第4講 質(zhì)膜(細(xì)胞膜)與細(xì)胞核,考點(diǎn)一 質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能,考點(diǎn)二 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能,總綱目錄,真題再現(xiàn) 模擬預(yù)測,考點(diǎn)一質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)和功能,1.質(zhì)膜的成分 (1)質(zhì)膜的制備,(2)質(zhì)膜的成分,2.質(zhì)膜的流動鑲嵌模型 (1)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程(連線),(2)流動鑲嵌模型 模式圖 結(jié)構(gòu)特點(diǎn),3.質(zhì)膜的功能 (1)功能 將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開,保證細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 (2)功能特性 內(nèi)容:具有選擇透過性 表現(xiàn):水分子、被選擇的離子和小分子可以通過,大分子、不被選擇 的離子和小分子不能通過。,4.細(xì)胞壁(植物細(xì)胞),1.構(gòu)成質(zhì)膜的磷脂分子是不斷運(yùn)動的,而蛋白質(zhì)是靜止不動的( ),2.糖類在質(zhì)膜上以糖脂和糖蛋白的形式存在,且糖蛋白只分布在膜外側(cè)( ),3.磷脂分子以親水性頭部相對的方式構(gòu)成磷脂雙分子層( ),4.植物相鄰細(xì)胞之間可通過細(xì)胞之間的直接接觸進(jìn)行信息交流( ),5.各種膜所含蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例與膜的功能有關(guān)( ),6.吞噬細(xì)胞的吞噬作用體現(xiàn)了質(zhì)膜的功能特點(diǎn)( ),7.胰島B細(xì)胞分泌胰島素依賴于質(zhì)膜的流動性( ),8.同一生物體的質(zhì)膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量相同( ),如圖是細(xì)胞間的三種信息交流方式,據(jù)圖分析下列問題: (1)圖中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的名稱:信號分子;受體;胞間連絲。,(2)植物細(xì)胞間的胞間連絲、人體內(nèi)胰島素的作用過程、精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合分別屬于上面圖C、圖A、圖B 方式。 (3)圖中受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白,受體和信號分子的結(jié)合有 (有/沒有)特異性。 (4)所有信號分子的受體不一定在(都在/不一定在)質(zhì)膜上。,1.利用網(wǎng)絡(luò)圖構(gòu)建質(zhì)膜成分、結(jié)構(gòu)與功能之間的聯(lián)系 (1)不同質(zhì)膜的成分種類相同,但各組分的含量不同,這與細(xì)胞的功能有關(guān),功能越復(fù)雜的質(zhì)膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。,(2)質(zhì)膜的組分并不是不可變的,如細(xì)胞癌變過程中,質(zhì)膜組分發(fā)生變化,糖蛋白含量下降,產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。 (3)糖類主要與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白和糖脂,都與細(xì)胞識別作用有關(guān)。 (4)質(zhì)膜結(jié)構(gòu)圖示中糖蛋白的多糖側(cè)鏈的位置是判斷生物膜內(nèi)、外側(cè)的依據(jù),多糖側(cè)鏈所在的一側(cè)為質(zhì)膜外側(cè),另一側(cè)則為質(zhì)膜內(nèi)側(cè)。,2.質(zhì)膜的三大功能,3.質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特性的比較,考向一考查質(zhì)膜的組成、結(jié)構(gòu)及功能,1.(2018湖北武漢三模)下列有關(guān)質(zhì)膜的敘述錯誤的是(D) A.質(zhì)膜的組成成分包括脂質(zhì)、蛋白質(zhì)和糖類 B.質(zhì)膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目越多,功能越復(fù)雜 C.質(zhì)膜具有物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞的功能 D.質(zhì)膜兩側(cè)的離子濃度差是通過被動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的,解析 質(zhì)膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的,D錯誤。,2.膜蛋白是一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的蛋白質(zhì),是細(xì)胞執(zhí)行各種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。下圖為質(zhì)膜上3種膜蛋白與磷脂雙分子層之間的直接相互作用模式。下列相關(guān)敘述,錯誤的是(A),A.膜蛋白A和B的跨膜區(qū)段的氨基酸很可能具有較強(qiáng)的親水性 B.若膜蛋白A具有信息傳遞功能,則該蛋白可能是胰島素的受體 C.若膜蛋白質(zhì)B具有運(yùn)輸功能,其運(yùn)輸物質(zhì)的過程中可能消耗ATP D.若膜蛋白C具有催化功能,其活性的高低受溫度、pH等因素的影響,解析 磷脂雙分子層內(nèi)部是疏水性的,所以A與B兩種蛋白的跨膜區(qū)段的氨基酸可能具有較強(qiáng)的疏水性,這樣才能與磷脂雙分子層牢固結(jié)合,A錯誤。,歸納拓展 4種?？嫉摹澳さ鞍住奔捌涔δ?