2024届高考生物一轮复习第2单元第4课细胞膜和细胞核课件

这是一份2024届高考生物一轮复习第2单元第4课细胞膜和细胞核课件，共60页。PPT课件主要包含了纤维素，支持和保护，温度会影响分子的运，进行细胞间，②识别功能的验证，遗传信息库，代谢和遗传，细胞核，双层膜，核内物质与细胞质等内容，欢迎下载使用。

1．基于对细胞膜和细胞核结构和功能的学习，能够结合具体实例说出相应的功能，认同结构与功能相适应的观点。(生命观念)2．通过对细胞膜和细胞核结构的认知，尝试构建细胞膜和细胞核的结构模型。(科学思维)3．学会探究细胞核的功能，并能对该实验进行设计与分析。(科学探究)
层级一构建必备知识 培养关键能力
考点一　细胞膜的结构和功能
考点二　细胞核的结构和功能
1．细胞膜的成分及功能(1)细胞膜的成分。
(2)细胞膜的三大功能。
将细胞与外界环境分隔开
2．细胞膜的结构(1)细胞膜结构的探索。
3．植物细胞的细胞壁(不是植物细胞“系统的边界”)
1．细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类。( )2．在组成细胞膜的脂质中，胆固醇最丰富。( )3．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。( )4．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构。( )5．细胞膜的流动性与温度没有关系。( )6．动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。( )7．细胞膜的基本支架是由磷脂分子和蛋白质分子共同形成的。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P42“思考·讨论”)用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。分析其原因：__________________________________________________________________________。
胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子
2．(必修1 P43正文)在小鼠细胞和人细胞融合实验中，若降低温度，细胞完全融合所需要的时间明显延长，原因是________________________________________________。3．(必修1 P41正文)精子与卵细胞相互识别后结合，卵细胞膜将阻止其他精子的进入，这一现象说明了细胞膜具有的功能是__________________________________________。
动，进而影响细胞膜的流动性
的信息交流和控制物质进出细胞
1．组成细胞膜成分与功能的关系(1)细胞膜中含有脂质，脂溶性物质能够优先通过细胞膜。(2)糖类与细胞膜外表面上的某些蛋白质和脂质构成糖蛋白或糖脂，与细胞表面的识别、细胞间信息传递等功能有密切联系。(3)功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。(4)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，糖蛋白含量下降，细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。
2．图解细胞膜的三大成分和三大功能
3．细胞膜的结构特点与功能特性的比较
4．与细胞膜相关的实验设计(1)细胞膜成分的鉴定方法。
(2)细胞膜结构特点——流动性的验证。①方法：荧光标记法。②现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。
③结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有流动性。
(3)细胞膜功能的验证。①控制物质进出功能的验证。
考向1| 细胞膜的成分、结构和功能分析1．(2023·山东菏泽模拟)细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。下列关于细胞间信息交流的说法，错误的是(　　)A．B细胞与乙细胞上的受体的化学本质都是糖蛋白B．图2可以表示精子与卵细胞的识别、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别C．若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环最终作用于机体的肝细胞、肌细胞等靶细胞D．细胞间进行信息交流的方式只有上图两种
D　解析：B细胞与乙细胞上的受体都能识别相应的信息分子，其化学本质都是糖蛋白，A正确；图2表示细胞之间通过相互接触直接识别，可以表示精子与卵细胞、细胞毒性T细胞与靶细胞的识别，B正确；分析题图可知，A细胞产生的信息分子进入血液，通过血液运输到达靶细胞并作用于靶细胞，胰岛B细胞分泌的胰岛素作用于肝细胞和肌细胞，促进合成糖原，C正确；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，D错误。
2．(2022·浙江1月选考)膜蛋白的种类和功能复杂多样，下列叙述正确的是(　　)A．质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布B．温度变化会影响膜蛋白的运动速度C．叶绿体内膜上存在与水裂解有关的酶D．神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的通道蛋白
B　解析：蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中，在膜内外两侧分布不对称，A错误；由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的，因此生物膜具有流动性，温度可以影响生物膜的流动性，所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度，B正确；水裂解发生在叶绿体类囊体薄膜上，C错误；神经元质膜上存在与K＋、Na＋主动转运有关的载体蛋白，而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式，D错误。
【归纳总结】常考的“膜蛋白”
考向2| 与细胞膜有关的实验探究3．(2023·广东东莞模拟)图1是用不同的荧光染料标记人和小鼠细胞表面的抗原(HLA抗原和H-2抗原均为蛋白质)进行融合实验；图2是科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜上不同种类的磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行研究的结果。下列相关叙述错误的是(　　)
A．图1结果不支持罗伯特森提出的膜的静态结构模型B．图1中温度通过影响蛋白质的运动速率而影响两种抗原均匀分布所需时间C．细胞膜上蛋白质及不同种类磷脂的分布提示细胞膜的不对称性特点D．细胞膜功能的复杂程度取决于膜上数量与种类众多的磷脂
