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1、第二單元細胞的基本結構第二單元細胞的基本結構第第1講細胞膜與細胞核講細胞膜與細胞核(含生物膜的流動鑲嵌含生物膜的流動鑲嵌模型模型)基礎自測知識清單一、細胞膜的成分和功能1.細胞膜的制備(1)實驗原理:細胞吸水漲破離心,獲得細胞膜。(2)材料:人或其他哺乳動物的成熟紅細胞。(3)選材依據:無細胞核和眾多細胞器,易制得純凈的細胞膜。無細胞壁,細胞易吸水漲破。基礎自測知識清單2.細胞膜的成分 基礎自測知識清單3.細胞膜的功能(1)將細胞與外界環(huán)境分隔開,保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。(2)控制物質進出細胞。(3)進行細胞間的信息交流。說明:細胞間信息交流的方式(連一連):基礎自測知識清單二、生物膜的結

2、構1.生物膜結構的探索歷程(連一連)基礎自測知識清單2.生物膜流動鑲嵌模型結構示意圖(1)組成細胞膜的物質及作用:a.糖蛋白:具有保護、潤滑、識別和信息傳遞的作用。b.磷脂雙分子層:細胞膜的基本支架。c.蛋白質:承擔膜的主要功能。(2)圖中c的分布形式:鑲嵌在b的表面;部分或全部嵌入b中;貫穿于整個b中。(3)細胞膜的結構和功能特點:結構特點:具有一定的流動性,原因是組成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都是運動的。功能特點:選擇透過性?；A自測知識清單三、細胞核的結構和功能1.細胞核的結構2.細胞核的功能(1)是遺傳信息庫,遺傳物質儲存和復制的主要場所。(2)是細胞代謝和遺傳的控制中心。基礎自測

3、知識清單1.下列有關細胞膜的敘述,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)細胞膜中的脂質指的是磷脂。 ( )【解析】細胞膜中的脂質除磷脂外還有膽固醇。(2)(2012廣東高考)變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同。 ( )【解析】不同細胞細胞膜的基本組成成分都是脂質、蛋白質和少量糖類。(3)功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數(shù)量越多。 ( )基礎自測知識清單2.下列有關細胞核的敘述,正確的打“”,錯誤的打“”。(1)小分子物質可以通過核孔,大分子物質則不能。 ( )【解析】大分子物質如酶或mRNA能通過核孔。(2)(2013北京高考)真核細胞染色體上含有核糖核酸和蛋白質。 ( )【解析】染色體的組

4、成成分是脫氧核糖核酸(DNA)和蛋白質。(3)(2013安徽高考)細胞核是mRNA合成和加工的場所。 ( )(4)(2012海南高考)大腸桿菌遺傳信息在細胞核中轉錄,在細胞質中翻譯。 ( )【解析】大腸桿菌是原核細胞,無細胞核。(5)真核細胞的核膜上有大量的多種酶,有利于多種化學反應的順利進行。 ( )基礎自測知識清單3.(2015蘭州一中模擬)下列與細胞核相關的敘述,錯誤的是 ( D)A.核膜為雙層膜結構,也屬于生物膜系統(tǒng)的組成成分B.細胞核中可以進行DNA的復制和轉錄過程C.核膜在有絲分裂過程中會周期性的消失和出現(xiàn)D.細胞核是細胞代謝的主要場所【解析】有絲分裂前期,核膜逐漸消失,有絲分裂末

5、期,形成新的核膜和核仁,C項正確;細胞質基質是細胞代謝的主要場所,D項錯誤?；A自測知識清單4.(2015河南正陽高級中學檢測)如圖是細胞膜的亞顯微結構模式圖,表示構成細胞膜的物質,下列有關說法不正確的是 ( C)A.所表示的成分在細胞膜上能執(zhí)行多種功能B.由參加的物質跨膜運輸不一定為主動運輸C.細胞膜的流動性與有關而與無關D.細胞膜的功能特性與都有關系【解析】由題圖知,為糖蛋白,為蛋白質,為磷脂雙分子層。糖蛋白有識別、信息交流、潤滑、保護等多種功能;由載體蛋白參加的跨膜運輸有主動運輸和協(xié)助擴散;細胞膜的流動性是指磷脂分子的運動和絕大部分蛋白質的運動;細胞膜的選擇透過性與磷脂雙分子層和載體蛋白

