【课件】2023届高三生物一轮复习课件第4讲+细胞膜与细胞核.pptx

第四讲第四讲 细胞膜和细胞核细胞膜和细胞核考点一 细胞膜的结构和功能基本结构细胞膜（质膜）细胞质细胞核细胞质基质细胞骨架细胞器细胞壁 系统的边界系统的控制中心系统的代谢中心（植物、原核生物(除支原体外)、真菌）细胞结构植物细胞最外层是细胞壁，为什么“系统的边界”却是细胞膜呢？细胞壁并不具有生命活性，具有细胞壁并不具有生命活性，具有全透性全透性。细胞膜具有。细胞膜具有选择透过性选择透过性。动物细胞细胞膜细胞膜细胞核细胞核细胞质细胞质1、植物细胞壁可用酶解法（纤维素酶、果胶酶）去除，去除后的结构是原生质体。2、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。一、细胞膜的功能进入进入可能可能进入进入细胞膜的功能控制物质进出细胞营养物质_分泌物排出排出胞内组成不能不能排出排出病原体相对性被动运输主动运输_方式参与胞间信息交流代谢废物胞吞胞吐将细胞与外界环境分隔开激素胞间连丝 精卵结合细胞间的信息交流，一定需要细胞膜上的受体吗？不一定，如通过胞间连丝没有依赖膜上的受体，性激素的受体在细胞内选择透过区分细胞膜的功能和功能特点功能功能特点台盼蓝染色法用台盼蓝染液鉴别动物细胞是否死亡死细胞活细胞教材P40问题探讨活细胞活细胞的细胞膜能控制物质进出细胞不能被染不能被染色色，死细胞的细胞膜不能控制物质进出细胞，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染死细胞能被染成蓝色成蓝色。科学家实验方法或现象实验结论欧文顿 的物质，容易穿过细胞膜；的物质，不容易穿过细胞膜推测细胞膜是由 组成的科学家利用 的红细胞，通过一定的方法制备出纯净的细胞膜，进行化学分析组成细胞膜的脂质有 ，其中 含量最多戈特和格伦德尔用丙酮从 中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积为红细胞表面积的 倍。推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的 。丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显 油水界面的表面张力。推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有 。溶于脂质不溶于脂质脂质哺乳动物磷脂和胆固醇磷脂二、对细胞膜成分的探索历程人的红细胞2两层低于蛋白质如果用其它动物细胞做该实验会怎样？水水空气空气细胞内外均为细胞内外均为水环境，磷脂水环境，磷脂分子的分布分子的分布水水二、细胞膜的成分知识延伸磷脂水水苯混合溶苯混合溶剂中，磷脂分剂中，磷脂分子的分布子的分布(P42(P42思考讨论第思考讨论第4 4问问)磷脂磷脂种类和数量种类和数量二、对细胞膜成分的探索历程二、细胞膜的成分鉴定方法细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂紫色紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏细胞膜被破坏思考：哪些细胞容易制备细胞膜，进行细胞膜的研究？哺乳动物成熟的红细胞原因：没有细胞壁，能够吸水涨破；没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。注意：鸟类、鱼类、两栖类的红细胞是有细胞核的；原核细胞没有核膜和细胞器膜，但是有细胞壁（支原体除外）；这些细胞一般不用来制备细胞膜。二、细胞膜的成分知识延伸红细胞大本P23，1min自主阅读红细胞微网构建三、细胞膜的结构探索所有的细胞膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成，是一种静态的统一结构。1.1959年，罗伯特森静态的统一结构在电子显微镜下观察细胞膜。细胞膜呈现清晰的暗亮暗的三层结构。方法：现象：结论：蛋白质的电子密度高，在蛋白质的电子密度高，在电镜下显暗色；磷脂分子电镜下显暗色；磷脂分子的电子密度低，显亮色。的电子密度低，显亮色。该结构模型有什么不足？如果细胞膜是静态的会怎么样？如果细胞膜是静态的会怎么样？