D　解析：图1所示的实验是人—鼠细胞融合，可以证明细胞膜具有流动性，说明罗伯特森提出的静态的细胞膜模型是错误的，A正确；温度能够影响分子运动，影响图中蛋白质的运动速率，进而影响两种抗原均匀分布所需时间，B正确；图2中的研究结果表示磷脂在细胞膜内外所占比例不同，可以证明细胞膜中的磷脂在细胞膜上的分布是不对称的，C正确；蛋白质是生命活动的主要承担者，一般而言，膜上的蛋白质种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂，即细胞膜的功能复杂程度取决于细胞膜上的蛋白质种类和数量，D错误。
4．科学家经过研究提出了生物膜的流动镶嵌模型。请分析回答下列问题：(1)在流动镶嵌模型中，构成生物膜基本支架的是______________，由于________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的________________，由此能较好地解释细胞膜结构的________性。
(3)通过其他方法，测得多种细胞膜的化学成分，如下表：
依据表格数据，分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是_____________________________，主要区别是_________________________________________________________________________。
(4)科学家将哺乳动物成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为________。(5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面，当温度上升到一定程度时，细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐，细胞膜厚度变小，而膜的表面积扩大，膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是___________________________________________________________________________。
解析：(1)由生物膜的流动镶嵌模型内容可知，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架。由于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，因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的，进而使生物膜的结构表现出不对称性。(2)人—鼠细胞融合的实验表明细胞膜上的标记蛋白质是可以运动的，证明了细胞膜具有流动性。
(3)根据表中的数据分析可知，组成不同细胞的细胞膜的物质种类相同，但物质的含量有一定的差别。(4)单层磷脂分子的面积为S，而生物膜是由磷脂双分子层构成的，故该细胞膜的表面积约为S/2。(5)由于构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性，所以温度升高到一定程度后，原来垂直排列在膜表面的磷脂分子变为有75%排列不整齐，膜的表面积变大。答案：(1)磷脂双分子层　蛋白质　(2)蛋白质分子可以运动　流动　(3)组成不同细胞膜的物质种类相同　组成不同细胞膜的物质含量有差别 (4)S/2　(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的，细胞膜具有流动性
1．细胞核的功能细胞核是__________，是细胞__________的控制中心。2．细胞核功能的探究(1)黑白美西螈核移植实验。①实验过程。②实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受______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__________________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________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”的形状由__________控制。
3．细胞核的结构(1)核膜：图中的____。①结构特点：具有________。②功能：将________________分开。(2)核仁：图中的____，与__________的合成及________的形成有关。(3)核孔：图中的___，实现______之间频繁的________和_________。
(4)染色质：图中的____。①组成：主要是______________。②功能：其中的______是遗传物质。③在细胞不同时期的存在形式：
1．核孔是大分子自由进出的通道。( )2．没有细胞核的细胞一定是原核细胞。( )3．细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心。( )4．所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核。( )5．核膜、核仁在细胞周期中的分裂间期消失，分裂后期重建。( )
【教材细节命题】1．(必修1 P56图3-10)细胞代谢与核孔数量的关系：_____________________________。2．(必修1 P56正文)染色体和染色质的关系：_________________________________________。3．(必修1 P56图3-10)真核细胞核内的核仁被破坏，抗体合成将不能正常进行的原因是_____________________________________________________________________________________。
核仁与核糖体的形成有关，核仁被破坏，不能形成
核糖体，抗体(蛋白质)的合成将不能正常进行
1．细胞核的结构及相应功能
2．细胞核的结构和功能与其他知识点的联系(1)原核细胞不具备的是核膜、核仁、染色质。(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。(3)染色质和染色体的关系：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态，前者呈细长丝状，后者呈圆柱状或杆状，即：
(4)衰老细胞中细胞核体积变大，染色质固缩，染色加深。(5)细胞核是DNA复制和转录的主要场所。
3．建构模型(1)概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种概括性的描述。(2)类型：①概念模型：指以图示、文字、符号等组成的流程图形式对事物的规律和机理进行描述、阐明，体现知识的网络构架。通过概念模型的构建，有利于对概念知识的理解和联系。
②物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。沃森和克里克制作的DNA双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。③数学模型：用来定性或定量表述生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图以及由实验数据绘制成的柱形图、饼状图等。
