内容正文:
必修一
第05讲
细胞膜与细胞核
--Never
1
考情分析
考点 由高考知核心知识点 预测
细胞膜和细胞核 考点一:细胞膜的结构和功能
(3年7次,全国卷3年2次)
(2024·山东) 细胞膜的结构
(2023·海南)细胞膜和细胞器的成分和功能
(2023·山东) 细胞膜的结构
(2022·河北)细胞膜的组成成分
(2022·浙江)膜蛋白的种类和功能
(2022·浙江)流动镶嵌模型 题型:选择题
内容:
①常结合课本内其他科学史综合考查
②常结合生物膜系统相关知识综合考查
③常与细胞器相关知识综合考查细胞的结构基础
④常细胞核的功能,细胞器等综合考查
考点二:细胞核的结构和功能
(3年2次,全国卷3年1次)
(2023·江苏)细胞核的结构和功能
(2023·山东)细胞核的结构
(2022·浙江)细胞核的结构和功能
(2022·广东)核孔
(2022·海南)细胞核结构与功能
(2022·浙江)细胞核结构与功能
目标要求 1.概述细胞膜的功能,阐明细胞膜具有选择透过性
2.概述生物膜的结构
3.阐明遗传信息主要贮存在细胞核中
01
细胞膜的结构与功能
02
细胞核的结构与功能
考点
03
细胞壁的成分与功能
3
细胞壁的成分与功能
01
4
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
叶绿体
液泡
核糖体
地球上最基本的生命系统是_____
细胞
无细胞壁
无细胞壁
植物细胞
动物细胞
蓝细菌
大肠杆菌
支原体
酵母菌
草履虫
衣藻
原生生物
真菌
无细胞壁
1.无细胞壁的生物:
、原生生物中的 和 等、原核生物中的
动物
草履虫
变形虫
支原体
2.有细胞壁的生物比较
比较细胞壁 植物、衣藻 真菌 原核生物(除支原体)
化学成分
水解酶或物质
功能及其特点
纤维素、果胶
几丁质/壳多糖
肽聚糖
纤维素酶、果胶酶
几丁质酶
溶菌酶、青霉素等
支持、保护;全透性
一、细胞壁的成分与功能
(5)与植物细胞壁的合成有关的细胞器有 ,形成的主要时期是 ,先在赤道板位置出现一个源于高尔基体的 ,后逐渐扩展形成新的 。即: → →细胞壁( 供能)。
高尔基体、线粒体
有丝分裂
末期
细胞板
细胞壁
高尔基体
线粒体
细胞板
(1)不同生物的细胞壁成分不同,但去壁后都称为 (填原生质层/体)。
(2)溶菌酶能杀细菌却不杀真菌的原因:能水解 而不能水解 。
(3)植物、真菌、细菌在清水中都不会涨破的原因: 起支持保护作用。
(4)细胞壁不是细胞的边界的理由:细胞壁具 ,对物质无 作用,也就无法制造一个 的内部环境。
归纳细胞壁相关知识总结(常考点)
⑤
⑥
原生质体
②③④⑤⑥
肽聚糖
几丁质
细胞壁
全透性
选择
稳定
细胞膜的结构与功能
02
8
保障了细胞内部
环境的相对稳定
被动运输
控制物质进出
方式
主动运输
胞吞胞吐
将细胞与外界
环境分隔开
鉴定细胞是否死亡方法
①台盼蓝染色(也称染色排除法),蓝色的是死细胞
②植物细胞:观察是否发生质壁分离及复原
细胞膜具有 (功能特性)
选择透过性
一、细胞膜的功能
进行细胞间的信息交流
细胞分泌的化学物质(如激素),随血液到达全身各处,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(不需要
细胞膜上的受体)
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。
化学信号传递
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
信号分子
★例:高等植物细胞的胞间连丝。
下图是细胞间的三种信息交流方式,据图回答下列问题:
(1)请写出图中物质或结构的名称:
①细胞膜上的受体;②信号分子;③胞间连丝。
(2)图中受体的化学本质是什么?
受体和信号分子的结合有没有特异性?
