高三生物一輪復習課件【知識精研+拓展提升】第6講+細胞膜與細胞核

第2單元

細胞的基本結構和物質的運輸?shù)?講

細胞膜與細胞核課標要求

概述細胞都由細胞膜包裹，細胞膜將細胞與其生活環(huán)境分開，能控制物質進出，并參與細胞間的信息交流。闡明遺傳信息主要儲存在細胞核中?？键c一

細胞膜的結構和功能（1）將細胞和外界環(huán)境分開用臺盼藍染液鑒別動物細胞是否死亡死細胞活細胞1.細胞膜的功能（2）控制物質進出細胞控制物質進出細胞功能的驗證正常的玉米種子煮熟的玉米種子紅墨水處理清水沖洗正常的玉米胚細胞不呈紅色紅墨水處理清水沖洗煮熟的玉米胚細胞呈紅色細胞膜具有控制物質進出細胞的功能（1）將細胞和外界環(huán)境分開1.細胞膜的功能（2）控制物質進出細胞判斷細胞死活的方法體液的傳送化學信號傳導（如激素）內分泌細胞分泌的激素與靶細胞膜上的受體結合，將信息傳遞給靶細胞靶細胞靶細胞發(fā)出信號的細胞靶細胞與膜結合的信號分子相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，信息從一個細胞傳遞到另一個細胞胞間識別（如精、卵結合）糖蛋白細胞器膜有沒有糖？（3）進行細胞間的信息交流1.細胞膜的功能胞間連接與通訊（如胞間連絲）（3）進行細胞間的信息交流1.細胞膜的功能是否都需要受體？是否所有信號分子的受體都在細胞膜上？注意:高等植物細胞之間通過胞間連絲進行交流時，不需要細胞膜上的受體。因此，細胞膜上的受體并不是細胞間信息交流所必需的結構必備知識·整合1.細胞膜的功能除了以上提到的三種功能外，細胞膜還有細胞識別、保護細胞、參與細胞的運動、分泌等功能。細胞膜的控制作用是相對的,對細胞有害的物質可能進入，有些病毒、病菌也能侵入細胞。主要是纖維素和果膠，與其形成有關的細胞器為高爾基體和線粒體。植物細胞壁成分

細胞壁功能

支持和保護。從細胞壁的功能上理解，由于細胞壁是全透性的，對物質沒有選擇性，故細胞壁不是系統(tǒng)的邊界，細胞膜才是系統(tǒng)的邊界。主要形成時期及過程：形成于有絲分裂末期，細胞板向四周擴展形成新的細胞壁。注意植物細胞“系統(tǒng)的邊界”是細胞膜，而不是細胞壁。生物類型成分作用的酶或物質植物纖維素+果膠纖維素酶、果膠酶真菌幾丁質(殼多糖)幾丁質酶原核生物(除支原體等)肽聚糖溶菌酶、青霉素等2.細胞膜成分的探索研究階段實驗現(xiàn)象結論1895年歐文頓發(fā)現(xiàn)溶于脂質的物質容易穿過細胞膜推測：細胞膜是由______組成的—利用哺乳動物的紅細胞，通過一定方法制備出純凈的細胞膜，并進行化學分析組成細胞膜的脂質有磷脂和________，其中磷脂含量最多1925年戈特和格倫德爾人紅細胞中提取的脂質在空氣—水界面上鋪成單分子層，是紅細胞表面積的2倍推斷：細胞膜中的磷脂分子必然排列為____________

脂質膽固醇

連續(xù)的兩層1935年丹尼利和戴維森發(fā)現(xiàn)細胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力，結合前人經驗（油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低）推測：細胞膜除含有脂質分子外，可能還附有________蛋白質S2=2S11.選材：選用哺乳動物成熟紅細胞的原因？2.如何獲得細胞膜？（即細胞膜制備原理？）3.課本中提到的幾種紅細胞使紅細胞吸水漲破。（滲透作用）哺乳動物成熟的紅細胞，沒有細胞核和細胞器，排除其他膜的干擾；動物細胞沒有細胞壁，不但省去了去除細胞壁的麻煩，而且無細胞壁的支持、保護，細胞易吸水漲破。細胞膜的制備（1）蛙的紅細胞：（2）雞的紅細胞：（3）哺乳動物成熟的紅細胞：①研究細胞膜的化學組成的材料、研究動物細胞失水吸水②疾?、蹮o細胞核和眾多的細胞器：能否合成蛋白質？呼吸類型是怎樣的？產物是什么？原料進入該細胞的方式？運輸物質與氧氣濃度有無關系？④來源（骨髓中的造血干細胞）⑤精子和哺乳動物成熟的紅細胞壽命短，體現(xiàn)了核質依存關系無絲分裂。但不只是蛙的紅細胞進行無絲分裂有細胞核，DNA的粗提取與鑒定可選的材料3.細胞膜的成分有哪些蛋白質？受體/識別/載體/通道/酶4.細胞膜結構的探索研究階段模型實驗結論1959年羅伯特森靜態(tài)的統(tǒng)一結構電鏡下細胞膜呈清晰的暗—亮—暗三層結構細胞膜由______________________三層結構構成1970年膜的動態(tài)模型人鼠細胞熒光標記融合實驗細胞膜具有________1972年辛格和尼科爾森不斷觀察及實驗分析提出生物膜的_________模型

