苏教版2023一轮复习课件：2-2 细胞质膜和细胞核(共69张PPT)

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第2讲细胞质膜和细胞核

必修1分子与细胞

第二单元细胞的结构和生命活动

1．细胞质膜的成分

成分所占比例在细胞质膜构成中的作用

脂质约50%其中磷脂是构成细胞质膜的重要成分，另外还有少量糖脂、胆固醇

蛋白质约40%细胞质膜的功能主要由其上的蛋白质来行使，功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和数量越多

糖类约2%～10%与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞质膜的外表面，与细胞的信息交流有关

2．细胞质膜的流动镶嵌模型

(1)

(2)结构特点

特点：具有一定的流动性

原因：________________和大多数

__________是可以运动的

组成膜的磷脂分子

蛋白质分子

糖蛋白

磷脂双分子层

蛋白质

3细胞质膜的功能

相互接触

体液

胞间连丝

4．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)

纤维素

支持和保护

1．在细胞质膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞。()

提示：细胞质膜的控制作用是相对的，对细胞有害的物质有可能进入细胞。

2．构成质膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。()

提示：脂肪不是生物膜的成分。

×

×

3．变形虫和草履虫的细胞质膜基本组成成分不同。()

提示：不同细胞细胞质膜的基本组成成分都是脂质、蛋白质和少量糖类。

4．细胞质膜上的大多数蛋白质是可以运动的。()

5．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。()

6．动物细胞间的黏着性与细胞质膜上的糖蛋白有关。()

×

√

√

√

1．靶细胞是能识别信号分子，并与之特异性结合而产生某种生物效应的细胞。靶细胞细胞质膜表面一般有接受信号分子的____，信号分子种类很多，包括各种激素、细胞因子等。如甲状腺激素、肾上腺素、生长激素、胰岛素的靶细胞几乎是全身所有细胞，而胰高血糖素的靶细胞主要是肝脏细胞，抗利尿激素的靶细胞是_____________细胞。(必修1P44“旁栏问题及问题与讨论”)

受体

肾小管、集合管

2．除植物外，细菌和真菌细胞也具有细胞壁，但两者细胞壁的成分和结构差异明显，阅读教材，完成下列空格。(必修1P45“知识链接”)

(1)细菌细胞壁

①主要成分：______、磷壁酸、脂质和蛋白质。

②细菌对青霉素的敏感性：

肽聚糖为____的细菌，对机械力抗性__，对青霉素____。

肽聚糖为____的细菌，对机械力抗性__，对青霉素______。

肽聚糖

多层

强

敏感

单层

弱

不敏感

(2)真菌细胞壁

①主要成分：____，还有少量的______和____。

②低等真菌的细胞壁成分以______为主，酵母菌以______为主，高等陆生真菌以______为主。

多糖

蛋白质

脂质

纤维素

葡聚糖

几丁质

1．谷氨酸是中枢神经系统主要的兴奋性神经递质，谷氨酸与突触后膜受体结合，使突触后神经元膜电位变为____________________，导致突触后神经元兴奋。该过程体现了细胞质膜具有的功能是______________________________________________________________。

提示：外负内正进行细胞间的信息交流、控制物质进出细胞

2．精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞质膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞质膜具有的功能是____________________________________________________________________________。

提示：进行细胞间的信息交流和控制物质进出细胞

3．胰高血糖素能作用于乳腺细胞，这与其细胞质膜上具有________________________________有关，根本原因是__________________________________________________________________________。

提示：胰高血糖素受体基因的选择性表达

4．在鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因：__________________________________________________________________________________。

提示：温度会影响分子的运动，进而影响细胞质膜的流动性

细胞质膜结构特点和功能特性的比较

(1)区别：流动性是细胞质膜的结构特点，此特点主要受温度影响，在一定范围内，温度越高，细胞质膜的流动性越大；而选择透过性是细胞质膜的功能特性，影响此特性的内因是细胞质膜上蛋白质的种类和数量。

(2)联系：细胞质膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞质膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。事实上，只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。

