第4課時(shí)

細(xì)胞膜與細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能課標(biāo)要求1.概述細(xì)胞都由細(xì)胞膜包裹，細(xì)胞膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分隔開(kāi)，能控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞，并參與細(xì)胞間的信息交流。2.闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中?？记榉治?.細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2024·黑吉遼卷，12；2024·安徽卷，4；2024·湖南卷，1；2024·貴州卷，8、15；2024·浙江1月選考，2；2023·海南卷，3；2022·河北卷，12.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能2023·山東卷，1；2023·江蘇卷，2；2022·廣東卷，7；2022·海南卷，4考點(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞膜(質(zhì)膜)的功能（1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi),保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，并成為相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。膜的出現(xiàn)是生命起源過(guò)程中至關(guān)重要的階段，它將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開(kāi)，產(chǎn)生了原始的細(xì)胞。細(xì)胞膜是系統(tǒng)的邊界?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞膜(質(zhì)膜)的功能（2）控制物質(zhì)進(jìn)出。營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物有害物質(zhì)有用的物質(zhì)分泌物水、無(wú)機(jī)鹽等控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的能力是相對(duì)的（一些病毒、病菌）。體現(xiàn)細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性（自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸都有體現(xiàn)）。磷脂雙分子層允許弱極性或無(wú)極性分子以及極性小分子穿過(guò)，阻止離子和強(qiáng)極性分子通過(guò)。細(xì)胞膜上的膜轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白起主要運(yùn)輸作用。死細(xì)胞活細(xì)胞染色排除法：用臺(tái)盼藍(lán)染液鑒別動(dòng)物細(xì)胞是否死亡。煮莧菜湯，湯是紅色的。說(shuō)明只有活細(xì)胞的細(xì)胞膜才能夠有選擇性地控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞膜(質(zhì)膜)的功能（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。體液的傳送通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞內(nèi)分泌細(xì)胞分泌的激素靶細(xì)胞靶細(xì)胞發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子細(xì)胞直接接觸細(xì)胞間通道傳遞（如胞間連絲）胞間的信息交流不一定依賴于細(xì)胞膜上的受體。考點(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（1）1895年歐文頓（E.overton）植物細(xì)胞實(shí)驗(yàn)結(jié)論：膜是由脂質(zhì)組成的?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（2）20世紀(jì)初，科學(xué)家從哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞中分離出細(xì)胞膜發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多。結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)主要是磷脂?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（3）1925年，荷蘭的戈特和格蘭德?tīng)?，用丙酮將人紅細(xì)胞中的脂質(zhì)提取出來(lái)平鋪在空氣-水界面上形成單分子層，發(fā)現(xiàn)單分子層面積=2*紅細(xì)胞表面積。結(jié)論：細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（4）1935年,英國(guó)學(xué)者丹尼利和戴維森研究了細(xì)胞膜的張力。他們發(fā)現(xiàn)細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力。結(jié)論：組成細(xì)胞膜的成分中含有蛋白質(zhì)?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（5）1959年，羅伯特森通過(guò)電鏡觀察到暗-亮-暗結(jié)構(gòu)。結(jié)論：提出細(xì)胞膜為“蛋白質(zhì)（暗）-脂質(zhì)（亮）-蛋白質(zhì)”三層結(jié)構(gòu)的假說(shuō)?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（6）1970年弗雷和埃迪登(Frye和Edidin)人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。結(jié)論：細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)是可以運(yùn)動(dòng)的→細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。方法：熒光標(biāo)記技術(shù)；

細(xì)胞融合技術(shù)。考點(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（7）1972年，辛格和尼科爾森根據(jù)新的觀察和證據(jù)提出流動(dòng)鑲嵌模型。膜的主要組成成分：______________________________；膜的基本支架：________________________________________；蛋白質(zhì)分子在磷脂雙分子層中的分布：_______________________________________________________________；糖類的作用：_____________________________________________________________。脂質(zhì)（磷脂）和蛋白質(zhì)流動(dòng)鑲嵌模型：磷脂雙分子層（內(nèi)部疏水，屏障作用）

有的鑲在表面、部分或全部嵌入或貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層蛋白質(zhì)分子分布不對(duì)稱，體現(xiàn)膜的不對(duì)稱性。與蛋白質(zhì)和脂類形成糖蛋白、糖脂起到識(shí)別和信息傳遞的作用流動(dòng)鑲嵌模型：細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：______________________________。具有一定的流動(dòng)性構(gòu)成膜的磷脂分子可以側(cè)向自由移動(dòng)和蛋白質(zhì)分子大多能運(yùn)動(dòng)。磷脂分子的運(yùn)動(dòng)膜的形變和厚薄變化都可以體現(xiàn)膜的流動(dòng)性。磷脂酰膽堿（PC）

