内容正文:
第4讲
细胞膜与细胞核
复习的主要内容
一.细胞膜的结构和功能
二.细胞核的结构和功能
二.细胞核的结构和功能
真核细胞都有细胞核吗?
细胞核有什么功能?
细胞核的结构有哪些?
核膜是几层膜?与哪个细胞器膜相连接?
核仁的功能?
染色体和染色质的关系
核孔的功能?有选择透过性吗?
一.细胞核的结构和功能(P54-58)
细胞膜
核糖体
线粒体
滑面内质网
粗面内质网
溶酶体
高尔基体
中心体
细胞质基质
细胞核
细胞核——细胞的 “控制中心”
存在位置:真核细胞内
(一)细胞核的分布
多个细胞核
双小核草履虫
骨骼肌细胞
没有细胞核
哺乳动物
成熟红细胞
高等植物成熟的筛管细胞
大多数真核细胞
一个细胞核
大本 P25
真核细胞都有
一个细胞核吗?
1.黑白美西螈核移植实验
(二)细胞核功能实验探究
大本 P24
2.蝾螈受精卵横缢实验
(二)细胞核功能实验探究
无核
分裂
不分裂
开始
分裂
发育(快)
发育(慢)
操作:将蝾螈的受精卵横缢,
并保证一边有核一边无核
操作:将有核一边的一个
细胞核挤到无核的一边
有核
大本 P24
3.变形虫切割实验
(二)细胞核功能实验探究
大本 P24
4.伞藻嫁接与核移植实验
(二)细胞核功能实验探究
大本 P24
嫁接实验
实验方法:将两种伞藻的“帽”、柄、假根分开后,
相互嫁接与核移植
核移植实验
结论:
伞帽的形状与 无关,
与 有关。
伞柄
假根
子代美西螈的肤色是由细胞核控制的
美西螈核移植实验
细胞的分裂、分化由细胞核控制
蝾螈受精卵横缢实验
生物体形态结构的建成主要与细胞核有关
伞藻嫁接与核移植实验
变形虫的分裂、生长、再生、应激性都是由细胞核控制的
变形虫去核及核移植实验
遗传
遗传
代谢
代谢
(二)细胞核功能实验探究
细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心”
(三)细胞核的功能
细胞核是_____________,是_________________的控制中心。
注意:细胞代谢的主要场所——
细胞代谢的控制中心——
遗传信息库
细胞代谢和遗传
细胞质
细胞核
大本 P25
细胞核和细胞质是相互依存、相互制约的,细胞只有保持完整性才能够正常地完成各项生命活动。举例分析如下:
(1)只有细胞核没有细胞质的细胞会很快死亡:原因是细胞核生命活动所需的物质和能量均由细胞质提供,细胞质还为细胞提供代谢场所,例如精子。
(2)只有细胞质没有细胞核的细胞也只能短期生存:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,短期生存是因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用,但一段时间后因缺少细胞核,不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动,细胞死亡,例如哺乳动物成熟红细胞。
A
3.(2023·华师一附中调研)科学家已知伞藻的细胞核位于假根中,他们假设伞藻的伞帽形状主要由细胞核控制,并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个嫁接实验,下图表示其中的一组。下列对此实验的有关分析错误的是( )
大本 P25
A.伞柄和假根中都有细胞质,但细胞质中没有遗传物质
B.本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C.由本实验可以推测伞帽的形态可能主要与细胞核有关
D.若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验
核仁
核膜
____层膜,把核内物质与细胞质分开
双
(磷脂+蛋白质)
外膜上附着大量核糖体,常与内质网相连
核孔
实现核质之间__________________________
频繁的物质交换和信息交流
核仁
代谢越旺盛,合成蛋白质多,核仁越大,核孔越多
核仁
与______的合成以及_______的形成有关
rRNA
核糖体
物质进出核孔方式(穿过0层膜)
强调:DNA不能出入核孔
注意:①核孔具有选择透过性
②出入核孔需要载体、能量
染色质
主要成分:__________
DNA和蛋白质
功能:是真核细胞中DNA的主要载体
(原核细胞除外)
线粒体和叶绿体内也有DNA
大本 P25
(1)上述结构中___________在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
核膜、核仁
(前期消末期现)
(四)细胞核的结构
大本 P25
(1)上述结构中___________在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:
____________________________________________________。
核膜、核仁
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大
同一物质在
细胞不同时期的两种存在状态
双
rRNA
DNA+蛋白质
物质交换和信息交流
(前消末现)
染色质
染色体
高度螺旋化、缩短变粗
解开螺旋、恢复细长丝状
(细胞分裂间期)
(细胞分裂期)
(细丝状)
(圆柱状或杆状)
染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
(四)细胞核的结构
染色:染色体(质)易被______染料染成深色
碱性
(如甲紫溶液、醋酸洋红液)
