2023版高考生物一轮总复习第2单元细胞的基本结构细胞的物质输入和输出第1讲细胞膜的结构和功能细胞核的结构和功能课件

第1讲　细胞膜的结构和功能　细胞核的结构和功能自 主 学 习 · 巩 固 基 础[自主学习]知识点一　细胞膜的结构与功能1．细胞膜的功能【答案】将细胞与外界环境分隔开　胞吞、胞吐　激素　胞间连丝　精卵结合2．细胞膜的成分【答案】磷脂　糖类3．对细胞膜成分和结构的探索历程(连线)4．流动镶嵌模型的基本内容(1)细胞膜的结构模型。【答案】(1)①糖蛋白　②蛋白质分子　③磷脂双分子层(2)细胞膜的结构特点。     【答案】(2)一定的流动性　磷脂分子　蛋白质分子[自主检测]1．思考判断(1)细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。 (　　)(2)与皮肤表皮细胞相比，浆细胞膜上蛋白质种类和数量更多。 (　　)(3)糖被是细胞膜上与蛋白质或脂质结合的糖类分子。 (　　)(4)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同。 (　　)(5)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用。 (　　)(6)两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递。 (　　)【答案】(1)√　(2)√　(3)√　(4)×　(5)√　(6)√2．深挖教材(1)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析原因：__________________________。(2)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，请分析原因：__________________________。【答案】(1)提示：胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子(2)提示：温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流动性3．热图导析如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析：(1)图中物质或结构的名称：①________；②__________；③________。(2)植物细胞间的胞间连丝、人体内胰岛素的作用过程、精子和卵细胞之间的识别和结合分别属于上面的哪种方式？__________________。(3)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？________________________________________________________。(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？________________________________________。【答案】(1)提示：①信号分子　②受体　③胞间连丝　(2)提示：分别属于图C、图A、图B　(3)提示：受体的化学本质是糖蛋白，和信号分子的结合具有特异性　(4)提示：不是，有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部[自主学习]知识点二　细胞核的结构和功能1．细胞核的结构【答案】核膜　RNA　核糖体　核孔　DNA和蛋白质　存在状态2．细胞核的功能 【答案】遗传信息库　细胞代谢和遗传3．模型建构(1)类型：模型包括__________、__________、__________等。(2)实例：DNA双螺旋结构模型是____________。物理模型　概念模型　数学模型　物理模型　[自主检测]1．思考判断(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。 (　　)(2)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。 (　　)(3)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。 (　　)(4)所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。 (　　)(5)核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。 (　　)(6)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。 (　　)【答案】(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√2．深挖教材(1)同一生物体所有细胞核内的遗传信息都一定相同吗？举例说明：____________________________________。(2)大量实验证明，凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞。人工去掉细胞核的细胞，一般不能存活太久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入核后，又能够恢复生命活动。这些实验说明了什么？____________________________________________________。【答案】(1)提示：一般会相同，但在细胞发生基因突变或细胞癌变的情况下会有所不同(2)提示：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，从而使细胞形成一个整体的调控系统。这些实验说明了细胞核在生命活动中起着决定性作用3．热图导析据细胞核结构示意图，回答下列问题。(1)用下列图示表示①与②的关系：(2)图中③由__________层磷脂分子构成，其外膜常与__________相连，且有__________和酶附着，有利于多种化学反应的进行。(3)下列物质能通过④进出的是__________。(填选项)A．mRNA　B．蛋白质　C．DNA聚合酶　D．DNA(4)图中⑤的功能是参与某种__________的合成及__________的形成。(5)在细胞分裂中，能周期性消失和重建的结构是__________。(填图中序号)【答案】(1)①(染色质)　②(染色体)　(2)4　内质网　核糖体　(3)ABC　(4)RNA　核糖体　(5)③⑤重 难 探 究 · 素 养 达 标细胞膜的成分、结构与功能1．细胞膜的结构特点和功能特性的比较[深度讲解]2．细胞膜控制物质进出功能的验证(1)染色剂进入实验：(2)色素透出实验：正常情况下紫色洋葱细胞、各色各样的花瓣显现出的颜色都是因为细胞液中有某种色素分子，若将有颜色的植物组织放入清水中，色素分子不能透出，若用高温、强酸或强碱处理则可导致原生质层失活，此时色素分子就会从细胞中透出，外界溶液将呈现色素颜色。如： 　不同生理状态下细胞膜的成分及功能分析(1)衰老细胞的细胞膜的通透性发生改变，物质运输功能下降。(2)代谢旺盛的细胞，物质运输速度快，需要的载体种类和数目多，细胞膜上的蛋白质种类和含量较多。(3)癌细胞的细胞膜上的糖蛋白减少，细胞之间黏着性降低，易于扩散和转移。(4)死亡细胞的细胞膜没有选择透过性。(一)考查细胞膜的组成、结构及特性(素养目标：生命观念)1．(2020年浙江五校联考)如图是科学家普遍认可的细胞膜流动镶嵌模型，下列叙述正确的是 (　　)A．细胞膜功能的复杂性与①的种类无关B．在水环境中，③可自发形成双层结构C．②在细胞的内外两侧均有，起到信息传递作用D．此图为电子显微镜下观察到的细胞膜亚显微结构[考向预测]【答案】B　【解析】细胞膜功能的复杂性与①蛋白质的种类有关，A错误；因为磷脂分子有亲水性的头部和疏水性的尾部，故在水环境中磷脂分子会自发地排成两层，亲水性的头部朝外，疏水性的尾部朝内，B正确；②糖蛋白只在细胞外侧有，起到信息传递作用，C错误；此图为细胞膜流动镶嵌模型图，并非在电子显微镜下观察到的结构，D错误。 　常考的“膜蛋白”(二)细胞膜的功能(素养目标：科学思维)2．在流动镶嵌模型提出后，研究人员又提出了脂筏模型：脂筏是细胞膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域，其中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特异吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，结构模型如图所示，下列叙述错误的是 (　　)A．