(3)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?请举例说明。
糖蛋白
有特异性
性激素受体位于细胞核中
否
细胞膜上的受体
信号分子
胞间连丝
【课堂随练】
(2021·广东一模) 1.如图表示细胞间信息交流的三种方式,叙述不正确的是( )
A.图C中植物细胞依靠胞间连丝交流信息,但不能交换物质
B.精子和卵细胞受精时要发生图B所示的信息交流方式
C.图A、图B中靶细胞表面上的受体与信号分子结合,从而接收信息
D.激素调节过程中,信息交流方式与图A所示相同
【课堂随练】
A
2.甜菜根细胞的液泡中有花青素,使块根为红色。将块根切成小块放在蒸水中,水无明显的颜色变化,但用盐酸处理这些块根后再放入蒸峰水中,则能使水变红。其原因是 ( )
A.花青素不溶于水而溶于盐酸
B.盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C.盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D.细胞壁被盐酸破坏
C
【课堂随练】
3.如图是细胞膜部分功能模式图。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关键作用
B.功能②表示进入细胞的物质
对细胞都有利
C.胰岛素调控生命活动可用图
中③表示
D.相邻的高等植物细胞可通过
功能④进行信息交流
功能①是指细胞膜具有将细胞与外界环境分隔开的功能,在生命起源过程中具有关键作用
进入细胞的物质对细胞不一定都有利
③表示细胞膜上的受体与相应的信号分子结合完成信息传递的过程,胰岛素调控生命活动可用图中③表示
相邻的高等植物细胞可通过功能④(如胞间连丝)进行信息交流
【课堂随练】
B
4.膜蛋白在生物体的许多生命活动中起着重要作用,下列相关叙述错误的是( )
A.肝细胞的细胞膜上具有胰高血糖素的受体蛋白
B.肾小管上皮细胞的细胞膜上具有主动运输水分子的转运蛋白
C.甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白
D.肺部细胞的细胞膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白
胰高血糖素可催化肝糖原水解为葡萄糖,说明肝细胞膜上有其相应的受体蛋白
水分子的跨膜运输属于被动运输
促甲状腺激素的靶细胞是甲状腺细胞,甲状腺细胞的细胞膜上具有促甲状腺激素的受体蛋白
新冠病毒主要攻击人的肺部,肺部细胞是其靶细胞,其细胞膜上具有新冠病毒S蛋白识别的受体蛋白
B
【课堂随练】
1.欧文顿(E.Overton)实验
我是欧文顿,经过上万次
实验我发现……
细胞膜
非脂溶性物质
脂溶性物质
相似相溶原理
实验现象:
假说:
脂质分子更容易通过细胞膜
细胞膜是由脂质组成的
二、细胞膜成分的探索
2.科学家从________________________中分离出细胞膜,得知组成细胞膜的脂质有____________和___________,其中_________含量最多。
哺乳动物成熟的红细胞
磷脂
胆固醇
磷脂
[疑问1]为什么选用哺乳动物成熟红细胞?
①没有细胞壁,能够吸水涨破;
②没有细胞核和众多的细胞器,可获得较为纯净的细胞膜。
[疑问2]能否选用蛙(鸡)的红细胞来制备纯净的细胞膜?原核细胞呢?
注意:鸟类、鱼类、两栖类(如蛙)的红细胞是有细胞核的;原核细胞没有核膜和细胞器膜,但是有细胞壁(支原体除外);这些细胞一般不用来制备细胞膜。
磷脂是由______________________ 等组成的分子,其____部亲水,_______部疏水。
甘油、脂肪酸、磷脂
头
尾
如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?
苯
水
如果将磷脂分子置于水一苯的混合溶剂中,磷脂的头部将与水接触,尾部与苯接触,磷脂分子分布成单层。
3.在1925年,荷兰科学家_______________用_______提取红细胞中的脂质,在空气——水界面铺展开成___________________。
戈特和格伦德尔
丙酮
磷脂分子单分子层
S1
S2
实验推断:_______________________________________
细胞膜中的磷脂分子必然排列成连续的两层。
磷脂单层平铺面积是红细胞表面积的2倍
[常考变式]
①用除哺乳动物成熟红细胞外的其他真核细胞做上述实验,若细胞表面积为S,,则磷脂单分子层的表面积__________ (”大于“、”小于“、”等于“)2S.
