高三一轮复习生物细胞膜与细胞核课件

第二单元

细胞的结构和物质运输

第4讲

细胞膜与细胞核[课程标准]1.概述细胞都由细胞膜包裹，细胞膜将细胞与其生活环境分开，能控制物质进出，并参与细胞间的信息交流。2.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。考点一PART01第一部分考点一细胞膜的成分、结构和功能1．细胞膜的功能[易错提醒]植物细胞“系统的边界”是细胞膜，而不是细胞壁。

将细胞与外界环境分隔开内分泌细胞分泌的激素1．(必修1P41图3－2)细胞膜上的受体是否为细胞间信息交流所必需的？__________________________________________________________________________________________________________________________________。不是，如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体

2．对细胞膜成分和结构的探索[连一连]3．细胞膜的成分

[易错提醒]不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中不含胆固醇。磷脂胆固醇种类与数量蛋白质或脂质2．(必修1P42思考·讨论)磷脂是一种由___________________等组成的分子，磷脂的一端为__________，两个脂肪酸一端为__________。甘油、脂肪酸、磷酸亲水的头疏水的尾

4．细胞膜流动性的验证(1)方法：_____________法。(2)现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做下图实验。

(3)结论：人、鼠细胞膜上的蛋白质分子最终均匀分布，说明____________________。荧光标记细胞膜具有流动性5．流动镶嵌模型(1)基本内容

[易错提醒]糖蛋白一般位于细胞膜的外侧，细胞器膜和细胞膜内侧上不存在，故可用于确定细胞膜的内外侧。糖蛋白磷脂双分子层蛋白质分子(2)特点流动性蛋白质加快选择透过性载体种类、数量3．(必修1P45正文信息)细胞膜的外表面与蛋白质或脂质结合的____________叫作糖被，其与__________________________________等功能有密切关系。4．(必修1P45旁栏思考)细胞膜的膜内部分是疏水的，但水分子仍能跨膜运输的原因为___________________________________________________________________________________________________________________。糖类分子细胞表面的识别、细胞间的信息传递

一是水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白来通过细胞膜

√[经典·基础·诊断]1．(2022·河北选择考)关于细胞膜的叙述，错误的是(

)A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流解析：在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确；载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确；膜蛋白在磷脂双分子层的分布是不对称、不均匀的，或镶或嵌或贯穿于磷脂双分子层，C错误；细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。√2．(2022·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是(

)A．细胞膜内、外侧的蛋白质呈对称分布B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度C．叶绿体内膜上存在与水光解有关的酶D．神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的通道蛋白解析：细胞膜内、外侧的蛋白质呈不对称分布，A错误；水光解发生在类囊体薄膜上，C错误；主动运输需要的是载体蛋白，通过通道蛋白的运输方式是协助扩散，D错误。3．下图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析下列问题：

(1)图中物质或结构的名称：①______；②__________________；③_________。(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？_______________________。受体与膜结合的信号分子胞间连丝分别属于图C、图A、图B[教材新命题点思考]1．细胞膜上的蛋白质种类较多，主要的功能有：_____________________(答出2点即可)。2．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外负内正，导致突触后神经元兴奋。该过程体现了细胞膜具有的功能是_______________________________________。催化、运输、结构蛋白进行细胞间的信息交流、控制物质进出细胞3．胰高血糖素能作用于乳腺细胞，这与其细胞膜上具有________________有关，根本原因是__________________。4．在小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：______________________________________________。胰高血糖素受体基因的选择性表达温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性[情境新命题点思考]5．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。用它染色时，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不会着色。这种鉴别动物细胞是否死亡的方法叫作“染色排除法”。为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？提示：台盼蓝染液是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝染液能够进入死细胞内，使其被染色。6.右图所示脂质体是一种人工膜，主要由磷脂组成，能将药物运送到特定的细胞发挥作用。脂质体表面交联抗体的作用是什么？为什么两类药物包裹的位置不同？推测脂质体到达特定的细胞后，药物如何进入细胞内发挥作用？提示：脂质体表面交联抗体利于靶向治疗。由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，水溶性药物可稳定地包裹其中。由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞膜融合，以被细胞胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。1．常考的膜蛋白2．验证细胞膜成分和功能的实验方法(1)细胞膜成分的检测方法细胞膜成分检测试剂(方法)结果结论脂质脂溶剂处理细胞膜被溶解细胞膜中含有脂质磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂发生紫色反应细胞膜中含有蛋白质蛋白酶处理细胞膜被破坏糖类斐林试剂，水浴加热出现砖红色沉淀细胞膜中含有还原糖(2)细胞膜功能的验证实验①染色剂进入实验②色素透出实验√考向1细胞膜的结构和功能1．(2021·浙江6月选考)细胞膜的流动镶嵌模型如下图所示。下列叙述正确的是(

