高考生物一轮总复习 第5讲 细胞膜、细胞核课件 新人教版.ppt

第3章细胞的基本结构 综合分析近三年各地高考试题 高考命题在本章有以下规律 1 从考查题型上看几乎一直是以选择题形式出现 从考查内容看主要是细胞的结构和功能 2 从命题角度上看 主要是结合细胞结构和功能的统一性原理进行考查 如考查膜的功能 各种细胞器的协调合作 3 纵观近三年高考 本部分知识难度不大 但考查的知识点的综合性在加强 根据近三年高考命题特点和规律 复习本章时 要注意以下几个方面 1 膜的组成 结构和功能是考查的重点之一 而且有可能联系第4章的内容进行实验设计 因此要注意结合教材的实验理解膜的物质组成 并从物质组成方面分析膜的功能 2 细胞器的结构和功能一直是热点 因此通过列表比较并进行归类 归纳各种细胞器的结构和功能 有利于理解各细胞器的分工与合作并掌握分泌蛋白的合成 加工和运输过程以及光合作用和细胞呼吸的过程 3 细胞结构是很好的图示试题命题点 因此应该熟练掌握各种细胞结构的物理模型特点及各种细胞器的亚显微结构图解 以提高对细胞结构和功能方面的生物学问题的解释 推断和判断能力 第5讲细胞膜 系统的边界细胞核 系统的控制中心 1 3节 一 细胞膜的成分及制备1 细胞膜的成分 1 主要成分是 另外还有少量的 2 细胞膜成分中含量最多的是脂质 该成分含量最丰富的是 2 细胞膜的制备 1 选材 哺乳动物成熟的红细胞 2 原理 红细胞放入清水中 水会进入红细胞 导致红细胞 使细胞内的物质流出来 从而得到细胞膜 蛋白质与脂质 糖类 磷脂 涨破 1 细胞膜功能复杂程度与什么有关 提示 与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关 2 能否用鸡的红细胞制备细胞膜 为什么 提示 不可以 因为鸡的红细胞有细胞核 二 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相对稳定 2 控制物质 进出细胞 3 进行细胞间信息交流 连线 三 流动镶嵌模型的基本内容1 结构模型2 结构特点 1 特点 具有一定的 2 原因 组成膜的和大都是运动的 流动性 磷脂分子 蛋白质分子 四 细胞核的结构和功能1 结构 核膜 核仁 染色质 核孔 2 功能 1 细胞核是 2 细胞核是细胞的控制中心 1 核膜 核仁在细胞周期中周期性地消失和重建 2 核膜和核孔都具有选择透过性 3 核孔的数量 核仁的大小与细胞代谢呈正相关 4 凡是无核细胞既不能生长也不能分裂 遗传信息库 代谢和遗传 一 判断题 或 1 构成膜的脂质主要是磷脂 脂肪和胆固醇 2010 山东 4b 2 植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性 2011 四川 2a 3 生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 2010 山东 4a 4 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见 2011 江苏 10d 5 核膜上的核孔可以让蛋白质和rna自由进出 2010 安徽 1d 6 核孔是生物大分子可以选择性进出的通道 2010 江苏 2c 7 氨基酸 葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜 2011 重庆 1a 8 甲基绿染色可使人口腔上皮细胞的细胞核呈绿色 2008 江苏 4d 9 蓝藻细胞具有细胞核且dna分子呈环状 2010 新课标全国 1b 10 硝化细菌无染色体 只能在dna水平产生可遗传变异 2010 四川 1d 二 选择题1 2011 江苏卷 核孔是具有选择性的核质交换通道 亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能 下图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验 下列相关叙述正确的是 a 亲核蛋白进入细胞核由头部决定b 亲核蛋白进入细胞核不需要载体c 亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量d 亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同 解析 由题图可知 放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中 但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中 可见亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的 a项错误 由题干信息 核孔是具有选择性的核质交换通道 可知 物质通过核孔进入细胞核具有选择性 即亲核蛋白进入细胞核需要载体和能量 b项错误 c项正确 葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散 需要载体的协助 不消耗能量 故d项错误 答案 c 2 2011 新课标全国卷 将人的红细胞放入4 蒸馏水中 一段时间后红细胞破裂 主要原因是 a 红细胞膜具有水溶性b 红细胞的液泡体积增大c 蒸馏水大量进入红细胞d 低温时红细胞膜流动性增大 解析 红细胞膜属于生物膜 