第4讲 质膜(细胞膜)与细胞核.pptx

,考点一,考点二,素养引领,情境命题,栏目索引,第4讲质膜(细胞膜)与细胞核,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。,(,),观察下列图示,写出三个图的信息交流类型,请思考:,(1)图13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,物维管束之间的胞间连丝与上述哪类方式吻合?,答案,(1)图1细胞分泌的化学物质(如激素)通过体液运输传递信息;图2通过,细胞膜直接接触(如精子和卵细胞)传递信息;图3通过细胞通道传递信息,如,高等植物细胞的胞间连丝。,(2)图2方式、图1方式,图3方式。,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,项目,内容,原因,实例,影响因素,结构特点,一定的流动性,构成质膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的,变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐,温度(在一定范围内,温度越高,质膜的流动性越大),功能特性,选择透过性,遗传特性,载体种类、数量,选择透过性,植物对离子的选择性吸,收、神经细胞对K,+,的吸收和对Na,+,的排出,(1)内因:质膜上载体蛋白的种类和数量,(2)外因:温度、pH、O,2,等影响细胞呼吸的因素,两者关系,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,考向一考查质膜的组成、结构及功能,1.,(2020福建莆田仙游一中高三月考)下列有关质膜的叙述,不正确的是(,B,),A.质膜主要由脂质和蛋白质组成,B.不同功能的细胞,其质膜蛋白质的种类和数量相同,C.组成质膜的脂质中,磷脂最丰富,D.质膜在细胞的物质交换、信息交流等方面发挥重要作用,答案B,质膜主要由脂质和蛋白质组成,此外,还有少量的糖类,A正确;蛋白,质在质膜行使功能时起重要的作用,不同功能的细胞,其质膜蛋白质的种类和,数量不相同,B错误;组成质膜的脂质中,磷脂最丰富,C正确;质膜作为细胞的,边界,能够将细胞与外界环境分隔开,此外,在细胞的物质交换、信息交流等,方面也发挥重要作用,D正确。,2.,(2019黑龙江哈师大附中高三开学考试)下列有关细胞间信息交流的叙述,中,正确的是,(,D,),A.细胞间信息交流是质膜的功能之一,体现了质膜的选择透过性,B.神经递质与突触后膜上的受体结合后,即被受体转运到突触后膜内,使后膜,兴奋或抑制,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.细胞间信息交流的方式多种多样,可以是细胞接触传递信息,也可以通过介,质传递,答案D,细胞间信息交流不能体现细胞膜的选择透过性,A错误;神经递质,与受体结合时产生的电信号继续传导信息,引起抑制或兴奋,大部分神经递质,与受体结合后被迅速分解,B错误;受体具有特异性,故与胰岛素和甲状腺激素,结合的受体不同,C错误;细胞间信息交流的方式多种多样,可以是细胞接触传,递信息,如精子与卵细胞,也可以通过介质传递,如激素通过血液运输,D正,确。,题后悟道归纳,3种常考的“膜蛋白”及其功能,(1)膜载体蛋白:膜上用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。,(2)具有催化作用的酶:如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)。,(3)识别蛋白:a.信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白糖,蛋白。b.用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精、卵间的识别等)。,3.,对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程:用某种荧光染料,标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点;用激光束照射该细胞表面的某一,区域,该区域荧光淬灭(消失);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,(,C,),A.质膜具有流动性,B.荧光染料能与质膜组成成分结合,C.根据荧光恢复的速率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速率,考向二考查质膜的流动性和选择透过性,答案C,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,光染料能与细胞膜组成成分结合,B正确;用激光束照射该细胞表面的某一区,域,这个区域的荧光消失,停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢,复,说明被荧光标记的某种化学成分在运动,故可说明细胞膜具有流动性,A正,确;由此也可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;不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率,C错误。,4.,下列关于选择透过性膜的叙述正确的是,(,D,),A.质膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成,B.植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性,C.人工脂双层膜能让O,2,通过而不能让Ca,2+,通过,属于选择透过性膜,D.生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征,答案D,质膜能控制物质进出细胞,是选择透过性膜,质膜主要由磷脂分子,和蛋白质分子构成,A错误;细胞壁具有全透性,B错误;人工脂双层膜能让O,2,通,过而不能让Ca,2+,通过,是因为人工脂双层膜没有生物活性,不能体现膜的选择,透过性,C错误。,题后悟道归纳,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,。