)

A．磷脂和糖脂分子形成的磷脂双分子层是完全对称的B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C．物质进出细胞方式中的被动运输过程与膜蛋白无关D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号解析：两层磷脂分子形成磷脂双分子层，细胞膜上的糖脂分布在细胞膜的外侧，其分布是不完全对称的，进而导致磷脂双分子层也是不完全对称的，A错误；胆固醇相比磷脂分子来说较小，可镶嵌在磷脂分子的尾部，从而参与细胞膜流动性的调节，但胆固醇含量过高会导致细胞膜流动性降低，B错误；被动运输包括自由扩散和协助扩散两种方式，其中自由扩散不需要细胞膜上转运蛋白的协助，而协助扩散需要细胞膜上转运蛋白的协助，C错误；细胞膜上分布着大量的受体蛋白，这些受体蛋白可识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。√2．(2023·广东广州高三二模)胞间连丝是贯穿两个相邻细胞细胞壁的圆柱形细胞质通道。高等植物大多数相邻的细胞间能形成胞间连丝。初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的(如下图所示)。下列叙述错误的是(

)A．体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂中期时形成B．次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关C．胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系D．胞间连丝有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流解析：初生胞间连丝是在形成细胞板时因内质网膜的插入而形成的，体细胞的初生胞间连丝是在有丝分裂末期时形成，A错误；次生胞间连丝是由一些水解酶的作用使完整的细胞壁穿孔而形成的，水解细胞壁需要纤维素酶和果胶酶，故次生胞间连丝的形成与纤维素酶、果胶酶等有关，B正确；胞间连丝使相邻细胞的生物膜形成了结构上的联系，C正确；胞间连丝是细胞壁、细胞膜上的通道，有利于相邻细胞间的物质交换和信息交流，D正确。√考向2细胞膜的相关实验探究3．(2024·辽宁沈阳联考)MTT法是一种检测细胞是否存活的方法，MTT是一种接受氢离子的染料，活细胞内线粒体中的琥珀酸脱氢酶能将淡黄色的MTT还原为蓝紫色的结晶，而死细胞无此功能。下列相关叙述错误的是(

)A．MTT是一种可以通过细胞膜的染料B．检测MTT结晶的量一般可间接反映活细胞数量C．MTT与台盼蓝检测细胞是否存活的原理相同D．MTT法不能检测哺乳动物成熟红细胞是否存活√4．(多选)(2024·山东烟台高三月考)荧光漂白恢复技术在细胞生物学中具有重要的应用价值，其包括三个步骤：绿色荧光染料与膜上的蛋白质结合，使细胞膜上呈现一定强度的绿色→激光照射膜上某绿色荧光区，使该区域内标记的荧光分子不可逆地淬灭(漂白)→检测淬灭部位荧光再现速率。实验过程如下图甲所示，结果如下图乙所示。下列说法错误的是(

