第5講

細(xì)胞膜和細(xì)胞核考綱要求細(xì)胞膜、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能（Ⅱ）知識(shí)框架（一）、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)1.細(xì)胞膜的探索及制備方法2.細(xì)胞膜的成分3.流動(dòng)鑲嵌模型4.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)（二）、細(xì)胞膜的功能一、細(xì)胞膜1、看：課本P40—43、65—672、填：《優(yōu)化》P21“教材研讀”部分（一）、生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程牢記相關(guān)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其結(jié)論

蛋白質(zhì)電子密度高，在電鏡下顯暗帶，磷脂電子密度低，呈亮帶。思考：1.如果選擇雞血的紅細(xì)胞，將提取的脂質(zhì)鋪成單分子層后還是細(xì)胞表面積的2倍嗎？為什么？

2.怎樣獲得細(xì)胞膜？P40實(shí)驗(yàn)：(1)原理：細(xì)胞

→離心獲得細(xì)胞膜。(2)材料：為什么選哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞？大于2倍。雞血紅細(xì)胞細(xì)胞膜含有2層磷脂分子，且還有其他具膜的細(xì)胞器。①無(wú)

，易制得純凈的細(xì)膜。

②無(wú)

，細(xì)胞易吸水漲破。細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器細(xì)胞壁（3）為什么可以用蒸餾水使之細(xì)胞破裂？外界溶液濃度低，細(xì)胞通過滲透作用吸收水分吸水漲破例1.將一個(gè)細(xì)胞中的磷脂成分全部抽提出來(lái)，并將它在空氣和水界面上鋪成單分子層，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這個(gè)單分子層的表面積相當(dāng)于原來(lái)細(xì)胞膜表面積的兩倍。這個(gè)細(xì)胞最可能是(

)A.白細(xì)胞 B.蛙的紅細(xì)胞C.蛔蟲的體細(xì)胞 D.乳酸菌D（二）．細(xì)胞膜的成分

（動(dòng)物細(xì)胞）注意：磷脂分子有什么特點(diǎn)？由哪些元素組成？課本P66【提醒】：細(xì)胞膜的組分是可變的。P41細(xì)胞癌變過程中，細(xì)胞膜組分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)。（三）.細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型（桑格和尼克森）（1）磷脂雙分子層：細(xì)胞膜基本支架（與其它骨架區(qū)分）（2）蛋白質(zhì)：承擔(dān)細(xì)胞膜的主要功能。受體蛋白：信號(hào)分子(如激素、神經(jīng)遞質(zhì))的受體。載體蛋白：用于協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)妮d體蛋白。（通道蛋白）酶：如細(xì)胞膜上Na+-K+泵具有ATP水解酶的活性，也具有載體蛋白的性質(zhì)；好氧型細(xì)菌其細(xì)胞膜上可附著與有氧呼吸相關(guān)的酶（功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多）（3）糖類：特異受體、細(xì)胞識(shí)別等例2（優(yōu)化P22T1)膜蛋白是一類結(jié)構(gòu)獨(dú)特的蛋白質(zhì),它鑲嵌于膜脂的特性使這一蛋白處于細(xì)胞與外界的交界部位,是細(xì)胞執(zhí)行各種功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。如圖細(xì)胞膜上3種膜蛋白與磷脂雙分子層之間的直接相互作用模式。下列相關(guān)敘述,錯(cuò)誤的是()A.蛋白A和B的跨膜區(qū)段的氨基酸很可能具有較強(qiáng)的親水性B.如膜蛋白A具有信息傳遞功能,則該蛋白可能是促性激素的受體C.如蛋白質(zhì)B具有運(yùn)輸功能,其運(yùn)輸物質(zhì)的過程中可能消耗ATPAD.如蛋白C具有催化功能,其活性的高低受溫度、pH等因素的影響2、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)①特點(diǎn)：具有一定的

。②原因：組成膜的

和

大都是可以運(yùn)動(dòng)的。思考：1.體現(xiàn)細(xì)胞流動(dòng)性的例子有哪些？變形蟲變形運(yùn)動(dòng)、精子的變形、動(dòng)物細(xì)胞膜的縊裂過程、白細(xì)胞吞噬、胞吞和胞吐、細(xì)胞融合（如人--鼠細(xì)胞、受精作用）、質(zhì)壁分離和復(fù)原膜本身的成分、溫度、酸堿度等。2.影響細(xì)胞膜流動(dòng)性的因素有哪些？流動(dòng)性磷脂分子蛋白質(zhì)分子(二）.細(xì)胞膜的功能：（舉例并找出物質(zhì)基礎(chǔ)）1.將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開，保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。(系統(tǒng)的邊界是?）2.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。

