第4课时细胞的结构和功能（一）——细胞膜和细胞核

1,第二单元细胞结构与生物膜系统,第4课时细胞的结构和功能（一）细胞膜和细胞核,细胞膜的成分、结构、功能及相互关系,1.成分：、糖类,磷脂分子,蛋白质,2.结构,构成基本骨架,磷脂双分子层,蛋白质分子、嵌插、贯穿在,镶嵌,磷脂双分子层上,3.结构特点：具有,一定的流动性,4.功能:(1)物质交换:自由扩散和膜的功能特性：选择透过性;内吞、外排作用(2);(3)分泌、外泄、免疫,主动运输,细胞识别,基础梳理,2,归纳总结,1.成分、结构、功能关系图解,3,2.结构模式图,（1）细胞膜的成分有3种，但主要成分只有2种：蛋白质和磷脂分子。（2）蛋白质的种类及含量的多少是区分膜功能复杂程度的重要依据。（3）有一层由细胞膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，也叫糖被，主要起识别功能，还有保护和润滑作用。,4,（4）糖被分布在细胞膜外，是判断膜内外的依据。（5）磷脂分子包括亲水的头部和疏水的尾部两部分，在膜上排列时,头部在膜的内外两侧,尾部在中间。3.细胞膜流动性和选择透过性的结构基础和代表实例,5,4.流动性和选择透过性的关系（1）区别：流动性是细胞膜的结构特性，选择透过性是细胞膜的功能特性。（2）联系：流动性是选择透过性的基础，因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，细胞膜失去了选择透过性，也就意味着细胞已经死亡。1.提取细胞膜的实验材料哺乳动物的成熟红细胞；优点：无核膜和各种细胞器膜；原理方法：放入清水中吸水涨破，离心分离提纯。注意:不能用鸡的红细胞,必须用哺乳动物的成熟红细胞。,实验探究,6,2.细胞膜选择透过性实验探究（1）可利用细胞液有颜色的植物组织，将其放入无色溶液中，然后用高温、强酸或强碱处理，观察处理前后有无溶液颜色的变化。（2）将种子切开，放入红墨水中，胚部分不被染红，而胚乳部分被染红。1.（2007年上海，7）下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是（）,对应训练,7,解析细胞膜以磷脂双分子层为基本骨架，排列时亲水性的头部排列在外，疏水性的尾部排列在内。磷脂分子是流动的，可以发生侧移、翻转等。蛋白质分子镶嵌或贯穿于磷脂双分子层的骨架中，蛋白质分子也可以在膜上移动。2.存在于细胞膜上，在细胞与细胞之间起“联络作用”的文字或语言的是()A.磷脂分子B.蛋白质分子C.糖蛋白D.载体解析细胞膜具有识别作用，也就是题目中所说的“联络作用”，这里起联络作用的物质是细胞膜上的糖被即糖蛋白，是由多糖和蛋白质构成的。,答案A,C,8,物质跨膜运输方式的比较,归纳总结,自由扩散、协助扩散和主动运输的比较,9,说明1.影响自由扩散、协助扩散、主动运输的因素（1）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。（2）影响协助扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度；细胞膜上载体的种类和数量。,10,（3）影响主动运输的因素：载体（核糖体）；能量（细胞质基质和线粒体）：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。2.内吞与外排是大分子物质进出细胞的方式，该过程消耗能量但不需载体协助，体现了细胞膜的结构特点流动性。3.载体的化学本质及作用特点（1）载体是细胞膜上的一类蛋白质，它具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同；（2）载体具有饱和现象，当细胞膜上的某物体的载体达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。,11,规律方法,判定主动运输的有效依据有：提示（1）从运输方向：只要从低浓度到高浓度运输，则一定为主动运输。（2）从达到平衡时的浓度：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则是主动运输或协助扩散，因为自由扩散达到平衡时内外浓度一定相等。（3）消耗能量（ATP）的一定是主动运输（大分子的运输除外），且该过程因与呼吸作用有关，故温度可通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。,12,3.甲（）、乙（)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如右图（颗粒的多少表示浓度的高低），在进行跨膜运输时，下列说法正确的是（）A.甲进入细胞一定需要能量B.甲运出细胞一定不需要能量C.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与D.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与,对应训练,13,解析从图中可以看出，物质甲的浓度是细胞外高于细胞内，物质乙的浓度正好相反。物质进出细胞的方式主要有两种，即自由扩散和主动运输，前者是指小分子物质从高浓度环境进入低浓度环境，不需要载体，不消耗能量；后者主要是被细胞吸收的物质从低浓度到高浓度，需要载体并消耗能量。4.（2009年潍坊高三期末）下列物质能通过人工合成的脂双层膜（不含蛋白质）的是（）A.H+B.