,(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:,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)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mRNA合成和加工的场所。,(,),2.,细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。,(,),3.,大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。,(,),4.,植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。,(,),5.,染色质和染色体物质组成上相同,空间结构上不同。,(,),6.,核孔是细胞核膜上的孔道,物质通过核孔不具有选择性。,(,),7.,胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。,(,),据图分析细胞核的结构和功能:,(1)将彻底水解主要可得到的小分子物质有哪些?,(2)是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所吗?,(3)说出蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核的几个特点。,答案,(1)氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基。(2)不是,是核仁,与某种,RNA的合成和核糖体的形成有关。(3)需要能量,具有选择性。,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。,(2)蝾螈受精卵横缢实验,实验过程,实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。,(3)变形虫切割实验,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活动受细胞,核控制。,(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.,(2019福建龙岩期末)下列有关人体细胞核结构和功能的叙述正确的是,(,D,),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,D.小肠上皮细胞的核膜与内质网膜相连有利于物质的运输,答案D,与口腔上皮细胞相比,肝脏细胞代谢旺盛,因此肝脏细胞的核孔数,量多,A错误;肌肉细胞的染色质是细胞核的一种结构,不在核仁上,B错误;细,胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是细胞的遗传信息库,C错误;核膜的外膜,可以直接与内质网膜相连,有利于细胞核和细胞质的物质运输,D正确。,2.,(2019江苏盐城模拟)如图甲为细胞中某一结构的模式图,图乙表示图甲中3,的成分及其各级结构。下列叙述正确的是,(,B,),A.图甲所示结构为细菌的细胞核亚显微结构图,B.人的胰岛细胞比口腔上皮细胞中甲图2结构的数目多,C.图乙中为蛋白质分子,检测的试剂为斐林试剂,D.图乙中转化成发生在细胞有丝分裂的间期,答案B,图甲为细胞核亚显微结构图,细菌为原核生物,无成形的细胞核,A,错误;甲图2结构为核孔,代谢旺盛的细胞中核孔数目较多,胰岛B细胞分泌胰,岛素,代谢旺盛,口腔上皮细胞只有保护作用,代谢较弱,故胰岛B细胞比口腔,上皮细胞的核孔数目多,B正确;图乙中为DNA分子,为蛋白质分子,检测,蛋白质分子的试剂为双缩脲试剂,C错误;图乙中染色质转化成染色体,发生在细胞有丝分裂的前期,D错误。,题后悟道归纳,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、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,核孔数量多,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.,(2019甘肃甘谷一中月考)伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻,由伞,帽、伞柄和假根三部分构成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽,两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述错误的是,(,C,),A.图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止,B.图2中与图1中的帽形相同,都是菊花形帽,C.图1中的帽形因嫁接而改变,D.上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,答案C,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,故移去细胞核的甲伞藻的,生命活动逐渐减缓直至停止,A正确;图2中的与图1中的的细胞核相同,两,者都是菊花形帽,B正确;图1中嫁接的是伞柄,属于细胞的细胞质部分,故,不会引起帽形的改变,C错误;题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态,结构的建成主要与细胞核有关,D正确。,4.,有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验,该实验最能说明的问题是(,A,),A.控制c性状发生的遗传信息来自细胞核,B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质,C.细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生,D.c性状的发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的,答案A,由实验可知,控制c性状发生的遗传信息来自细胞核。,素养引领情境命题,1.,(2019课标全国,2,6分)下列与真核生物细胞核有关的叙述,错误的是(,B,),A.细胞中的染色质存在于细胞核中,B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所,C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,D.