高三生物一輪復(fù)習(xí)課件 細(xì)胞膜、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能

第4講：細(xì)胞膜、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能04一、細(xì)胞膜二、細(xì)胞核生物類型成分水解作用的酶或物質(zhì)植物真菌原核生物一.細(xì)胞壁1.成分

2.功能

支持和保護(hù)。動物細(xì)胞在清水中可吸水漲破，但植物細(xì)胞不會，細(xì)胞體積基本不變，主要是細(xì)胞壁的作用。纖維素+果膠纖維素酶、果膠酶幾丁質(zhì)(殼多糖)幾丁質(zhì)酶肽聚糖溶菌酶、青霉素等1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開（1）質(zhì)膜的功能①對進(jìn)化的意義將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開，產(chǎn)生了原始細(xì)胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)。②對細(xì)胞的作用

保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定。電子顯微鏡下的細(xì)胞膜（1）功能2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞不需要、有害的物質(zhì)（如細(xì)菌、病毒等）_____________細(xì)胞膜的控制作用是相對的細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)（水、氨基酸、無機(jī)鹽、葡萄糖等）廢物（CO2、尿素等）不容易進(jìn)入抗體、激素等細(xì)胞合成并分泌細(xì)胞代謝產(chǎn)生（DNA等）×侵入【拓展應(yīng)用】如何用“染色排除法”鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞？

活細(xì)胞的細(xì)胞膜可控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，臺盼藍(lán)染料是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，不易通過細(xì)胞膜。因此活細(xì)胞不能被染色，死細(xì)胞的細(xì)胞膜不能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，臺盼藍(lán)能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，死細(xì)胞能被染成藍(lán)色。死細(xì)胞死細(xì)胞死細(xì)胞活細(xì)胞（1）功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流①通過分泌化學(xué)物質(zhì)交流①需要通過血液運輸(遠(yuǎn)距離)②、③、④不需要血液運輸，通過組織液運輸(近距離)④化學(xué)突觸體液運輸（1）功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流②細(xì)胞膜接觸交流靶細(xì)胞發(fā)出信號的細(xì)胞受體（蛋白質(zhì)）信號分子吞噬細(xì)胞與輔助性T細(xì)胞之間的識別細(xì)胞毒性T細(xì)胞與靶細(xì)胞之間的識別。吞噬細(xì)胞T細(xì)胞精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合。（1）功能3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流③細(xì)胞膜通道交流胞間連絲高等植物細(xì)胞之間的通道——胞間連絲：兩個細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜之間相連形成的通道。實現(xiàn)物質(zhì)交換與信息交流1.對細(xì)胞膜成分的探索生命現(xiàn)象：生物膜對物質(zhì)進(jìn)出具有