核苷酸C.K+D.乙醇,D,答案C,14,细胞核的结构与功能,真核细胞细胞核的结构和功能（1）核膜双层膜有核孔，是细胞核与细胞质之间进行的孔道。核膜上有多种。（2）核仁折光性较强，是最显著的结构。在有丝分裂过程中周期性地和。（3）染色体概念:细胞核中容易被染成深色的物质。成分:主要由和组成。与染色质是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。,物质交换,酶,消失,重建,碱性染料,DNA,蛋白质,基础梳理,15,（4）功能是遗传物质的主要场所。是细胞和的控制中心。,储存和复制,遗传特性,细胞代谢活动,归纳总结染色质与染色体（1）比较,16,（2）相互转化染色质染色体实验探究1.变形虫切割实验（2）结论：细胞核是细胞生命活动的控制中心。,（间期、末期）,（前期、中期、后期）,17,2.伞藻嫁接与核移植实验（1）实验过程将A中的伞帽1、1去掉得B伞藻嫁接实验将B中的伞柄2、2交换位置移植得C继续培养C得D,18,将F的伞帽和细胞核去掉伞藻核移植实验将E的细胞核取出，并移植到F中去继续培养移植核后的F得G（2）结论伞帽的形状由细胞核控制，与伞柄无关，细胞核是遗传特性的控制中心。对应训练5.以下关于细胞核的叙述,正确的是()A.核膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体B.在不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的C.细胞核内的液体叫做细胞液D.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道,19,解析在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，经研究发现，在蛋白质合成旺盛的细胞（如植物的分生组织细胞和肿瘤细胞等）中核仁数目较多，体积较大；而在一些蛋白质合成不活跃的细胞（如精细胞、肌细胞等）中，核仁很小或根本没有（因为核仁与核糖体形成有关）。细胞核内的核孔虽是某些大分子的运输通道但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的DNA分子一般只在核内贮存或复制，并不进入细胞质。核膜由双层膜构成，外膜的外表面附着有许多核糖体，是正确的。答案A6.有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出ad四个现象，并提出相应的推测理由。请选出预测现象和推理均正确的一个组合（）,20,推测现象：a.失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正确活动；b.失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡；c.失去核的变形虫，虽然会反复进行数次无丝分裂，但结果还是死亡；d.除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛推测理由：核能抑制细胞的过度分裂；没有核的细胞也具备分裂的能力；如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸；许多生物结构都有再生能力，核也能再生A.a与B.b与C.c与D.d与解析细胞核是遗传物质储存和复制的场所，失去后不可能再生；变形虫失去细胞核以后，细胞质中指导蛋白质合成的RNA就不再合成，蛋白质最终失去来源，几天之内细胞就会死亡。失去细胞核的变形虫不能进行细胞分裂。失去细胞核以后，细胞质的活动明显减弱。,答案B,21,归纳总结,原核生物与真核生物比较,22,提醒原核细胞和真核细胞最主要的差别：原核细胞没有成形的细胞核（即没有核膜）。正确识别带有菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物，其遗传物质也是DNA。,23,带“藻”的生物中，蓝藻（如色球藻、念珠藻等）属于原核生物，单细胞绿藻（如衣藻）属于真核生物。误区警示1.原核生物的遗传不遵循基因的分离定律和自由组合定律，因为原核生物只进行无性生殖。2.原核生物可遗传变异的来源一般是基因突变。因为基因重组发生在减数分裂过程中，而原核生物不能进行有性生殖。3.用纤维素酶处理蓝藻、细菌、真菌的细胞壁不能将其破坏，因为上述细胞壁的成分不是纤维素。,24,对应训练7.下列叙述错误的是()A.酵母菌有核膜，而固氮菌没有B.酵母菌有细胞膜，而固氮菌没有C.黑藻细胞有线粒体，而蓝藻细胞没有D.黑藻细胞有内质网，而蓝藻细胞没有解析原核生物具备细胞膜，并且有惟一的一种细胞器核糖体。,B,25,8.（经典易错题）下列关于原核细胞的叙述中，正确的是（）A.没有细胞器，但有细胞壁B.无成形的细胞核，但有染色体C.能进行转录、翻译过程D.进行有丝分裂、遵循遗传定律解析原核细胞中无染色体，无复杂的细胞器，但有裸露的DNA、核糖体，有DNA就可进行转录、翻译过程。由于原核细胞中无复杂的细胞器、无染色体，所以不能进行有丝分裂,生殖也是无性生殖,所以不遵循遗传定律。,C,26,关于物质运输方式的综合考查,例1,某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示,27,在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是（）A.主动运输B.