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第5講細胞膜與細胞核[考綱導(dǎo)航]1.細胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)。2.細胞核的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ)。,考點一細胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1．細胞膜的制備,2．細胞膜的成分(1)組成成分,(2)鑒定方法,3.細胞膜的結(jié)構(gòu)(1)生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程,(2)流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容,(3),【特別提醒】與細胞膜相關(guān)的5個易錯提醒(1)組成細胞膜的基本支架：是磷脂雙分子層而不是蛋白質(zhì)。(2)各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān)：功能越復(fù)雜的細胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。,(3)不同種類的細胞，細胞膜的成分及含量不完全相同：如動物細胞膜中含有一定量的膽固醇，而植物細胞膜中則沒有。(4)細胞膜的成分并不是不可變的：如細胞癌變的過程中，細胞膜的成分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì)。(5)糖類主要與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白和糖脂，都與細胞識別作用有關(guān)。,4．細胞膜的功能,【特別提醒】生命系統(tǒng)信息傳遞的三類主體,【判斷與思考】1．判斷下列說法的正誤。(1)構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇。()(2)在組成細胞膜的脂質(zhì)中，膽固醇最豐富。()(3)細胞膜上的大多數(shù)蛋白質(zhì)是可以運動的。(√)(4)胰島B細胞分泌胰島素依賴于細胞膜的流動性。(√)(5)細胞膜的流動性與ATP沒有關(guān)系。(),2．根據(jù)圖形，回答問題。如圖甲為細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖，圖乙為圖甲細胞膜的磷脂分子結(jié)構(gòu)模式圖，請分析：,(1)可作為氣味分子的受體并完成信息傳遞的物質(zhì)是圖中的____________________。(2)將圖乙物質(zhì)平展在水面上，____部分可與水面接觸，原因是____________________。(3)圖甲的結(jié)構(gòu)特點是______，功能特點是_____________。,①與②組成的糖蛋白,A,A部分具有親水性,流動性,選擇透過性,考法1細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)及特點1．細胞膜的亞顯微結(jié)構(gòu)模式如下圖甲所示，圖甲細胞膜的磷脂分子結(jié)構(gòu)模式如下圖乙所示，下列有關(guān)描述錯誤的是(),A．圖甲中的①②③共同為細胞的生命活動提供相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境B．圖乙分子可識別“自己”和“非己”的成分C．圖甲中②與細胞的選擇性吸收有關(guān)，①②可作為氣味分子的受體并完成信息的傳遞D．將圖乙平展在水面上，a部分與水面接觸,【解析】圖甲中①表示多糖，②表示蛋白質(zhì)，③表示磷脂雙分子層；圖乙中a是親水性“頭”部，b是疏水性“尾”部。①②③共同構(gòu)成了細胞膜，為細胞提供了相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，A正確；細胞膜上的糖蛋白具有識別作用，而磷脂分子無此功能，B錯誤；載體蛋白是細胞膜蛋白的成分之一，可使細胞選擇性地吸收物質(zhì)，①②構(gòu)成的糖蛋白使細胞具有識別功能，C正確；在水面上，磷脂親水的“頭”部與水面接觸，疏水的“尾”部遠離水面，D正確?！敬鸢浮緽,2．關(guān)于生物膜的流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容，下列敘述錯誤的是()A．膜的基本支架都是磷脂雙分子層B．蛋白質(zhì)分子鑲嵌、貫穿于磷脂雙分子層中C．磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的D．生物膜上的蛋白質(zhì)分子都是跨膜運輸?shù)妮d體,【解析】膜的基本支架都是磷脂雙分子層，A正確；蛋白質(zhì)分子鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層中，B正確；磷脂分子和大多數(shù)蛋白質(zhì)分子都是可以運動的，C正確；生物膜上的蛋白質(zhì)分子不都是跨膜運輸?shù)妮d體，還有催化作用的蛋白質(zhì)等，D錯誤?！敬鸢浮緿,【歸納總結(jié)】細胞膜的成分、結(jié)構(gòu)及功能的關(guān)系,考法2細胞膜的功能3．下面是人體某項生命活動調(diào)節(jié)過程的示意圖。