考向1| 细胞核的结构与功能1．(2022·浙江6月选考)下列关于细胞核结构与功能的叙述，正确的是(　　)A．核膜为单层膜，有利于核内环境的相对稳定B．核膜上有核孔复合体，可调控核内外的物质交换C．核仁是核内的圆形结构，主要与mRNA的合成有关D．染色质由RNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体
B　解析：核膜为双层膜，能将核内物质与细胞质分开，有利于核内物质的相对稳定，A错误；核膜上有核孔，核孔处有核孔复合体，具有选择性，可调控核质之间频繁的物质交换，B正确；核仁主要与rRNA的合成有关，C错误；染色质主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的主要载体，D错误。
2．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如下图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有的选择性输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析，下列叙述正确的是(　　)
A．核孔对物质透过的选择性可能与中央运输蛋白有关B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到核内外的信息交流C．核膜由内膜和外膜构成，其中共含有两层脂质分子D．中央运输蛋白是由附着于核内膜上的核糖体合成的A　解析：中央运输蛋白是核孔的组成成分，因此可能与物质透过核孔的选择性有关，A正确；人体成熟的红细胞没有细胞核，因此没有核孔，B错误；核膜由内膜和外膜构成，每一层核膜都含有两层磷脂分子，C错误；中央运输蛋白是由附着于核外膜上的核糖体合成的，D错误。
【易错提醒】核孔不是随时敞开、大小分子都能进出的通道(1)核孔并非一个简单的通道，而是由多种蛋白质组成的一个复杂而精细的结构，对进出核孔的物质具有严格的调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。大分子物质出入细胞核要通过核孔。
考向2| 细胞核功能的探究3．以动物受精卵为材料进行如图实验，有关分析正确的是(　　)A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．该实验可以证明细胞核的功能D．该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动
D　解析：三组实验对比说明，细胞核和细胞质互相依存，是统一的整体，细胞只有保持结构完整才能正常进行各项生命活动，D正确。
4．(2023·福建三明模拟)为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如下图所示。下列说法错误的是(　　)A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核B．正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜D．核仁可能具有修复或降解错误折叠蛋白的功能
C　解析：融合蛋白在核糖体上经脱水缩合形成，核孔是蛋白质等大分子进出的通道，A正确；G是能发出绿色荧光的热稳定的部分，在正常温度和热胁迫条件下融合蛋白均发绿色荧光，B正确；据题图可知，虚线所示位置为核膜，C错误；据题图分析，热胁迫导致L错误折叠，热胁迫后恢复正常温度的核仁已进行修复或降解，D正确。
【技法总结】全面理解细胞的“整体性”
层级二凝练学科素养 探析高考命题
【命题动态】细胞是生物体结构与功能的基本单位，各种细胞具有相似的基本结构，但在形态与功能上有所差异。细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。细胞膜、细胞核的结构与功能是本专题重点考查的内容。考题中多以图像分析或实验分析的形式进行考查。预计2023年高考中，试题将会继续聚焦细胞水平的结构与功能的统一观，利用模型与建模、演绎与归纳等科学思维方法，阐明细胞各部分结构通过分工与合作，形成相互协调的有机整体，实现细胞水平的各项生命活动。
(2022·河北卷)关于细胞膜的叙述，错误的是(　　)A．细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流B．细胞膜上多种载体蛋白协助离子跨膜运输C．细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中D．细胞膜上多种蛋白质参与细胞间信息交流
C　解析：在分泌蛋白的合成和分泌过程中，高尔基体膜形成的囊泡融合到细胞膜中，此过程细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流，A正确。载体蛋白具有专一性，所以细胞膜上多种载体蛋白协助不同的离子跨膜运输，B正确。膜蛋白在磷脂双分子层中的分布是不对称、不均匀的，或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层，C错误。细胞膜上多种蛋白质与糖类结合，形成糖蛋白。糖蛋白与细胞表面的识别功能有密切关系，参与细胞间的信息交流，D正确。
1．(生活、学习和实践情境)心房颤动(房颤)是临床上最常见的心律失常疾病。最新研究表明，其致病机制是核孔复合物(可以看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体)的运输障碍。下列相关分析不合理的是(　　)A．房颤的成因可能与核膜内外的信息交流异常有关B．代谢旺盛的细胞中，核孔数目较多C．核孔运输障碍发生的根本原因可能是蛋白质结构异常D．RNA运出细胞核发挥作用需依赖核孔复合物
C　解析：核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，核孔复合物运输障碍引起房颤，则可能与核膜内外的信息交流异常有关，A正确；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质与细胞核之间通过核孔进行信息交流，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多，B正确；核孔复合物可看成一种特殊的跨膜运输蛋白复合体，核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物中蛋白质结构异常，根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变，C错误；RNA在细胞核内转录产生后，需要依赖核孔复合物进入细胞质中发挥作用，D正确。
2．(科学实验和探究情境)单纯的磷脂分子在水中可以形成双层磷脂分子的球形脂质体(如下图)，它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部，下列关于脂质体的叙述正确的是(　　)A．在a处嵌入脂溶性药物，利用它的流动性将药物送入细胞内B．在b处嵌入脂溶性药物，利用它的选择透过性将药物送入细胞内C．在a处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内D．在b处嵌入水溶性药物，利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞内