人教版2017年高中生物系统的边界与控制中心——细胞膜与细胞核课件

,(对应学生用书P19)知识梳理一、细胞膜的成分1细胞膜的组成成分(1)细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还含有少量的糖类。(2)在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富；功能越复杂细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。问题探究1：根据细胞膜的物质组成，思考细胞膜的元素组成？提示：C、H、O、N、P。,2细胞膜的制备制备细胞膜常选用哺乳动物成熟的红细胞作材料，其原因是该类细胞中无细胞核和众多的细胞器。二、细胞膜的功能1将细胞与外界环境分隔开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(1)细胞需要的营养物质进入细胞。(2)细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外。(3)细胞膜的控制作用是相对的。,3进行细胞间的信息交流(1)通过细胞分泌的化学物质传递信息，如激素的信息传递。(2)通过相邻两细胞的细胞膜接触传递信息，如精子和卵细胞的识别与结合。(3)通过相邻两细胞间形成通道进行信息交流，如高等植物细胞的胞间连丝。问题探究2：设计一个简单的实验，证明细胞膜具有识别功能？提示：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，观察精子和卵细胞结合情况。,2功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。问题探究3：为什么哺乳动物的红细胞和精子寿命都比较短？提示：前者无细胞核，后者基本上无细胞质。,自主检测一、判断题1红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可用作提取细胞膜的材料。()【答案】2细胞膜由脂质和蛋白质组成。()【答案】3功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。()【答案】,4脂质中的磷脂和胆固醇都是组成膜的成分。()【答案】5核膜上具有核孔，因此核膜不具有选择透过性。()【答案】6染色体和染色质是同一种物质在细胞周期中的不同表现形式。()【答案】,二、选择题7细胞膜上一般不含()A胆固醇B磷脂C糖蛋白D血红蛋白【解析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，其次还含有少量糖类。血红蛋白分布于红细胞内。【答案】D,8下列叙述中不属于细胞间信息交流方式的是()A高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接B高等植物细胞放入浓蔗糖溶液中发生质壁分离C精子和卵细胞相互接触完成受精作用D胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞【解析】高等植物细胞处于高浓度的蔗糖溶液中，会发生质壁分离现象，没有体现细胞间的信息传递。【答案】B,9能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是()A淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶B纤维素酶、果胶酶、蛋白酶C果胶酶、溶菌酶、纤维素酶D磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶【解析】细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。所以用纤维素酶和果胶酶可以破坏细胞壁，蛋白酶可破坏细胞膜结构。【答案】B,10(2010阳江模拟)一同学将右图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是(),【解析】根据甲乙图分析，甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中，因伞藻的伞形主要由细胞核控制，故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。【答案】B,三、非选择题11如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：()(1)核膜由_层磷脂分子组成，其外层核膜与_膜相连，从而加强了细胞核与细胞质的联系。(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是_。(3)与RNA合成及核糖体组装有关的结构是_(4)图中2的主要成分是_，可用_来鉴定。(5)若该细胞为皮肤生发层细胞，则该细胞处于有丝分裂的_期。,【解析】图中1是核糖体，2是染色质，3是高尔基体，4是核仁，5是核膜，6是核孔，7是中心体，8是内质网。核膜是双层膜，每层膜由2层磷脂分子组成，外层核膜与内质网相连。核孔是大分子物质进出的通道。核仁与核糖体的形成有关。染色质的主要成分是DNA和蛋白质。在细胞周期中，只有间期才能有完整的核膜、核仁存在。【答案】(1)4内质网(2)6核孔(3)4核仁(4)蛋白质和DNA双缩脲试剂、甲基绿(5)间,(对应学生用书P20)考点1细胞膜系统的边界,2细胞膜的结构(见第二单元第2讲)3细胞膜的功能分析(1)界膜作用由于磷脂分子有亲水基团和疏水基团，所以构成细胞膜的磷脂双分子层之间是疏水的，能够隔离细胞液和外界环境溶液，保证了细胞内部环境的相对稳定。对于原始生命，它将生命物质与非生命物质分隔开，使其成为相对独立的系统。对于原生生物，如草履虫，由于细胞膜的作用，将细胞与外界环境分隔开。,(2)物质运输作用(即控制物质进出细胞的作用)物质进出细胞必须通过细胞膜，细胞膜最重要特征之一是具选择透过性，即有选择地吸收细胞所需要的物质，排出对自己有害的物质及代谢废物，保障了细胞内部环境的相对稳定。表现(如下图)为：细胞膜的控制作用具有普遍性可“进”的物质：营养物质。不易“进”的物质：对细胞有害的物质。可“出”的物质：抗体、激素等物质，细胞产生的废物。不可“出”的物质：细胞内的重要成分。细胞膜控制作用的相对性环境中对细胞有害的物质，以及病毒、病菌等病原体也能侵入细胞，使生物患病。,胞间连接与通讯：多细胞生物体内，细胞间通过细胞膜进行相互作用，如动物细胞的间隙连接；植物细胞间则借胞间连丝实现细胞间物质转运和信息交流。