高考生物一轮复习 第3章 细胞的基本结构 第1、3节　细胞膜——系统的边界、细胞核——系统的控制中心课件 新人教版必修1.ppt

第三章细胞的基本结构 考纲下载 1 细胞膜系统的结构和功能 2 主要细胞器的结构和功能 3 细胞核的结构和功能 实验 4 观察线粒体和叶绿体5 通过模拟实验探究膜的透性 热点提示 1 细胞膜的成分特点及生物膜系统在结构和功能上的联系 应用2 关注细胞膜在细胞间信息交流功能的方式及图像识别3 各种细胞器的结构与功能相适应的特点及各种细胞器之间的分工合作4 细胞核的结构与功能以及设计实验探究细胞核的功能5 生物膜的特性在制药 人工肾等方面的应用 第1 3节细胞膜 系统的边界细胞核 系统的控制中心 答案 想一想 细胞表面的糖被有何重要功能 答案 保护和润滑作用 如消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白 识别作用 如动物细胞表面的糖蛋白 又称受体蛋白 答案 思一思 mrna和蛋白质出入细胞核需要穿过几层膜结构 答案 通过核孔 不需穿过膜结构 故为0层 1 温度与细胞膜流动性的关系 江苏教育版 温度对细胞膜的流动性影响很大 低温可降低细胞膜的流动性 附着在膜上的酶的活性降低 膜的运输功能也将成为不可能 当细胞膜的流动性降低到一定程度时 细胞膜就很难完成其生理功能 因此低温会导致生命活动下降 在高温条件下 酶将失去活性 加之细胞膜的流动性增加 细胞功能下降 当流动性过大时会破坏细胞膜的结构 细胞功能进一步下降甚至死亡 细胞膜中的不饱和脂肪酸及动物细胞膜中的胆固醇 都可以稳定膜的流动性 使膜的流动性不会因温度的变化而发生较大的波动 以维持细胞正常的生理功能 1 植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的 水分子和其他分子都极易通过纤维之间的间隙 所以细胞壁与细胞的透性无关 主要起保护和支持的作用 2 真菌的细胞壁由壳多糖 是氨基葡萄糖的多聚体 组成 又称为几丁质 它是虾 蟹等外壳和昆虫外骨骼的主要成分 3 细菌的细胞壁主要由肽聚糖 多肽和多糖的聚合物 组成 2 各类细胞细胞壁的主要成分 浙江科技版 核仁是真核细胞间期最明显的结构 无膜包围 其主要功能是组装核糖体的亚单位 即与核糖体rna的合成及核糖体的形成有关 核仁的大小 形状和数目随生物的种类 细胞类型和代谢状态而变化 蛋白质合成旺盛的细胞 如分泌细胞 卵母细胞的核仁大 不具蛋白质合成能力的细胞 如休眠的植物细胞 其核仁很小 3 核仁的结构和功能 中国地图版 1 细胞膜具有一定的流动性的结构特点有何意义 提示 细胞膜的一定流动性对于细胞完成各种生理功能是非常重要的 它使细胞膜经受一定程度的变形不致破裂 或使膜中各种成分按需要调整其组合分布 利于膜载体蛋白完成主动运输 2 青霉素杀菌的原理是什么 提示 青霉素抑菌作用的原理就是它能抑制细菌合成肽聚糖 由于不能合成这种细胞壁物质 细菌就不能生长和繁殖 3 在细胞有丝分裂过程中 核仁周期性地消失和重建有何意义 提示 在细胞间期有dna转录活动 我们可以看到核仁 一旦细胞进入分裂期 转录活动停止 也就无法进行核糖体的组装 所以在分裂期看不到核仁 1 细胞膜的成分 2 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开 保障了细胞内部环境的相对稳定 2 控制物质进出细胞细胞膜在控制物质方面具有普遍性和相对性两个方面 如图所示 3 进行细胞间的信息交流细胞间信息交流主要有三种方式 通过细胞分泌的化学物质间接传递信息 即化学物质 靶细胞 如激素和神经递质信息传递 通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息 即细胞 细胞 如精子和卵细胞间的识别和结合 通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息 即细胞细胞 如高等植物细胞之间的胞间连丝 构成细胞膜的化学元素有c h o n p等 糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面 因此 根据糖蛋白的分布 可以判断细胞膜的内外侧 糖蛋白 又叫糖被 有保护和润滑作用 还与细胞识别作用有密切关系 各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关 功能复杂的膜 其蛋白质含量和种类较多 各种蛋白质在膜上的分布是不对称的 细胞膜上的蛋白质种类很多 如运输物质的载体 识别作用的糖蛋白 接受信号的受体 体现病原体特异性的抗原以及催化作用的酶等 正常细胞癌变后 细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质 以此可以作为细胞是否癌变的指标之一 物质能否通过细胞膜 并不完全取决分子大小 而是根据细胞生命活动是否需要 如木糖分子比葡萄糖分子小 但细胞能吸收葡萄糖不能吸收木糖 1 2009 青岛模拟 下列关于细胞膜的叙述 不正确的是 a 