第5讲细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)05

细胞核的功能实验探究
2．(经典题)细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见
下图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和
无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，结果无核的
一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分
分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入到不能分裂
的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚
1．(2013·天Biblioteka Baidu理综，1)下列过程未体现生物膜信息传递功能
的是
( )。
A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离
B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化
C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取
D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
解析 将洋葱表皮细胞放在较高浓度的蔗糖溶液中因渗
透失水而发生质壁分离，体现生物膜控制物质进出的功
一、细胞膜的成分
脂质
(50%)
胆 固 醇
蛋白质 磷 (40%)
脂
主要是磷脂，还有 糖脂和胆固醇。
种类和数量越多， 功能就越复杂。
糖 脂
蛋白质
糖类
形成糖脂或糖蛋白,
(50%)
与信息交流有关。
考点一 以结构示意图为载体，考查细胞膜的组成、结构和功能 1．细胞膜的组成、结构与功能的关系
(1)不同细胞膜的成分种类相同，但各组分的含量不同， 这与细胞的功能有关，功能复杂的膜中，蛋白质数量多。
能，未体现生物膜信息传递功能，选A。B、C、D中的 抗原、胰岛素、神经递质都是通过细胞膜表面的受体接
受信息而引发相应生理效应的。
答案 A
互动探究 下图是动物体内某组织细胞的细胞膜结构模式图，据你 所掌握的膜结构特点，请确认①～④哪一项正确？
提示 磷脂双分子层中，亲水头部位于膜的内外表面， 糖蛋白的糖基团位于膜的外表面。故②图示正确。
1．(2013·淄博市月考)如图为细胞核
的结构模式图，下列有关叙述不
正确的是
( )。
A．①主要由DNA和蛋白质组成，
在细胞分裂的不同时期呈现不
同的状态
B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所
C．③在细胞周期中发生周期性变化，其主要成分是磷
脂和蛋白质
D．蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要
_分__裂__和__分__化___ 有相互对
是由_细__胞__核__ 照，又有
控制的
自__身__对照
变形虫的分 裂、生长、再 生、应激性是 由_细__胞__核__控 制的
该实验既 有相互对 照，又有 自__身__对照
伞藻 嫁接 与核 移植
伞藻“帽” 的形状是由 细胞核控制 的
伞藻_核__移__植__实验可排 除假根中_其__他__物__质__的 作用，从而证明是细 胞核控制伞藻“帽” 的形状
速率 解析 本实验证明的是细胞膜的结构特点——流动性，同时 也说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合。C中物质的跨膜 运输体现的是细胞膜的功能特性——选择透过性，流动性和 选择透过性两者不是一回事。 答案 C
互动探究 (1)本实验是否需设定适宜温度？ (2)你能否列举2～3个实例说明细胞膜的确是“流动的”而 不是“静止的”？ (3)人、鼠细胞融合实验是用带有不 同荧光染料的抗体标记两种细胞的 膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能 在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合 体。如图是相关实验结果的记录， 据此哪项结论不能成立？ ①温度增加到15 ℃以上，细胞膜流动性增强 ②该实验 证明膜蛋白能够运动 ③温度对膜蛋白的运动有影响 ④图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多
整合归纳
关键语句时时记
1.细胞膜的功能有：①将细胞与外界环境分隔开； ②控制物质进出细胞；③进行细胞间的信息交流。 2.细胞膜的结构特点---一定的流动性。 3.细胞膜的功能特性---选择透过性。 4.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。 5.蛋白质在磷脂双分子层上的分布方式有：镶在外 面、嵌在内部和贯穿双分子层。
细胞膜结构及功能特性实验探究 2．对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程如
下：
①用某种荧光染料标记动物细胞．细胞表面出现荧光斑点。
②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭
(消灭)。
③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即
又出现了斑点。上述实验不能说明的是
( )。
A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 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
胞吞；植物体细胞杂交中原生质体的融合首先需要细胞膜的
融合，以上三项均直接依赖细胞膜的流动性。mRNA 与游
离核糖体结合过程是在核糖体上完成的，没有涉及生物膜。
答案：C
考点2 细胞核的结构、功能及实验探究
1．结构
2．功能是 是遗 细传 胞物 _代__质谢__储和__存遗__和传__复的制控的制主中要心场所，是_遗__传__信__息__库__ 3．细胞核功能的实验探究
消耗能量
解析 由图可知，①是染色质，由蛋白质和DNA构成，染 色质和染色体是同样的物质在细胞分裂不同时期呈现的两种 不同状态；②是核仁，核仁与某种RNA的合成以及核糖体 的形成有关，蛋白质的合成场所是核糖体；③是核膜，在细 胞周期中发生周期性变化(前期消失，末期重现)，构成核膜 的主要成分是磷脂和蛋白质；核孔是大分子物质进出细胞核 的通道，蛋白质和RNA等大分子通过核孔的过程需要消耗 能量。 答案 B
D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液 中脂质的运输
解析 各种膜结构均是由双层磷脂分子构成的，线粒体、叶 绿体是双层膜结构，含四层磷脂分子，细胞膜由单层膜构 成，含两层磷脂分子；衰老细胞的细胞膜通透性发生改变， 使物质的跨膜运输能力降低；膜上的糖蛋白具有信息传递的 作用，但信息传递并不都是将信息分子转移到细胞内发挥作 用，如大分子的信息分子与膜上相应的糖蛋白结合，通过糖 蛋白将信息传到细胞内。 答案 D
[典例1] 下图表示细胞膜功能模式图，据图分析下列说
法不．正确的是
()
A．图中功能①在生命起源过程中具有重要作用 B．功能③表示运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐 C．激素调控生命活动与图中功能④有关 D．植物细胞通过胞间连丝进行相邻的细胞间通讯
[解析] 作为界膜的细胞膜不仅使生命进化到细胞的形 式，也保证了细胞生命的正常进行，在进化中具重要作用；激 素调控是细胞间信息交流的重要方式，与细胞膜上受体④有 关；植物细胞可通过胞间连丝进行细胞通讯；图中③只表示了 通过载体蛋白的跨膜运输，没有表示胞吞和胞吐作用。