胞间识别：识别是指细胞对同种或异种细胞，同源或异源细胞以及自己或异己分子的认识和鉴别，是细胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性相互作用，从而引起细胞内一系列生理生化的变化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程，如器官移植时的免疫排斥反应，精子与卵细胞的识别和结合。(4)除上述功能外，细胞膜还有分泌、排泄和免疫等功能。,典例1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】研究发现，细胞膜主要由脂质和蛋白质组成；在组成细胞的脂质中，磷脂最丰富；蛋白质在细胞行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的改变有关。【答案】B,1.糖类在细胞膜中分布很少，并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在膜的外表面。因此，根据糖蛋白或糖脂的分布，可以判断细胞膜的内外侧。2各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。3各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质数量和种类越多。4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。,举一反三1(2012北京东城高三综合练习(一)下列没有涉及到细胞间信息交流过程的是()A花粉与柱头相结合B高等植物细胞间依靠胞间连丝相互交换某些物质C甲状腺细胞表面的糖蛋白结合垂体细胞分泌的促甲状腺激素D抗体与相应抗原结合【解析】抗体为大分子而不是细胞，抗原也不一定是细胞，故抗体与抗原结合不涉及细胞间的信息交流。【答案】D,2(2011海口模拟)下列有关糖蛋白的叙述，错误的是()A糖蛋白的构成元素中至少含有C、H、O、N元素B生物之间存在生殖隔离的物质基础是细胞膜上糖蛋白的不同C依据细胞膜上糖蛋白的分布情况可判断细胞膜的内侧和外侧D癌细胞表面糖蛋白较多，导致黏着性降低，故易扩散和转移【解析】构成蛋白质的基本元素为C、H、O、N，构成糖的基本元素为C、H、O；细胞膜上糖蛋白具有识别作用，分布在细胞膜的外侧，是细胞(如精子和卵子)之间相互识别的基础，也就成了生殖隔离的物质基础。【答案】D,3(2011宁德模拟)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世，它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中，组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化，用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有()A磷脂和蛋白质B多糖和蛋白质C胆固醇和多糖D胆固醇和蛋白质【解析】从题意中可以看出，识别器具备的应该是细胞膜的识别功能，在细胞膜上具有识别功能的是糖蛋白。【答案】B,考点2细胞核系统的控制中心1.细胞核的结构和功能,2.实验研究,典例2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，结果如下：,(1)此实验可用以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)细胞核的作用既然如此重要，那么你能对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？_。,【解析】细胞核是细胞遗传和代谢的控制中心，表中数据显示，细胞核的有无与细胞存活有关，故可确定该实验说明细胞核具有控制细胞代谢的功能。【答案】(1)控制代谢通过转录产生mRNA，指导有关结构蛋白或酶蛋白的合成，进而控制细胞代谢(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正常衰老、凋亡(3)为红细胞中大量的血红蛋白提供必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输(或红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定),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。4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。5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。6细胞核功能的实验充分说明细胞核在细胞中的主导地位。,举一反三1(2010上饶模拟)人体成熟的红细胞以及人工去核的细胞，一般不能存活多久；变形虫去除细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，重新移入核后，又能恢复生命活动。由这些实例可以说明()A细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动B细胞核在生命活动中起着决定性的重要作用C细胞核只对人体成熟的红细胞和变形虫的细胞作用重大D没有细胞核的细胞质不能正常生活，但没有细胞质的细胞核能正常生活,【解析】细胞核是细胞遗传和细胞生命活动的控制中心，细胞核对细胞生命活动的控制是通过细胞核中DNA控制蛋白质的合成来实现的。而蛋白质是细胞生命活动的主要承担者，因此，细胞核在生命活动中起着决定性的作用。【答案】B,2(2011临沂质检)下列关于细胞核的结构与功能的叙述不正确的是()A多利羊的产生证明了动物细胞具有全能性B除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核CmRNA等大分子物质通过核孔进入细胞质而不能直接通过核膜，体现了核膜具有选择透过性D细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心【解析】“多利”的产生只是证明了高度分化的动物细胞的细胞核具有全能性。【答案】A,3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,考点3实验：体验细胞膜的制备方法1.实验原理(1)动物细胞没有细胞壁，选择动物细胞更易制备细胞膜。(2)动物细胞在清水(低渗溶液)中易吸水涨破，细胞内的物质流出，即可得到细胞膜。