2027届四川省高三一轮复习生物课件：4.1.1细胞膜和细胞核

该高中生物学高考复习课件聚焦“细胞膜与细胞核”核心考点，依据高考评价体系梳理细胞膜功能、成分、结构及细胞核功能、结构等考查维度，通过实验案例（如欧文顿实验、美西螈核移植实验）分析考点权重，归纳选择、实验分析等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“实验溯源+真题精析+素养提升”策略，如结合2024安徽卷信号分子题解析细胞间信息交流机制（科学思维），通过戈特和格伦德尔实验推导磷脂双分子层结构（生命观念），特设易错点（如核孔选择性、染色质与染色体区别），帮助学生掌握实验分析技巧，教师可据此精准复习，提升备考效率。

第4讲 人教版 高中生物一轮复习 1 细胞的基本结构 细胞膜（质膜） 细胞质基质 细胞器 细胞壁 ——细胞的边界 ——细胞的控制中心 ——细胞的代谢中心 基本结构 细胞核（真核细胞） 细胞质 ——植物、原核生物(除支原体)、真菌 动物细胞模式图 植物细胞模式图 大肠杆菌模式图 细胞壁有全透性，无法给细胞制造一个稳定的内部环境，不能作为细胞的边界。 从细胞壁的功能上理解，由于细胞壁无生命活性，是全透性的，对物质没有选择性，故细胞壁不是系统的边界，而细胞膜具有选择透过性，才是系统的边界。 2 一、细胞膜 1.细胞膜的功能 高温高压、天空放电、火山爆发 膜的出现将生命物质与外界环境分隔开 膜使细胞成为一个相对独立的系统 细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定 ①将细胞与外界环境分隔开 一、细胞膜 1.细胞膜的功能 鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死细胞 ，而活细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。 死 细 胞 活 细 胞 被染成蓝色 ②控制物质进出 细胞膜的功能特点：选择透过性 但控制作用是相对的 如：激素、神经递质、 细胞因子 ④细胞毒性T细胞与靶细胞 ①精子与卵细胞 ②APC与辅助性T细胞 ③辅助性T细胞与B细胞 植物特有的信息交流方式 一、细胞膜 1.细胞膜的功能 ③细胞间的信息交流 间接交流 间接交流 通道交流 受体不一定在膜上 蛋白质类（大分子）激素受体在 靶细胞的细胞膜上 甲状腺激素（小分子）和固醇类激素受体在 细胞质或细胞核中 补充细胞膜的其他功能： 附着酶+ 能量转化 好氧细菌的细胞膜 酶 1 酶 2 ：有氧呼吸第三阶段 好氧细菌无线粒体，如何进行有氧呼吸？ 一、细胞膜 1.细胞膜的功能 6 阅读教材第40~46页 在探索细胞膜成分时，有哪些科学家分别做了什么研究？得出什么结论？ 组成细胞膜的成分有哪些？细胞膜的功能复杂度与哪一种成分有关？ 细胞膜结构的探索经历了哪些过程？ “流动镶嵌模型”的基本内容是什么？ 什么叫糖被？有什么功能？ 细胞膜有哪些功能？细胞膜的哪些结构决定了这些功能？ 实验过程与结果 实验结论或推测 推测：细胞膜由脂质组成 结论：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多 推测：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层 推测：细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质 2.细胞膜的成分 欧文顿发现溶于脂质的物质容易通过细胞膜，不容易脂质的物质，不容易通过细胞膜。 科学家利用哺乳动物的红细胞制备出纯净的细胞膜，进行化学分析。 戈特和格伦德尔用丙酮从人的红细胞提取脂质, 在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。 丹尼利和戴维森研究了细胞的表面张力,发现细胞的表面张力明显低于油-水界面的表面张力。（人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低） 一、细胞膜 只有细胞膜，且容易操作 8 糖类 脂质 蛋白质 磷脂 胆固醇 （动物细胞膜） （约占50%） （约占40%） （约占2%~10%） 细胞膜的功能越复杂， 的种类和数量越多 调节膜的流动性，保持膜的稳定性 低温增加流动性 高温限制流动性 2.细胞膜的成分 一、细胞膜 蛋白质 实验过程与结果 实验结论 1959年罗伯特森在电镜看到细胞膜 暗-亮-暗三层结构（已知当电子束照射大分子，散射度高，黑暗） 科学家将人鼠细胞融合，并用不同颜色的荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,观察荧光分布 （可以如何做呢？） 推测：所有的细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层构成。