生物必修1《分子与细胞》细胞核的结构和功能导学案

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第1节 细胞膜的结构和功能
1.【实验】体验制备细胞膜的方法
(1)制备细胞膜的材料： ，因为 。
(2)制备方法：放在 中让其吸水涨破，然后通过 获得较纯净的细胞膜。
2. 细胞膜的主要成分是 和 ，另外还有少量的 。脂质中最丰富的是 。
细胞膜的组成元素有 。
3. 在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 和 越多。
4. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，产生了 和 等物质。
5. 细胞膜的功能
(1)将细胞与 分隔开，使细胞成为 的系统，保障了细胞内部环境的 。
(2)控制 进出细胞。
①细胞需要的营养物质 进入； ②细胞不需要的或有害的物质 进入；
③环境中的一些有害物质 进入； ④有些病毒、病菌也 侵入。
⑤细胞将其产生的代谢废物 细胞外； ⑥细胞产生的抗体、激素等物质 细胞外；
⑦细胞内的核酸等重要物质 到细胞外。
(3)进行细胞间的 。
在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于 和 交换，也有赖于 的交流。
细胞间信息交流的方式多种多样，主要有以下三种方式：
①通过化学物质传递信息：细胞分泌的 (如激素、递质)进入血液，随 到达全身各处，与 的细胞膜表面的 结合，从而将信息传递给 ，引起靶细胞的生理反应。
②通过细胞膜直接接触传递信息：相邻两个细胞的 直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，引起靶细胞的生理反应。如 和 之间的识别和结合。
③通过细胞通道传递信息：相邻两个细胞之间形成 ，使细胞质相互沟通，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过 相互连接，也有信息交流的作用。
注意：该种信息交流方式没有受体参与。
6. 植物细胞壁
(1)主要成分： 和 。
(2)作用：对植物细胞有 和 作用。
(3)去壁方法： ，用 和 处理。
(4)特性： 。
7. 细菌细胞壁成分： ；真菌细胞壁成分： 。
8. 细胞活性判断：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用 染色，死的动物细胞会被染成 色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
生物膜的流动镶嵌模型
1. 对生物膜结构的探索历程
(1)19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行实验，发现脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且 ，说明组成细胞膜的物质中有 。
(3)20世纪初，将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来进行化学分析，表明膜的主要成分是
和 。
(2)1925年，两位荷兰科学家用丙酮将人红细胞中的脂质提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得 ，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的 层。
(4)1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的 三层结构，由此提出生物膜模型：所有的生物膜都由 三层结构构成。他把生物膜描述为 的统一结构。
(5)1970年，科学家将荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合，实验表明细胞膜具有 。
(5)1972年， 和 根据新的观察和实验证据，提出的 模型为大多数人所接受。
2. 流动镶嵌模型(如图)
(1)识图
①A表示 分子，是一种由 、 和 等所组成的分子；
B表示 ，其构成了细胞膜(生物膜)的 ；
物质A 性的“头部”排在外侧， 性的“尾部”排在内侧。
②C表示 分子，有的 磷脂双分子层表面，有的部分或全部 磷脂双分子层中，有的 于整个磷脂双分子层，说明C在磷脂双分子层中的分布是 (对称/不对称)的。
③D表示 ，又叫 ，是由细胞膜上的 与 结合形成，只分布于细胞膜的 ，由此可知图中 (甲/乙)侧是细胞的外侧。D在细胞生命活动中具有重要的功能，如具有 等功能。
④除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的 。
(2)生物膜的结构特点：具有 ，是因为构成生物膜的 分子和分子是运动的。
(3)生物膜的功能特点：具有 ，这一特性主要与膜上的 分子有关。
第2节 细胞器之间的分工合作
1. 分离细胞器的方法： 。
2. 细胞器之间的分工：各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。
硅肺：当肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。
(1)动物、高等植物、低等植物细胞判断依据
①高等植物细胞：具有 、 和 ，而无 。
②低等植物细胞：具有 、 、 和 。
③动物细胞：具有 ，而无 、 和 。
(2)细胞器分类
(3)细胞器的数量与细胞的功能呈正相关
①消耗能量多的细胞 较多，如心肌细胞。
②合成蛋白质旺盛的细胞 较多，如癌细胞。
③代谢旺盛的细胞中 、 的数量较多。
④分泌功能旺盛的细胞 较多，如唾液腺细胞、肠腺细胞等。(注：汗液中不含蛋白质，故汗腺中高尔基体数量并不多)
(4)细胞器与生物种类的关系
①有叶绿体的细胞一定是植物细胞，但植物细胞不一定有叶绿体，如 。
②能进行光合作用的细胞中不一定有叶绿体，如 。
③能进行有氧呼吸的细胞中不一定有线粒体，如 及 等需氧型细菌。
