C 　 解析 　 据图分析，图中细胞膜的 a 侧有糖蛋白，表示细胞膜的外侧，则 b 侧为细胞膜的内侧，即 b 侧为细胞质基质， A 正确；图中磷脂双分子层的疏水端发生了断裂， B 正确；图中细胞膜的成分没有发生运动，不能得出细胞膜具有流动性的结论， C 错误；图中的膜蛋白的分布具有不对称性， D 正确。 2 ．对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程是：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭 ( 消失 ) 。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。 上述实验不能说明的是 ( 　　 ) A ．细胞膜具有流动性 B ．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C ．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D ．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 C 　 解析 　 对某动物细胞膜进行荧光标记，实验现象说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合；根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率。 细胞膜流动性的实例与判断方法 命题点二　细胞膜的功能分析 3 ． (2017 · 全国卷 Ⅰ ， T1) 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 D 　 解析 　 雌激素属于信号分子，由哺乳动物卵巢细胞分泌后通过血液运输到乳腺并作用于乳腺细胞，实现细胞间的信息交流；精子进入卵细胞前需要通过直接接触的方式进行信息交流。 4 ． (2018 · 天津卷， T3) 生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是 ( 　　 ) B 　 选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型 A ． 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体 B ． 位于靶细胞膜，识别并结合激素 载体 C ． 位于类囊体膜，催化 ATP 合成 酶 D ． 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原 解析 　 膜蛋白的功能多种多样，位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质，位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素，位于类囊体膜上的酶可以催化 ATP 的合成，位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。载体蛋白主要位于细胞膜上，发挥运输作用。 5 ．细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要的生理功能。下列图中，可正确表示不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是 ( 　　 ) D 　 解析 　 血红蛋白存在于红细胞的内部，不属于膜蛋白， A 项错误；抗体主要分布于血清中， T 细胞膜上没有抗体， B 项错误；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， C 项错误。 关注四种常考的 “ 膜蛋白 ” 糖蛋白 信号分子 ( 如激素、淋巴因子、神经递质等 ) 的受体蛋白 膜载体蛋白 是用于协助扩散和主动运输的载体蛋白 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 ) 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 考点二　细胞核的结构与功能 核膜 　 RNA 　 核糖体 　 核孔 　 DNA 和蛋白质 　 存在状态 　 2 ． 细胞核的功能 3 ． 细胞核的功能探究 (1) 黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论： ________________________________ 。 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 　 (2) 蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论： __________________________________ 。 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 　 (3) 变形虫切割实验 ①实验过程 ②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 　 (4) 伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程 ②伞藻核移植实验过程 ③实验结论： __________________________________ 。 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 　 [ 归纳整合 ] 1 ． 利用数字归纳细胞核结构和功能 二场所 遗传物质复制的场所 遗传物质储存的场所 二中心 细胞代谢的控制中心 细胞遗传的控制中心 五结构 核膜、核孔、核仁、核液、染色质 2 ． 走出对细胞核认识的四个误区 误认为物质进出细胞核都要通过核孔 指正 ① 核孔是蛋白质、 RNA 等大分子进出细胞核的通道 ② 小分子物质可通过核膜进出细胞核 误认为所有物质都能通过核孔 指正 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 误认为核仁是遗传物质的储存场所 指正 核仁参与 rRNA 的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体 ( 染色质 ) 上 误认为核孔的数量和核仁大小是固定的 指正 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大 [ 思维探究 ] 据图分析细胞核的结构和功能 (1) 将①彻底水解主要可得到的有机小分子有哪些？ 提示： 氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。 (2) ② 是产生核糖体、 mRNA 和合成蛋白质的场所吗？ 提示： 不是， ② 是核仁，与某种 RNA 的合成和核糖体的形成有关。 (3) 说出蛋白质和 RNA 等大分子物质通过核孔进出细胞核的几个特点。 提示： 需要能量，具有选择性，跨膜层数为零。 [ 教材深挖 ] 1 ． . 教材必修 1P 53 提到的伞藻与衣藻、颤藻是一类生物吗？ 提示： 伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物，颤藻属于蓝藻类的原核生物。 2 ．教材必修 1P 54 “ 侧栏思考题 ” 中 “ 蓝图 ” 指的是什么？为什么都一样？