细胞膜和细胞核复习上课.pptx

考纲内容能力要求2014 年高考风向标1.细胞膜系统的结构和功能2主要细胞器的结构和功能3细胞核的结构和功能实验：观察线粒体和叶绿体以结构与功能相适应的特点为主线，以非选择题形式综合考查与细胞呼吸、光合作用、遗传、细胞分裂等有关的知识点（1 1）1919世纪末，欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出世纪末，欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜是由膜是由脂质脂质组成的。组成的。（2 2）2020世纪初，化学分析表明，膜的主要成分是世纪初，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质。（3 3）19251925年，荷兰科学家得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为年，荷兰科学家得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的连续的两层两层。（4 4）2020世纪世纪4040年代，科学家推测脂质两边各覆盖着年代，科学家推测脂质两边各覆盖着蛋白质蛋白质。（5 5）19591959年，罗伯特森认为生物膜由年，罗伯特森认为生物膜由蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质三层三层结构构成。结构构成。（6 6）19701970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性流动性。（7 7）19721972年，桑格和尼克森提出的生物膜的年，桑格和尼克森提出的生物膜的流动镶嵌流动镶嵌模型为大多模型为大多数人所接受。数人所接受。一、生物膜的探索历程：一、生物膜的探索历程：二、细胞膜的制备二、细胞膜的制备人或其他哺乳动物成熟红细胞人或其他哺乳动物成熟红细胞原理：原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）选材：选材：无无 和众多和众多 ，易制得纯净的细胞膜。，易制得纯净的细胞膜。无无 ，细胞易吸水涨破。，细胞易吸水涨破。细胞核细胞核细胞器细胞器细胞壁细胞壁步骤：步骤：三、细胞膜的成分三、细胞膜的成分(1)(1)不同细胞的细胞膜中各组分的含量不同，这与不同细胞的细胞膜中各组分的含量不同，这与细胞的功能有关，如功能复杂的膜中，蛋白质数量细胞的功能有关，如功能复杂的膜中，蛋白质数量多。多。(2)(2)细胞膜的组分也会发生变化，如癌细胞膜上糖细胞膜的组分也会发生变化，如癌细胞膜上糖蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等蛋白含量下降，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。物质。(3)(3)糖类主要与蛋白质结合形成糖蛋白，与细胞识糖类主要与蛋白质结合形成糖蛋白，与细胞识别作用有关。别作用有关。特别提醒：特别提醒：四流动镶嵌模型的基本内容四流动镶嵌模型的基本内容（一）基本内容：（一）基本内容：1 1、磷脂双分子层磷脂双分子层构成膜的基本支架，其结构特点是具有构成膜的基本支架，其结构特点是具有流动性流动性。2 2、蛋白质分子有的、蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面镶在磷脂双分子层的表面，有的部分或全部，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中嵌入磷脂双分子层中，有的，有的横跨整个磷脂双分子层横跨整个磷脂双分子层；大多数蛋；大多数蛋白质分子是可以白质分子是可以运动运动的。的。3 3、细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成、细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白糖蛋白，也可以和，也可以和脂质结合形成脂质结合形成糖脂糖脂。（二）组成成分及其在膜的分布（二）组成成分及其在膜的分布 1 1、原因：膜结构中的、原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子蛋白质分子和脂质分子是可以是可以运动的。运动的。2 2、表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞、表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。吐及载体对相应物质的转运等。3 3、影响因素：主要受、影响因素：主要受温度温度影响，适当影响，适当温度温度范围内，范围内，随外界随外界温度温度升高，膜的流动性升高，膜的流动性增强增强，但，但温度温度高出一高出一定范围，则导致膜的定范围，则导致膜的破坏破坏。4 4、实例：（、实例：（1 1）质壁分离和复原实验；（）质壁分离和复原实验；（2 2）变形虫）变形虫捕食和运动时伪足的形成；（捕食和运动时伪足的形成；（3 3）白细胞吞噬细菌；）白细胞吞噬细菌；（4 4）胞吞与胞吐；（）胞吞与胞吐；（5 5）受精时细胞的融合过程；）受精时细胞的融合过程；（6 6）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；（）动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；（7 7）细）细胞杂交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。