(3)图示

1．下图表示各种细胞质膜组成成分的含量，由该图能得到的结论是_________________________(至少写2条)。

提示：①细胞质膜的主要成分是蛋白质和脂质；②不同细胞质膜中蛋白质的含量有所不同，功能越复杂的细胞质膜，其蛋白质含量相对越高；③不同细胞质膜中，糖类的含量最少

2．哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破，有人推测这可能与水通道蛋白有关，便进行了下列实验：

(1)实验思路：取一定量哺乳动物红细胞，平均分为甲、乙两组，将甲组红细胞质膜上的蛋白质破坏，乙组红细胞________________，然后将两组细胞同时置于________________中，测定两组细胞________________________________。

(2)预期实验结果：若乙组细胞吸水涨破所需时间________________，则说明推测正确。

提示：(1)不做处理蒸馏水吸水涨破所需的时间

(2)比甲组细胞短

考向1考查细胞质膜的成分、结构和功能

1．(2022·江苏苏州高三专题练习)细胞质膜上的信号分子受体多为糖蛋白，糖蛋白是在内质网或高尔基体中，经糖基转移酶催化将糖基团附加到蛋白质上形成的物质。在动物病毒囊膜上也有糖蛋白，某些由病毒基因编码的糖蛋白，通过与宿主细胞质膜上受体结合而侵染宿主细胞。下列相关说法错误的是()

3

1

2

A．细胞质膜上的糖蛋白可参与细胞间或细胞与其他大分子间的相互识别

B．在糖基化成为较成熟蛋白质的过程中，蛋白质的空间结构不发生改变

C．动物病毒囊膜上的糖蛋白可能在宿主细胞的内质网或高尔基体中形成

D．抑制宿主细胞中糖基转移酶的活性，可治疗某些病毒感染导致的疾病

3

1

2

B[因为某些糖蛋白可作信号分子的受体。所以可参与细胞间、细胞与大分子间的相互识别，A正确；在糖基化的过程中，蛋白质的空间结构会发生改变，从而形成结构和功能成熟的蛋白质，B错误；动物病毒寄生于宿主细胞中，其糖蛋白可能在宿主细胞的内质网或高尔基体中形成，C正确；抑制宿主细胞中糖基转移酶的活性，可能会抑制入侵的病毒的糖蛋白合成，导致病毒结构异常，可治疗某些病毒感染导致的疾病，D正确。故选B。]

3

1

2

5种常考的“膜蛋白”

(1)受体蛋白：信号分子(如激素、细胞因子、神经递质)的受体。

(2)载体蛋白：协助跨膜运输(协助扩散和主动运输)。

(3)具有催化作用的酶：如需氧细菌的细胞质膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞质膜上还存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。

(4)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等)。

(5)通道蛋白：通过打开或关闭通道控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，Na＋、K＋通道蛋白等。

2．细胞质膜成分的非对称分布是细胞生理反应(如细胞分泌)的基础。最新发现细胞质膜中磷脂分子非对称分布的机理：磷脂转运酶在ATP水解的驱动下，将不同头部基团的磷脂分子从细胞质膜外侧转运至内侧，从而调控和维持细胞质膜的非对称性。Dnf1(一种磷脂转运酶)感知其转运底物磷脂酰胆碱在细胞质膜内侧的比例降低时，自发地发生构象变化，提高活性以满足需要。下列有关说法错误的是()

A．磷脂酰胆碱是细胞质膜中的一种磷脂分子

B．磷脂转运酶运输磷脂分子需要消耗能量

C．不同磷脂在细胞质膜中比例会改变Dnf1的活性

D．细胞质膜内侧的磷脂酰胆碱含量很低

3

1

2

D[磷脂转运酶的底物为磷脂分子，故磷脂酰胆碱是细胞质膜中的一种磷脂分子，A正确；磷脂转运酶在ATP水解的驱动下，将不同头部基团的磷脂分子从细胞质膜外侧转运至内侧，故磷脂转运酶运输磷脂分子需要消耗能量，B正确；Dnf1(一种磷脂转运酶)感知其转运底物磷脂酰胆碱在细胞质膜内侧的比例降低时，自发地发生构象变化，提高活性以满足需要，可知不同磷脂在细胞质膜中比例会改变Dnf1的活性，C正确；磷脂酰胆碱在细胞质膜内侧的比例降低时，Dnf1自发地发生构象变化，提高活性以满足需要，可知细胞质膜内侧的磷脂酰胆碱含量应该很高，D错误。故选D。]

