高三生物一轮复习课件 细胞膜、细胞核的结构与功能

第4讲：细胞膜、细胞核的结构与功能04一、细胞膜二、细胞核生物类型成分水解作用的酶或物质植物真菌原核生物一.细胞壁1.成分

2.功能

支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破，但植物细胞不会，细胞体积基本不变，主要是细胞壁的作用。纤维素+果胶纤维素酶、果胶酶几丁质(壳多糖)几丁质酶肽聚糖溶菌酶、青霉素等1.将细胞与外界环境分隔开（1）质膜的功能①对进化的意义将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始细胞，并成为相对独立的系统。②对细胞的作用

保障了细胞内部环境的相对稳定。电子显微镜下的细胞膜（1）功能2.控制物质进出细胞不需要、有害的物质（如细菌、病毒等）_____________细胞膜的控制作用是相对的细胞营养物质（水、氨基酸、无机盐、葡萄糖等）废物（CO2、尿素等）不容易进入抗体、激素等细胞合成并分泌细胞代谢产生（DNA等）×侵入【拓展应用】如何用“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞？

活细胞的细胞膜可控制物质进出细胞，台盼蓝染料是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜。因此活细胞不能被染色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。死细胞死细胞死细胞活细胞（1）功能3.进行细胞间的信息交流①通过分泌化学物质交流①需要通过血液运输(远距离)②、③、④不需要血液运输，通过组织液运输(近距离)④化学突触体液运输（1）功能3.进行细胞间的信息交流②细胞膜接触交流靶细胞发出信号的细胞受体（蛋白质）信号分子吞噬细胞与辅助性T细胞之间的识别细胞毒性T细胞与靶细胞之间的识别。吞噬细胞T细胞精子和卵细胞之间的识别和结合。（1）功能3.进行细胞间的信息交流③细胞膜通道交流胞间连丝高等植物细胞之间的通道——胞间连丝：两个细胞的内质网膜之间相连形成的通道。实现物质交换与信息交流1.对细胞膜成分的探索生命现象：生物膜对物质进出具有

选择

性。提出问题：为什么生物膜能够控制物质进出？这与细胞膜有何关系？设计并进行：对细胞膜通透性研究实验序号实验过程与结果做出假说11895年欧文顿多种物质对膜的通透性实验，溶于脂质的物质容易通过细胞膜。，不容易脂质的物质，不容易通过细胞膜。细胞膜由脂质组成(1)对生理功能现象进行推理相似相溶原理(2)化学成分分析法材料：①无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜；②无细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，且细胞易吸水涨破。③红细胞数量多且易获得。人或其他哺乳动物的成熟红细胞。如果实验材料只有细菌该如何操作？结果：主要成分是磷脂，还有少量胆固醇动物细胞、高等植物细胞、细菌细胞为何不可以？头部亲水尾部疏水2.对细胞膜由几层磷脂分子构成？实验及其结果：1925年，科学家戈特和格伦德尔用丙酮从人红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞的表面积的2倍。做出假设：磷脂在水中的分布情况脂质体脂单分子层水水脂双层细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。A.用除哺乳动物成熟红细胞外的其他真核细胞做上述实验，若细胞表面积为S，则磷脂单分子层的表面积_______(”大于“、”小于“、”等于“)2S。B.用细菌细胞做上述实验，若细胞表面积为S，则磷脂单分子层的表面积_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)等于大于C.如果将磷脂分子置于水——苯的混合溶剂中，磷脂分子将会如何分布？磷脂的头部将与水接触，尾部与苯接触，磷脂分子分布成单层。丹尼利和戴维森：研究了膜的张力，发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。而此时，人们已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。3.细胞膜只由脂质构成吗？作出假设：细胞膜除含有脂质分子外，还可能附有蛋白质。4.对细胞膜结构的探索电子显微镜下看到清晰的暗—亮—暗三层结构，暗层为蛋白质分子，亮层为脂质分子。①1959年，罗伯特森（1）实验：（2）结论：所有的细胞膜都是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，是静态的统一结构。②对细胞膜是静态的观点提出质疑如果是静态的，细胞膜的功能将难以实现，细胞的生长、变形虫的运动等现象难以解释。不符合结构和功能相适应的观点变形虫摄取草履虫酵母菌出芽生殖③1970年，费雷和埃迪登的人鼠细胞融合实验方法：现象：如图结论：荧光标记法这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。荧光猝灭法细胞膜中的蛋白质具有流动性。④1972年，辛格和尼科尔森：流动镶嵌模型______模型物理动物细胞膜特有功能；调节膜的流动性，保持膜结构的稳定性。磷脂分子，膜的基本支架磷脂双分子层(屏障)镶在、嵌入、贯穿蛋白质分子，承担膜的主要功能糖蛋白糖脂糖被：膜外侧的糖类分子。识别、保护、润滑、免疫、信息传递等细胞膜外细胞膜内脂质和蛋白质分子呈不均匀分布；脂质和蛋白质分子是可以运动的。膜的组分不是不变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。④1972年，辛格和尼科尔森：流动镶嵌模型对细胞膜探索历程小结：细胞膜的成分→细胞膜的结构欧文顿戈特和格兰德尔丹尼利和戴维森罗伯特森费雷和埃迪登辛格和尼科尔森成分所占比例在细胞膜中的作用脂质约50%蛋白质约40%糖类约2%～10%主要是磷脂，动物细胞膜还有胆固醇。磷脂构成的基本支架，没有物种特异性。功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，具有物种的特异性。转运蛋白（载体蛋白和通道蛋白）、酶、受体与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成_糖蛋白_、_糖脂_，与_识别_等作用有关结构特点：①特点：具有