蛋白質—脂質—蛋白質流動性流動鑲嵌靜態(tài)的三明治模型37℃提出假說：膜的成分和結構的初步闡明，最初都是先根據(jù)實驗現(xiàn)象和有關知識，提出假說，而不是通過實驗觀察直接證實的。5.流動鑲嵌模型的基本內容（1）流動鑲嵌模型膽固醇可以調節(jié)膜的流動性，增加膜穩(wěn)定性及降低水溶性物質通透性低溫增加流動性；高溫限制流動性蛋白質:承擔細胞膜的主要功能;功能越復雜，蛋白質種類和數(shù)量越多分布于細胞膜的

外表面（2）磷脂雙分子層內部是磷脂分子的________，水溶性分子或離子不能自由通過，因此具有屏障作用。（3）蛋白質分子不對稱分布，以不同方式______在磷脂雙分子層中，這些蛋白質分子在物質運輸?shù)确矫婢哂兄匾饔谩＃?）參與形成糖蛋白、糖脂的糖類分子稱為______，具有識別、信息傳遞等功能。疏水端鑲嵌糖被1988年，Simons膽固醇、鞘磷脂等富集區(qū)域形成相對有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”載著執(zhí)行特定生物學功能膜蛋白6.細胞膜的特點影響因素：內因是生物膜（如細胞膜）上載體的種類和數(shù)量；外因主要是溫度、O2、pH等影響呼吸作用的因素。動物細胞分裂時縊裂；動物細胞融合、受精；植物細胞質壁分離與復原；動物細胞吸水膨脹和失水皺縮教材基礎診斷1.

在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質、病菌、病毒都不能進入細胞。(

)×2.

沒有信息交流,多細胞生物體也能完成生命活動。(

)×3.

磷脂分子頭部親水、尾部疏水,在空氣—水界面上自發(fā)排成雙分子層。(

)×4.

糖蛋白分布于細胞膜的內側，細胞識別與糖蛋白中蛋白質有關，與糖鏈無關。(

)×教材深度拓展1.

“臺盼藍染色法”是鑒別死細胞和活細胞的常用方法,其原理是_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

活細胞的細胞膜有控制物質進出細胞的功能,臺盼藍是細胞不需要的物質,不能進入細胞,活細胞不被染色,而死細胞的細胞膜失去控制物質進出細胞的功能,臺盼藍可進入細胞內,使其被染色2.

受體和信號分子的結合____（有/無）特異性，信號的識別場所不一定位于細胞膜表面，原因與受體的分布有關：________________________________________________________________________________________________________________________。有

一部分信息分子（如蛋白質類激素、神經遞質等）的受體在細胞膜上，有些小分子物質（如性激素、甲狀腺激素）的受體在細胞內部3.

膜內部是疏水的,但水分子能跨膜運輸通過細胞膜,原因是__________________________________________________;_____________________________________________________。