)A．被激光照射淬灭部位的细胞膜失去了流动性B．淬灭部位荧光再现速率不受温度的影响C．若不用激光照射淬灭，而是细胞膜的两部分分别被绿色和红色荧光染料标记，则一段时间后两种颜色的荧光会均匀分布D．F2后若再进行一次激光照射淬灭，一段时间后检测的淬灭部位的荧光强度会更低√解析：被激光照射淬灭部位过一段时间荧光再现，表明其细胞膜没有失去流动性，A错误；淬灭部位荧光再现速率会受温度的影响，B错误。考点二PART02第二部分考点二细胞核的结构和功能1．细胞核的功能(1)功能探究①黑白美西螈核移植实验美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制②蝾螈受精卵横缢实验蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制③变形虫切割实验细胞核④伞藻嫁接与核移植实验菊花细胞核1．(必修1P54思考·讨论)伞藻与衣藻、颤蓝细菌是一类生物吗？______________________________________________________________________。伞藻、衣藻均属于绿藻类的真核生物，颤蓝细菌属于蓝细菌类的原核生物

(2)细胞核的功能

[易错提醒]细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。遗传信息库代谢和遗传2．细胞核的结构

[易错提醒]核孔主要是对大分子物质的运输具有选择性。RNA核糖体核孔DNA和蛋白质2．(必修1P57科学方法)模型包括__________(如DNA双螺旋结构模型)、__________(如种群的概念)和________(如“J”形曲线、“S”形曲线，公式、表格等)等。物理模型概念模型数学模型

3．细胞在生命系统中的地位生命系统一个统一的整体基本单位代谢和遗传[经典·基础·诊断]1．(2021·河北选择考)关于细胞核的叙述，错误的是(

)A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出√解析：有丝分裂过程中，前期核仁解体、核膜消失，末期核膜和核仁重新出现，A正确；核仁与核糖体的形成有关，蛋白质合成活跃的细胞中核糖体数量多，核仁代谢活动旺盛，B正确；细胞中绝大部分的蛋白质都是在细胞质中的核糖体上合成的，对基因表达有调控作用的蛋白质需经核孔进入细胞核，C正确；细胞质中的RNA大多数是在细胞核中合成的，还有部分RNA是在线粒体或叶绿体中合成的，D错误。2．(2024·广东韶关一模)右图是细胞部分结构示意图，下列叙述错误的是(

)

A．3中存在染色质，是转录和翻译的场所B．2具有选择性，可实现核内外的物质交换C．1为细胞核提供了一个相对稳定的环境D．4与核糖体形成有关，在有丝分裂过程中会出现周期性变化√解析：图中3含有染色质，细胞核是转录发生的场所，翻译的场所是核糖体，A错误；2(核孔)具有选择透过性，可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，B正确；1(核膜)将细胞核内物质与细胞质分开，为细胞核提供了一个相对稳定的环境，C正确；4(核仁)与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，在有丝分裂过程中会出现周期性变化，D正确。3．(2024·江苏南京高三期末)以动物受精卵为实验材料进行以下实验，下列有关图中的分析正确的是(

)

A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D．该实验结果可以说明细胞是基本的生命系统√解析：将实验结果与实验的自变量联系起来可得出以下结论：实验①和实验③说明的是细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性；实验②和实验③说明的是细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性。细胞结构完整才能进行各项生命活动，因此，细胞是基本的生命系统。[教材新命题点思考]1．核孔的功能是什么？核孔具有选择性吗？举例说明。提示：功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。核孔具有选择性，如细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质基质。2．代谢旺盛的细胞，细胞核会发生什么变化？提示：代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量增多。3．哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，存活时间很短，为什么？提示：细胞核是细胞的控制中心，细胞是一个统一的整体。[模型新命题点思考]4．据下图分析细胞核的结构和功能。

(1)将①彻底水解主要得到的小分子有________________________________。(2)②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所吗？(3)蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核是________(填“需要”或“不需要”)能量的，________(填“具有”或“不具有”)选择性。氨基酸、磷酸、脱氧核糖、含氮碱基需要提示：不是，②是核仁，是核糖体RNA合成、加工和核糖体装配的重要场所。具有√考向1细胞核的结构和功能1.(2024·广东深圳高三模拟)真核细胞内的部分结构如右图所示。下列叙述错误的是(

)