。②原因：a.组成膜的

侧向自由移动；b.

大都是可以运动的。③实例：④影响因素：流动性磷脂分子蛋白质分子①草履虫取食②变形虫运动③胞吞，如：白细胞吞噬细菌⑤精子与卵细胞融合⑥质壁分离与复原⑦细胞吸水膨胀时，磷脂双分子层变薄④胞吐，如：分泌蛋白质的分泌温度：一定范围内，温度升高，膜流动性加快功能特性：①特点：具有

。②原因：a.组成膜的

有屏障作用；b.

具有特异性。③实例：④影响因素：二者联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。选择透过性磷脂分子蛋白质分子①水分子、被选择吸收的离子和小分子可以通过②大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。受细胞膜上载体蛋白种类和数量的影响。温度2023浙江卷6月T6：囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是（）A．囊泡的运输依赖于细胞骨架B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体A2023湖北卷T22：(1)与小鼠骨髓瘤细胞融合前，已免疫的脾细胞（含浆细胞）

（填“需要”或“不需要”）通过原代培养扩大细胞数量；添加脂溶性物质PEG可促进细胞融合，该过程中PEG对细胞膜的作用是

。不需要使细胞接触处的磷脂分子重新排布，细胞膜打开，细胞发生融合分散到水溶液中的磷脂分子会自发组装成充满液体的球状小泡，称为脂质体。研究人员在脂质体外包裹上聚乙二醇保护层，并镶嵌上相应的抗体，制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”（如图）。目前这种“隐形脂质体”已在癌症治疗中得到应用。（1）脂质体的“膜”结构与细胞膜均以

为基本支架。（2）“隐形脂质体”在运送药物的过程中，能避免被白细胞识别和清除，原因可能是

。脂质体膜上镶嵌的抗体能够

，从而将药物定向运送到癌细胞，从而杀死癌细胞。（3）脂质体到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生