④动物细胞中一定有中心体，但有中心体的细胞不一定是动物细胞，还可能是 细胞。
⑤没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物 细胞就没有大液泡。
⑥有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些 细胞就含有中心体。
细胞器： 。
3. 细胞质的组成： 存在状态：呈 状态。在活细胞中，细胞质基质呈流动状态。
细胞质基质：成分：含有 等。
功能：多种 进行的场所，活细胞进行 的主要场所。
4. 细胞骨架：由 组成的网架结构，能维持 、保持 有序性，与细胞 、 、 以及 、 、 等生命活动密切相关。
5.【实验】用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
(1)观察叶绿体：材料是 或 或 ，不需要染色。
(2)观察线粒体：材料是 。用染色剂 将线粒体染成 色，线粒体
可保持活性数小时。
6. 细胞器之间的协调配合
(1)分泌蛋白：在 合成后，分泌到 起作用的蛋白质，
如 等。
(2)分泌蛋白形成过程研究方法： 。
(3)分泌蛋白的形成过程
(提供能量)
↓ ↓ ↓ ↓
→ eq \(──→,\s\up7(囊泡)) eq \(──→,\s\up7(囊泡))
↓合成 ↓初加工 ↓再加工 ↓ (方式)
肽链 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白
(4)分泌蛋白形成过程中：内质网膜面积 ，高尔基体膜面积 ，细胞膜膜面积 。
7. 细胞的生物膜系统
(1)组成： 、 和 等膜结构共同构成细胞的生物膜系统。(注：小肠黏膜、胃黏膜等不属于生物膜系统)
(2)特点：各种生物膜的组成成分和结构 ，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的 。内质网膜内连核膜，外连细胞膜，在结构上 联系。
(3)功能
① 在维持细胞内部环境的相对稳定，在细胞与外部环境进行 、 和
的过程中起决定性作用。
②许多化学反应在 上进行，广阔的膜面积为 提供附着位点。
③细胞内的生物膜将细胞 ，把各种 分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动 地进行。
第3节 细胞核的结构和功能
1. 除了高等植物 和哺乳动物 等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2. 核移植实验(克隆技术)中，后代的性别、颜色等性状与提供 (细胞质/细胞核)的个体相同。
3. 细胞核的结构和功能
(1)核膜： 层膜，把核内物质与细胞质分开，对物质进出具有 性。
(2)染色质：主要由和 组成，其中是遗传信息的载体。
(3)核仁：与真核细胞某种的合成以及 的形成有关。蛋白质合
成旺盛的细胞中，核仁的体积相对 。[注：原核细胞中核糖体的形成与核仁 (有/无)关]
(4)核孔：实现核质之间频繁的 和 ，是 物质(如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道，离子和小分子可穿过核膜，核孔对物质进入具有 性。代谢旺盛的细胞中，核孔数目 。
4. 染色质和染色体
(1)特性：染色质(体)是细胞核内易被 染料染成深色的物质。
(2)成分：染色质和染色体的形态结构，组成成分主要是和 。
(3)关系：染色质(细丝状)和染色体(杆状)是 物质在细胞 时期的 存在状态。
(4)分布：染色质(体)只存在于 (真核/原核)细胞中。
5. 细胞核功能：细胞核是 库，是细胞 和 的控制中心，是遗传物质DNA复制和储存的主要场所。
6. 原核细胞的细胞代谢和遗传的控制中心，遗传物质贮存和复制的主要场所是 。
图例
名称
分布
结构
功能
细胞
层膜
是细胞进行 的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体
细胞
(主要是 )
层膜
是绿色植物进行 的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
细胞
层膜
是细胞内蛋白质合成和加工，以及 合成的“车间”；内连核膜，外连细胞膜，扩大了细胞内的 ；分为粗面内质网(附着有核糖体)和滑面内质网两类
细胞
层膜
要是对来自内质网的蛋白质进行 、
和 的“车间”及“发送站”；
②动植物细胞中都有但功能不同，在植物细胞中与植物细胞 的形成有关，在动物细胞中与
的形成有关
细胞
层膜
是细胞内的“消化车间”，内含多种 ，能分解 、 的 和细胞，吞噬并杀死侵入细胞的 或
细胞
(成熟植物细
胞有大液泡)
层膜
内有 ，含糖类、无机盐、色素(与花、果实的颜色有关)和蛋白质等物质，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺，与植物细胞的吸水和失水有关
细胞
膜
组成成分是 和 ；是细胞内“生产 的机器”；分为附着核糖体和游离核糖体两类
细胞和
细胞
膜
由两个相互垂直的 及周围物质组成，组成成分是 ；与细胞的 有关
线粒体
① ：使线粒体与细胞质基质分隔开
层膜
② ：向内腔折叠形成③ ，扩大了线粒体内的膜面积；附着有与 有关的酶
④ ：呈胶质状态，分布在嵴的周围，含少量
及核糖体，分布有与 有关的酶
叶绿体
① ：使叶绿体与细胞质基质分隔开
层膜
②
③ ：由囊状结构的 堆叠而成，扩大了叶绿体内的膜面积；分布有能吸收光能的 及与 有关的酶
④ ：呈胶质状态，分布在基粒的周围，含少量
及核糖体，分布有与 有关的酶
分布
①动植物细胞共有的细胞器
②植物细胞特有的细胞器
③动物和低等植物细胞特有的细胞器
④原核细胞和真核细胞共有的细胞器
结构
⑤具有双层膜结构的细胞器
⑥具有单层膜结构的细胞器
⑦无膜结构的细胞器
功能
⑧与能量转换有关的细胞器
⑨增大细胞内膜面积的细胞器
⑩动植物细胞都有，但功能不同的细胞器
成分
eq \\ac(○,11)含有DNA的细胞器
eq \\ac(○,12)含有RNA的细胞器
eq \\ac(○,13)含有色素的细胞器