水分子極小,可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙

細胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通過通道蛋白通過膜重難突破1.磷脂分子在空氣—水界面上、水中和水—苯的混合溶劑中的分布特點磷脂分子在空氣—水界面上鋪展成單分子層。磷脂頭部親水,尾部由疏水的脂肪酸構成，在空氣—水界面，頭部與水接觸，而尾部位于空氣中,如右圖_______________________________________________在水中，朝向水的是“頭部”，“尾部”疏水。當磷脂分子的內外兩側都是水環(huán)境時，磷脂分子的“尾部”相對排列在內側，“頭部”則朝向兩側水環(huán)境中,形成磷脂雙分子層，如右圖______________________________________________將磷脂分子置于水—苯的混合溶劑中，磷脂的“頭部”將與水接觸，“尾部”與苯接觸，如右圖_________________________________________續(xù)表拓展應用脂質體：由磷脂分子構成的脂質體可以作為藥物的運載體，能在水中結晶的藥物被包在雙分子層中，脂溶性的藥物被包在兩層磷脂分子之間。脂質體到達特定細胞后可能會與細胞的細胞膜發(fā)生融合，也可能會以胞吞的方式進入細胞，從而使藥物在細胞內發(fā)揮作用。2.紅細胞的特點歸納3.驗證細胞膜成分和功能的實驗方法（1）細胞膜成分的檢測方法細胞膜成分檢測試劑（方法）結果脂質脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質透過實驗脂溶性物質優(yōu)先通過蛋白質雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應蛋白酶處理細胞膜被破壞糖類（還原糖）斐林試劑，水浴加熱出現(xiàn)磚紅色沉淀（2）細胞膜功能的驗證實驗①染色劑進入實驗②色素透出實驗關鍵能力·提升考向一

考查細胞膜的成分、結構和功能

A.

蛋白質分子以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子層中B.

鞘磷脂具有兩個疏水的尾和一個親水的頭C.

脂筏可以參與細胞之間的信息傳遞

D.

各種細胞的細胞膜上均含有膽固醇D[解析]

蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，可見蛋白質以不同的方式鑲嵌在磷脂雙分子層中，A正確；由題意可知，鞘磷脂屬于磷脂的一種，也具有兩個疏水的尾和一個親水的頭，B正確；由題意可知，一些信號轉導單元可以在脂筏中組裝，可見脂筏可以參與細胞之間的信息傳遞，C正確；動物細胞的細胞膜上才含有膽固醇，而植物等細胞的細胞膜上沒有膽固醇，D錯誤。2.

（2022山東菏澤模擬）細胞之間通過信息交流，保證細胞間功能的協(xié)調。關于細胞間信息交流的說法錯誤的是(

)甲乙

D[解析]

有些細胞間的信息交流可以不經過細胞膜上的受體，如植物細胞通過胞間連絲進行信息交流，動物細胞的性激素的受體存在于細胞內，D錯誤。3.

（2022山東青島高三調研）膜蛋白是一類結構獨特的蛋白質，它鑲嵌于膜脂的特性使這一蛋白處于細胞與外界的交界部位，是細胞執(zhí)行各種功能的物質基礎。如圖表示細胞A

膜上3種膜蛋白與磷脂雙分子層之間的直接相互作用模式。下列相關敘述不正確的是

(

)[解析]

磷脂雙分子層內部是疏水的，所以A與B兩種蛋白質的跨膜區(qū)段的氨基酸可能具有較強的疏水性，這樣才能與磷脂雙分子層牢固結合，A錯誤。

考向二

考查驗證細胞膜特點的實驗4.

對某動物細胞進行熒光標記實驗，如圖所示，其基本過程為：①用某種熒光染料標記該動物細胞，細胞表面出現(xiàn)熒光斑點；②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅（消失）；③停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復，即又出現(xiàn)了熒光斑點。該實驗不能說明(

)A.

細胞膜具有流動性

B.

熒光染料能與細胞膜組成成分結合C.

根據(jù)熒光恢復的速率可推算出物質跨膜運輸?shù)乃俾蔇.

根據(jù)熒光恢復的速率可推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率C[解析]

用激光束照射某區(qū)域，該區(qū)域熒光消失，過一段時間后熒光又出現(xiàn)，說明細胞膜具有流動性，熒光染料能與細胞膜組成成分結合；根據(jù)熒光恢復的速率只能推算出膜中蛋白質或脂質的流動速率，不能推算出物質跨膜運輸?shù)乃俾省?.

