細胞膜與細胞核(含生物膜的流動鑲嵌模型)

第1講細胞膜與細胞核(含生物膜的流動鑲嵌模型)2015備考·最新考綱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)。3.實驗：通過模擬實驗探究膜的透性。2．流動鑲嵌模型(識圖領(lǐng)悟)3．細胞膜的成分

特別提醒糖蛋白的位置只位于細胞膜的外側(cè)，細胞器膜和細胞膜內(nèi)側(cè)不存在，可用于確定細胞膜膜內(nèi)外位置。一、細胞膜的成分脂質(zhì)(50%)主要是磷脂，還有糖脂和膽固醇。蛋白質(zhì)(40%)種類和數(shù)量越多，功能就越復(fù)雜。糖類(50%)形成糖脂或糖蛋白,與信息交流有關(guān)。膽固醇磷脂蛋白質(zhì)糖脂4．功能分析5．細胞膜的結(jié)構(gòu)特點、功能特性及相互關(guān)系

流動性和選擇透過性的關(guān)系 (1)區(qū)別：流動性是生物膜的_________，選擇透過性是生物膜的_________。 (2)聯(lián)系：_______是___________的基礎(chǔ)，膜只有具有_______，才能實現(xiàn)___________。

流動性原理——構(gòu)成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)是_______；選擇透過性原理——膜上載體蛋白的_____________。

流動性的實例：細胞融合、變形蟲變形、白細胞吞噬細菌(胞吞)、分泌蛋白的分泌(胞吐)、溫度改變時膜的厚度改變、動物細胞吸水膨脹或失水皺縮等。結(jié)構(gòu)特點功能特性流動性選擇透過性選擇透過性流動性運動的種類和數(shù)量整合歸納關(guān)鍵語句時時記1.細胞膜的功能有：①將細胞與外界環(huán)境分隔開；②控制物質(zhì)進出細胞；③進行細胞間的信息交流。2.細胞膜的結(jié)構(gòu)特點---一定的流動性。3.細胞膜的功能特性---選擇透過性。4.細胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。5.蛋白質(zhì)在磷脂雙分子層上的分布方式有：鑲在外面、嵌在內(nèi)部和貫穿雙分子層。1．(2013·天津理綜，1)下列過程未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能的是 (

)。 A．蔗糖溶液使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離 B．抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化 C．胰島素調(diào)節(jié)靶細胞對葡萄糖的攝取 D．傳出神經(jīng)細胞興奮引起肌肉收縮

解析將洋蔥表皮細胞放在較高濃度的蔗糖溶液中因滲透失水而發(fā)生質(zhì)壁分離，體現(xiàn)生物膜控制物質(zhì)進出的功能，未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能，選A。B、C、D中的抗原、胰島素、神經(jīng)遞質(zhì)都是通過細胞膜表面的受體接受信息而引發(fā)相應(yīng)生理效應(yīng)的。

答案

A互動探究

下圖是動物體內(nèi)某組織細胞的細胞膜結(jié)構(gòu)模式圖，據(jù)你所掌握的膜結(jié)構(gòu)特點，請確認①～④哪一項正確？

提示磷脂雙分子層中，親水頭部位于膜的內(nèi)外表面，糖蛋白的糖基團位于膜的外表面。故②圖示正確。

細胞膜結(jié)構(gòu)及功能特性實驗探究2．對某動物細胞進行熒光標(biāo)記實驗，如圖所示，其基本過程如下：

①用某種熒光染料標(biāo)記動物細胞．細胞表面出現(xiàn)熒光斑點。

②用激光束照射該細胞表面的某一區(qū)域，該區(qū)域熒光淬滅

(消滅)。

③停止激光束照射一段時間后，該區(qū)域的熒光逐漸恢復(fù)，即又出現(xiàn)了斑點。上述實驗不能說明的是 (

)。A．細胞膜具有流動性B．熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合C．根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾蔇．根據(jù)熒光恢復(fù)的速率可推算出膜中蛋白質(zhì)或脂質(zhì)的流動

速率解析本實驗證明的是細胞膜的結(jié)構(gòu)特點——流動性，同時也說明熒光染料能與細胞膜組成成分結(jié)合。C中物質(zhì)的跨膜運輸體現(xiàn)的是細胞膜的功能特性——選擇透過性，流動性和選擇透過性兩者不是一回事。答案