细胞膜具有信息交流功能B．脂筏的存在会影响膜的流动性C．破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体D．细胞膜的运输功能与脂筏结构无关【答案】D　【解析】细胞膜具有信息交流功能，A正确；脂筏中的胆固醇就像胶水一样，对鞘磷脂亲和力很高，并特异吸收或排除某些蛋白质，形成一些特异蛋白聚集的区域，会影响膜的流动性，B正确；破坏胆固醇就像破坏了胶水，可能会导致脂筏结构解体，C正确；脂筏结构中的鞘磷脂、转运蛋白等都与细胞膜的选择透过性密切相关，D错误。细胞核的结构、功能及实验探究1．细胞核的结构及相应功能[深度讲解]3．理解细胞的“整体性”(1)核膜、核仁在细胞周期中的分裂前期消失，分裂末期重建。(2)核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。此外，物质进出核孔时仍消耗能量。(3)代谢越旺盛的细胞，核仁与核孔的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细胞与胰岛B细胞相比，核孔与核仁的数目少，核仁体积小；冬小麦在越冬期间核孔与核仁的数目少。(4)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中有多个细胞核。(5)细胞核是细胞代谢的控制中心，而不是细胞的代谢中心，细胞的代谢中心是细胞质基质。(一)考查细胞核的结构与功能(素养目标：生命观念)1．如图所示为某细胞的部分结构，下列有关叙述错误的是 (　　)A．从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连B．2结构可维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性C．RNA可以通过4结构进入细胞核D．5结构与蛋白质“装配机器”的形成有关【答案】C　[考向预测]【解析】图示为某细胞部分结构示意图，1为内质网，2为细胞骨架，3为核孔，4为核膜，5为核仁，6为染色质，内质网膜和核膜直接相连，A正确；细胞骨架有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的作用，B正确；RNA可以通过核孔从细胞核到细胞质，C错误；核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关，核糖体是蛋白质的“装配机器”，D正确。(二)以实验探究的形式考查细胞核的相关知识(素养目标：科学探究)2．以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是 (　　)A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．该实验可以证明细胞核的功能D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动【答案】D　【解析】实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，A错误；实验②内和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，B错误；该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活，细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动，C错误、D正确。典 题 演 练 · 破 解 高 考1．(2021年浙江卷)质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是 (　　)A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性C．物质进出细胞方式中的被动转运过程与膜蛋白无关D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号【答案】D　【解析】脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，是在有水的环境中自发形成的，由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的，但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，故脂双层是不完全对称的，A错误；磷脂的尾部与胆固醇一起存在于脂双层内部，而非镶嵌或贯穿在膜中，且由于胆固醇是“刚性的”，会限制膜的流动性，B错误；物质进出细胞方式中的被动转运包括扩散、渗透和易化扩散，其中易化扩散需要转运蛋白，即与膜蛋白有关，C错误；有些膜蛋白起着细胞标记物的作用，能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。易错探因受学习神经调节和体液调节内容的影响，误以为信息分子都来自细胞外，识别信息的膜蛋白只能识别来自细胞外的信息。2．(2021年河北卷)关于细胞核的叙述，错误的是 (　　)A．有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出【答案】D　【解析】在有丝分裂前期，核膜、核仁消失，在有丝分裂后期，核膜、核仁重新出现，故在有丝分裂过程中，核膜和核仁周期性地消失和重现，A正确；蛋白质合成的场所是核糖体，蛋白质合成活跃的细胞，需要大量的核糖体，而核糖体的形成与核仁有关，所以核仁代谢活动旺盛，B正确；蛋白质合成的场所是核糖体，核糖体分布在细胞质中，基因主要存在于细胞核中，故对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质中合成后，经核孔进入细胞核，C正确；RNA是以DNA为模板转录形成的，DNA主要存在于细胞核中，在细胞质中的线粒体和叶绿体中也有少量的DNA，这些DNA也能作为模板转录合成RNA，所以细胞质中的RNA主要在细胞核中合成，经核孔输出，D错误。易错探因对于RNA在细胞中存在的部位和合成场所理解不到位，因为在线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA和RNA，所以部分DNA和RNA也可以在线粒体和叶绿体中合成。3．(2019年全国Ⅲ卷)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是 (　　)A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量【答案】B　【解析】细胞中的染色质或染色体都只能存在于细胞核中，A正确；细胞核是遗传信息储存、复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体(细胞质)，B错误；遗传物质主要位于细胞核中，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，C正确；遗传物质DNA在细胞核内合成时，需要来自细胞质的ATP水解提供能量，D正确。4．(2018年全国Ⅲ卷)下列关于细胞的结构和生命活动的叙述，错误的是 (　　)A．成熟个体中的细胞增殖过程不需要消耗能量B．细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素C．两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递D．哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞的过程不可逆【答案】A　【解析】成熟个体中的细胞增殖过程中，间期DNA复制和蛋白质合成需要消耗能量，分裂期纺锤丝牵引染色体运动需要消耗能量，A错误；细胞核的核膜、内质网膜和细胞膜都属于生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成，都含有磷元素，B正确；两个相邻细胞的细胞膜直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，C正确；哺乳动物造血干细胞分化为成熟红细胞，属于细胞分化，细胞分化一般不可逆，D正确。