第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)

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2.辨析生命系统信息传递的三个层次
必备知识
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考向1 细胞膜的成分、结构和功能
1.(2019山西太原期末)下列关于生物膜的叙述,错误的是( )
A.在一定条件下,大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生
融合
关闭
在B人.用工胰诱蛋导白的酶条处件理下,生大物鼠膜脾,细将胞改与变兔生造物血膜干的细组胞成的,细通胞透膜性能也够随发之生改
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考向2 与细胞膜有关的实验探究 2.(2019福建龙岩质检)下列关于证明脂质是细胞膜组成成分的实 验,不正确的是( ) A.用磷脂酶处理细胞膜,细胞膜被破坏
关闭
细B胞.用膜脂由溶磷剂脂处、理蛋细白质胞和膜少,细量胞糖膜类被构溶成解,酶具有专一性,用磷脂酶处 理C细.比胞较膜脂会溶破性坏物磷质脂成与分非,脂细溶胞性膜被物破质坏透,过A项细正胞确膜;化的学速物度质具有相 似D相.欧溶文的顿特提点取,脂了质细可胞以膜溶并解证在明脂溶了剂膜中是,由用脂溶质剂组处成理细胞膜,细胞
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探究1 细胞膜的成分和结构分析(科学思维) 下图表示各种细胞膜组成成分的含量,请思考回答下列问题。
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(1)不同细胞的细胞膜成分有何差异?同一细胞的细胞膜成分及 其功能是否会发生变化?
提示:不同细胞细胞膜成分差异主要在于蛋白质的种类与数量, 同一细胞在不同时期,细胞膜的成分含量及其功能均会发生变化。 例如,正常细胞在癌变过程中,细胞膜上会产生甲胎蛋白和癌胚抗 原等物质,癌细胞中糖蛋白会减少,衰老细胞中膜通透性会改变。
细胞内部。
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【解疑释惑】1.细胞膜成分与功能的三个关键点 (1)不同细胞膜成分的种类一般相同,但各组分的含量不同。功能 复杂的膜中,蛋白质的种类和数量多。 (2)细胞膜的成分是可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜成分发生 变化,糖蛋白含量下降,有的产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA) 等物质。 (3)糖类分别与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识 别作用有关。糖蛋白一般分布于细胞膜外侧,据此可判断细胞的内 外侧。
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(1)写出图中物质或结构的名称:① 信号分子 ;
② 受体 ;③ 胞间连丝
。
(2)人体内胰岛素的作用过程、细胞免疫中效应T细胞与靶细胞
间信息交流分别属于上面的哪种方式?
提示:分别属于图A、图B。 (3)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上?
提示:不是,有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在
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(1)将①彻底水解后,主要可得到哪些小分子? 提示:氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。 (2)②的主要功能是什么? 提示:②是核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。 (3)在mRNA、蛋白质、DNA聚合酶、DNA中,能通过核孔进出 的是? 提示:mRNA、蛋白质、DNA聚合酶。 (4)在细胞分裂中,能周期性消失和重建的结构有哪些?
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教材拾遗(必修1第56页拓展题改编)从母牛甲的体细胞中取出细 胞核,注入到母牛乙去核的卵细胞中,融合后的细胞经卵裂形成早 期胚胎,将胚胎植入母牛丙的子宫内。出生小牛的各种性状,大多 像甲,像乙,像丙,还是无法预测?为什么?
提示:出生小牛的绝大部分性状像母牛甲,极少性状像母牛乙,最 不像母牛丙。因为小牛获得的是母牛甲细胞核中的遗传物质,而母 牛乙卵细胞的细胞质为其提供了少量的DNA,母牛丙仅为其提供生 长发育的场所。
提示:②③。 (5)该图能否表示人体成熟的红细胞的细胞核?
提示:不能。人体成熟的红细胞中没有细胞核。
关键能力
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探究2 细胞核的功能实验探究(科学探究) 以动物的受精卵为实验材料进行以下实验,分析有关问题。
(1)实验①和实验③的变量是什么?实验结果说明了什么问题? 提示:有无细胞质,实验结果说明了细胞质对维持细胞正常生命 活动的重要性。
细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的成分 (1)细胞膜的制备
吸水涨破
成熟的红细胞
细胞核
细胞器
(2)细胞膜的成分
糖类
细胞壁
磷脂 种类
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2.细胞膜的流动镶嵌模型 (1)生物膜结构的探索历程(连线)
答案:①—b ②—a ③—d ④—c ⑤—f ⑥—e
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发D生.台了盼结蓝构进和入功活能酵上的母相细互胞联并系将,C细项胞正染确成;活蓝酵色母,体细胞现的了细生胞物膜膜具的有流
动选性择透过性,台盼蓝不能进入活酵母细胞,不能将酵母细胞染成蓝
色,D项错误。
关闭
D
解析 答案
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Байду номын сангаас
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【归纳总结】3种常考的“膜蛋白”及其功能 (1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白——糖 蛋白。 (2)膜载体蛋白:膜用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。 (3)具催化作用的酶:如好氧型细菌其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)。
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正误判断
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 ( ×) (2)细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分。 ( √ ) (3)细胞核是细胞代谢的控制中心,也是细胞代谢的中心。( × ) (4)细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道。
第5讲 细胞膜和细胞核(含生物膜 的流动镶嵌模型)
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考纲考情概览
1.细胞膜系 考 统的结构和
纲 功能(Ⅱ) 要 2.细胞核的 求 结构和功能
(Ⅱ)
近 三 年 考 情
2019 全国 Ⅲ,2;2018 全 国Ⅰ,1;2018 全国
Ⅲ,2;2017 全 国Ⅰ,2
核心素养解读
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提示:由图可推知:①细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质;②不同 细胞膜中蛋白质的含量会有所不同——功能越复杂者膜蛋白含量 相对越高。
