2025届高三一轮复习生物：细胞膜和细胞核的结构和功能(新)课件

我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧！ ——翟中和 翟中和，细胞生物学家，中国科学院学部委员(院士)，北京大学生命科学学院教授、博士生导师 第3章 细胞的基本结构 细胞膜和细胞核的结构与功能 考点4：细胞核的结构和功能 考点3：细胞膜的成分和结构的探索 考点1：细胞壁的结构和功能 考点2：细胞膜的功能 1.有机物的骨架为 碳链。 2.细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层。 3.细胞的基本骨架为蛋白质纤维。 4.DNA的基本骨架为 磷酸与脱氧核糖交替连接排列在外侧。 5.原核细胞细胞壁的主要成分是 肽聚糖。 6.真菌细胞细胞壁的主要成分为几丁质和葡聚糖。 7.纤维素酶和果胶酶能分解植物细胞的细胞壁而不能分解细菌和真菌细胞的细胞壁。 8.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特性是具有选择透过性。 2024/9/26 台盼蓝染色排除法用于鉴别死细胞和活细胞，细胞膜的完整性，其原理是？ 死细胞被染成蓝色 活细胞不着色 改变细胞膜通透性的方法： 质量分数8%盐酸处理 细胞活性的检测方法: 1.台盼蓝染色　 　法:由于活细胞膜具有选择透过性,染料分子不能进入活细胞,因此染色的细胞为　 　细胞。  2.质壁分离与复原实验,活的成熟的植物细胞能发生质壁分离与复原,而死细胞不能。 3.健那绿染色法:健那绿为活体染色剂, 　 细胞的线粒体能被染成 色  4.用 观察细胞质流动。 排除 死 活 蓝绿 显微镜 生物类型 成分 作用的酶或物质 植物 纤维素+果胶 纤维素酶 、果胶酶 真菌 几丁质(壳多糖) 几丁质酶 原核生物(除支原体等) 肽聚糖 溶菌酶、青霉素等 主要是纤维素和果胶 （1）成分 （2）功能 支持和保护作用。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，主要是细胞壁的作用。 植物细胞壁 酶解法去除植物细胞壁后的结构为 。 （3）特点 全透性、伸缩性小 由于细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，故细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界 （4）主要形成时期及过程 形成于 ，细胞板向四周扩展形成新的细胞壁。与其形成有关的细胞器为 和 。 细胞壁的结构与功能 考点1 原生质体 有丝分裂末期 高尔基体 线粒体 溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。 一、细胞膜的制备 考点2 细胞膜的功能 成熟的红细胞 细胞核 细胞器 1．将细胞与外界环境分隔开 使细胞成为 的系统，保障细胞 的相对稳定。 内部环境 相对独立 2．控制物质进出细胞 二、细胞膜的功能 细胞分泌的化学物质（如激素），随体液到达全身各处，与靶细胞膜上的特异性受体结合，将信息传递给靶细胞。 携带信息的物质通过通道 进入另一个细胞，例：高 等植物细胞的胞间连丝。 相邻细胞的细胞膜接 触，信息从一个细胞 传递到另一个细胞。 化学物质传递 接触传递 通道传递 ★例：激素、神经递质 ★例：精卵结合、靶细胞与细胞毒性T细胞接触、辅助性T细胞与APC细胞结合 信号分子 3.进行细胞间的信息交流 分泌的化学物质一定需要血液运输才能到达靶细胞吗？ 不一定 （1）①是与膜结合的 。 （2）信息交流都需要②参与吗？ （3）②都分布在细胞膜上吗？ 不是，有些小分子物质(如脂溶性的信号分子性激素)的受体在细胞内部。 胞间连丝 不需要 信号分子 激素、神经递质、细胞因子 受体蛋白 与激素、细胞因子、神经递质等信号分子特异性结合。 识别蛋白 如精卵细胞间的识别、细胞毒性T细胞与靶细胞的特异性识别等用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白。 通道蛋白 通过开闭通道控制物质顺浓度梯度通过，属于协助扩散，包括水通道蛋白、离子通道蛋白等。 载体蛋白 协助小分子物质跨膜运输，方式包括协助扩散和主动运输。 酶蛋白 催化作用：如呼吸酶，ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。 细胞间的信息交流 细胞间的信息交流 控制物质进出细胞 控制物质进出细胞 将细胞与外界环境分隔开 为什么细胞膜才是系统的边界？ 1．多细胞生物的各细胞之间必须进行物质、能量的交换、信息交流，才能使生物体健康地生存。如图表示细胞间信息交流的三种基本方式，下列叙述正确的是（ ） C A．图甲的A所表示的激素可以是胰岛素、性激素等蛋白质类激素 B．图乙不能表示精子和卵细胞之间的识别和结合 C．图甲的B细胞、图乙的D细胞均为靶细胞，其表面上的受体C只有与信号分子结合，才能将信息传给靶细胞 D．图丙中植物细胞之间依靠胞间连丝进行信息交流，也需要受体蛋白，但不能交换物质 2．下列关于细胞膜功能的叙述，不正确的是（ ） A．由于细胞膜能控制物质进出细胞，因而能保证生物体的健康 B．科研上鉴别死细胞和活细胞常用台盼蓝染色法，死细胞会被染成蓝色 C．将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞膜 D．精子和卵细胞，胰岛细胞和肝脏细胞之间进行信息交流的方式是不相同的 A 3.细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要的生理功能。