選擇

性。提出問題：為什么生物膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出？這與細(xì)胞膜有何關(guān)系？設(shè)計并進(jìn)行：對細(xì)胞膜通透性研究實驗序號實驗過程與結(jié)果做出假說11895年歐文頓多種物質(zhì)對膜的通透性實驗，溶于脂質(zhì)的物質(zhì)容易通過細(xì)胞膜。，不容易脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易通過細(xì)胞膜。細(xì)胞膜由脂質(zhì)組成(1)對生理功能現(xiàn)象進(jìn)行推理相似相溶原理(2)化學(xué)成分分析法材料：①無細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器，易制得純凈的細(xì)胞膜；②無細(xì)胞壁，不但省去了去除細(xì)胞壁的麻煩，且細(xì)胞易吸水漲破。③紅細(xì)胞數(shù)量多且易獲得。人或其他哺乳動物的成熟紅細(xì)胞。如果實驗材料只有細(xì)菌該如何操作？結(jié)果：主要成分是磷脂，還有少量膽固醇動物細(xì)胞、高等植物細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞為何不可以？頭部親水尾部疏水2.對細(xì)胞膜由幾層磷脂分子構(gòu)成？實驗及其結(jié)果：1925年，科學(xué)家戈特和格倫德爾用丙酮從人紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣-水界面上鋪展成單分子層，測得單分子層的面積為紅細(xì)胞的表面積的2倍。做出假設(shè)：磷脂在水中的分布情況脂質(zhì)體脂單分子層水水脂雙層細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層。A.用除哺乳動物成熟紅細(xì)胞外的其他真核細(xì)胞做上述實驗，若細(xì)胞表面積為S，則磷脂單分子層的表面積_______(”大于“、”小于“、”等于“)2S。B.用細(xì)菌細(xì)胞做上述實驗，若細(xì)胞表面積為S，則磷脂單分子層的表面積_______2S(”大于“、”小于“、”等于“)等于大于C.如果將磷脂分子置于水——苯的混合溶劑中，磷脂分子將會如何分布？磷脂的頭部將與水接觸，尾部與苯接觸，磷脂分子分布成單層。丹尼利和戴維森：研究了膜的張力，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。而此時，人們已知：油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會降低。3.細(xì)胞膜只由脂質(zhì)構(gòu)成嗎？作出假設(shè)：細(xì)胞膜除含有脂質(zhì)分子外，還可能附有蛋白質(zhì)。4.對細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索電子顯微鏡下看到清晰的暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu)，暗層為蛋白質(zhì)分子，亮層為脂質(zhì)分子。①1959年，羅伯特森（1）實驗：（2）結(jié)論：所有的細(xì)胞膜都是由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。②對細(xì)胞膜是靜態(tài)的觀點提出質(zhì)疑如果是靜態(tài)的，細(xì)胞膜的功能將難以實現(xiàn)，細(xì)胞的生長、變形蟲的運動等現(xiàn)象難以解釋。不符合結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的觀點變形蟲攝取草履蟲酵母菌出芽生殖③1970年，費雷和埃迪登的人鼠細(xì)胞融合實驗方法：現(xiàn)象：如圖結(jié)論：熒光標(biāo)記法這一實驗及相關(guān)的其他實驗證據(jù)表明，細(xì)胞膜具有流動性。熒光猝滅法細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)具有流動性。④1972年，辛格和尼科爾森：流動鑲嵌模型______模型物理動物細(xì)胞膜特有功能；調(diào)節(jié)膜的流動性，保持膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。磷脂分子，膜的基本支架磷脂雙分子層(屏障)鑲在、嵌入、貫穿蛋白質(zhì)分子，承擔(dān)膜的主要功能糖蛋白糖脂糖被：膜外側(cè)的糖類分子。識別、保護(hù)、潤滑、免疫、信息傳遞等細(xì)胞膜外細(xì)胞膜內(nèi)脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子呈不均勻分布；脂質(zhì)和蛋白質(zhì)分子是可以運動的。膜的組分不是不變的，如細(xì)胞癌變過程中，細(xì)胞膜組分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。④1972年，辛格和尼科爾森：流動鑲嵌模型對細(xì)胞膜探索歷程小結(jié)：細(xì)胞膜的成分→細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)歐文頓戈特和格蘭德爾丹尼利和戴維森羅伯特森費雷和埃迪登辛格和尼科爾森成分所占比例在細(xì)胞膜中的作用脂質(zhì)約50%蛋白質(zhì)約40%糖類約2%～10%主要是磷脂，動物細(xì)胞膜還有膽固醇。磷脂構(gòu)成的基本支架，沒有物種特異性。功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，具有物種的特異性。轉(zhuǎn)運蛋白（載體蛋白和通道蛋白）、酶、受體與細(xì)胞膜上部分蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成_糖蛋白_、_糖脂_，與_識別_等作用有關(guān)結(jié)構(gòu)特點：①特點：具有

。②原因：a.組成膜的

側(cè)向自由移動；b.

大都是可以運動的。③實例：④影響因素：流動性磷脂分子蛋白質(zhì)分子①草履蟲取食②變形蟲運動③胞吞，如：白細(xì)胞吞噬細(xì)菌⑤精子與卵細(xì)胞融合⑥質(zhì)壁分離與復(fù)原⑦細(xì)胞吸水膨脹時，磷脂雙分子層變?、馨?，如：分泌蛋白質(zhì)的分泌溫度：一定范圍內(nèi)，溫度升高，膜流動性加快功能特性：①特點：具有

。②原因：a.組成膜的

有屏障作用；b.

具有特異性。③實例：④影響因素：二者聯(lián)系：細(xì)胞膜的流動性是表現(xiàn)其選擇透過性的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。只有活細(xì)胞才具有膜的流動性和選擇透過性。選擇透過性磷脂分子蛋白質(zhì)分子①水分子、被選擇吸收的離子和小分子可以通過②大分子、不被選擇的離子和小分子不能通過。受細(xì)胞膜上載體蛋白種類和數(shù)量的影響。溫度2023浙江卷6月T6：囊泡運輸是細(xì)胞內(nèi)重要的運輸方式。沒有囊泡運輸?shù)木_運行，細(xì)胞將陷入混亂狀態(tài)。下列敘述正確的是（）A．囊泡的運輸依賴于細(xì)胞骨架B．囊泡可來自核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器C．囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的選擇透過性D．囊泡將細(xì)胞內(nèi)所有結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體A2023湖北卷T22：(1)與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合前，已免疫的脾細(xì)胞（含漿細(xì)胞）

（填“需要”或“不需要”）通過原代培養(yǎng)擴(kuò)大細(xì)胞數(shù)量；添加脂溶性物質(zhì)PEG可促進(jìn)細(xì)胞融合，該過程中PEG對細(xì)胞膜的作用是

。不需要使細(xì)胞接觸處的磷脂分子重新排布，細(xì)胞膜打開，細(xì)胞發(fā)生融合分散到水溶液中的磷脂分子會自發(fā)組裝成充滿液體的球狀小泡，稱為脂質(zhì)體。研究人員在脂質(zhì)體外包裹上聚乙二醇保護(hù)層，并鑲嵌上相應(yīng)的抗體，制造出一種能定向運送藥物的“隱形脂質(zhì)體”（如圖）。目前這種“隱形脂質(zhì)體”已在癌癥治療中得到應(yīng)用。（1）脂質(zhì)體的“膜”結(jié)構(gòu)與細(xì)胞膜均以

為基本支架。（2）“隱形脂質(zhì)體”在運送藥物的過程中，能避免被白細(xì)胞識別和清除，原因可能是

。脂質(zhì)體膜上鑲嵌的抗體能夠

，從而將藥物定向運送到癌細(xì)胞，從而殺死癌細(xì)胞。（3）脂質(zhì)體到達(dá)細(xì)胞后可能會與細(xì)胞的細(xì)胞膜發(fā)生

，也可能會以的_____方式進(jìn)入細(xì)胞，從而使藥物在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用。磷脂雙分子層脂質(zhì)體表面不具備可供白細(xì)胞識別的糖蛋白特異性識別癌細(xì)胞上的抗原融合胞吞絕大部分有１個細(xì)胞核，有的有多個核。(骨骼肌細(xì)胞的核可多達(dá)數(shù)百個)極少數(shù)無細(xì)胞核。（如高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞）真核細(xì)胞是不是所有細(xì)胞都有細(xì)胞核？原核細(xì)胞無以核膜為界限的細(xì)胞核，只有擬核。細(xì)胞核的分布草履蟲具有兩個細(xì)胞核；大核對營養(yǎng)代謝起重要作用；小核與生殖作用有關(guān)。草履蟲2、探索細(xì)胞核功能的經(jīng)典實驗（1）兩種美西螈細(xì)胞核的移植實驗過程：實驗結(jié)果：得出結(jié)論：實驗分析：發(fā)育成的美西螈都是黑色的美西螈皮膚顏色的遺傳是由細(xì)胞核控制的該實驗無對照組將白色美西螈胚胎細(xì)胞的細(xì)胞核移植到黑色美西螈去核卵細(xì)胞中形成重組細(xì)胞進(jìn)行培養(yǎng)作為對照組胚胎細(xì)胞卵細(xì)胞（2）橫縊蠑螈受精卵實驗過程：實驗結(jié)果：得出結(jié)論：實驗分析：有核的一半能分裂、分化，無核的一半則不能蠑螈的細(xì)胞分裂和分化是由細(xì)胞核控制的該實驗既有相互對照(有核與無核)，又有自身對照(先無核觀察，后擠入細(xì)胞核)無核分裂不分裂開始分裂發(fā)育（快）發(fā)育（慢）有核蠑螈受精卵（3）變形蟲的切割實驗過程：實驗結(jié)果：得出結(jié)論：實驗分析：切有核部分無核部分死亡死亡死亡取出核一段時間后植入細(xì)胞核正常生活細(xì)胞核有核部分能生長、分裂、再生，具有應(yīng)激性，無核部分只能消化食物變形蟲的分裂、生長、再生、應(yīng)激性是由細(xì)胞核控制的該實驗既有相互對照(有核與無核)，又有自身對照(先有核后去核再移植核)（4）傘藻嫁接實驗過程：將兩種傘藻的“帽”、柄、假根分開后，相互嫁接實驗結(jié)果：得出結(jié)論：實驗分析：帽(菊花形)柄柄帽(傘形)假根假根“帽”的形狀與具有細(xì)胞核的假根部分一致傘藻“帽”的形狀是由細(xì)胞核控制本實驗不能直接證明傘藻帽的形狀是由細(xì)胞核決定的，原因：假根中除了細(xì)胞核還有其他物質(zhì)，本實驗不能排除其他物質(zhì)對傘藻帽形狀的影響如何設(shè)計實驗排除其他物質(zhì)對傘藻帽形狀的影響？（5）傘藻核移植實驗過程：將兩種傘藻的“帽”去掉后，相互核移植實驗結(jié)果：得出結(jié)論：實驗分析：帽(菊花形)柄柄帽(傘形)假根假根“帽”的形狀與提供細(xì)胞核的一方一致傘藻“帽”的形狀由細(xì)胞核控制傘藻核移植實驗是對傘藻嫁接實驗的補充，可排除假根中其他物質(zhì)的作用。對細(xì)胞膜探索歷程小結(jié)：細(xì)胞膜的成分→細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)歐文頓戈特和格蘭德爾丹尼利和戴維森羅伯特森費雷和埃迪登辛格和尼科爾森成分所占比例在細(xì)胞膜中的作用脂質(zhì)約50%蛋白質(zhì)約40%糖類約2%～10%細(xì)胞核功能總結(jié)綜合以上資料分析，你認(rèn)為細(xì)胞核具有什么功能？細(xì)胞分裂分化離不開細(xì)胞核細(xì)胞核是變形蟲生長、應(yīng)激性的生命活動的控制中心美西螈膚色的遺傳是由細(xì)胞核控制的細(xì)胞核控制傘藻的形態(tài)結(jié)構(gòu)（傘帽的形狀）美西螈核移植實驗傘藻嫁接核核移植實驗變形蟲切割核核核移植實驗蠑螈受精卵橫縊實驗細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核控制著細(xì)胞