6、都有關。綜上,C項錯誤。基礎自測知識清單5.下列過程未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能的是 ( A)A.蔗糖溶液使洋蔥表皮細胞發(fā)生質壁分離B.抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化C.胰島素調節(jié)靶細胞對葡萄糖的攝取D.傳出神經細胞興奮引起肌肉收縮【解析】抗原、胰島素、神經遞質屬于信號分子,與靶細胞膜上的受體結合,起到傳遞信息的作用;細胞質壁分離的發(fā)生與植物細胞內外的濃度差有關,與細胞膜的信息傳遞功能無關,A項符合題意。基礎自測知識清單基礎自測知識清單1.提取細胞膜最常用的材料是哺乳動物成熟紅細胞,因為該細胞中無細胞核和眾多細胞器。2.功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數(shù)量越多,易制得純凈的細胞膜。3.組成生物膜的

7、磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都是可以運動的,體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性的結構特點。4.糖被只分布于細胞膜外側,是判斷細胞膜內外側的標志。5.生物膜具有選擇透過性的物質基礎是生物膜上有載體蛋白。6.核膜、核孔都具有選擇透過性。7.核孔數(shù)量、核仁大小與細胞代謝呈正相關。考點二考點一考點一細胞膜的成分、結構和功能1.細胞膜的成分、結構和功能關系 考點二考點一2.細胞膜的流動鑲嵌模型 考點二考點一3.細胞膜的結構特點具有一定的流動性(1)結構基礎:構成膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子是運動的。(2)實驗驗證人鼠細胞融合實驗:方法:熒光標記法。過程及現(xiàn)象:結論:細胞膜具有一定的流動性?？键c二考點一4.細胞

8、膜的三大功能邊界、運輸、傳遞(1)解讀細胞膜的功能:考點二考點一(2)細胞間信息交流的方式:一些細胞(如內分泌細胞)分泌的一些物質(如激素),通過血液運送到全身各處,被靶細胞的細胞膜上的受體(成分為糖蛋白)識別,引起靶細胞產生生理反應。相同兩個細胞的細胞膜直接接觸,通過糖蛋白識別,將信息從一個細胞傳遞給另一個細胞?？键c二考點一高等植物細胞間通過胞間連絲來實現(xiàn)信息交流。考點二考點一細胞膜成分、結構和功能的5個易錯點(1)磷脂分子的頭部親水、尾部疏水,由于細胞內外側都是水環(huán)境,因此磷脂分子的頭部排列在外側,尾部排列在內側。(2)不同細胞膜的組成成分相同,但各組分的含量不同,這與細胞的功能有關,如功

9、能復雜的膜中,蛋白質數(shù)量多。(3)細胞膜的組分并不是不可變的,如細胞癌變過程中,細胞膜組分發(fā)生變化,糖蛋白含量下降,有的產生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質。(4)糖蛋白和糖脂都分布于細胞膜的外表面,都與細胞識別作用有關。(5)細胞膜中的脂質除磷脂外,還有膽固醇。考點二考點一典例1(2014新課標全國卷)關于細胞膜結構和功能的敘述,錯誤的是 ()A.脂質和蛋白質是組成細胞膜的主要物質B.當細胞衰老時,其細胞膜的通透性會發(fā)生改變C.甘油是極性分子,所以不能以自由擴散的方式通過細胞膜D.細胞產生的激素與靶細胞膜上相應受體的結合可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞【解題思路】本題主要考查細胞膜組成成分

10、、細胞膜信息傳遞功能、細胞衰老及物質跨膜運輸?shù)戎R。細胞膜主要由磷脂和蛋白質組成,A項正確;衰老細胞膜的通透性改變,使物質運輸能力降低,B項正確;甘油以自由擴散的方式通過細胞膜,C項錯誤;細胞間可通過激素傳遞信息,即激素與細胞膜表面的受體結合可實現(xiàn)細胞間的信息傳遞,D項正確?！緟⒖即鸢浮緾考點二考點一【思維拓展】不同生理狀態(tài)下細胞膜的成分及功能衰老細胞的細胞膜通透性發(fā)生改變,物質運輸能力降低。代謝旺盛的細胞,物質運輸速度快,細胞膜上蛋白質的種類和數(shù)量較多。死亡細胞的細胞膜沒有選擇透過性?？键c二考點一1.下列有關動物細胞膜的敘述,錯誤的是 ( C)A.細胞膜含有糖脂和糖蛋白B.細胞融合與細胞膜的