下列图中，可正确表示不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是(　　) D 一、对细胞膜成分的探索 1.1895年·欧文顿 →脂溶性物质更易透过细胞膜 组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多 ● ● 不溶于脂质的物质 细胞膜 溶于脂质的物质 →细胞膜是由脂质组成的 动物细胞膜 考点3 对细胞膜成分、结构的探索 细胞类型 磷脂 固醇 哺乳动物红细胞 76.8 23.2 玉米叶肉细胞 78.7 21.3 大肠杆菌 100 0 2.对膜的脂质成分分析实验 3.磷脂分子的结构及特点 尾部 (亲水) (疏水) 头部 1917年欧文·朗缪尔（Langmuir）根据研究提出：磷脂分子是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子，其结构既有疏水的尾部，又有亲水的头部。 4.1917年，美国科学家朗姆瓦将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发后，磷脂分子在空气水界面上铺展成单层。 空气 水 在细胞膜的两侧都有水的存在，那么磷脂分子在细胞膜中的排布情况，最有可能是哪种呢？ 水 磷脂分子到底会怎么进行排布呢？1917年，美国科学朗姆瓦把细胞膜中的磷脂提取出来后进行实验，有了这样的发现。那现在请同学 结论：细胞膜中脂质分子排列为连续的两层 磷脂分子的排布情况 水溶液 水溶液 5.1925年 戈特，格伦德尔 实验：用丙酮从人的红细胞中抽提出脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的两倍。且磷脂的亲水端朝向水分子，疏水端朝向空气一侧。 得出假设是需要实验验证的，并提供 科 学 家 曾 经 做 过 的实 验 18 例：把一个细胞中的磷脂分子全部提取出来，在空气和水界面上将它们铺成单分子层(假定单分子间距离适当且相等)，推测在下列生物中空气和水界面上磷脂分子层的表面积与原细胞的表面积之比最大和最小的细胞分别是（ ） ①噬菌体 ②鸡的红细胞 ③胰腺腺泡细胞 ④硝化细菌 ⑤青霉菌细胞 A．①② B．③④ C．②③ D．④⑤ B 6.1935年，丹尼利和戴维森研究了细胞质膜的表面张力（表面张力是一种物理效应，与形成表面物质的种类和组成有关）。他们发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力，在当时，人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 对细胞膜成分的探索 推测：细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 成分 比例 在细胞膜中的作用 脂质 约50% 其中 是细胞膜的基本支架； 是动物细胞膜的重要成分 蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜蛋白质的 越多 糖类 2%~10% 被称做糖被，与细胞表面的 、细胞间的 等功能密切相关。与细胞膜上的蛋白质或脂质结合形成 。 细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 磷脂双分子层 胆固醇 种类和数量 糖蛋白或糖脂 信息交流 识别 P43 P45 实验法探究细胞膜的成分的鉴定方法 细胞膜 成分 鉴定试剂(方法) 结果 磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 思考：细胞膜的成分是一成不变的吗？ 二、对细胞膜结构的探索 1.静态模型的建立：1959年·罗伯特森 →电镜下细胞膜呈暗-亮-暗三层结构 ↓ 提出假说：所有的细胞膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，他把细胞膜描述为静态的统一结构。 考点3 对细胞膜成分、结构的探索 暗：蛋白质 亮：磷脂 细胞膜是可以运动的！ 三层结构模型无法解释的现象 （1）细胞的生长； （2）变形虫的伪足运动现象和吞噬食物的过程； （3）白细胞吞噬细菌的过程； （4）受精时细胞的融合过程； （5）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程。 变形虫摄取草履虫 酵母菌出芽生殖 变形虫的运动 受精卵卵裂 2.1970年 科学家用荧光染料标记的小鼠细胞和人细胞进行融合实验 证据表明：细胞膜具有流动性 融合细胞 细胞 融合 37℃ 40min 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人细胞 小鼠细胞 荧光标记法 融合方法？ 思考：此实验中，若降低温度，细胞完全融合的时间会延长，为什么？ 动物细胞融合技术 （可用灭活病毒） 3.20世纪50--60年代，标本置于-100˚C的干冰或-196˚C的液氮中，进行冰冻。然后用冷刀骤然将标本断开，升温后，冰在真空条件下迅即升华，暴露出断面结构，电镜下显示出有突起的蛋白质，另一面还残着留蛋白质随另一侧磷脂而去之后留下的窟窿。 二、对细胞膜结构的探索 细胞膜断裂面示意图 1、镶在 2、嵌入 3、贯穿 冰冻蚀刻电镜技术 证明：蛋白质分子不仅在膜的两侧，中间也有。 免疫荧光技术？ 磷脂分子 磷脂双分子层 蛋白质分子 糖蛋白 糖脂 糖被 细胞膜外 细胞膜内 ①细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子组成的； ② 构成了膜的基本支架。 ③蛋白质分子 在磷脂双分子层上，呈 分布。 流动镶嵌模型 磷脂双分子层 镶在，嵌入，贯穿 亲水区 亲水区 疏水区 不对称 4.1972年，桑格和尼克森根据新的观察和证据提出流动镶嵌模型 胆固醇可以调节膜的流动性，增加膜稳定性及降低水溶性物质通透性。 