以玉米籽粒為實驗材料進行“驗證活細胞吸收物質的選擇性”活動，下列敘述錯誤的是(

)

A

考點二

細胞核的結構和功能美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的。（1）黑白美西螈核移植實驗1.細胞核的功能探究蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的。（2）蠑螈受精卵橫縊實驗1.細胞核的功能探究（3）變形蟲切割實驗變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應等生命活動由細胞核控制。自身前后1.細胞核的功能探究核死亡不做移植細胞質最終死亡細胞質為細胞核活動提供營養(yǎng)物質和能量。細胞質和細胞核關系：相互依存、不可分割的統(tǒng)一整體。（4）傘藻嫁接與核移植實驗①傘藻嫁接實驗過程：相互對照。傘藻嫁接實驗甲乙

甲乙甲柄乙柄傘形帽傘藻菊花形帽傘藻“帽”柄核假根實驗結論？1.細胞核的功能探究傘藻嫁接實驗甲乙

甲乙甲柄乙柄傘藻核移植實驗除掉核移植核排除假根中其他物質對實驗結果的影響。③實驗結論:傘藻“帽”的形狀是由________控制的。細胞核（4）傘藻嫁接與核移植實驗1.細胞核的功能探究實驗名稱實驗結論涉及功能美西螈核移植實驗蠑螈受精卵橫縊實驗變形蟲切割及核移植實驗傘藻嫁接與核移植實驗遺傳生物體性狀的遺傳主要是由細胞核控制細胞核與細胞的分裂分化有關代謝細胞核控制著細胞的生命活動代謝生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關遺傳2.細胞核的功能（1）是____________。（2）是________________的控制中心。遺傳信息庫細胞代謝和遺傳注意：細胞代謝的主要場所是細胞質。3.細胞核的結構(大分子進出的通道)分裂期螺旋化、變粗、變短解螺旋染色質[絲狀]染色體[桿狀]同一物質在細胞的不同時期的兩種存在狀態(tài)。分裂間期前期中期分裂后期分裂末期3.細胞核的結構DNA組蛋白染色質染色體高度螺旋：利于細胞分裂過程中移動并分配；細絲狀：利于DNA完成復制、轉錄等活動。功能：核孔負責核質之間頻繁的物質交換和信息交流代謝旺盛的細胞中，核質之間物質交換和信息交流尤其頻繁，核孔數(shù)量較多，核仁體積越大。特點：核孔允許小分子物質自由通過。核孔對大分子物質的進出具有選擇性。注意：核膜和核孔都具有選擇透過性。

在細胞周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建。3.細胞核的結構

核孔復合體是核質交換的雙向選擇性親水通道，是一種特殊的跨膜運輸?shù)牡鞍踪|復合體。雙功能：①離子和水分子等小分子物質可以通過被動運輸通過核孔復合體；

②大分子通過自身的核定位信號和核孔復合體上的受體蛋白結合而實現(xiàn)主動

運輸過程，而且核孔對大分子的進入具有選擇性。雙向性：既介導蛋白質的入核運輸，又介導RNA等出核運輸。4.細胞是基本的生命系統(tǒng)教材基礎診斷1.

獲得的克隆牛的性狀與核供體母牛幾乎一模一樣，說明克隆牛的性狀完全由核供體母牛的細胞核控制。(

)×2.

染色體和染色質是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，細胞分裂時，染色質成為染色體。細胞分裂結束時，染色體重新成為染色質。(

)√3.

細胞依據(jù)遺傳信息進行物質合成、能量轉化和信息交流,完成生長、發(fā)育、衰老和凋亡。(

)√4.

真核細胞核內的核仁被破壞,不能形成核糖體,抗體的合成將不能正常進行。(

)√教材深度拓展1.

傘藻“嫁接”與“核移植”實驗對比,傘藻核移植實驗更具有說服力,原因是_____________________________________________________________________________。

傘藻核移植實驗可以排除假根中其他物質的作用,從而證明細胞核控制傘“帽”的形狀2.

模型分為物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。以實物或圖畫形式直觀地表達認識對象的特征,屬于物理模型。電子顯微鏡下拍攝的細胞結構照片是否屬于物理模型？說明理由：________________________________________________________________________________________________________。

不屬于。模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性描述，而照片是認識對象的真實反映1.模型類型：物理模型、概念模型、數(shù)學模型等。

物理模型：以實物或圖畫形式直觀表達認識對象的特征.如：DNA雙螺旋結構模型,細胞膜的流動鑲嵌模型；

概念模型：指以文字表述來抽象概括出事物本質特征的模型.如：對真核細胞結構共同特征的文字描述、光合作用過程中物質和能量的變化的解釋、達爾文的自然選擇學說的解釋模型等；

數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式.如：酶活性受溫度（PH值）影響示意圖,不同細胞的細胞周期持續(xù)時間等。可以是實物和圖畫形式，但不能是照片。重難突破歸納細胞核的結構及相應功能名稱特點功能核膜和核孔①核膜是雙層膜，外膜與內質網(wǎng)相連，且有核糖體附著②在細胞分裂中核膜周期性地消失和重建③核膜和核孔對物質的進出都具有選擇性①核膜上有酶附著，利于多種化學反應的進行②控制物質選擇性地出入細胞核，其中大分子物質通過核孔出入細胞核核仁①折光性強，易與其他結構區(qū)分②在細胞分裂中周期性地消失和重現(xiàn)參與某種RNA的合成及核糖體的形成染色質主要由DNA和蛋白質組成。染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)遺傳物質的主要載體關鍵能力·提升考向一

考查細胞核的結構與功能1.