和

，是細(xì)胞的控制中心。是遺傳信息庫，儲存和復(fù)制遺傳信息。（一庫二中心）代謝遺傳易錯提醒：細(xì)胞代謝的中心（主要場所）是細(xì)胞質(zhì)。名稱功能a______層膜，把___________與________分開b______主要由

組成，DNA是遺傳信息的載體c_____與________的合成及_______的形成有關(guān)d_____實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的_________和_________；核膜核內(nèi)物質(zhì)細(xì)胞質(zhì)DNA和蛋白質(zhì)染色質(zhì)核仁某種RNA核糖體核孔物質(zhì)交換信息交流細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖雙①雙層膜：內(nèi)膜和外膜；具有

作用，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開外膜有些部位與

相連，表面還附著有大量的核糖體。

②核膜屬于生物膜系統(tǒng)，其組成成分、結(jié)構(gòu)都相似。③具有

；核膜是部分小分子物質(zhì)選擇性進(jìn)出的通道；④在有絲分裂過程中，核膜周期性地消失和重建。⑤核膜是不連續(xù)的，其上有

。⑥核膜上附有大量的

和

，利于發(fā)生多種生物化學(xué)反應(yīng)。⑦細(xì)胞衰老中細(xì)胞核變化：細(xì)胞核的體積

，核膜

，染色質(zhì)收縮、染色

。核膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)選擇透過性核孔酶核糖體屏障增大內(nèi)折加深核孔：①具有

；能選擇性地轉(zhuǎn)運核內(nèi)物質(zhì)，是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道。②核孔復(fù)合體是是一種特殊的雙向選擇性跨膜運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體。代謝旺盛的細(xì)胞中，核孔數(shù)目

。選擇性是RNA、部分蛋白質(zhì)等【如mRNA、解旋酶、RNA聚合酶】進(jìn)出的通道，穿膜

層。但DNA和染色質(zhì)不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。較多③功能：實現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的

和

。物質(zhì)交換信息交流0①功能：與

的合成及

的形成有關(guān)。②真核細(xì)胞中的核糖體的形成才與核仁的形成有關(guān)，原核生物無關(guān)。核仁會影響基因表達(dá)過程中的

。③蛋白質(zhì)合成旺盛、生長活躍的細(xì)胞的核仁體積

。④在有絲分裂過程中，核仁周期性地消失和重建核仁：翻譯較大某種RNA核糖體①由

和

組成，是真核細(xì)胞中遺傳信息DNA的主要載體。②容易被堿性染料（如