2025届高三生物一轮复习课件2、1细胞膜与细胞核

细胞膜与细胞核的结构和功能 例1.如图表示细胞膜功能结构模式图。据图分析，下列说法不正确的是（ ） A.功能①在生命起源过程中 具有重要作用 B.功能②表示进入细胞的物质 对细胞都是有利的 C.激素调控生命活动与图中 功能③有一定关系 D.相邻的植物细胞可通过功能④进行通讯 B 考点一 细胞膜的结构和功能 1．细胞膜：也叫质膜，是细胞的　　　　。 2．功能 边界 将细胞与外界环境分隔开 胞吞、 胞吐 　胞间连丝　 精卵结合 必备知识 植物细胞的边界不是细胞壁，细胞壁具有全透性，不能控制物质进出细胞。 细胞膜的功能 主动运输 种类 数量 空间 结构的变化 相对 3．细胞膜的功能特性 自身遗传 1．（必修1 第40页“问题探讨”）台盼蓝染色法是鉴别死细胞和活细胞的常用方法，其原理是什么？ 提示：活细胞的细胞膜有控制物质进出细胞的功能，台盼蓝是细胞不需要的物质，不能进入细胞，活细胞不被染色，而死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝可进入细胞内，细胞被染色。 拓展 深挖教材细节 巩固1、糖尿病是一种以高血糖为特征的代谢性疾病，严重危害人体健康。胰岛B细胞合成、分泌的胰岛素是唯一能够降低血糖浓度的激素，如图1为胰岛素作用机理示意图，葡萄糖转运蛋白GLUT4是位于细胞膜上的葡萄糖载体。如图2是细胞间的三种信息交流方式。请结合图示，思考回答下列问题： (1)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的 。 (2)图1中体现出细胞膜有哪些功能？ 流动性 提示　将细胞与外界环境分隔开；进行细胞间的信息交流；控制物质进出细胞。 (3)图2中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？ (4)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗？并说明理由。 分别属于图C、图A、图B所代表的方式。 不是，如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要受体。 性激素、甲状腺激素的受体在靶细胞细胞内。 例2、（2024·安徽安庆模拟）如图为某细胞膜的结构模型示意图，下列相关叙述正确的是(　　) A．图中②和⑥组成的磷脂分子，是细胞膜成分中最丰富的脂质 B．提取了图中脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，是该细胞表面积的2倍 C．图中③表示蛋白质，其含量和种类越多，膜的功能越复杂 D．科学家的人—鼠细胞融合实验证明了磷脂分子是可以运动的 ABC 必备知识 1、细胞膜成分的组成 细胞膜的结构 磷脂 胆固醇 种类和数量 糖类 [注意] 细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜的组分发生变化,糖蛋白含量下降。 2、细胞膜结构的探索历程 时间 科学家或实验 结论 1895年 欧文顿发现脂溶性物质更容易通过细胞膜 膜是由　　　　组成的  20世纪初 将膜分离提纯,并进行化学分析 组成细胞膜的脂质有　　　　　,其 中　　　含量最多  1925年 戈特和格伦德尔发现红细胞膜中脂质铺成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的　　　   1935年 丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显 低于油—水界面的表面张力 膜中含有　　　  脂质 磷脂和胆固醇 两层 磷脂 蛋白质 拓展：细胞膜的制备 1.选材：选用哺乳动物成熟红细胞的原因？ 2.如何获得细胞膜？（即细胞膜制备原理？） 3.课本中提到的几种红细胞 使红细胞吸水涨破。（渗透作用） 哺乳动物成熟的红细胞，没有细胞核和细胞器，排除其他膜的干扰；动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破。 （1）蛙的红细胞： （2）哺乳动物成熟的红细胞： ①研究细胞膜的化学组成的材料、研究动物细胞失水吸水 ②无细胞核和众多的细胞器：能否合成蛋白质？葡萄糖进入红细胞的方式是什么？呼吸类型是怎样的？产物是什么？ ③来源（骨髓中的造血干细胞） ④精子和哺乳动物成熟的红细胞寿命短，体现了核质依存关系 无丝分裂。 思维延伸：1、如果将上述图中磷脂分子提取后置于空气—水界面上、水中和水—苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？请绘出相关示意图。 甘油 脂肪酸 磷酸 胆碱 头部(亲水) 尾部(疏水) 2、若要证明细胞膜中的磷脂分子为双层，请从胰岛B细胞、肝细胞和哺乳动物成熟红细胞中选择实验材料设计实验进行验证，请写出选材原因和实验思路。 应选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料。选材原因：胰岛B细胞和肝细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。实验思路：将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积，并与红细胞膜面积的大小进行比较。 时间 科学家或实验 结论 1959年 罗伯特森发现电镜下细胞膜呈清晰的暗- 亮-暗三层结构 所有的细胞膜都由　　　　　三层 结构构成  1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 细胞膜具有　 　  1972年 辛格和尼科尔森不断观察和分析实验数据 提出生物膜的　　　　　　模型  蛋白质-脂质-蛋白质 流动性 流动镶嵌 3、人—鼠细胞的两种荧光最终均匀分布的原因是 。 b.在人—鼠细胞融合的实验中,将温度维持在0 ℃,与37 ℃相比,实验现象的变化是 , 原 因是 。 细胞膜上的蛋白质是可以运动的 40min后两种荧光不能均匀分布,或者两种荧光需要更长的时间才能分布均匀 温度降低影响了蛋白质运动的速度 4、若用酶解法证明人体成熟红细胞膜中含有蛋白质和磷脂，请写出实验思路。 取人体成熟红细胞均分为三组，分别置于等量磷脂酶溶液、蛋白酶溶液和生理盐水中，观察细胞膜是否被破坏。 技法提炼 细胞膜成分的鉴定方法 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　 3、流动镶嵌模型 外 表面的识别 细胞 间的信息传递 镶 嵌入 贯穿于 既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢? 一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙； 二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过膜。 细胞膜具有流动性，主要表现为构成膜的___________________________________。