胞杂交时的细胞融合（如人鼠细胞融合）。（三）结构特点（三）结构特点流动性流动性1 1、表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞、表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对对K K的吸收和对的吸收和对NaNa的排出，肾小管的重吸收和分泌，的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。小肠的吸收等。2 2、原因：遗传性决定、原因：遗传性决定载体载体的种类和数量，从而也决定的种类和数量，从而也决定了了选择选择性。性。（四）功能特点（四）功能特点选择透过性选择透过性（五）细胞膜的功能（五）细胞膜的功能特别提醒：植物细胞壁不是植物细胞的边界。特别提醒：植物细胞壁不是植物细胞的边界。（六）组成、结构和功能的关系（六）组成、结构和功能的关系 细胞膜的流动性和选择透过性：流动性与选择透过性都是对细胞膜的流动性和选择透过性：流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。1 1、区别：流动性是细、区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。主动运输能充分说明选择透过性。2 2、联系：细胞膜的流动性是表、联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。1 1、细胞核的结构、细胞核的结构染色质染色质2 2、细胞核的功能、细胞核的功能(1)细胞核是 。(2)细胞核是细胞 的控制中心。遗传信息库遗传信息库代谢和遗传代谢和遗传3 3、细胞核功能的实验分析、细胞核功能的实验分析 实验实验内容内容实验过程实验过程实验结论实验结论实验分析实验分析两种两种美西美西螈细螈细胞核胞核移植移植美西螈皮肤颜美西螈皮肤颜色遗传是由细色遗传是由细胞核控制的胞核控制的该实验无对照组，该实验无对照组，可将白色美西螈胚可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进胞形成重组细胞进行培养作为对照行培养作为对照 实验实验内容内容实验过程实验过程实验结论实验结论实验分析实验分析横缢横缢蝾螈蝾螈受精受精卵卵蝾螈的细胞蝾螈的细胞分裂和分化分裂和分化是由细胞核是由细胞核控制的控制的该实验既有相该实验既有相互对照，又有互对照，又有自身对照自身对照变形虫的分裂、变形虫的分裂、生长、再生、生长、再生、应激性是由细应激性是由细胞核控制的胞核控制的该实验既有该实验既有相互对照，相互对照，又有自身对又有自身对照照将变将变形虫形虫切成切成两半两半伞藻核移植实伞藻核移植实验可排除假根验可排除假根中其他物质的中其他物质的作用，从而证作用，从而证明是细胞核控明是细胞核控制伞藻制伞藻“帽帽”的形状的形状伞藻伞藻“帽帽”的形状的形状是由细胞是由细胞核控制的核控制的(1)伞藻嫁接实验过程：伞藻嫁接实验过程：(2)伞藻核移植实验过程伞藻核移植实验过程 伞藻伞藻嫁接嫁接与核与核移植移植实验分析实验分析实验结论实验结论实验过程实验过程实验内容实验内容探究细胞膜组成成分和功能的实验设计探究细胞膜组成成分和功能的实验设计1 1细胞膜组成成分的实验设计细胞膜组成成分的实验设计 细胞膜成分细胞膜成分磷脂磷脂 蛋白质蛋白质鉴定试剂鉴定试剂(方法方法)结果结果脂溶脂溶剂处剂处理理磷脂磷脂酶酶处处理理细胞膜被溶解细胞膜被溶解细胞膜被破坏细胞膜被破坏脂溶性物脂溶性物质质透透过实验过实验脂溶性物质优先通过脂溶性物质优先通过双双缩脲试剂缩脲试剂蛋白蛋白酶酶处处理理紫色紫色细胞膜被破坏细胞膜被破坏 2 2细胞膜结构及结构特点的探究细胞膜结构及结构特点的探究 (1)(1)细胞膜磷脂双分子层的鉴定：提取细胞膜结构中磷细胞膜磷脂双分子层的鉴定：提取细胞膜结构中磷脂分子，铺在水面上，测磷脂占有面积，与细胞膜面积对比脂分子，铺在水面上，测磷脂占有面积，与细胞膜面积对比分析。分析。(2)(2)细胞膜流动性的鉴定：细胞膜流动性的鉴定：方法：荧光蛋白标记法。方法：荧光蛋白标记法。思路：取思路：取A A、B B两种动物细胞，分别用红、绿荧光染料两种动物细胞，分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细标记两种动物细胞膜上的蛋白质，进行融合实验，观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况。胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况。3 3探究细胞膜功能的实验设计探究细胞膜功能的实验设计 (1)(1)探究细胞膜具有控制物质进出细胞的功能探究细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(选择透选择透性性)，可用台盼蓝染色，可用台盼蓝染色(活细胞不着色，死细胞着色活细胞不着色，死细胞着色)。