必修一細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界

1、最新考綱最新考綱高頻考點(diǎn)高頻考點(diǎn)1.細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能功能2.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能功能3.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能4.觀察線粒體和葉綠體觀察線粒體和葉綠體1.細(xì)胞間信息傳遞的方式細(xì)胞間信息傳遞的方式2.生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系及實(shí)際應(yīng)用上的聯(lián)系及實(shí)際應(yīng)用3.葉綠體、線粒體的成分、葉綠體、線粒體的成分、結(jié)構(gòu)和功能結(jié)構(gòu)和功能4.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞質(zhì)與細(xì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞質(zhì)與細(xì)胞核在遺傳中的作用胞核在遺傳中的作用v第1、3節(jié)細(xì)胞膜系統(tǒng)的邊界 v 細(xì)胞核系統(tǒng)的控制中心v一、細(xì)胞膜的成分及制備v1細(xì)胞膜的成分v(1)主要成分是

2、 ，另外還有少量的 。v(2)細(xì)胞膜成分中含量最多的是脂質(zhì)，該成分含量最豐富的是 。v(3)與細(xì)胞膜功能復(fù)雜程度有關(guān)的是v 。蛋白質(zhì)與脂質(zhì)蛋白質(zhì)與脂質(zhì)糖類糖類磷脂磷脂蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量v2細(xì)胞膜的制備v(1)選材：哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。v(2)原理：紅細(xì)胞放入清水中，水會(huì)進(jìn)入紅細(xì)胞，導(dǎo)致紅細(xì)胞 ，使細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái)，從而得到細(xì)胞膜。漲破漲破v1制備細(xì)胞膜為什么選用哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料？v二、細(xì)胞膜的功能v1將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。v2控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞v(1)細(xì)胞需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞。v(2)細(xì)胞產(chǎn)生的 、 和 排到細(xì)胞外。v(3)細(xì)胞膜的控制

3、作用是相對(duì)的。漲破漲破激素激素廢物廢物v3進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流v(1)細(xì)胞間的信息交流，大多與細(xì)胞膜的 有關(guān)。v(2)細(xì)胞間信息交流的方式v通過細(xì)胞分泌的 間接傳遞信息。v通過相鄰兩細(xì)胞的 傳遞信息。v通過相鄰兩細(xì)胞間形成通道進(jìn)行信息交流。糖被糖被化學(xué)物質(zhì)化學(xué)物質(zhì)直接接觸直接接觸v2細(xì)胞表面的糖被有何重要功能？v三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)v1核膜： 膜，具有 ，使細(xì)胞核既保持相對(duì)獨(dú)立，又實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間的物質(zhì)交換。v2核仁：與 的合成以及 的形成有關(guān)。v3染色質(zhì)v(1)組成： 。v(2)功能：其中的DNA是 。v(3)形態(tài)：染色質(zhì) 。雙層雙層選擇透過性選擇透過性某些某些RNA核糖體核糖體DNA和蛋白質(zhì)和蛋白

4、質(zhì)遺傳信息的載體遺傳信息的載體染色體染色體v四、細(xì)胞核的功能v1是 的控制中心。v2是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存和復(fù)制的主要場(chǎng)所，攜帶遺傳信息。細(xì)胞代謝和遺傳細(xì)胞代謝和遺傳v3既然物質(zhì)可以通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核，那么核膜還具有選擇透過性嗎？v思考探討提示：v1哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞壁，沒有細(xì)胞核和具有膜結(jié)構(gòu)圍成的細(xì)胞器。v2保護(hù)和潤(rùn)滑作用，如消化道和呼吸道上皮細(xì)胞表面的糖蛋白。v識(shí)別作用，如動(dòng)物細(xì)胞表面的糖蛋白(又稱受體蛋白)。v3核膜仍具有選擇透過性。v一、細(xì)胞膜的成分和功能v1組成成分成分成分所占比所占比例例在細(xì)胞膜構(gòu)成中作用在細(xì)胞膜構(gòu)成中作用脂質(zhì)脂質(zhì)約約50%其中磷脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，另外還其中磷

5、脂是構(gòu)成細(xì)胞膜的重要成分，另外還有少量膽固醇有少量膽固醇蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)約約40%蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，細(xì)胞膜的蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，細(xì)胞膜的功能主要由其上的蛋白質(zhì)來(lái)行使，功能越復(fù)功能主要由其上的蛋白質(zhì)來(lái)行使，功能越復(fù)雜的膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多雜的膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多糖類糖類約約2%10%與膜蛋白或膜脂結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布與膜蛋白或膜脂結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞的信息交流有關(guān)在細(xì)胞膜的外表面，與細(xì)胞的信息交流有關(guān)v2.細(xì)胞膜的功能v(1)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開v細(xì)胞膜將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，保障了細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。v(2)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞v

