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1、第4讲 质膜(细胞膜)与细胞核,考点一 质膜的结构和功能,考点二 细胞核的结构和功能,总纲目录,真题再现 模拟预测,考点一质膜的结构和功能,1.质膜的成分 (1)质膜的制备,(2)质膜的成分,2.质膜的流动镶嵌模型 (1)生物膜结构的探索历程(连线),(2)流动镶嵌模型 模式图 结构特点,3.质膜的功能 (1)功能 将细胞与外界环境分隔开,保证细胞内环境的相对稳定。 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 (2)功能特性 内容:具有选择透过性 表现:水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择 的离子和小分子不能通过。,4.细胞壁(植物细胞),1.构成质膜的磷脂分子是不断运动的,而蛋
2、白质是静止不动的( ),2.糖类在质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( ),3.磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层( ),4.植物相邻细胞之间可通过细胞之间的直接接触进行信息交流( ),5.各种膜所含蛋白质与脂质的比例与膜的功能有关( ),6.吞噬细胞的吞噬作用体现了质膜的功能特点( ),7.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于质膜的流动性( ),8.同一生物体的质膜中蛋白质的种类和数量相同( ),如图是细胞间的三种信息交流方式,据图分析下列问题: (1)图中物质或结构的名称:信号分子;受体;胞间连丝。,(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间
3、的识别和结合分别属于上面图C、图A、图B 方式。 (3)图中受体的化学本质是糖蛋白,受体和信号分子的结合有 (有/没有)特异性。 (4)所有信号分子的受体不一定在(都在/不一定在)质膜上。,1.利用网络图构建质膜成分、结构与功能之间的联系 (1)不同质膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞的功能有关,功能越复杂的质膜,蛋白质的种类和数量越多。,(2)质膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,质膜组分发生变化,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)质膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链
4、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质膜外侧,另一侧则为质膜内侧。,2.质膜的三大功能,3.质膜的结构特点和功能特性的比较,考向一考查质膜的组成、结构及功能,1.(2018湖北武汉三模)下列有关质膜的叙述错误的是(D) A.质膜的组成成分包括脂质、蛋白质和糖类 B.质膜上蛋白质的种类和数目越多,功能越复杂 C.质膜具有物质运输、能量转换、信息传递的功能 D.质膜两侧的离子浓度差是通过被动运输实现的,解析 质膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,D错误。,2.膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,是细胞执行各种功能的物质基础。下图为质膜上3种膜蛋白与磷脂双分子层之间的直接相互作用模式
5、。下列相关叙述,错误的是(A),A.膜蛋白A和B的跨膜区段的氨基酸很可能具有较强的亲水性 B.若膜蛋白A具有信息传递功能,则该蛋白可能是胰岛素的受体 C.若膜蛋白质B具有运输功能,其运输物质的过程中可能消耗ATP D.若膜蛋白C具有催化功能,其活性的高低受温度、pH等因素的影响,解析 磷脂双分子层内部是疏水性的,所以A与B两种蛋白的跨膜区段的氨基酸可能具有较强的疏水性,这样才能与磷脂双分子层牢固结合,A错误。,归纳拓展 4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)具有催化作用的酶:如
6、好氧型细菌其质膜上可附着与有氧呼吸相关 的酶,此外,质膜上还可存在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(如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。,考向二考查质膜的流动性和选择透过性 3.(2018福建三明期末)生物膜在生命活动过程中发挥着非常重要的作用。如图所示的过程中,相关叙述错误的是(C),A.说明质膜有信息传递功能 B.说明质膜具有一定的流动性 C.图中所示质膜的识别功能依赖于膜上的载体蛋白 D.说明质膜具有物质运输功能,解析 题图中所示质膜的识别功能是指神经递质与突触后膜上的受体蛋白结合,而不是载体蛋白。突触小泡膜与
