2027届高三生物一轮复习课件++第5讲+细胞膜与细胞核

细胞膜与细胞核高中生物·一轮复习·第5讲SW生老师课标要求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隔开，能控制物质进出细胞，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。考情分析细胞膜的成分、结构和功能①2025广东T2

②2024黑吉辽T12

③2024湖南T1

④2024贵州T8、15⑤2024浙江T3⑥2023海南T3细胞核的结构和功能①2023山东T1②2023江苏T2③2022广东T7细胞膜的结构和功能PART01用台盼蓝染液染色

后放大的的细胞问题探讨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。讨论：1、为什么活细胞不能被染色，而死细胞能被染色？2、据此推测：细胞膜做为细胞的边界，应该具有什么功能？☞☞1、活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。☞☞2、细胞膜做为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。植物细胞的边界是什么呢？为什么？

细胞壁对要进出细胞的物质没有选择性（即全透性），它不能保证细胞内部的稳定。植物细胞的边界是细胞膜。☞主要功能：支持和保护☞特性：全透性1、将细胞与外界环境分隔开原始地球环境膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。一、细胞膜的功能2、控制物质进出细胞细胞膜细胞外细胞内水、无机盐、氨基酸、葡萄糖等营养物质细胞内核酸对细胞有害物质病毒、病菌抗体、激素、代谢废物（CO2、尿素等）注意：细胞膜的控制作用是相对的。环境中一些对细胞有害的物质有可能进入：有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。3、进行细胞间的信息交流（1）通过化学物质传递信息血管内分泌细胞靶细胞激素受体例子：激素的作用：内分泌细胞分泌的激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞靶细胞：接受信号的细胞受体：靶细胞膜上与信号特异性结合的位点（2）通过细胞膜直接接触传递信息。举例：精子和卵细胞之间的识别和结合发出信号的细胞信号分子靶细胞受体（3）通过通道交流和识别举例：高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。胞间连丝细胞细胞通道▶相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。科学家探索内容结论或假说1895年欧文顿溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜20世纪初制备出哺乳动物成熟红细胞的纯净细胞膜，进行化学分析细胞膜是由脂质组成的组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多二、细胞膜成分的探索▶目的：为了进一步确定细胞膜中脂质成分的类型。▶实验：利用哺乳动物成熟的红细胞，通过一定方法制备出纯净的细胞膜，并对细胞膜进行化学成分分析。探究思考：为什么哺乳动物成熟的红细胞能制备出纯净的细胞膜？☞因为哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器。将红细胞置于蒸馏水中，使其吸水涨破，然后离心、过滤▶发现：组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。如果有一个水槽，把磷脂分子铺在水面上，磷脂分子将如何在水—空气界面上排布？亲水头部（磷酸）疏水尾部（脂肪酸）正常情况下细胞膜一般处于什么环境？磷脂分子形成两层分子。亲水头部分别在两侧朝向外部的水溶液。疏水尾部相对排列在内部。科学家探索内容结论或假说戈特和格伦德尔把从红细胞提取的脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好是红细胞表面积的2倍丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。人们已经发现油脂滴表面如果附有蛋白质则表面张力会降低细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。细胞膜的成分:脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类（约2%-10%）磷脂（主要）胆固醇（存在于动物细胞膜）（1）细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类（2）在组成细胞膜的脂质中，______最丰富，还有少量胆固醇（3）功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。磷脂提醒①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。②细胞膜的成分并不是不可变的。例如,细胞癌变过程中,细胞膜的成分发生变化,糖蛋白含量下降。探究1959年，罗伯特森在电镜下观察到细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构。于是提出细胞膜模型的假说：所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质组成，他把细胞膜描述为静态的统一结构。“蛋白质－脂质－蛋白质”的静态模型是否有缺陷？应如何修正？三、

流动镶嵌模型的基本内容细胞膜是静态的？细胞的生长过程变形虫的运动荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验诱导融合人细胞鼠细胞荧光标记蛋白质40分钟后370C实验结果表明：细胞膜具有一定流动性（结构特点）温度会影响膜的流动性时间：1972年科学家：辛格(S.J.Singer)