據(jù)圖判斷，下列說法中不正確的是(),A．該圖可以表示有間隔的細胞間的信息傳遞B．細胞1是發(fā)出信息的細胞，細胞2為接受信息的細胞C．若細胞1是胰島B細胞，則細胞2只能表示肝細胞D．細胞1的分泌物，可能是蛋白質(zhì)類物質(zhì),【解析】如果細胞1是胰島B細胞，則分泌的激素是胰島素，從胰島素的作用來看，細胞2可能是肝細胞、肌細胞、正常的組織細胞等，即胰島素促進血液中葡萄糖在肝細胞內(nèi)合成肝糖原，在肌細胞內(nèi)合成肌糖原，在組織細胞內(nèi)氧化分解成二氧化碳和水等。細胞1的分泌物，可以是一些蛋白質(zhì)類物質(zhì)，如胰島素、生長激素等；也可以是一些氨基酸的衍生物，如甲狀腺激素等；還可以是一些脂質(zhì)，如性激素等?！敬鸢浮緾,4．細胞的膜蛋白具有物質(zhì)運輸、信息傳遞、免疫識別等重要的生理功能。下列圖中，可正確表示不同細胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是(),【解析】血紅蛋白存在于紅細胞的內(nèi)部，不屬于膜蛋白，A錯誤；抗體主要分布于血清中，T細胞膜上沒有抗體，B錯誤；胰高血糖素應(yīng)該與胰島B細胞膜上的胰高血糖素受體結(jié)合，C錯誤。【答案】D,【總結(jié)歸納】1.四種?？嫉摹澳さ鞍住奔捌涔δ?1)信號分子(如激素、淋巴因子、神經(jīng)遞質(zhì))的受體蛋白—糖蛋白。(2)膜載體蛋白：膜用于協(xié)助擴散和主動運輸?shù)妮d體蛋白。(3)具催化作用的酶：如好氧型細菌其細胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶，此外，細胞膜上還可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主動運輸?shù)?。(4)識別蛋白：用于細胞與細胞間相互識別的糖蛋白(如精卵間的識別、免疫細胞對抗原的特異性識別等)。,2．體現(xiàn)細胞膜結(jié)構(gòu)與功能的常考實例(1)能夠說明細胞膜具控制物質(zhì)出入細胞功能的實例：跨膜運輸(自由擴散、協(xié)助擴散、主動運輸)、膜泡運輸(胞吞、胞吐)。(2)能夠說明細胞膜具有信息交流的實例：①內(nèi)分泌細胞分泌的蛋白質(zhì)類激素(胰島素、胰高血糖素、生長激素等)與靶細胞的細胞膜表面的受體結(jié)合。,②神經(jīng)遞質(zhì)與突觸后膜上遞質(zhì)受體結(jié)合。③精子與卵細胞、T淋巴細胞與B淋巴細胞、效應(yīng)T細胞與靶細胞間的識別與信息傳遞等。(3)能夠體現(xiàn)細胞膜具有一定流動性的實例：膜泡運輸、細胞融合、細胞縊裂。,考點二細胞核的結(jié)構(gòu)與功能1．細胞核的結(jié)構(gòu)與功能(1)結(jié)構(gòu),[巧記]利用“二、二、五”巧記細胞核,2．細胞核的功能探究(1)黑白美西螈核移植實驗①實驗過程：,②實驗結(jié)論：________________________________。(2)蠑螈受精卵橫縊實驗①實驗過程：,美西螈皮膚顏色遺傳受細胞核控制,②實驗結(jié)論：__________________________________。(3)變形蟲切割實驗①實驗過程：,蠑螈的細胞分裂、分化受細胞核控制,②實驗結(jié)論：________________________________________________________________。(4)傘藻嫁接與核移植實驗①傘藻嫁接實驗過程：,變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反,應(yīng)等生命活動受細胞核控制,【判斷與思考】判斷下列說法的正誤。(1)核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進出。()(2)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，而成分完全相同。(√),(3)細胞核是細胞代謝的控制中心，也是細胞代謝的中心。()(4)所有的真核細胞都有細胞核，且只有一個核。()(5)核膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建。()(6)代謝越旺盛的細胞，核仁與核孔的數(shù)目越多，核仁的體積越大。(√),考法1細胞核的結(jié)構(gòu)和功能1．心血管疾病目前是發(fā)達國家所有疾病中的頭號殺手。最新研究表明，其致病機制是核孔復(fù)合物的運輸障礙。據(jù)此分析正確的是()A．核孔是細胞核與細胞質(zhì)之間任何物質(zhì)進行運輸?shù)耐ǖ繠．人體成熟的紅細胞中核孔數(shù)目很少，因此紅細胞代謝較弱,C．核孔運輸障礙的直接原因可能是核孔復(fù)合物發(fā)生改變D．tRNA在細胞核內(nèi)合成，運出細胞核發(fā)揮作用與核孔復(fù)合物無關(guān),【解析】核孔是細胞核與細胞質(zhì)之間進行物質(zhì)交換和信息交流的通道，DNA主要存在于細胞核內(nèi)，一般不經(jīng)核孔進行運輸，A項錯誤；人體成熟的紅細胞中沒有細胞核，更沒有核孔，B項錯誤；核孔運輸障礙的直接原因可能是核孔復(fù)合物發(fā)生改變，運輸能力改變，C項正確；tRNA在細胞核內(nèi)合成，通過核孔運出細胞核發(fā)揮作用，所以tRNA運出細胞核與核孔復(fù)合物有關(guān)，D項錯誤。【答案】C,2．