3

1

2

考向2考查细胞质膜成分和结构的相关实验探究

3．(2022·广东执信中学模拟预测)如图表示胃壁细胞胃酸分泌的调节过程。4种药物在体内通过以下4种作用途径之一抑制胃酸分泌：灭活H＋/K＋-ATP酶(H＋/K＋转运蛋白)、阻断组胺受体、阻断胃泌素受体和阻断乙酰胆碱受体。为了确定药物通过哪种途径抑制胃酸分泌，某研究小组设计探究实验。实验材料：胃壁细胞培养液，药物1、药物2、药物3、药物4，组胺、胃泌素、乙酰胆碱，细胞培养瓶若干，HCl检测试纸等。

3

1

2

3

1

2

(1)完善实验思路：

①分组编号，将细胞培养瓶分为5组，每组4瓶，并分别编号，每一组培养瓶添加等量且适量的胃壁细胞培养液；

②__________________________________________________________________________________________________________________；

③将胃壁细胞培养在上述各组培养液中；

3

1

2

④一段时间后，用HCl检测试纸测定所培养的胃壁细胞胃酸的分泌情况。药物抑制胃酸分泌机制研究结果见下表：

3

1

2

无药物药物1药物2药物3药物4

无添加—————

添加组胺＋＋＋——

添加胃泌素＋＋—＋—

添加乙酰胆碱＋—＋＋—

注：—：无HCl分泌；＋：HCl分泌。

(2)实验结论及分析：

①根据实验结果，药物1～4在体内通过不同的作用途径抑制胃酸分泌。其中，药物2的作用是________________________________，药物3的作用是________________________________。

②药物4通过__________________________途径抑制胃酸分泌，判断依据是________________。

3

1

2

[解析](1)由分析可知，实验过程：

①分组编号，将细胞培养装瓶分为5组，每组4个培养瓶，并分别编号，每一组培养瓶添加等量且适量的胃壁细胞培养液；

②分别往其中4组培养瓶中加入药物1、药物2、药物3、药物4，第5组中不加入任何药物；然后往每组的3个瓶中分别加入组胺、胃泌素、乙酰胆碱，第4个培养瓶不添加。

③将胃壁细胞培养在上述各组培养液中；

3

1

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④一段时间后，用HCl检测试纸测定所培养的胃壁细胞胃酸的分泌情况。

(2)①根据实验结果，药物1～4在体内通过不同的作用途径抑制胃酸分泌，药物2中添加胃泌素的培养瓶没有分泌盐酸，说明药物2是通过阻断胃泌素受体发挥作用的，药物3中添加组胺的培养瓶没有分泌盐酸，说明药物3通过阻断组胺受体发挥作用。

②在添加了药物4的培养液中，添加组胺、胃泌素和乙酰胆碱等物质均无法发挥作用，说明药物4是通过灭活H＋/K＋ATP酶(H＋/K＋转运蛋白)的途径抑制胃壁细胞分泌盐酸。

3

1

2

[答案](1)②分别往其中4组培养瓶中加入药物1、药物2、药物3、药物4，第5组中不加入任何药物；然后往每组的3个瓶中分别加入组胺、胃泌素、乙酰胆碱，第4个培养瓶不添加

(2)①阻断胃泌素受体阻断组胺受体②灭活H＋/K＋-ATP酶(H＋/K＋转运蛋白)在添加了药物4的培养液中，添加组胺、胃泌素和乙酰胆碱等物质均无法发挥作用

3

1

2

一、细胞核的结构

蛋白质

液体

核膜

DNA和蛋白质

DNA

RNA的合成、加工

核糖体

物质交换和信息交流

1．上述结构中__________在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。

2．核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：_____________________________________________________。

3．哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核，既不能生长也不能分裂；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。

4．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，人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。

