1、第二单元 细胞的结构与物质的输入与输出 第1讲 细胞膜与细胞核 考纲扫描 1.细胞膜的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。基础知识过关 细胞膜的成分、功能和制备脂质蛋白质哺乳动物红细胞无细胞核和众多细胞器物质进出细胞细胞间信息交流细胞分泌化学物质细胞膜直接接触细胞通道生物膜的结构生物膜结构的探索历程脂质脂质和蛋白质连续的两层蛋白质脂质蛋白质流动性流动镶嵌流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型:糖蛋白(棉被)磷脂双分子层蛋白质(分子)一定的流动性磷脂分子蛋白质分子加快细胞壁(植物细胞)主要成分:,与其形成有关的细胞器是和。功能:。纤维素和果胶高尔基体线粒体支持和保护细胞核的结构与功能结构功
2、能是遗传物质储存和复制的主要场所,是_是_的控制中心DNA和蛋白质DNA某种RNA核孔细胞代谢和遗传遗传信息库过关训练1判断正误:细胞膜的制备和成分、功能。(1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。()(2)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。()(3)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。()(4)细胞融合与细胞膜的流动性有关。()(5)细胞膜的成分为脂质、蛋白质和糖类。()(6)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。()(7)细胞膜含有糖脂和糖蛋白。()(8)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。()(9)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。()2判断关于流动镶嵌模型的叙述。(1)细
3、胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。()(2)细胞膜的流动性与ATP没有关系。()(3)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。()3判断正误:细胞核的结构与功能。(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()(2)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。()(3)细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心。()(4)所有的真核细胞都有细胞核,且只有一个核。()(5)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失,分裂后期重建。()(6)代谢越旺盛的细胞,核仁与核孔的数目越多,核仁的体积越大。()(7)大肠杆菌遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。()自 我 校 对1(1)(2)(3)(
4、4)(5)(6)(7)(8)(9)2(1)(2)(3)3(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)核心考点突破 考点一 细胞膜的结构与功能1细胞膜的成分、结构(1)图中a是_,具有_、_、_等作用。根据 a 判断细胞膜的内外侧,糖蛋白只分布于细胞膜的_。(2)图中b是_:其疏水性“_”相对,亲水性“_”向外,构成膜的基本支架。(3)图中c是_,以_、_、_形式镶嵌在膜的基本支架上。(4)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_被破坏脂溶性物质透过实验_物质优先通过蛋白质双缩脲试剂_蛋白酶处理细胞膜被破坏2细胞膜结构特点流动性的验证(1)方法:_法。
5、(2)现象:采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的_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_。3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:只有同种生物的精子和卵细胞才能结合验证 细胞膜具有_功能(糖蛋白的作用)4细胞膜功能特性选择透过性的验证5理性思维与实验探究(1)根据下列生物现象、生理过程及图示回答:质壁分离与复原 变形虫的运动 胞吞和胞吐 白细胞的吞噬作用 精卵细胞的相互识别 神经递质的释放 水分子进出细胞 植物根系对矿质元素的吸收.体现细胞膜的流动性的是_。.体现细胞膜控制物质进出的是_。(2)如图是细胞间的三种信息交流方式,
6、据图分析:.图中物质或结构的名称:_;_;_。.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?答:_.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?答:_.是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?答:_自 我 校 对1(1)糖蛋白 识别 保护 润滑 外表面(2)磷脂双分子层 尾部 头部(3)蛋白质 镶在表面 嵌入 贯穿(4)细胞膜 脂溶性 紫色2(1)荧光标记(2)蛋白质(3)具有一定的流动性3(1)控制物质进出细胞(2)识别 4.不同 不同 选择性5(1).(2).信号分子 受体 胞间连丝.提示:分别属于图C、图A、图B。.提示:
7、受体的化学本质是糖蛋白,和信号分子的结合具有特异性。.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。细胞膜的组成、结构1细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用,下列相关叙述正确的是()A载体蛋白是镶嵌在细胞膜外表面的蛋白质B细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异C磷脂双分子层不能体现细胞膜的选择透过性D细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的解析 载体蛋白有的嵌入磷脂双分子层,有的贯穿整个磷脂双分子层;细胞膜内外两侧的蛋白质种类不一样,如:细胞膜外侧具有识别作用的糖蛋白,细胞膜内侧没有;脂溶性小分子物质可以优先通过磷脂双分子层,而细胞不需要的其他小分子不能通过,因而磷脂双分子
