高考生物一輪復習第二單元第4課細胞膜和細胞核課件

第4課細胞膜和細胞核第二單元細胞的基本結構·學業(yè)質量水平要求·1.結合具體實例說出細胞膜和細胞核的結構與功能，建立生命的結構與功能觀。2.運用模型與建模的方法分析細胞膜和細胞核結構。3.通過分析探究細胞核功能的經典實驗，提升分析實驗結果的能力。考點一細胞膜的結構和功能1．細胞膜的功能將細胞與外界環(huán)境分隔開化學信號通道2．細胞膜的成分(1)對細胞膜成分的探索(2)細胞膜的成分實驗結論歐文頓實驗細胞膜是由______構成的化學分析實驗細胞膜的主要成分是脂質，其中______最多丹尼利和戴維森細胞膜中還附有________脂質磷脂蛋白質磷脂膽固醇種類和數量糖類3．細胞膜的結構(1)細胞膜結構的探索實驗結論戈特和格倫德爾細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的______羅伯特森所有的細胞膜都由______________________三層結構構成人鼠細胞融合實驗細胞膜具有______性辛格和尼科爾森提出流動鑲嵌模型兩層蛋白質—脂質—蛋白質流動(2)流動鑲嵌模型(3)結構特點糖蛋白蛋白質分子磷脂雙分子層流動性磷脂分子蛋白質分子加快1．細胞膜的成分中含有脂質、蛋白質和糖類。

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)2．在組成細胞膜的脂質中，膽固醇最豐富。

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)3．在細胞膜的控制下，對細胞有害的物質都不能進入細胞。

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)4．糖類與蛋白質、脂質結合形成的糖蛋白、糖脂統稱為糖被。

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)5．細胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白質分子共同形成的。

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)××××√1．(必修1P45旁欄思考)雖然細胞膜膜內部分是疏水的，水分子仍能跨膜運輸，原因有：一是__________________________________________________，二是__________________________________________________________。2．(必修1P41正文)精子與卵細胞相互識別后結合，卵細胞膜將阻止其他精子的進入，這一現象說明了細胞膜具有的功能是________________________________________。3．(必修1P42思考·討論)用丙酮從人的胰島B細胞中提取脂質，在空氣和水的界面鋪展成單層，測得單分子層的面積遠大于胰島B細胞表面積的2倍。請分析原因：__________________________________________________________________________________。水分子極小，可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙細胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通過通道蛋白通過細胞膜進行細胞間的信息交流和控制物質胰島B細胞中除細胞膜外，還有核膜和各種細胞器膜，它們的膜都是由磷脂雙分子層構成的進出細胞考向1|

細胞膜的功能1．蜜蜂將桃花的花粉帶到梨花的柱頭上后，不會出現桃花的精子與梨花的卵細胞融合的現象。該現象能很好地說明細胞膜(

)A．主要由脂質和蛋白質組成B．可將細胞與外界環(huán)境分隔開C．控制物質進出細胞的作用是相對的D．具有進行細胞間信息交流的作用√D

解析：蜜蜂將桃花的花粉帶到桃花的柱頭上后，即可發(fā)生花粉萌發(fā)、花粉管伸長、釋放精子、精卵融合等一系列生理反應；若將桃花的花粉帶到梨花的柱頭上則不會發(fā)生這一系列反應，說明細胞膜能進行細胞間的信息交流，即細胞膜直接接觸傳遞信息，D正確。細胞膜的成分與功能考向2|

細胞膜的成分和結構分析2．(2022·河北卷)關于細胞膜的敘述，錯誤的是(

)A．細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流B．細胞膜上多種載體蛋白協助離子跨膜運輸C．細胞膜的流動性使膜蛋白均勻分散在脂質中D．細胞膜上多種蛋白質參與細胞間信息交流√C