核膜和核仁

代谢旺盛、蛋白质

合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大

二、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心

1．探究细胞核功能的实验

(1)变形虫的分割实验

①实验过程：科学家先将变形虫分割成两部分，一部分有____________，另一部分__________，再将分割后的两部分分别培养，观察两部分的生命活动。

完整的细胞核

没有细胞核

②实验现象：

a．有核的部分能____和____食物，生长到正常大小，并产生______变形虫；

b．无核的部分许多__________，对外界刺激也________反应，生命活动减弱，不久便死亡。

③实验结论：细胞核可以调控______________。

摄取

消化

新一代

细胞器退化

不再产生

细胞的代谢过程

(2)伞藻移植实验

①对照组

甲乙

甲伞藻：____帽，乙伞藻：______帽。

甲切除伞形帽→培养柄和假根→重新长出____帽。

乙切除菊花形帽→培养柄和假根→重新长出______帽。

伞形

菊花形

伞形

菊花形

②实验组

甲的假根＋乙的柄→移植体→长出__________

甲的伞形帽

(3)结果及结论

结果：伞藻“帽”的形态与______________部分相关。

结论：伞藻“帽”的形态是由______控制的。

2．功能

细胞核不仅控制细胞的________，也控制生物体的________，是细胞____和____的调控中心。

有细胞核的假根

细胞核

代谢过程

遗传性状

代谢

遗传

三、制作真核细胞亚显微结构模型

1．模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态，是原型的某个表征和特征，也是对原型的____和____。

2．物理模型就是根据____原理，把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。我们制作的生物体________模型就是物理模型。

抽象

概括

相似

细胞结构

1．真核细胞染色体上主要含有核糖核酸和蛋白质。()

提示：染色体上含有脱氧核糖核酸和蛋白质。

2．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()

提示：核孔是选择性通道。

3．染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。()

4．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。()

提示：核膜、核仁在前期消失，末期重建。

×

×

√

×

5．细胞中核糖体的形成都与核仁有关。()

提示：原核细胞中核糖体的形成与核仁无关。

6．细胞核是细胞的代谢中心。()

提示：细胞核是细胞代谢的控制中心。

×

×

1．模型分为________________(如DNA双螺旋结构模型)、概念模型(如种群的概念)和数学模型(如“J”型曲线、“S”型曲线，公式、表格等)。在设计并制作真核细胞亚显微结构模型时，________________应该是第一位的，其次才是模型的美观与否。(必修1P53“边做边学”)

提示：物理模型科学性

2．真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是_____________________________________________________________________________________。(必修1P49“正文信息”)

提示：核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，抗体蛋白的合成将不能正常进行

3．染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种形态，这两种不同的形态对细胞的生命活动有什么意义？(必修1P51“正文信息”)

提示：染色体呈高度螺旋化状态，这种状态有利于细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中；染色质处于细丝状，这种状态有利于细胞分裂间期完成DNA的复制和转录等生命活动。

1．核孔是大分子物质进出细胞核的通道，试分析蛋白质合成旺盛的唾液腺细胞与表皮细胞相比，核孔和核仁具有的特点分别是_________________________________________________________________________________________________________________________。

提示：唾液腺细胞中核孔的数目较多，核仁的体积较表皮细胞的大

2．汉麦林的实验如下图，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断，再在近杯处切断(a)，中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c)，但将此杯切掉后，不能再生第二杯(d)。对这个实验的解释是___________________________________________________________。

(a)(b)(c)(d)

提示：决定杯状藻藻杯的形态发生的遗传信息来自细胞核；(b)能再生一杯(c)是因为(b)中含有由细胞核转录而来的遗传信息

1．归纳细胞核的结构及相应功能

名称特点功能

核膜和核孔①核膜是双层膜，外膜与内质网相连，且有核糖体附着；②在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建；③核膜和核孔对物质的进出都具有选择性①核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行；

②选择性地控制物质出入细胞核，其中大分子物质通过核孔出入细胞核

名称特点功能

核仁①折光性强，易与其他结构区分；②在有丝分裂中周期性地消失和重建参与某种RNA的合成及核糖体的形成

染色质遗传物质的主要载体

2．关注细胞核的五个易错点

(1)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，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。有些真核细胞不具有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞。

(2)核膜和核孔对物质的进出都具有选择性，核孔虽然可以允许大分子物质通过，但仍然具有选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。