(2017陜西省西安市高新一中高三下學(xué)期一模)如圖表示細胞核結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述不正確的是(),A．①主要是由DNA和蛋白質(zhì)組成，在分裂期會螺旋化B．②與rRNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)C．核膜由四層磷脂分子組成，蛋白質(zhì)、RNA等生物大分子可以穿過核膜進出細胞核D．核孔對物質(zhì)的運輸具有選擇性,【解析】①是染色質(zhì)，是由DNA和蛋白質(zhì)組成的鏈狀結(jié)構(gòu)，在分裂前期，染色質(zhì)高度螺旋變成染色體，A正確；②是核仁，與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，B正確；核膜由兩層磷脂分子組成，蛋白質(zhì)、RNA等生物大分子可以穿過核孔進出細胞核，C錯誤；核孔對物質(zhì)的運輸具有選擇性，如DNA不能自由進出細胞核，D正確?！敬鸢浮緾,【易錯警示】關(guān)于細胞核結(jié)構(gòu)的六個易錯點(1)在細胞周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建的是核膜、核仁，而不是染色體。(2)核孔具有選擇性，能選擇大分子物質(zhì)，但并不是所有的大分子都能通過核孔，如細胞核中的DNA就不能通過核孔進入細胞質(zhì)。,(3)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關(guān)，如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大。(4)核仁不是遺傳物質(zhì)的儲存場所。細胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。(5)染色體和染色質(zhì)只是形態(tài)不同，而成分完全相同。(6)細胞核是細胞代謝的控制中心，而不是細胞的代謝中心。細胞的代謝中心是細胞質(zhì)。,考法2細胞核功能的實驗探究3．(2017浙江省衢州、麗水、湖州、舟山四地市高三下學(xué)期教學(xué)質(zhì)量檢測聯(lián)考)科學(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接實驗，結(jié)果如圖所示。該實驗?zāi)軌虻贸龅慕Y(jié)論是(),A．細胞核和細胞質(zhì)在結(jié)構(gòu)上沒有聯(lián)系B．傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與細胞核有關(guān)C．細胞核是遺傳物質(zhì)復(fù)制的主要場所D．細胞核是細胞代謝的調(diào)控中心,【解析】細胞核是遺傳的信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。題圖顯示：傘藻的細胞核位于假根中；將傘形帽傘藻的傘柄嫁接到菊花形帽嫁接的假根上，長出菊花形的傘帽；將菊花形帽傘藻的傘柄嫁接到傘形帽傘藻的假根上，長出傘形的傘帽，據(jù)此說明，傘帽形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成與細胞核有關(guān)，B項正確，A、C、D三項均錯誤。【答案】B,4．(2018棗莊模擬)閱讀材料：①分別將已分裂10次和分裂30次的成纖維細胞的細胞核互換，重組成的“老核新質(zhì)”和“新核老質(zhì)”細胞能分別再分裂20次和40次。②鳥類紅細胞有核，但不能復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，癌細胞核很活躍，既能復(fù)制也能轉(zhuǎn)錄，現(xiàn)將鳥的紅細胞核移入去核的癌細胞中，鳥的紅細胞核開始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。以上實驗不能說明的是(),A．細胞分裂次數(shù)是由細胞核中的物質(zhì)決定的B．細胞質(zhì)中存在影響細胞分裂的物質(zhì)C．細胞分裂是由細胞核和細胞質(zhì)共同控制的D．只要有適當(dāng)?shù)募毎|(zhì)，細胞核就能表現(xiàn)出全能性,【解析】由材料①可知，將已經(jīng)分裂10次和分裂30次的成纖維細胞的細胞核互換，重組成的“老核新質(zhì)”和“新核老質(zhì)”細胞能分別再分裂20次和40次，即老核轉(zhuǎn)入新質(zhì)中能分裂20次，新核轉(zhuǎn)入老質(zhì)中能分裂40次，由此可見，細胞分裂次數(shù)是由細胞核中的物質(zhì)決定的，A項正確；,由材料②中的信息可知，鳥類細胞的細胞質(zhì)中缺乏細胞分裂所需的物質(zhì)，癌細胞的細胞質(zhì)中存在細胞分裂所需要的物質(zhì)，所以，將鳥的紅細胞核移入去核的癌細胞中，鳥的紅細胞核開始復(fù)制和轉(zhuǎn)錄，即細胞質(zhì)中存在影響細胞分裂的物質(zhì)，B項正確；綜合材料①和②可以看出，細胞分裂是由細胞核和細胞質(zhì)共同控制的，C項正確；材料①和②都只說明細胞分裂次數(shù)與細胞核、細胞質(zhì)的關(guān)系，并沒有體現(xiàn)細胞的全能性，D項錯誤。【答案】D,【總結(jié)歸納】細胞核和細胞質(zhì)是相互依存、相互制約，細胞只有保持完整性才能夠正常地完成各項生命活動。