2021版高考生物一輪復習 第2單元 細胞的結構和功能 第2講 細胞膜和細胞核學案 蘇教版必修1

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1、 第2講　細胞膜和細胞核 1.細胞膜系統(tǒng)的結構和功能(Ⅱ) 2.細胞核的結構和功能(Ⅱ) 1.細胞膜和細胞核的結構與功能的適應（生命觀念） 2.構建細胞膜和細胞核的結構模型（科學思維） 3.探究細胞膜的成分與結構；實驗設計與分析：細胞核功能的探究過程與結果分析（科學探究） 細胞膜和細胞壁 1．細胞膜的成分及在細胞膜中的作用 成分 所占比例 在細胞膜中的作用 脂質 約50% 其中磷脂構成細胞膜的基本支架；膽固醇是動物細胞膜的重要成分 蛋白質 約40% 功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多 糖類 2%～10% 與細胞膜上的蛋白質或

2、脂質結合，形成糖蛋白或糖脂，與細胞識別等作用有關 2.細胞膜的流動鑲嵌模型 (1)模式圖 (2)模型特點 3．細胞膜的功能 (1)將細胞與外界環(huán)境分隔開，保障細胞內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 (2)控制物質進出細胞。 (3)進行細胞間信息交流(連線) 　　　　 　 ③植物胞間連絲 c．細胞通道傳遞信息 [提示]?、佟猙?、凇猘?、邸猚 4．植物細胞壁 (1)成分：主要是纖維素和果膠；酶解法除去植物細胞壁所用酶為纖維素酶和果膠酶；與其形成有關的細胞器為高爾基體和線粒體。 (2)功能：支持和保護。 1．構成膜的脂質主要是磷脂

3、、脂肪和膽固醇。(×) [提示]　脂肪不是生物膜的成分。 2．變形蟲和草履蟲的細胞膜基本組成成分不同。(×) [提示]　不同細胞細胞膜的基本組成成分都是脂質、蛋白質和少量糖類。 3．細胞膜上的蛋白質分子都是運動的。(×) [提示]　細胞膜上大多數(shù)蛋白質分子是可以運動的。 4．生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定。(√) 5．動物細胞間的黏著性與細胞膜上的糖蛋白有關。(√) 6．細胞膜上的受體是細胞間信息交流所必需的結構。(×) [提示]　植物細胞通過胞間連絲進行信息交流，沒有通過受體。 比較細胞膜的兩個特點 項目 內容 原因 實例 影響因素 結構特點 一定的流

4、動性 構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子不是靜止的，而是可以運動的 變形蟲的變形運動、細胞融合、胞吞、胞吐 溫度(在一定范圍內，溫度越高，細胞膜的流動性越大) 功能特性 選擇透過性 遺傳特性 ↓決定 載體蛋白種類、數(shù)量和磷脂雙分子層疏水性 ↓決定 選擇透過性 植物對離子的選擇性吸收、神經(jīng)細胞對K＋的吸收和對Na＋的排出 (1)內因：細胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量； (2)外因：溫度、pH、O2等影響細胞呼吸的因素 兩者關系 1．細胞膜上的蛋白質有哪些功能？試舉例說明。 [提示]　運輸作用(如載體蛋白)，催化作用(如細菌細胞膜上與有氧呼吸有關的酶)，識別作

5、用(如受體)等。 2．如圖是細胞間的三種信息交流方式，據(jù)圖分析： A　　　　　　　B　　　　　　C (1)圖中物質或結構的名稱：①____________________；②_________；③____________________。 (2)植物細胞間的胞間連絲、人體內胰島素的作用過程、精子和卵細胞之間的識別和結合分別屬于上面的哪種方式？ (3)圖中受體的化學本質是什么？受體和信號分子的結合有沒有特異性？ [提示]　(1)①受體?、谛盘柗肿印、郯g連絲 (2)分別屬于圖C、圖A、圖B。 (3)受體的化學本質是糖蛋白，和信號分子的結合具有特異性。 3．依據(jù)細胞膜