细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形细胞膜的复杂功能将难以实现，就连细胞的生长、变形虫的变形运动这样的现象都运动这样的现象都难以难以解释。解释。变形虫摄取草履虫酵母菌出芽生殖三、对细胞膜结构的探索历程2.1970年人鼠细胞融合实验方法：结论：荧光标记法这一实验及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光蛋白基因作为标志物对研究对象进行分析的方法，常用的荧光蛋白有绿色和红色两种颜色。细胞融合3740min杂交细胞杂交细胞绿色荧光染料标记的膜蛋白红色荧光染料标记的膜蛋白小鼠细胞人细胞1方法：结论：3.1972年，辛格和尼科尔森新的观察和实验证据。提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型。三、细胞膜的结构探索1.细胞膜的组成：2.细胞膜的基本支架：3.蛋白质分子存在形态：4.细胞膜的结构特点：主要由蛋白质和脂质组成亲水性头部朝向两侧，疏水性尾部朝向内侧具有一定的流动性（磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的）磷脂双分子层部分嵌入的蛋白质贯穿的蛋白质镶在表面的蛋白质全部嵌入的蛋白质体现膜结构的不对称性四、流动镶嵌结构模型判断细胞膜内外侧的方法：判断细胞膜内外侧的方法：外侧：有糖蛋白的一侧外侧：有糖蛋白的一侧内侧：没有糖蛋白的一侧内侧：没有糖蛋白的一侧一定的流动性磷脂双分子层蛋白质分子加快细胞膜的结构特点1 细胞膜结构模型的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和试验结果相吻合。科学方法提出假说3种常考的种常考的“膜蛋白膜蛋白”及其功能及其功能大本P2211.既然膜内部分是疏水的，水分子为什么能跨膜运输呢？分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙。细胞膜上存在水通道蛋白，水分子可以通过通道蛋白通过细胞膜。2.(必修1 P46)由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包在 中，脂溶性的药物被包在 。之间。由于脂质体是 构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生 ，也可能会以的 方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。双分子层双分子层两层磷脂分子两层磷脂分子磷脂双分子层磷脂双分子层融合融合胞吞胞吞四、流动镶嵌结构模型一、易错辨析1.在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞()2.生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定()3.细胞膜的成分是恒定不变的()4.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构()5.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的()6.胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性()7.同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同()8.高等植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用()习题巩固考点二 细胞核的结构和功能无细胞核无细胞核的细胞：的细胞：哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟红细胞高等植物的筛管细胞高等植物的筛管细胞多个细胞核多个细胞核的细胞：的细胞：双小核草履虫（两个）双小核草履虫（两个）骨骼肌细胞（多达数百个）骨骼肌细胞（多达数百个）细胞均较大细胞均较大通过增加细胞核的数目，才能保证正常核质比，通过增加细胞核的数目，才能保证正常核质比，避免细胞核避免细胞核“负担负担”过重过重（一般一个真核（一般一个真核细胞一个细胞核）细胞一个细胞核）提高运输氧气提高运输氧气/有机物的能力有机物的能力一、细胞核的数目二、细胞核的结构图中图中的名称和作用？