解析：在分泌蛋白的合成和分泌過程中，高爾基體膜形成的囊泡融合到細胞膜中，此過程細胞膜與某些細胞器膜之間存在脂質、蛋白質的交流，A正確；載體蛋白具有專一性，所以細胞膜上多種載體蛋白協助不同的離子跨膜運輸，B正確；膜蛋白在磷脂雙分子層的分布是不對稱、不均勻的，或鑲、或嵌、或貫穿于磷脂雙分子層，C錯誤；細胞膜上多種蛋白質與糖類結合，形成糖蛋白，糖蛋白與細胞表面的識別功能有密切關系，參與細胞間的信息交流，D正確。3．(2022·浙江1月選考)膜蛋白的種類和功能復雜多樣，下列敘述正確的是(

)A．質膜內、外側的蛋白質呈對稱分布B．溫度變化會影響膜蛋白的運動速度C．葉綠體內膜上存在與水光解有關的酶D．神經元質膜上存在與K＋、Na＋主動轉運有關的通道蛋白B

解析：蛋白質分子以不同的方式或鑲、或嵌、或貫穿于磷脂雙分子層中，在膜內外兩側分布不對稱，A錯誤；由于蛋白質分子和磷脂分子是可以運動的，因此生物膜具有流動性，溫度可以影響生物膜的流動性，所以溫度變化會影響膜蛋白的運動速度，B正確；水光解發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，C錯誤；神經元質膜上存在與K＋、Na＋主動轉運有關的載體蛋白，而通道蛋白參與的是協助擴散的物質跨膜運輸方式，D錯誤?！?．(2024·廣東惠州模擬)蛋白質分子以不同方式鑲嵌在生物膜的磷脂雙分子層中，如鑲在表面、部分或全部嵌入、貫穿。為了檢測膜蛋白在膜上的分布位置，科學家設計了以下實驗。將細胞分為三組：甲組不做處理；乙組用胰蛋白酶處理完整的細胞，此時胰蛋白酶不能透過細胞膜進入細胞；丙組先提高細胞膜的通透性，再用胰蛋白酶處理完整細胞，此時胰蛋白酶能進入細胞，并分布于細胞膜內外兩側(如圖1所示)。分別提取、分離三組細胞膜上的蛋白質進行電泳，結果如圖2所示。下列說法錯誤的是

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)A．蛋白質2和3部分嵌入，并位于膜的外側B．如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1C．鑲在膜內側表面的蛋白質是4和5D．該實驗證明細胞膜的結構具有不對稱性√A

解析：甲組不作處理，膜上蛋白不水解；乙組胰蛋白酶不能進入細胞，則其水解的是分布于細胞膜外側的蛋白質；丙組胰蛋白酶能進入細胞，并分布于細胞內外兩側，則其水解細胞膜兩側的蛋白質。電泳時，蛋白質越小，遷移越快，反之則慢。結合圖2分析，1號蛋白質在甲、乙、丙三組中大小關系是甲組>乙組>丙組，說明其位于細胞膜內、外側的部分被水解了，位于脂雙層內部的沒被水解，1號蛋白質貫穿整個細胞膜；2號蛋白質在甲、乙、丙三組中大小關系是甲組>乙組＝丙組，說明2號蛋白質一部分分布于細胞膜外側，被水解了，另一部分嵌入脂雙層，未被水解；3號蛋白質大小關系為甲組＝乙組>丙組，說明3號蛋白質一部分位于細胞膜內側，被水解了，另一部分嵌入脂雙層，未被水解；甲、乙組中分離到4、5號蛋白質，丙組中沒有分離到4、5號蛋白質，說明4、5號蛋白質鑲在細胞膜內表面，被水解了。據此分析可知，細胞膜的結構具有不對稱性。如果有跨膜的水通道蛋白，最可能是1號蛋白質，A錯誤，B、C、D正確。常考的“膜蛋白”考向3|

與細胞膜有關的實驗探究5．MTT法是一種檢測細胞是否存活的方法，MTT是一種接受氫離子的染料，活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，而死細胞無此功能。下列相關敘述錯誤的是(

)A．MTT是可以通過細胞膜的一種染料B．檢測MTT結晶的量一般可間接反映活細胞數量C．MTT與臺盼藍檢測細胞是否存活的原理相同D．MTT法不能檢測哺乳動物成熟紅細胞是否存活√C