6、的成分推測細胞膜的組成元素有哪些。 [提示]　C、H、O、N、P等。 4．通過細胞膜的結構模型如何區(qū)分細胞膜的內側和外側？ [提示]　依據(jù)糖蛋白的位置，在細胞膜的外側分布有糖蛋白，而內側沒有。 5．細胞膜功能特點的驗證實驗 (1)染色劑進入實驗 (2)色素透出實驗 考查細胞膜的成分和結構 1．下列關于細胞膜的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞膜是一種選擇透過性膜 B．磷脂分子的親水端朝向外側，親脂端朝向內側 C．細胞膜中的磷脂和大多數(shù)蛋白質都具有流動性 D．糖蛋白主要位于膜外側，載體蛋白主要位于膜內側 D　[細胞膜能夠控制物質進出細胞，是一種選擇透過性膜

7、；磷脂分子的親水端朝向外側，與細胞質或細胞外液接觸，親脂端朝向內側；構成細胞膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都具有流動性，使得細胞膜具有一定的流動性；糖蛋白位于細胞膜的外側，載體蛋白主要位于細胞膜的脂雙層中。] 2．(2019·福州高三質檢)下列關于細胞膜蛋白的敘述，正確的是(　　) A．神經(jīng)細胞膜上存在鉀離子通道蛋白 B．甲狀腺細胞膜上具有促甲狀腺激素釋放激素的受體蛋白 C．神經(jīng)細胞突觸前膜存在各種遞質的載體蛋白，將遞質運出細胞 D．癌細胞膜上存在較多的糖蛋白，使癌細胞容易擴散 A　[靜息電位的形成與神經(jīng)細胞中鉀離子外流有關，神經(jīng)細胞膜上存在鉀離子通道蛋白，A正確；促甲狀腺激素釋

8、放激素由下丘腦神經(jīng)分泌細胞分泌，作用于垂體細胞，不作用于甲狀腺細胞，B錯誤；神經(jīng)遞質一般通過胞吐釋放到突觸間隙，C錯誤；癌細胞膜上存在較少的糖蛋白，D錯誤。] 　4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)的受體蛋白：糖蛋白。 (2)膜載體蛋白：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)。 考查細胞膜的功能及有關實驗探究

9、3．(2019·杭州模擬)下列有關細胞間信息交流的敘述中，正確的是(　　) A．細胞間信息交流是細胞膜的功能之一，體現(xiàn)了細胞膜的選擇透過性 B．神經(jīng)遞質與突觸后膜上的受體結合后，即被受體轉運到突觸后膜內，使后膜興奮或抑制 C．與胰島素和甲狀腺激素結合的受體可能相同，也可能不同 D．細胞間信息交流的方式多種多樣，可以是細胞接觸傳遞信息，也可以通過介質傳遞 D　[細胞間信息交流，沒有體現(xiàn)細胞膜的選擇透過性，A項錯誤；突觸后膜上的受體沒有轉運遞質的功能，B項錯誤；與胰島素和甲狀腺激素結合的受體不同，C項錯誤；細胞間信息交流的方式有多種，可以通過細胞接觸傳遞信息，也可以通過信號分子傳遞信息，

10、D項正確。] 4．為探究植物細胞膜的通透性，某同學以紅甜菜根(液泡中含有花青素)進行下列實驗； (1)將不同切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1分鐘后取出。 (2)再分別放在清水中浸泡1小時而獲得不同的切片浸出液。 (3)測量這些溶液的花青素吸光度，結果如圖所示。 回答以下問題： (1)上述實驗操作步驟的敘述存在著一個明顯的不足，沒有遵循實驗設計的________原則。請你對上述實驗中的不準確的操作重新進行敘述： ____________________________________________________________ ______________________

11、______________________________________ ____________________________________________________________。 (2)由圖中的曲線你可以得出的結論是 ____________________________________________________________ ____________________________________________________________。 (3)已知物質A能促進細胞膜上載體蛋白的活性。有人認為：經(jīng)過不同溫度的處理影響了細胞膜上運載花青素的載體

12、蛋白的活性。請你借助上述材料設計實驗證明該觀點是否正確。 材料用具：略。 實驗步驟： ①____________________________________________________________ ____________________________________________________________ ____________________________________________________________； ②____________________________________________________________ ___

