内容正文:
第3章 细胞的基本结构(第1、3节)
课标要求
1.概述细胞都由细胞膜包裹,细胞膜将细胞与外界环境分隔开,能控制物质进出细胞,并进行细胞间的信息交流。
2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
第1节 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开:保障了细胞内部环境的 。
2.控制物质进出细胞
(1)普遍性:营养物质进入细胞、代谢废物和分泌物排出细胞等。
(2)相对性:有害物质进入、 侵入细胞。
3.进行细胞间的信息交流
(1)化学物质传递: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 结合,将信息传递给靶细胞。
(2)直接接触传递:相邻细胞的 接触,信息从一个细胞传递到另一个细胞(精卵结合)。
(3)通道传递:携带信息的物质通过 进入另一个细胞(高等植物的胞间连丝)(提醒:不需要细胞膜上的受体)。
二、对细胞膜结构的探索
1.对细胞膜成分的探索
2.对细胞膜结构的探索
(1)细胞膜成分的组成
(2)对细胞膜结构的探索
时间、人物
实验依据
结论或假说
1959年,罗伯特森
在电镜下看到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构
所有的细胞膜都由 三层结构构成,是静态的结构
1970年
荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验
细胞膜具有
1972年,辛格和尼科尔森
新的观察和实验证据
提出为大多数人所接受的细胞膜的
模型
3.流动镶嵌模型的基本内容
(1)基本内容
(2)细胞膜的结构特点
[教材思考] ①源于必修1 P45“旁栏思考”:虽然细胞膜内部分是疏水的,水分子仍能跨膜运输的原因:一是水分子极小,可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙;二是细胞膜上存在通道蛋白,水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。
②源于必修1 P46“练习与应用·拓展应用”:由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中,能在水中结晶的药物被包在____________中,脂溶性的药物被包在________________之间。由于脂质体是磷脂双分子层构成的,到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合,也可能会以胞吞的方式进入细胞,从而使药物在细胞内发挥作用。
【典例】如图是细胞膜的流动镶嵌模型示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.①是糖被,②是蛋白质,③是磷脂双分子层
B.细胞膜功能的复杂程度主要与②有关
C.细胞膜能控制物质进出,病毒、细菌不能侵入细胞
D.磷脂分子可以侧向移动,蛋白质大多也能运动
第3节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的功能
1.细胞核的分布:除了高等植物______________细胞和哺乳动物________________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
(2)蝾螈受精卵横缢实验
(3)变形虫切割实验
(4)伞藻嫁接与核移植实验
二、细胞核的结构
1.结构
2.细胞核的功能
细胞核是______________,是细胞____________________的控制中心。
[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。
核孔复合体
(1)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。
(2)双功能:①离子和水分子等小分子物质能以被动运输方式通过核孔复合体;②大分子物质通过自身的核定位信号和核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动运输过程,而且核也对大分子物质的进出具有选择性。
(3)双向性:既介导蛋白质等的入核运输,又介导RNA等的出核运输。
3.建构模型
【典例】如图是细胞核结构模式图,①~④表示各种结构。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质、核酸等大分子都可以通过④自由进出细胞核
B.②是核仁,与某种RNA的合成和中心体的形成有关
C.结构③是双层膜,由两层磷脂分子构成
D.物质①在细胞不同时期存在状态可以不同
关于细胞核结构的四点说明
随堂检测
1.细胞作为一个基本的生命系统,其边界是细胞膜。下图为细胞膜的亚显微结构模式图,相关说法正确的是( )
A.③是磷脂双分子层,组成其的分子头部疏水,尾部亲水