A．④中物质可以通过①进出细胞核B．②是双层膜结构C．高尔基体和溶酶体中的物质直接来自③D．②中的主要成分之一在④结构中合成解析：④(核糖体)中物质(蛋白质)能通过①(核孔)进出细胞核，A正确；②是核膜，是双层膜结构，B正确；溶酶体起源于高尔基体，因此溶酶体中的物质不是直接来自③(粗面内质网)，C错误；②是核膜，其主要成分是脂质和蛋白质，其中蛋白质在④(核糖体)结构中合成，D正确。√2．(2022·海南选择考)肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明，Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质，介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂，染色质功能异常。下列有关叙述错误的是(

)A．肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核B．编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形C．Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力D．Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力解析：肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核，肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin-1的介导，A错误；Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常，引起细胞核变形，核膜破裂(失去控制物质进出细胞核的能力)，染色质功能异常(染色质上所含的基因可控制细胞代谢)，B、C、D正确。对细胞核认识的四个误区(1)并不是所有物质都能进出核孔。如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。(2)核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质主要分布于染色体(染色质)上。(3)误认为核孔的数量和核仁大小是固定的。核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢活动的强弱有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，其核孔数多，核仁较大。(4)在细胞周期中表现为周期性消失与重建的是核膜、核仁，而不是染色体。

考向2实验探究细胞核的功能3．(2024·广东佛山高三一模)将变形虫培养在含有3H标记的胆碱(一种构成磷脂的成分)的培养基中。一段时间后，将带有放射性标记的变形虫的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到了子细胞的核膜上。下列叙述正确的是(

)A．细胞核供体变形虫中含有放射性标记的结构只有细胞核B．在重组变形虫细胞分裂的中期、后期检测不到放射性C．在前期核膜消失后，其结构成分磷脂分子也会被分解D．该实验证明母细胞解体的核膜参与了子细胞核膜的重建√解析：3H标记的胆碱是一种构成磷脂的成分，则供体变形虫细胞中所有的膜结构都有放射性标记，A错误；虽然细胞分裂前期核膜逐渐消失，但其结构成分磷脂分子不会被分解，核膜的成分没有消失，所以在重组变形虫细胞分裂的中期、后期能检测到放射性，B、C错误；根据题干信息“将带有放射性标记的变形虫的细胞核取出，移植到未标记的去核变形虫中，追踪观察一个细胞周期，发现原有的放射性标记平均分配到了子细胞的核膜上”可推测，母细胞解体的核膜参与了子细胞核膜的重建，D正确。4．(多选)伞藻是一种大型的单细胞绿藻，其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分，其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同，为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学设计了如下实验流程，下列相关叙述正确的是(

)A．选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物，易操作B．该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”C．该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论D．该实验设置了对照实验√√√解析：选择伞藻的原因是伞藻是大型单细胞生物，易操作，且性状容易区分，A正确；为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定”，B正确；实验设计只能得出伞藻的帽形与假根有关，并不能得出一定与细胞核有关，要得到题中结论，还需增加细胞核移植实验，C错误；本实验两组均为实验组，互为对照，D正确。真题演练体验感悟PART03第三部分√1．(2022·广东选择考)拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移。与野生型相比，推测该蛋白功能缺失的突变型细胞中，有更多mRNA分布于(

)A．细胞核 B．细胞质C．高尔基体 D．细胞膜解析：mRNA的合成主要发生在细胞核中，由题干可知拟南芥HPR1蛋白定位于细胞核孔结构，功能是协助mRNA转移，据此可推测HPR1蛋白功能缺失的突变型细胞中mRNA转移受阻，导致mRNA滞留在细胞核中，故选A。√2．(2020·天津等级考)完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是(

)

A．如图所示过程可发生在有丝分裂中期B．细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C．核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D．核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出解析：有丝分裂中期无核膜和核仁，A错误；细胞的遗传信息储存于DNA分子中，而不是主要储存于核仁中的rDNA中，B错误；据题图可知，核仁是合成rRNA的场所，但核糖体蛋白的合成在细胞质中的核糖体上，C错误；据题图分析可知，核糖体亚基的组装部位是细胞核，核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道，核糖体亚基装配完成后由核孔运出，D正确。3．(2022·海南选择考)细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题。(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白，对不同物质的跨膜运输起