- 1 - 第一讲 细胞膜和细胞核 考纲展示 1细胞膜系统的结构与功能() 2.细胞核的结构和功能() 授课提示：对应学生用书第22页 一、细胞膜的结构与功能 1细胞膜的制备 (1)原理：细胞吸水涨破 获得细胞膜。 离心(2)材料：人或其他哺乳动物的成熟红细胞。 (3)选材原因 无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜。 无细胞壁，细胞易吸水涨破。 2细胞膜的成分 3细胞膜的功能 二、生物膜的结构 1生物膜结构的探索历程- 2 - 2流动镶嵌模型的基本内容 (1)结构模型 (2)结构特点 特点：具有一定的流动性。 原因：组成膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的。 巧记助学 巧记细胞膜的“一、二、三” 三、细胞核的结构和功能 1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 - 2功能 巧记助学 巧记细胞核“二、二、五” 答题语句要记牢 1功能越复杂的细胞膜，蛋白质 的种类和数量越多。 2组成生物膜的磷脂分子和大多 数蛋白质分子都是可以运动的， 体现了生物膜具有一定的流动性 的结构特点。 3生物膜选择透过性的物质基础 是生物膜上的载体蛋白。 4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。 5染色质主要由DNA和蛋白质组 成，DNA 是遗传信息的载体。 6细胞核是遗传信息库，是细胞 代谢和遗传的控制中心。 易混易错辨析清 与细胞膜与细胞核有关的5个易混易错点 (1)糖蛋白位于细胞膜的外侧。细胞器膜和细胞膜内侧 不存在糖蛋白，糖蛋白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。 (2)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。 (3)不同细胞的细胞膜中各组分的含量不同，这与细胞 的功能有关，如功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数 量越多。 (4)通过细胞膜排出的物质不一定都是废物，如抗体、 激素等。 (5)核膜和核孔都具有选择透过性。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。 授课提示：对应学生用书第23页 考点一 细胞膜的成分、结构与功能 核心考点通关 1细胞膜的结构特点和功能特性的比较- 4 - 细胞膜的结构特点 细胞膜的功能特性 内容 一定的流动性 选择透过性 原因 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白 质分子不是静止不动的，而是 运动的 遗传特性决定 载体种类、数量决定 选择透过性 实例 变形虫的变形运动、细胞融合、 胞吞、胞吐 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，肾小管的重吸收作用 等 影响因素 温度(在一定范围内，温度越高， 细胞膜的流动性越大) 内因：细胞膜上载体的种类和数量 外因：温度、pH、O 2 等影响呼吸作用的因 素 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 2.实验法探究细胞膜的成分与功能 (1)细胞膜成分的鉴定方法 细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 磷脂 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 双缩脲试剂 紫色 蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 (2)细胞膜的功能探究 控制物质进出功能的验证 识别功能的验证- 5 - 只有同种生物的精子和卵细胞才能结合 验证细胞膜具有细胞间信息交流功能糖蛋白的作用 3不同生理状态下细胞膜的成分及功能分析 (1)衰老细胞的细胞膜通透性发生改变，物质运输功能下降。 (2)代谢旺盛的细胞物质运输速度快，需要的载体种类和数目多，细胞膜上蛋白质的种 类和含量较多。 (3)癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间的黏着性降低，易于扩散和转移。 (4)死亡细胞的细胞膜没有选择透过性。 特别提醒 (1)在不同时期，细胞膜的成分和含量会发生变化。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，可以此作为判断细胞是否癌变的指标之一。 (2)糖蛋白位于细胞膜外侧，因此糖蛋白既是分辨细胞膜内、外侧的标志，也是区分细 胞膜与其他生物膜的标志。 题组突破演练 题组一 细胞膜的成分、结构和功能 1(2017河北衡水中学调研)如图中甲为细胞膜的亚显微结构模式图，图乙为图甲细 胞膜的磷脂分子结构模式图。下列有关描述错误的是( ) A图甲中的是细胞膜的基本骨架 B图乙分子可识别“自己”和“非己”的成分 C图甲中与细胞的选择吸收有关，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 D将图乙平展在水面上，a部分与水面接触 解析：由图可知，为磷脂双分子层，是细胞膜的基本骨架，A正确；起识别作用的是 细胞膜上的糖蛋白，B错误；图甲中是多糖，是蛋白质，与物质的选择性吸收有关， 形成糖蛋白，与信息交流有关，C正确；a为亲水性的头部，与水面接触，b为疏水性尾 部，D正确。 答案：B 2(2017广西桂林统考)对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列结论(假说)错 误的是( ) A脂溶性物质更易通过细胞膜说明细胞膜是由脂质组成 B提取哺乳动物成熟红细胞的脂质铺展成的单分子层是红细胞表面积的2倍，说明膜- 6 - 中的脂质分子排列为连续的两层 C电镜下细胞膜呈清晰的暗亮暗三层结构，罗伯特森认为生物膜由脂质蛋白质 脂质三层构成 D人鼠细胞融合实验证明细胞膜具有流动性 解析：根据相似相溶的原理，脂溶性物质更易通过细胞膜说明细胞膜由脂质组成，A正 确；哺乳动物成熟红细胞膜结构中只有一层细胞膜，脂质铺展成的单分子层是红细胞表面积 的2倍，说明膜中的脂质分子排列为连续的两层，B正确；电镜下细胞膜呈清晰的暗亮 暗三层结构，罗伯特森认为生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层构成，C错误；人鼠细胞融 合实验证明细胞膜具有流动性，D正确。 