磷脂酰乙醇胺（PE）磷脂分子在細(xì)胞膜上的分布不對(duì)程考點(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能2.對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索（8）1988年，西蒙斯（Simons）提出細(xì)胞膜上膽固醇、鞘磷脂等富集區(qū)域形成相對(duì)有序的脂相，如同漂浮在脂雙層上的“脂筏”載著執(zhí)行特定生物學(xué)功能膜蛋白。細(xì)胞膜的脂筏模型示意圖連一連：對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索考點(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能3.探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)（1）探究膜的組成成分有脂質(zhì)、蛋白質(zhì)等探究膜中含脂質(zhì)→脂溶劑和磷脂酶處理膜、透過(guò)性實(shí)驗(yàn)；探究膜中含蛋白質(zhì)→雙縮脲試劑鑒定、蛋白酶處理。（2）探究細(xì)胞膜控制物質(zhì)進(jìn)出的功能紅墨水處理正常種子和煮熟種子，觀察胚顏色變化；臺(tái)盼藍(lán)染色處理?？键c(diǎn)一

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能3.探究細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能特點(diǎn)（3）探究膜進(jìn)行細(xì)胞間信息交流的功能精卵識(shí)別結(jié)合實(shí)驗(yàn)--只有同種動(dòng)物精卵才結(jié)合。（4）探究膜上磷脂為兩層排列提取磷脂分子，鋪在水面上形成單層，對(duì)比磷脂分子的面積和細(xì)胞膜的面積。（5）探究膜的流動(dòng)性熒光蛋白標(biāo)記細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)。練習(xí)：

脂質(zhì)體是一種人工膜，是根據(jù)磷脂分子可在水中形成穩(wěn)定磷脂雙分子層的原理制成的，是很多藥物的理想載體，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示。其中的膽固醇有比磷脂更長(zhǎng)的尾部，可使膜的通透性降低，對(duì)于維持脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要作用。(1)能在水中結(jié)晶的藥物和脂溶性藥物分別被包裹在何處？?jī)深愃幬锏陌恢貌幌嗤脑蚴鞘裁?？提示：甲處、乙處。兩層磷脂分子之間(乙處)是疏水的，脂溶性藥物能被穩(wěn)定地包裹在其中；脂質(zhì)體內(nèi)部(甲處)是親水的，能在水中結(jié)晶的藥物被穩(wěn)定地包裹在其中。練習(xí)：(2)若該脂質(zhì)體能特異性往癌細(xì)胞運(yùn)輸抗癌藥物，則起定向作用的是什么？其作用是什么？(3)脂質(zhì)體到達(dá)靶細(xì)胞后，藥物將如何進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用？該過(guò)程利用了膜的什么特點(diǎn)？提示：抗體。脂質(zhì)體膜上的抗體能夠特異性識(shí)別癌細(xì)胞，從而將藥物定向運(yùn)送到癌細(xì)胞。提示：脂質(zhì)體與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)相似，到達(dá)靶細(xì)胞后可能會(huì)與細(xì)胞膜發(fā)生融合，也可能以胞吞的方式將攜帶的藥物運(yùn)入細(xì)胞。該過(guò)程利用了膜的流動(dòng)性。練習(xí)：

細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫識(shí)別等重要的生理功能。下列圖中，可正確表示不同細(xì)胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是(

)D練習(xí)：研究者用熒光染料對(duì)細(xì)胞膜上某些分子進(jìn)行處理，并使細(xì)胞膜發(fā)出熒光。用高強(qiáng)度激光照射細(xì)胞膜的某區(qū)域，使其瞬間被“漂白”(即熒光消失)，隨后該漂白區(qū)域熒光逐漸恢復(fù)(圖1)。通過(guò)檢測(cè)該區(qū)域熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，繪制得到熒光漂白恢復(fù)曲線(圖2)。請(qǐng)分析下列有關(guān)問(wèn)題：(1)漂白區(qū)域熒光強(qiáng)度恢復(fù)的原因是___________________________________________________________________________________________________________。(2)若去除細(xì)胞膜中的膽固醇發(fā)現(xiàn)漂白區(qū)域熒光恢復(fù)時(shí)間縮短，說(shuō)明___________________________________________________________________。