【细胞膜的结构特点】：细胞膜具有____ _____； 原因: 实例： 影响因素： 流动性意义： 膜上的磷脂分子全都可以运动，蛋白质分子大都可以运动的。 一定的流动性 温度：一定范围内，温度升高，膜流动性加快。 对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能是非常重要的。 ① 变形虫的变形运动； ② 细胞融合( 如精卵结合、人鼠细胞杂交等)； ③ 细胞的胞吞、胞吐( 白细胞吞噬病菌，细胞分泌蛋白质等)； ④ 细胞的吸水膨胀或者失水皱缩( 质壁分离)。 流动镶嵌模型 【细胞膜的功能特点】：____________。 原因： 表现： 选择透过性 水分子，被选择的离子和小分子可以通过；大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。 载体种类、数量 选择透过性。 决定 决定 遗传性 流动镶嵌模型 生物膜结构的探索历程 30 膜蛋白 功 能 五种膜蛋白 01 受体蛋白 载体蛋白 通道蛋白 酶蛋白 识别蛋白 信号分子的受体 协助跨膜运输 (某些激素、细胞因子、神经递质的受体) (协助扩散和主动运输) 协助扩散，通过打开或关闭通道(改变蛋白质构象)控制物质进出。 如：水通道蛋白、钠钾离子通道蛋白 催化化学反应的酶。 如：有氧呼吸相关的酶，ATP水解酶等 用于细胞和细胞间相互识别的糖蛋白 蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，__________________________________ 蛋白质的种类与数量就越多 比较糖脂、糖蛋白、糖被 ①糖被：细胞膜外表面的一些 分子，与细胞表面的 、细胞间的 等功能密切相关。 ②糖蛋白：由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。 ③糖脂：由细胞膜外表面的糖类分子与 分子结合形成。 糖类 识别 信息传递 蛋白质 脂质 01 ① 癌变细胞 膜上糖蛋白减少，黏着性下降，易扩散， 膜成分发生改变。 ② 衰老细胞 膜通透性改变，物质运输功能下降。 ③ 代谢旺盛的细胞 运输功能增强， 膜上载体蛋白的种类和数量增多。 【不同生理状态的细胞膜成分和功能】 （甲胎蛋白和癌胚抗原可作为癌变指标） 1．下列关于探索细胞膜成分与结构的叙述，不正确的是（ ） A．欧文顿通过对膜成分的提取与检测，提出“细胞膜由脂质组成”假说 B．细胞表面的张力明显低于油一水界面，说明细胞膜含有脂质以外的成分 C．罗伯特森提出细胞膜是静态的统一结构，难以解释细胞的生长等现象 D．荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验结果表明细胞膜具有流动性 A 2.荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用价值,其包括三个步骤:绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合,使细胞膜上呈现一定强度的绿色→激光照射膜上某绿色荧光区,使该区域内标记的荧光分子不可逆的淬灭(漂白)→检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如图甲所示,结果如图乙所示。下列说法错误的是（ ） A.降低实验温度，漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将延长 B.若不用激光照射淬灭,而是细胞膜的两部分分别被绿色和红色荧光材料标记, 则一段时间后两种颜色的荧光会均匀分布 C.被激光照射淬灭部位的细胞膜失去了流动性 D.F2后若再进行一次激光照射淬灭,一段时间后检测的淬灭部位的荧光强度会更低 C 3.亚显微结构模式图。下列叙述错误的是（ ） A.细胞膜是大肠杆菌、洋葱细胞和兔红细胞的细胞边界 B.结构①位于细胞内侧，与细胞间的信息交流有关 C.在功能复杂的细胞中，结构②的种类和数量较多 D.结构③可以侧向自由移动，是细胞膜流动性的基础之一 B 4.如图表示细胞膜的结构示意图，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是（　　） A、若图示为肝细胞膜，则CO2的运输方向是Ⅱ→I B、适当提高温度将加快②和③的流动速度 C、细胞间的识别、免疫与①有关，细胞的癌变与①无关 D、若某毒素破坏细胞内线粒体的功能，则会影响b过程 C 5. 膜蛋白是细胞膜的重要组成部分，下图所示为膜上各种蛋白及其功能。下列相关叙述不正确的是( ) A.跨膜蛋白的疏水区和亲水区分别 　位于磷脂双分子层内部和两侧 B.转运蛋白协助各种物质进出细胞， 　此过程均需消耗能量 C.膜蛋白的种类和含量决定了细胞膜功能的复杂程度 D.受体能结合某些激素分子实现细胞间的信息交流 B 6.生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是(　　) 选项 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的类型 A. 位于突触后膜，识别并结合神经递质 受体 B. 位于靶细胞膜，识别并结合激素 载体 C. 位于类囊体膜，催化ATP合成 酶 D. 位于癌细胞膜，引起特异性免疫 抗原 B 7.（2022.1浙江高考）膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是（ ） A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布 B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度 C．叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶 D．神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白 B 8.下列不属于细胞间信息交流的是（ ） A.精子和卵细胞相互识别、融合形成受精卵 B.新冠病毒和宿主细胞膜上相应的受体结合后被胞吞 C.垂体产生TSH作用于甲状腺细胞促进甲状腺激素分泌 D.细胞毒性T细胞识别被麻风杆菌侵染的细胞并使其裂解 B 9.人肺上皮细胞的细胞膜上有与新冠病毒结合的蛋白受体。研究人员将此细胞膜套在纳米粒子(一种可降解的高分子有机物)外，研制出一种可以“吸走”新冠病毒的细胞纳米海绵。实验显示新冠病毒无法区分细胞纳米海绵和人肺上皮细胞。这一结果体现细胞膜具有（ ） A.流动性 B.选择透过性 C.屏障作用 D.信息交流作用 D D.载体蛋白 42 8.[2022·广州二模] 关于选择透过性膜的叙述正确的是（ ） A. 细胞膜是选择透过性膜，主要由磷脂、蛋白质和糖类组成 B. 植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性 C. 人工脂双层膜能让O2通过不能让Ca2＋通过，属于选择透过性膜 D. 生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征 D D.载体蛋白 43 9.【2023·全国卷Ⅲ】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 C 10.(2021 天津红桥模拟)葡萄糖转运膜蛋白能转运葡萄 糖进人细胞，下列推断错误的是（ ） A.糖尿病的发生可能与该蛋白的结构改变有关 B. 胰岛素的作用可以使该蛋白的转运速度加快 C.线粒体膜上不存在该蛋白 D.癌细胞膜上该蛋白的含量比正常细胞要少 D 11.脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。 (1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹 在何处？两类药物的包裹位置不相同的原因是什么？ 水溶性药物——包裹在磷脂双分子层内部 (2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是什么？ 脂质体膜上的抗体能够特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞。 脂溶性药物——包裹在两层磷脂分子之间 （原理：抗原抗体特异性结合） (3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？该过程利用了膜的什么特点？ 提示　脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞。利用了膜的流动性。 12. 科学家经过研究提出了生物膜的流动镶嵌模型。请分析回答下列问题： (1)在流动镶嵌模型中，构成生物膜基本支架的是______________，由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。 磷脂双分子层 蛋白质 (2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的_____________________，由此能较好地解释细胞膜结构的______性。 蛋白质分子可以运动 流动 (3)通过其他方法测得多种细胞膜的化学成分如下表： 组成不同细胞膜的物质种类相同 膜的类别 蛋白质/% 脂质(主要是磷脂)/% 糖类/% 变形虫细胞膜 54 42 4 小鼠肝细胞膜 44 52 4 人红细胞膜 49 43 8 依据表格数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是 ，主要区别是_________ __________。 组成不同细胞膜的物质含量有差别 (4)科学家将哺乳动物细胞膜结构中的磷脂分子提取出来铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。 (5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是 。 构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性 13.填空默写 （1）细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞； 。 （2）磷脂是一种由 等组成的分子，磷酸“头部”是 ，两个脂肪酸一端为__________________。 （3）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还有少量糖类；功能越复杂的细胞膜， 。 （4）细胞膜结构模型的探索过程，反映了科学方法——提出假说的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出 的一种假说，再用进一步的 对已建立的假说进行 。 进行细胞间的信息交流 甘油、脂肪酸、磷酸 亲水的 疏水的“尾”部 蛋白质的种类与数量越多 解释某一生物学问题 观察与实验 修正和补充 （5）细胞膜外表面与蛋白质或脂质结合的 叫作糖被，其与_________________________________等功能有关。 