解析：MTT能被活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶還原為藍紫色的結晶，可推知MTT是可以通過細胞膜的一種染料，A正確；活細胞內線粒體中的琥珀酸脫氫酶能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，故檢測MTT結晶的量一般可間接反映活細胞數量，B正確；結合題意分析可知，MTT檢測的原理是檢測活細胞中的酶催化產生有顏色物質，而臺盼藍檢測細胞活性的原理是膜的選擇透過性，顯然二者檢測的原理不同，C錯誤；哺乳動物成熟紅細胞內沒有線粒體，也就沒有琥珀酸脫氫酶，不能將淡黃色的MTT還原為藍紫色的結晶，D正確。6．科學家經過研究提出了生物膜的流動鑲嵌模型。請分析回答下列問題：(1)在流動鑲嵌模型中，構成生物膜基本支架的是______________，由于________的分布使生物膜的結構表現出不對稱性。(2)用熒光抗體標記的人—鼠細胞融合的實驗過程及結果如下圖所示。此實驗結果直接證明了細胞膜中的____________________，由此能較好地解釋細胞膜結構的______性。磷脂雙分子層蛋白質蛋白質分子可以運動流動(3)通過其他方法，測得多種細胞膜的化學成分，如下表所示：依據表格數據，分析構成不同細胞的細胞膜在化學組成上的共同點是____________________________，主要區(qū)別是________________________________。(4)科學家將哺乳動物成熟紅細胞膜結構中的磷脂分子提取出來，鋪在水面上，測得磷脂占有面積為S，那么該細胞膜的表面積約為_____。膜的類別蛋白質/%脂質(主要是磷脂)/%糖類/%變形蟲細胞膜54424小鼠肝細胞膜44524人紅細胞膜49438組成不同細胞膜的物質種類相同組成不同細胞膜的物質含量有S/2差別(5)有人發(fā)現，在一定溫度條件下，細胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，當溫度上升到一定程度時，細胞膜的磷脂分子有75%排列不整齊，細胞膜厚度變小，而膜的表面積擴大，膜對離子和分子的通透性提高。對上述實驗現象合理的解釋是____________________________________________________。構成細胞膜的磷脂分子是可以運動的，細胞膜具有流動性解析：(1)由生物膜的流動鑲嵌模型內容可知，磷脂雙分子層構成生物膜的基本支架。由于蛋白質分子有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層，因而蛋白質分子在生物膜上的分布是不均勻的，進而使生物膜的結構表現出不對稱性。(2)人—鼠細胞融合的實驗表明細胞膜上的蛋白質是可以運動的，證明了細胞膜具有流動性。(3)根據題表中的數據進行分析可知，組成不同細胞的細胞膜的物質種類相同，但物質的含量有一定的差別。(4)單層磷脂分子的面積為S，而生物膜是由磷脂雙分子層構成的，故該細胞膜的表面積約為S/2。(5)由于構成細胞膜的磷脂分子是可以運動的，細胞膜具有流動性，所以溫度升高到一定程度后，原來垂直排列在膜表面的磷脂分子變?yōu)橛?5%排列不整齊，膜的表面積變大。與細胞膜相關的實驗設計(1)細胞膜成分的鑒定方法細胞膜成分鑒定試劑(方法)結果磷脂脂溶劑處理細胞膜被溶解磷脂酶處理細胞膜被破壞脂溶性物質透過實驗脂溶性物質優(yōu)先通過蛋白質雙縮脲試劑紫色蛋白酶處理細胞膜被破壞(2)細胞膜結構特點——流動性的驗證①方法：熒光標記法。②現象：采用熒光標記法標記小鼠細胞與人細胞表面的蛋白質分子，做如圖實驗。

③結論：人、鼠細胞膜蛋白最終均勻分布，說明細胞膜具有流動性。(3)細胞膜功能的驗證①控制物質進出功能的驗證

②識別功能的驗證(4)不同動物的紅細胞比較考點二細胞核的結構和功能1．細胞核的分布：除了高等植物____________細胞和哺乳動物______________等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。成熟的篩管成熟的紅細胞2．細胞核的功能探究實驗分析(1)黑白美西螈核移植實驗①實驗過程