C互動探究 (1)本實驗是否需設(shè)定適宜溫度？ (2)你能否列舉2～3個實例說明細胞膜的確是“流動的”而不是“靜止的”？

(3)人、鼠細胞融合實驗是用帶有不

同熒光染料的抗體標(biāo)記兩種細胞的

膜蛋白，一段時間后兩種膜蛋白能

在雜種細胞膜上均勻分布形成嵌合

體。如圖是相關(guān)實驗結(jié)果的記錄，

據(jù)此哪項結(jié)論不能成立？

①溫度增加到15℃以上，細胞膜流動性增強②該實驗證明膜蛋白能夠運動③溫度對膜蛋白的運動有影響④圖中數(shù)據(jù)說明融合時間越長形成的嵌合體越多提示

(1)膜的流動性受溫度影響，因此本實驗應(yīng)設(shè)定適宜的溫度。(2)胞吞和胞吐、變形蟲的運動及吞噬、分泌蛋白和神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分泌等均表明膜具有流動性。(3)嵌合體的形成是兩種細胞的膜蛋白發(fā)生相對運動的結(jié)果，溫度增加到15℃以上時，形成嵌合體的比例明顯增大，說明溫度對膜蛋白的運動有影響。溫度升高，膜蛋白相對運動加劇，表明細胞膜流動性增強。根據(jù)圖示數(shù)據(jù)只能說明：溫度增加到15℃以上，溫度越高，形成的嵌合體越多。故④不成立。如圖是生物膜的結(jié)構(gòu)模型，下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)及功能的敘述正確的是 (

)。A．線粒體、葉綠體膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，細胞膜是由單層磷脂分子構(gòu)成的B．衰老細胞的細胞膜通透性發(fā)生改變，使物質(zhì)的跨膜運輸能力增強[對點強化]C．膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，能夠?qū)⑿畔⒎肿愚D(zhuǎn)

移到細胞內(nèi)發(fā)揮作用D．膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液

中脂質(zhì)的運輸解析各種膜結(jié)構(gòu)均是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，線粒體、葉綠體是雙層膜結(jié)構(gòu)，含四層磷脂分子，細胞膜由單層膜構(gòu)成，含兩層磷脂分子；衰老細胞的細胞膜通透性發(fā)生改變，使物質(zhì)的跨膜運輸能力降低；膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，但信息傳遞并不都是將信息分子轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)發(fā)揮作用，如大分子的信息分子與膜上相應(yīng)的糖蛋白結(jié)合，通過糖蛋白將信息傳到細胞內(nèi)。答案

D考點2細胞核的結(jié)構(gòu)、功能及實驗探究1．結(jié)構(gòu)3．細胞核功能的實驗探究遺傳信息庫代謝和遺傳實驗內(nèi)容實驗過程實驗結(jié)論實驗分析兩種美西螈細胞核移植美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的該實驗無對照組，可將_____美西螈胚胎_______移植到_____美西螈__________形成重組細胞進行培養(yǎng)作為對照白色細胞核黑色去核卵細胞橫縊蠑螈受精卵蠑螈的細胞____________是由_______控制的該實驗既有相互對照，又有____對照將變形蟲切成兩半變形蟲的分裂、生長、再生、應(yīng)激性是由_______控制的該實驗既有相互對照，又有____對照分裂和分化細胞核自身細胞核自身傘藻嫁接與核移植傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的傘藻_______實驗可排除假根中_________的作用，從而證明是細胞核控制傘藻“帽”的形狀核移植其他物質(zhì)1．(2013·淄博市月考)如圖為細胞核

的結(jié)構(gòu)模式圖，下列有關(guān)敘述不

正確的是 (

)。

A．①主要由DNA和蛋白質(zhì)組成，

在細胞分裂的不同時期呈現(xiàn)不

同的狀態(tài)

B．②是產(chǎn)生核糖體、mRNA和合成蛋白質(zhì)的場所

C．③在細胞周期中發(fā)生周期性變化，其主要成分是磷

脂和蛋白質(zhì)D．蛋白質(zhì)和RNA等大分子物質(zhì)通過核孔進出細胞核需要消耗能量解析由圖可知，①是染色質(zhì)，由蛋白質(zhì)和DNA構(gòu)成，染色質(zhì)和染色體是同樣的物質(zhì)在細胞分裂不同時期呈現(xiàn)的兩種不同狀態(tài)；②是核仁，核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)，蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體；③是核膜，在細胞周期中發(fā)生周期性變化(前期消失，末期重現(xiàn))，構(gòu)成核膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)；核孔是大分子物質(zhì)進出細胞核的通道，蛋白質(zhì)和RNA等大分子通過核孔的過程需要消耗能量。答案