认为细胞膜是静态的统一结构。 结论：细胞膜具有流动性　 一、细胞膜 1972年，辛格和尼克尔森总结前人的研究成果，并且在新的观察和实验证据的基础上，提出了新的细胞膜模型———流动镶嵌模型，为多数人所接受。 细胞膜流动性的原因？ (细胞膜的结构特点) 3.细胞膜的结构 磷脂分子可以侧向自由,大部分蛋白质也能运动 一、细胞膜 ①细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。 ②磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。 ③蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输、信息传递等方面具有重要作用。 3.细胞膜的结构 既然膜内是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？ ①水分子是小分子，容易通过 ②水更多的是通过水通道蛋白 11 细胞膜的外表面的糖类分子是糖被，可以依据糖被的位置判断细胞的内外，识别、细胞间的信息传递、保护和润滑的作用 一、细胞膜 3.细胞膜的结构 什么叫糖被？有什么功能？ 脂双层为基本骨架 脂质 蛋白质 镶嵌、嵌入、贯穿 细胞膜 糖类(少) 成分 内部疏水，屏障 信息交流、物质运输等 构成糖被 信息传递、保护润滑等 1.将细胞与外界环境分隔开 结构 功能 2.控制物质进出细胞 (选择透过性) 3.进行细胞间的信息交流 细胞膜有哪些功能？细胞膜的哪些结构决定了这些功能？ 一、细胞膜 这两节课我们已经把细胞膜的功能、成分和结构搞清楚了，我们一起来回顾一下 首先细胞膜是由哪些物质组成？ （磷脂、蛋白质、糖类） 磷脂是细胞膜的基本支架，它的内部疏水特性，使得水溶性物质和离子不能通过，细胞膜具有屏障作用 也使得细胞膜具有将细胞与外界环境分开和控制物质进出的功能， 接下来是蛋白质，要记住它是以镶嵌、嵌入和贯穿的形态在磷脂中， 有些贯穿型的蛋白质能够作为转运蛋白，所以它相当于一艘船，控制物质进出 蛋白质可以作为受体，所以能够进行信息传递 有些蛋白质贯穿磷脂中间，所以能将细胞与外界环境分隔开 糖类主要是构成糖被，进行细胞间的信息交流、保护润滑等 此外细胞的的结构特点是流动性，其功能特点是选择透过性 这张图不仅串联了这两节课的所学知识，而且我们看到细胞膜的结构和功能时密不可分的，这一体现了什么观念？ （结构与功能相适应） [课本P46变式]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，研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层并镶嵌上相应的抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”(如图)。目前这种“隐形药物B脂质体”已在癌症治疗中得到应用。 （1）脂质体的“膜”结构与细胞膜均以 _____________ 作为基本支架。 （2）“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________________________________________。脂质体膜上镶嵌的抗体能够 _____________________________，从而将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞。 （3)脂质体既可以用于运载脂溶性药物，也可以用于运载水溶性药物。图中所运载的水溶性药物为 __________(药物A、药物B)。 脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白 特异性识别癌细胞(表面的抗原) 药物A 磷脂双分子层 14 归纳总结 1．四种常考的“膜蛋白”及其功能 (1)信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体蛋白：糖蛋白。 (2)膜转运蛋白：膜上用于协助扩散的通道蛋白、载体蛋白和用于主动运输的载体蛋白。 (3)具有催化作用的酶：如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。 (4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精子和卵细胞间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 2．红细胞微网构建 归纳总结 2．(2024·安徽，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(　　) A．细胞对该信号分子的特异应答，依赖细胞内的相应受体 B．