内容正文:
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第④
课时
细胞膜和细胞核
1概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间
的信息交流。2阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
知识自主梳理
细胞膜的结构与功能
1.细胞膜的功能
(1)功能
将细胞与
外界环境
意义保障回细胞内部环境的相对稳定
分隔开
细
方式被动运输、☑主动运输和胞吞、
控制物
胞吐
质进出
普遍性:营养物质、
代谢废物、
的
细胞
特点
分泌物等
能
L☒相对性:病毒、病菌
化学物质传递(如四激素、递质)
进行细胞
接触传递(如固精卵结合、细胞毒
间的信息
交流
性T细胞与粑细胞接触)
通道传递(如©高等植物细胞之间
胞间连丝)
特别提醒
1.不是所有信号分子的受体都在细胞膜上,有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受
体在细胞内部。
2.不是所有信号分子传递都需要受体,如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接进行信息
交流。
(2)细胞膜的功能是由它的supl(07)成分和supl(O8)结构决定的。
(3)功能特点
1
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内容。选择透过性
原代,遗传特性决定圆转运蛋白种类、数量
决定选择透过性
实例
植物对离子的选择性吸收、神经细胞对
K的吸收和对Na的排出
影响
因素
①内因:细胞膜上四蛋白质的种类和数量:
②外因:温度、pH、0,等
2.细胞膜的成分
(1)细胞膜成分的探索(连线)
实验方法或现象
实验结论
欧文顿:溶于脂质的物质,
组成细胞膜的脂质
容易穿过细胞膜;不溶于脂
有磷脂和胆固醇,
质的物质,不容易穿过细胞
其中磷脂含量最多
膜
2利用哺乳动物的红细胞,通
过一定的方法制备出纯净的
.推测细胞膜的主要
细胞膜,进行化学分析
组成成分中有脂质
③戈特和格伦德尔:用丙酮从
c推测细胞膜除含脂
人的红细胞中提取脂质,在
质分子外,可能还
空气一水界面上铺展成单分
附有蛋白质
子层,测得单层分子的面积
恰为红细胞表面积的2倍
④丹尼利和戴维森:细胞的表d推斯细胞膜中的磷
面张力明显低于油一水界面
脂分子必然排列为
的表面张力
连续的两层
答案:①b②-a③一d④c
(2)细胞膜的成分
脂质:主要是国磷脂,动物细胞膜
主要
还有☒胆固醇
蛋白质:在细胞膜行使功能方面起
重要作用,功能越复杂的细胞膜,
蛋白质的圆种类和数量越多
一少量一☑糖类:与蛋白质结合形成糙蛋
白,或与脂质结合形成糖脂
3.细胞膜的结构
(1)细胞膜结构的探索
2
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罗伯特森实验
细胞膜都是由固蛋白质一脂质
蛋白质三层结构构成的静态结构
人鼠细胞融合实验
细胞膜具有囵流动性
辛格、尼科尔森
提出☑流动镶嵌模型
(2)流动镶嵌模型
糖被1
糖蛋白
欢磷脂双
一分子层
蛋白质
①流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由sup1(I8)磷脂分子和sup1(19)蛋白质分子构成的。1
supl(20)磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的supl(21)疏水端,supl(22)水
溶性分子或supl(23)离子不能自由通过,因此具有supl(24)屏墮作用。supl(25)蛋白质分子
以不同方式supl(26镶嵌在磷脂双分子层中:有的supl(27)镶在磷脂双分子层表面,有的部
分或全部都sup1(28)嵌入磷脂双分子层中,有的supl(29)贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白
质分子在supl(30)物质运输等方面具有重要作用。
②细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成sup1(31)糖蛋白,或与脂质结合
形成supl(32)糖脂,这些糖类分子叫作supl(33)糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要功能
,如与细胞表面的sup1(34)识别、细胞间的sup1(35)信息传递等功能有密切关系。
(3)结构特点
内容
罗一定的流动性
原因构成生物膜的磷脂分子可以团侧向自由移动,
图蛋白质分子大多也是可以运动的
实例
变形虫的变形运动、细胞融合,胞吞、胞吐等
影响主要受图温度影响,在适当的温度范围内,随
因
外界温度升高,膜的流动性@增强,但温度超
出一定范围。则导致膜的结构细被破坏
二细胞核
1.细胞核的分布:除了高等植物supl(O1)成熟的筛管细胞和哺乳动物supl(O2)成熟的红细
3
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胞等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
2.细胞核功能的实验探究
(1)黑白美西螈核移植实验
实验
黑色美西短⊙取核。、楼移植⊙发直展色
胚胎细胞
过程
白色美西螈
核●
重组细胞美西期
卵细胞
⊙
实验
结论
☒美西歟皮肤颜色遗传受细胞核控制
实验
该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细
分析
胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞
进行培养作为对照,增强实验的说服力
(2)蝾螈受精卵横缢实验
实验
做厂有核一分裂发育正常胚胎
一半
过程
精
卵
无核一不分裂挤人
骚
细胞核
分裂发育正常
胚胎
实验
结论
网蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
实验
该实验既有相互对照(无核与有核对照),
分析
又有自身前后对照(对无核细胞重新挤入核)
(3)变形虫切割实验
核
生长、分去生命移生命
一半裂、摄食、核
有核对刺激有
活动益活动
实验
变
丧失
恢复
反应
过程
虫
一半
不能摄食、不生长、不分裂
无核对刺激无反应
