第2单元 第5讲 细胞膜和细胞核届高考一轮复习生物讲义.docx

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第2单元第5讲细胞膜和细胞核届高考一轮复习生物讲义

第二单元细胞的结构和物质的输入和输出

第5讲　细胞膜和细胞核

[考纲明细]　1.细胞膜系统的结构和功能（Ⅱ）　2.细胞核的结构和功能（Ⅱ）

课前自主检测

判断正误并找到课本原文

1．人和其他哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多细胞器。

（必修1P40—实验）（√）

2．在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出。

（必修1P41—相关信息）（√）

3．癌细胞膜的成分发生改变，有的产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）等物质。

（必修1P41—与生活的联系）（√）

4．高等植物细胞之间的胞间连丝是物质运输的通道，可进行信息交流。

（必修1P42—图3－2）（√）

5．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。

（必修1P43—拓展题2）（√）

6．由于细胞有控制物质进出的作用，细胞内的核酸不会流失到细胞外，环境中一些对细胞有害的物质也不能进入细胞。

（必修1P42—正文）（×）

7．染色质可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。

（必修1P53—图3－10）（×）

8．细胞核是遗传信息库，也是细胞代谢的主要场所。

（必修1P54—正文）（×）

9．以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，属于物理模型。

（必修1P54—模型建构）（√）

10．细胞无核，细胞生命活动不能进行，说明细胞核对于细胞的生命活动不可或缺。

（必修1P56—技能训练）（√）

（2019·全国卷Ⅲ）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　染色质存在于细胞核中，主要由DNA和蛋白质组成，A正确；遗传信息的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，B错误；细胞代谢和遗传的控制中心是细胞核，其通过DNA复制合成子代DNA的过程需要ATP提供能量，C、D正确。

知识自主梳理

一　细胞膜的结构与功能

1．细胞膜的制备

（1）原理：

细胞渗透吸水涨破。

（2）材料：

人或其他哺乳动物的成熟红细胞。

选材原因：

①无细胞核和众多细胞器，易制得纯净的细胞膜。

②无细胞壁，细胞易吸水涨破。

（3）方法：

细胞内的物质是有一定浓度的，如果把细胞放在清水中，水会进入细胞，把细胞涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了。

第二单元　细胞的结构和物质的输入和输出

2.细胞膜的成分和功能

（1）细胞膜的成分

①成分

②特点：

功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。

（2）细胞膜的功能

①将细胞与外界环境分隔开

细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境。

②控制物质进出细胞

进入细胞

细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞

细胞不需要，或者对细胞有害的物质不容易进入细胞

出细胞

抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外

细胞内的核酸等重要成分却不会流失到细胞外

总结

细胞膜的控制作用是相对的

③进行细胞间的信息交流

在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，而是相互协调的，这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流。

由以上方式可得出：

细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。

3．生物膜的结构

（1）生物膜结构的探索历程

（2）生物膜的结构

①结构模型（流动镶嵌模型）

②基本内容

（3）结构特点：

一定的流动性

①原因：

膜结构中的磷脂双分子层和大多数蛋白质是可以运动的。

②影响因素：

主要受温度影响，在适当的温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超出一定范围，则导致膜的结构被破坏。