酶联受体是细胞膜上的蛋白质，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 ，A错误；酶联受体位于细胞膜上，其化学本质是蛋白质，能识别相应的信号分子，磷酸化的酶联受体具有催化作用，但图中过程未体现其运输作用，B错误；ATP水解产生ADP和磷酸基团(磷酸分子的一部分)，磷酸基团与应答蛋白(靶蛋白)结合，使其磷酸化而有活性，C错误；细胞分化的实质是基因的选择性表达，故信号分子调控图中应答通路产生活化的应答蛋白，活化的应答蛋白再通过影响基因的表达，最终引起细胞定向分化，D正确。 例题.下列对于生物膜功能特点的叙述错误的是（ ） A.癌细胞转移与细胞膜上糖蛋白减少有关 B.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 C.子叶细胞中包被脂肪颗粒的膜对葡萄糖具有选择透性 D.细胞内的各种生物膜对物质的选择性是相同的 E.血液透析膜模拟了生物膜的功能特点 D 阅读教材第54~55页 所有真核细胞都有一个细胞核吗？ 美西螈的实验用到了哪些生物技术？该实验是否不完善？如何改进？ 蝾螈受精卵横缢实验得出什么结论？有哪些地方有对照? 4.变形虫切割与核移植实验可以得出什么结论？说明细胞质和细胞核有什么关系？ 5.伞藻的嫁接实验中，能否得到细胞核控制伞帽性状的结论？ 二、细胞核 极少数真核细胞无细胞核，如哺乳动物的成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞等 多数细胞只有一个细胞核，但少数细胞具多核，如双小核草履虫、人的骨骼肌细胞等 所有真核细胞都有一个细胞核吗？ 骨骼肌细胞 二、细胞核 草履虫 20 二、细胞核 实验名称 实验结论 美西螈 核移植实验 蝾螈受精卵 横缢实验 变形虫去核 及核移植实验 伞藻嫁接 与核移植实验 细胞核控制美西螈的皮肤颜色（最好增加一组对照实验） 细胞核控制蝾螈细胞的分裂、分化（有相互对照和自身前后对照） 细胞核控制变形虫的各种生命活动（有相互对照和自身前后对照） 1.细胞核的功能 细胞质为细胞核提供必要的养料和能量 细胞核指导细胞质进行各项生命活动 细胞核与细胞质：相互依存 单独的细胞核不能生存的原因是没有营养物质和能量供应。 细胞质为细胞核提供必要的养料和能量 细胞核指导细胞质进行各项生命活动 没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应，很快死亡 去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质，还可以短期生存，耗光后才死亡 二、细胞核 实验名称 实验结论 美西螈 核移植实验 蝾螈受精卵 横缢实验 变形虫去核 及核移植实验 伞藻嫁接 与核移植实验 细胞核控制美西螈的皮肤颜色（最好增加一组对照实验） 细胞核控制蝾螈细胞的分裂、分化（有相互对照和自身前后对照） 细胞核控制变形虫的各种生命活动（有相互对照和自身前后对照，细胞核与细胞质：相互依存） 细胞核控制伞藻的形态结构（核移植实验可以排除假根中其他物质的作用） 细胞核控制着细胞的代谢和遗传 细胞核是控制中心 注意：细胞质是细胞代谢的中心 1.细胞核的功能 单独的细胞核不能生存的原因是没有营养物质和能量供应。 细胞质为细胞核提供必要的养料和能量 细胞核指导细胞质进行各项生命活动 没有细胞质的细胞核缺少养料能量供应，很快死亡 去核的细胞质因为还存在先前由核指导合成的各项物质，还可以短期生存，耗光后才死亡 阅读教材第56页 1.画出细胞核的结构示意图，并标出名称，细胞核的功能和结构之间有何联系？ 2.染色质和染色体是什么关系？这两种不同的状态对于细胞的生命活动有什么意义？ 3.细胞分裂、细胞衰老过程中，细胞核会发生怎样的变化？ 4.举例说出常见的模型类型？ 二、细胞核 核膜 ①双层膜，把核内物质与细胞质分开 ②外膜与内质网相连，附着有核糖体 ③控制分子较小的物质进出 ④不连续 核孔 ①实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；②高度选择性，控制大分子物质进出细胞核,如蛋白质、RNA等物质。 二、细胞核 DNA通常不通过 核孔不是一个空洞， 是由多种蛋白质构成的复杂结构 穿 层膜。 穿 层膜， 层磷脂分子层 0 2 4 2.细胞核的结构 24 核仁 与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 染色质 主要由DNA和蛋白质(组蛋白)组成DNA是遗传信息的载体 二、细胞核 rRNA 蛋白质合成旺盛的细胞，核仁较大 如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等 所有细胞的核糖体形成都与核仁有关吗？ 原核生物没有核仁 2.细胞核的结构 （还有 少量RNA） 25 非分裂期：以染色质的形态存在，有利于DNA中遗传信息的执行与复制。 