的名称和作用？核膜：核膜：1.1.结构：结构：层膜，层膜，层磷脂双分子层，层磷脂双分子层，层磷脂分子层层磷脂分子层 2.2.作用：作用：染色质：染色质：1.1.成分：成分：2.2.作用：作用：3.3.与染色体关系：与染色体关系：4.4.特性：易被特性：易被 染料染成深色染料染成深色如如 、。双双两两四四把核内物质与细胞质分开把核内物质与细胞质分开可控制特定离子和小分子进出细胞核可控制特定离子和小分子进出细胞核核仁：核仁：1.1.作用：作用：2.2.与细胞代谢的关系：与细胞代谢的关系：与某种与某种RNARNA（rRNArRNA）的合成及核糖体的形成有关）的合成及核糖体的形成有关代谢旺盛、蛋白质代谢旺盛、蛋白质合合成量大的细胞中，核仁较大成量大的细胞中，核仁较大DNADNA和蛋白质和蛋白质遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体同种物质在细胞不同时期的两种存在状态同种物质在细胞不同时期的两种存在状态碱性碱性龙胆紫染色液龙胆紫染色液醋酸洋红染色液醋酸洋红染色液改良的苯酚品红染液改良的苯酚品红染液核孔：核孔：1.1.作用：作用：2.2.特点：具特点：具 性，性，如如 等能通过，等能通过，不能通过核孔进入细胞质不能通过核孔进入细胞质 3.3.与细胞代谢的关系：与细胞代谢的关系：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（大分子进出细胞核的通道）（大分子进出细胞核的通道）DNADNA选择选择RNARNA、DNADNA聚合酶聚合酶代谢旺盛、蛋白质代谢旺盛、蛋白质合合成量大的细胞中，核孔数目越多成量大的细胞中，核孔数目越多 核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构，对进出物质具有选择性。(1)核孔复合体是核质交换的双向选择性亲水通道，是一种特殊的跨膜运输的蛋白质复合体。二、细胞核的结构核孔需要能量、具有选择性、跨膜层数为需要能量、具有选择性、跨膜层数为0 0！既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等出核运输。穿过 层膜。0结合上述结构，思考：结合上述结构，思考：(1)(1)原核细胞不具备的是原核细胞不具备的是 。(2)(2)核膜的外膜与核膜的外膜与 （细胞器）（细胞器）相连相连(3)(3)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是 ，细胞分裂细胞分裂 期消失，期消失，期重新出现。期重新出现。(4)(4)如图表示如图表示染色质和染色体的染色质和染色体的关系，关系，分别是分别是：(5)RNA(5)RNA、蛋白质进出细胞核穿过、蛋白质进出细胞核穿过 层膜层膜(6)(6)核核糖糖体体的的形形成成 （“一一定定”或或“不不一一定定”）需需要要核核仁仁，如如 。核膜、核孔、核仁、染色质核膜、核孔、核仁、染色质核膜核膜和核仁和核仁间期、末期间期、末期前期、中期、后期前期、中期、后期内质网内质网内质网内质网前前末末0 0不一定不一定原核细胞中有唯一细原核细胞中有唯一细胞器胞器核糖体，但核糖体，但无核仁无核仁细丝状细丝状圆柱状或杆状圆柱状或杆状二、细胞核的结构 遗传信息遗传信息的主要载体的主要载体 遗传物质遗传物质的主要载体的主要载体（真核生物）（真核生物）DNA分布在：分布在：染色体只分布在：染色体只分布在：DNA主要在细胞核，其次线粒体、叶绿体主要在细胞核，其次线粒体、叶绿体染色体染色体/染色质染色质细胞核细胞核判断细胞代谢是否旺盛的依据(2)蛋白质合成旺盛，核仁较大。蛋白质合成旺盛，核仁较大。(3)细胞膜上蛋白质含量和种类较多。细胞膜上蛋白质含量和种类较多。(4)核质之间物质交换频繁，核孔数量多。核质之间物质交换频繁，核孔数量多。(1)自由水含量相对较高。自由水含量相对较高。注意辨别一、细胞核功能实验探究取核胚胎细胞胚胎细胞黑色美西螈白色美西螈核移植 卵细胞卵细胞去核资料1：美西螈核移植实验结论：美西螈的肤色遗传是由 控制的。细胞核细胞核 该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞中进行培养作为对照组，增强实验的说服力。