必备知识
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探究2 细胞膜的功能分析(科学思维) 如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析回答下列问题。
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实验四 伞藻嫁接 与核移植
细胞核
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结论 变形虫的分裂、生长、再 生、应激性等生命活动是 由 细胞核 控制的
伞藻“帽”的形状是由 细胞核 控制的
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(2)理解细胞的“整体性”
核孔 细胞器膜
分工合作
储存和复制 控制中心 DNA
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膜被溶解,B项正确;细胞膜含有脂质成分,脂溶性物质比非脂溶性物 质更容易透过细胞膜,C项正确;欧文顿用500多种化学物质对植物细 胞的通透性进行实验,发现细胞膜对不同物质的通透性不同,提出膜 是由脂质组成的,但并未将细胞膜从细胞中分离出来,D项错误。
关闭
D
解析 答案
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变融合,A项正确;生物膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成,用胰蛋白
酶膜C处的.胰理组岛生成素,物通合膜透成,性可、也将分随组泌之成过改生程变物中,膜B,项的生正蛋物确白膜;质胰发分岛生子素了水属结解于构,分因和泌此功蛋将能白改上,变其的生合相物成互、 联分系泌过程中,通过囊泡运输,生物膜(内质网膜、高尔基体膜、细胞膜)
(√) (5)所有的真核细胞都有细胞核,且只有一个核。( × ) (6)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失,分裂后期重建。
( ×) (7)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。( √ ) (8)细胞核是遗传物质储存与基因转录的场所。( √ )
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探究1 细胞核的结构和功能分析(科学思维) 据细胞核结构示意图分析下列问题。
科学探究细胞膜功能特性——选择透过性的验证
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1.细胞核的结构
细胞核的结构和功能
核膜
DNA和蛋白质
某种RNA 核孔
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(1)上述结构中,原核细胞不具备的
是 核膜、核孔、核仁、染色质 。
(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构
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(2)实验②和实验③的变量是什么?实验结果说明了什么问题? 提示:有无细胞核,实验结果说明了细胞核对维持细胞正常生命 活动的重要性。 (3)该实验能否证明细胞核的功能?为什么?
提示:不能。实验的观察指标不涉及遗传性状,无法说明细胞核 是细胞遗传的控制中心。该实验证明细胞核和细胞质都不能单独 成活,细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动。
是 核膜和核仁
。
(3)染色质和染色体是 同种物质
在细胞不同时期的两种
存在状态,前者呈细长丝状,后者呈圆柱状或杆状。
染色质
染色体
(间期、末期)
(前期、中期、后期)
2.细胞核的两大功能
(1)是遗传物质储存和复制的主要场所,是 遗传信息库 。
(2)是细胞 代谢和遗传
的控制中心。
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4.细胞壁(植物细胞)
纤维素
支持和保护
教材拾遗(必修1第67页实验)在小鼠细胞和人细胞融合实验中,若 降低温度,细胞完全融合所需要的时间会延长,请分析原因。 提示:温度会影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。
必备知识
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正误判断
(1)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富。( × ) (2)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。( √ ) (3)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。 ( × ) (4)细胞膜的成分是恒定不变的。( × ) (5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。( √ ) (6)细胞膜的流动性与温度没有关系。( × ) (7)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。 ( √ ) (8)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。 ( √ )
3.细胞核功能的实验探究 (1)实验及结论 实验内容 实验方法及结果
实验一
美西螈细
胞核移植
黑色
能
实验二
横缢蝾螈
不能
受精卵
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结论 美西螈皮肤颜色遗传 是由 细胞核 控制的
蝾螈的细胞分裂和分 化是由 细胞核 控制的
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实验内容 实验方法及结果
实验三 变形虫 切割
(2)髓鞘膜的蛋白质种类和数量比其他细胞膜低,请从结构与功能 观角度分析原因。
提示:髓鞘膜功能相对简单。膜的功能越复杂,蛋白质的种类和 数量越多,功能越简单,所含蛋白质的量越少。
必备知识
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(3)破坏膜结构的因素有哪些? 提示:生物膜主要是由脂质、蛋白质和少许糖类组成的,凡能引 起蛋白质变性、脂质溶解的因素均能导致生物膜结构破坏而失去 其控制作用。破坏膜结构的因素有高温、强酸、强碱、过度低温、 脂溶剂、蛋白酶等。 (4)分析该图示能得到哪些结论?(至少2点)
肝脏细胞的核孔数量多,A项错误;肌肉细胞的染色质是细胞核的一种
结构,不在核仁上,核仁与某些RNA的合成及核糖体的形成有关,B项错
(2)流动镶嵌模型 ①模式图
糖蛋白
磷脂双分子层
蛋白质
特点:具有一定的流动性 ②结构特点 原因:组成膜的 磷脂分子 和
蛋白质分子 大都是运动的
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3.细胞膜的功能
将细胞与外界环境分隔开
控
制
物
质
进
信
出
息
细
交
胞吞、胞吐
胞
流
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激素 胞间连丝 精卵结合
必备知识
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关键能力
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考向1 细胞核的结构与功能
1.(2019福建龙岩质检)下列有关人体细胞核结构和功能的叙述,
正确的是( )
A.肝脏细胞的核孔数量比口腔上皮细胞的少
B.肌肉细胞的染色质主要分布在核仁上
C.细胞核是细胞代谢、遗传物质储存和复制的中心
关闭
与D口.小腔肠上上皮皮细细胞胞相的比,核肝膜脏与细内胞质代谢网旺膜盛相,连合有成蛋利白于质物的质数的量运多输,因此