(2)(2)探究细胞具有识别功能，可将大量同种生物和亲缘探究细胞具有识别功能，可将大量同种生物和亲缘关系较远的生物的精子或卵细胞混合在一起，发现只有同关系较远的生物的精子或卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞能相互结合。种生物的精子和卵细胞能相互结合。案例示法案例示法 典例典例 为探究温度对膜透性的影响，取质量和形态相为探究温度对膜透性的影响，取质量和形态相同的两块马铃薯进行对照实验，所得到的结果如下：同的两块马铃薯进行对照实验，所得到的结果如下：马铃薯马铃薯 时间时间(h)块在蒸馏块在蒸馏 水中，质量改水中，质量改 变百分比变百分比(%)温度温度()00.51.01.52.02.53.020057 91214164000.030233.54 在在4040时，随着时间增加，马铃薯质量下降的主要原因时，随着时间增加，马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大、细胞内容物外渗造成的。请完成下列实是膜的通透性增大、细胞内容物外渗造成的。请完成下列实验设计方案并回答问题：验设计方案并回答问题：实验原理：实验原理：随膜的通透性增大，细胞内容物外渗，会使外部溶液的随膜的通透性增大，细胞内容物外渗，会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏，空气中的导仪非常灵敏，空气中的COCO2 2、温度会影响测量结果。、温度会影响测量结果。实验仪器与药品：电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、实验仪器与药品：电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。洗瓶、滤纸、蒸馏水。解题指导解题指导 (1)(1)确定实验目的。证明确定实验目的。证明4040时，马铃薯质量下降的主时，马铃薯质量下降的主要原因是膜通透性增大导致细胞内容物外渗造成的。要原因是膜通透性增大导致细胞内容物外渗造成的。(2)(2)明确实验原理。明确实验原理。膜通透性增大膜通透性增大细胞内容物外渗细胞内容物外渗外部溶液的电导度增大。外部溶液的电导度增大。电导度大小与外部溶液浓度成正相关，外部溶液浓度电导度大小与外部溶液浓度成正相关，外部溶液浓度与膜通透性成正相关。因此电导度大小可表示膜通透性大小。与膜通透性成正相关。因此电导度大小可表示膜通透性大小。(3)(3)结果预测。验证性实验的结果与实验目的一致。由结果预测。验证性实验的结果与实验目的一致。由于空气中于空气中COCO2 2也会影响电导度大小，因此实验结果预测时，也会影响电导度大小，因此实验结果预测时，应排除空气中应排除空气中COCO2 2的影响。的影响。实验步骤：实验步骤：第一步：取第一步：取4 4只相同的烧杯，分别加入只相同的烧杯，分别加入10 mL10 mL蒸馏水，蒸馏水，编号为编号为A A、B B、C C、D D；第二步：取第二步：取2 2块质量为块质量为1010克且形态相同的马铃薯用蒸馏克且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗三次，用滤纸将水吸干，再分别放入水反复冲洗三次，用滤纸将水吸干，再分别放入A A、B B两烧两烧杯中，杯中，C C、D D两烧杯作为对照；两烧杯作为对照；第三步第三步_；第四步：第四步：1.51.5小时后取出烧杯中的马铃薯，使烧杯中的小时后取出烧杯中的马铃薯，使烧杯中的溶液保持或恢复至溶液保持或恢复至2020；A和和C烧杯置于烧杯置于20下；下；B和和D烧杯置于烧杯置于50的恒温水浴中的恒温水浴中(只要答案合理均可只要答案合理均可)第五步第五步_。结果预测结果预测_。讨论：实验步骤中设计讨论：实验步骤中设计C C、D D组作为对照的目的是组作为对照的目的是_ _ 。用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录结果用电导仪分别测量溶液的电导度，并记录结果B烧杯中溶液电导度减去烧杯中溶液电导度减去D烧杯中溶液电导度的值烧杯中溶液电导度的值大于大于A烧杯中溶液电导度减去烧杯中溶液电导度减去C烧杯中溶液电导度烧杯中溶液电导度的值的值(只要答案合理并与第三步的答案对应就可只要答案合理并与第三步的答案对应就可)排除空气中的排除空气中的CO2等因素对实验结果的干扰等因素对实验结果的干扰一、在小题集训中洞悉命题视角一、在小题集训中洞悉命题视角1判断有关细胞膜叙述的正误。判断有关细胞膜叙述的正误。(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 (2010山东卷山东卷T4B)()(2)细胞膜含有糖脂和糖蛋白细胞膜含有糖脂和糖蛋白 (2011海南卷海南卷T1A)()(3)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(2012广东卷广东卷T1D)()课堂练习课堂练习(4)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定(2010山东卷山东卷T4A)()(5)胰岛胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性(2010全国卷全国卷T1A)()(6)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的(2011海南卷海南卷T1D)()2判断有关细胞核叙述的正误。