B互動探究

研究表明，細胞核的核孔數(shù)目多少及核仁大小均與細胞代謝旺盛程度有關(guān)，據(jù)此，請推測下列①～⑤細胞中哪種細胞核孔數(shù)量最少？

①胰島細胞②造血干細胞③效應(yīng)B細胞(漿細胞)

④口腔上皮細胞⑤唾液腺細胞

提示細胞核的核孔是核質(zhì)之間物質(zhì)運輸和信息交流的通道，其數(shù)目多少與蛋白質(zhì)的合成等代謝活動密切相關(guān)，唾液腺細胞需合成并分泌唾液淀粉酶，造血干細胞分裂旺盛，胰島細胞需合成激素，漿細胞需合成抗體，它們均需較多核孔?？谇簧掀ぜ毎饕鸨Ｗo作用，代謝活動水平在5種細胞中最低。

細胞核的功能實驗探究2．(經(jīng)典題)細胞核具有什么功能？科學(xué)家通過下列實驗(見下圖)進行探究：①用頭發(fā)將蠑螈的受精卵橫縊為有核和無核的兩半，中間只是很少的細胞質(zhì)相連，結(jié)果無核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能繼續(xù)分裂；②b部分分裂到16～32個細胞時，將一個細胞核擠入到不能分裂的a部分，結(jié)果a部分開始分裂、分化，進而發(fā)育成胚胎。下列敘述中，不正確的是 (

)。A．實驗結(jié)果可以說明細胞核與細胞的分裂、分化有關(guān)B．實驗①中，b部分細胞屬于對照組，a部分屬于實驗組C．實驗②中，a部分的操作與實驗①中的a部分形成對照D．實驗說明細胞的壽命與細胞核有關(guān)解析整個實驗并沒有涉及細胞的壽命，故D錯誤。有核或植入核的部分能分裂、分化，無核的部分則停止分裂，說明細胞核與細胞的分裂、分化有關(guān)。a部分相當(dāng)于去核和重新植入核，是實驗組。實驗②中，a部分植入核，與實驗①中的無核形成對照。答案

D歸納提升 (1)凡是無核細胞，既不能生長也不能分裂，如哺乳動物和人的成熟紅細胞以及植物的篩管細胞；人工去核的細胞，一般也不能存活太久。 (2)細胞核是細胞代謝的控制中心，但不是細胞代謝的中心，因為細胞代謝的主要場所是細胞質(zhì)基質(zhì)。 (3)核膜、核仁在細胞周期中表現(xiàn)為周期性消失和重建。 (4)核孔、核膜均具有選擇透過性。 (5)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。(6)核糖體合成的起點在細胞核內(nèi)，發(fā)揮作用在細胞質(zhì)中。(7)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和哺乳動物成熟的紅細胞等沒有細胞核。(8)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。易錯點1離子要通過細胞膜都必須進行主動運輸

點撥實際上“通過細胞膜上的通道蛋白協(xié)助進行的運輸就是被動運輸。如靜息電位狀態(tài)下神經(jīng)纖維膜上“Na＋通道”關(guān)閉，“K＋通道”打開，部分K＋外流(由細胞內(nèi)K＋高濃度向細胞外K＋低濃度運輸)，造成膜外正電位，膜內(nèi)負電位；相反，神經(jīng)受刺激動作電位的形成則是“Na＋通道”打開，Na＋快速內(nèi)流(被動運輸)的結(jié)果。易錯點2誤認為核孔數(shù)量及核仁大小是固定不變的

點撥核孔的數(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。易混點1細胞膜的結(jié)構(gòu)特點與功能特性

點撥細胞膜的結(jié)構(gòu)特點(流動性)≠功能特性(選擇透過性)，很多題目設(shè)計故意混淆，要注意。易混點2誤認為核孔是隨時敞開，大小分子都能進出的通道