（2021河北，2，2分）關于細胞核的敘述，錯誤的是

(

)A.

有絲分裂過程中，核膜和核仁周期性地消失和重現(xiàn)B.

蛋白質合成活躍的細胞，核仁代謝活動旺盛C.

許多對基因表達有調控作用的蛋白質在細胞質合成，經核孔進入細胞核D.

細胞質中的RNA均在細胞核合成，經核孔輸出D[解析]

有絲分裂過程中核膜和核仁在前期消失，在末期重現(xiàn)，在細胞分裂過程中周期性地消失和重現(xiàn)，A正確；核糖體是蛋白質合成的場所，真核細胞中核糖體的形成和核仁有關，因此蛋白質合成活躍的細胞中核仁代謝活動旺盛，B正確；蛋白質可在細胞質中的核糖體上合成，而基因表達中轉錄的場所主要為細胞核，對基因表達有調控作用的蛋白質可在細胞質中合成，經核孔進入細胞核起調控作用，C正確；細胞質中的RNA大部分是在細胞核中轉錄產生的，但是細胞質中的線粒體和葉綠體中的DNA也能通過轉錄過程合成少量的RNA，D錯誤。2.

（2022江蘇蘇州二模）心房顫動是危害嚴重的心律失常疾病，其致病機制是核孔復合體的運輸障礙。核孔復合體位于核孔上，主要由核孔蛋白組成，是物質進出細胞核的通道。下列敘述錯誤的是(

)

C

題后悟道關于細胞核的結構和功能的易錯點歸納①有的細胞有多個細胞核，如骨骼肌細胞、雙小核草履蟲等。有的真核細胞沒有細胞核，如高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞。②細胞核并非細胞代謝的中心,細胞核是細胞代謝的控制中心,是DNA復制和轉錄的主要場所。細胞代謝的中心是細胞質基質。③核仁不是遺傳物質的儲存場所,細胞核中的遺傳物質分布在染色體（質）上。考向二

考查探究細胞核功能的相關實驗3.

（2022江蘇連云港考前模擬）核孔復合體是由多個蛋白質鑲嵌在核孔上的一種雙向親水核質運輸通道。下列說法錯誤的是(

)A.

不同類型的細胞中核孔復合體數(shù)目有所不同B.

核孔復合體的雙向性是指物質均可以雙向進出核孔C.

核孔復合體是實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流的結構基礎D.

若組成核孔復合體的蛋白質結構改變，可能會使核孔出現(xiàn)運輸障礙B[解析]

蛋白質合成旺盛的細胞中核孔復合體數(shù)量較多，所以不同類型的細胞中核孔復合體數(shù)目有所不同，A正確；核孔復合體的雙向性是指核內合成的RNA等物質可以運出細胞核，核外某些蛋白質（如DNA聚合酶）、小分子物質等可以運進細胞核，但DNA不能經核孔復合體運出細胞核，核孔復合體具有選擇性，B錯誤；核孔復合體是實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流的結構基礎，C正確；由于結構與功能相適應，因此若組成核孔復合體蛋白質結構改變，可能會使核孔出現(xiàn)運輸障礙，D正確。4.

（2022福建漳州高三期末）以動物受精卵為實驗材料進行以下實驗，下列有關圖中的分析正確的是(

)A.

實驗①和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性B.

實驗②和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性C.

實驗①說明了細胞核對細胞質的重要性，實驗②說明了細胞質對細胞核的重要性D.

該實驗結果可以說明細胞是最基本的生命系統(tǒng)D[解析]

實驗①和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性，實驗②和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性，A、B、C錯誤；該實驗結果可以說明細胞是最基本的生命系統(tǒng)，細胞結構完整才能進行各項生命活動，D正確。題后悟道細胞是一個完整的系統(tǒng)，細胞核和細胞質相互依存、相