大于
②)用细菌细胞做上述实验,若细胞表面积为S,则磷脂单分子层的表面积__________(”大于“、”小于“、”等于“)2S。
等于
4.英国学者丹尼利和戴维森
(1)实验:研究细胞膜的张力。发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。
由于人们已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,因此丹尼利和戴维森作如下推测:
细胞膜除含有脂质分子外,还可能附有蛋白质。
细胞膜的成分:
脂质 + 蛋白质 + 糖类
细胞膜
约50%
约40%
2%~10%
主要是磷脂,此外还有胆固醇(动物)
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多
细胞膜的组分并不是固定不变的,如细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,一般情况下,糖蛋白含量下降,甲胎蛋白和癌胚抗原增加。
糖被(细胞膜的外表面),与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切联系
细胞膜的成分——鉴定方法
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果 结论
磷脂 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中含有脂质
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 细胞膜中含有蛋白质
蛋白酶处理 细胞膜被破坏
糖类 斐林试剂,水浴加热 出现砖红色沉淀 细胞膜中含有还原糖
22
1.下列关于真核细胞生物膜结构和功能的叙述,正确的是( )
A.构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇
B.生物膜是细胞内所有化学反应进行的场所
C.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
D.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
构成细胞膜的脂质主要是磷脂和胆固醇,没有脂肪
生物体内的化学反应主要在细胞质基质和细胞器中进行
植物细胞之间的信息交流不通过细胞膜上的受体,而是通过胞间连丝
葡萄糖需要载体才能穿过细胞膜,而肌细胞进行呼吸作用需要葡萄糖,所以肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
【课堂随练】
D
单位膜模型(“三明治”结构模型)
所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子。
1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,他结合其他科学家的工作,大胆地提出了细胞膜模型的假说:
他把细胞膜描述为静态的统一结构。
(5)20世纪40年代,有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
细胞膜结构的电镜照片
单位膜模型(“三明治”结构模型)
20世纪60年代以后,人们对这一模型的异议增加了,不少科学家对于生物膜是静态的观点提出质疑。
膜静态模型不能解释下列现象:细胞的生长、分裂、变形虫的变形运动等现象都是难以实现的。把生物膜描述为静态的结构,这显然与膜功能的多样性相矛盾。
(6)人-鼠细胞融合实验
1970年,弗雷和埃迪登( Frye 和 Edidin )等科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞和人细胞融合。
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
这一实验以及相关的其他实验证据表明,细胞膜具有流动性。
适当降低温度,膜蛋白达到均匀分布所需时间会延长
方法:荧光标记技术;
细胞融合技术。
聚乙二醇、电融合法和灭活病毒诱导法等
重点:流动镶嵌模型
时间:1972年桑格(S.J.Singer)和尼克森(G.Nicolson)提出了新的生物膜模型——流动镶嵌模型,为多数人所接受。
1.细胞膜的组成:
2.细胞膜的基本支架:
4.蛋白质分子存在形态:
5.细胞膜的结构特点:
主要由蛋白质和脂质组成
亲水性头部朝向两侧,
疏水性尾部朝向内侧
具有一定的流动性(磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的)
磷脂双分子层
部分嵌入的蛋白质
贯穿的蛋白质
镶在表面的蛋白质
全部嵌入的蛋白质
体现膜结构的不对称性
3.糖类的作用:
与蛋白质构成糖蛋白,与脂类构成糖脂
以上两者统称糖被
起到膜表面识别和信息传递的作用
6.细胞膜的功能特点:
选择透过性
一层生物膜
=一层磷脂双分子层
=两层磷脂分子
28
①受体蛋白
可与信号分子(如激素、细胞因子、神经递质等)特异性结合的蛋白。
②通道蛋白
协助扩散
水通道蛋白、
离子通道蛋白等
③载体蛋白
物质跨膜运输方式中:
协助扩散和主动运输
④酶
催化作用:如呼吸酶,ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)
⑤识别蛋白
具有识别作用(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)用于细胞的糖蛋白
归纳提升——5种常考的“膜蛋白”
① 癌变细胞
膜上糖蛋白减少,黏着性下降,易扩散
膜成分改变(甲胎蛋白和癌胚抗原可作为癌变指标)
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
[2024湖南卷]细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能下列叙述错误的是( )
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
[2024安徽三模]细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质分子结合形成糖蛋白
或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子(也叫糖被)在细胞生命活动中具
有重要的功能。下列叙述正确的是( )
A.糖类、蛋白质和脂质都含有C、H、O元素
B.蛋白质都是由2条或2条以上多肽链构成的
C.脂质中磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
D.信息分子需要与细胞膜上糖被结合才能被细胞识别
【课堂随练】
A
A
[2024北京卷]胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面
B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与
C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
【课堂随练】
C
【知识网络】
1.(2021·浙江6月选考,4改编)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磷脂双分子层是完全对称的
B.胆固醇贯穿在膜中,有稳定细胞膜结构和催化作用
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
D
糖脂分子只分布在膜外
磷脂尾部与胆固醇一起存在于磷脂双分子层内部
【课堂随练】
34
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 位于类囊体薄膜,催化ATP合成 酶
D 位于癌细胞膜,引起特异性免疫 抗原
2.(2018·天津,3)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( )
B
受体
【课堂随练】
3.[2022·河北卷]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
【课堂随练】
4.(2024·湖南卷,1)细胞膜上的脂类具有重要的生物学功能。下列叙述错误的是( )
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
5.(2024·贵州·高考真题)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
【课堂随练】
6.(2024·安徽·高考真题)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( )
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
D
【课堂随练】
细胞核的结构与功能
03
39
1.细胞核的分布:
细胞核——细胞的 “控制中心”
真核细胞都有
一个细胞核吗?