（4）功能特点：

选择透过性

①表现：

水分子、被选择的离子和小分子可以通过，大分子、不被选择的离子和小分子不能通过。

②原因：

遗传性载体种类、数量选择性

4．细胞壁（植物细胞）

（1）存在部位：

植物细胞的最外层，细胞膜外面。

（2）主要成分：

纤维素和果胶。

（3）主要功能：

对植物细胞起保护和支持作用。

二　细胞核的结构与功能

1．结构

3．细胞核的功能探究

（1）黑白美西螈核移植实验

①实验过程

②实验结论：

美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。

（2）蝾螈受精卵横缢实验

①实验过程

②实验结论：

蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。

（3）变形虫切割实验

①实验过程

②实验结论：

变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。

（4）伞藻嫁接与核移植实验

①伞藻嫁接实验过程

②伞藻核移植实验过程

③实验结论：

伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。

三　模型建构

1．模型：

是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述。

2．类型：

物理模型、概念模型、数学模型等。

（1）物理模型：

以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。

如：

动植物细胞亚显微结构模式图。

（2）概念模型：

用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。

如：

用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程等。

（3）数学模型：

用来描述一个系统或它的性质的数学形式。

如数学方程式、关系式、曲线图、表格等。

有关红细胞的常考点

1．哺乳动物成熟的红细胞：

（1）由造血干细胞分裂分化而来，无细胞核、细胞器；高度分化，不能分裂，寿命很短；

（2）制备细胞膜的理想材料，不能用来提取DNA（不含DNA）；

（3）无氧呼吸产生乳酸（无线粒体），协助扩散吸收葡萄糖；

（4）含有酶，但不能合成酶（无核糖体）；

（5）含血红蛋白（C、H、O、N、Fe）（核退化之前已经存在的），不属于内环境成分；

（6）镰刀型细胞贫血症：

基因突变导致血红蛋白结构改变，导致红细胞形态改变。

2．蛙的红细胞：

无丝分裂，有细胞核，DNA在分裂时发生复制均分。

3．鸟类的红细胞：

有细胞核和众多的细胞器。

1．不是所有信号分子的受体都在细胞膜上，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。

2．生命系统信息传递的三类主体

下列生理现象，能体现生物膜信息交流的画（√），不能体现生物膜信息交流的画（×）。

1．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离。

（×）

2．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化。

（√）

3．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取。

（√）

4．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩。

（√）

1．将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子，其面积是肝细胞表面积的2倍吗？

为什么？

提示　大大超过2倍，肝细胞具有多种具膜的细胞器。

2．通过细胞膜的结构模型如何区分细胞膜的内侧和外侧？

提示　依据糖蛋白的位置，在细胞膜的外侧分布有糖蛋白，而内侧没有。

细胞膜的流动性和选择透过性的关系

（1）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生理功能方面的特性。

（2）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。

1．核膜：

（1）双层膜：

外膜与内质网相连，且有核糖体附着；

（2）附着大量酶，利于多种化学反应的进行。

2．核孔是大分子物质出入细胞核的通道，如mRNA、蛋白质（解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶）可以通过，但DNA不能通过；而小分子物质出入细胞核一般是通过跨膜运输实现的，通过核膜不通过核孔。

RNA和蛋白质出入细胞核穿过0层膜。

核膜和核孔都具有选择透过性。

3．核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。

原核细胞无核仁，其核糖体形成与核仁无关。

4．凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞等；人工去核的细胞一般也不能存活太久。

5．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，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。

电镜下拍出的细胞亚显微结构的照片是真实的，不是物理模型。

考点题型突破

考点1细胞膜的结构和功能

题型一细胞膜的组成及结构

1．根据如图分析动物细胞，叙述错误的是（　　）

A．图中③④是细胞膜的基本支架

B．无机盐离子、尿素和酒精的运输可能与膜上的②⑤等载体有关

C．此图所示A面为膜外，B面为膜内

D．若将该细胞膜的磷脂层平展在空气—水界面上，则③与水面接触

答案　B

解析　磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，图中③④构成了细胞膜的磷脂双分子层，A正确；细胞膜的外表面分布有糖被，因此A面为膜外，B面为膜内，C正确；尿素和酒精进入细胞的方式属于自由扩散，不需要载体蛋白的协助，B错误；磷脂分子的头部是亲水的，所以若将磷脂层平展在空气—水界面上，则③与水面接触，D正确。

2．（2020·福建仙游一中期中）下列关于细胞膜成分和功能的叙述，正确的是（　　）

A．细胞膜的成分可以使用双缩脲试剂和苏丹Ⅲ进行鉴定

B．科研上常用染色法鉴定细胞死活，是因为细胞膜可以将细胞与外界环境分隔开

C．改变细胞膜上某种蛋白质的结构可能会影响细胞间的信息交流

D．细胞膜外侧的糖类只可与细胞膜上的蛋白质结合形成糖蛋白，具有保护和润滑作用

答案　C

解析　细胞膜主要成分是蛋白质和磷脂，可以用双缩脲试剂检测不能用苏丹Ⅲ检测，A错误；用染色法鉴定细胞死活，是因为细胞膜具有选择透过性，B错误；糖类还可以和脂质结合形成糖脂，D错误。

题型二细胞膜的功能

3．（2017·全国卷Ⅰ）细胞间信息交流的方式有多种。

在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于（　　）

A．血液运输，突触传递

B．淋巴运输，突触传递

C．淋巴运输，胞间连丝传递

D．血液运输，细胞间直接接触

答案　D

解析　雌激素属于信号分子，由哺乳动物卵巢细胞分泌后通过血液运输到乳腺并作用于乳腺细胞，实现细胞间的信息交流；精子进入卵细胞前需要通过直接接触的方式进行信息交流。

4．（2019·陕西榆林一模）下列关于细胞的信息分子以及细胞间信息交流的叙述，正确的是（　　）

A．信息分子可直接参与靶器官和靶细胞内的多种生理过程

B．细胞间信息交流都需要依赖细胞膜上的糖蛋白才能实现

C．胰岛素、性激素可作为信息分子，其受体均在细胞膜上

D．器官移植时的异体排斥反应是细胞间信息交流的结果

答案　D

解析　信息分子起调节作用，并不直接参与靶器官和靶细胞内的生理过程，A错误；高等植物细胞间的信息交流可通过胞间连丝来实现的，不需要细胞膜上糖蛋白的参与，B错误；胰岛素、性激素可作为信息分子，其中胰岛素的受体在细胞膜上，而性激素的受体在细胞内，C错误。

5．（2018·天津高考）生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。

下表中依据膜蛋白功能，对其类型判断错误的是（　　）

选项

膜蛋白的位置、功能

膜蛋白的类型

A

位于突触后膜，识别并结合神经递质

受体

B

位于靶细胞膜，识别并结合激素

载体

C

位于类囊体膜，催化ATP合成

酶

D

位于癌细胞膜，引起特异性免疫

抗原

答案　B

解析　在神经调节中，位于突触后膜的受体能识别并结合神经递质，A正确；在激素调节中，位于靶细胞膜上且能识别并结合激素的膜蛋白为受体蛋白，B错误；在光合作用过程中，位于叶绿体类囊体膜上能催化ATP合成的膜蛋白为酶，C正确；癌细胞膜上的某些特殊蛋白质为抗原，能够被免疫系统识别，从而引起特异性免疫，D正确。

4种常考的“膜蛋白”及其功能

（1）信号分子（如激素、淋巴因子、神经递