點撥

(1)核孔并非是一個簡單的通道而是由多種蛋白質(zhì)組成的一個復(fù)雜而精細的結(jié)構(gòu)，對進出核孔的物質(zhì)具有嚴格調(diào)控作用。(2)物質(zhì)進出細胞核并非都通過核孔。核孔是大分子物質(zhì)出入細胞核的通道，而小分子物質(zhì)出入細胞核是通過跨膜運輸實現(xiàn)的，不通過核孔。1.(原創(chuàng)題)下列對相關(guān)知識的描述錯誤的是 (

)。 A.陰、陽離子跨膜運輸未必是主動運輸 B.細胞膜只允許被選擇的小分子物質(zhì)和離子通過，不被

選擇的小分子、離子及大分子不能通過體現(xiàn)了細胞膜

的結(jié)構(gòu)特點

C.核孔對進出的物質(zhì)具有嚴格的調(diào)控 D.代謝旺盛的細胞、核孔數(shù)目多、核仁較大

答案

B糾錯演練2.(2011·江蘇單科，8)核孔是具有選擇性的核質(zhì)交換通道，親核蛋白需通過核孔進入細胞核發(fā)揮功能。如圖為非洲爪蟾卵母細胞親核蛋白注射實驗，下列相關(guān)敘述正確的是 (

)。A.親核蛋白進入細胞核由頭部決定B.親核蛋白進入細胞核不需要載體C.親核蛋白進入細胞核需要消耗能量D.親核蛋白進入細胞核的方式與葡萄糖進入紅細胞相同解析本題考查物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞剑瑫r考查考生從圖片中獲取信息的能力。由圖可知，單獨的親核蛋白尾部能進入細胞核而單獨的親核蛋白頭部不能進入細胞核，可以看出親核蛋白質(zhì)進入細胞核是由尾部而不是頭部決定，A說法錯誤；親核蛋白進入細胞核需要核孔復(fù)合體(相當(dāng)于載體)協(xié)助，是一個耗能過程，與葡萄糖進入紅細胞的協(xié)助擴散不同，故B、D說法錯誤，C正確。答案

C網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建案例投影強化審答規(guī)范解題規(guī)范審答甲圖的特征甲中有葉綠體A玉米的葉肉細胞沒有結(jié)合乙圖識別出葉綠體DNA和蛋白質(zhì)答案不全，忽視了蛋白質(zhì)磷脂雙分子層沒有看清A所表示的部分流動性不理解流動性和選擇透過性的區(qū)別強化審答規(guī)范解題規(guī)范審答B(yǎng)是什么？基本單位是什么？蛋白質(zhì)氨基酸沒有理解在丙圖中B只表示蛋白質(zhì)圖示丁細胞的特點？參與特異性免疫反應(yīng)的細胞？參與免疫具有分泌功能的細胞是T或漿細胞抗體或淋巴因子表述范圍過寬，不準(zhǔn)確強化審答規(guī)范解題磷脂雙分子層細胞膜的流動鑲嵌模型【例】如圖是生物膜的結(jié)構(gòu)模型，下列關(guān)于生物膜結(jié)構(gòu)及功能的敘述正確的是(

)。A．線粒體、葉綠體膜是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，細胞膜是由單層磷脂分子構(gòu)成的B．衰老細胞的細胞膜通透性發(fā)生改變，使物質(zhì)的跨膜運輸能力增強C．膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，能夠?qū)⑿畔⒎肿愚D(zhuǎn)移到細胞內(nèi)發(fā)揮作用D．膽固醇是構(gòu)成細胞膜的重要成分，在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸流動鑲嵌模型各種膜結(jié)構(gòu)均是由雙層磷脂分子構(gòu)成的，衰老細胞的物質(zhì)的跨膜運輸能力降低；膜上的糖蛋白具有信息傳遞的作用，但并不都是將信息分子轉(zhuǎn)移到細胞內(nèi)發(fā)揮作用。答案：D糖蛋白蛋白質(zhì)磷脂膽固醇(2013·天津理綜，1)下列過程未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能的是(

)。A．蔗糖溶液使洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離B．抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化C．胰島素調(diào)節(jié)靶細胞對葡萄糖的攝取D．傳出神經(jīng)細胞興奮引起肌肉收縮洋蔥表皮細胞發(fā)生質(zhì)壁分離，體現(xiàn)生物膜控制物質(zhì)進出的功能，未體現(xiàn)生物膜信息傳遞功能。答案：A訓(xùn)練