判断有关细胞核叙述的正误。(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出自由进出(2010安徽卷安徽卷T1D)()(2)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞(2009山东卷山东卷T1D改编改编)()(3)胰岛素基因转录的场所是细胞核胰岛素基因转录的场所是细胞核(2011福建卷福建卷T1D)()(4)真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行学反应的顺利进行(2013嘉兴模拟嘉兴模拟T2B)()二、在回顾教材图表中强化学科能力二、在回顾教材图表中强化学科能力据人鼠细胞融合实验回答下列问题：据人鼠细胞融合实验回答下列问题：(1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布的原因是什么？人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布的原因是什么？答案：膜蛋白是运动的，即膜具有一定流动性。答案：膜蛋白是运动的，即膜具有一定流动性。(2)若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会延长，若适当降低温度，膜蛋白最终均匀分布的时间会延长，由此说明什么？由此说明什么？答案：温度能影响膜的流动性。答案：温度能影响膜的流动性。(3)细胞融合利用了细胞膜的什么特点？你还能列出哪些细胞融合利用了细胞膜的什么特点？你还能列出哪些实例利用了该特点？实例利用了该特点？答案：细胞膜具有一定的流动性。答案：细胞膜具有一定的流动性。实例：胞吞和胞吐、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白的实例：胞吞和胞吐、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白的传递与分泌等。传递与分泌等。D 例例22(2013(2013南京模拟南京模拟)下图为细胞核结构模式图，下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是下列有关叙述正确的是 ()D A A是由是由DNADNA和蛋白质组和蛋白质组成的环状结构成的环状结构 B B是产生核糖体、是产生核糖体、mRNAmRNA和蛋白质的场所和蛋白质的场所 C C核膜由两层磷脂分子组核膜由两层磷脂分子组成，蛋白质、成，蛋白质、DNADNA等生物大分子等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核可以穿过核膜进出细胞核 D D核孔对物质的运输具有核孔对物质的运输具有选择性选择性(2010(2010全国卷全国卷)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流下列过程中，不直接依赖细胞膜的流 动性就能完成的是动性就能完成的是 ()A A胰岛胰岛B()B()细胞分泌胰岛素细胞分泌胰岛素B B吞噬细胞对抗原的摄取吞噬细胞对抗原的摄取C CmRNAmRNA与游离核糖体的结合与游离核糖体的结合D D植物体细胞杂交中原生质体融合植物体细胞杂交中原生质体融合C 教你审题教你审题 C C A A细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂 B B细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 C C细胞膜具有信息交流的功能细胞膜具有信息交流的功能 D D细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质强化训练强化训练1 1(2013(2013瑞安中学月考瑞安中学月考)磷脂是组成细胞膜的重要成分，磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是()AA A由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内B B由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内C C由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同D D由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对2 2下图下图1 1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离是一种通道蛋白，通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图子顺浓度梯度通过。图2 2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。A图图1所示生物膜最可能所示生物膜最可能是细胞膜是细胞膜B物质通过离子通道不需物质通过离子通道不需要消耗要消耗ATPC由图由图1和图和图2可知，膜脂可知，膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的布是不对称的D丁的化学成分为蛋白质丁的化学成分为蛋白质D