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第二单元细胞的基本结构和物质的跨膜运输第5讲细胞膜与细胞核【考纲解读】最新考纲细解考点核心素养1.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)1.说出细胞膜的化学组成成分、结构特点和功能2.说出制备细胞膜的原理和方法3.说出细胞核的功能4.说出细胞核的结构及各部分的功能5.分析细胞核功能的探究实验,归纳实验结论1.生命观念——结构与功能观:细胞膜和细胞核的结构与功能的适应2.科学思维——建立模型:构建细胞膜和细胞核的结构模型3.科学探究——表达与交流:探究细胞膜的成分与结构;实验设计与分析:细胞核功能的探究过程与结果分析考点一细胞膜的结构和功能研析教材内化基本概念1.细胞膜的制备(1)实验原理:细胞获得细胞膜。(2)材料:人或其他哺乳动物的。(3)选材原因:_________________________________________________________________________。(4)实验过程:选材→制片→观察→滴水→观察。吸水涨破①无细胞核和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜;②无细胞壁,细胞易吸水涨破成熟的红细胞2.细胞膜的成分及在细胞膜中的作用成分所占比例在细胞膜中的作用脂质约50%其中构成细胞膜的基本支架;是动物细胞膜的重要成分蛋白质约40%功能越复杂的细胞膜,蛋白质的越多糖类2%～10%与细胞膜上的结合,形成;糖蛋白有的作用3.细胞膜的功能(1)将细胞与外界环境分隔开,保障细胞内部环境的。(2)控制。磷脂胆固醇种类和数量蛋白质或脂质糖蛋白或糖脂识别、保护、润滑相对稳定物质进出细胞(3)进行细胞间的。主要方式如下:信息交流细胞分泌的化学物质细胞膜直接接触细胞通道4.细胞膜结构的探索历程[连线]提示:①—b②—a③—d④—c⑤—f⑥—e5.生物膜流动镶嵌模型的基本内容(1)结构模型糖蛋白磷脂双分子蛋白质分子(2)结构特点及原因①特点:具有一定的。②原因:组成膜的和大多数是可以运动的。6.植物细胞壁(1)成分:主要是;酶解法除去植物细胞壁所用酶为;与其形成有关的细胞器为和线粒体。(2)功能:。流动性磷脂分子蛋白质分子纤维素和果胶纤维素酶和果胶酶高尔基体支持和保护【深挖教材】(1)依据细胞膜的成分推测细胞膜的组成元素有哪些?提示:C、H、O、N、P等。(2)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?提示:大大超过2倍,肝细胞具有多种具膜的细胞器。(3)通过细胞膜的结构模型如何区分细胞膜的内侧和外侧?提示:依据糖蛋白的位置,在细胞膜的外侧分布有糖蛋白,而内侧没有。思考探究培养科学思维1.比较细胞膜的两大“特性”(1)区别项目结构特性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和不是静止的,而是可以运动的磷脂分子大多数蛋白质分子遗传特性种类、数量载体蛋白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)①内因:细胞膜上的种类和数量;②外因:温度、pH、O2等影响_____________的因素载体蛋白细胞呼吸(2)联系流动选择透过2.实验验证细胞膜的功能(1)细胞膜具有识别作用的验证方法只有生物的精子和卵细胞才能结合细胞膜具有识别作用同种(2)细胞膜控制物质进出细胞功能的验证物质(染色剂)进入实验:控制物质进出细胞剖析题型提升核心素养题型一细胞膜的成分、结构和功能1.(2016·全国Ⅲ卷)下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、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:细胞膜两侧的离子浓度差需通过主动运输实现;不同膜中蛋白质的种类不完全相同,其功能也不完全相同;分泌蛋白以胞吐的形式分泌到细胞外,与膜脂的流动性有关;膜中的磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸等组成。C2.(2017·全国Ⅰ卷)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()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:卵巢属于内分泌腺,其分泌的雌激素进入血液中,经血液运输作用于靶细胞,实现细胞间的信息交流;受精时,精子与卵细胞相互识别并结合,通过细胞的直接接触实现细胞间信息交流。D3.(2018·福建福州高三质检)下列关于细胞膜蛋白的叙述,正确的是()A.神经细胞膜上存在钾离子通道蛋白B.甲状腺细胞膜上具有促甲状腺激素释放激素的受体蛋白C.神经细胞突触前膜存在各种递质的载体蛋白,将递质运出细胞D.癌细胞细胞膜上存在较多的糖蛋白,使癌细胞容易扩散解析:静息电位的形成与神经细胞中钾离子外流有关,故神经细胞膜上存在钾离子通道蛋白;促甲状腺激素释放激素由下丘脑神经分泌细胞分泌,作用于垂体细胞,不作用于甲状腺细胞;神经递质一般通过胞吐释放到突触间隙;癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少。A题后提升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)具催化作用的酶:如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在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)。题型二细胞膜的相关实验4.(2019·山西太原月考)对某动物细胞进行荧光标记实验,如图所示,其基本过程为:①用某种荧光染料标记该动物细胞,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(消失)。③停止激光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出现了荧光斑点。该实验不能说明()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速率解析:用激光束照射某区域,荧光消失,过一段时间后荧光又出现,说明细胞膜具有流动性,也能说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合;根据荧光恢复的速率只能推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率,不能推算出物质跨膜运输的速率。