第二单元细胞的结构和物质的输入和输出第5讲细胞膜和细胞核课件新人教版

对照原则和荧光标记技术
考点 1
考点 1 细胞膜的成分、结构和功能
1．细胞膜的制备
(1) (2)材料：人或其他哺乳动物的 成熟红细胞 。 (3)选材原因 ①无 细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜。 ②无 细胞壁，细胞易吸水涨破。
2．细胞膜的成分和功能 (1)细胞膜的成分
①成分脂质约50%磷 胆脂 固醇主动 要物细胞膜具有 蛋白质约40%：与细胞膜功能密切相关 糖类2%～10%
观察下列图示，写出三个图的信息交流类型，请思考：
(1)图Ⅰ～Ⅲ分别通过何种方式实现信息交流？ (2)效应 T 细胞识别靶细胞、淋巴因子对 B 细胞的调节，分别 属于哪种方式？植物微管束之间的胞间连丝与上述哪类方式吻 合？
提示：(1)图Ⅰ细胞分泌的化学物质(如激素)通过体液运输传递 信息；图Ⅱ通过细胞膜直接接触(如精子和卵细胞)传递信息；图Ⅲ 通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。
②特点：功能越复杂的细胞膜， 蛋白质 的种类和数量越多。
(2)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 相对稳定。 ②控制 物质进出细胞。 ③进行 细胞间信息交流 。
a．间接交流：细胞分泌的化学物质(如激素)随 血液到达全身 各处，与 靶细胞的细胞膜表面的受体(本质：糖蛋白)结合，将信 息传递给靶细胞。
①可利用有颜色的植物组织，将其 细胞膜控 放入无色溶液中，然后用高温、强 制物质进 酸或强碱处理，观察处理前后溶液 出细胞探 颜色是否发生变化；②将种子切开，
究 放入红墨水中，胚部分不被染红， 而胚乳部分被染红
●考向突破 1 细胞膜的成分、结构 1．(2019·浙江选考)细胞膜的流动镶嵌模型如图所示，①～
(2)细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞 膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚 抗原(CEA)等物质。
(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，二者都 与细胞识别作用有关。
(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链的位置是判断生物 膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧 则为细胞膜内侧。
2．(2020·湖北黄梅模拟)下列叙述中，错误的是( D ) A．生物膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的 B．原核细胞没有生物膜系统，真核细胞具有生物膜系统 C．植物细胞“系统的边界”是细胞膜而不是细胞壁 D．吞噬细胞吞噬病菌体现了细胞膜的功能特点
解析：本题主要考查细胞膜的功能特点及生物膜系统。磷脂是 由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子，是生物膜的主要成分之一， A 正确；生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成，原核生物只 有细胞膜，没有细胞器膜和核膜，故没有生物膜系统，真核细胞具 有细胞膜、细胞器膜和核膜，故具有生物膜系统，B 正确；植物细 胞壁具有全透性，细胞膜具有选择透过性，因此，植物细胞“系统 的边界”是细胞膜而不是细胞壁，C 正确；吞噬细胞吞噬病菌依赖 于细胞膜的流动性，这体现了细胞膜的结构特点，D 错误。
解析：本题主要考查细胞间的信息交流。信息分子起调节作用， 并不直接参与靶器官和靶细胞内的生理过程，A 错误；高等植物细 胞间的信息交流可通过胞间连丝来实现，不一定依赖细胞膜上糖蛋 白的参与，B 错误；胰岛素、性激素可作为信息分子，其中胰岛素 的受体在细胞膜上，而性激素的受体在细胞内，C 错误；精子和卵 细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的，D 正确。
6．(2020·安徽六安模拟)关于细胞间信息交流的叙述，不正确 的是( C )
A．信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性 B．与不同激素分子结合的受体是不同的 C．与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同，也可能不 同 D．细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关
解析：本题主要考查细胞间的信息交流。靶细胞上起识别作用 的物质是糖蛋白，糖蛋白识别信号分子具有专一性，A 正确；细胞 分泌的激素，与靶细胞细胞膜表面的特异性受体结合，将信息传递 给靶细胞，所以与不同激素分子结合的受体是不同的，B 正确，C 错误；细胞膜的功能之一是进行细胞间的信息交流，而细胞间的信 息交流大多与细胞膜的结构和功能有关，D 正确。
A．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．细胞膜具有流动性 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动 速率
解析：本题主要结合荧光标记实验考查细胞膜的结构特性。该 实验过程中并没有发生物质的跨膜运输，所以从荧光恢复的速率无 法推算出物质跨膜运输的速率，A 错误；用某种荧光染料标记该动 物细胞，细胞表面出现荧光斑点，说明荧光染料能与细胞膜上的某 种组成成分结合，B 正确；据题意可知，用激光束照射该细胞表面 的某一区域，该区域的荧光淬灭后会逐渐恢复，说明被荧光标记的 某种化学成分在运动，证明细胞膜具有流动性，C 正确；可以根据 从荧光消失到恢复的时间计算出荧光恢复的速率，同时也可以根据 荧光恢复的速率推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，D 正确。