(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中，核孔数量多，核仁较大。

(4)细胞核并非细胞代谢的中心，细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。

(5)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(质)上。

在细胞质内合成后，进入细胞核内发挥功能的一类蛋白质称为亲核蛋白。科学家将放射性同位素标记的A蛋白注射到某细胞的细胞质中，一段时间后进行放射自显影检测，放射性出现在细胞核中(如下图所示)。研究发现，亲核蛋白一般都含有核定位序列(NLS)，NLS保证了整个蛋白质能够通过核孔转运到细胞核内。

请利用放射性同位素标记的方法，设计实验确定A蛋白的NLS是位于其头部还是尾部。

(1)实验设计思路：将放射性同位素标记的A蛋白的头部注射到细胞质中，标记为甲组；将放射性同位素标记的A蛋白的尾部注射到细胞质中，标记为乙组；一段时间后检测甲、乙两组细胞中放射性出现的部位。

(2)预期实验结果和结论：若甲组放射性出现在细胞核中，则____________________________________________；若乙组放射性出现在细胞核中，则______________________________。

提示：(2)A蛋白的NLS位于其头部A蛋白的NLS位于其尾部

3

4

1

2

考向1考查细胞核的结构和功能

1．细胞核的内外核膜常常在某些部位相互融合，形成的环状开口称为核孔。核孔复合体镶嵌在核孔上，主要由蛋白质构成，整个结构在演化上是高度保守的。下列说法正确的是()

A．从某些单细胞生物到多细胞生物，核孔复合体的成分有很强的同源性

B．根据核孔复合体的成分可推断，核孔复合体只能介导主动运输

C．细胞核内有若干种蛋白质，这些蛋白质有些是由细胞核内的核糖体合成的

D．人体成熟红细胞含有大量血红蛋白，可推测其核孔复合体的数量较多

A[核孔复合体主要由核孔蛋白构成，整个结构在演化上是高度保守的，因此从某些单细胞生物到多细胞生物，核孔复合体的成分有很强的同源性，A正确。核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体，具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输，B错误。细胞核内没有核糖体，C错误。人体成熟红细胞没有细胞核，因此也没有核孔复合体，D错误。故选A。]

3

4

1

2

2．(2022·江苏无锡高三期末)亲核蛋白如核糖体蛋白，染色体蛋白等需要核定位信号(NLS)的引导才能进入细胞核，核定位信号(NLS)是一小段氨基酸序列且不会被切除，个别没有NLS的核蛋白也能进入细胞核，但是这些蛋白质必须和具有NLS的蛋白质结合才能进入，在细胞分裂形成新细胞后，原有的核内蛋白质会重新定位到新细胞核内。下列相关叙述错误的是()

A．核定位信号是亲核蛋白进入细胞核所必需的

B．核糖体蛋白在核仁处合成，与核糖体一起通过核孔来回穿梭

C．染色体蛋白与DNA等组成染色体，DNA是遗传信息的载体

D．若核定位信号未被切除，则原有的核内蛋白质会重新定位到新细胞核内

3

4

1

2

B[分析题意可知，个别没有NLS的亲核蛋白必须和具有NLS的蛋白质结合才能进入细胞核，故核定位信号是亲核蛋白进入细胞核所必需的，A正确；核糖体蛋白是在细胞质基质中的核糖体上合成的，通过核孔运输，进入细胞核内，促进核糖体大、小亚基的合成、装配，最终再通过核孔运出细胞核，小亚基和大亚基在细胞质基质中组装成核糖体，B错误；细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫作染色体，它是由DNA和染色体蛋白质两种物质组成，染色体是遗传物质的载体，DNA是遗传信息的载体，C正确；核定位信号(NLS)可保证整个蛋白质能够通过核孔复合体转运至细胞核内，在细胞分裂形成新细胞时，要形成新的细胞核，故若核定位信号未被切除，则原有的核内蛋白质会重新定位到新细胞核内，D正确。故选B。]

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1

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考向2考查细胞核功能的相关实验探究

3．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a～d四个现象，并提出相应的推测理由①～④。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合()

预测现象：

a．失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动

b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡

c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，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

3

4

1

2

推测理由：

①核能抑制细胞的过度分裂

②没有核的细胞也具备分裂的能力

③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸

④许多生物结构都有再生能力，核也能再生

A．a～④B．b～③

C．c～②D．d～①

3

4

1

2

B[失去核的变形虫，能暂时伸出伪足，细胞