6、包括細(xì)胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相對(duì)性兩個(gè)方面，如右圖所示。v(3)進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流v細(xì)胞間信息交流主要有三種方式：v通過體液的作用來(lái)完成的間接交流v相鄰細(xì)胞間直接接觸，通過與細(xì)胞膜結(jié)合的信號(hào)分子影響其他細(xì)胞，即細(xì)胞細(xì)胞。v如精子和卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。v相鄰細(xì)胞間形成通道使細(xì)胞相互溝通，通過攜帶信息的物質(zhì)來(lái)交流信息，即細(xì)胞 細(xì)胞。v高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接，進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。v (1)構(gòu)成細(xì)胞膜的化學(xué)元素有C、H、O、N、P等。v(2)糖類在細(xì)胞膜中分布很少，并且與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合成糖蛋白或糖脂，分布在膜的外表面。因此，根據(jù)糖蛋白或糖脂的分布，可以判斷細(xì)胞膜的內(nèi)外

7、側(cè)。v(3)各種蛋白質(zhì)在膜上的分布是不對(duì)稱的。細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)的種類很多，如運(yùn)輸物質(zhì)的載體、具有識(shí)別作用的糖蛋白、接受信號(hào)的受體以及具有催化作用的酶等。v1下圖表示細(xì)胞間信息交流的兩種方式，下列分析正確的是 ()vAA可能為唾液腺細(xì)胞vBb的化學(xué)本質(zhì)多為糖蛋白vC甲狀腺激素的傳遞都如圖乙所示vD神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞方式都如圖甲所示v【答案】Bv2如右下圖所示為細(xì)胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)，與細(xì)胞膜功能無(wú)直接關(guān)系的是 ()vA為細(xì)胞的生命活動(dòng)提供相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境vB完成細(xì)胞間信息傳遞需要vC選擇性的物質(zhì)運(yùn)輸并伴隨著能量消耗vD細(xì)胞經(jīng)同化作用合成膜蛋白的過程v【解析】選項(xiàng)A、B、C均是細(xì)胞膜的功能，而D選項(xiàng)的功能是在

8、細(xì)胞質(zhì)中核糖體上完成的，與細(xì)胞膜功能無(wú)直接關(guān)系。v【答案】Dv二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能v1結(jié)構(gòu)及相應(yīng)功能v2染色質(zhì)與染色體的關(guān)系染色質(zhì)染色質(zhì)染色體染色體同種同種物質(zhì)物質(zhì)成分成分相同相同主要是主要是DNA和蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)特性特性相同相同易被堿性染料染成深色易被堿性染料染成深色功能功能相同相同遺傳物質(zhì)的主要載體遺傳物質(zhì)的主要載體不同時(shí)期不同時(shí)期分裂間期分裂間期分裂期分裂期兩種形態(tài)兩種形態(tài)細(xì)長(zhǎng)的絲細(xì)長(zhǎng)的絲光鏡下能看到呈圓柱狀或光鏡下能看到呈圓柱狀或桿狀結(jié)構(gòu)桿狀結(jié)構(gòu)v同種物質(zhì)在不同時(shí)期細(xì)胞中的兩種狀態(tài)，變化如下：v3核仁、核膜在細(xì)胞周期中的變化v在細(xì)胞分裂前期消失，末期重現(xiàn)；原核生物無(wú)核膜、核仁。v (

9、1)轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物RNA和在核糖體上合成到細(xì)胞核內(nèi)發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)，一般都是大分子物質(zhì)。因?yàn)橥ㄟ^核孔進(jìn)出細(xì)胞核，不經(jīng)核膜，故通過0層膜。v(2)染色質(zhì)(體)經(jīng)蛋白酶處理后剩下的一條細(xì)長(zhǎng)的絲狀物質(zhì)，該物質(zhì)為DNA。v(3)細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體，細(xì)胞核不能脫離細(xì)胞質(zhì)而獨(dú)立生存，因?yàn)榧?xì)胞核生命活動(dòng)所需的物質(zhì)和能量由細(xì)胞質(zhì)提供；無(wú)核的細(xì)胞不能長(zhǎng)期生存，因?yàn)榧?xì)胞核的功能決定二者相互依存，不可分割，保持完整性才能完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。v3(2009年廣州測(cè)試)下列關(guān)于細(xì)胞核的敘述，正確的是 ()vA真核細(xì)胞的核膜上有大量的多種酶，有利于多種化學(xué)反應(yīng)的順利進(jìn)行vB在顯微鏡下觀察分裂間期的真核細(xì)胞，可以看到細(xì)胞核的主