11、流動性有關C.用蛋白酶處理細胞膜會改變其組成,不改變通透性D.動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關【解析】用蛋白酶處理細胞膜,會破壞膜上的蛋白質,從而改變膜的通透性,C項錯誤。考點二考點一2.(2015重慶南開中學月考)下列敘述與糖蛋白有密切關系的是 ( C)胃黏膜上皮細胞的保護作用呼吸道上皮細胞的潤滑作用麗藻吸收周圍水中的K+紅細胞吸收葡萄糖落在豌豆花上的玉米花粉無法完成受精作用人體免疫細胞識別外來侵入物癌細胞擴散使細胞與周圍環(huán)境分開A.B.C.D.【解析】麗藻吸收周圍水中K+的方式是主動運輸,需要的是載體蛋白;紅細胞吸收葡萄糖的方式是協(xié)助擴散,需要的是載體蛋白;使細胞與周圍環(huán)境分開的是

12、細胞膜,C項符合題意。考點二考點一3.(2015安徽江淮名校聯(lián)考)人體細胞之間的通訊多數(shù)是通過信號分子傳遞的。有些信號分子作用于細胞表面的受體,有些則作用于胞內受體。生物學上將細胞外與膜受體結合的信息分子稱為第一信使,由其轉換而來的細胞內信號則稱為第二信使,如下圖所示。下列有關敘述錯誤的是 ( C)A.細胞表面膜受體的化學本質為糖蛋白B.神經遞質和絕大多數(shù)激素都是第一信使C.第二信使通過調控細胞核內基因的翻譯過程發(fā)揮作用D.第一信使與膜受體結合體現(xiàn)了細胞膜的信息交流功能【解析】蛋白質的翻譯過程是在細胞質中進行的,C項錯誤?？键c二考點一4.細胞的膜蛋白具有物質運輸、信息傳遞、免疫識別等重要生理功

13、能。下圖中,可正確示意不同細胞的膜蛋白及其相應功能的是 ( D)【解析】血紅蛋白存在于紅細胞內部,紅細胞吸收葡萄糖的方式屬于協(xié)助擴散,需要載體,不消耗能量,A項錯誤;T細胞不能產生抗體,能分泌淋巴因子,B項錯誤;胰島B細胞分泌胰島素,接受胰高血糖素的是胰高血糖素受體,C項錯誤;骨骼肌細胞含有接受神經遞質的受體,葡萄糖的吸收屬于主動運輸,需要載體和能量,D項正確?？键c二考點一5.細胞的各種膜結構間相互聯(lián)系和轉移的現(xiàn)象稱為膜流,關于“膜流”的敘述正確的是 ( D)A.神經遞質的釋放、質壁分離和吞噬細胞攝取抗原都體現(xiàn)了膜流B.大腸桿菌和酵母菌均能發(fā)生膜流現(xiàn)象C.膜流的方向只能是內質網高爾基體細胞膜D

14、.膜流可參與細胞不同結構間或細胞內外的物質轉運【解析】本題考查生物膜間的相互聯(lián)系與轉化。質壁分離無膜結構的轉移,不能體現(xiàn)膜流,A項錯誤;大腸桿菌為原核細胞,細胞內無具膜細胞器,所以不會發(fā)生膜流現(xiàn)象,B項錯誤;膜流方向也可由細胞膜進入細胞內,C項錯誤?？键c二考點一考點二透析細胞核的結構與功能1.細胞核的結構特點及功能 考點二考點一考點二考點一有關細胞核的5個易錯點(1)核孔具有選擇透過性,并不是所有物質都能進出核孔。(2)核仁不是遺傳物質的儲存場所,細胞核中的遺傳物質分布在染色體(染色質)上。(3)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關,如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞,核孔數(shù)目多,核仁較大。(4

15、)細胞核是細胞代謝的控制中心,而不是細胞代謝的中心,細胞代謝的中心是細胞質。(5)并非所有的真核細胞都有細胞核,如哺乳動物成熟的紅細胞?？键c二考點一2.探究細胞核功能的實驗分析 考點二考點一考點二考點一考點二考點一考點二考點一典例2(2015邯鄲模擬)如圖為細胞核結構模式圖,下列有關敘述不正確的是 ()A.主要由DNA和蛋白質組成,在細胞分裂不同時期呈現(xiàn)不同狀態(tài)B.是產生核糖體、mRNA和合成蛋白質的場所C.在細胞周期中發(fā)生周期性變化,其主要成分是磷脂和蛋白質D.蛋白質和RNA等大分子物質通過核孔進出細胞核需要消耗能量考點二考點一【解題思路】是染色質,主要由DNA和蛋白質組成,在細胞分裂間期和