细胞分裂期：以染色体的形态存在，有利于遗传物质的平均分配，从而将DNA中遗传信息从亲代传递给子代,保证亲子代遗传性状的一致性。 染色体和染色质是什么关系？它们对于细胞的生命活动有什么意义？ 二、细胞核 染色质 （间期、末期） 染色体 （前期、中期、后期） 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染 色 体 染 色 质 染色质容易被龙胆紫溶液或醋酸洋红液这类碱性染料染成深色 细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体；细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。 细胞分裂、细胞衰老过程中，细胞核会发生怎样的变化？ 二、细胞核 3.细胞核的变化 细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢 多种酶活性降低 细胞内色素积累，妨碍细胞内物质的交流和传递 细胞内呼吸速率减慢 细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 细胞核体积增大，核膜内折，染色质收缩，染色加深 细胞分裂、细胞衰老过程中，细胞核会发生怎样的变化？ 二、细胞核 3.细胞核的变化 小结 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 细胞质是细胞代谢的中心 核孔 有 分开 联系 含有 储存 因此 因此 29 ①物理模型 以实物或者图画的形式，直观地表达认识对象的特征模型。 ②数学模型 用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及其内在联系的数学表达式。 ③概念模型 指用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来，将生命现象和活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型，主要由流程图模型和概念图模型两种类型。 模型：是为某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。 照片≠模型 三、模型建构 4．(2023·山东，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DNA的转录 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，A错误；核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B正确；mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻的碱基构成一个密码子，C错误；在有丝分裂过程中，染色质形成染色体，核DNA无法解旋，无法转录，D错误。 7．(2025·武汉部分学校9月调研)核孔(NPC)是介导大分子进出细胞核的唯一通道。核糖体前体的组装起始于核仁，经加工后通过NPC转运至细胞质最终形成成熟的核糖体。下列叙述正确的是(　　) A．核膜是细胞核的边界，其主要作用是将细胞质与外界环境分隔开 B．组成核糖体的蛋白质经NPC入核，与rRNA在核仁组装成核糖体前体 C．物质通过NPC自由进出细胞核，实现核质之间的物质交换和信息交流 D．真核细胞的DNA只存在于细胞核中，故细胞核是遗传和代谢的控制中心 核膜的主要作用是将细胞核与细胞质分隔开，A错误；NPC对大分子物质的运输具有选择性，需消耗能量且依赖特定信号序列，C错误；真核细胞的DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也含少量DNA，细胞核是代谢和遗传的控制中心，D错误。 课堂练习 例1.（多选）下列关于细胞核结构的叙述，正确的有（ ） A.染色质是核内易被碱性染料染成深色的物质 B.染色质和染色体的形态、结构、化学成分都完全相同 C.细胞核具有核膜、核仁、染色质和核孔等结构 D.细胞核是细胞进行各种化学反应的主要场所 例2.（多选）下列关于细胞核功能的叙述，正确的是（ ） A.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录 B.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 C.肌细胞在细胞核中合成mRNA，T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNA D.细胞核是遗传的主要场所，细胞质是代谢的主要场所 E.真核细胞的核膜上有多种酶，有利于各种化学反应顺利进行 F.精子的寿命较卵细胞短，体现了动物细胞核全能性较差 AC ABDE 04 33 $