生物膜的主要成分是蛋白质和脂质 故红细胞膜不具有水溶性 a项错误 与成熟的植物细胞不同 红细胞没有液泡 b项错误 由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度 红细胞在4 的蒸馏水中将因吸水过多而涨破 c项正确 低温时红细胞膜的流动性应是降低 d项错误 答案 c 3 2011 海南 关于动物细胞膜的叙述 错误的是 a 细胞膜含有糖脂和糖蛋白b 细胞融合与细胞膜的流动性有关c atp为co2分子通过细胞膜提供能量d 细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的 解析 co2通过细胞膜的方式是自由扩散 不需要消耗代谢产生的能量 答案 c 4 2009 浙江理综 对某动物进行荧光标记实验 如下图所示 其基本过程 用某种荧光染料标记该动物细胞 细胞表面出现荧光斑点 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 停止激光束照射一段时间后 该区域的荧光逐渐恢复 即又出现了斑点 上述实验不能说明的是 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 细胞膜的主要成分是磷脂分子和蛋白质分子 通过某动物进行荧光标记实验说明细胞膜具有流动性 荧光染料能与细胞膜组成成分结合 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 答案 c 1 细胞膜成分 结构 功能的关系构建如图所示 2 流动镶嵌模型 高考 教材渗透图示 注意加深理解模型整体结构及各种组成成分的功能 3 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开细胞膜将细胞与外界环境隔开 保障了细胞内环境的相对稳定 2 控制物质进出细胞包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面 如下图所示 3 进行细胞间的信息交流 一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素 通过血液的传递运送到作用部位的细胞 靶细胞 被靶细胞的细胞膜上的受体 成分为糖蛋白 识别 引起靶细胞生理反应 相邻两个细胞的细胞膜直接接触 通过糖蛋白识别 将信息从一细胞传递给另一细胞 植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的 4 功能分析 此考点高考中常考查以下几项 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 各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关 功能越复杂的细胞膜 其蛋白质种类和数量越多 这充分体现了细胞的结构和功能相适应的特点 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 考向1 2012 胜利一中模拟 下图为细胞膜结构图 其中a和b分别代表不同分子或离子进出细胞的方式 据图分析下列叙述正确的是 a 细胞癌变时 的含量减少b b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气c 将 分子制成微球体用来包裹重组dna分子 导入到相应的受体细胞中 该过程体现了细胞膜的功能特点d 神经细胞受到刺激产生兴奋时 na离子通过 进入细胞 此过程不消耗atp 破题关键 注意图中细胞膜的结构 成分和功能 na离子通过 进入细胞是通过离子通道 蛋白质 以协助扩散的方式转运的 不消耗能量 听课记录 解析 是糖蛋白 是载体蛋白质 是磷脂 细胞癌变时 的含量减少 故a错 b可表示肌细胞从细胞内排出co2 故b错 分子制成微球体不能用来包裹重组dna分子 故c错 神经细胞受到刺激产生兴奋时 na离子通过 进入细胞 是协助扩散 不消耗能量 故d正确 答案 d 方法规律 流动性和选择透过性的关系 1 区别 流动性是生物膜的结构特点 选择透过性是生物膜的功能特性 2 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 流动性原理 构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的 选择透过性原理 膜上载体蛋白的种类和数量 流动性的实例 细胞融合 变形虫变形 白细胞吞噬细菌 胞吞 分泌蛋白的分泌 胞吐 温度改变时膜的厚度改变 动物细胞吸水膨胀或失水皱缩等 考向2 2013 沈阳高三质检 下图表示细胞膜的亚显微结构 其中a和b为物质的两种运输方式 下列叙述正确的是 a 细胞膜功能的复杂程度主要由 决定b 神经细胞膜上识别递质的是 c b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气d 细胞膜的选择透过性与 有关 与 无关 解析 细胞膜的功能主要由膜蛋白决定 分析图形 为细胞膜的外侧 为细胞膜的内侧 肌细胞从组织液中吸收氧气 氧气只能从细胞膜外侧进入细胞膜内侧 细胞膜的选择透过性与 都有关 答案 b 1 结构及相应功能 2 染色质与染色体的关系 染色质和染色体同种物质在不同时期细胞中的两种状态 变化如下 3 细胞核的功能 