8、层与细胞膜的选择透过性有关;有些受体不是位于细胞膜上,而是位于细胞质内或细胞核内。答案 B细胞膜的功能分析2膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,它镶嵌于膜脂中的特性使这一蛋白处于细胞与外界的交界部位,是细胞执行各种功能的物质基础。下图为细胞膜上 3 种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式。相关叙述错误的是()A膜蛋白 A 和 B 的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性B若膜蛋白 A 具有信息传递功能,则该蛋白可能是胰岛素的受体C若膜蛋白 B 具有运输功能,其运输物质的过程中可能消耗 ATPD若膜蛋白 C 具有催化功能,其活性的高低受温度、pH等因素的影响解析 磷脂双分子层内部疏水,位于其内的
9、膜蛋白 A 和 B的跨膜区段也应具有疏水性。答案 A3下图是生物膜的结构模型,关于生物膜的结构及功能的叙述正确的是()A线粒体、叶绿体膜是由双层磷脂分子构成的,细胞膜是由单层磷脂分子构成的B动物细胞融合与钠、钾离子的进出均依赖于细胞膜的选择透过性C膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,能够将信息分子转移到细胞内发挥作用D胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输解析 线粒体、叶绿体膜是由双层膜构成的,细胞膜是由双层磷脂分子构成的;动物细胞融合依赖于细胞膜的流动性,钠、钾离子的进出依赖于细胞膜的选择透过性;膜上的糖蛋白具有信息传递的作用,不能将信息分子转移到细胞内;胆固醇是构成细胞膜
10、的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输。答案 D精要点拨 常考的四种“膜蛋白”:(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体膜蛋白糖蛋白。(2)膜载体蛋白:是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)。(4)识别蛋白:是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)。考点二 细胞核的结构与功能 1细胞核的结构与功能【巧学助记】巧用数字“二、二、五”归纳记忆细胞核 二场所遗传物质的储存和复制场所二中心细胞代谢和遗传的
11、控制中心五结构含有核膜、核孔、核仁、核液、染色质五种结构2.细胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植实验:实验过程:实验结论:_。(2)蝾螈受精卵横缢实验:实验过程:实验结论:_。(3)变形虫切割实验:实验过程:实验结论:_。(4)伞藻嫁接与核移植实验:伞藻嫁接实验过程:伞藻核移植实验过程:实验结论:_。3理性思维与实验探究(1)若 要 检 测 图 中 所 含 有 的 成 分,应 选 用 的 试 剂 是_、_;若要观察的形态,应选用_染料(如龙胆紫或醋酸洋红液)染色。(2)用下列图示表示与的关系:(3)图中由_层磷脂分子构成,其外膜常与内质网相连,且有核糖体和酶附着,有利于多种化学反应的进行。(
12、4)下列物质能通过进出的是_。(填选项编号)AmRNA B蛋白质CDNA 聚合酶 DDNA(5)图中的功能是参与_的合成及核糖体的形成。(6)在细胞分裂中,能周期性消失和重建的结构是_。(填图中序号)自 我 校 对1核膜 RNA 核糖体 核孔 DNA 和蛋白质 遗传信息库 代谢和遗传2(1)美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制(2)蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制(3)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“帽”的形状是由细胞核控制的3(1)双缩脲试剂 甲基绿染液 碱性(2)染色质 染色体(3)4(4)A、B、C(5)某种 RNA(6)细胞核的结构和功能1下列有关细胞
13、核的叙述,正确的是()A核仁是细胞的遗传信息库B衰老细胞的细胞核体积变小C失去细胞核,细胞寿命将会缩短D大分子物质以自由扩散方式通过核孔解析 细胞的遗传信息库是细胞核,A 项错误;衰老细胞的细胞核体积变大,B 项错误;细胞核与细胞质是相互依存的,失去细胞核,细胞的寿命将会缩短,C 项正确;核孔是有选择性的,大分子物质不能以自由扩散的方式通过核孔,D 项错误。答案 C2细胞核结构模式如图所示,下列有关叙述不正确的是()A主要由 DNA 和蛋白质组成,在细胞分裂的不同时期呈现不同的状态B是合成蛋白质的场所C在细胞周期中发生周期性变化,其主要成分是磷脂和蛋白质D是内质网,其上附有核糖体解析 由图可知
14、,是染色质,主要由蛋白质和 DNA 组成,与染色体是同种物质在细胞分裂不同时期呈现的两种不同状态;是核仁,与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关,蛋白质的合成场所是核糖体;是核膜,在细胞周期中发生周期性变化(前期消失,末期重现),构成核膜的主要成分是磷脂和蛋白质;图中为内质网,其上附有核糖体。答案 B精要点拨 关于细胞核结构的 5 个易错点(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)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。(3)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
15、量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。(4)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。(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。细胞核功能的实验探究3(2018诸暨中学调研)汉麦林的实验如下图,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断,再在近杯处切断(a),中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切掉后,不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释合理的是()决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞质杯状藻藻杯的形态发生是