②實驗結論：美西螈__________的遺傳受細胞核控制。③實驗分析：該實驗無對照組，可將白色美西螈胚胎細胞的細胞核移植到黑色美西螈的去核卵細胞中進行培養(yǎng)作為對照。皮膚顏色黑色美西螈核移植(2)蠑螈受精卵橫縊實驗①實驗過程

②實驗結論：蠑螈的________________受細胞核控制。(3)變形蟲切割實驗①實驗過程②實驗結論：變形蟲的__________________________等生命活動受細胞核控制。細胞分裂、分化分裂、生長、對刺激的反應正常細胞核核移植(4)傘藻嫁接與核移植實驗①傘藻嫁接實驗過程②傘藻核移植實驗過程菊花③實驗結論：傘藻______________由細胞核控制。3．細胞核的功能遺傳物質代謝和遺傳的控制“帽”的形狀4．細胞核的結構(1)細胞核的結構及其功能(2)染色體與染色質的關系DNA和蛋白質DNA某種RNA核糖體物質交換信息交流染色質染色體1．核孔是大分子自由進出的通道。

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)2．沒有細胞核的細胞一定是原核細胞。

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)3．細胞核是細胞代謝的控制中心，也是細胞代謝的中心。

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)4．物質進出細胞核都通過核孔。

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)5．染色體和染色質的形態(tài)不同，成分都主要是DNA和蛋白質。

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)××××√1．(必修1P56正文)細胞核能成為遺傳信息庫，能控制細胞代謝和遺傳，原因是______________________________________________________。2．(必修1P57科學方法)模型分為__________(如DNA雙螺旋結構模型)、__________(如種群數量特征的關系圖示)和__________(如“J”形曲線、“S”形曲線，公式、表格等)。3．(必修1P58拓展應用1)染色體與染色質這兩種不同的狀態(tài)對細胞生命活動的意義：染色體呈高度______狀態(tài)，有利于在細胞分裂過程中________________________；而染色質為______狀，有利于______________________等生命活動。細胞核中有染色體，染色體中有DNA，DNA分子攜帶遺傳信息物理模型概念模型數學模型螺旋移動并分配到子細細絲DNA完成復制、轉錄胞中去考向1|

細胞核的結構與功能1．(2022·浙江6月選考)下列關于細胞核結構與功能的敘述，正確的是(

)A．核膜為單層膜，有利于核內環(huán)境的相對穩(wěn)定B．核膜上有核孔復合體，可調控核內外的物質交換C．核仁是核內的圓形結構，主要與mRNA的合成有關D．染色質由RNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體B

解析：核膜為雙層膜，能將核內物質與細胞質分開，有利于核內環(huán)境的相對穩(wěn)定，A錯誤；核膜上有核孔，核孔處有核孔復合體，具有選擇性，可調控核質之間頻繁的物質交換，B正確；核仁主要與rRNA的合成有關，C錯誤；染色質主要由DNA和蛋白質組成，是遺傳物質的主要載體，D錯誤?！?．(2024·山東濱州模擬)核孔復合體主要由核膜、中央栓和核質側結構組成，細胞質中的物質可通過甲、乙、丙三種方式進入細胞核。親核蛋白主要通過丙方式進入細胞核，它一般含有核定位序列(NLS)。為探究NLS位于非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白的頭部還是尾部，某同學進行圖丁所示實驗。下列敘述正確的是(

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A．核膜是單層膜，屬于生物膜系統，具有選擇透過性B．若圖中的中央栓蛋白空間結構發(fā)生改變，不會影響細胞核中DNA的復制C．圖丁實驗能說明NLS序列不位于親核蛋白頭部D．細胞質中物質通過甲運輸方式進入細胞核的過程不受氧氣濃度影響√D

解析：核膜為雙層膜，屬于生物膜系統，具有選擇透過性，A錯誤；若中央栓蛋白空間結構發(fā)生改變，可能影響DNA聚合酶從細胞質運進細胞核，因而會影響細胞核中DNA的