存在位置:真核细胞内
一、细胞核的功能及其实验探究
大多数真核细胞
没有细胞核
一个细胞核
多个细胞核
哺乳动物
成熟红细胞
双小核草履虫
骨骼肌细胞
高等植物成熟的筛管细胞
1.细胞核的分布:
2.细胞核功能实验探究:
(1)黑白美西螈核移植实验:
发育成黑色美西螈
实验缺少对照
美西螈的肤色遗传受细胞核控制,证明细胞核是遗传的控制中心
黑色美西螈胚胎细胞
白色美西螈卵细胞
重组
细胞
①结论:
②实验不足:
如何设计对照实验?
2.细胞核功能实验探究:
(1)黑白美西螈核移植实验:
黑色美西螈
卵细胞
发育成白
色美西螈
白色美西螈
胚胎细胞
重组
细胞
③对照
结论:
美西螈的肤色遗传受细胞核控制,证明细胞核是遗传的控制中心
(2)蝾螈受精卵横缢实验:
蝾螈的受精卵
无核
分裂
不分裂
开始
分裂
发育
(快)
发育
(慢)
有核
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制,说明细胞核是代谢的控制中心
结论:
该实验是如何设置对照的?
既有相互对照(有核和无核)又有自身前后对照(无核者重新挤入核)
(3)变形虫切割与核移植实验:
无核部分死亡
死亡
有核部分正常生活
取出细胞核
死亡
正常生活
结论:
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,证明细胞核是代谢的控制中心
去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是什么?
已合成的蛋白质仍发挥作用
一段时间
(4)伞藻嫁接与核移植实验:
嫁接实验
无法排除假根中其他物质(如细胞质)对实验的影响。
②不足:
伞柄
伞帽
假根
细胞核
伞帽的形状与 无关,与 有关。
伞柄
假根
①结论:
伞形帽伞藻
菊花形帽伞藻
①实验优点:
可排除假根中其他物质的作用,证明细胞核控制伞藻“帽”的形状
②结论:
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的,证明细胞核是遗传的控制中心
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
细胞核控制着细胞的代谢和遗传,是细胞的“控制中心”。
细胞核的功能研究实验小结
【提醒】细胞代谢的主要场所是细胞质,细胞核是细胞代谢的控制中心。
1.(2025·广东梅州阶段测试)如图表示研究细胞核功能的科研工作者进行的一系列实验。下列相关叙述错误的是( )
C
A.去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因之一是已合成的蛋白质仍能发挥作用
B.离体的细胞核不能生存的
原因是没有营养物质和能量
供应等
C.该实验结论是细胞核既是遗传信息库,又是细胞的代谢中心
D.据实验结果推测,人体成熟的红细胞没有细胞核,不能再分裂
细胞核是细胞代谢的控制中心,细胞的代谢中心是细胞质,C错误。
【课堂随练】
核孔
细胞核
核仁
核膜
染色质
内质网
二、细胞核的结构
50
细胞核结构模式图
核膜
①核膜
把核内物质与细胞质分开,选择性地控制物质出入细胞核
功能:
外膜与内质网相连,且有核糖体附着
在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建
具有选择透过性
(_ _层膜_ 层磷脂
双
4
(不连续,具有核孔)
细胞核结构模式图
核孔
②核孔
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
功能:
大分子物质进出细胞核的通道,如RNA、蛋白质。具有选择性。
外膜
内膜
核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道,是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。
双向性:参与蛋白质的入核运输,RNA等的出核运输。
穿过0层膜。
注意:DNA不能通过核孔出细胞。
代谢旺盛的细胞中,核孔数量较多
细胞核结构模式图
核仁
③核仁
形态:
球形或椭球形
功能:
是rRNA(核糖体RNA)合成、加工和核糖体装配的重要场所。
在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建。
核仁
rRNA
蛋白质
核糖体
蛋白质
细胞代谢
主要承担者
合成
构成
合成
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系:
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大
染色质
细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。
主要成分:
由DNA和蛋白质紧密结合形成。
④染色质
功能:
遗传物质的主要载体。
甲紫,醋酸洋红,改良的苯酚品红
DNA
蛋白质
染色质
染色体
细胞核结构模式图
染色质和染色体是同种物质
在细胞不同时期的两种存在状态。
染色质
染色体
高度螺旋、缩短变粗
解螺旋
间期、末期
前、中、后期
丝状
杆状或柱状
有利于DNA复制、转录
有利于移动和平均分配
遗传信息的主要载体:
DNA
三、细胞是一个统一的整体
1.特点
①细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧。
