内容正文:
第4讲 细胞膜和细胞核
常见考点
考点1 细胞膜的结构和功能
考点2 细胞核的结构和功能
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。
课标要求
本节聚焦P40
细胞膜有哪些主要功能?
流动镶嵌模型的基本内容是什么?
通过对细胞膜结构的探索过程的分析,你对科学的过程方法
有哪些领悟?
自主梳理课本
1.细胞膜的主要成分是什么?
2.细胞膜的流动镶嵌模型是如何提出的?该模型的基本内容包括哪些要点?
3.细胞膜中的磷脂分子具有怎样的结构特点?这种特点与细胞膜的功能有何关联?
4.细胞膜的 “流动” 性体现在哪些方面?哪些因素会影响细胞膜的流动性?
5.细胞膜的 “选择透过性” 具体指什么?这种特性对细胞的生命活动有何重要意义?
6.细胞膜的功能主要有哪些?请举例说明细胞膜在细胞与外界环境进行物质交换、信息交流过程中的作用。
7.细胞间进行信息交流的方式有哪几种?请各举一个实例。
8.植物细胞的细胞壁成分与细胞膜有何不同?细胞壁的功能是什么?
它是否具有选择透过性?
3-1
细胞膜的结构和功能
细胞膜的功能
对细胞膜成分的探索
流动镶嵌模型的基本内容
思维导图
对细胞膜结构的探索
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出
3.进行细胞间的信息交流
细胞膜的功能
知识梳理
1.将细胞与外界环境分隔开
2.控制物质进出
3.进行细胞间的信息交流
营养物质
代谢废物
分泌物
(抗体、激素等)
病菌、病毒
(控制的相对性)
(意义:
考点一 细胞膜的结构和功能
问题:植物细胞的最外层是细胞壁,为什么“系统的边界”是细胞膜,而不是细胞壁?
细胞壁具有全透性(所有物质自由进出),不能将细胞与外界环境分隔开。
保障细胞内部环境相对稳定)
功能特点:选择透过性
考点一 细胞膜的结构和功能
知识点一、细胞膜的功能
【达成学科素养】P22:细胞间的三种信息交流方式,据图分析回答:
(1)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图中的哪种方式?
分别属于图C、图A、图B。
化学物质传递
接触传递
胞间连丝
知识点一、细胞膜的功能
【达成学科素养】P22:细胞间的三种信息交流方式,据图分析回答:
(2)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。
不是,如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时
不需要细胞膜上的受体。
考点一 细胞膜的结构和功能
受体和信号分子的结合具有特异性
知识点一、细胞膜的功能
【达成学科素养】P22:细胞间的三种信息交流方式,据图分析回答:
(3)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?请举例说明。
有些受体位于细胞膜上,而有些受体位于细胞质/核内
(如甲状腺激素受体位于细胞核中)
考点一 细胞膜的结构和功能
考向1 细胞膜的结构和功能
1.(链接人教版必修1 P41图3-2)如图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列叙述错误的是( )
A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.胰岛素发挥作用需依赖细胞膜的功能③
C.功能②可表示细胞需要的营养物可以进入细胞,不需要的物质则一定不能进入细胞
D.功能④可表示某些物质在高等植物相邻细胞间运输
C
(课堂新坐标 P22)
细菌病毒可能入侵细胞
考点1
考点2
课时数智作业
体验真题
知识梳理
脂质
磷脂和胆固醇
磷脂
连续的两层
蛋白质
考点一 细胞膜的结构和功能
知识点二、对细胞膜成分的探索
【教材隐性知识】源于必修1 P42: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________________。
甘油、脂肪酸、磷酸
亲水的
疏水的“尾”部
磷脂的疏水尾部决定了水溶性极性分子或离子难以通过——屏障作用
考点一 细胞膜的结构和功能
知识点二、对细胞膜成分的探索
知识点三、流动镶嵌模型的基本内容
1.流动镶嵌模型的基本内容:
脂双层为基本骨架
磷脂
蛋白质
镶嵌、嵌入、贯穿
细胞膜
糖类(少)
组成成分
内部疏水,屏障
物质运输等
细胞表面
信息传递等
运动
运动
结构特点:流动性
结构
功能特点:选择透过性
影响因素是温度: 一定范围内,温度升高,膜流动性加快
影响因素是
①内因是生物膜(如细胞膜)上载体的种类和数量;
②外因主要是温度、O2、pH等(影响呼吸作用)
考点一 细胞膜的结构和功能
细胞膜
结构
组分
特点
原因
具有流动性
骨架
磷脂、胆固醇(动物)
糖类
蛋白质
磷脂双分子层
实例
知识梳理
种类和数量决定细胞膜功能
识别、信息传递
磷脂分子可以移动、大多数蛋白质也可以移动
人鼠细胞融合实验、变形虫摄食、胞吞、胞吐
细胞膜外侧
问题:细胞膜的成分是一成不变的吗?