B.人—鼠细胞融合实验中,标记人—鼠细胞表面的①,证明了细胞膜的结构特点
C.病毒能够入侵入细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出的能力
D.细胞膜的功能特性与④有关,膜的功能越复杂,④的种类和数量越多
2.如图为细胞内某结构的模式图,下列有关叙述正确的是( )
A.②中储存着细胞中大部分的遗传信息
B.③的主要成分是DNA和蛋白质
C.④在原核细胞中的数量少于真核细胞
D.蛋白质合成旺盛的细胞,②的体积较小
3.图1为细胞膜结构示意图,A、B表示细胞膜的两侧。图2是细胞膜内陷形成的囊状结构即小窝,与细胞的信息传递等相关。请回答下列问题。
(1)细胞膜的主要成分是 和 ,与植物细胞相比,动物细胞中还有的成分是 。图中的结构模型为目前被公认的细胞膜模型,称为
(2)图1中 (填图1中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是 。
(3)胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于靶细胞,加速其对血糖的摄取和利用,从而降低血糖浓度,胰岛素作用于靶细胞,需要与靶细胞膜表面的 结合,才能将信息传递到细胞内。
(4)细胞膜内陷形成囊状的小窝,说明细胞膜具有 。
参考答案
第1节 细胞膜的结构和功能
一、细胞膜的功能
1.相对稳定 2.病毒和病菌 3.(1)受体 (2)细胞膜 (3)通道
【典例】C
【解析】①是糖蛋白,②是蛋白质,③是磷脂双分子层,A正确;细胞膜功能的复杂程度主要与②蛋白质有关,B正确;细胞膜能控制物质进出具有相对性,有害物质病毒、细菌可能进入细胞,C错误;构成细胞膜的磷脂分子可以侧向移动,大多数蛋白质也能运动,D正确。
二、对细胞膜结构的探索
1.脂质 磷脂和胆固醇 磷脂 蛋白质
2.(1)磷脂 胆固醇 种类和数量 糖类 外 糖蛋白 糖脂 糖被
(2)蛋白质—脂质—蛋白质 流动性 流动镶嵌
3.(1)外 表面的识别 细胞间的信息传递 镶 嵌入 贯穿于 (2)流动性 磷脂分子 蛋白质分子 增强
教材思考 ②双分子层 两层磷脂分子
第3节 细胞核的结构和功能
一、细胞核的功能
1.成熟的筛管 成熟的红细胞
2.(1)细胞核 白色 黑色 (2)细胞核 细胞核 无核 有核 自身前后 (3)细胞核 无核 有核 自身前后 (4)假根中其他物质 细胞核
二、细胞核的结构
1.核膜 核仁 核孔 DNA和蛋白质 DNA 同一物质
2.遗传信息库 代谢和遗传3.概括性 物理 概念
【典例】D
【解析】核孔是蛋白质和RNA等生物大分子进出细胞核的通道,核孔也具有选择性,如DNA不能通过核孔,A错误;②是核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关,B错误;
③是核被膜,由双层生物膜构成,生物膜由磷脂双分子层构成其基本骨架,因此结构③有四层磷脂分子,C错误;物质①是染色质,其在细胞的不同时期的存在形式不同,分裂期以染色体形式存在,分裂结束时以染色质的形式存在,D正确。
随堂检测
1.D
【解析】细胞膜的基本支架是③磷脂双分子层,其头部亲水,尾部疏水,A错误;人-鼠细胞融合实验中,利用荧光标记人-鼠表面的是蛋白质,不是①(多糖),证明了细胞膜具有流动性,B错误;病毒能够侵入细胞说明细胞膜的控制作用是相对的,但并不意味着细胞膜失去了控制物质进出的能力,C错误;④为蛋白质,蛋白质在细胞膜功能方面起重要作用,因此功能越复杂,蛋白质种类和数量就越多,D正确。
2.B
【解析】②为核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,细胞中大部分的遗传信息储存在③所示的染色质中,A错误;③为染色质,主要由DNA和蛋白质组成,B正确;④为核孔,原核生物没有膜孔,C错误;蛋白质合成旺盛的细胞中,②核仁的体积较大,D错误。
3.(1)磷脂(或脂质) 蛋白质 胆固醇 流动镶嵌模型
(2) A A侧有糖蛋白,而糖蛋白位于细胞膜的外侧
(3)受体
(4)一定的流动性
【解析】(1)题图分析,图1中,1代表的是磷脂双分子层。2代表的是糖类,3代表的是蛋白质,A侧为细胞膜外侧,B侧为细胞膜内侧。细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质(以磷脂为主),即图中的3和1,与植物细胞相比,动物细胞中还有的成分是胆固醇,即胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分;图中为细胞膜的流动镶嵌结构模型,目前被大家所公认。
(2)图1中A侧是细胞膜的外侧,因为A侧有糖蛋白,而糖蛋白位于细胞膜的外侧。
(3)胰岛素作用于靶细胞的过程中,需要与靶细胞膜表面的受体结合,而后才能将信息传递到细胞内,进而对靶细胞的生命活动做出调控。
(4)细胞膜内陷形成囊状的小窝依赖膜的流动性实现,说明细胞膜具有一定的流动性。
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