(1)信號分子(如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白糖蛋白。 (2)膜載體蛋白:膜用于協(xié)助擴(kuò)散和主動運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。 (3)具有催化作用的酶:如好氧型細(xì)菌其質(zhì)膜上可附著與有氧呼吸相關(guān) 的酶,此外,質(zhì)膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主動運(yùn)輸?shù)?。 (4)識別蛋白:用于細(xì)胞與細(xì)胞間相互識別的糖蛋白(如精卵間的識別、免疫細(xì)胞對抗原的特異性識別等)。,考向二考查質(zhì)膜的流動性和選擇透過性 3.(2018福建三明期末)生物膜在生命活動過程中發(fā)揮著非常重要的作用。如圖所示的過程中,相關(guān)敘述錯誤的是(C),A.說明質(zhì)膜有信息傳遞功能 B.說明質(zhì)膜具有一定的流動性 C.圖中所示質(zhì)膜的識別功能依賴于膜上的載體蛋白 D.說明質(zhì)膜具有物質(zhì)運(yùn)輸功能,解析 題圖中所示質(zhì)膜的識別功能是指神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上的受體蛋白結(jié)合,而不是載體蛋白。突觸小泡膜與突觸前膜融合將神經(jīng)遞質(zhì)排到突觸間隙,體現(xiàn)了質(zhì)膜的流動性和物質(zhì)運(yùn)輸功能。,4.(2018山東菏澤模擬)下列關(guān)于質(zhì)膜的流動性和選擇透過性的敘述,不正確的是(B) A.流動性的基礎(chǔ)是組成質(zhì)膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多是流動的 B.選擇透過性的基礎(chǔ)是質(zhì)膜上的載體蛋白和磷脂分子具有特異性 C.細(xì)胞的胞吞和胞吐體現(xiàn)了質(zhì)膜的流動性 D.鉀離子通過主動運(yùn)輸?shù)男问竭M(jìn)入細(xì)胞體現(xiàn)了質(zhì)膜的選擇透過性,解析 質(zhì)膜的選擇透過性的基礎(chǔ)是質(zhì)膜上的載體蛋白具有特異性,磷脂分子沒有特異性。,歸納拓展 質(zhì)膜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和功能特性的聯(lián)系,考點(diǎn)二細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能,1.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),上述結(jié)構(gòu)中 (1)原核細(xì)胞不具備的是核膜、核仁、染色質(zhì)。 (2)在細(xì)胞分裂周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建的結(jié)構(gòu)是核膜和 核仁。 (3)染色質(zhì)和染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時期的兩種存在狀態(tài),前者呈細(xì)長絲狀、后者呈圓柱狀或桿狀,即:,2.細(xì)胞核的兩大功能 (1)細(xì)胞核是遺傳信息庫。 (2)細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。,1.細(xì)胞核是遺傳信息儲存和細(xì)胞代謝的主要場所( ),2.大腸桿菌的遺傳信息在細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄,在細(xì)胞質(zhì)中翻譯( ),3.植物細(xì)胞具有發(fā)育為完整植株潛能的決定因素是細(xì)胞核( ),4.染色質(zhì)和染色體在物質(zhì)組成上相同,空間結(jié)構(gòu)上不同( ),5.核孔是細(xì)胞核膜上的孔道,物質(zhì)通過核孔不具有選擇性( ),6.胰島細(xì)胞中核孔數(shù)目多于口腔上皮細(xì)胞( ),下圖是細(xì)胞核的結(jié)構(gòu),據(jù)圖分析下列問題:,(1)將徹底水解主要可得到的有機(jī)小分子有氨基酸、脫氧核糖、磷酸、含氮堿基。 (2)是核仁,與某種RNA 的合成和核糖體的形成有關(guān)。 (3)的功能是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流,對于物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性。數(shù)目越多,細(xì)胞代謝越旺盛。 (4)蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核是需要能量的,跨膜層數(shù)為零。,1.細(xì)胞核的功能探究 (1)黑白美西螈核移植實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:美西螈皮膚顏色遺傳受細(xì)胞核控制。,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:蠑螈的細(xì)胞分裂、分化受細(xì)胞核控制。,(2)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應(yīng)等生命活動受細(xì)胞核控制。,(3)變形蟲切割實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)過程,(4)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn) 傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)過程,傘藻核移植實(shí)驗(yàn)過程 實(shí)驗(yàn)結(jié)論:傘藻“帽”的形狀是由細(xì)胞核控制的。,2.從四大層面理解細(xì)胞的整體性 (1)從結(jié)構(gòu)上理解: 細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過核孔可以相互溝通。 核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、質(zhì)膜等構(gòu)成細(xì)胞完整的“生物膜系統(tǒng)”。 (2)從功能上理解:細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)和功能雖不同,但它們是相互聯(lián)系、分工合作、協(xié)調(diào)一致地共同完成各項(xiàng)生命活動的。 (3)從調(diào)控上理解:細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。因此,細(xì)胞的整個生命活動主要是由DNA調(diào)控和決,定的,使細(xì)胞形成一個整體調(diào)控系統(tǒng)。 (4)從與外界的關(guān)系上看,針對多細(xì)胞生物,細(xì)胞的整體性還體現(xiàn)在每一個細(xì)胞都要與相鄰的細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換與信息交流。,考向一考查細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能,1.下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述正確的是(D) A.核孔能實(shí)現(xiàn)核質(zhì)的物質(zhì)直接交換,不具有選擇性 B.所有細(xì)胞核糖體的形成均與核仁有關(guān) C.在細(xì)胞的生命歷程中,細(xì)胞核體積不變 D.核膜可通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與質(zhì)膜相連,解析 核孔是大分子物質(zhì)出入細(xì)胞核的通道,對物質(zhì)的進(jìn)出具有嚴(yán)格調(diào)控作用,即具有選擇性,A錯誤;原核細(xì)胞沒有細(xì)胞核,也就沒有核仁,因此原核細(xì)胞核糖體的形成與核仁無關(guān),B錯誤;在細(xì)胞的生命歷程中,衰老的細(xì)胞的細(xì)胞核體積增大,C錯誤;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜內(nèi)與核膜相連,外與質(zhì)膜相連,D正確。,2.下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述,正確的是(A),A.主要由DNA和蛋白質(zhì)組成 B.是由2層磷脂分子組成的 C.核孔不具有選擇透過性,故蛋白質(zhì)、核酸等分子均可自由出入細(xì)胞核 D.是產(chǎn)生核糖體、mRNA和蛋白質(zhì)的場所,解析 是染色質(zhì),主要由DNA和蛋白質(zhì)組成。是核膜,由2層磷脂雙分子層組成。核孔具有選擇透過性。是核仁,它與核糖體的形成以及rRNA的合成有關(guān)。,歸納拓展 關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)與功能的5點(diǎn)提醒 (1)核膜、核仁在細(xì)胞周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建。 (2)核膜和核孔都具有選擇透過性,核孔雖然允許大分子物質(zhì)如RNA和某些蛋白質(zhì)通過,但是不允許細(xì)胞核中的DNA通過其進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 (3)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝有關(guān),如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞,核孔數(shù)多,核仁較大。 (4)核仁不是遺傳物質(zhì)的儲存場所。細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。 (5)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同,而成分完全相同。,考向二考查細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)探究 3.(2018山東臨沂質(zhì)檢)某興趣小組用蛙受精卵做如圖所示實(shí)驗(yàn),以下實(shí)驗(yàn)不能說明的是(D),A.實(shí)驗(yàn)中提取受精卵的核單獨(dú)培養(yǎng)的結(jié)果,說明缺少細(xì)胞質(zhì)的細(xì)胞核不能生存 B.實(shí)驗(yàn)中去掉核的細(xì)胞單獨(dú)培養(yǎng)的結(jié)果,說明缺少細(xì)胞核的細(xì)胞質(zhì)也不能存活太久 C.實(shí)驗(yàn)中給去核的細(xì)胞重新移入細(xì)胞核,細(xì)胞能正常增殖,說明細(xì)胞只有保持完整性才能進(jìn)行正常的生命活動 D.上述實(shí)驗(yàn)說明,細(xì)胞核是系統(tǒng)的控制中心,細(xì)胞質(zhì)是系統(tǒng)的代謝中心,解析 綜合分析三個實(shí)驗(yàn),可以說明細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)具有相互依存的關(guān)系,但不能說明細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)的具體功能,D錯誤。,4.下圖表示變形蟲的切割和核移植實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)不能得出的結(jié)論是 (A),A.細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所 B.細(xì)胞核是細(xì)胞新陳代謝活動的控制中心 C.細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)相互依存,相互影響 D.細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性是細(xì)胞生存的基礎(chǔ),解析 題圖顯示,單獨(dú)的細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)均不能獨(dú)立生活,但無核的細(xì)胞質(zhì)植入細(xì)胞核后能正常生活,這說明二者相互依存、相互影響,細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性是細(xì)胞生存的基礎(chǔ),細(xì)胞核是細(xì)胞新陳代謝活動的控制中心。