细胞核是遗传信息库 是细胞遗传和代谢的控制中心 特别提醒 1 核膜 核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建 2 核膜和核孔都具有选择透过性 3 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 考向3 为了研究细胞核的作用 一位生物学家研究了100个细胞 他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分 然后把这些细胞放在同样的条件下培养 如果如下 1 此实验可说明细胞核的什么功能 简要描述细胞核发挥该功能的主要途径 2 有核部分在30天内仍有21 35 的细胞死亡率 其原因是 3 培养一天后的结果 是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强 为什么会出现这样的结果 4 细胞核的作用既然如此重要 那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗 破题关键 1 细胞核控制细胞质的生长及代谢 同时也接受来自细胞质的营养物质 细胞生长发育是细胞核与细胞质共同作用的结果 2 核孔是蛋白质和rna等大分子进出细胞核的通道 一般代谢旺盛的细胞中核孔的数目较多 听课记录 解析 1 细胞生活的本质是代谢 无细胞核的细胞死亡速度大于有核细胞的死亡速度 说明了细胞核能控制细胞的代谢 代谢过程需要酶 而酶大多数是蛋白质 蛋白质是基因表达的结果 所以可以判断出细胞核是通过表达其中的基因来影响细胞代谢的 2 有核细胞的死亡大部分是由于正常衰老和凋亡 在实验操作中也可能损伤部分细胞 3 此实验选取的样本不够大 因此会造成较大的偶然误差 如培养一天后的细胞 无核细胞的数量多于有核细胞即是证据 4 哺乳动物成熟红细胞是功能高度特化的细胞 寿命较短 细胞核的退化为红细胞的血红蛋白提供了必要的空间 以加强血红蛋白对氧气的运输 答案 1 控制代谢通过转录产生了mrna 指导有关结构蛋白或酶蛋白的合成 进而控制细胞的代谢 2 实验操作使部分细胞损伤 进而导致其中一些细胞死亡 部分细胞的正常衰老 凋亡 3 不能 培养一天后的结果差异 应是统计误差 由统计的样本不够大造成 4 红细胞在形成时 其代谢程序已由有核的造血干细胞确定 或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间 以加强血红蛋白对氧气的运输 其他合理答案亦可 考向4 下图表示细胞核结构模式图 下列有关叙述正确的是 a 是由dna和蛋白质组成的环状结构b 是产生核糖体 mrna和蛋白质的场所c 核膜由三层磷脂分子组成 蛋白质 rna等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核d 核孔对物质的运输具有选择性 解析 是染色体 质 是由dna和蛋白质组成的链状结构 是核仁 它与核糖体的形成及rrna的形成有关 核膜由2层生物膜组成 即由4层磷脂分子组成 核孔对物质运输具有选择性 答案 d 探究历程 疑难点拨 1 探究策略获取细胞膜材料 明确细胞膜的组成成分 利用化学试剂和相关酶进行物质鉴定 结合细胞融合和主动运输 推断细胞膜的结构和功能特点 2 经典技能盘点 1 研究细胞膜成分的常用材料 动物细胞 红细胞 神经髓质等 最佳材料 哺乳动物成熟的红细胞 2 动物细胞膜的制备方法 3 细胞膜中磷脂成分的鉴定 用溶解脂质的溶剂处理细胞膜 细胞膜被溶解 脂溶性物质能够优先通过细胞膜 用磷脂酶处理细胞膜 细胞膜被破坏等 4 细胞膜中蛋白质成分的鉴定 制备细胞膜样液 用双缩脲试剂鉴定 用蛋白酶处理细胞膜 细胞膜被破坏 5 细胞膜中磷脂双分子层的鉴定 将膜结构中的磷脂分子提取出来 铺在水面上 测得磷脂占有面积 并与细胞膜的面积进行对比分析 3 难点追击 1 物质通过细胞膜的方式的探究 自由扩散 物质出入细胞的速率随着该物质浓度的增大不断提高 主动运输 物质出入细胞的方式受氧气浓度 呼吸抑制剂等因素的影响 2 细胞膜选择透过性的探究 将有颜色的植物组织放入清水中 然后再分别用高温 强酸 强碱处理 观察实验前后清水的颜色变化 3 温度影响物质的跨膜运输 测定不同的温度条件下 物质出入细胞速率的变化 拓展提升 细胞膜具有识别作用的探究思路 将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合在一起 发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合 细胞膜流动性的鉴定 荧光蛋白标记法 取a b两种动物细胞 分别用红 绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质 进行融合实验 观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况 考向5 现有人的成熟红细胞 人的口腔上皮细胞 蛙的红细胞 鸡肝研磨液等生物材料及相关用具 请根据以上信息 完成下列实验设计并分析有关问题 1 为获得纯净的细胞膜 应选取上述材料中的 做实验 选用该材料的原因是它 2 将选取的上述材料放入 中 由于 作用 一段时间后细胞将破裂 3 科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来 