細(xì)胞膜具有流動(dòng)性，被漂白區(qū)域內(nèi)、外分子相互運(yùn)動(dòng)細(xì)胞膜的流動(dòng)性加快，膽固醇具有抑制細(xì)胞膜流動(dòng)的功能練習(xí)：研究者用熒光染料對(duì)細(xì)胞膜上某些分子進(jìn)行處理，并使細(xì)胞膜發(fā)出熒光。用高強(qiáng)度激光照射細(xì)胞膜的某區(qū)域，使其瞬間被“漂白”(即熒光消失)，隨后該漂白區(qū)域熒光逐漸恢復(fù)(圖1)。通過(guò)檢測(cè)該區(qū)域熒光強(qiáng)度隨時(shí)間的變化，繪制得到熒光漂白恢復(fù)曲線(圖2)。請(qǐng)分析下列有關(guān)問(wèn)題：(3)最終恢復(fù)的熒光強(qiáng)度比初始強(qiáng)度低，分析其原因可能是________________________________________________________________________________熒光強(qiáng)度會(huì)自主下降、熒光分子被激光破壞、某些熒光分子處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)等考點(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究（1）美西螈核移植核移植卵細(xì)胞去核胚胎細(xì)胞取核核移植胚胎細(xì)胞取核卵細(xì)胞去核結(jié)論：美西螈膚色的遺傳是由細(xì)胞核控制的。實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，缺少對(duì)照?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究（2）蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)有核有核無(wú)核不分裂分裂開(kāi)始分裂蠑螈受精卵繼續(xù)分裂發(fā)育(慢)發(fā)育(快)結(jié)論：細(xì)胞分裂、分化受細(xì)胞核控制。該實(shí)驗(yàn)有相互對(duì)照和自身對(duì)照?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究（3）變形蟲切割實(shí)驗(yàn)結(jié)論：變形蟲的攝食、生長(zhǎng)、分裂等生命活動(dòng)受受細(xì)胞核控制。去核后的變形蟲仍能生活一段時(shí)間的原因：已合成的mRNA和蛋白質(zhì)等物質(zhì)仍發(fā)揮作用。單獨(dú)的細(xì)胞核不能生存的原因：沒(méi)有營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和能量供應(yīng)?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究（4）傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核嫁接實(shí)驗(yàn)核移植實(shí)驗(yàn)結(jié)論：傘藻形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成受細(xì)胞核的控制。僅靠嫁接實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裾f(shuō)明傘帽的形成一定是細(xì)胞核的作用？

不能，假根中有少量細(xì)胞質(zhì)也有可能決定了傘帽形狀?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞核功能實(shí)驗(yàn)探究細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)；是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。注意：細(xì)胞代謝中心是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能2.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核孔（實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流）核仁（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)）核外膜核內(nèi)膜染色質(zhì)（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成）核膜（把核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)）通常真核細(xì)胞一個(gè)細(xì)胞一個(gè)核，但有些細(xì)胞有多個(gè)細(xì)胞核，如：人的骨骼肌細(xì)胞中細(xì)胞核多達(dá)幾百個(gè)；高等植物成熟的篩管細(xì)胞，哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等極少數(shù)細(xì)胞沒(méi)有細(xì)胞核?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能2.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)核孔復(fù)合體功能：實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)交換的通道。核孔復(fù)合體是核質(zhì)交換的雙向選擇性通道，是一種特殊的跨膜運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì)復(fù)合體。核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子和小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道。既介導(dǎo)蛋白質(zhì)的入核轉(zhuǎn)運(yùn)，又介導(dǎo)RNA、核糖核蛋白顆粒（RNP）的出核轉(zhuǎn)運(yùn)；不是任何物質(zhì)都能隨意進(jìn)出的，具有高度選擇性；代謝越旺盛的細(xì)胞，核仁體積越大，核孔數(shù)量越多?？键c(diǎn)二

細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能3.模型構(gòu)建及類型模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對(duì)認(rèn)識(shí)對(duì)象所作的一種簡(jiǎn)化的概括性的描述。這種描述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助于具體的實(shí)物或其他形象化的手段，有的則通過(guò)抽象的形式來(lái)表達(dá)。類型：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。如：DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型,細(xì)胞膜的流動(dòng)鑲嵌模型。物理模型可以是實(shí)物和圖畫形式，但不能是照片。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。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(guò)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(shuō)的解釋模型等。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：酶活性受溫度（PH值）影響示意圖,不同細(xì)胞的細(xì)胞周期持續(xù)時(shí)間等。練習(xí)：(多選)(2025·江西宜春高三質(zhì)檢)核膜上有核孔，核孔構(gòu)造復(fù)雜，與核纖層緊密結(jié)合，成為核孔復(fù)合體(NPC)。心房顫動(dòng)(房顫)是臨床上最常見(jiàn)并且危害嚴(yán)重的心律失常疾病，最新研究表明，其致病機(jī)制是核孔復(fù)合體的運(yùn)輸障礙。下列敘述正確的是(

)A.核膜為雙層膜結(jié)構(gòu)，由四層磷脂分子構(gòu)成B.核質(zhì)之間頻繁的物