高考生物一轮复习第4讲细胞膜和细胞核课件(共17张PPT)

(共17张PPT)
第4讲　细胞膜和细胞核
第一单元　细胞的分子组成和结构
内容标准细化 核心素养
1.简述细胞膜的功能。
2.体会科学家探索细胞膜结构的过程。
3.简述生物膜流动镶嵌模型的基本内容。
4.结合相关图形和实例，阐明细胞核的结构和功能。
5.尝试制作真核细胞的三维结构模型。
6.结合相关实验，理解细胞核是生命系统的控制中心。
生命观念 通过分析细胞膜和细胞核的功能和结构特点，概述出结构与 功能的适应性。
科学思维 结合生物膜的结构模型，掌握流动镶嵌模型的基本内容。
科学探究 通过分析细胞膜成分和结构的探索历程，掌握科学探究的一般方法。
目标要求
PART
*
1.细胞膜的功能--控制物质进出细胞
【提示】(1)磷脂双分子层允许弱极性或无极性分子以及极性小分子穿过，阻止离子和强极性分子通过。
(2)细胞膜上的膜转运蛋白起主要运输作用
(3)控制物质进出具有选择性
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内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素），随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。
相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。
1.细胞膜的功能—进行细胞间的信息交流
【思考探究】如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答：
(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________________所表示的方式。
(3)图中受体的化学本质是________，受体和信号分子的结合______(填“具有”或“没有”)特异性。
(4)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？请说明理由_____________。
(5)细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构吗？请说明理由_______________。　
受体
信号分子
胞间连丝
图C、图A、图B
具有
糖蛋白
不是。有些小分子，如脂溶性信号分子（性激素）的受体在细胞内部
不是。如高等植物细胞间通过胞间连丝进行信息交流时不需要细胞膜上的受体
2.细胞膜的成分—磷脂
(1)组成：甘油的一个羟基与磷酸及其他衍生物结合构成磷脂分子，其分子结构如右图；从组成元素上看，除了C、H、O外，还含有P、N。
(2)结构特性：极性头部，表现为亲水性；非极性尾部，表现为疏水性。多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。
(3)功能：构成细胞膜、核膜以及各种细胞器膜的重要成分。
3.细胞膜的成分—蛋白质
(3)识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等）
(4)受体蛋白：作为信号分子（如激素、神经递质、淋巴因子）的受体，也是糖蛋白
(5)催化蛋白：细胞膜上的ATP水解酶（催化ATP水解，用于主动运输等），好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶。
蛋白质（40%）：镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中，是膜功能的主要承担者，其种类和数量决定膜功能的复杂程度。五种常考的“膜蛋白”及其功能如下：
(1)通道蛋白：能使适宜大小的分子及带电荷的物质（如Na+、K+）通过。
(2)载体蛋白：用于协助扩散和主动运输
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1972年，辛格（S.J.Singer）和尼科尔森（G.Nicolson）提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
流动镶嵌模型（fluid mosaic model）认为，细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：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。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
4.细胞膜的结构（流动镶嵌模型）
澄清概念
1.植物细胞的边界是细胞壁（ ）
2.在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞（ ）
3.构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇（ ）
4.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的（ ）
5.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构（ ）
6.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性（ ）
1.×　提示：任何细胞的边界都是细胞膜，细胞壁有全透性，不能控制物质进出细胞。
2.×　提示：细胞膜的控制作用是相对的，对细胞有害的物质有可能进入细胞。
3.×　提示：脂肪不是生物膜的成分。
4.√　
5.×　提示：植物细胞通过胞间连丝进行信息交流，没有通过细胞膜上的受体。
6.√
【思考探究】脂质体是一种人工膜，是根据磷脂分子可在水中形成稳定磷脂双分子层的原理制成的，是很多药物的理想载体，其结构示意图如图所示。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部，可使膜的通透性降低，对于维持脂质体结构的稳定性有重要作用。
(1)能在水中结晶的药物和脂溶性药物分别被包裹在______，两类药物的包裹位置不相同的原因是________。
(2)若脂质体运送的药物是抗癌药物，则抗体的作用是_____。
(3)脂质体到达靶细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用？__________。该过程利用了膜的_________的特点。
提示：(1)甲处、乙处　两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体内部是水溶液，能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中
(2)特异性识别癌细胞，从而将药物定向运送到癌细胞
(3)脂质体与细胞膜结构相似，到达靶细胞后可能会与细胞膜发生融合；也可能以胞吞方式将携带的药物运入细胞　 流动性
细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。
细菌细胞壁：肽聚糖
植物细胞壁：纤维素和果胶
真菌细胞壁：几丁质
【提示】溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。
【拓展】细胞壁的成分与功能
【提醒】通常每个真核细胞具有一个细胞核。也有些细胞多于一个核，如草履虫有一大一小两个核，肌肉细胞多达上百个核。有些真核细胞在发育过程中会失去细胞核，比如高等植物的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞。
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1.细胞核的功能
(2)细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。
(1)细胞核的数量
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2.细胞核的结构
澄清概念
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.核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建（ ）
4.细胞中核糖体的形成都与核仁有关（ ）
5.细胞核是细胞的代谢中心（ ）
1.×　提示：核孔是选择性通道。
2.√　
3.×　提示：核膜、核仁在前期消失，末期重建。
4.×　提示：原核细胞中核糖体的形成与核仁无关。
5.×　提示：细胞核是细胞代谢的控制中心。
【拓展】核孔只是大分子的通道吗？
①核孔是蛋白质、RNA等大分子和小分子物质进出细胞核的通道。既介导蛋白质的入核转运，又介导RNA、核糖核蛋白颗粒的出核转运。
②不是任何物质都能随意进出的，具有高度的选择性透过性。
③核孔有两种运输方式：被动扩散与主动运输
▲核孔在核膜上的数量、分布密度与分布形式随细胞类型、细胞核的功能状态的不同而有很大的差异
【思考探究】核孔结构复杂，至少由50种蛋白质构成，称为核孔复合体，是核内外物质转运的通道，结构如图甲所示。核孔复合体具有双功能和双向性，双功能表现在两种运输方式，即被动运输（离子和水分子等小分子物质）与主动运输（大分子物质）；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。如图乙为核孔控制物质进出细胞核的示意图。
(1)举例说出入核运输的蛋白质：__________________________________________________。
(2)核孔复合体能够识别已经加工成熟的mRNA并将其运出核孔，前体mRNA(未经加工剪接的RNA)不能运出核孔，这体现了核孔具有____________(填特点)。核孔复合体能够识别相应的物质信号，可推测核孔复合体上存在________________。
(3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢之间的关系是_____________________________________
_____________________。
解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、染色体的组蛋白等
选择透过性
特异性受体蛋白
细胞代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，
核孔数量多，核仁较大
对点练：（2021潍坊期中）右图为细胞核结构示意图，其中核孔是一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，是双功能(被动运输与主动运输)、双向性的核质物质交换通道。下列相关叙述正确的是（ ）
A.②是产生核糖体、mRNA和rRNA的场所
B.在细胞有丝分裂过程中，①②③会发生周期性的变化
C.DNA聚合酶、核糖体蛋白、DNA等大分子物质进出细
胞核都需要消耗能量
D.④⑤进出细胞核消耗的ATP主要是在细胞核中形成的
B
解析：结构②是核仁，它是合成rRNA和产生核糖体的场所，mRNA的合成不在核仁，A项错误。
【拓展】核孔只是大分子的通道吗？