铺在水面上 测得磷脂占有面积为s 那么该细胞膜的表面积约为 4 通过有关方法 测得多种膜的化学成分 如下表 上表数据显示 细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是 主要区别是 5 有人发现 在一定温度条件下 细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面 当温度上升到一定程度时 细胞膜的磷脂分子有75 排列不整齐 细胞膜厚度变小 而膜的表面积扩大 膜对离子和分子的通透性提高 对上述实验现象合理的解释是 6 生物膜具有控制物质进出的功能 请根据以下材料设计实验 验证膜的选择透过性 材料 红玫瑰 质量分数为15 的盐酸 蒸馏水 培养皿 量筒 实验步骤 破题关键 本题以细胞膜的结构和功能的相关知识为命题中心 考查了实验分析和设计能力 听课记录 解析 人成熟的红细胞不仅无细胞核 也无其他膜结构 所以是获取纯净细胞膜的好材料 人体细胞外液的渗透压相当于生理盐水的渗透压 将红细胞放入蒸馏水中后 红细胞会因渗透作用吸水过多而破裂 细胞膜的骨架是磷脂双分子层 因此 当磷脂分子层面积为s时 磷脂双分子层 细 胞膜 面积约为s 2 由题中表格可以看出各种膜的主要组成成分相同 即都是由蛋白质和脂质组成的 分别比较每种成分在不同膜中的含量 可得出细胞膜与细胞器膜组成的主要区别 磷脂分子由整齐排列变得不整齐 导致细胞膜厚度改变 可推测这是由细胞膜的骨架 磷脂分子运动造成的 因细胞膜具有一定的流动性 细胞膜的厚度才会改变 活细胞的细胞膜具有选择透过性 细胞液中的色素不会从细胞中渗出 当细胞死亡时 细胞膜失去选择透过性 色素才会从细胞中渗出 由题干信息可知 杀死细胞的方法是用质量分数为15 的盐酸处理 答案 1 人的成熟红细胞除细胞膜外无其他膜结构 2 蒸馏水 清水 渗透 3 s 2 4 主要由蛋白质和脂质组成细胞器膜蛋白质含量较高 脂质含量较低 蛋白质和脂质的比例不同 或细胞膜都含糖 而细胞器膜不含糖 5 构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的 细胞膜具有一定的流动性 6 实验步骤 取适量的红玫瑰花瓣 均分为两部分 分别加入培养皿中 编号为a b a组加入适量的蒸馏水 b组加入等量的质量分数为15 的盐酸 观察a b两组花瓣的颜色变化 溶液的颜色变化 考向6 人 鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白 一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体 图是相关实验记录 据此不能得到的结论是 a 温度增加到15 以上 细胞膜流动性增强b 该实验证明膜蛋白能够运动c 温度对膜蛋白的运动有影响d 图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多 解析 构成膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子是运动的 因而膜具有一定的流动性 嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果 温度增加到15 以上时 形成嵌合体的比例明显增大 说明温度对膜蛋白的运动有影响 温度升高 膜蛋白相对运动加剧 表明细胞膜流动性增强 根据图示数据只能说明 温度增加到15 以上 温度越高 形成的嵌合体越多 答案 d 1 如图表示细胞膜的结构示意图 下列有关叙述错误的是 a a是蛋白质 b是磷脂分子b 二氧化碳和氧气通过膜需要a的协助c 构成细胞膜的a与b大多数可以运动d 适当提高温度 能使a和b的相对运动加快 透性增加 有利于生命活动的进行 解析 题图中 a为蛋白质分子 b为磷脂分子 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多数是可以运动的 适当提高温度后 组成细胞膜的分子运动加快 透性增加 有利于生命活动的进行 二氧化碳和氧气都是小分子气体 以自由扩散的方式通过细胞膜 不需要载体蛋白的协助 答案 b 2 下图表示各种膜的组成成分含量 该图不能说明的是 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 膜的功能越复杂 所含糖类的种类和数量越多 解析 由图可知 构成髓鞘 人红细胞膜 小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜的成分中 脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类 说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 故a正确 在线粒体内膜和叶绿体片层薄膜结构中 不含糖类 但蛋白质的含量显著高于脂质 这与这些膜结构上附有大量的酶有关 故b正确 对于不同的细胞膜而言 功能不同 蛋白质含量也不同 髓鞘中蛋白质含量最低 其他膜结构中蛋白质含量较高 说明膜的蛋白质含量与功能复杂程度有关 功能越简单 蛋白质含量越少 反之 蛋白质的种类和含量越多 故c正确 d错误 答案 d 3 下列有关细胞核的叙述正确的是 a 是由dna和蛋白质组成的链状结构 在细胞周期中发生周期性变化b 是由2层磷脂分子组成c