内容正文:
一轮复习 第4讲
细胞膜和细胞核
考情分析
考情分析 1.细胞膜的结构和功能 2024·黑吉辽卷,12;2024·安徽卷,4;2024·湖南卷,1;2024·贵州卷,8、15;2024·浙江1月选考,2;2023·海南卷,3;2022·河北卷,1
2.细胞核的结构和功能 2023·山东卷,1;2023·江苏卷,2;2022·广东卷,7;2022·海南卷,4
一
细胞膜的结构和功能
(1)将细胞与外界环境分隔开
细胞膜是“系统边界”,保障了细胞内部环境的相对稳定。
1.细胞膜的功能
(2)控制物质进出细胞
任何细胞的边界都是细胞膜;植物细胞壁有全透性,不能控制物质进出细胞,不能作为细胞的边界。
(3)进行细胞间的信息交流
体现了细胞膜的选择透过性
化学物质
通道
台盼蓝染色法”是鉴别死细胞和活细胞的常用方法
一
细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的功能
(1)图中物质或结构的名称:①____________________;②______;
③__________。
与膜结合的信号分子
受体
胞间连丝
一
细胞膜的结构和功能
2.对细胞膜成分和结构的探索
实验或科学家 结论或结果
将细胞膜分离提纯和化学分析
溶于脂质的物质更容易穿过细胞膜
细胞膜的表面张力低于油-水界面张力
电镜下膜层清晰的暗亮暗三层结构
红细胞中脂质铺展成为单分子层后是红细胞表面积2倍
人鼠细胞融合实验(荧光标记)
辛格和尼科尔森实验
组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂最多
细胞膜是由脂质组成
细胞膜中含有蛋白质
细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
细胞膜中磷脂必然是连续的两层
细胞膜具有流动性
提出细胞膜的流动镶嵌模型
一
细胞膜的结构和功能
3.磷脂的结构
②磷脂是一种由甘油、脂肪酸、磷酸等组成的分子,磷酸“头部”是亲水的,两个脂肪酸一端为疏水的“尾”部。
①元素组成:C、H 、O、N、P
亲水头部
疏水尾部
水
空气
水和空气界面
③在水和空气界面上,磷脂分子“头”朝水,“尾”朝空气。
一
细胞膜的结构和功能
4.细胞膜的成分
磷脂
种类和数量
外
一
细胞膜的结构和功能
5.流动镶嵌模型
磷脂双分子
层
注意膜蛋白的种类数量与膜的功能相关
膜的功能越复杂,蛋白质的种类和数量越多。
(1)基本内容
构成膜的磷脂分子可以运动
构成膜的蛋白质部分可以运动
一定温度范围内,温度越高,膜的流动性越强
胆固醇能影响膜的流动性
一
细胞膜的结构和功能
5.流动镶嵌模型
(2)细胞膜的特点
流动性
磷脂分子和大多数蛋白质分子
选择透过性
载体种类、数量
二
细胞核的结构和功能
1.细胞核的功能探究
(1)黑白美西螈核移植实验
细胞核
二
细胞核的结构和功能
1.细胞核的功能探究
(2)蝾螈受精卵横缢实验
细胞分裂、分化
二
细胞核的结构和功能
1.细胞核的功能探究
(3)变形虫切割实验
细胞核
二
细胞核的结构和功能
1.细胞核的功能探究
(4)伞藻嫁接与核移植实验
伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
注意:伞藻是单细胞生物
相互对照
自身对照
实验结论:伞藻“帽”的形状是由________控制的。
细胞核
若只做伞藻嫁接实验,能否得出细胞核是遗传的控制中心?并说明理由。
不能。无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响
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
二
细胞核的结构和功能
3.细胞核的结构
RNA
核糖体
核孔
DNA和蛋白质
①并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
②核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
二
细胞核的结构和功能
3.细胞核的结构
RNA
核糖体
核孔
DNA和蛋白质
③核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞,其核孔数量多,核仁较大。
④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。
二
细胞核的结构和功能
(1)原核细胞无核仁,有核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此原核细胞能合成rRNA。
注意:
(2)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关。
(3)线粒体和叶绿体中也有DNA,可以转录合成RNA
(4)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。
(5)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。
二
细胞核的结构和功能
(6)并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
注意:
(7)核仁不是遗传物质的储存场所。核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。
(8)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量多的细胞,其核孔数量多,核仁较大
(9)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。
考点检测
考向1 结合对细胞膜成分、结构的探索,考查生命观念
1.(2025·东北育才中学调研)下列关于细胞膜成分的探索历程中相关实验与结论之间对应关系错误的是( )
B
选项 实验 结论
A 脂溶性物质更容易通过细胞膜 推测细胞膜是由脂质组成的
B 对纯净的细胞膜进行化学分析 得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中胆固醇含量最多
C 人红细胞膜中脂质铺展成单分子层后,测得单分子层的面积是红细胞表面积的2倍 推断细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
D 用蛋白酶处理细胞膜后,其通透性改变 细胞膜中含有蛋白质
考点检测
2.(2025·江苏南京学情调研)以玉米籽粒为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动。下列叙述错误的是( )