从分子水平上解释细胞多样的原因。 提示： “ 蓝图 ” 指的 DNA 上贮存的遗传信息；都一样的原因由受精卵通过有丝分裂形成所有细胞，细胞多样性的实质是基因的选择性表达。 3 ．教材必修 1P 52 ～ 53 资料 3 与资料 2 中涉及的自身对照有什么不同？ 提示： 资料 2 中把无核的部分加上核，资料 3 中把有核的部分去掉核。 命题点一　细胞核的结构与功能的分析 1 ． (2014 · 全国大纲卷， T1) 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 C 　 解析 　 核孔是 mRNA 、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道， C 错误。 2 ．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。这可支持以下哪种说法 ( 　　 ) A ．核仁为细胞中蛋白质的合成提供能量 B ．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关 C ．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质 D ．蛋白质的合成一定在核仁内 B 　 解析 　 核糖体参与蛋白质的合成，蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁，说明核仁可能参与组成核糖体的必需物质的合成。 命题点二　细胞核的功能探究 3 ．伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验 ( 如图 ) 。下列相关叙述错误的是 ( 　　 ) A ．图 2 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 2 中③与图 1 中①的帽形相同，都是菊花形帽 C ．图 1 中①、②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 C 　 解析 　 细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动逐渐减缓直至停止；图 2 中的 ③ 与图 1 中的 ① 的细胞核相同，两者都是菊花形帽；图 1 中 ① 、 ② 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；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。 4 ．下图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此推断错误的是 ( 　　 ) A ． RNA 首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质当中 B ．细胞核可能通过控制 RNA 的合成间接控制细胞的代谢 D 　 C ．若核质分离较长时间后进行移植，则 B 组实验细胞质中无 15 N 的 RNA D ． A 组培养液换用 15 N 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果 解析 　 15 N 标记的尿嘧啶是合成 RNA 的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被 15 N 标记的 RNA ，然后在重组细胞的细胞质中发现被 15 N 标记的 RNA ，说明 RNA 首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中。细胞核可以通过控制 RNA 的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢。若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡，这样 B 组重组细胞质中无 15 N 的 RNA 。胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成 DNA 的原料， A 组培养液换用 15 N 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若 DNA 进行复制，可在细胞核中发现被 15 N 标记的 DNA ，但 DNA 不能进入细胞质，所以在细胞质中没有被 15 N 标记的 DNA ；若 DNA 不复制，则在细胞核与细胞质中都无 15 N 标记的 DNA 。 1 ．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类 ( 　　 ) 2 ．构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 ( 　　 ) 3 ．细胞膜含有糖脂和糖蛋白 ( 　　 ) 4 ．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 ( 　　 ) 5 ．染色体的成分是核糖核酸和蛋白质 ( 　　 ) 课堂小结 · 内化体系 √ 　 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ × 　 √ 　 √ 　 × 　 6 ．核膜上的核孔可以让蛋白质和 RNA 自由进出 ( 　　 ) 7 ．核仁是遗传物质的储存场所，能控制 rRNA 和核糖体的合成 ( 　　 ) 8 ．染色体和染色质的形态不同，成分也不相同 ( 　　 ) 9 ．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心 ( 　　 ) × 　 × 　 × 　 × 　 1 ．各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关：功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多。 2 ．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同：如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中则没有。 3 ．细胞膜是细胞的边界，因为其具有选择透过性；细胞壁是全透性的，不能作为细胞的边界。 4 ．细胞膜的结构特性是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。 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，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。 ……………………………………………………………………………………………………………… ◎ 6 ．核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 7 ．核膜和核孔都具有选择透过性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的 DNA 就不能通过核孔进入细胞质中。 8 ．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中，核孔数量多，核仁较大。 9 ．染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。