13、_________________________________________________________； ③__________________________________________________。 結果與結論： ①__________________________________________________； ②__________________________________________________。 [解析]　(1)從實驗的過程看，實驗的目的是探究溫度對細胞膜通透性的影響，自變量是溫度，可設置具有一定梯度的一系列溫度相互對照。 因變量是

14、細胞膜的通透性，可通過測量這些溶液中花青素的吸光度作為檢測指標。分析修訂實驗方案時，首先應看有沒有對照，對照設置是否合理，是否遵循實驗設計的一般原則。(2)從坐標圖看，10～50 ℃時，溶液中的花青素吸光度低且相同。50 ℃之后，膜的通透性增大，花青素透出細胞，溶液中的花青素吸光度增大。(3)該實驗的目的是探究不同溫度的處理對細胞膜上運載花青素的載體的活性的影響，根據(jù)所給物質A的作用和前面的實驗方案，分析可得出結論。 [答案]　(1)等量　將等量的相同大小的切片放在不同溫度的蒸餾水中處理1分鐘后取出；再分別放在等量的清水中浸泡1小時而獲得不同的切片浸出液 (2)50 ℃以上的溫度處理后，膜

15、的通透性大大增加 (3)取兩組等量的相同大小的切片，編號，一組加入物質A處理一段時間，另一組不作處理，作為對照　將兩組切片分別放在等量的清水中浸泡1小時而獲得不同的切片浸出液　測量兩組溶液的花青素吸光度并進行比較　如果兩組溶液的吸光度相同或相近，說明上述觀點不正確　如果實驗組的吸光度大于對照組，說明上述觀點正確 細胞核 1．細胞核的結構 (1)上述結構中，原核細胞不具備的是核膜、核孔、核仁、染色質。 (2)在細胞分裂周期中表現(xiàn)為周期性地消失和重建的結構是核膜和核仁。 (3)染色質和染色體是同一種物質在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，前者呈細長絲狀，后者呈圓柱狀或桿狀。

16、 (4)①DNA＋甲基綠→綠色； RNA＋吡羅紅→紅色。 2．細胞核的功能 (1)是遺傳物質儲存和復制的主要場所，是遺傳信息庫。 (2)是細胞代謝和遺傳的控制中心。 3．細胞核功能的實驗探究 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 (3)實驗結論：傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的。 (人教版教材必修1 P52“資料分析”) 1．黑白美西螈核移植實驗 (1)實驗過程 (2)實驗結論：美西螈皮膚顏色的遺傳受細胞核控制。 2．蠑螈受精卵橫縊實驗 (1)實驗過程 (2)實驗結論：蠑螈的細胞分裂、分化受細胞核控制

17、。 3．變形蟲切割實驗 (1)實驗過程 (2)實驗結論：變形蟲的分裂、生長、再生、對刺激的反應等生命活動受細胞核控制。 1．真核細胞染色體上主要含有核糖核酸和蛋白質。(×) [提示]　染色體上含有脫氧核糖核酸和蛋白質。 2．核膜上的核孔可以讓蛋白質和RNA自由進出。(×) [提示]　核孔是選擇性通道。 3．胰島細胞中核孔數(shù)目多于口腔上皮細胞。(√) 4．核膜、核仁在細胞周期中的分裂間期消失，分裂后期重建。(×) [提示]　核膜、核仁在前期消失，末期重建。 5．細胞中核糖體的形成都與核仁有關。(×) [提示]　原核細胞中核糖體的形成與核仁無關。 1．代

18、謝旺盛的細胞核仁的體積較大，請解釋原因。 [提示]　核仁與rRNA和核糖體的形成有關，核糖體是蛋白質的合成場所，蛋白質是生命活動的主要承擔者。 2．核孔是核膜上的“小孔”嗎？為什么代謝旺盛的細胞核孔的數(shù)目多？ [提示]　核孔不是“小孔”，是一種蛋白質復合體，對進出細胞核的物質有選擇性，代謝旺盛的細胞核質之間物質交換頻繁，因此核孔的數(shù)目多。 3．下列物質哪些可通過核孔？通過核孔需要消耗能量嗎？ ①DNA　②RNA?、跠NA聚合酶　④RNA聚合酶?、萁庑浮、藓粑? [提示]　能通過核孔的物質有②③④⑤，需要消耗能量。 4．在細胞質內合成后，進入細胞核內發(fā)揮功能的一類蛋白質，