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。 磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动 （教材P46拓展应用2）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？ 甲处、乙处；两层磷脂分子之间(乙处)是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部(甲处)是亲水的，能在水中结晶的药物被稳定地包裹在其中。 (2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是什么？ (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？ 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。 拓展 深挖教材细节 1．（2022·河北卷，1）关于细胞膜的叙述，错误的是(　　) A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流 B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输 C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中 D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流 C D 2.（2021·浙江6月卷，4）细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是(　　) A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C．物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关 D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 练真题·明考向 概括性 物理 概念 建构模型 课堂小结 考点二 细胞核的结构和功能 例3. 如图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图,该实验结果说明( 　 ) A.生物体形态结构的建成主要与细胞质有关 B.细胞的分裂和分化是由细胞核控制的 C.细胞核是细胞代谢的中心 D.细胞核是细胞遗传的控制中心 D 细胞核功能 必备知识： 1．细胞核功能的实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验 ①实验过程 ②实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是遗传的控制中心。 美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制 思维延伸：黑白美西螈核移植实验是否严谨？并说明理由。 提示：不严谨。缺少对照实验，将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中并培养，观察美西螈肤色。 (2)蝾螈受精卵横缢实验 ①实验过程 ②实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是代谢的控制中心。 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 思维延伸：从自变量和对照组的角度分析,实验(2)和(3)的相似操作步骤是什么? (3)变形虫切割实验 ①实验过程 ②实验结论：__________________________________________________。证明细胞核是代谢的控制中心。 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 两个实验都以细胞核的有无为变量设置了相互对照和自身对照。 (4)伞藻嫁接与核移植实验 ①伞藻嫁接实验过程 ③实验结论：　　　　　　　　　　　　　　　　　　。证明细胞核是遗传的控制中心。 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 ②伞藻核移植实验过程 思维延伸：伞藻的嫁接和核移植实验中,哪个实验更具有说服力,为什么? 核移植实验更有说服力。 伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的影响,是对伞藻嫁接实验的补充,可进一步验证细胞核的功能。 2、细胞核的功能 细胞核是 ，是细胞 的控制中心。 遗传信息库 代谢和遗传 注意： ①有的真核细胞有多个细胞核，如骨骼肌细胞、双小核草履虫等。有的真核细胞没有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞。　　 ②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，是DNA复制和转录的主要场所。细胞代谢的中心是细胞质。 ③生命活动的“蓝图”指的是DNA上储存的遗传信息；同一个体的不同细胞遗传信息都是一样的，原因是所有细胞都是由受精卵通过有丝分裂和分化形成的，细胞多样性的实质是基因的选择性表达。　 例4.(不定项)细胞核在细胞增殖时发生消失与重建，重建细胞核时，膜小泡聚集在单个染色体周围，形成核膜小泡，最终融合形成细胞核，过程如图所示。下列相关说法不正确的是(　　) A.核膜是由两层磷脂分子和蛋白质组成的 B.核膜小泡中的染色体上，每个染色体含有两个DNA分子 C.核膜小泡形成完整细胞核的过程与生物膜的流动性密切相关 D.重建后的细胞核中行使遗传功能的结构是核仁 ABD 必备知识： 细胞核的结构 RNA 核糖体 核孔 DNA和蛋白质 具有选择透过性，小分子物质可通过核膜进出细胞核 核糖体的形成一定与核仁有关（ ） × 代谢越旺盛，核孔越多 具有选择性、双功能、双向性 代谢越旺盛，核仁越大 在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁,而不是染色体。 染色体：有利于细胞分裂使遗传物质均等分配到子细胞。 染色质：有利于遗传信息的复制和表达。 刷真题 明考向 1.(2023·江苏卷，2)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C.③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D.植物细胞必须具备①、②和③才能存活 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 D 2.(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 课堂小结 $$