癌变的细胞,细胞膜表面糖蛋白减少
考点一 细胞膜的结构和功能
知识点二、对细胞膜成分的探索
1.(必修1 P40“问题探讨”)
鉴别动物细胞是否死亡常用________染液,用它染色时,死细胞会被染成蓝色,而活细胞不会着色。原理是:
教材隐性知识
台盼蓝
细胞膜能控制物质进出细胞
2.(必修1 P45“旁栏思考”)
细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因:
a.水分子极小,可以通过磷脂分子的间隙
b.水分子可以通过细胞膜上的水通道蛋白
1.植物细胞的边界是细胞壁。 ( )
2.在细胞膜的控制下,对细胞有害的物质都不能进入细胞。 ( )
3.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。( )
×
×
×
澄清概念
任何细胞的边界都是细胞膜
细胞膜的控制作用是相对的,细菌、病毒等有可能进入细胞。
脂肪不是生物膜的成分。
4.生物膜是细胞内所有化学反应进行的场所。( )
生物体内的化学反应主要在细胞质基质和细胞器中进行
5.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( )
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
×
×
1.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。
情景分析
水溶性药物—包裹在磷脂双分子层内部(甲)
脂溶性药物—包裹在两层磷脂分子之间(乙)
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在____________(填“甲”或“乙”),两类药物的包裹位置不相同的原因是:
甲处、乙处
1.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。
情景分析
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物,则抗体的作用是
特异性识别癌细胞,从而将药物定向运送到癌细胞
(3)脂质体到达靶细胞后,药物将如何进入细胞内发挥作用?该过程利用了细胞膜______的特点。
流动性
可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞
细胞膜的组成、结构与功能的统一性
[深化拓展]
考点1
考点2
课时数智作业
体验真题
药物如何发挥作用的?口服、肌肉、静脉、皮下给药有什么不同?
以止痛药为例,看看不同药物的释放效率
第4讲 细胞膜和细胞核
常见考点
考点1 细胞膜的结构和功能
考点2 细胞核的结构和功能
自主梳理课本
1.细胞核由哪些结构组成?每个结构的主要功能是什么?
2.核膜有什么特点?它对细胞核与细胞质之间的物质交换有何作用?
3.染色质和染色体之间是什么关系?它们的化学组成是什么?
4.细胞核的功能主要有哪些?为什么说细胞核是细胞的 “控制中心”?
5.细胞核与细胞质之间存在怎样的相互依存关系?请举例说明。
6.没有细胞核的细胞(如哺乳动物成熟的红细胞)能长期存活吗?这体现了细胞核的什么重要性?
7.细胞核中的遗传信息是如何传递和表达的?这一过程与细胞的生命活动有何关联?
3-3
细胞核的结构和功能
细胞核的分布
细胞核的功能及实验探究
思维导图
细胞核结构
考点二 细胞核的结构和功能
知识点一、细胞核的功能及其实验探究
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
考点二 细胞核的结构和功能
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
知识点一、细胞核的功能及其实验探究
知识梳理
考点二 细胞膜的结构和功能
核移植
去核
取核
黑美西螈细胞
白美西螈
黑美西螈
白美西螈细胞
长成
① 结论:美西螈皮肤颜色遗传受 控制。
② 实验严谨吗?
1. 美西螈核移植
缺乏对照组:
细胞核
2.细胞核功能实验探究:
1
2
头发
无核
有核
不能分裂
能分裂
均能分裂
均能发育成胚胎,有快慢
蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制
相互对照(无核与有核对照)、
自身前后对照(对无核者重新挤入核)
2.蝾螈受精卵横缢实验
②实验的对照分析:
① 结论:
知识梳理
考点二 细胞膜的结构和功能
一段时间死亡
恢复正常
死亡
只能消化食物短暂存活
正常活动
① 结论:
② 实验对照分析:
③去核后的变形虫仍能生活一段时间的原因是什么?
