2021版高考生物一轮复习第5讲细胞膜和细胞核含生物膜的流动镶嵌模型课件 人教版 37页

第 5 讲　细胞膜和细胞核 ( 含 生物膜 的 流动镶嵌模型 ) - 2 - - 3 - 必备知识 核心素养 关键能力 细胞膜的结构和 功能 1 . 细胞膜的成分 (1) 细胞膜的 制备 (2) 细胞膜的 成分 吸水涨 破 成熟的红细胞 细胞核 细胞器 细胞壁　 磷脂 种类 糖类 - 4 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 细胞膜的流动镶嵌模型 (1) 生物膜结构的探索历程 ( 连线 ) 答案 : ① —b 　 ② —a 　 ③ —d 　 ④ —c 　 ⑤ —f ⑥ —e - 5 - 必备知识 核心素养 关键能力 (2) 流动镶嵌模型 ① 模式图 糖蛋白 磷脂双分子层 蛋白质 磷脂 分子 蛋白质分子 - 6 - 必备知识 核心素养 关键能力 3 . 细胞膜的 功能 将细胞与外界环境分隔开 胞吞、胞吐 控 制 物 质 进 出 细 胞 信息交流 激素 胞间连丝 精卵结合 - 7 - 必备知识 核心素养 关键能力 4 . 细胞壁 ( 植物细胞 ) 纤维素 支持和保护 教材拾遗 ( 必修 1 第 67 页实验 ) 在小鼠细胞和人细胞融合实验中 , 若降低温度 , 细胞完全融合所需要的时间会延长 , 请分析原因。 提示 : 温度会影响分子的运动 , 进而影响细胞膜的流动性。 - 8 - 必备知识 核心素养 关键能力 正误判断 (1) 在组成细胞膜的脂质中 , 胆固醇最丰富。 ( 　　 ) (2) 生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。 ( 　　 ) (3) 同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。 ( 　　 ) (4) 细胞膜的成分是恒定不变的。 ( 　　 ) (5) 细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。 ( 　　 ) (6) 细胞膜的流动性与温度没有关系。 ( 　　 ) (7) 胰岛 B 细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 ( 　　 ) (8) 动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 ( 　　 ) × √ × × √ × √ √ - 9 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 1 　 细胞膜的成分和结构分析 ( 科学思维 ) 下图表示各种细胞膜组成成分的含量 , 请思考回答下列问题。 - 10 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 不同细胞的细胞膜成分有何差异 ? 同一细胞的细胞膜成分及其功能是否会发生变化 ? (2) 髓鞘膜的蛋白质种类和数量比其他细胞膜低 , 请从结构与功能观角度分析原因 。 提示 : 不同细胞细胞膜成分差异主要在于蛋白质的种类与数量 , 同一细胞在不同时期 , 细胞膜的成分含量及其功能均会发生变化。例如 , 正常细胞在癌变过程中 , 细胞膜上会产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质 , 癌细胞中糖蛋白会减少 , 衰老细胞中膜通透性会改变。 提示 : 髓鞘膜功能相对简单。膜的功能越复杂 , 蛋白质的种类和数量越多 , 功能越简单 , 所含蛋白质的量越少。 - 11 - 必备知识 核心素养 关键能力 ( 3) 破坏膜结构的因素有哪些 ? (4) 分析该图示能得到哪些结论 ?( 至少 2 点 ) 提示 : 生物膜主要是由脂质、蛋白质和少许糖类组成的 , 凡能引起蛋白质变性、脂质溶解的因素均能导致生物膜结构破坏而失去其控制作用。破坏膜结构的因素有高温、强酸、强碱、过度低温、脂溶剂、蛋白酶等。 提示 : 由图可推知 : ① 细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 ; ② 不同细胞膜中蛋白质的含量会有所不同 —— 功能越复杂者膜蛋白含量相对越高。 - 12 - 必备知识 核心素养 关键能力 探究 2 　 细胞膜的功能分析 ( 科学思维 ) 如图是细胞间的三种信息交流方式 , 据图分析回答下列问题。 - 13 - 必备知识 核心素养 关键能力 (1) 写出图中物质或结构的名称 : ① 　　　　　　　　 ; ② 　　　　 ; ③ 　　　　　　　　 。   (2) 人体内胰岛素的作用过程、细胞免疫中效应 T 细胞与靶细胞间信息交流分别属于上面的哪种方式 ? (3) 是否所有信号分子的受体都在细胞膜上 ? 信号分子 　受体 胞间连丝 提示 : 分别属于图 A 、图 B 。 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。 - 14 - 必备知识 核心素养 关键能力 【解疑释惑】 1 . 细胞膜成分与功能的三个关键点 (1) 不同细胞膜成分的种类一般相同 , 但各组分的含量不同。功能复杂的膜中 , 蛋白质的种类和数量多。 (2) 细胞膜的成分是可变的 , 如细胞癌变过程中 , 细胞膜成分发生变化 , 糖蛋白含量下降 , 有的产生甲胎蛋白 (AFP) 、癌胚抗原 (CEA) 等物质。 (3) 糖类分别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。糖蛋白一般分布于细胞膜外侧 , 据此可判断细胞的内外侧 。 - 15 - 必备知识 核心素养 关键能力 2 . 辨析生命系统信息传递的三个 层次 - 16 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 1 　 细胞膜的成分、结构和功能 1 .(2019 山西太原期末 ) 下列关于生物膜的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 在一定条件下 , 大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合 B. 用胰蛋白酶处理生物膜 , 将改变生物膜的组成 , 通透性也随之改变 C. 胰岛素合成、分泌过程中 , 生物膜发生了结构和功能上的相互联系 D. 台盼蓝进入活酵母细胞并将细胞染成蓝色 , 体现了生物膜的流动性 答案 解析 解析 关闭 在人工诱导的条件下 , 大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合 ,A 项正确 ; 生物膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成 , 用胰蛋白酶处理生物膜 , 可将组成生物膜的蛋白质分子水解 , 因此将改变生物膜的组成 , 通透性也随之改变 ,B 项正确 ; 胰岛素属于分泌蛋白 , 其合成、分泌过程中 , 通过囊泡运输 , 生物膜 ( 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜 ) 发生了结构和功能上的相互联系 ,C 项正确 ; 活酵母细胞的细胞膜具有选择透过性 , 台盼蓝不能进入活酵母细胞 , 不能将酵母细胞染成蓝色 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 17 - 必备知识 核心素养 关键能力 【归纳总结】 3 种常考的 “ 膜蛋白 ” 及其功能 (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 ) 。 - 18 - 必备知识 核心素养 关键能力 考向 2 　 与细胞膜有关的实验探究 2 .(2019 福建龙岩质检 ) 下列关于证明脂质是细胞膜组成成分的实验 , 不正确的是 ( 　　 ) A. 用磷脂酶处理细胞膜 , 细胞膜被破坏 B. 用脂溶剂处理细胞膜 , 细胞膜被溶解 C. 比较脂溶性物质与非脂溶性物质透过细胞膜的速度 D. 欧文顿提取了细胞膜并证明了膜是由脂质组成 答案 解析 解析 关闭 细胞膜由磷脂、蛋白质和少量糖类构成 , 酶具有专一性 , 用磷脂酶处理细胞膜会破坏磷脂成分 , 细胞膜被破坏 ,A 项正确 ; 化学物质具有相似相溶的特点 , 脂质可以溶解在脂溶剂中 , 用脂溶剂处理细胞膜 , 细胞膜被溶解 ,B 项正确 ; 细胞膜含有脂质成分 , 脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细胞膜 ,C 项正确 ; 欧文顿用 500 多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验 , 发现细胞膜对不同物质的通透性不同 , 提出膜是由脂质组成的 , 但并未将细胞膜从细胞中分离出来 ,D 项错误。 答案 解析 关闭 D - 19 - 必备知识 核心素养 关键能力 - 20 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 细胞核的结构和 功能 1 . 细胞核的 结构 核膜 DNA 和蛋白质 某种 RNA 　 核孔 - 21 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 (1) 上述结构中 , 原核细胞不具备的 是 　　 　　　　　　　　　　　 。   (2) 在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是 　　　　　　　　　　 。   (3) 染色质和染色体是 　　　　　　　　 在细胞不同时期的两种存在状态 , 前者呈细长丝状 , 后者呈圆柱状或杆状。   2 . 细胞核的两大功能 (1) 是遗传物质储存和复制的主要场所 , 是 　　　　　　　　 。   (2) 是细胞 　　　　　　　　　　 的控制中心。   