实验
固变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的反
结论
应等生命活动受细胞核控制
实验
该实验既有相互对照(无核与有核对照),
分析
又有白身前后对照(去核、进行核移植)
(4)伞藻嫁接与核移植实验
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A.伞藻嫁接实验过程
伞形帽-
菊花形帽
伞柄
伞柄
细胞胸
细胞核、
假根
假根
实验
过程
.伞藻核移植实验过程
菊花形一核
帽伞藻
移植发育为菊花
伞形帽去掉帽和核
形帽伞藻
伞藻
后的部分
实验
结论
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
伞藻核移植实验可排除☑假根中其他物质
实验
分析
的作用,从而证明风细胞核控制伞藻“帽
的形状
3.细胞核的功能
是遗传物质储存和复制的主要场所,是\x(s\u即l(O9
\s\up1(10
4.细胞核的结构
回核膜:双层膜,把核内物质与细胞
质分开
主要组成成分:☑DNA和蛋白质
染
☒DNA是遗传信息的我体
色
质
特性:易被☑碱性染料染成深色
与染色体的关系:固同一物质在
不同时期的两种存在状态
核仁二:与囵某种RNA的合成以及核糖体
的形成有关
☑核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信
息交流
特别提醒
1.核膜
()双层膜:外膜与内质网相连,且有核糖体附着。
(2)附着大量酶,利于多种化学反应的进行。
2.核孔
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(I)核孔是大分子物质出入细胞核的通道,对物质的进出具有选择性,如mRNA、蛋白质(解
旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶)可以通过,但DNA不能通过.
(②)小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的,通过核膜不通过核孔。RNA和蛋白
质出入细胞核穿过0层膜。
(3)核膜和核孔都具有选择透过性。
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,核孔数
多,核仁较大。原核细胞无核仁,其核糖体形成与核仁无关。
4.凡是不含细胞核的真核细胞,既不能生长色不能分裂,如哺乳动物和人的成熟红细胞、植
物的筛管细胞等;人工去核的细胞一般也不能存活太久。
5.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,人的骨骼肌细胞中细胞核
多达数百个。
三模型建构
1.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描述。
2.类型:sup1(01)物理模型、概念模型、数学模型等。
易错判断】
1.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。(×)
2.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的。(×)
3.细胞膜是细胞的一道屏障,只有细胞需要的物质才能进入,而对细胞有害的物质则不能进
入。(×)
4.向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个空洞。(×)
5.控制细胞器进行物质合成、能量转化等的指令,主要通过核孔从细胞核传递到细胞质。(√
)
6。细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关。(√)
7.所有真核细胞都有一个细胞核。(×)
8.细胞核是细胞的代谢中心。(×)
9.伞藻嫁接与伞藻核移植实验结果说明细胞的分裂和分化是由细胞核控制的。(×)
10.大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关。(×)
11.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。(X)
12.核孔是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的唯一通道。(×)
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经典考题训练
考向一围绕细胞膜的物质组成,考查理解能力
[例】分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡,称为脂质体。如图是
种能定向运送药物的“隐形脂质体”。据图分析错误的是()
抗体
聚乙二醇保护层
药物A
药物B
A.脂质体的“膜”与细胞膜均以磷脂双分子层为基本支架
B.图中脂质体所运找的药物B为水溶性药物
C.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
D,由于脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,故能避免被白细胞识别和清除
答案:B
解析:脂质体的“膜”结构与细胞膜相似,两者均以磷脂双分子层为基本支架,A正确:磷
脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,图中药物A位于脂质体内部,接近磷脂分子的
头部,为水溶性药物,药物B位于磷脂双分子层中,接近磷脂分子的尾部,为脂溶性药物,
B错误;脂质体膜上的抗体能够特异性地识别癌细胞,将药物定向运送到癌细胞,从而杀死
癌细胞,C正确;糖蛋白与细胞表面的识别有关,“隐形脂质体”在运送药物的过程中,能避
免被白细胞识别和清除,原因可能是脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白,D正确。
[例2](不定项)脂蛋白是一种富含胆固醇的特殊大分子,表面由胆固醇及磷脂包裹,嵌有亲
水性载脂蛋白,可以进入并沉积在血管壁上促进动脉粥样便化。如图是脂蛋白的结构模式图。
下列相关叙述错误的是()
A,位于脂蛋白核心的a是水分子,在细胞中有结合水和自由水两种存在形式
B.b表示蛋白质,基本组成单位是氨基酸,脂蛋白与苏丹Ⅲ结合形成橘黄色颗粒
C.©表示磷脂分子,由甘油、脂肪酸和磷酸等组成,在空气一水界面铺展成单分子层
