内容正文:
第4讲 细胞膜和细胞核的结构与功能
课标展示
核心素养
1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,参与细胞间的信息交流。
2.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中。
1.生命观念——通过对细胞膜和细胞核结构和功能的复习,建立整体观念和结构与功能观。
2.科学思维——建立细胞膜流动镶嵌模型,学会利用模型解释和解决实际问题。
3.科学探究——通过探究细胞膜组成和功能以及细胞核功能的实验分析,掌握实验设计的对照原则和荧光标记技术。
考点一 细胞膜的组成、结构和功能
1.细胞膜的功能
2.细胞膜的成分
3.生物膜成分和结构的探索历程(连线)
4.流动镶嵌模型的基本内容
(1)结构模型
(2)结构特点
[基础诊断]
1.人体的边界是皮肤和黏膜,细胞的边界是细胞膜。(必修1 P40正文)( √ )
2.磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上自发排成双分子层。(必修1 P42思考·讨论)( × )
3.罗伯特森将电镜下看到的“暗—亮—暗”结构描述为“脂质—蛋白质—脂质”三层结构。(必修1 P43正文)( × )
4.糖类与蛋白质、脂质结合形成的糖蛋白、糖脂统称为糖被。(必修1 P45正文)( × )
5.糖蛋白分布于细胞膜的内侧和外侧。(必修1 P45图35)( × )
[深度拓展]
1.(必修1 P42“思考·讨论”)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质,在空气和水的界面铺展成单层,测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因:_________________________。
提示:胰岛B细胞中除了含有细胞膜外,还有核膜和各种细胞器膜,它们的组成成分中都含有磷脂分子
2.(必修1 P43“图34”)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明显延长,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
3.(必修1 P45“旁栏思考”)虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因是_________________________。
提示:一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜
1.组成细胞膜成分与功能的关系
(1)细胞膜中含有脂质,脂溶性物质能够优先通过细胞膜。
(2)糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质和脂质构成糖蛋白或糖脂,具有细胞间识别和信息交流的功能。
(3)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
(4)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中,糖蛋白含量下降,细胞间黏附性下降,易于扩散和转移。
2.与细胞膜相关的实验设计
(1)细胞膜成分的鉴定方法
(2)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
③细胞膜功能特性——选择透过性的验证
能力一 结合细胞膜的结构和功能,考查结构与功能观
1.(2021·洛阳三模)下列有关细胞膜结构和功能的叙述,正确的是( )
A.构成细胞膜的蛋白质分子均匀地分布在膜的两侧
B.向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞
C.细胞膜内部是亲水的,因此水分子可以通过细胞膜
D.细胞膜的选择透过性与载体蛋白空间结构的多样性有关
D [构成细胞膜的蛋白质分子在膜上的分布是不均匀、不对称的,A错误;由于细胞膜具有一定的流动性,因此向细胞内注射物质后,细胞膜上不会留下一个空洞,B错误;细胞膜上有水通道蛋白,因此水分子可以通过细胞膜,C错误;细胞膜的选择透过性与载体蛋白空间结构的多样性有关,D正确。]
2.(2022·凉山州模拟)下列有关生物膜上相关物质功能的叙述,正确的是( )
A.靶细胞膜上的激素受体,识别并运输激素进入细胞
B.癌细胞膜上的糖蛋白,与癌细胞之间的黏着性有关
C.线粒体内膜上的酶,催化丙酮酸的分解与ATP合成
D.细胞膜上的载体,协助转运物质的方式是主动运输
B [位于靶细胞膜上的激素受体,识别并结合激素,A错误;癌细胞膜上的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性减小,B正确;线粒体内膜上的酶,催化[H]和O2结合生成水和ATP,催化丙酮酸分解的酶位于细胞质基质和线粒体基质,C错误;细胞膜上的载体,协助转运物质的方式是主动运输或协助扩散,D错误。]
能力二 围绕与细胞膜有关的实验,考查科学探究能力
3.(2021·辽宁三模)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用,包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,细胞膜上呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光;检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法不正确的是( )
A.该技术说明细胞膜具有一定的流动性
B.应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C.