7、突触前膜融合将神经递质排到突触间隙,体现了质膜的流动性和物质运输功能。,4.(2018山东菏泽模拟)下列关于质膜的流动性和选择透过性的叙述,不正确的是(B) A.流动性的基础是组成质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质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质膜的流动性 D.钾离子通过主动运输的形式进入细胞体现了质膜的选择透过性,解析 质膜的选择透过性的基础是质膜上的载体蛋白具有特异性,磷脂分子没有特异性。,归纳拓展 质膜结构特点和功能特性的联系,考点二细胞核的结构和功能,1.细胞核的结构,上述结构中 (1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。
8、 (2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和 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,即:,2.细胞核的两大功能 (1)细胞核是遗传信息库。 (2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。,1.细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所( ),2.大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译( ),3.植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核( ),4.染色质和染色体在物质组成上相同,空间结构上不同( ),5.核孔是细胞核膜上的孔道,物质通过核孔不具有选择性( ),6.胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞( )
9、,下图是细胞核的结构,据图分析下列问题:,(1)将彻底水解主要可得到的有机小分子有氨基酸、脱氧核糖、磷酸、含氮碱基。 (2)是核仁,与某种RNA 的合成和核糖体的形成有关。 (3)的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,对于物质的进出具有选择性。数目越多,细胞代谢越旺盛。 (4)蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核是需要能量的,跨膜层数为零。,1.细胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植实验 实验过程 实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。,实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。,(2)蝾螈受精卵横缢实验 实验过程,实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命
10、活动受细胞核控制。,(3)变形虫切割实验 实验过程,(4)伞藻嫁接与核移植实验 伞藻嫁接实验过程,伞藻核移植实验过程 实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。,2.从四大层面理解细胞的整体性 (1)从结构上理解: 细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。 核膜与内质网膜、质膜等构成细胞完整的“生物膜系统”。 (2)从功能上理解:细胞各部分结构和功能虽不同,但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动的。 (3)从调控上理解:细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。因此,细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决,定的,使细胞形成一个整体调控系统。 (4)从与外
11、界的关系上看,针对多细胞生物,细胞的整体性还体现在每一个细胞都要与相邻的细胞进行物质交换与信息交流。,考向一考查细胞核的结构与功能,1.下列有关细胞核的叙述正确的是(D) A.核孔能实现核质的物质直接交换,不具有选择性 B.所有细胞核糖体的形成均与核仁有关 C.在细胞的生命历程中,细胞核体积不变 D.核膜可通过内质网膜与质膜相连,解析 核孔是大分子物质出入细胞核的通道,对物质的进出具有严格调控作用,即具有选择性,A错误;原核细胞没有细胞核,也就没有核仁,因此原核细胞核糖体的形成与核仁无关,B错误;在细胞的生命历程中,衰老的细胞的细胞核体积增大,C错误;内质网膜内与核膜相连,外与质膜相连,D正确
12、。,2.下列有关细胞核的叙述,正确的是(A),A.主要由DNA和蛋白质组成 B.是由2层磷脂分子组成的 C.核孔不具有选择透过性,故蛋白质、核酸等分子均可自由出入细胞核 D.是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所,解析 是染色质,主要由DNA和蛋白质组成。是核膜,由2层磷脂双分子层组成。核孔具有选择透过性。是核仁,它与核糖体的形成以及rRNA的合成有关。,归纳拓展 关于细胞核结构与功能的5点提醒 (1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 (2)核膜和核孔都具有选择透过性,核孔虽然允许大分子物质如RNA和某些蛋白质通过,但是不允许细胞核中的DNA通过其进入细胞质。 (3)核孔的数量、