核膜、核孔、核仁、 染色质 核膜 和核仁 同种物质 遗传信息库 代谢和遗传 - 22 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 3 . 细胞核功能的实验探究 (1) 实验及结论 黑色 细胞核 能 不能 细胞核 - 23 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 细胞核 细胞核 细胞核 - 24 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 (2) 理解细胞的 “ 整体性 ” 核孔 细胞器膜 分工合作 储存和复制　 控制中心 DNA - 25 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 教材拾遗 ( 必修 1 第 56 页拓展题改编 ) 从母牛甲的体细胞中取出细胞核 , 注入到母牛乙去核的卵细胞中 , 融合后的细胞经卵裂形成早期胚胎 , 将胚胎植入母牛丙的子宫内。出生小牛的各种性状 , 大多像甲 , 像乙 , 像丙 , 还是无法预测 ? 为什么 ? 提示 : 出生小牛的绝大部分性状像母牛甲 , 极少性状像母牛乙 , 最不像母牛丙。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质 , 而母牛乙卵细胞的细胞质为其提供了少量的 DNA, 母牛丙仅为其提供生长发育的场所。 - 26 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 正误判断 (1) 核膜上的核孔可以让蛋白质和 RNA 自由进出。 ( 　　 ) (2) 细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分。 ( 　　 ) (3) 细胞核是细胞代谢的控制中心 , 也是细胞代谢的中心。 ( 　　 ) (4) 细胞的核膜是双层膜结构 , 核孔是物质进出细胞核的通道。 ( 　　 ) (5) 所有的真核细胞都有细胞核 , 且只有一个核。 ( 　　 ) (6) 核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失 , 分裂后期重建。 ( 　　 ) (7) 胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。 ( 　　 ) (8) 细胞核是遗传物质储存与基因转录的场所。 ( 　　 ) × √ × √ × × √ √ - 27 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 探究 1 　 细胞核的结构和功能分析 ( 科学思维 ) 据细胞核结构示意图分析下列问题 。 - 28 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 (1) 将 ① 彻底水解后 , 主要可得到哪些小分子 ? (2) ② 的主要功能是什么 ? ( 3) 在 mRNA 、蛋白质、 DNA 聚合酶、 DNA 中 , 能通过核孔进出的是 ? (4) 在细胞分裂中 , 能周期性消失和重建的结构有哪些 ? (5) 该图能否表示人体成熟的红细胞的细胞核 ? 提示 : 氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基 。 提示 : ② 是核仁 , 与某种 RNA 的合成和核糖体的形成有关 。 提示 : mRNA 、蛋白质、 DNA 聚合酶 。 提示 : ②③ 。 提示 : 不能。人体成熟的红细胞中没有细胞核 。 - 29 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 探究 2 　 细胞核的功能实验探究 ( 科学探究 ) 以动物的受精卵为实验材料进行以下实验 , 分析有关问题。 (1) 实验 ① 和实验 ③ 的变量是什么 ? 实验结果说明了什么问题 ? 提示 : 有无细胞质 , 实验结果说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性。 - 30 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 (2) 实验 ② 和实验 ③ 的变量是什么 ? 实验结果说明了什么问题 ? (3) 该实验能否证明细胞核的功能 ? 为什么 ? 提示 : 有无细胞核 , 实验结果说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。 提示 : 不能。实验的观察指标不涉及遗传性状 , 无法说明细胞核是细胞遗传的控制中心。该实验证明细胞核和细胞质都不能单独成活 , 细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动。 - 31 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 考向 1 　 细胞核的结构与功能 1 .