16、由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果(b)能再生一杯是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息A BCD解析 决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核,正确;将(c)中藻杯切掉后,不能再生第二个杯(d),说明(c)中不含合成藻杯形态的遗传信息,决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息不是来自细胞质,错误;本实验没有单独拿出细胞核进行实验,看是否形成杯状藻藻杯,因此该实验不能说明杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传物质共同作用的结果,错误;决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息最终来自细胞核,细胞核中遗传信息通过转录形成 mRNA,进入细胞质中,(b)含有细胞核中遗传信息通过转录形成的
17、mRNA,因此可以再生一藻杯,正确。综上所述,正确的是。答案 C长短句子强记,关键细节突破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细胞生物膜的结构特点具有一定流动性5细胞膜的功能特性具有选择透过性6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。7核膜、核仁在细胞周期中
18、表现为周期性地消失和重建。8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。9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。10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。高考真题精选 1(2017课标全国)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,细胞间直接接触解析 雌激素由卵
19、巢分泌后,随血液运输到达全身各处,作用于乳腺细胞的受体,将信息传递给乳腺细胞;而精子进入卵细胞的过程要经历精子与卵细胞之间的识别和结合,精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞。答案 D2(2016课标全国)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的解析 主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧,以保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质,所以细胞膜两侧的离子
20、浓度差是通过主动运输实现的,A项错误;细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同,例如细胞膜上有糖蛋白,线粒体膜上有与有氧呼吸有关的酶等,B项错误;膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,D项错误。答案 C3(2016海南)科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时,两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边),最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是()A膜蛋白能自主翻转 B细胞膜具有流动性C细胞膜具有选择透过性 D膜蛋白可以作为载体蛋白解析 两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子,细胞刚融合时,两种荧光染
21、料在细胞表面对等分布,最后在细胞表面均匀分布,说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转,也不能说明细胞膜的物质运输功能。答案 B4(经典高考试题)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()解析 血红蛋白存在于红细胞内,是一种可运载氧气的蛋白质,并非膜蛋白;抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白,并非 T淋巴细胞膜的成分;胰岛素受体具有特异性,只能与胰岛素特异性结合,无法与胰高血糖素结合;神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性结合,葡萄糖可以借助转运葡萄糖的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。答案 D5(
22、经典高考试题)细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述,错误的是()A细胞膜是一种选择透过性膜B乙醇通过细胞膜需要消耗 ATPC氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜D蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中解析 细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,A 项正确;水、氧气、二氧化碳及甘油、乙醇、苯等物质可以通过自由扩散进出细胞,自由扩散不需要消耗能量,B 项错误;氨基酸、葡萄糖、核苷酸、氢离子等进出细胞需要借助载体蛋白,C 项正确;生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,所以 D 项正确。答案 B6(经典高考题)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是()A蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩解析 蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度,植物细胞失水,使洋葱细胞发生质壁分离,和生物膜的流动性有关,未体现生物膜的信息传递功能;记忆细胞具有识别作用,识别抗原后增殖分化,能体现生物膜的信息传递功能;靶细胞表面具有胰岛素受体,具有信息传递功能;传出神经细胞释放递质,与肌肉细胞表面的受体结合,使肌肉收缩,可体现生物膜的信息传递功能。答案 A请做:题组层级快练(五)