3．(2020·福建龙岩模拟)下列关于证明脂质是细胞膜组成成分 的实验，不正确的是( D )
A．用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏 B．用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解 C．比较脂溶性物质与非脂溶性物质透过细胞膜的速率 D．欧文顿提取了细胞膜并证明了膜是由脂质组成的
解析：本题主要考查细胞膜的组成成分。磷脂双分子层构成细 胞膜的基本支架，用磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏，A 正确； 磷脂属于脂质，用脂溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解，B 正确；根 据相似相溶的原理，一般脂溶性物质比非脂溶性物质更容易透过细 胞膜，C 正确；19 世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质， 比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出膜 是由脂质组成的，但后人证明细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质， D 错误。
b．直接接触：相邻两个细胞的细胞膜 直接接触，从而传递 信息。例如 精子和卵细胞之间的识别与结合。
c．形成 通道 交流信息：例如高等植物细胞之间通过 胞间连丝相互连接，交流信息。
3．生物膜的结构 (1)生物膜结构的探索历程
(2)生物膜的成基本支架，如图中a
(4)功能特点： 选择透过性 原因：遗传物质决定了载体蛋白 的种类和数量，从而也决定 了生物膜的选择透过性 。 (5)细胞膜的流动性和选择透过性的关系 ①区别：流动性是细胞膜结构 方面的特性，选择透过性体现 了细胞膜生理功能 方面的特性。 ②联系：细胞膜的 流动性是表现其选择透过性的结构基础。 因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才 能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细 胞可能已经死亡了。
归纳提升 细胞膜的成分、结构及功能的关系
细胞膜的主动运输和被动运输对于细胞的生命活动而言是非 常重要的，保证生命活动顺利进行的结构和功能基础分别是膜的 流动性和选择透过性。
●考向突破 2 细胞膜的功能 4．(2020·广西河池月考)下列关于细胞的信息分子以及细胞间
信息交流的叙述，正确的是( D ) A．信息分子可直接参与靶器官和靶细胞内的多种生理过程 B．细胞间信息交流都需要依赖细胞膜上的糖蛋白才能实现 C．胰岛素、性激素可作为信息分子，其受体均在细胞膜上 D．精子和卵细胞之间的识别和结合是通过直接接触实现的
④表示其中的物质。下列叙述正确的是( D )
A．①在细胞膜的内外侧均有分布，与细胞间的识别有关 B．②可自发形成双层结构，与核糖体的形成有关 C．③分布于细胞膜中，能催化细胞膜中发生的生化反应 D．④有脂溶性和水溶性两部分，可控制某些离子出入细胞
解析：本题主要考查细胞膜流动镶嵌模型。①糖蛋白分布在 细胞膜的外侧，与细胞间的识别有关，A 错误；核糖体的形成与 核仁有关，与磷脂分子无关，B 错误；③是胆固醇，分布于细胞 膜中，但不具有催化功能，C 错误；④蛋白质有脂溶性和水溶性 两部分，作为载体时，可控制某些离子出入细胞，D 正确。
2．细胞膜的三大功能
3.细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计
项目
设计思路
①实验：用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被
溶解；脂溶性物质能够优先通过细胞膜；磷脂酶处
理细胞膜，细胞膜被破坏等都可说明细胞膜中含有
组成成 分鉴定
脂质分子。②实验：用蛋白酶处理细胞膜，膜被破 坏；制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定，结果呈 现紫色，则都说明细胞膜中含有蛋白质成分。③实
解析：本题主要考查不同种类的膜蛋白的功能。突触前膜释放 的神经递质可以与突触后膜上的受体特异性结合，A 正确；位于靶 细胞膜上的受体蛋白，只能识别并结合特定的信息分子，如激素、 神经递质等，B 错误；葡萄糖、氨基酸、钾离子等进入细胞需要细 胞膜上载体蛋白的协助，C 正确；位于异体组织细胞膜表面的蛋白 质，进入机体后，作为抗原能引起特异性免疫反应，D 正确。
巧学助记
巧记细胞膜“一、二、三”
4．细胞壁 (1)存在部位：植物细胞的最外层，细胞膜外面。 (2)主要成分：纤维素 和果胶。 (3)主要功能：对植物细胞起保护和支持 作用。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) 1．糖类在细胞膜上以糖脂和糖蛋白的形式存在，且糖蛋白只 分布在膜外侧。( √ ) 2．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( × ) 3．在细胞膜的控制下，环境中的有害物质不能进入细胞。 (× ) 4．磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层。 (× ) 5．细胞膜的结构特点是具有选择透过性。( × ) 6．同一生物个体的细胞膜中蛋白质种类和数目相同。( × )
5．(2020·新疆乌鲁木齐一中质检)生物膜上不同类型的蛋白质 行使不同的功能，下列关于膜蛋白的叙述，错误的是( B )
A．位于突触后膜的受体蛋白，能识别并结合特定神经递质 B．位于靶细胞膜上的受体蛋白，只能识别并结合特定的激 素分子 C．位于细胞膜上的载体蛋白，能够协助一些物质跨膜运输 D．位于异体组织细胞膜表面的蛋白质，能引起特异性免疫 反应