物質(zhì)基礎(chǔ)：載體蛋白、通道蛋白、磷脂雙分子層3.進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。功能特點(diǎn)：選擇透過性關(guān)于細(xì)胞間的信息交流信息傳遞：如激素、神經(jīng)遞質(zhì)、淋巴因子、NO胞間識(shí)別：如精卵結(jié)合、效應(yīng)T細(xì)胞與靶細(xì)胞結(jié)合胞間連接和通訊：如植物胞間連絲、動(dòng)物細(xì)胞間孔道脂溶性信號(hào)分子，如性激素和甲狀腺激素，可穿膜進(jìn)入靶細(xì)胞，與胞內(nèi)受體結(jié)合形成激素-受體復(fù)合物，調(diào)節(jié)基因表達(dá)（促進(jìn)轉(zhuǎn)錄）。水溶性信號(hào)分子，如神經(jīng)遞質(zhì)、細(xì)胞因子和水溶性激素（蛋白質(zhì)類激素、腎上腺素），不能穿過靶細(xì)胞膜，只能與膜受體結(jié)合，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換機(jī)制，通過胞內(nèi)信使(如cAMP)或激活膜受體的激酶活性(如受體酪氨酸激酶)，引起細(xì)胞的應(yīng)答反應(yīng)。第一信使：胞外信號(hào)；第二信使：位于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)判斷：細(xì)胞之間的信息交流均依賴于特異性受體？錯(cuò)，如胞間連絲

關(guān)于信息分子的運(yùn)輸（1）遠(yuǎn)距離運(yùn)輸：血液運(yùn)輸激素等(如：抗利尿激素）（2）近距離運(yùn)輸：通過組織液局部擴(kuò)散，作用于鄰近細(xì)胞,神經(jīng)細(xì)胞（還有什么細(xì)胞?）（3）分泌出來(lái)又作用于自身：如性激素作用于性腺細(xì)胞

例4（優(yōu)化P25T4）細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫識(shí)別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細(xì)胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是(

)DP43二【拓展題】2.科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”，比如用紅墨水、臺(tái)盼藍(lán)，“染色排除法”原理是活細(xì)胞的細(xì)胞膜能夠控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。染色劑是細(xì)胞不需要的物質(zhì)，且不能通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞，所以活細(xì)胞不被染色。而死細(xì)胞的細(xì)胞膜不再具有控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的功能，所以染色劑能夠進(jìn)入死細(xì)胞內(nèi)，使其被染色。思考：還有其它判斷細(xì)胞死活的方法嗎?質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)，細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心1.所有的真核細(xì)胞都有一個(gè)細(xì)胞核嗎？思考：無(wú)核細(xì)胞和多核細(xì)胞是怎樣形成的？無(wú)核細(xì)胞：細(xì)胞退化多核細(xì)胞：（1）單核細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞核進(jìn)行了分裂：如肌細(xì)胞

（肌細(xì)胞體積較大）（2）細(xì)胞融合：如日本血凝性病毒能引起腹水瘤細(xì)胞融合成多核細(xì)胞。）無(wú)核細(xì)胞：如高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。多核細(xì)胞：肌細(xì)胞2.必一P52資料分析傘藻：?jiǎn)渭?xì)胞的真核生物3.細(xì)胞核的亞顯微結(jié)構(gòu)包括什么？課本P53核膜核仁染色質(zhì)核孔（1）核膜（雙層）（具有雙層膜的結(jié)構(gòu)/細(xì)胞器）(1)外膜:表面常附有核糖體顆粒，與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通連(2)內(nèi)膜:表面光滑，無(wú)核糖體顆粒附著。核膜的出現(xiàn)為真核細(xì)胞的染色質(zhì)提供了一個(gè)穩(wěn)定的環(huán)境，轉(zhuǎn)錄與翻譯在不同區(qū)域進(jìn)行。注意：原核細(xì)胞無(wú)核膜，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行。（2）核孔（核孔復(fù)合體，由多種核孔蛋白構(gòu)成。）進(jìn)行核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流運(yùn)輸方式：被動(dòng)運(yùn)輸：如離子、水等小分子物質(zhì)主動(dòng)運(yùn)輸：某些蛋白質(zhì)、RNA。核孔的數(shù)量也會(huì)根據(jù)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄活動(dòng)的旺盛程度的改變而發(fā)生變化。轉(zhuǎn)錄活性低或不轉(zhuǎn)錄的細(xì)胞中，核孔數(shù)目少。（有選擇性,蛋白質(zhì)進(jìn)，RNA出，DNA不進(jìn)不出）DNA聚合酶、RNA聚合酶、核糖體蛋白等運(yùn)輸?shù)胶藘?nèi)，翻譯所需的RNA、裝配好的核糖體亞單位由核內(nèi)運(yùn)送到細(xì)胞質(zhì)思考：哪些物質(zhì)由細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核？哪些物質(zhì)由細(xì)胞核進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)？例1.

