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第二单元细胞的根本结构与物质的输入和输出第5讲细胞膜与细胞核考点一细胞膜的组成、制备和功能1．细胞膜的制备(1)实验原理：细胞吸水涨破获得细胞膜。
(2)材料：人或其他哺乳动物的成熟红细胞。
(3)选材依据。
①无细胞核和众多细胞器 ,易制得较纯洁的细胞膜。
②无细胞壁 ,细胞易吸水涨破。
2．细胞膜的成分3.功能(1)将细胞与外界环境分隔开 ,保障细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞 ,如图：(3)进行细胞间的信息交流①通过分泌的化学物质(如激素、神经递质)传递信息 ,如图：②通过细胞膜直接接触(如精子和卵细胞)传递信息 ,如图：③通过细胞通道传递信息 ,如高等植物细胞的胞间连丝 ,如图：(必修1 P41左上图改编)以下图是制备纯洁细胞膜的流程 ,以下说法正确的选项是( )A．图示显示红细胞在浓盐水中涨破B．人的红细胞无核糖体 ,因而无蛋白质C．红细胞涨破后 ,需经离心才能获得细胞膜D．红细胞涨破后 ,无法用光镜观察到解析：应把红细胞放入蒸馏水中涨破 ,假设在浓盐水中会失水皱缩；人成熟的红细胞虽无核糖体 ,但含有血红蛋白；红细胞涨破后 ,需经离心把血红蛋白与细胞膜分开 ,才能获得细胞膜；红细胞涨破后称为血影 ,在光镜下可以观察到。
答案：C1．细胞膜的成分与其功能相适应的特点2．细胞膜的三大功能——边界、运输、传递3．细胞膜功能的实验验证(1)控制物质进出功能的验证：(2)识别功能的验证：【误区警示】细胞膜成分的两点提醒细胞膜的结构及主要成分(1)不同种类的细胞 ,细胞膜的成分及含量不完全相同。
如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇 ,而植物细胞膜中含量很少或没有。
(2)细胞膜的组分并不是不可变的。
例如 ,细胞癌变过程中 ,细胞膜组分发生变化 ,糖蛋白含量下降 ,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
1．以下有关膜蛋白的表达 ,错误的选项是( )A．局部膜蛋白具有催化作用B．膜蛋白在细胞膜内外两侧对称分布C．载体的种类决定细胞通过主动运输吸收物质的种类D．膜蛋白的种类和含量决定了生物膜功能的复杂程度【解析】膜蛋白在细胞膜内外两侧的分布是不对称的 ,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。
第5讲细胞膜与细胞核知识点一细胞膜的探索历程和制备细胞膜的探索历程时间实例(实验) 结论(假说)19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由①________组成的20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是②________ 1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子③________1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构罗伯特森认为生物膜由蛋白质—④________—蛋白质三层结构构成1970年人鼠细胞杂交实验细胞膜具有⑤________1972年桑格和尼克森提出了生物膜的⑥_________________________________ _______________________________________细胞膜的制备知识点二细胞膜的组成成分、结构和功能想一想：细胞表面的糖被有何重要功能？知识点三细胞核的结构与功能思一思：mRNA和蛋白质出入细胞核需要穿过几层膜结构？磷脂分子及其性质趣味实验与反思单层磷脂分子层水界面排列搅拌后形成脂质体反思①铺在水面的单层磷脂分子为什么“头”朝下？②形成脂质体时为什么尾对尾而不是头对头？1．不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中含量很少或没有。
2．细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌细胞的糖蛋白减少。
闪记：细胞膜——一模型两特点三功能流动镶嵌模型流动性、选择透过性分隔细胞与外界环境、控制物质进出、进行信息交流细胞核——两中心、五结构代谢和遗传的控制中心核膜、核孔、核仁、核液、染色质自我校对：①脂质②脂质和蛋白质③排列为连续的两层④脂质⑤流动性⑥流动镶嵌模型⑦哺乳动物成熟的红细胞⑧细胞核和众多的细胞器⑨脂质和蛋白质○10磷脂⑪蛋白质⑫糖蛋白⑬磷脂双分子层⑭蛋白质⑮具有一定的流动性⑯蛋白质⑰相对稳定⑱进出细胞⑲营养物质⑳抗体、激素○21相对的○22具有选择透过性○23信息交流○24结构和功能○25化学物质○26细胞膜○27通道○28核膜○29主要由DNA和蛋白质组成○30遗传信息的载体○31同样的物质在不同时期的两种存在状态○32某种RNA○33核糖体○34核孔○35物质交换和信息交流○36遗传信息库○37代谢和遗传想一想：①保护和润滑作用，如消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白；②识别作用，如动物细胞表面的糖蛋白(又称受体蛋白)。
第5讲细胞膜与细胞核[考纲要求] 1.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。