(2019 福建龙岩质检 ) 下列有关人体细胞核结构和功能的叙述 , 正确的是 ( 　　 ) A. 肝脏细胞的核孔数量比口腔上皮细胞的少 B. 肌肉细胞的染色质主要分布在核仁上 C. 细胞核是细胞代谢、遗传物质储存和复制的中心 D. 小肠上皮细胞的核膜与内质网膜相连有利于物质的运输 答案 解析 解析 关闭 与口腔上皮细胞相比 , 肝脏细胞代谢旺盛 , 合成蛋白质的数量多 , 因此肝脏细胞的核孔数量多 ,A 项错误 ; 肌肉细胞的染色质是细胞核的一种结构 , 不在核仁上 , 核仁与某些 RNA 的合成及核糖体的形成有关 ,B 项错误 ; 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 , 遗传物质储存在 DNA 的分子中 ,C 项错误 ; 核膜可以直接与内质网膜相连 , 有利于细胞核和细胞质的物质运输 ,D 项正确。 答案 解析 关闭 D - 32 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 【易错警示】有关细胞核结构的 5 个容易忽视的问题 (1) 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。 (2) 染色体和染色质形态不同 , 而成分完全相同。 (3) 细胞核是细胞代谢的控制中心 , 而不是细胞代谢中心 , 细胞代谢中心是细胞质。 (4) 物质进出细胞核不都通过核孔。 (5) 核膜和核孔都具有选择性 , 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。 - 33 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 考向 2 　 细胞核功能的实验探究 2 .(2019 福建福清期末 ) 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 ( 　　 ) - 34 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 A.RNA 首先在细胞核中合成 , 然后释放到细胞质中 B. 细胞核可能通过控制 RNA 的合成间接控制细胞的代谢 C. 若核质分离较长时间后进行移植 , 则乙组实验细胞质中无含 15 N 的 RNA D. 甲组培养液换用 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 审题指导 (1) 被 15 N 标记的尿嘧啶是合成 RNA 的原料。 (2) 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 。 (3) 结论 : 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。 - 35 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 答案 : D 　 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 , 这样乙组重组细胞质中无 15 N 的 RNA 。胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成 DNA 的原料 , 甲组培养液换用 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 。 - 36 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 1 .(2019 全国 Ⅲ ) 下列与真核生物细胞核有关的叙述 , 错误的是 ( 　　 ) A. 细胞中的染色质存在于细胞核中 B. 细胞核是遗传信息转录和翻译的场所 C. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 D. 细胞核内遗传物质的合成需要能量 答案 解析 解析 关闭 此题的切入点是细胞核的结构与发生在细胞核内的生理过程。细胞中的染色质存在于细胞核中 ,A 项正确。真核细胞中 , 遗传信息的转录主要发生在细胞核中 , 翻译发生在细胞质中的核糖体上 ,B 项错误。细胞核是遗传信息库 , 是细胞代谢和遗传的控制中心 ,C 项正确。细胞核内的遗传物质为 DNA,DNA 的合成需要消耗 ATP,D 项正确。 答案 解析 关闭 B - 37 - 必备知识 核心素养 关键能力 链接高考 2 .(2017 全国 Ⅰ ) 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 答案 解析 解析 关闭 激素调节属于体液调节 , 激素由体液运输 , 作用于靶细胞或靶器官。精子与卵细胞结合依赖于细胞膜的接触。本题未涉及神经调节 , 排除 A 、 B 两项。胞间连丝是植物细胞特有的信息传递通道 , 排除 C 项。 答案 解析 关闭 D