A.实验前将玉米籽粒放在20~25 ℃温水中浸泡适当时间
B.先用红墨水染色玉米籽粒,然后纵切并观察其颜色变化
C.未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅,说明活细胞吸收物质具有选择性
D.若煮过的玉米胚乳与未煮过的均被染成红色,说明胚乳细胞是死细胞
B
考点检测
考向2 围绕细胞膜的结构与功能,考查结构与功能观
3.(2024·湖南卷,1)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。错误的是( )
A.耐极端低温细菌的膜脂富含饱和脂肪酸
B.胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性
C.糖脂可以参与细胞表面识别
D.磷脂是构成细胞膜的重要成分
A
考点检测
4.(2024·安徽卷,4)在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的,某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
D
A.细胞对该信号分子的特异应答,
依赖于细胞内的相应受体
B.酶联受体是质膜上的蛋白质,
具有识别、运输和催化作用
C.ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D.活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
5.嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋,如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题:
(1)据图分析,细胞膜中的蛋白质具有______________________等生理功能。
(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后,G蛋白使腺苷酸环化酶活化,在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中,腺苷酸环化酶的作用是__________________________
__________________________。
信息传递、催化化学反应和运输物质
显著降低ATP生成cAMP时化学反应的
活化能
考点检测
(3)据图推测,cAMP生成后,嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是________________________________________________________________________。
(4)研究表明,不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析,造成这种差异最可能的原因是_______________________
______________________________。
cAMP导致Na+通道打开,Na+内流使膜电位表现为内正外负的动作电位
不同个体气味分子受体的
种类和数量存在差异
考点检测
考向3 结合细胞核的结构和功能,考查生命观念
6.(2023·江苏卷,2)植物细胞及其部分结构如图所示。相关叙述错误的是( )
D
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
考点检测
7.(2025·重庆七校联考)如图所示为某生物细胞核的结构组成,下列有关叙述正确的是( )
D
A.核仁是细胞代谢和遗传的控制中心,
与某种RNA的合成有关
B.图示中有中心体,说明该生物一定是
动物细胞
C.核孔是蛋白质、DNA等大分子物质进出细胞核的通道,具有选择性,核膜也具有选择透过性
D.内质网膜除了与核膜直接相连,还可以与高尔基体膜间接相连
考点检测
考向4 结合细胞核功能的实验,考查科学探究
8.(2025·河南洛阳调研)为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
C
A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
考点检测
题后总结
五种常考的膜蛋白及其功能
真题演练
1.(2024·贵州卷,8)将台盼蓝染液注入健康家兔的血管,一段时间后,取不同器官制作切片观察,发现肝和淋巴结等被染成蓝色,而脑和骨骼肌等未被染色。下列叙述错误的是( )
A.实验结果说明,不同器官中毛细血管通透性有差异
B.脑和骨骼肌等未被染色,是因为细胞膜能控制物质进出
C.肝、淋巴结等被染成蓝色,说明台盼蓝染液进入了细胞
D.靶向治疗时,需要考虑药物分子大小与毛细血管通透性
C
真题演练
2.(2023·山东卷,1)细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中,由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是( )
A.原核细胞无核仁,不能合成rRNA
B.真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C.rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子
D.细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录
B
真题演练
3.(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
真题演练
4.(2024·重庆卷,4)心脏受损的病人,成纤维细胞异常表达FAP蛋白,使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP-CAR蛋白(识别FAP)的mRNA,用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达,再由囊泡运输到T细胞膜上,作用于受损的成纤维细胞,以减轻症状。以下说法错误的是( )
A.mRNA放置于脂质体双层分子之间
B.T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成
C.T细胞的高尔基体参与FAP-CAR的修饰和转运
D.脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体,可靶向运输
A
真题演练
5.(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
$$