【创新大课堂】2015高考生物(人教版)一轮课件：1-2-4 细胞膜与细胞核(含流动镶嵌模型).ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二单元 细胞的结构与物质的输入和输出,第四讲 细胞膜与细胞核,(,含流动镶嵌模型,),回扣基础,一、细胞膜的成分和功能,1,细,胞膜的制备,(1),选材：,，原因是其没有,。,(2),原理：细胞放入清水中，水会进入红细胞，导致细胞涨破，使细胞内的物质流出来，从而得到细胞膜。,(3),过程：选材,制片,观察,滴水,观察,结果。,哺乳动物成熟的红细胞,细胞核和众多的细胞器,2,组成成分,(1),主要成分是,，另外还有少量的糖类。,(2),在组成细胞膜的脂质中，,最丰富。,(3),功能越复杂的细胞膜，,的种类和数量越多。,脂质和蛋白质,磷脂,蛋白质,3,功能,(1),将细胞与外界环境分,，保障细胞内部环境的相对稳定。,(2),控制物质,。,(3),进行细胞间信息交流：,通过,传递信息，如突触中兴奋传递。,通过,直接接触传递信息，如受精作用。,通过,传递信息，如植物细胞胞间连丝。,隔开,进出细胞,化学物质,细胞膜,细胞通道,【,解惑,】,细胞壁不属于原生质，具有全透性，是细胞的分泌物,(,纤维素等,),组成的，不具备系统边界膜的结构和功能。因此,“,系统的边界,”,是细胞膜，而不是细胞壁。,二、生物膜的流动镶嵌模型,1,结,构模型,2,结构特点,(1),特点：具有一定的,。,(2),原因：组成膜的,和,大都是运动的。,【,解惑,】,构成生物膜的主要成分中有磷脂，细胞膜以磷脂,双分子层为基本支架，因此脂溶性物质容易透过细胞膜，不,溶于脂质的物质通过却十分困难。,流动性,磷脂分子,蛋白质分子,三、细胞核的结构和功能,1,结,构,2.,功能,(1),细胞核是遗传物质储存和复制的主要场所，是,。,(2),细胞核是细胞,的控制中心。,【,解惑,】,mRNA,和蛋白质通过核孔，不需穿过膜结构。,遗传信息库,代谢和遗传,优化落实,一、细胞膜的成分和功能,判一判,1,(1),红,细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可用作提取细胞膜的材料。,(,),(2),细胞膜由脂质和蛋白质组成。,(,),(3),功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。,(,),(4),脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分。,(,),(5),线粒体内膜和外膜上蛋白质成分相同。,(,),二、生物膜的流动镶嵌模型,连一连,2,对,生物膜结构的探索历程,三、细胞核的结构和功能,3,下,图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正确的是,(,),A,属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开,B,是遗传物质,DNA,和,RNA,的载体,C,与蛋白质的合成直接有关,D,有利于,DNA,和,mRNA,从细胞核进入细胞质,A,根据图示可知：,是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；,是染色质，由,DNA,和蛋白质组成，是真核生物遗传物质,(DNA),的主要载体；,是核仁，与,rRNA,的合成以及核糖体的形成有关；,是核孔，有利于,mRNA,等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。,细胞膜的组成、结构和功能,2,生物膜的流动镶嵌模型,磷脂分子是构成生物膜的重要成分，其结构示意图。,3,功能,4,细胞膜的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。,误区警示,1,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。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。,2,细胞膜的功能为将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。细胞膜具有一定的流动性和具有选择透过性是细胞膜的结构特点和功能特性，不是细胞膜的功能。,3,细胞膜的组分也会发生变化，如癌细胞膜上糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。,演练提升,1,如图为细胞的膜结构示意图。下列叙述错误的是,(,),A,细胞膜中的,与细胞识别有关,B,细胞膜中的,与细胞的选择吸收有关,C,线粒体内膜中的,与,ATP,的合成有关,D,叶绿体类囊体薄膜中的,的活性与温度有关,A,图中,是磷脂分子，,是蛋白质分子，在细胞膜上与细胞识别有关的物质是糖蛋白，而不是磷脂分子，故,A,错误；蛋白质分子可能是载体蛋白，其与细胞的选择吸收有关，故,B,正确；线粒体内膜中的,为与有氧呼吸有关的酶，其与,ATP,的合成有关，故,C,正确；叶绿体类囊体薄膜中的,为与光反应有关的酶，其活性受温度影响，故,D,正确。