13、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。 (4)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。 (5)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。,考向二考查细胞核功能的实验探究 3.(2018山东临沂质检)某兴趣小组用蛙受精卵做如图所示实验,以下实验不能说明的是(D),A.实验中提取受精卵的核单独培养的结果,说明缺少细胞质的细胞核不能生存 B.实验中去掉核的细胞单独培养的结果,说明缺少细胞核的细胞质也不能存活太久 C.实验中给去核的细胞重新移入细胞核,细胞能正常增殖,说明细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动 D.上述实验说
14、明,细胞核是系统的控制中心,细胞质是系统的代谢中心,解析 综合分析三个实验,可以说明细胞核和细胞质具有相互依存的关系,但不能说明细胞核和细胞质的具体功能,D错误。,4.下图表示变形虫的切割和核移植实验。该实验不能得出的结论是 (A),A.细胞核是遗传物质储存和复制的场所 B.细胞核是细胞新陈代谢活动的控制中心 C.细胞核和细胞质相互依存,相互影响 D.细胞结构的完整性是细胞生存的基础,解析 题图显示,单独的细胞核和细胞质均不能独立生活,但无核的细胞质植入细胞核后能正常生活,这说明二者相互依存、相互影响,细胞结构的完整性是细胞生存的基础,细胞核是细胞新陈代谢活动的控制中心。该实验不能得出:细胞核
15、是遗传物质储存和复制的场所,选A。,1.(2018课标,2,6分)下列有关细胞的结构和生命活动的叙述,错误的是(A) A.成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量 B.细胞的核膜、内质网膜和质膜中都含有磷元素 C.两个相邻细胞的质膜接触可实现细胞间的信息传递 D.哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆,真题再现 模拟预测,解析 本题考查生物膜的结构和功能及细胞增殖、分化等相关知识。细胞增殖过程是消耗能量的过程,A错误;核膜、内质网膜和质膜属 于生物膜,生物膜的成分中有磷脂,所以三者都含有磷元素,B正确;相邻两个细胞的质膜接触,可以使信息从一个细胞传递给另一个细胞,例如精子与卵细胞的识别和
16、结合,C正确;哺乳动物造血干细胞分化形成的成熟红细胞无细胞核,将一直保持分化后的状态,D正确。,2.(2017课标全国,1,6分)细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于(D) A.血液运输,突触传递 B.淋巴运输,突触传递 C.淋巴运输,胞间连丝传递 D.血液运输,细胞间直接接触,解析 本题主要考查细胞间进行信息交流的方式。细胞分泌的激 素随血液循环到达全身各处,与靶细胞的受体结合,将信息传递给靶细胞;精子和卵细胞通过直接接触完成信息传递,从而实现了细胞间的识别和结合,D正确。,3.(2016
17、课标全国,1,6分)下列有关质膜的叙述,正确的是(C) A.质膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的 B.质膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同 C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象 D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的,解析 质膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的,A错误;不同膜结构中蛋白质的种类不完全相同,其功能也不完全相同,B错误;分泌蛋白以胞吐方式分泌到细胞外主要依赖于膜脂的流动性,C正确;膜中的 磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,D错误。,4.(2018山东枣庄一模)核糖体普遍存在于真核细胞和原核细胞中。请回答下列相关问题: (1)在真核细胞中,核
18、糖体的形成和核仁 (细胞结构)有关。 (2)将核糖体彻底水解,除蛋白质的水解产物外,还包括6种小分子物质。 (3)在核糖体上可以完成中心法则的翻译过程,该过程中遗传信息的流向是 mRNA到蛋白质(多肽链)(mRNA蛋白质) 。,(4)请从细胞生命活动的角度分析,真核细胞和原核细胞中都含有核糖 体的原因。,蛋白质是生命活动的主要承担者;核糖体是蛋白质合成的场所。,解析(1)核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,所以在真核细胞中,核糖体的形成和核仁有关。(2)核糖体由rRNA和蛋白质组成,将核糖体彻底水解,除蛋白质的水解产物外,还包括RNA的水解产物,即磷酸、核糖和四种含氮碱基,共6种小分子物质。(3)在核糖体上可以完成中心法则的翻译过程,该过程中遗传信息的流向是由mRNA到蛋白质(多肽链)。(4)细胞的生长发育、遗传、代谢等生命活动都离不开蛋白质的参与,蛋白质是生命活动的主要承担者。核糖体是蛋白质合成的场所。因此真核细胞和原核细胞中都含有核糖体。,
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