细胞核内遗传物质的合成需要能量,答案B,本题借助细胞核的结构与功能,考查考生理解所学知识,作出合理,判断的能力;试题通过基础判断的形式体现了生命观念素养中的结构与功能,观。真核细胞的DNA与蛋白质等结合形成染色质,存在于细胞核中,A正确;,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,是DNA复制和转录的主要场所,翻译,的场所是核糖体,B错误,C正确;细胞核内DNA的复制(遗传物质的合成)需要,消耗能量,D正确。,2.,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、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素,C.两个相邻细胞的细胞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,答案A,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、内质网膜和细胞膜属于生物,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,细胞膜接触,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。,3.,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,答案D,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。,4.,有人把变形虫的核取出,观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后,预,测出ad四个现象,并提出相应的推测理由。请选出预测现象和推测理,由均正确的一个组合(,B,),预测现象:a.失去核的变形虫,虽然停止伸出伪足,但几天后核将再生,能,正常活动;b.失去核的变形虫,细胞质功能逐渐衰退,几天内将死亡;c.失去核的,变形虫,虽然会反复进行数次无丝分裂,但结果还是死亡;d.除去核以后,细胞,质活动反而暂时提高,因此细胞分裂将更加旺盛。,推测理由:核能抑制细胞的过度分裂;没有核的细胞也具备分裂的能,力;如果没有核,就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸;许多生物,结构都有再生能力,核也能再生。,A.a与B.b与,C.c与D.d与,答案B,细胞核与细胞质的关系:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细,胞质为细胞核提供能量和营养物质等。失去核的变形虫由于不能制造出合,成众多蛋白质所必需的核酸,细胞的生命活动不能正常进行,如不能摄取食,物,对外界刺激也不再发生反应,因而生存几天后就会死亡。,5.,端粒存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及其相关的蛋白质所组,成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶,由蛋白质和RNA构成。由此可知,属,于核膜、端粒和端粒酶共同点的是,(,B,),A.都存在于所有生物细胞中,B.都含有C、H、O、N、P等元素,C.都与遗传信息的传递无关,D.都含有遗传物质,答案B,由于原核生物没有核膜和染色体,故没有端粒;核膜的组成成分主,要是磷脂和蛋白质,端粒是由DNA和蛋白质组成的复合体,端粒酶由蛋白质,和RNA构成,三者组成元素都有C、H、O、N、P等;端粒存在于染色体的末,端,端粒酶是一种逆转录酶,都与遗传信息的传递有关;端粒酶和核膜中都没,有DNA。,6.,【不定项选择题】如图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功,能的实验,据此推断正确的是,(),A.RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质中,B.细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制蛋白质的合成,C.若核质分离较长时间后进行移植,则乙组实验细胞质中无,15,N标记的RNA,D.甲组培养液换用,15,N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,可得到相同的实,验结果,答案ABC,15,N标记的尿嘧啶核苷酸是合成RNA的原料,由图可知,在细胞,核中首先发现被,15,N标记的RNA,然后在重组细胞的细胞质中发现被,15,N标记,的RNA,说明RNA首先在细胞核中合成,然后释放到细胞质中。细胞核可以,通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成。若核质分离较长时间,可能由于,细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡,这样乙组重组细胞质中无,15,N标记的,RNA。胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,甲组培养液换用,15,N标记的,胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验,若DNA进行复制,可在细胞核中发现被,15,N标,记的DNA,但DNA不能进入细胞质,所以在细胞质中没有被,15,N标记的DNA;若,DNA不复制,则在细胞核与细胞质中都无,15,N标记的DNA。,7.,【不定项选择题】研究发现,抑郁症患者大脑中X细胞合成的成纤维细胞,生长因子9(FGF9)是一种分泌蛋白,含量远高于正常人。下列判断错误的是,(,ACD,),A.抑郁症患者含有较多FGF9的根本原因是合成FGF9的酶的活性较高,B.可通过抑制X细胞中核糖体的功能来治疗抑郁症,C.FGF9的分泌过程体现了质膜的功能特点流动性,D.FGF9通过胞吐方式从细胞中出来作用于靶细胞,属于细胞间直接信息传递,答案ACD,抑郁症患者大脑中FGF9含量远高于正常人,其根本原因是控,制合成FGF9的基因过量表达;FGF9是一种分泌蛋白,在X细胞的核糖体内合,成,因此,可通过抑制X细胞中核糖体的功能来治疗抑郁症;FGF9的化学本质,是蛋白质,以胞吐方式分泌,其分泌过程体现了质膜的结构特点具有一定,的流动性;FGF9通过胞吐方式从细胞中出来,需要经过体液运输作用于靶细,胞,不属于细胞间直接信息传递。,