，也可能会以的_____方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。磷脂双分子层脂质体表面不具备可供白细胞识别的糖蛋白特异性识别癌细胞上的抗原融合胞吞绝大部分有１个细胞核，有的有多个核。(骨骼肌细胞的核可多达数百个)极少数无细胞核。（如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞）真核细胞是不是所有细胞都有细胞核？原核细胞无以核膜为界限的细胞核，只有拟核。细胞核的分布草履虫具有两个细胞核；大核对营养代谢起重要作用；小核与生殖作用有关。草履虫2、探索细胞核功能的经典实验（1）两种美西螈细胞核的移植实验过程：实验结果：得出结论：实验分析：发育成的美西螈都是黑色的美西螈皮肤颜色的遗传是由细胞核控制的该实验无对照组将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中形成重组细胞进行培养作为对照组胚胎细胞卵细胞（2）横缢蝾螈受精卵实验过程：实验结果：得出结论：实验分析：有核的一半能分裂、分化，无核的一半则不能蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的该实验既有相互对照(有核与无核)，又有自身对照(先无核观察，后挤入细胞核)无核分裂不分裂开始分裂发育（快）发育（慢）有核蝾螈受精卵（3）变形虫的切割实验过程：实验结果：得出结论：实验分析：切有核部分无核部分死亡死亡死亡取出核一段时间后植入细胞核正常生活细胞核有核部分能生长、分裂、再生，具有应激性，无核部分只能消化食物变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的该实验既有相互对照(有核与无核)，又有自身对照(先有核后去核再移植核)（4）伞藻嫁接实验过程：将两种伞藻的“帽”、柄、假根分开后，相互嫁接实验结果：得出结论：实验分析：帽(菊花形)柄柄帽(伞形)假根假根“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致伞藻“帽”的形状是由细胞核控制本实验不能直接证明伞藻帽的形状是由细胞核决定的，原因：假根中除了细胞核还有其他物质，本实验不能排除其他物质对伞藻帽形状的影响如何设计实验排除其他物质对伞藻帽形状的影响？（5）伞藻核移植实验过程：将两种伞藻的“帽”去掉后，相互核移植实验结果：得出结论：实验分析：帽(菊花形)柄柄帽(伞形)假根假根“帽”的形状与提供细胞核的一方一致伞藻“帽”的形状由细胞核控制伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，可排除假根中其他物质的作用。对细胞膜探索历程小结：细胞膜的成分→细胞膜的结构欧文顿戈特和格兰德尔丹尼利和戴维森罗伯特森费雷和埃迪登辛格和尼科尔森成分所占比例在细胞膜中的作用脂质约50%蛋白质约40%糖类约2%～10%细胞核功能总结综合以上资料分析，你认为细胞核具有什么功能？细胞分裂分化离不开细胞核细胞核是变形虫生长、应激性的生命活动的控制中心美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的细胞核控制伞藻的形态结构（伞帽的形状）美西螈核移植实验伞藻嫁接核核移植实验变形虫切割核核核移植实验蝾螈受精卵横缢实验细胞核的功能：细胞核控制着细胞

和

，是细胞的控制中心。是遗传信息库，储存和复制遗传信息。（一库二中心）代谢遗传易错提醒：细胞代谢的中心（主要场所）是细胞质。名称功能a______层膜，把___________与________分开b______主要由

组成，DNA是遗传信息的载体c_____与________的合成及_______的形成有关d_____实现核质之间频繁的_________和_________；核膜核内物质细胞质DNA和蛋白质染色质核仁某种RNA核糖体核孔物质交换信息交流细胞核的亚显微结构模式图双①双层膜：内膜和外膜；具有

作用，把核内物质与细胞质分开外膜有些部位与

相连，表面还附着有大量的核糖体。

②核膜属于生物膜系统，其组成成分、结构都相似。③具有

；核膜是部分小分子物质选择性进出的通道；④在有丝分裂过程中，核膜周期性地消失和重建。⑤核膜是不连续的，其上有

。⑥核膜上附有大量的

和

，利于发生多种生物化学反应。⑦细胞衰老中细胞核变化：细胞核的体积

，核膜

，染色质收缩、染色

。核膜：内质网选择透过性核孔酶核糖体屏障增大内折加深核孔：①具有

；能选择性地转运核内物质，是大分子物质进出细胞核的通道。②核孔复合体是是一种特殊的双向选择性跨膜运输的蛋白质复合体。代谢旺盛的细胞中，核孔数目

。选择性是RNA、部分蛋白质等【如mRNA、解旋酶、RNA聚合酶】进出的通道，穿膜

层。但DNA和染色质不能通过核孔进入细胞质。较多③功能：实现核质之间频繁的

和

。物质交换信息交流0①功能：与

的合成及

的形成有关。②真核细胞中的核糖体的形成才与核仁的形成有关，原核生物无关。核仁会影响基因表达过程中的

。③蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞的核仁体积

。④在有丝分裂过程中，核仁周期性地消失和重建核仁：翻译较大某种RNA核糖体①由

和

组成，是真核细胞中遗传信息DNA的主要载体。②容易被碱性染料（如