自由扩散C.内吞D.外排解析图显示随着外界溶液浓度的增加,细胞吸收这种物质的速度加快,当膜上的载体达到饱和时，吸收速度不再增加；图显示，随着外界氧气浓度的增加，细胞吸收此物质的速度也加快，说明吸收过程与呼吸作用有关，应为主动运输方式。互动探究影响曲线运输的因素是什么？与运输X物质有关的细胞器有哪些？提示：此图既可表示自由扩散影响因素为细胞膜内外物质的浓度差，又可表示协助扩散影响因素为细胞膜内外物质的浓度差和细胞膜上载体的种类和数量。核糖体和线粒体。,答案A,28,原核生物与真核生物的对比,例2,（2007年北京理综，1）水绵、蓝藻、黑藻全部（）A.是真核生物B.含有叶绿体C.是自养生物D.能有丝分裂解析水绵、黑藻是真核生物，有叶绿体，有成形的细胞核，能进行有丝分裂；而蓝藻为原核生物，无成形的细胞核和叶绿体，不能进行有丝分裂。题中所列生物都能进行光合作用，是自养生物，故A、B、D错误，选C。,C,29,启发引申原核生物与真核生物的归类举例：,生物,原核生物,细菌：球菌、杆菌和螺旋菌等,蓝藻：色球藻、念珠藻、颤藻等,放线菌、支原体、衣原体、立克次氏体,真核生物,原核生物,单细胞植物：衣藻等,单细胞动物：草履虫、变形虫等,真菌：酵母菌、青霉菌、蘑菇等植物：多细胞低等、高等植物动物：多细胞低等、高等动物,30,1.（2008年广东，2）甲、乙两种物质分别依赖自由扩散和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则()A.甲运输被促进B.乙运输被促进C.甲运输被抑制D.乙运输被抑制解析乙物质进入细胞的方式为协助扩散，在去除蛋白质的同时，也去除了参与运输的载体，因此乙物质的运输将受到抑制。,D,31,2.（2008年江苏，2）线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是()A.红细胞吸收葡萄糖B.小肠上皮细胞吸收水C.神经细胞吸收K+D.肺泡细胞吸收氧气解析若线粒体DNA受到损伤，线粒体不能完成正常功能，则耗能生理活动受影响最大。A为协助扩散，B、D项为自由扩散，均不消耗能量。神经细胞吸收钾离子的方式为主动运输，需要消耗能量，故其受影响最大。,C,32,3.（2007年广东理科基础，46）人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是()A.蛋白质和多糖B.多糖和脂质C.脂质和核酸D.蛋白质和脂质解析细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质。4.（2007年广东，28）离体培养的小肠绒毛上皮细胞，经紫外线诱变处理后，对甘氨酸的吸收功能丧失，且这种特性在细胞多次分裂后仍能保持。下列分析中，错误的是（多选）()A.细胞对氨基酸的需求发生变化B.细胞膜上的载体蛋白缺失或结构发生变化C.细胞壁的结构发生变化，导致通透性降低D.诱变处理破坏了细胞中催化ATP合成的相关酶系,D,33,解析紫外线诱变后的小肠绒毛上皮细胞对氨基酸的需求不会改变；动物细胞不具有细胞壁；诱变后的细胞仍具分裂能力，说明其催化ATP合成的相关酶系没有被破坏。5.关于发菜、变形虫、光合细菌和小麦在结构上的共性，不正确的是()A.都有细胞膜B.都有细胞质C.都有细胞核D.都有遗传物质解析发菜和光合细菌属于原核生物，其细胞无核膜包被的成形细胞核。,答案ACD,C,34,1.如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是()A.a指磷脂分子的尾部，具有疏水性B.c指磷脂分子的头部，具有亲水性C.糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D.细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关,35,解析磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的,磷酸“头”部（c）是亲水端，脂肪酸“尾”部（a）是疏水端。细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白分布，因此，依据糖蛋白的分布可判断细胞膜的内外侧。细胞膜具有选择透过性，这与细胞膜上蛋白质（b、d）的种类和数量有关。2.功能越复杂的细胞膜,其蛋白质种类和数量越多。下列除哪项外，均属于正常机体细胞膜上的蛋白质()A.具有信息转换功能的受体蛋白B.具有运输功能的载体蛋白C.具有识别功能的糖蛋白D.具有免疫功能的球蛋白,答案C,36,解析兴奋在突触间传递时，突触后膜（另一个神经元的树突或胞体膜）上的受体蛋白具有信息转换作用，能将化学信号转换成电信号；载体蛋白存在于细胞膜上，具有运输作用；糖蛋白存在于细胞膜上，具有识别作用；具有免疫功能的球蛋白指的就是抗体，主要存在于血清中，只有在异常条件下（过敏反应），才吸附在某些细胞膜上。3.C4.D5.诺贝尔化学奖获得者赫尔什科和他的同事发明了一种新的科研方法，叫免疫化学法。若对细胞膜进行化学免疫标记，则标记的物质可能是()A.磷脂B.固醇C.蛋白质D.糖类,答案D,C,37,6.A7.A8.下列关于染色体的叙述中，不正确的是（）A.染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质B.严格地说，只有在细胞分裂时才出现染色体C.蓝藻细胞在进行有丝分裂时也能形成染色体D.染色体和