16、末期以染色質形式存在,前期、中期和后期以染色體形式存在,A項正確;是核仁,與rRNA和核糖體的形成有關,合成蛋白質的場所是核糖體,B項錯誤;是核膜,主要成分是磷脂和蛋白質,在細胞分裂前期消失,末期重現(xiàn),C項正確;蛋白質和RNA等大分子物質通過核孔進出細胞具有選擇性,同時需要消耗能量,D項正確。【參考答案】B考點二考點一1.(2015上海閔行區(qū)一模)下列關于細胞核功能的敘述中正確的是 ( A)遺傳物質的儲存場所細胞的生長、發(fā)育的調控中心蛋白質的合成場所與細胞有絲分裂和染色體分裂有關能源物質的儲存場所A.B.C.D.【解析】細胞核是遺傳信息庫,是細胞代謝和遺傳的控制中心,正確;蛋白質的合成場所是核

17、糖體,錯誤;細胞核與細胞和染色體分裂無直接關系,錯誤;能源物質的儲存場所為葉綠體或細胞質基質,錯誤?？键c二考點一2.(2015山西垣曲中學月考)有人把變形蟲的核取出,觀察無核變形蟲短期的一系列生理變化特點后,預測出ad四種現(xiàn)象,并提出相應的推測理由。下列預測現(xiàn)象和推理均正確的一個組合是 ( B)預測現(xiàn)象:a.失去核的變形蟲,雖然停止伸出偽足,但幾天后核將再生,能正?；顒?b.失去核的變形蟲,細胞質功能逐漸衰退,幾天內將死亡;c.失去核的變形蟲,雖然會反復進行數(shù)次無絲分裂,但結果還是死亡;d.除去核以后,細胞質活動反而暫時提高,因此細胞分裂將更加旺盛。推測理由:核能抑制細胞的過度分裂;沒有核的細

18、胞也具備分裂的能力;如果沒有核,就不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸;許多生物結構都有再生能力,核也能再生。A.a與B.b與C.c與D.d與考點二考點一【解析】細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心,細胞質為細胞核提供能量和營養(yǎng)物質等。失去核的變形蟲由于不能制造出合成眾多蛋白質所必需的核酸,故細胞的生命活動不能正常進行,如不能攝取食物,對外界刺激不能作出反應等,因而生存幾天后就會死亡?？键c二考點一3.(2015江蘇淮海中學模擬)心房顫動(房顫)是臨床上最常見并且危害嚴重的心律失常疾病。最新研究表明,其致病機制是核孔復合物的運輸障礙。據此分析正確的是 ( C)A.人體成熟的紅細胞中核孔數(shù)目很少,因此

19、紅細胞代謝較弱B.tRNA在細胞核內合成,運出細胞核發(fā)揮作用與核孔復合物無關C.核孔運輸障礙發(fā)生的根本原因可能是編碼核孔復合物的基因發(fā)生突變所致D.核膜由兩層磷脂分子組成,房顫的成因與核膜內外的信息交流異常有關【解析】人體成熟的紅細胞中沒有細胞核,A項錯誤;tRNA在細胞核內合成,通過核孔運出細胞核發(fā)揮作用,B項錯誤;核膜是雙層膜,由4層磷脂分子組成,D項錯誤。考點二考點一4.(2016貴陽期末檢測)傘藻是一種能進行光合作用的單細胞綠藻,由傘帽、傘柄和假根三部分構成,細胞核在假根內?？茖W家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實驗(如圖)。下列相關敘述錯誤的是 ( C)A.圖二中移去細胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止B.圖二中與圖一中的帽形相同,都是菊花形帽C.圖一中的帽形因嫁接而改變D.上述實驗說明生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關考點二考點一【解析】細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心,故移除細胞核的甲傘藻的生命活動逐漸減緩直至停止,A項正確;圖二中的與圖一中的的細胞核相同,故兩者帽形相同,都是菊花形帽,B項正確;圖一中嫁接的是傘柄,屬于細胞質部分,故不會引起帽形的改變,C項錯誤。