(3)哺乳动物红细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器，避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦，经离心即可得到较纯净的细胞膜。,典例3阅读下列材料，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【解析】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的知识，它充分说明了生物体成分的组成结构、结构决定功能、结构和功能相适应的特点。,【答案】(1)把红细胞放到清水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了(2)血红蛋白在氧浓度高的地方易与氧结合，在氧浓度低的地方易与氧分离运输氧(3)脂质蛋白质糖类磷脂(4)不可以。若选用鸡的红细胞，则磷脂形成的单分子层面积大大超过膜面积的2倍。因为鸡红细胞内有细胞和各种细胞器(5)C,1.取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是：使红细胞分散开，不易凝集成块。使红细胞暂时维持原有的形态。2操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。3滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时用显微镜观察红细胞的形态变化。4如果该实验过程在试管中进行，要想获得较纯净的细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心，过滤才能成功。,举一反三1(2011浙江)科学家将哺乳动物成熟红细胞放进蒸馏水中，造成红细胞破裂出现溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构在生物学上称为“血影”。其主要成分是()A无机盐、蛋白质B蛋白质、糖类C脂肪、蛋白质D磷脂、蛋白质【解析】“血影”为细胞膜，其成分为磷脂和蛋白质。【答案】D,2(2010烟台模拟)科学家在制备较纯净的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是()植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构光学显微镜下观察植物细胞，看不到细胞膜植物细胞的细胞膜较薄植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐植物细胞内会有其他膜结构干扰ABCD【解析】制备较纯净的细胞膜时，要求所选材料的细胞容易破裂，同时不含各种细胞器膜，植物细胞不符合这两项要求。【答案】D,3人们已经通过化学实验证明了细胞膜中含有磷脂分子。现在请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分。实验课题：_。实验目的：利用化学试剂检测细胞核核膜中的蛋白质成分。实验原理：_。实验材料：细胞核核膜样液、蒸馏水、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。实验步骤：,第一步：取洁净的试管2支，编号为甲、乙；第二步：向甲试管中滴加2mL的细胞核核膜样液，_；第三步：_。实验现象：_。实验结论：_。,【答案】验证细胞核核膜中含有蛋白质成分蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈现紫色向乙试管中滴加2mL的蒸馏水向甲、乙两试管中各滴加等量的双缩脲试剂，振荡摇匀，观察颜色变化甲试管中液体变为紫色，乙试管中液体无颜色变化细胞核核膜中含有蛋白质成分,(对应学生用书P23)易错点1：对细胞膜的结构和功能理解不清典例1作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。下图的模型主要表明了细胞膜的何种功能()A将细胞与外界环境分开B控制物质进出细胞C进行细胞间信息交流D促进物质的运输,【错因分析】错选B项和D项的原因主要是：(1)看图识图的能力不够。错误地认为激素分子进出血管就是细胞膜控制物质进出细胞或促进物质的运输。该图主要表达的是内分泌细胞分泌的激素作用于靶细胞的途径，而非激素的运输过程。(2)忽略了题干中的关键信息。该题干的关键信息是“细胞膜的功能”。【正确解答】内分泌细胞和靶细胞间通过激素的交流体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的作用。选C,细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是()A细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用B细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性C细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异D载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质,【解析】本题主要考查细胞膜的结构与功能的相关知识。细胞膜内外两侧的蛋白质功能有差异：细胞膜外侧的蛋白质常与识别、保护等作用有关，内侧的蛋白质常常为附着的一些酶等，由于功能上存在差异，蛋白质的种类也存在差异。载体蛋白属于跨膜蛋白质，它与被传递的分子特异结合使其透过细胞膜，因此，载体蛋白不是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。【答案】D,下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是()A植物体细胞杂交中原生质体融合B.mRNA与游离核糖体的结合C胰岛B细胞分泌胰岛素D吞噬细胞对抗原的摄取【解析】植物体细胞杂交中原生质体的融合包括细胞膜、细胞质和细胞核的融合；胰岛B细胞分泌胰岛素属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，都与细胞膜的物质运输有关；mRNA与游离核糖体的结合发生在细胞质中，与细胞膜的流动性无关。【答案】B。,易错点2：对细胞核的结构和功能理解不清典例2如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是()A属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开