(1)只有細胞核沒有細胞質(zhì)的細胞會很快死亡，原因是細胞核生命活動所需的物質(zhì)和能量均由細胞質(zhì)提供，細胞質(zhì)還為細胞提供代謝場所。如精子即屬此類。,(2)只有細胞質(zhì)沒有細胞核的細胞也只能短期生存，細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，短期生存是因為細胞質(zhì)中已形成的mRNA和蛋白質(zhì)仍能發(fā)揮一定的作用，但一段時間后因缺少細胞核，不能控制細胞質(zhì)中蛋白質(zhì)的合成等生理活動，細胞死亡。如哺乳動物成熟紅細胞即屬此類。,,1．(2017全國卷Ⅰ)細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中，以及精子進入卵細胞的過程中，細胞間信息交流的實現(xiàn)分別依賴于()A．血液運輸，突觸傳遞B．淋巴運輸，突觸傳遞C．淋巴運輸，胞間連絲傳遞D．血液運輸，細胞間直接接觸,【解析】哺乳動物卵巢分泌的雌激素通過血液循環(huán)或體液運輸作用于乳腺細胞，精子在輸卵管內(nèi)與卵細胞結(jié)合，進入卵細胞內(nèi)完成受精作用，是直接接觸，所以D正確，A、B、C錯誤?！敬鸢浮緿,2．(2017江蘇卷)下圖為某細胞結(jié)構(gòu)示意圖。下列有關(guān)敘述正確的是(),A．①②④屬于生物膜系統(tǒng)B．結(jié)構(gòu)③能增大細胞膜的面積C．⑤具有選擇透過性，而⑥具有全透性D．細胞膜不同部位的化學(xué)成分和功能有差異,【解析】①②④分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細胞膜和中心體，中心體沒有膜結(jié)構(gòu)，不屬于生物膜系統(tǒng)，A錯誤；結(jié)構(gòu)③細胞膜向外彎曲折疊，增大了細胞膜面積，B正確；⑤⑥分別是核膜和核孔，都具有選擇透過性，C錯誤；細胞膜具有不對稱性，則不同部位的化學(xué)成分有差異，功能也有差異，D正確。【答案】BD,3．(2016全國卷Ⅲ)下列有關(guān)細胞膜的敘述，正確的是()A．細胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的B．細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同C．分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象D．膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的,【解析】主動運輸可以使離子從低濃度一側(cè)運輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，以保證活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細胞有害的物質(zhì)，所以細胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過主動運輸實現(xiàn)的，A錯誤；細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細胞膜上有糖蛋白，線粒體膜上有與有氧呼吸有關(guān)的酶等，B錯誤；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，D錯誤?！敬鸢浮緾,4．(2017福建省寧德市高三畢業(yè)班第二次質(zhì)量檢查)下列有關(guān)細胞核的敘述不正確的是()A．RNA聚合酶通過核孔進入細胞核B．無核仁的細胞往往不能合成蛋白質(zhì)C．染色質(zhì)是細胞核中行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)D．細胞核中出現(xiàn)胰島素的mRNA說明細胞已分化,【解析】RNA聚合酶在核糖體中合成后通過核孔進入細胞核，參與催化遺傳信息的轉(zhuǎn)錄過程，A項正確；原核細胞無核膜、無核仁，但有核糖體，能合成蛋白質(zhì)，B項錯誤。染色質(zhì)的主要成分是DNA和蛋白質(zhì)，其中DNA是遺傳物質(zhì)，所以染色質(zhì)是細胞核中行使遺傳功能的重要結(jié)構(gòu)，C項正確；在細胞分化過程中，由于基因的選擇性表達，導(dǎo)致胰島素基因只在胰島B細胞中表達，換言之，胰島素的mRNA只出現(xiàn)在胰島B細胞中，所以細胞核中出現(xiàn)胰島素的mRNA說明細胞已分化，D項正確?！敬鸢浮緽,5．(2017甘肅省蘭州市高考實戰(zhàn)模擬考試)下列有關(guān)細胞核的敘述，錯誤的是()A．限制細胞長大的因素之一是細胞核的控制能力有限B．細胞衰老時細胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮C．細胞核中可進行DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程D．細胞核是細胞代謝的主要場所,【解析】細胞核所能控制的范圍是有限的，所以細胞不能無限長大，A正確；細胞衰老時細胞核體積增大，核膜內(nèi)折，染色質(zhì)收縮，B正確；DNA主要存在于細胞核中，所以細胞核中可進行DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程，C正確；細胞核是細胞代謝的控制中心，而細胞質(zhì)基質(zhì)是新陳代謝的主要場所，D錯誤。【答案】D,