尼科尔森(G.Nicolson)提出假说：细胞膜的流动镶嵌模型。

科学方法提出假说细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。1.成分：磷脂、蛋白质、糖类2.结构模型磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白糖脂糖被磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架；蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中；糖类分子（也叫糖被）分别和蛋白质分子或与脂质结合形成糖蛋白、糖脂。磷脂分子磷脂双分子层蛋白质分子糖蛋白糖脂糖被据图分析细胞膜的流动镶嵌模型中各成分的作用（1）磷脂：磷脂构成双分子层成为细胞膜的基本支架。（2）蛋白质：在物质运输等方面具有重要作用。（3）糖被（糖脂、糖蛋白)：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。流动镶嵌模型基本内容：细胞膜的结构特点：具有流动性1.细胞膜主要有磷脂分子和蛋白质分子构成。2.磷脂双分子层是膜的基本支架。3.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入其中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，与物质运输有关。4.细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的功能特点：具有选择透过性核心突破1.红细胞的网络构建2.五种常考的“膜蛋白”及其功能3、三个“决定”解读细胞膜的组成、结构与功能的统一性细胞核的结构和功能PART02美西螈的肤色是由表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的？【资料1】美西螈核移植实验思考核移植卵细胞去核胚胎细胞取核黑美西螈白美西螈实验结论：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。实验分析：缺少对照组。一、细胞核的功能【资料1】美西螈核移植实验核移植卵细胞去核胚胎细胞取核黑美西螈白美西螈核移植胚胎细胞取核卵细胞去核黑美西螈白美西螈实验组对照组美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色（性状）【资料2】蝾螈受精卵横缢实验蝾螈的受精卵无核有核不分裂发育（慢）发育（快）实验操作1：用头发将蝾螈的受精卵横缢为一半有核，一半没核操作2：将有核一半的一个细胞挤到无核的一半结果有核一半可以分裂无核一半停止分裂无核一半开始分裂相互对照自身前后对照思考分裂继续分裂开始分裂

从该实验可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色（性状）细胞核控制着细胞的分裂、分化蝾螈受精卵横缢实验变形虫能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化正常植入细胞核恢复生命活动无核有核无核死亡【资料3】变形虫切割与核移植实验取出核死亡①①—相互对照：细胞核在变形虫的生命活动中必不可少。变形虫能消化，但不能摄食，刺激无反应,细胞器退化正常植入细胞核恢复生命活动无核有核无核死亡取出核死亡②③②③—自身前后对照：细胞核与细胞质“相互依存”，细胞只有保持完整性才能进行正常的生命活动。美西螈核移植实验细胞核控制着生物体的肤色（性状）细胞核控制着细胞的分裂、分化蝾螈受精卵横缢实验细胞核控制着细胞新陈代谢等生命活动变形虫切割核和核移植实验帽（伞形）帽（菊花）柄柄假根假根

伞藻【资料4】伞藻嫁接与核移植实验伞藻，单细胞绿藻，由伞帽伞柄伞根构成，细胞长度

2

5厘米，细胞核位于假根当中，有很强的再生能力。提出问题伞藻“帽”的形态是由柄还是假根决定的？做出假设伞藻“帽”的形态是由柄决定的伞藻“帽”的形态是由假根决定的实验设计实验结论伞藻“帽”的形态是由柄决定的伞藻“帽”的形态是由假根决定的预测结果实验结论——伞藻“帽”的形态由假根决定。伞藻核移植实验思考假根既有细胞核又有细胞质，伞藻“帽”的形态是由细胞核还是细胞质决定的呢？做出假设实验设计实验结论预测结果伞藻“帽”的形态是由细胞核决定的伞藻“帽”的形态是由细胞核决定的核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）染色质（主要由DNA和蛋白质组成）细胞核分布：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二、细胞核的结构结构功能双层膜，外膜附着核糖体，与内质网相连;不是完全连续的，有核孔；由脂质和蛋白质组成。把核内物质与细胞质分开，起屏障作用；控制离子和小分子物质进出细胞核，具有选择透过性。1.核膜

功能适应实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。作为生物大分子(RNA、蛋白质等)选择性进出细胞核的通道。代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多。核孔结构模型外膜内膜2.核孔功能适应原核细胞与某种RNA(rRNA)合成以及核糖体的形成有关。代谢越旺盛（蛋白质合成旺盛）的细胞，核仁体积越大。如：分泌细胞、卵母细胞、胚胎干细胞等。核糖体的形成与核仁无关。3.核仁