①各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
2.地位
细胞既是生物体结构的基本单位,
也是生物体代谢和遗传的基本单位。
55
理解细胞的整体性
①细胞核与细胞质通过 可以相互沟通;
核孔
②核膜与 、细胞膜等相互连接构成了细胞
完整的“生物膜系统”。
内质网膜
细胞各部分结构和功能虽不同,但它们是 、
、 地共同完成各项生命活动。
相互联系
分工合作
协调一致
细胞核是遗传物质 和 的场所,是细胞代谢和遗传的 。因此,细胞的整个生命活动主要是由 调控和决定的,使细胞形成一个整体调控系统。
控制中心
储存
复制
DNA
结构上
功能上
调控上
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 。
实物或图片
文字或符号
数学形式
(如:光合作用和呼吸作用、
血糖平衡、
体温调节图解等)
(如:J”形曲线、“S”形曲线,公式、表格等)
(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)
注意:照片不是物理模型
四、模型构建
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和概括性描述。
细胞核
核膜
核仁
细胞核是遗传信息库
染色质(体)
DNA
遗传信息
细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心
细胞质基质是
细胞代谢的中心
核孔
包括
有
分开
联系
含有
储存
因此
因此
网络构建
1.(2024·山东·高考真题)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
核糖体没有膜结构,不是通过囊泡从核糖体向内质网转移
蛋白P被排出细胞的过程为胞吐,依赖细胞膜的流动性
由题意,碱性会导致蛋白P空间结构改变,提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为酸性
病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,即受体结构改变后即不能识别,能体现受体识别的专一性
B
【课堂随练】
2.(2023·江苏·高考真题)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
分析图片,可知①是染色质,是由DNA 和蛋白质组成的,只存在于植物细胞的细胞核中,
分析图片,②是细胞膜,主要由磷脂双分子层构成,核膜和细胞器膜的基本结构和细胞膜相似,但各种膜上的蛋白质等成分有差异,功能也各不相同
③是细胞壁,主要成分是纤维素和果胶,其中纤维素是多糖,此外细胞壁含多种蛋白质
部分植物细胞并没有细胞核,即并不具有①染色质,也可以成活,例如植物的筛管细胞
D
【课堂随练】
3.(2022·河北·高考真题)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
在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中,此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流
载体蛋白具有专一性,所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输
膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的,或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层
细胞膜上多种蛋白质与糖类结合,形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系,参与细胞间的信息交流
C
【课堂随练】
4.(2021·浙江·高考真题) 质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转运过程与膜蛋白无关
D.有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号
具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧,故脂双层是不完全对称的
脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部,而非镶嵌或贯穿在膜中,且由于胆固醇是“刚性的”,会限制膜的流动性
物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散,其中易化扩散需要载体蛋白,即与膜蛋白有关
有些膜蛋白起着细胞标志物的作用,能识别并接受来自细胞内外的化学信号
D
【课堂随练】
5.(2020天津,8,4分)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( )
上图所示过程可发生
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
分裂期无细胞核
蛋白质的合成场所必须是核糖体
【课堂随练】
核DNA
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