答案：C 题组二 细胞膜结构特点和生理特点区分 3(2017河南实验中学模拟)下列关于生物膜的结构与功能的叙述，错误的是( ) A用呼吸抑制剂处理细胞，细胞膜的选择透过性将降低 B能分泌固醇类激素的细胞内质网比较发达 C细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的 D除去细胞膜上的糖链，细胞膜的识别能力将下降 解析：用呼吸抑制剂处理细胞，会抑制细胞呼吸，为细胞的生命活动提供的能量减少， 影响主动运输，A正确；固醇类激素属于脂质，脂质在内质网上合成，B正确；植物细胞间 信息交流可利用胞间连丝，C错误；糖链与蛋白质可以形成糖蛋白，糖蛋白具有识别作用， D正确。 答案：C 4(2017江苏扬州统考)下列关于真核细胞生物膜系统的叙述中，错误的是( ) A磷脂和蛋白质是生物膜的主要成分 B细胞器膜和细胞膜、核膜共同构成生物膜系统 C各种生物膜在结构上彼此独立，在功能上相互联系 D生物膜的结构特性是生物膜能够相互转化的基础 解析：生物膜主要由磷脂和蛋白质组成，A正确；生物膜系统是由细胞膜、核膜和细胞 器膜共同构成的，B正确；各种生物膜在结构和功能上均相互联系，C错；生物膜的结构特 性是具有一定的流动性，是生物膜能够相互转化的基础，D正确。 答案：C 考点二 细胞核的结构、功能及实验探究 核心考点通关 1细胞核的结构及其功能- 7 - 项目 特点 功能 核膜 双层膜，外层核膜与内质网膜相 连；核膜是真核细胞所特有的结 构 将核内物质与细胞质分开 核仁 折光率较大，颜色深 与某种RNA的合成及核糖体的形成有关 核孔 核膜上的一种孔道结构，在不同 类型的细胞中和细胞生长的不同 阶段，核孔的数目和大小都有差 异 能选择性地转运物质，是某些大分子物 质(如RNA和蛋白质)进出细胞核的通道， 实现核质之间频繁的物质交换和信息交 流 染色质(体) 易被碱性染料染成深色； 主要由DNA和蛋白质组成； 染色质与染色体的关系： 真核细胞内遗传物质的主要载体 细胞核功能 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 2.细胞核功能的实验探究 实验内容 实验方法 实验结果 实验结论 黑白两种美 西螈细胞核 移植 将黑色美西螈胚胎细胞 的细胞核移植到白色美 西螈去核的卵细胞中 移植后长大的美西螈全 部都是黑色的 美西螈皮肤颜色的遗传是 由细胞核控制的 蝾螈受精卵 细胞横缢 用头发将蝾螈的受精卵 横缢为有核和无核两部 分 有核的一半能分裂、分 化，无核的一半不能进 行分裂和分化 蝾螈的细胞分裂和分化是 受细胞核控制的 将变形虫切 成两半 切成的一半有核，一半 无核 有核部分能生长、分裂， 失去的伸缩泡还可以再 生，具有应激性，无核 部分只能消化已吞噬的 食物，无应激性 变形虫的分裂、生长、应 激性及伸缩泡的再生等是 由细胞核控制的 伞藻嫁接与 将两种伞藻的“帽” 、 “帽”的形状与具有细 伞藻“帽”的形状由细胞- 8 - 核移植 柄、假根分开后，相互 嫁接并进行核移植 胞核的假根的“帽”的 形状一致 核控制 知识归纳 (1)细胞核结构和功能的核心内容可以概括为：两个场所(遗传物质的复制场所、储存场 所)、两个中心(细胞代谢和遗传的控制中心)、四个结构(核膜、核孔、核仁、染色质)。 (2)细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢的中心，细胞代谢的主要场所是细 胞质基质。 (3)细胞核与其他知识点的联系 与细胞周期的关系：核膜、核仁在细胞分裂前期消失，分裂末期重建。 代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。例如，口腔上皮细胞与胰岛 B细胞相比，核孔的数目少，核仁的体积小。 与细胞质的关系：细胞核和细胞质相互依存、相互制约。只有细胞核没有细胞质的细 胞会很快死亡，因为缺少细胞质为细胞核提供营养物质和能量；只有细胞质没有细胞核的细 胞也只能短期生存，因为细胞质中已形成的mRNA和蛋白质仍能发挥一定的作用，但一段时 间后因缺少细胞核，不能控制细胞质中蛋白质的合成等生理活动，细胞死亡。 题组突破演练 题组一 细胞核的结构和功能 5(2017河北唐山期中)心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾 病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物的运输障碍(核孔复合物是位于核孔上与核孔 的结构和功能密切相关的物质)。据此分析正确的是( ) A核膜由两层磷脂分子组成，房颤的成因与核膜内外的信息交流异常有关 B人体成熟的红细胞中核孔数目很少，因此红细胞代谢较弱 C核孔运输障碍发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致 DtRNA在细胞核内合成，运出细胞核发挥作用与核孔复合物无关 解析：核膜有两层生物膜，共含有4层磷脂分子，A错误；人体成熟的红细胞没有细胞 核，因此红细胞代谢较弱，B错误；核孔运输障碍发生的根本原因是遗传物质发生改变，可 能是编码核孔复合物的基因发生突变所致，C正确；tRNA在细胞核内合成，也是通过核孔进 入细胞质，运出细胞核发挥作用与核孔复合物有关，D错误。 答案：C 6如图为细胞核的结构模式图，下列有关叙述不正确的是( )- 9 - A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是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所 C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消耗能量 解析：由图可知，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；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；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 题组二 细胞核功能的实验分析 7一位生物学家把100个细胞都分成两部分，