C5.科研上鉴别死细胞和活细胞,常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能()A.保护细胞内部结构的功能B.信息交流功能C.控制物质进出功能D.保障细胞内部环境相对稳定的功能解析:台盼蓝是细胞不需要的大分子,活细胞细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入活细胞中,而死细胞没有选择透过性,台盼蓝能进入死细胞中,体现细胞膜的控制物质进出功能。C考点二细胞核的结构和功能研析教材内化基本概念1.细胞核的结构某种RNADNA和蛋白质DNA物质交换和信息交流核膜2.细胞核的功能(1)细胞核是。(2)细胞核是细胞的控制中心。3.模型建构(1)概念:模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种的描述。(2)类型:、、数学模型等。(3)举例:DNA双螺旋结构是物理模型,种群数量增长的J型、S型曲线是数学模型。遗传信息库代谢和遗传概括性物理模型概念模型【深挖教材】核孔是不是一个真实的孔?大分子物质(蛋白质和RNA)也能通过核孔进出细胞核,是否说明核孔不具有选择性?举例说明。提示:核孔不是一个真实的孔,而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性,例如细胞核内的DNA就不能通过核孔进入细胞质。思考探究培养科学思维1.黑白美西螈核移植实验(1)实验过程(2)实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受控制。(3)实验分析:该实验无对照组,可将___________________________________________________________________________设置对照组。细胞核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2.蝾螈受精卵横缢实验(1)实验过程 育入育胞核有核一半分裂正常胚胎受精卵正常核一半不分裂分裂胚胎发挤发细横无缢(2)实验结论:蝾螈的受细胞核控制。(3)实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。细胞分裂、分化3.变形虫切割实验(1)实验过程去核核移植有核一半生、分裂、食、刺激有反切割生命活失生命活恢复形虫核一半不能食，不生、分裂，刺激反长摄对应动丧动变无摄长对无应(2)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_________控制。(3)实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。细胞核4.伞藻嫁接与核移植实验(1)伞藻嫁接实验过程(2)伞藻核移植实验过程(3)实验结论:伞藻“帽”的形状是由控制的。(4)实验分析:伞藻核移植实验可排除的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。细胞核假根中其他物质5.据以上实验归纳细胞核部分功能14实验实验⇒细胞核是的控制中心遗传23实验实验⇒细胞核是的控制中心代谢剖析题型提升核心素养题型一细胞核的结构和功能1.(2019·山东菏泽期中)下列有关细胞核结构和功能的叙述,错误的是()A.伞藻实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞质有关B.核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关C.染色体主要由DNA和蛋白质构成D.核孔对物质进出具有选择性解析:伞藻实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关;核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关;染色体主要是由DNA和蛋白质构成;核孔可以允许大分子物质通过如mRNA,但并非所有大分子都能通过,如DNA不能通过核孔进入细胞质,说明核孔对物质进出具有选择性。A2.下列有关细胞核的叙述,错误的是()A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.小分子物质可以通过核孔,大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象解析:细胞核中染色质的组成成分为蛋白质和DNA;细胞核内DNA可进行复制和转录;核孔是大分子物质进出细胞核的通道;在有丝分裂前期核膜消失,末期核膜重新形成。C题后提升有关细胞核的四个易错点(1)物质进出细胞核并非都通过核孔①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道。②小分子物质可通过核膜进出细胞核。(2)并不是所有物质都能进出核孔核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(3)核仁不是遗传物质的储存场所核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。(4)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的核孔的数量、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。题型二细胞核功能的相关实验探究3.阅读材料:①分别将已分裂10次和分裂30次的成纤维细胞的细胞核互换,重组成的“老核新质”和“新核老质”细胞能分别再分裂20次和40次。②鸟类红细胞有核,但不能复制和转录,癌细胞核很活跃,既能复制也能转录,现将鸟的红细胞核移入去核的癌细胞中,鸟的红细胞核开始复制和转录。以上实验不能说明的是()A.细胞分裂次数是由细胞核中的物质决定的B.细胞质中存在影响细胞分裂的物质C.细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的D.只要有适当的细胞质,细胞核就能表现出全能性D解析:实验①说明细胞的分裂次数由细胞核中的物质决定。实验②说明细胞质影响细胞核中的复制和转录,细胞质中存在影响细胞分裂的物质,细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的。两实验都不能说明只要有适当的细胞质,细胞核就能表现出全能性。4.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,据此推断不正确的是()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