糖类分子 细胞表面的识别、细胞间的信息传递 （6）虽然细胞膜内部分是疏水的，水分子仍能跨膜运输的原因： 一是___________________________________； 二是_________________________________________________________。 （7）细胞膜的结构特点是具有 ，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 （8）将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺展成单层分子，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？为什么？ 。 一定的流动性 水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙 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 大大超过2倍，肝细胞具有核膜和多种细胞器膜 （9）(必修1 P46)由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以_____ 方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 双分子层 两层磷脂分子 磷脂双分子层 融合 胞吞的 14.科学家利用纯磷脂制成“脂质体”，作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中，一段时间后发现，“脂质体”的形态、体积都没有变化。 (1)这一事实表明水分子________（能/不能）通过纯粹的磷脂双分子层，进一步根据细胞膜的化学成分分析推测，在该实验中，水分子的跨膜运输_______（是/不是）自由扩散。 (2)有实验证明钾离子不能通过该“脂质体”，若要使钾离子通过，则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质？________________________________ 不能 不是 载体蛋白或载体蛋白和ATP (3)彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种膜蛋白—CHIP28，并证明它是一种“水通道蛋白”。请设置能形成对照的甲、乙两组证明CHIP28是“水通道蛋白”。写出实验思路，预测实验结果并得出结论。 实验思路： 预期实验结果： 实验结论： 将“脂质体”均分为两组，分别标记为实验组甲、对照组乙，在甲组中加入CHIP28。将甲乙两组置于清水中，一段相同时间后，观察并比较甲乙两组“脂质体”体积变化情况 甲组“脂质体”体积大于乙组 CHIP28是一种“水通道蛋白” 空气中的O2进入组织细胞被利用 肺 O2 O2 动画演示 层数分析 物质运输的穿膜层数 肺 O2 出肺泡 2 进血管 +2 进红细胞 +1 出红细胞 +1 出血管 +2 进细胞 +1 进线粒体 +2 动画演示 层数分析 空气中的O2进入组织细胞被利用 物质运输的穿膜层数 [(科学思维)2021·广州一模]白细胞介素13(IL13)和白细胞介素4(IL4)均是细胞因子，均可与细胞表面的受体X结合，从而发挥相应的生理作用。这能否说明“受体X不具有特异性”？理由是：__________________________________________________________________________________________________________。 不能说明。IL­13和IL­4可能均具有能与受体结合的相同的独特空间结构，因而受体X仍具有特异性 【长句表达】 2．采用透析型人工肾替代病变的肾透析掉代谢废物功能，这一过程体现了细胞膜的功能特点是___________________，该过程体现细胞膜的功能：_________________________。 细胞膜控制物质进出细胞 具有选择透过性 3．从生物膜的组成成分分析，不同生物膜的功能不同，原因是__________________________________________________。 与生物膜上的蛋白质种类和数量不同有关 细胞膜 细胞核 细胞质 一、细胞核功能实验探究 取核 胚胎细胞 核移植 卵细胞 去核 资料1：美西螈核移植实验 结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。 细胞核 该实验 组，可将白色美西螈胚胎细胞的 移植到黑色美西螈 中进行培养作为对照组，增强实验的说服力。 细胞核的结构与功能 考点4 白美西螈 黑美西螈 无对照 细胞核 去核卵细胞 55 资料2：蝾螈受精卵横缢实验 无核 分裂 不分裂 开始 分裂 发育（快） 发育（慢） 操作：用头发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 结论：蝾螈的细胞 受细胞核控制。 分裂、分化 一、细胞核功能实验探究 实验分析： 实验既有 对照，又有 对照。 相互 自身前后 (无核与有核对照) (对无核者重新挤入核) 56 资料3：变形虫切割与核移植实验 切 有核部分 无核部分 能消化，不摄食，无应激性 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 正常生活 细胞核 植入 细胞核 去核后的变形虫仍能生活一段时间，原因是 。 思考： 已合成的蛋白质仍发挥作用 单独的细胞核不能生存的原因是 。 没有营养物质和能量供应 结论：变形虫的 等生命活动受细胞核控制。 