該實(shí)驗(yàn)不能得出:細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲存和復(fù)制的場所,選A。,1.(2018課標(biāo),2,6分)下列有關(guān)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的敘述,錯誤的是(A) A.成熟個體中的細(xì)胞增殖過程不需要消耗能量 B.細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和質(zhì)膜中都含有磷元素 C.兩個相鄰細(xì)胞的質(zhì)膜接觸可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞 D.哺乳動物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過程不可逆,真題再現(xiàn) 模擬預(yù)測,解析 本題考查生物膜的結(jié)構(gòu)和功能及細(xì)胞增殖、分化等相關(guān)知識。細(xì)胞增殖過程是消耗能量的過程,A錯誤;核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和質(zhì)膜屬 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正確;相鄰兩個細(xì)胞的質(zhì)膜接觸,可以使信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞,例如精子與卵細(xì)胞的識別和結(jié)合,C正確;哺乳動物造血干細(xì)胞分化形成的成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核,將一直保持分化后的狀態(tài),D正確。,2.(2017課標(biāo)全國,1,6分)細(xì)胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細(xì)胞分泌的雌激素作用于乳腺細(xì)胞的過程中,以及精子進(jìn)入卵細(xì)胞的過程中,細(xì)胞間信息交流的實(shí)現(xiàn)分別依賴于(D) A.血液運(yùn)輸,突觸傳遞 B.淋巴運(yùn)輸,突觸傳遞 C.淋巴運(yùn)輸,胞間連絲傳遞 D.血液運(yùn)輸,細(xì)胞間直接接觸,解析 本題主要考查細(xì)胞間進(jìn)行信息交流的方式。細(xì)胞分泌的激 素隨血液循環(huán)到達(dá)全身各處,與靶細(xì)胞的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細(xì)胞;精子和卵細(xì)胞通過直接接觸完成信息傳遞,從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)胞間的識別和結(jié)合,D正確。,3.(2016課標(biāo)全國,1,6分)下列有關(guān)質(zhì)膜的敘述,正確的是(C) A.質(zhì)膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的 B.質(zhì)膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同 C.分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象 D.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的,解析 質(zhì)膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)的,A錯誤;不同膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)的種類不完全相同,其功能也不完全相同,B錯誤;分泌蛋白以胞吐方式分泌到細(xì)胞外主要依賴于膜脂的流動性,C正確;膜中的 磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的,D錯誤。,4.(2018山東棗莊一模)核糖體普遍存在于真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中。請回答下列相關(guān)問題: (1)在真核細(xì)胞中,核糖體的形成和核仁 (細(xì)胞結(jié)構(gòu))有關(guān)。 (2)將核糖體徹底水解,除蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物外,還包括6種小分子物質(zhì)。 (3)在核糖體上可以完成中心法則的翻譯過程,該過程中遺傳信息的流向是 mRNA到蛋白質(zhì)(多肽鏈)(mRNA蛋白質(zhì)) 。,(4)請從細(xì)胞生命活動的角度分析,真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都含有核糖 體的原因。,蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者;核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。,解析(1)核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),所以在真核細(xì)胞中,核糖體的形成和核仁有關(guān)。(2)核糖體由rRNA和蛋白質(zhì)組成,將核糖體徹底水解,除蛋白質(zhì)的水解產(chǎn)物外,還包括RNA的水解產(chǎn)物,即磷酸、核糖和四種含氮堿基,共6種小分子物質(zhì)。(3)在核糖體上可以完成中心法則的翻譯過程,該過程中遺傳信息的流向是由mRNA到蛋白質(zhì)(多肽鏈)。(4)細(xì)胞的生長發(fā)育、遺傳、代謝等生命活動都離不開蛋白質(zhì)的參與,蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所。因此真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中都含有核糖體。,