资料2：蝾螈受精卵横缢实验无核无核分裂分裂不分裂不分裂开始开始分裂分裂发育（快）发育（快）发育（慢）发育（慢）操作：操作：用头发将蝾螈的受精卵横缢，用头发将蝾螈的受精卵横缢，并保证并保证一边有核一边有核一边无核一边无核操作：操作：将有核一边的一个将有核一边的一个 细胞核挤到无核的一边细胞核挤到无核的一边有核有核一、细胞核功能实验探究结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。资料3：变形虫切割与核移植实验切切有核部分有核部分无核部分无核部分能消化，不摄食，能消化，不摄食，无应激性无应激性死亡死亡死亡死亡取出核取出核一段一段时间后时间后正常生活正常生活细胞核细胞核植入植入细胞核细胞核思考：一、细胞核功能实验探究结论：变形虫的 等生命活动受细胞核控制。分裂、生长、摄食、对刺激的反应分裂、生长、摄食、对刺激的反应资料4：伞藻嫁接与核移植实验伞柄嫁接实验结论：结论：伞帽的形状与伞帽的形状与 无关，无关，与与 有关。有关。伞柄伞柄假根假根一、细胞核功能实验探究能不能证明伞帽的形状与细胞核有关？假根里有细胞质假根里有细胞质核移植实验 伞帽的形状主要与伞帽的形状主要与 有关。有关。细胞核细胞核 伞藻核移植实验是对伞伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充，可排除藻嫁接实验的补充，可排除假根中其他物质的作用。假根中其他物质的作用。010204子代美西螈的肤色是由细胞核控制的美西螈核移植实验美西螈核移植实验细胞的分裂、分化由细胞核控制蝾螈受精卵横缢实验蝾螈受精卵横缢实验生物体形态结构的建成主要与细胞核有关伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接与核移植实验变形虫的分裂、生长、再生、应激性都是由细胞核控制的变形虫去核及核移植实验变形虫去核及核移植实验遗传遗传代谢代谢03一、细胞核功能实验探究结论：结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传,细胞的控制中心。考点三 建构模型1、概念、概念 模模型型是是人人们为了了某某种种特特定定目目的的而而对认识对象象所所作作的的一一种种简化化的的概概括括性性的描述。的描述。2、类型类型模型建构模型建构物理模型、概念模型、数学模型等物理模型、概念模型、数学模型等注意注意科学性应该是第一位的科学性应该是第一位的，其次才是模型的美观与否，其次才是模型的美观与否。3 3、模型建构时应考虑的要点、模型建构时应考虑的要点数学模型：数学模型：物理模型：物理模型：概念模型：概念模型：以以具体的实物或图片等形式直观具体的实物或图片等形式直观表达认识对象的特征。表达认识对象的特征。例：细胞膜的流动镶嵌模型例：细胞膜的流动镶嵌模型 细胞结构三维模型细胞结构三维模型 DNA DNA双螺旋结构模型双螺旋结构模型 演示细胞分裂的橡皮泥模型演示细胞分裂的橡皮泥模型 描述胰岛素和胰高血糖素作用的糖卡演示等描述胰岛素和胰高血糖素作用的糖卡演示等用来描述一个系统或它的性质的用来描述一个系统或它的性质的数学形式（包括数学形式（包括数学公式法、坐标曲线法）数学公式法、坐标曲线法）例：种群的例：种群的“J“J型型”增长和增长和“S“S型型”增长模型增长模型 有丝分裂、减数分裂曲线图有丝分裂、减数分裂曲线图 酶活性受温度酶活性受温度PhPh影响曲线图等影响曲线图等以以文字描述文字描述来抽象概括出事物本质特征。来抽象概括出事物本质特征。例：光合作用图解描述光合作用的主要反应过程例：光合作用图解描述光合作用的主要反应过程 甲状腺激素的分级调节甲状腺激素的分级调节 生态系统中组成成分关系生态系统中组成成分关系 种群数量特征间的关系图种群数量特征间的关系图一、易错辨析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.细胞核是细胞的代谢中心()4.所有的真核细胞都有细胞核，且只有一个核()5.蓝细菌无细胞核，也无核糖体()6.细胞是生物体代谢和遗传的基本单位()7.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以要在细胞的最中央()