光学显微镜下只能看到染色体,看不到染色质
有利于DNA复制、转录
有利于移动和平均分配
大本 P25、96(染色)
染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同( )
√
判断细胞代谢是否旺盛的依据
(2)蛋白质合成旺盛,核仁较大。
(3)细胞膜上蛋白质种类和数目较多。
(4)核质之间物质交换频繁,核孔数量多。
(1)自由水含量相对较高。
细胞核是遗传信息库
因此
细胞核
细胞质基质是
细胞代谢的中心
核膜
核仁
染色质(体)
包括
核孔
有
分开及联系
联系
DNA
含有
遗传信息
储存
细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心
因此
(五)细胞是一个统一的整体
课本 P56
科学方法:构建模型
1.概念: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的
描述。
2.类型:
物理模型:
数学模型:
概念模型:
3.原则:科学性为主,其次才是美观与否。
以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。
公式、曲线图或表格形式(数学形式)
文字描述或概念图等突出表达对象的主要特征和联系
(如:细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、流动镶嵌模型等)
(注:照片不是物理模型)
(如:方程式、关系式、曲线、表格等)
(如:光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等)
课本 P57
科学方法:构建模型
课本 P57
物理模型
概念模型
数学模型
A
1.(2022·海南卷)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列有关叙述错误的是( )
A.肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B.编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C.Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
D.Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
大本 P25
D
2.(2023·河北保定调研)如图为细胞核及其周围部分结构的示意图,下列说法错误的是( )
A.①和⑤的连通使细胞质和核内物质的联系更为紧密
B.②为核孔,通过该结构不仅可以实现核质之间频繁的物质交换,还可以实现信息交流
C.若该细胞核内的④被破坏,该细胞内蛋白质的合成将受影响
D.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的中心
大本 P25
1.(2021·河北卷,2)关于细胞核的叙述,错误的是( )
A.有丝分裂过程中,核膜和核仁周期性地消失和重现
B.蛋白质合成活跃的细胞,核仁代谢活动旺盛
C.许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成,经核孔进入细胞核
D.细胞质中的RNA均在细胞核合成,经核孔输出
D
大本 P26
3.(2022·广东卷,7)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构,功能是协助mRNA转移。与野生型相比,推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中,有更多mRNA分布于( )
A.细胞核 B.细胞质 C.高尔基体 D.细胞膜
A
大本 P26
5.(2022·海南卷)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题;
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是___________。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于______________。
(3)细胞膜上的H+-ATP酶是一种转运H+的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将H+泵出细胞,导致细胞外的pH________;此过程中,
H+-ATP酶作为载体蛋白在转运H+时发生的变化是________________________。
选择透过性
协助扩散
下降
空间结构(自身构象)发生改变
大本 P26
大本P36
大本 P26
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是________________________。
进行细胞间的信息交流
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
____________。
植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输,主动运输需要细胞呼吸供能,而温度
降低会导致呼吸酶的活性降低,进而降低细胞呼吸速率,最终降低了磷酸盐的吸收速率
植物根细胞吸收磷酸盐为主动运输,温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
$$