,2,(,改编题,),下图表示细胞膜的亚显微结构，其中,a,和,b,为物质 的两种运输方式，下列叙述正确的是,(,双选,),(,),A,细胞膜作为系统的边界将细胞与外界环境分隔开，保证了细胞内部环境的相对稳定,B,细胞膜功能的复杂程度主要由,决定,C,神经细胞膜上识别递质的是,D,b,可表示肌细胞从组织液中吸收氧气,E,细胞膜的选择透过性与,有关，与,无关,F,流动性和选择透过性是细胞膜的两个特性，二者毫无关系,AC,A,选项描述了细胞膜作为最基本生命系统,(,细胞,),的界膜的重要功能之一；,B,选项中细胞膜的功能主要由膜蛋白决定；分析图形，,为细胞膜的外侧，,为细胞膜的内侧，肌细胞从组织液中吸收氧气，氧气只能从细胞膜外侧进入细胞膜内侧；细胞膜的选择透过性与,都有关；流动性是选择透过性的基础，没有流动性，选择透过性难以实现。,关键点击,1,染色质与染色体,细胞核的结构和功能,2.,细胞核的结构与功能,3.,探究细胞核功能的实验分析,变形虫切割实验,变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的,伞藻嫁接与核移植,伞藻,“,帽,”,的形状是由细胞核控制的,误区警示,与,细胞核结构有关的,5,个提醒,(1),核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然是具有选择性的，如细胞核中的,DNA,就不能通过核孔进入细胞质。,(2),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。,(3),核糖体合成的起点在细胞核内，发挥作用在细胞质中。,(4),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。,(5),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。,【,解题技巧,】,“,六看,”,法解答实验评价题,在解答实验评价题时，以实验原则为依据，做到,“,六看,”,：一看实验是否遵循单一变量原则，二看有无对照设置是否合理；三看方案是否可操作、实验步骤是否完整、操作顺序是否合理；四看实验材料、仪器和药剂选择与使用是否合理；五看实验的预期是否合理；六看实验结论是否来源于实验现象及数据。,演练提升,3,(2013,湖南十二校联考,),科学家发现受电压控制的钾通道，这些通道是由负责,K,进出细胞的,“,看门,”,蛋白质构成，它们在神经和肌肉细胞上的作用，与晶体管在计算机中的作用一样。这一成果从另一侧面证明了细胞膜具有,(,),A,免疫功能,B,识别功能,C,控制物质进出细胞的功能,D,进行细胞间信息交流的功能,C,由题干信息可知，,“,看门,”,蛋白质的作用是负责,K,进出细胞，故,C,正确。,4,伞藻是单细胞绿藻，其高度可达,10,厘米。生物学上常用它来研究细胞的有关功能。如图是伞藻嫁接实验和核移植实验过程示意图，请完成以下各题。,(1),嫁接实验的结果可以说明什么？,_,。,(2),在研究过程中已经做了伞藻的伞柄与假根的嫁接实验，还有必要再做核移植实验吗？,_,。,说出你的理由：,_,。,(3),根据所学知识，请你推测并简述伞藻细胞质在伞帽形成过程中的作用：,_,。,(4),指出选择伞藻作研究细胞有关功能的实验材料有什么好处,(,要求写两点,),：,_,；,_,。,解析,(1),由图可以观测到进行了伞柄的嫁接后，其再生的伞帽与细胞核相对应，所以伞帽的产生可能受细胞核的控制。,(2),实验的设计要符合单一变量的要求，要尽量保持实验中只有一个变量。,答案,(1),伞,帽形态可能由细胞核决定,(,或伞帽形态与细胞核有关,),(2),有必要因为嫁接后的细胞中，有部分细胞质来自伞柄，部分细胞质来自假根，这样就不能肯定伞帽形态是否由细胞核决定,(3),构建伞帽的多种物质是在细胞质中通过多种代谢途径产生的,(4),大型单细胞生物,伞帽形态差异明显,不同伞藻间容易嫁接,实验四体验制备细胞膜的方法,关键点击,误区警示,与,细胞膜制备有关的,4,个注意点,(1),人的成熟红细胞中没有细胞核和众多细胞器，可作为提取细胞膜的材料。,(2),取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：,使红细胞分散开，不易凝集成块；,使红细胞暂时维持原有的形态。,(3),操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。,(4),滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，注意不要把细胞吸走，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。,演练提升,某,同学欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构及功能。请你帮助设计一个简易实验。,(1),选取人体的,_,作为获取纯净细胞膜的来源。,A,成熟红细胞,B,神经细胞,C,白细胞,D,口腔上皮细胞,(2),将选取的材料放入,_,中，一段时间后细胞将破裂。,(3),再用,_,法获得纯净的细胞膜，将膜成分分离提纯后，用,_,试剂可鉴定其中的蛋白质，具体现象是,_,。