10、要結(jié)構(gòu)有核膜、核仁和染色體vC真核細(xì)胞的核膜上有核孔，脫氧核糖核酸等大分子物質(zhì)可以通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)vD原核細(xì)胞的擬核除沒有核膜外，其他方面與真核細(xì)胞的細(xì)胞核沒有差別v【答案】Av4如右圖所示為再生能力很強(qiáng)的原生動(dòng)物喇叭蟲(圖中a.纖毛；b.大核；c.根部)，將之切成三截，能再生成喇叭蟲的是 ()vA BvC D或v【答案】Bv (2009年北京理綜)細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要作用。下列相關(guān)敘述不正確的是v()vA細(xì)胞膜的糖被在細(xì)胞間具有識(shí)別作用vB細(xì)胞膜對(duì)膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性vC細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異vD載體蛋白是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)v【解析】細(xì)胞膜的糖被在細(xì)

11、胞間具有識(shí)別作用。細(xì)胞膜是一層選擇透過性膜，對(duì)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞具有選擇性。由細(xì)胞膜內(nèi)外結(jié)合的蛋白質(zhì)功能有差異，可推知相關(guān)的蛋白質(zhì)種類也有差異。載體蛋白協(xié)助物質(zhì)進(jìn)行跨膜運(yùn)輸，所以該類蛋白質(zhì)不是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)。v【答案】Dv (2009年山東理綜)真核細(xì)胞單位面積的核孔數(shù)目與細(xì)胞類型和代謝水平有關(guān)。以下細(xì)胞中核孔數(shù)目最少的是 ()vA胰島細(xì)胞B造血干細(xì)胞vC效應(yīng)B細(xì)胞(漿細(xì)胞) D口腔上皮細(xì)胞v【解析】核孔是某些大分子的運(yùn)輸孔道，包括蛋白質(zhì)和RNA等，核孔的數(shù)目與代謝水平成正相關(guān)，四個(gè)選項(xiàng)中合成蛋白質(zhì)能力最弱的是口腔上皮細(xì)胞。v【答案】Dv (1)細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制

12、中心。v(2)用克隆技術(shù)培養(yǎng)的生物性狀與供核生物基本相同。v1利用滲透作用，使紅細(xì)胞吸水漲破，除去細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)，制得細(xì)胞膜。v2哺乳動(dòng)物和人成熟的紅細(xì)胞，沒有細(xì)胞核和具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器，易用離心分離法得到不摻雜細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)的純凈的細(xì)胞膜。v選取哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞作實(shí)驗(yàn)材料的原因：v(1)無(wú)細(xì)胞壁，細(xì)胞易吸水漲破；v(2)無(wú)核膜和各種細(xì)胞器膜，易制得純凈的細(xì)胞膜；v(3)紅細(xì)胞單個(gè)存在，便于制成懸浮液，且材料易得。v1閱讀下列材料后，回答問題：v科學(xué)家在進(jìn)行細(xì)胞膜化學(xué)成分分析時(shí)，采用哺乳動(dòng)物或人的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料。將其特殊處理使細(xì)胞破裂發(fā)生溶血現(xiàn)象，一些物質(zhì)溶出，再將溶出細(xì)胞外的物質(zhì)洗掉，

13、即可得到純凈的細(xì)胞膜(又稱血影)。有的科學(xué)家將“血影”中的脂質(zhì)提取出來(lái)，使其在空氣和水界面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來(lái)細(xì)胞整個(gè)表面積的2倍。v(2)紅細(xì)胞溶血后，溶出細(xì)胞外的主要物質(zhì)應(yīng)該是_，這種物質(zhì)的特性是_，因而使紅細(xì)胞具有_的功能。v(3)“血影”的化學(xué)組成是_、_、_。其中的脂質(zhì)主要是指_。v(4)選取雞的紅細(xì)胞驗(yàn)證細(xì)胞膜具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)可以嗎？若選用雞的紅細(xì)胞會(huì)得到什么結(jié)論？為什么？v_。v(5)使用下列哪種物質(zhì)處理會(huì)使細(xì)胞失去識(shí)別能力 ()vA核酸酶 B龍膽紫vC糖水解酶 D雙縮脲試劑v【解析】(1)制備細(xì)胞膜時(shí)應(yīng)選用哺乳動(dòng)物或人的成熟的紅細(xì)胞，因?yàn)樗鼪]有細(xì)胞核和眾