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D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,由于氢含量比糖高是细胞内良好的储能物质
答案:ABD
解析:由脂蛋白的结构模式图可知,脂蛋白表面的磷脂分子疏水性尾部都向内,亲水性头部
都向外,所以位于脂蛋白核心的a是脂质,A错误:b表示蛋白质,基本组成单位是氨基酸,
脂肪与苏丹Ⅲ结合形成橘黄色颗粒,蛋白质不能用苏丹Ⅲ染色,B错误:©表示磷脂分子,
由甘油、脂肪酸和磷酸及其衍生物等组成,磷脂的“头部”是亲水的,“尾部”是疏水的,在
空气一水界面上头部向下,尾部在空气中,铺成单分子层,C正确:胆固醇是构成动物细胞
膜的重要成分,不是细胞内良好的储能物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,D错误。
考向二围绕细胞膜的结构和功能,考查结构与功能观
「例3引(2024湖南,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
答案:A
解析:饱和脂肪酸的熔点较高,容易凝固,不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,耐极端
低温细菌的膜脂富含不饱和脂肪酸,A错误:胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,其可以
影响动物细胞膜的流动性,B正确:细胞膜的外表面有糖类分子,其与蛋白质分子结合形成
糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,糖被与细胞表面的识别、细胞间
的信息传递等功能密切相关,C正确。
考向三围绕细胞核的结构与功能,考查理解能力与结构与功能观
[例4]核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合物PC)。施一公团队解析
了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附
着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述正确的是()
A.附着PC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系
B.NP℃保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子的自由进出
C.非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料
D.一般情况下真核细胞中NPC数量与细胞代谢强度呈负相关
答案:A
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解析:核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确:NPC是蛋白质、RNA等大分
子进出细胞核的通道,而DNA不能通过,其控制物质的进出具有选择性,B错误:核孔复
合物QNPC)是核孔组成成分,核孔具有选择性,RNA、蛋白质通过核孔出入,而小分子通过
核膜进出细胞核,所以核孔不能为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料(氨基酸),C
错误:一般情况下,代谢越旺盛,核孔数量就越多,NPC数量也越多,所以一般情况下真核
细胞中NPC数量与细胞代谢强度呈正相关,D错误。
[例5](2020天津等级考)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下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(
核仁外DNA餐
核孔
核糖体小亚基
DNA
RNA前休
·
核糖体蛋白
核糖体大亚基
A.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DNA中
C.核仁是合成RNA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
答案:D
解析:有丝分裂中核膜、核仁已经在前期解体,题图所示过程不可能发生在有丝分裂中期,
A错误:DNA上的信息主要与核糖体合成有关,细胞的遗传信息的主要储存载体是染色质,
B错误;从图中看出核仁是合成RNA的场所,而核糖体蛋白的合成场所在核糖体,C错误;
从图中看出,细胞核装配好核糖体亚基后从核孔中运出,D正确。
考向四围绕细胞核功能的实验,考查科学探究
[例6](不定项)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞帽、伞柄和假根三部分构成
,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图1、2所
示)。下列相关叙述错误的是(
图1伞藻嫁接实验
图2伞溪核移植实照
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A.
图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止
B.图2中的③与图1中①的帽形不同,是伞形相
C.图1中①②的帽形因嫁接而改变
D.题述实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
答案:BC
解析:细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心,图1中①②的帽形(由细胞核控制)不会因嫁接
而改变,C错误。
课时作业
题
2
7
10
11
12
13
14
号
难
★
★
★
★
★
★
★
★
★
度
★
细
细胞
细
细
生
人
胞
细
细
鼠
细
细胞膜
生物膜
生物膜
胞
核
核
模
膜
核
物膜
胞
细
胞
具
的
的
的
的
的
胞膜的
对
膜
胞
膜
成
类
结
上
结
结
的
结
结
的
融
型
功
合
能
的结构
构
的脂
分的
流
构
构
构
构
结构
实
与功
类
探
与
与
能
区分
功
功
与功
与功
与功
验
动性实
能
能
能
能
能
能
验
单项选择题
1如图是细胞间信息交流的方式,
有关叙述错误的是(
内分细胞
10