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成b 不同功能的细胞 其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同c 组成细胞膜的脂质中 磷脂最丰富d 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关解析 细胞膜主要由脂质和蛋白质组成 组成细胞膜的脂质中 磷脂最丰富 功能越复杂的细胞 其细胞膜上蛋白质的种类和数量越多 癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜上糖蛋白减少有关 答案 b 1 实验研究 细胞核的结构与功能 核膜 核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建 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 凡是无核细胞 即不能生长也不能分裂 如哺乳动物和人的成熟红细胞 植物的筛管细胞 人工去核的细胞 一般也不能存活太久 有些细胞不只具有一个细胞核 如双小核草履虫有两个细胞核 人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个 特别提醒 2 如图 科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接 将甲的伞柄嫁接到乙的假根上 长出了乙的伞帽 下列有关评价合理的是 a 该实验证明了细胞核是遗传的控制中心b 该实验证明了细胞核是代谢的调控中心c 欲证明细胞核的功能 需同时进行对照实验d 该实验证明了细胞质是遗传的控制中心 解析 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 但要通过实验证明细胞核决定伞帽特征 需要同时进行对照实验 增强实验的说服力 对照实验可设置 将乙的伞柄嫁接到甲的假根上 若长出甲的伞帽 则可证明a项正确 答案 c 1 从结构上看 细胞的各个组成部分是相互联系的 如 1 细胞核和细胞质通过核孔可以相连通 2 核膜 内质网膜 细胞膜等相互连接成完整的生物膜系统 3 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜可以通过囊泡相互转化 2 从功能上看 细胞的不同结构虽具有不同的生理功能 但却是协调合作的 如蛋白质类分泌物的合成和分泌是由核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 细胞膜等结构协调完成的 3 从调控上看 细胞核是代谢的调控中心 细胞核内的dna通过控制蛋白质等物质的合成调控细胞内的生命活动 4 从与外界的关系上看 细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质和能量的交换与信息交流 而与外界环境直接接触的细胞要与外界环境进行物质和能量的交换与信息交流 因此 细胞与外界环境之间形成一个统一的整体 5 从细胞核与细胞质的关系看 1 细胞核不能脱离细胞质而独立生存 这是因为细胞核在生命活动中所需的物质和能量均由细胞质提供 2 无核的细胞质也不能长期生存 这是由细胞核的功能决定的 如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核 其寿命较短 含细胞质少的精子寿命也很短 细胞核与细胞质是相互依存 不可分割的关系 说明细胞只有保持结构的完整性 才能完成各项正常的生命活动 细胞的整体性是几十亿年进化的产物 细胞核和细胞质具有相互依存和相互制约的关系 细胞质为细胞核提供物质和能量 而细胞核控制着细胞的代谢和遗传 即生物的性状主要是由细胞核控制的 特别提醒 3 人成熟的红细胞和精子的寿命都很短 这一事实体现了 a 环境因素的影响b 功能对寿命的影响c 遗传因素的影响d 核 质的相互依存关系解析 在细胞的结构中 细胞核和细胞质是相互依存的 细胞质为细胞核提供物质和能量 细胞核又指导细胞质内蛋白质的合成 人成熟的红细胞尽管没有了细胞核 但细胞质中尚存在其生活所必需的蛋白质等物质 而人的精细胞在形成精子的过程中把大部分的细胞质和除线粒体外的几乎所有细胞器都丢掉了 剩余的细胞质主要在尾部 而头部主要是细胞核 所以 二者的寿命都是较短的 答案 d 例1 如图表示各种膜的组成成分含量 图示不能说明的是 a 构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质b 膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关c 膜的功能越简单 所含蛋白质的数量越少d 蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用 自主解答 答案 d 为什么糖类在细胞膜中含量相对较多 而在细胞器膜中含量很少或几乎没有 答案 糖蛋白分布在细胞的外表面 