14、多的細(xì)胞器，獲取的膜即為細(xì)胞膜，排除了其他膜性物質(zhì)的影響，降低了實(shí)驗(yàn)的難度，提高了實(shí)驗(yàn)的技巧和科學(xué)性。v(2)細(xì)胞膜的成分、特性和功能是十分重要的知識(shí)，它充分說(shuō)明了生物體成分的組成結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)決定功能、結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。v【答案】(1)把紅細(xì)胞放到清水里，細(xì)胞吸水漲破，細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來(lái)，這樣就可以得到細(xì)胞膜了(2)血紅蛋白在氧濃度高的地方易與氧結(jié)合，在氧濃度低的地方易與氧分離運(yùn)輸氧(3)脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類磷脂(4)不可以。若選用雞的紅細(xì)胞，則磷脂形成的單分子層面積大大超過膜面積的2倍。因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)各種細(xì)胞器的膜與細(xì)胞膜在成分上基本一致(5)Cv2(2009年湖南師大附中一模)20世紀(jì)50年代，

15、科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜中存在著某種只允許水分子出入的通道，人們稱之為水通道，但水通道到底是什么卻一直是個(gè)跡。20世紀(jì)50年代中期，美國(guó)科學(xué)家彼得阿格雷研究了不同的細(xì)胞膜蛋白。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，他證明了一種被稱為“水通道蛋白”的細(xì)胞膜蛋白就是人們尋找已久的“水通道”。如何驗(yàn)證彼得阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道？請(qǐng)你完成下面的實(shí)驗(yàn)探究并回答下面的問題。v(1)實(shí)驗(yàn)探究v觀察：發(fā)現(xiàn)水分子能通過細(xì)胞膜。v問題：水究竟怎樣通過細(xì)胞膜？v假設(shè)： _。v實(shí)驗(yàn)：把含“水通道蛋白”的正常細(xì)胞和經(jīng)過處理后_的細(xì)胞放在_中。v結(jié)果：前者能吸水，后者_(dá)。v結(jié)論：_。v(2)為進(jìn)一步驗(yàn)證細(xì)胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼

16、得阿格雷又制出兩種人造細(xì)胞膜，他將這兩種人造細(xì)胞膜分別做成泡狀物，然后放在水中，結(jié)果第一種泡狀物吸收了很多水而膨脹，第二種則沒有變化。請(qǐng)指出這兩種人造細(xì)胞膜的化學(xué)成分的相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。v【解析】(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)肯定與材料中主要內(nèi)容有關(guān)：“如何驗(yàn)證彼得阿格雷發(fā)現(xiàn)的水通道蛋白就是水通道?！弊鳛閷?shí)驗(yàn)要驗(yàn)證水通道蛋白的存在并具有水通道功能，必然要設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，即兩組中一組保留細(xì)胞膜的水通道蛋白，另一組去掉細(xì)胞膜上的該蛋白，觀察兩組細(xì)胞的吸水情況，即可得出相應(yīng)結(jié)論。v(2)兩種人造細(xì)胞膜分別放在水中，一種能吸水膨脹必然含有親水性很強(qiáng)的水通道蛋白，另一種不吸水，說(shuō)明只含疏水性很強(qiáng)的磷脂分子。v【答案】(1)

17、水通道蛋白就是水通道不含該蛋白質(zhì)蒸餾水不能吸水細(xì)胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”(2)不同點(diǎn)：一種含有水通道蛋白，一種不含水通道蛋白；相同點(diǎn)：都含有磷脂雙分子層。v1(2009年江蘇生物)細(xì)胞作為生命活動(dòng)的基本單位，其結(jié)構(gòu)和功能高度統(tǒng)一。下列有關(guān)敘述正確的是 ()v卵細(xì)胞體積較大有利于和周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，為胚胎早期發(fā)育提供所需養(yǎng)料哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞表面積與體積之比相對(duì)較大，有利于提高氣體交換效率小腸絨毛上皮細(xì)胞內(nèi)有大量的線粒體，有助于物質(zhì)運(yùn)輸?shù)哪芰抗?yīng)哺乳動(dòng)物成熟精子中細(xì)胞質(zhì)較少，有利于精子運(yùn)動(dòng)vA BvC Dv【解析】卵細(xì)胞體積較大是因?yàn)槔锩尜A存有較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。卵細(xì)胞體積大，其表面積與體積比相對(duì)較小，不利于與周圍環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，而成熟紅細(xì)胞表面積與體積之比相對(duì)較大，有利于提高氣體交換效率，小腸絨毛上皮細(xì)胞吸收葡萄糖、氨基酸及無(wú)機(jī)鹽離子都是主動(dòng)運(yùn)輸方式，消耗能量多，所以線粒體多，精子頭部主要是細(xì)胞核，細(xì)胞質(zhì)集中在尾部而且較少，便于精子運(yùn)動(dòng)。v【答案】Bv2(2009年廣東理基)細(xì)胞膜上一般不含v()vA膽固醇 B磷脂vC血紅蛋白 D糖蛋白v【答案】Cv3