19、稱為親核蛋白?？茖W家將放射性同位素標記的A蛋白注射到某細胞的細胞質中，一段時間后進行放射自顯影檢測，放射性出現(xiàn)在細胞核中(如圖所示)。研究發(fā)現(xiàn)，親核蛋白一般都含有核定位序列(NLS)，NLS保證了整個蛋白質能夠通過核孔轉運到細胞核內。 請利用放射性同位素標記的方法，設計實驗確定A蛋白的NLS是位于其頭部還是尾部。(寫出實驗設計思路并預期實驗的結果和結論) [提示]　實驗思路： 將放射性同位素標記的A蛋白的頭部注射到細胞質中，標記為甲組； 將放射性同位素標記的A蛋白的尾部注射到細胞質中，標記為乙組； 一段時間后檢測甲、乙兩組細胞中放射性出現(xiàn)的部位。 預期實驗結果和結論：

20、若甲組放射性出現(xiàn)在細胞核中，則A蛋白的NLS位于其頭部； 若乙組放射性出現(xiàn)在細胞核中，則A蛋白的NLS位于其尾部。 考查細胞核的結構和功能 1．(2019·濰坊期中)下列有關細胞核的敘述，正確的是(　　) A．染色質是核內遺傳信息的載體 B．DNA與蛋白質以相同的方式進出細胞核 C．細胞核是生物體代謝和遺傳的主要場所 D．若核仁被破壞，蛋白質的合成不會受影響 A　[染色質主要是由DNA和蛋白質組成，是細胞核內遺傳信息的載體，A項正確；DNA不能出細胞核，B項錯誤；細胞核是遺傳物質儲存和復制的主要場所，不是生物體代謝的主要場所，C項錯誤；核糖體是蛋白質的合成場所，核仁

21、與核糖體的形成有關，若核仁被破壞，蛋白質的合成會受到影響，D項錯誤。] 2．如圖為典型的細胞核及其周圍部分結構的示意圖，下列說法錯誤的是(　　) A．圖中①和⑤的連通，使細胞質和核內物質的聯(lián)系更為緊密 B．圖中②為核孔，通過該結構不僅可以實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換，還可以實現(xiàn)信息交流 C．若該細胞核內的④被破壞，該細胞蛋白質的合成將不能正常進行 D．細胞核是細胞生命活動的控制中心和細胞代謝中心 D　[圖中①表示內質網(wǎng)，⑤表示核膜，內質網(wǎng)和核膜直接連通，使細胞質和核內物質的聯(lián)系更為緊密；圖中②為核孔，通過核孔可以實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流；④表示核仁，與核糖體的形成有關

22、，若該細胞核內的④被破壞，該細胞蛋白質的合成將不能正常進行；細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質基質。] 考查細胞核功能的相關實驗探究 3．如圖為傘藻嫁接實驗與傘藻核移植實驗示意圖，該實驗結果說明(　　) A．生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞質有關 B．細胞的分裂和分化是由細胞核控制的 C．細胞核是細胞代謝的中心 D．細胞核是細胞遺傳的控制中心 D　[通過圖示可以看出生物體形態(tài)結構的建成主要與細胞核有關，細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心。] 4．(2019·蘇州測試)以動物的受精卵為實驗材料進行以下實驗，有關分析正確的是(　　) A．實驗①和實驗③說

23、明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性 B．實驗②和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性 C．該實驗可以證明細胞核的功能 D．該實驗結果可以說明細胞只有保持結構完整性才能正常進行各項生命活動 D　[實驗①和實驗③說明了細胞質對維持細胞正常生命活動的重要性，A項錯誤；實驗②和實驗③說明了細胞核對維持細胞正常生命活動的重要性，B項錯誤；該實驗可以證明細胞核和細胞質都不能單獨成活，細胞只有保持結構完整性才能正常進行各項生命活動，C項錯誤，D項正確。] 1.細胞膜是細胞的邊界，因為其具有選擇透過性；細胞壁是全透性的，不能作為細胞的邊界。 2．細胞膜的結構特性是具有一定