《活頁(yè)》P277T9下圖表示物質(zhì)通過核孔復(fù)合體的輸入和輸出過程。有關(guān)說法正確的是(

)

A．不同類型的細(xì)胞中核孔數(shù)量都相同B．離子和小分子物質(zhì)都不能通過核孔C．大分子物質(zhì)進(jìn)出核孔需要載體蛋白協(xié)助D．蛋白質(zhì)、核酸都能通過核孔進(jìn)出細(xì)胞核C（3）核仁功能：主要是與rRNA的合成、加工與成熟以及核糖體形成有關(guān)。思考：真核細(xì)胞在細(xì)胞周期中，核仁核膜的變化規(guī)律是什么？（前、末期；為什么會(huì)出現(xiàn)這樣的變化）（4）染色質(zhì)/體染色體DNA蛋白質(zhì)染色質(zhì)分裂期時(shí)染色體高度螺旋化，此時(shí)DNA難以解旋進(jìn)行復(fù)制、轉(zhuǎn)錄兩者是同樣的物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。怎樣才能觀察到染色體？選材、染色、時(shí)期【提醒】：端粒（P122）與端粒酶端粒存在于染色體兩端，是一段特殊序列的DNA。染色體復(fù)制一次端粒就縮短一段，當(dāng)縮短到一定程度至極限值時(shí)，細(xì)胞停止復(fù)制，而走向衰亡。端粒酶是一種核糖核酸-蛋白復(fù)合物，具有逆轉(zhuǎn)錄酶的性質(zhì)，能以自身的RNA為模板合成端粒DNA，將端粒DNA加至染色體末端，把DNA復(fù)制損失的端粒填補(bǔ)起來(lái)，使細(xì)胞分裂的次數(shù)增加。例2.（2015全國(guó)卷Ⅱ）端粒酶由RNA和蛋白質(zhì)組成，該酶能結(jié)合到端粒上，以自身的RNA為模板合成端DNA的一條鏈。下列敘述正確的是（）A.大腸桿菌擬核DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白質(zhì)為RNA聚合酶C.正常人細(xì)胞的每條染色體兩端都含有端粒DNAD.正常體細(xì)胞的端粒DNA隨細(xì)胞分裂次數(shù)增加而變長(zhǎng)C5.細(xì)胞核的功能P54黑體字細(xì)胞核是細(xì)胞代謝的控制中心，而不是代謝中心。細(xì)胞代謝中心是細(xì)胞質(zhì)。6.細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的關(guān)系思考：精子、哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞存活時(shí)間不長(zhǎng)，其原因何在？細(xì)胞質(zhì)對(duì)細(xì)胞核影響的主要原因：1）核物質(zhì)代謝所需的原料依賴于細(xì)胞質(zhì)，如核苷酸。2）核內(nèi)大分子合成所需的能量來(lái)自細(xì)胞質(zhì)產(chǎn)生的ATP。3)核內(nèi)的蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成，如復(fù)制、轉(zhuǎn)錄過程所需的各種酶。7、模型建構(gòu)課本P54物理模型：以實(shí)物或圖畫形式直觀表達(dá)認(rèn)識(shí)對(duì)象的特征。概念模型：指以文字表述來(lái)抽象概括出事物本質(zhì)特征的模型。數(shù)學(xué)模型：用來(lái)描述一個(gè)系統(tǒng)或它的性質(zhì)的數(shù)學(xué)形式。

如：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。如：酶活性受溫度（PH值）影響示意圖，J型增長(zhǎng)的曲線圖或公式如：對(duì)真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)共同特征的文字描述、光合作用過程中物質(zhì)和能量的變化的解釋、達(dá)爾文的自然選擇學(xué)說的解釋模型等