2.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。
考点一细胞膜的结构与功能[重要程度：★★★☆☆]1．制备细胞膜(1)实验原理：动物细胞放在蒸馏水中，细胞吸水涨破，细胞内物质流出即可得到细胞膜。
(2)材料：人或其他哺乳动物的成熟红细胞。
(3)过程：选材→制片→观察→滴水→再观察。
2．细胞膜的成分主要包括蛋白质和脂质，其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%。
此外还有少量的糖类。
功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3．细胞膜的功能：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
1．时间实例(实验) 结论(假说) 19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由脂质组成的20世纪初将膜分离提纯，并进行化学分析膜的主要成分是脂质和蛋白质1925年红细胞膜中脂质铺展成单分子层后面积是红细胞表面积的2倍细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年人、鼠细胞杂交实验细胞膜具有流动性1972年流动镶嵌模型桑格和尼克森提出了生物膜的流动镶嵌模型2．细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架。
(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层；大多数蛋白质分子是可以运动的。
(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成糖蛋白，其分布特点是糖蛋白只分布在细胞膜的外侧。
3．细胞膜的三大功能4．细胞间的信息交流(1)图1体现了通过体液运输实现细胞间的间接交流，图2体现了细胞与细胞间的直接交流。
图3体现了通过细胞通道传递信息。
(2)细胞识别的物质基础是：细胞膜上的糖蛋白(糖被)。
5．探究细胞膜的结构特点与功能特性的不同点(1)结构特点是具有一定的流动性，温度对此特点的影响是在一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大。
(2)功能特性是具有选择透过性，影响此特性的内因是细胞膜上载体的种类和数量。
(3)二者存在的关系是：流动性是选择透过性的基础，膜只有具有流动性，才能表现出选择透过性。
易错警示规避与细胞膜结构与功能相关的4个失分点(1)不同细胞膜的组成成分种类相同，但各组分的含量不同，这与细胞的功能有关，如功能越复杂的膜中，蛋白质数量越多。
(2)细胞膜的组分并不是不可变的，如细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。
(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂，二者都与细胞识别作用有关。
(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据，多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧，另一侧则为细胞膜内侧。
1．下列有关细胞膜制备及观察的叙述，正确的是( ) A．家鸡的红细胞是最佳的实验材料B．若选用洋葱鳞片叶表皮细胞应先用镊子去除细胞壁C．制备细胞膜应先利用吸水涨破法，再利用差速离心法获取D．可以用高倍镜直接观察答案 C解析家鸡的红细胞为正常细胞，有细胞核和各种细胞器，因此不能用家鸡的红细胞做实验材料；去除植物细胞的细胞壁需使用纤维素酶和果胶酶；用显微镜观察时，需先在低倍镜下找到要观察的目标，然后再用高倍镜观察。
2．下图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质，有关说法错误的是( )A．②与③是静止不动的B．③构成细胞膜的基本支架C．葡萄糖通过细胞膜需要②的协助D．细胞识别与糖蛋白①有关答案 A解析由图可知，①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂双分子层，其中磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，细胞膜中蛋白质和磷脂大部分是可以流动的，这体现了细胞膜的结构特点，即流动性，故A错误，B正确；葡萄糖通过细胞膜是主动运输或者协助扩散，这二者都需要载体蛋白(②)，即C正确；细胞膜上的糖蛋白具有识别功能，即D正确。
解题技巧解答细胞膜试题的技巧解答有关细胞膜的试题，理顺知识关系，遵循“成分→结构→功能→特性”这条主线，并理解掌握特殊成分的分布、作用；熟悉掌握细胞膜的结构所体现出来的功能特性。
在熟练掌握有关知识的基础上，看清图形、抓住要点、合理分析、准确作答。
图解法整合细胞膜成分、结构、功能的关系考点二细胞核的结构与功能[重要程度：★★★☆☆]1．细胞核的结构(1)填写图中字母对应的结构名称a．核膜，b.染色质，c.核仁。
(2)写出图中结构的相应功能①b功能：是DNA的主要载体。
②c功能：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
③d功能：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