分裂、生长、再生、对刺激的反应（应激性） 一、细胞核功能实验探究 57 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 菊花形 伞形 伞帽 伞柄 假根 （细胞质） （细胞质） （细胞核） 伞藻——单细胞藻类 伞柄嫁接实验 结论： 伞帽的形状与 无关， 与 有关。 伞柄 假根 58 核移植实验 伞帽的形状主要与 有关。 细胞核 伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，可排除假根中其他物质的作用。 【科学方法】对照实验 一般进行某种实验以阐明一定因素对一个对象的影响时，除了实验所要求研究的因素外，其他因素都保持一致，并将结果进行比较，这种实验称为对照实验。如本节研究细胞核的功能时选用有核、无核进行对照实验。 资料3：变形虫切割与核移植实验 59 01 02 04 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 03 总结： 细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“控制中心”。 60 1.细胞核的结构 某种RNA DNA和蛋白质 DNA 频繁的物质交换和信息交流 核膜 2.细胞核的功能 遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心。 核孔不是一个真实的孔,而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性,例如细胞核内的DNA就不能通过核孔进入细胞质。 外膜与内质网相连，且有核糖体附着；在有丝分裂中周期性地消失和重现 折光性强，易与其他结构区分；在有丝分裂中周期性地消失和重现 二、 细胞核的结构与功能 染色体 DNA 蛋白质 染色质 染色质(丝状) (细胞 ) 染色体（圆柱状或杆状） (细胞 ) 高度螺旋化、缩短变粗 解螺旋 ①染色质和染色体是 在细胞的 。两种 。 分裂间期 分裂期 同一物质 不同时期 存在状态 ②染色体状态下，由于 ，一般不能进行DNA的 等活动，因为此时DNA ，所以这些活动通常在 进行。 高度螺旋化 复制、转录 无法解旋 分裂间期 易被 染成深色 碱性染料 如：甲紫溶液、醋酸洋红、改良苯酚品红染液 关注细胞核的五个易错点 (1)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和高等植物成熟的筛管细胞。 (2)核膜和核孔对物质的进出都具有选择性，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不能通过核孔进入细胞质。 (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中，核孔数量多，核仁较大。 (4)细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。 (5)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(质)上。 细胞的整体性 核孔 细胞器膜 分工合作 储存和复制 控制中心 细胞核 人们为了某种 而对认识对象 所做的一种简化的 。 物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 特定目的 概括性描述 实物或图片 文字或符号 数学形式 （如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、 生物膜的流动镶嵌模型等） （如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等） （如：方程式、关系式、“J”型曲线、表格等） 1.概念： 2.类型： 模型的构建 照片？ 定性、定量 1.下列对于生物模型建立的完整过程的认识，错误的是（ ） A. 科学家根据观察的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或模型，用现象和实验对假说或模型进行检验、修正和补充 B. 一种模型最终能否被普遍接受，取决于它能否与以后的现象和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象 C. 生物膜的流动镶嵌模型完美无缺 D. 随实验技术的不断创新和改进，对膜研究更加细致入微，有利于更完善地解释细胞膜的功能 C 2.下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是(　) A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构 B.②是产生核糖体、RNA和蛋白质的场所 C.蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核 D.核孔对物质的运输具有选择性 D 4.以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是(　　) A.实验①和实验③说明了细胞核对 维持细胞正常生命活动的重要性 B.实验②和实验③说明了细胞质对 维持细胞正常生命活动的重要性 C.该实验可以证明细胞核的功能 D.该实验结果可以说明细胞只有 保持结构完整才能正常进行各项 生命活动 解析　三组实验对比说明细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D正确。 D 5.下列有关细胞核结构和功能的叙述,错误的是（　) A.伞藻实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞质有关 B.