(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，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。
[对 点 强 化]
如图是生物膜的结构模型，下列关于生物膜结构及功能的叙
述正确的是
( )。
A．线粒体、叶绿体膜是由双层磷脂分子构成的，细胞膜是 由单层磷脂分子构成的
B．衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，使物质的跨膜运输 能力增强
C．膜上的糖蛋白具有信息传递的作用，能够将信息分子转 移到细胞内发挥作用
第1讲 细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
2015备考·最新考纲 1．细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。 2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。 3.实验：通过模拟实验探究膜的透性。
2．流动镶嵌模型(识图领悟)
3．细胞膜的成分
特别提醒 糖蛋白的位置只位于细胞膜的外侧，细胞器 膜和细胞膜内侧不存在，可用于确定细胞膜膜内外位 置。
胎。下列叙述中，不正确的是
( )。
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关 B．实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组 C．实验②中，a部分的操作与实验①中的a部分形成对照 D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关 解析 整个实验并没有涉及细胞的寿命，故D错误。有核或 植入核的部分能分裂、分化，无核的部分则停止分裂，说明 细胞核与细胞的分裂、分化有关。a部分相当于去核和重新 植入核，是实验组。实验②中，a部分植入核，与实验①中 的无核形成对照。 答案 D
(6)核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。 (7)并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛 管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等没有细胞核。 (8)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺 盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。
易错点1 离子要通过细胞膜都必须进行主动运输 点拨 实际上“通过细胞膜上的通道蛋白协助进行的运输 就是被动运输。如静息电位状态下神经纤维膜上“Na＋通 道”关闭，“K＋通道”打开，部分K＋外流(由细胞内K＋高 浓度向细胞外K＋低浓度运输)，造成膜外正电位，膜内负 电位；相反，神经受刺激动作电位的形成则是“Na＋通道” 打开，Na＋快速内流(被动运输)的结果。
提示 (1)膜的流动性受温度影响，因此本实验应设定适宜 的温度。 (2)胞吞和胞吐、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白和神经递 质的合成与分泌等均表明膜具有流动性。 (3)嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结 果，温度增加到15 ℃以上时，形成嵌合体的比例明显增 大，说明温度对膜蛋白的运动有影响。温度升高，膜蛋白相 对运动加剧，表明细胞膜流动性增强。根据图示数据只能说 明：温度增加到15 ℃以上，温度越高，形成的嵌合体越 多。故④不成立。
4．功能分析
5．细胞膜的结构特点、功能特性及相互关系 流动性和选择透过性的关系 (1)区别：流动性是生物膜的_结__构__特__点__，选择透过性是生 物膜的_功__能__特__性__ 。 (2)联系： _流__动__性__是_选__择__透__过__性__的基础，膜只有具有 _流__动__性__，才能实现_选__择__透__过__性__。 流动性原理——构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数 是_运__动__的__；选择透过性原理——膜上载体蛋白的__种__类__ _和__数__量__ 。 流动性的实例：细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬细 菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、温度改变时膜的厚度 改变、动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等。
[答案] B
1．(2014·梓潼模拟)下列关于细胞膜的流动性和选择透过性的
叙述不．正确的是
()
A．流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子
大多是流动的
B．选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子
具有特异性
C．细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性
D．钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了细胞膜的
选择透过性
解析：细胞膜选择透过性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特
异性，而磷脂分子没有特异性。
答案：B
2．(2010·全国卷Ⅰ)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性
就能完成的是
()
A．胰岛B细胞分泌胰岛素
B．吞噬细胞对抗原的摄取
C．mRNA与游离核糖体的结合
D．植物体细胞杂交中原生质体融合 解析：胰岛素的分泌方式是胞吐；吞噬细胞对抗原的摄取是
归纳提升 (1)凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物 和人的成熟红细胞以及植物的筛管细胞；人工去核的细 胞，一般也不能存活太久。 (2)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中 心，因为细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 (3)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性消失和重建。 (4)核孔、核膜均具有选择透过性。 (5)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质 分布在染色体(染色质)上。
互动探究 研究表明，细胞核的核孔数目多少及核仁大小均与细胞 代谢旺盛程度有关，据此，请推测下列①～⑤细胞中哪 种细胞核孔数量最少？ ①胰岛细胞 ②造血干细胞 ③效应B细胞(浆细胞) ④ 口腔上皮细胞 ⑤唾液腺细胞 提示 细胞核的核孔是核质之间物质运输和信息交流的 通道，其数目多少与蛋白质的合成等代谢活动密切相 关，唾液腺细胞需合成并分泌唾液淀粉酶，造血干细胞 分裂旺盛，胰岛细胞需合成激素，浆细胞需合成抗体， 它们均需较多核孔。口腔上皮细胞主要起保护作用，代 谢活动水平在5种细胞中最低。
实验 内容
实验过程
实验结论
实验分析
两种 美西 螈细 胞核 移植
该实验无对照组，
美西螈皮肤颜 色遗传是由细 胞核控制的
可将_白__色__美西螈 胚胎_细__胞__核__移植到 _黑__色__美西螈_去__核__卵_ _细__胞_形成重组细胞
进行培养作为对照
横缢 蝾螈 受精
卵
将变 形虫 切成 两半
蝾螈的细胞 该实验既