3. 变形虫去核及核移植
变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的。
该实验有相互对照和自身对照。
已经合成的蛋白质仍然发挥作用
知识梳理
考点二 细胞膜的结构和功能
细胞核是细胞生命活动的控制中心。
问题:① 切去帽后长出的新帽形状是由伞柄还是由假根决定?
② 这个实验严谨吗?
伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
4. 伞藻嫁接与核移植
结论:生物体形态结构的建成主要与 有关。
知识梳理
考点二 细胞膜的结构和功能
伞柄
伞帽
假根
假根
为了排除假根其他物质,需做核移植实验
细胞核
考点二 细胞核的结构和功能
知识点一、细胞核的功能及其实验探究
实验名称 结论
美西螈核移植实验
蝾螈受精卵横缢实验
变形虫切割实验
伞藻嫁接与核移植实验
美西螈的肤色是由细胞核控制的
细胞核控制着细胞的分裂、分化
细胞核控制细胞的生命活动
生物体的形态结构主要与细胞核有关
遗传
代谢
细胞核是细胞的遗传和代谢的控制中心。
【注】细胞代谢的主要场所是细胞质基质,细胞核是细胞代谢的控制中心
2
写出图中结构以及相应功能:
①a:______________b____________:是______的主要载体。
主要组成成分:______________
特性:易被__________染成深色。
②c____________:与______的合成以及核糖体的形成有关。
③d_____________:实现核质之间频繁的__________和信息交流。
DNA
rRNA
物质交换
DNA和蛋白质
碱性染料
核膜(双层膜)
染色质
核仁
核孔
考点二 细胞核的结构和功能
知识点二、细胞核的结构
(蛋白质 进,RNA 出)
强调:DNA不能出入核孔
知识点二、细胞核的结构
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
DNA
蛋白质
染色质
染色体
(1)染色质与染色体的关系:
丝状
杆状或柱状
考点二 细胞核的结构和功能
考点二 细胞核的结构和功能
知识点三、教材中与模型构建有关的知识(常考点)
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:光合作用和血糖平衡、体温调节图解等)
(如:J”、“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
1.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。
2.染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。
3.核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失,分裂后期重建。
×
√
×
澄清概念
4.细胞中核糖体的形成都与核仁有关。
原核细胞中核糖体的形成与核仁无关。
×
核孔是选择性通道
核膜、核仁在前期消失,末期重建
5. 细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心。
×
细胞核并非细胞代谢的中心,细胞代谢的中心是细胞基质
大书P25 核孔结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,是核内外物质转运的通道,结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性,双功能表现在两种运输方式,即被动运输(离子和水分子等小分子物质)与主动运输(大分子物质);双向性表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
情景分析
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔,前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔,这体现了核孔具有_____________(填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号,可推测核孔复合体上存在
。
(1)举例说出通过核孔进入细胞核的蛋白质
解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、组成染色体的蛋白质
选择透过性
特异性受体蛋白
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是:
细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔多,核仁大
情景分析
1.(链接人教版必修1 P56正文、图3-10)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。下列有关细胞核结构和功能的叙述,正确的是( )
A.美西螈核移植实验说明细胞核是细胞代谢的控制中心
B.细胞代谢离不开酶,细胞中大部分酶在细胞核中合成
C.叶肉细胞在连续分裂时,细胞核解体,染色质螺旋成染色体
D.核膜与内质网膜在结构上直接相连,均可附着核糖体
(课堂新坐标 P24)
考向 1 细胞核的结构和功能
细胞核是细胞遗传的控制中心
细胞中大部分酶是蛋白质,在细胞质中合成
叶肉细胞是高度分化的细胞,不分裂
D
2.(链接人教版必修1 P54-55思考·讨论)科学家已知伞藻的细胞核位于假根中,他们假设伞藻的伞帽形态主要由细胞核控制,并用伞形帽和菊花形帽两种伞藻进行了一个嫁接实验,如图表示其中的一组。对此实验的有关分析错误的是( )
A.伞柄和假根中都有细胞质,但细胞质中没有遗传物质DNA
B.本实验中的另一组应该将甲的伞柄移植到乙的假根上
C.由本实验可以推测伞帽的形态可能与假根有关
D.若要进一步验证细胞核的功能,还应进行核移植实验
(课堂新坐标 P24)
伞柄和假根中都有细胞质,细胞质中有少量的遗传物质DNA
A
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