核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关 C.染色体主要由DNA和蛋白质构成 D.核孔对物质进出具有选择性 伞藻实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关; 核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关; 染色体主要是由DNA和蛋白质构成;核孔可以允许大分子物质通过如mRNA,但并非所有大分子都能通过,如DNA不能通过核孔进入细胞质,说明核孔对物质进出具有选择性。 A 6．(2020·天津高考)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是(　　) A．如图所示过程可发生在有丝分裂中期 B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中 C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所 D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出 D　有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；细胞的遗传信息储存于DNA分子中，而不是主要储存于核仁中的rDNA中，B错误；据图可知，核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成是在细胞质的核糖体上，C错误；据图分析可知，核糖体亚基的组装部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道，核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。 D 70 7. 实验①：分别将已分裂10次和30次的成纤维细胞的细胞核互换，重组成的“老核新质”和“新核老质”细胞能分别再分裂20次和40次。 实验②：鸟类红细胞有细胞核，但不能进行DNA的复制和转录，癌细胞的细胞核很活跃，既能进行DNA的复制，也能进行DNA的转录，将鸟的红细胞的细胞核移入去核的癌细胞中，鸟的红细胞的细胞核开始进行DNA的复制和转录。以上实验不能说明（ ） A.细胞分裂次数是由细胞核中的物质决定的 B.细胞质中存在影响细胞分裂的物质 C.细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的 D.只要有合适的细胞质，细胞核就能表现出全能性 D 8.生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分，一部分含细胞核，另一部分不含细胞核。再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间，其实验结果如图所示。以下分析合理的是( ) A. 培养第1天，有核细胞死亡数比无核细胞多，其原因主要与细胞核的功能有关 B.从培养第2天到第3天，无核细胞死亡很多，其原因主要与实验中细胞膜损伤有关 C. 从培养第1天到第10天，有核细胞每天都有死亡，其原因主要与细胞凋亡有关 D. 从培养第4天到第10天，有核细胞每天只有少量死亡，其原因可能与细胞凋亡有关 D (1)细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类( ) (2)细胞膜含有糖脂和糖蛋白( ) (3)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定( ) (4)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同( ) (5)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用( ) (6)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递( ) (7)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出( ) (8)染色体和染色质只是形态不同，而成分相同( ) (9)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心( ) (10)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核( ) (11)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建( ) (12)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( ) 9.细胞膜和细胞核的结构与功能的概念辨析： √ √ √ √ √ √ × × √ × × × 8.填空默写 1.(必修1 P56)染色质主要由 组成，DNA是 的载体。 2.(必修1 P56)核仁与某种 的合成以及 的形成有关；核孔可实现核质之间频繁的 。 3.(必修1 P56)细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体 的基本单位。 4.(必修1 P56)染色体和染色质是 。 5.(必修1 P56)细胞核是 ，是细胞代谢和遗传的 。 DNA和蛋白质 遗传信息 RNA 核糖体 物质交换和信息交流 代谢和遗传 控制中心 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 遗传信息库 归纳---辨析生命系统信息传递的三个层次 $$