24、的流動性，功能特性是具有選擇透過性。 3．并非所有的真核細胞都有細胞核，如高等植物成熟的篩管細胞、哺乳動物成熟的紅細胞等極少數(shù)細胞沒有細胞核。 4．核孔的數(shù)量、核仁的大小與細胞代謝有關，如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞，核孔數(shù)多，核仁較大。 5．染色體和染色質只是形態(tài)不同，而成分完全相同。 6．細胞核并非細胞代謝的中心。細胞核是細胞代謝的控制中心，細胞代謝的中心是細胞質。 7．細胞壁的主要成分不一定都是纖維素和果膠。植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，而細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖。 1.功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多。 2．組成生物膜的磷脂分子和大多數(shù)蛋白質分子都

25、是可以運動的，體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性的結構特點。 3．生物膜選擇透過性的物質基礎是生物膜上的載體蛋白。 4．核膜、核孔都具有選擇透過性。 5．核仁與rRNA的合成及核糖體的形成有關。 6．染色質主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。 7．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。 真題體驗| 感悟高考　淬煉考能 1．(2019·全國卷Ⅲ)下列與真核生物細胞核有關的敘述，錯誤的是(　　) A．細胞中的染色質存在于細胞核中 B．細胞核是遺傳信息轉錄和翻譯的場所 C．細胞核是細胞代謝和遺傳的控制中心 D．細胞核內遺傳物質的合成需要能量 B　[細胞核

26、是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心，真核細胞中的染色質存在于細胞核中，A、C正確；真核細胞的翻譯過程發(fā)生在細胞質中，B錯誤；細胞核內遺傳物質DNA的合成需要消耗能量，D正確。] 2．(2018·天津高考)生物膜上不同類型的蛋白質行使不同的功能。下表中依據(jù)膜蛋白功能，對其類型判斷錯誤的是(　　) 選項 膜蛋白的位置、功能 膜蛋白的類型 A 位于突觸后膜，識別并結合神經(jīng)遞質 受體 B 位于靶細胞膜，識別并結合激素 載體 C 位于類囊體膜，催化ATP合成 酶 D 位于癌細胞膜，引起特異性免疫 抗原 B　[突觸后膜上有與神經(jīng)遞質結合的特異性受體，受體可以特異性地

27、結合相應的神經(jīng)遞質，使下一個神經(jīng)元興奮或抑制，A正確；靶細胞上含有能和相應激素特異性結合的受體，當激素與受體結合后，引起細胞代謝發(fā)生變化，B錯誤；光合作用的光反應過程中，會發(fā)生光能轉變?yōu)锳TP中活躍的化學能，即催化ATP的合成，因此類囊體薄膜上含有ATP合成酶，C正確；細胞癌變后，細胞膜上會產生相應的癌胚抗原，引起機體的特異性免疫反應，進而清除癌變的細胞，D正確。] 3．(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

28、 C．淋巴運輸，胞間連絲傳遞 D．血液運輸，細胞間直接接觸 D　[本題考查細胞間信息交流的方式。雌激素屬于信號分子，由哺乳動物卵巢細胞分泌后通過血液運輸?shù)饺橄俨⒆饔糜谌橄偌毎?，實現(xiàn)細胞間的信息交流；精子進入卵細胞前需要通過直接接觸的方式進行信息交流。] 4．(2016·全國卷Ⅲ)下列有關細胞膜的敘述，正確的是(　　) A．細胞膜兩側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 C　[細胞膜兩側的離子濃度差主要是通過主動運輸實現(xiàn)的，故A項錯誤；蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞膜、線粒體膜和核膜的功能各不相同的原因是它們所含有的蛋白質功能不同，故B項錯誤；分泌蛋白分泌到細胞外涉及內質網(wǎng)和高爾基體參與的囊泡轉運過程以及囊泡與細胞膜的融合過程等，這些過程與膜脂的流動性有關，故C項正確；膜中的磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，膽固醇屬于固醇，固醇與磷脂都屬于脂質，故D項錯誤。] 13