与细胞表面的识别作用有关 因而糖类在细胞膜中含量相对较高 而在细胞器膜中含量很少或几乎没有 例2 下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典的生物学实验 请依据所提供的材料 回答下列问题 材料1伞藻是单细胞生物 甲 乙两种伞藻的帽形不同 如图 现将甲伞藻的a部分与乙伞藻的b部分嫁接在一起 发现第一次长出的帽状体呈中间类型 若切除这一帽状体 第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同 材料2当伞藻的帽状体长到一定大小时 就不再继续长大 而是开始发生细胞分裂 于是有人提出了如下假说 细胞分裂与细胞核 质体积的比例有关 当细胞核的体积 h 与细胞质的体积 z 比值太小时 细胞就会发生分裂 反之 就不会发生分裂 并且还做了如下实验 在伞帽已经长出 核将要分裂时 将伞帽切去 核的分裂就受到抑制 直到新的伞帽再生出来 核才恢复分裂 1 第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同 这能说明核 质之间是一种什么关系 2 请你利用伞藻 另外设计一个实验 作为材料2中实验的补充 并进一步证明该假说 思路点拨 由材料1我们可以看出 把甲伞藻的a部分与乙伞藻的b部分嫁接在一起时 第一次长出来的帽状体为中间类型 切除后第二次长出的帽状体与甲的相同 这说明在b中还含有某些物质 能够控制帽状体的形状 当切除后 b内的物质耗尽 完全由a中的物质控制生物的性状 即细胞质中的各种代谢活动或生命现象受细 胞核控制 最终决定生物性状的主要是细胞核 在设计实验验证假说时 始终要把握住假说的内容 即当细胞核的体积 h 与细胞质的体积 z 比值太小时 细胞就会发生分裂 反之 就不会发生分裂 通过创设情景来验证该假说 自主解答 答案 1 说明细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制 最终决定生物性状的主要是细胞核 2 在伞帽尚未长成 核不分裂时 将幼小伞帽切去 嫁接上一个长成的伞帽 这个原不该分裂的核就开始分裂了 知识链接 细胞核是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心 但是细胞质相对于细胞核来说 并不是完全被动地接受控制 它对细胞核正常功能的发挥具有不可缺少的作用 甚至对细胞核有着相当大的影响 可以说细胞生长发育是细胞核与细胞质共同作用的结果 具体来说 一是细胞质中也有遗传物质 也控制生物的部分性状 二是细胞核所需要的能量 物质都是由细胞质提供的 体验制备细胞膜的方法1 选取哺乳动物成熟红细胞作实验材料的原因 1 无细胞壁 细胞易吸水涨破 2 无核膜和各种细胞器膜 易制得纯净的细胞膜 3 红细胞单个存在 便于制成悬浮液 且材料易得 2 实验原理 利用渗透作用 使红细胞吸水涨破 除去细胞内的其他物质 制得细胞膜 3 实验步骤 选材 猪 或牛 羊 人等 的新鲜的红细胞稀释液制作装片 用滴管吸取少量红细胞稀释液 滴一滴在载玻片上 盖上盖玻片观察 用显微镜观察红细胞形态 由低倍 高倍 滴蒸馏水 在盖玻片的一侧滴 在另一侧用吸水纸吸引观察 持续观察细胞的变化结果 凹陷消失 细胞体积增大 细胞破裂 内容物流出 获得细胞膜 细胞破裂后 还需经过离心 过滤才能获得较为纯净的细胞膜 制备红细胞稀释液的目的是使红细胞分散 不易凝聚 特别提醒 例 阅读下列材料后 回答问题 科学家在进行细胞膜化学成分分析时 采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材料 将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象 一些物质溶出 再将溶出细胞外的物质洗掉 即可得到纯净的细胞膜 又称血影 有的科学家将 血影 中的脂质提取出来 使其在空气和水界面上铺展成单分子层 所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍 1 如何处理红细胞才能使其发生溶血现象 2 红细胞溶血后 溶出细胞外的主要物质应该是 这种物质的特性是 因而使红细胞具有 的功能 3 血影 的化学组成是 其中的脂质主要是指 4 选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗 若选用鸡的红细胞会得到什么结论 为什么 5 使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力 a 核酸酶b 龙胆紫c 糖水解酶d 双缩脲试剂 思路点拨 此题主要应从制备细胞膜的方法的角度来回答 同时需要结合细胞膜成分的相关知识 1 制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞 因为它没有细胞核和众多的细胞器 获取的膜即为细胞膜 排除了其他膜性物质的影响 降低了实验的难度 提高了实验的技巧和科学性 2 细胞膜的成分 特性和功能是十分重要