2．细胞核的功能(1)是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所。
(2)是细胞代谢和遗传的控制中心。
1．细胞核的结构下图为细胞核结构模式图，据图回答相关问题：(1)①是染色体(质)，是由DNA和蛋白质组成的。
(2)②在有丝分裂过程中周期性消失和重建的时期分别是前期和末期。
(3)单位面积③的数目与代谢水平存在的相关性是：细胞代谢越旺盛、蛋白质合成越旺盛，核孔数目越多。
(4)小分子物质出入细胞核还可以通过跨膜运输实现，不通过核孔。
(5)mRNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核共穿过0层磷脂分子层。
2．细胞核的功能(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菊花形帽伞藻核移植,错误!伞形帽伞藻→去掉帽和核后的部分③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
易错警示与细胞核有关的3个易错点(1)并不是所有物质都能进出核孔。
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质。
(2)核仁不是遗传物质的储存场所，细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(3)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。
1．下列有关细胞核的叙述，正确的是( ) A．真核细胞都有细胞核B．细胞核是系统的控制中心C．有丝分裂过程中，核仁的解体发生在中期D．核膜主要由糖类和蛋白质组成答案 B解析大部分真核细胞内都有一个细胞核，少数细胞内有多个细胞核，如骨骼肌细胞，还有个别细胞在细胞分化过程中细胞核退化消失，如哺乳动物的成熟红细胞、植物的筛管细胞；细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心；有丝分裂的前期，核仁、核膜消失解体；核膜的主要组成成分是磷脂和蛋白质。
2．以下是有关细胞核功能探究的实验，回答下列问题。
(1)下列为黑白美西螈核移植实验流程示意图①该实验能否说明黑色美西螈的肤色是由细胞核控制的？请说明理由。
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②若给该实验设置对照实验，该怎样设置？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(2)蝾螈受精卵横缢实验是否设置了对照实验？如果设置了，属于哪种对照？________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(3)变形虫切割实验属于哪种对照？ __________________________________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
(4)伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，请分析说明理由。
________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案(1)①不能，缺少对照实验②可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养，作为对照(2)设置了对照实验，既有相互对照，又有前后自身对照(3)既有相互对照，又有前后自身对照(4)可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状3．核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。
如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是( )A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同答案 C解析A错：第一组为对照组，注入的物质既有亲核蛋白的头部也有尾部，被注入细胞的细胞核中有放射性。
第二组只注入了亲核蛋白的放射性尾部，结果与对照组相同，第三组只注入了亲核蛋白的放射性头部，结果是细胞核中无放射性，由此可知，亲核蛋白进入细胞核是由尾部决定的；B错：由题意可知，细胞核吸收物质仍具有选择性，决定物质运输选择性的是不同物质运输的载体不同；C正确，D错误：大分子物质的运输根据细胞的需要进行，且需要能量；而葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散，不消耗能量，故亲核蛋白进入细胞核的方式与其不同。
对于考查细胞核结构、功能的试题，只要熟悉掌握细胞核的有关知识，一般就能够轻松作答。
对于考查探究细胞核的有关实验，首先要明白实验要探究的目的，找到合适的材料；再弄清楚实验思路、操作过程；根据实验结果，结合实验目的和假设，作出科学、合理的实验结论。
1．功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
2．组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。
