内容正文:
金版教程 高考科学复习解决方案 生物学
第4讲 细胞膜和细胞核
一 细胞膜的结构与功能
1.细胞膜的成分
(1)细胞膜成分的探索
科学家
实验方法或现象
实验结论
欧文顿
溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜
推测细胞膜是由脂质组成的
—
利用哺乳动物的红细胞,通过一定的方法制备出纯净的细胞膜,进行化学分析
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多
戈特和格伦德尔
用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍
推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
丹尼利和戴维森
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质
(2)细胞膜的成分
①脂质:主要是磷脂,动物细胞膜还有胆固醇。
②蛋白质:在细胞膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
③糖类(少量):与蛋白质(脂质)结合形成糖蛋白(糖脂)。
2.细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索
(2)流动镶嵌模型
(3)结构特点
3.细胞膜的功能
(1)功能
①将细胞与外界环境分隔开。
②控制物质进出细胞。
③进行细胞间的信息交流
1.不是所有信号分子的受体都在细胞膜上,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。
2.不是所有信号分子传递都需要受体,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接进行信息交流。
(2)功能特点
二 细胞核
1.细胞核的分布:除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
(1)实验探究
①黑白美西螈核移植实验
②蝾螈受精卵横缢实验
③变形虫切割实验
④伞藻嫁接与核移植实验
3.细胞核的结构
1.核膜
(1)双层膜:外膜与内质网相连,且有核糖体附着。
(2)附着大量酶,利于多种化学反应的进行。
(3)核膜是生物膜(主要成分脂质和蛋白质)且不是完全连续的。
2.核孔
(1)核孔是大分子物质出入细胞核的通道,对物质的进出具有选择性,如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶)可以通过,但DNA不能通过。
(2)小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的,通过核膜不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。
(3)核膜和核孔都具有选择透过性。
3.核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大。原核细胞无核仁,其核糖体形成与核仁无关。
4.凡是无核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞等;人工去核的细胞一般也不能存活太久。
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,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。
三 模型建构
1.模型:是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。
2.类型:物理模型、概念模型、数学模型等。
考点1 细胞膜的结构与功能
题型一 细胞膜的结构和功能
1.(2022·湖北新高考联考协作体高三上学期起点考试)如图是由磷脂分子构成的脂质体,可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞,发生膜融合,并释放药物执行功能。脂质体中还可以嵌入不同的蛋白质,合成人工透析膜,将尿毒症患者血液中的代谢废物透析掉。关于脂质体下列叙述错误的是( )
A.药物甲是脂溶性的,药物乙是水溶性的
B.脂质体的膜结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
C.脂质体膜与细胞膜可以融合,体现了膜具有一定的流动性
D.人工透析膜说明了膜的选择透过性与膜上蛋白质的种类有关
答案 A
解析 药物甲所处位置为磷脂分子亲水头部围成的空间,药物乙所处位置为磷脂分子疏水尾部,因此药物甲是水溶性的,药物乙是脂溶性的,A错误;脂质体中可以嵌入不同的蛋白质,合成人工透析膜,将尿毒症患者血液中的代谢废物透析掉,说明了人工透析膜的选择透过性与膜上蛋白质的种类有关,D正确。
2.(2022·山东省高三上学期联考2)血管紧张素转化酶2(ACE2)是一种跨膜蛋白,能催化血管紧张素的形成,参与人体的血压调节,其主要存在于肺细胞、心脏细胞等细胞的表面。新型冠状病毒正是通过其表面的S蛋白与ACE2结合识别后入侵人体细胞。下列有关叙述错误的是( )
A.S蛋白与ACE2结合和识别,体现了生物间可以进行信息交流
B.新型冠状病毒能侵入人体细胞,说明细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的
C.ACE2能显著降低新型冠状病毒入侵人体细胞时所需要的活化能
D.人体生长发育过程中,ACE2基因只在某些特定的器官或组织中表达
答案 C
解析 新型冠状病毒入侵人体细胞时,ACE2作受体,不能降低新型冠状病毒入侵人体细胞时所需要的活化能,C错