命名因易被碱性染料（甲紫溶液或醋酸洋红溶液）染成深色而命名。

根尖分生区组织细胞染色体4.染色质和染色体形态由DNA和蛋白质紧密结合形成。极细的丝状物（在光学显微镜下不可见）；结构染色质高度螺旋化，缩短变粗，呈圆柱状或杆状（在光学显微镜下可见）；形态同一物质在细胞不同时期的两种存在状态染色质染色体螺旋化、变粗、变短解螺旋染色质(丝状)染色体(杆状)分裂间期前期中期分裂后期分裂末期细胞线粒体叶绿体真核细胞细胞、细胞核、染色质、DNA之间的关系是什么？细胞核染色质DNA细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具体的实物或其他形象化的手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。科学方法——建构模型关于细胞核结构的4个注意点(1)核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。外膜上附着许多核糖体,常与内质网相连;核膜上附着大量酶,利于多种化学反应的进行。(2)核孔是大分子物质出入细胞核的通道,如mRNA、蛋白质(解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等)可以通过,但DNA不能通过;而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的,不通过核孔。RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。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,核孔数量多,核仁较大。原核细胞无核仁,其核糖体形成与核仁无关。(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,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。能力提升PART03一、教材知识链接1.1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(P43)2.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。(P54)3.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(P56)4.核膜是双层膜，作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(P56)5.染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。(P56)1.1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(P43)2.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3.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心4.核膜是双层膜，作用是把核内物质与细胞质分开。染色质主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。核仁的作用是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔的作用是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(P56)8.染色体和染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在形态。(P56)二、教材深挖拓展1．磷脂分子在空气—水界面上铺展成单分子层，在水中能自发地形成双分子层的原因：磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在空气—水界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面，形成单分子层；当磷脂分子的内外侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。2．虽然细胞膜内部是疏水的，但是水分子仍能跨膜运输的原因：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，水分子可以通过水通道蛋白进出细出细胞。3．将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单分子层。的原因：磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在空气—水界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触，“尾部”则朝向空气的一面，形成单分子层；当磷脂分子的内外侧均是水环境时，磷脂分子的“尾部”相对排列在内侧，“头部”则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层2．虽然细胞膜内部是疏水的，但是水分子仍能跨膜运输的原因：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，水分子可以通过水通道蛋白进出细胞3．将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单分子层4．糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。5．由磷脂分子构成的脂质体，由于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，能在水中结晶的药物可被稳定地包裹在其中。因此脂质体可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。6．细胞核中DNA与线粒体中DNA的不同存在形式：线粒体中的DNA以裸露的环状形式存在，细胞核中的DNA以与蛋白质结合成染色质的形式存在。7．染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。这两种不同的状态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质为细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。8．破坏核仁会影响蛋白质合成的原因：核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，致使蛋白质的合成不能正常进行。细胞表面的识别、细胞间的信息传递5．由磷脂分子构成的脂质体，由于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，能在水中结晶的6．细胞核中DNA与线粒体中DNA的不同存在形式：线粒体中的DNA以裸露的环状形式存在，细胞核中的DNA以与蛋白质结合成染色质的形式存在态对于细胞生命活动的意义：染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质为细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动8．破坏核仁会影响蛋白质合成的原因：核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成核糖体，致使蛋白质的合成不能正常进行。三、嗅觉感受器嗅觉感受器细胞能接受气味分子的刺激产生兴奋，如图表示该类细胞的细胞膜结构和产生兴奋的原理。请回答下列问题：(1)据图分析，细胞膜中的蛋白质具有_______________________________________等生理功能。(2)嗅觉感受器细胞接受气味分子刺激后，G蛋白使腺苷酸环化酶活化，在ATP迅速转化成cAMP的反应过程中，腺苷酸环化酶的作用是

。(3)据图推测，cAMP生成后，嗅觉感受器细胞能够产生兴奋的原因是______________________________________________________________________。(4)研究表明，不同个体对不同气味分子的嗅觉灵敏性存在差异。据图分析，造成这种差异最可能的原因是_________________________________________________。信息传递、催化化学反应和运输物质显著降低ATP生成cAMP时化学反应的活化能cAMP导致Na＋通道打开，Na＋内流使膜电位表现为内正外负的动作电位不同个体气味分子受体的种类和数量存在差异真题练习PART041．（2025·江苏·高考真题）关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是（

）A．三者组成元素都有C、