,答案,(1)A,(2),蒸馏水,(3),离心双缩脲溶液变紫色,高考回顾,2013,天,津卷,2012,广东卷,2011,四川卷、海南卷、北京卷、江苏卷、全国卷,典题例析,考向一细胞膜的组成、结构和功能,(2013,天津卷,),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,【,思路点拨,】,本题以生物膜信息传递为依托，考查了免疫调节、激素调节、神经调节相关内容和考生的识记理解能力，难度不大。,【,解析,】,蔗糖溶液渗透压较高，使洋葱表皮细胞渗透失水发生质壁分离，该过程不涉及信息传递；记忆细胞与抗原具有特异性识别作用，该过程与细胞膜上的糖蛋白有关；靶细胞膜表面的受体能与胰岛素结合，从而使胰岛素发挥作用；传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩的过程中有神经递质与相应受体的结合，,B,、,C,、,D,项均体现了生物膜的信息传递功能。,【,答案,】,A,【,易错辨析,】,细胞膜的功能为将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞和进行细胞间的信息交流。细胞膜具有一定的流动性和具有选择透过性是细胞膜的结构特点和功能特性，不是细胞膜的功能。,考向二细胞核的结构和功能,(2011,江苏高考,),核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是,(,),A,亲核蛋白进入细胞核由头部决定,B,亲核蛋白进入细胞核不需要载体,C,亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量,D,亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同,【,思路点拨,】,本题考查细胞核的结构和功能，采用对照试验的设计思路，考查学生分析问题解决问题的能力，同时考查了核孔的运输功能及特点。,【,解析,】,由图示可知，放射性亲核蛋白的尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中，而放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中，可见亲核蛋白进入细胞核是由放射性尾部决定的。亲核蛋白通过核孔需要载体的协助并消耗能量，与葡萄糖进入红细胞的方式,(,协助扩散,),不同。,【,答案,】,C,【,易错辨析,】,核孔的运输功能，是大分子物质进出细胞核的通道，小分子物质的运输是通过核膜，不能通过核孔；大分子物质通过核孔进出细胞核需要载体，需要消耗能量。,考向三体验制备细胞膜的方法,根据下列资料回答问题。,科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物,(,或人,),的成熟的红细胞中没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后，造成红细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为,“,血影,”,。通过对,“,血影,”,的分析得知其化学组成如下：蛋白质占,49%,，脂质占,43%,，糖类占,8%,。,有的科学家将,“,血影,”,中的脂质提取出来，使其在空气,水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的二倍。,(1),如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？,_,。,(2),红细胞溶血后，流出细胞外的大分子物质主要是,_,。,(3),“,血影,”,的化学成分中的脂质主要是哪一类？,_,。,它是构成细胞膜的,_,。,(4),脂质单分子层的面积是细胞表面积的二倍，这说明了,_,。,(5),人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质成分,(,只写出设计思路,),。,_,【,思路点拨,】,本题考查里制备细胞膜的方法，结合考查了细胞膜的结构和功能。将红细胞放在清水中，用显微镜观察会发现：凹陷消失,细胞体积增大,细胞膜破裂,细胞内容物流出。,【,解析,】,(1),处理红细胞使其发生溶血，利用了渗透作用原理，因此只要将红细胞放置在蒸馏水,(,或清水,),中一段时间即可达到目的。,(,2),红细胞中含有的物质是运输氧气的血红蛋白。,(3),由材料可知：,“,血影,”,就是较纯净的细胞膜，其成分中脂质主要是磷脂，磷脂是构成细胞膜的基本支架。,(4),细胞膜是由磷脂分子构成双分子层形成的基本支架，其表面、内部镶嵌着蛋白质，所以将构成膜的脂质分子铺成单层，其面积是细胞表面积的二倍。,(5),检验蛋白质可利用双缩脲试剂，呈现紫色，因此设计验证细胞膜中含有蛋白质成分实验时，可先制备较纯净的细胞膜，然后将得到的膜样液用双缩脲试剂检验，观察颜色变化，同时利用蒸馏水加双缩脲试剂进行对照。,【,答案,】,(1),将,红细胞放置在蒸馏水中,(,清水中,),(2),蛋白质,(,血红蛋白,),(3),磷脂主要成分,(4),细胞膜是由两层磷脂分子构成的,(5),制备较纯净的细胞膜组织样液，用双缩脲试剂检测，观察溶液颜色变化，同时设置利用蒸馏水加双缩脲试剂的对照实验。,【,易错辨析,】,该实验在试管中进行时，需用高速离心将细胞膜与其他物质分离开，才能获得较纯的细胞膜。,课时作业,(,四,),