细胞膜与细胞核系统的边界与控制中心

第二单元 细胞的基本结构,细胞作为最基本的生命系统，其结构知识是其他知识的基础与载体，因而成为各类考试命题的关注热点，在复习中需注意以下几个方面：,1图文结合：本单元关于细胞结构和功能的示意图、模式图、照片等图片很多，它们是教材知识简单、直观、形象的反映，承载了大量的信息，利用它们对知识进行复习，不仅有利于记忆、理解，更有利于知识结构的形成。在使用中要注意将图中信息语言化表达，也可将书面语言用图或图解表示出来，以提升图文转换能力。,2构建模型：除教材中的模型外，还可将各种结构或生理功能模型化，以反映细胞结构、功能上的联系，体现生命活动的内在规律和实质，也可以优化知识结构，增强思维能力。,3强化联系：本单元知识作为基础，与其他模块的知识的联系十分密切，如 (1)细胞膜构成细胞的化合物、细胞工程等； (2)细胞器细胞代谢等； (3)细胞核原核细胞、遗传的基本规律； (4)细胞结构细胞增殖、分化、衰老、癌变。 通过对以上知识的整合，有利于知识的系统化。,1.细胞膜成分、结构、功能的关系,2细胞膜的功能分析 (1)界膜作用 由于磷脂分子有亲水基团和疏水基团，所以构成细胞 膜的磷脂双分子层之间是疏水的，能够隔离细胞液和 外界环境溶液，保证了细胞内部环境的相对稳定。 对于原始生命，它将生命物质与非生命物质分隔开， 使其成为相对独立的系统。 对于原生生物，如草履虫，由于细胞膜的作用，将 细胞与外界环境分隔开。,(2)物质运输作用(即控制物质进出细胞的作用) 物质进出细胞必须通过细胞膜，细胞膜最重要特征之一是 具选择透过性，即有选择地吸收细胞所需要的物质，排出 对自己有害的物质及代谢废物，保障了细胞内部环境的相 对稳定。表现(如右图)为：,细胞膜的控制作用具有普遍性 可“进”的物质：营养物质。 不易“进”的物质：对细胞有害的物质。 可“出”的物质：抗体、激素等物质， 细胞产生的废物。 不可“出”的物质：细胞内的重要成分。 细胞膜控制作用的相对性 环境中对细胞有害的物质，以及病毒、病菌等病原体也能侵入细胞，使生物患病。,(3)细胞间的信息交流 细胞间信息交流的类型如下： 信号传导：信号分子(如激素、递质) 激活 靶细胞膜受体(糖蛋白等) 胞内信号传导分子沿信号通路传递 细胞产生特定的生物学效应,胞间连接与通讯：多细胞生物体内，细胞间通过细胞膜进行相互作用，如动物细胞的间隙连接；植物细胞间则借胞间连丝实现细胞间物质转运和信息交流。 胞间识别：识别是指细胞对同种或异种细胞，同源或异源细胞以及自己或异己分子的认识和鉴别，是细胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性相互作用，从而引起细胞内一系列生理生化的变化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程，如器官移植时的免疫排斥反应，精子与卵细胞的识别和结合。 (4)其它功能 细胞膜还有分泌、排泄和免疫等功能。,构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。 糖类在细胞膜中分布很少，并且与蛋白质或脂质结合成 糖蛋白或糖脂，分布在膜的外表面。因此，根据糖蛋白 或糖脂的分布，可以判断细胞膜的内外侧。 各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。 各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能 越复杂的膜，其蛋白质数量和种类越多。 正常细胞癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等 物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。,1下图为细胞膜的亚显微结构，鉴别细胞膜的内外侧的有 效依据是 ( ) A B C D,解析：对于细胞膜来说，糖被只能分布在外侧，是区分细胞膜内外侧的一个依据。,答案：A,1.细胞核的结构和功能,核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失 和重建。 核膜和核孔都具有选择透过性。 核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、 蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。,2细胞核功能的实验研究,2汉麦林(Hammerlim)做过如下实验：将单细胞的地中海杯 状藻切成1、2、3三段(如图A)，将这三段置于海水中培养 一段时间后，结果如图B、D、G所示，将D段再切断，E段 继续培养将不能再生第二杯(如图所示)。,(1)能由F再生出一个完整细胞的原因是_ _。 (2)能由C再生一杯的原因是_ _。 (3)不能由E再生第二杯的原因是_。 (4)这个实验说明_。,解析：(1)F中含有细胞核，细胞核能控制生物的遗传和代 谢，因此能再生出一个完整的细胞。(2)(3)C中含有mRNA 等物质，可指导相关蛋白质的合成，因此可再生一杯。但 mRNA在细胞内不断被利用和降解，由于无细胞核，不能 再合成新的mRNA，因此不能再生第二杯。(4)由B、D、G 对比可说明决定杯状藻形态发生的物质可能来自于细胞核。,答案：(1)细胞核(或F部位)含有决定杯状藻形态的全部遗传信息 (2)C内含有决定杯状藻形态发生的物质 (3)E内没有了决定杯状藻形态发生的物质 (4)决定杯状藻形态发生的物质(或遗传信息)来自于细胞核,真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 ( ) A胰岛细胞 B造血干细胞 C效应B细胞(浆细胞) D口腔上皮细胞,解析 核孔是某些大分子的运输孔道，包括蛋白质和 RNA等，核孔的数目与代谢水平成正相关，四个选项中 合成蛋白质能力最弱的是口腔上皮细胞。,答案 D,细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是 ( ) A细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用 B细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性 C细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异 D载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质,.,解析 细胞膜的糖被在细胞间具有识别作用。细胞膜是一层选择透过性膜，对物质进出细胞具有选择性。由于细胞膜内外结合的蛋白质功能有差异，可推知相关的蛋白质种类也有差异。载体蛋白协助物质进行跨膜运输，所以该类蛋白质不是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。,答案 D,生物膜在生命活动中发挥着非常重要的作用。如图所示的过程不能体现生物膜 ( ),A有信息传递功能 B具有一定的流动性 C具有排泄功能 D具有识别功能,解析 突触前神经元释放的神经递质与突触后膜上的受体结合，引起突触后神经元电位的变化，从而完成信息的传递，同时也体现了膜的识别功能。神经递质的释放是通过突触小泡与突触前膜的结合来完成的，该过程的完成要依赖膜的流动性。,答案 C,解答此类信息题的基本程序： 提取题干信息滤取对应问题的有效信息寻求理论支持作出准确判断。 就本题而言，题图提供的是兴奋在突触的传递过程，该过程为电信号突触小体 突触前膜释放递质 突触间隙 突触后膜(受体)属于细胞的信息传递功能及识别功能，体现了膜的流动性。即该过程不是代谢产物的排出，不能体现生物膜的排泄功能。,(1)动物细胞没有细胞壁，选择动物细胞更易制备细胞膜。 (2)动物细胞在清水(低渗溶液)中易吸水涨破，细胞内的 物质流出，即可得到细胞膜。 (3)哺乳动物红细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器， 避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦，经离心 即可得到较纯净的细胞膜。,制作临时装片：在洁净载玻片上滴一滴红细胞稀释液后， 加盖盖玻片 低倍镜观察：寻找观察点，并移至视野中央，换用高倍镜 高 倍 镜 观 察,前测：用高倍镜观察红细胞的形态：两面凹的圆饼状 引流法：在盖玻片一侧滴一滴蒸馏水，在另一侧用吸 水纸吸引 后测：观察红细胞的变化：凹陷消失体积增大 细胞破裂，内溶物流出,(1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释，目的是： 使红细胞分散开，不易凝集成块。 使红细胞暂时维持原有的形态。 (2)操作时载物台应保持水平，否则易使蒸馏水流走。 (3)滴蒸馏水时应缓慢，边滴加边用吸水纸吸引，同时 用显微镜观察红细胞的形态变化。 (4)如果该实验过程在试管中进行，要想获得较纯净的 细胞膜，红细胞破裂后，还必须经过离心、过滤才 能成功。,请根据下列材料，回答问题： 哺乳动物的红细胞在发育成熟过程中，核逐渐退化，为携带氧的血红蛋白腾出空间。成熟的红细胞不含细胞器且取材方便，是研究细胞膜的好材料。,(1)将红细胞放入_中，一段时间后细胞将破裂，此 过程依据的原理是_。 (2)红细胞破裂后，流出细胞外的物质主要是_，用 _试剂可鉴定该物质。 (3)欲制备较为纯净的细胞膜，再用_方法分离提纯细 胞膜。 (4)用口腔上皮细胞能否制备得到较纯净的细胞膜？请分析 原因。,解析 (1)根据渗透作用原理，将红细胞放在低渗溶液(如清水)中细胞会吸水涨破，可获得细胞膜。 (2)(3)红细胞内的主要物质是血红蛋白，可用双缩脲试剂鉴定。欲制备较纯净的细胞膜，可通过差速离心方法提纯。 (4)口腔上皮细胞有细胞核和细胞器，用其制备得到的生物膜除细胞膜外，还有细胞器膜和核膜等。,答案 (1)清水 渗透作用 (2)血红蛋白 双缩脲 (3)差速离心 (4)不能。口腔上皮细胞中有细胞核和各种细胞器，制备的生物膜除细胞膜外还有细胞器膜和核膜等。,(1)细胞膜成分的实验探究 用溶脂剂处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含 有脂质成分。 用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏，说明细胞膜中含 有蛋白质成分。 (2)细胞膜具有识别作用的实验探究 可将大量的同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和 卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细 胞能结合。,随堂高考 1(2009·海南高考)能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的 一组酶是 ( ) A淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶 B纤维素酶、果胶酶、蛋白酶 C果胶酶、溶菌酶、纤维素酶 D磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶,解析：细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质，所以用纤维素酶和果胶酶可以破坏细胞壁，蛋白酶可破坏细胞膜结构。,答案：B,2(2009·广东理基)细胞膜上一般不含 ( ) A胆固醇 B磷脂 C血红蛋白 D糖蛋白,解析：细胞膜主要成分为磷脂分子和蛋白质分子，还含有少量的多糖和胆固醇，血红蛋白存在于红细胞内。,答案：C,3(2008·广东高考)具有细胞壁的选项是 ( ) A花粉 B红细胞 C胰岛A细胞 D流感病毒,解析：有细胞壁的为植物细胞或细菌。,答案：A,4(2008·天津高考)下列有关生物膜的叙述，正确的是 ( ) A大鼠脾细胞与兔造血干细胞的细胞膜能够发生融合 B用蛋白酶处理生物膜可改变其组成，不改变其通透性 C在生长激素的合成和分泌过程中，生物膜只发生结构 上的联系 D兴奋在神经纤维上传导和在神经元间传递时，生