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细胞的结构与物质的运输第5讲细胞膜与细胞核 考试说明 1.细胞膜系统的结构和功能()。2.细胞核的结构和功能()。考点一细胞膜的结构和功能1.细胞膜的制备图2-5-12.细胞膜的成分图2-5-23.对生物膜结构的探索历程(连线)实例(实验) 结论(假说)将膜分离提纯,并进行化学分析脂溶性物质更易通过细胞膜电镜下细胞膜呈清晰的暗亮暗三层结构将红细胞膜中的脂质铺成单分子层后的面积是红细胞表面积的2倍人鼠细胞融合实验1972年不断观察及实验数据分析a.膜是由脂质组成的b.膜的主要成分是脂质和蛋白质c.细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层d.生物膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成e.提出生物膜的流动镶嵌模型f.细胞膜具有流动性4.细胞膜的流动镶嵌模型(1)模式图图2-5-3(2)结构特点:具有一定的流动性的原因是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的。(3)功能特性:。5.植物细胞壁图2-5-4正误辨析(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇。 ()(2)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。 ()(3)构成细胞膜的磷脂分子是不断运动的,而蛋白质是静止不动的。()(4)糖类在细胞膜上以糖脂和糖蛋白的形式存在,且糖蛋白只分布在膜外侧。()(5)磷脂分子以亲水性头部相对的方式构成磷脂双分子层。()(6)细胞间进行信息交流都是通过细胞膜上的受体完成的。()(7)各种膜所含蛋白质与脂质的比例与膜的功能有关。()(8)吞噬细胞的吞噬作用体现了细胞膜的功能特点。()教材拾遗必修1P41 某血液化验报告单上甲胎蛋白、癌胚抗原的检测指标超出正常值,患者体内可能出现,需要进一步检查确定。1.利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系图2-5-5(1)不同细胞膜的成分种类相同,但各组分的含量不同,这与细胞膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。(2)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。(3)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,二者都与细胞识别作用有关。(4)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链的位置是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。2.细胞膜的三大功能图2-5-63.细胞膜的结构特点和功能特性的比较细胞膜的结构特点细胞膜的功能特性内容具有一定的流动性选择透过性原因构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子不是静止不动的,而是运动的遗传特性载体种类、数量选择透过性实例变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐植物对离子的选择性吸收,神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出,肾小管的重吸收作用等(续表)细胞膜的结构特点细胞膜的功能特性影响因素温度(在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大)内因:细胞膜上载体的种类和数量外因:温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素联系流动性是选择透过性的基础,膜只有具有流动性,才能实现选择透过性命题角度1考查细胞膜的组成、结构及功能1.下列有关细胞膜的叙述错误的是()A.磷脂双分子层可以体现细胞膜的选择透过性B.能溶解脂质的溶剂和蛋白酶都会破坏细胞膜C.细胞膜具有物质运输、信息传递等功能D.细胞膜两侧的离子浓度差是通过被动运输实现的2.图2-5-7中甲为细胞膜的亚显微结构模式图,图乙为图甲细胞膜的磷脂分子结构模式图,下列有关描述错误的是()图2-5-7A. 图甲中的共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境B. 图乙分子具有识别的作用C. 图甲中与细胞的选择吸收有关,可作为气味分子的受体并完成信息的传递D. 将图乙平展在水面上,a部分与水面接触题后归纳4种常考的“膜蛋白”及其功能(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体蛋白:糖蛋白。(2)膜载体蛋白:膜上用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)具催化作用的酶:如好氧细菌细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别,免疫细胞对抗原的特异性识别等)。命题角度2考查细胞膜的流动性和选择透过性3.生物膜在生命活动过程中发挥着非常重要的作用。如图2-5-8所示的过程中,相关叙述错误的是()图2-5-8A.说明细胞膜有信息传递功能B.说明细胞膜具有一定的流动性C.图中所示细胞膜的识别功能依赖于膜上的载体蛋白D.说明细胞膜具有物质运输功能4.下列关于选择透过性膜的叙述,正确的是()A.细胞膜是选择透过性膜,主要由磷脂和糖类组成B.植物细胞的质壁分离现象体现了细胞壁和原生质层的选择透过性C.人工脂双层膜能让O2通过不能让Ca2+通过,属于选择透过性膜D.生物膜的选择透过性是活细胞的重要特征命题角度3细胞膜相关探究实验分析5.人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图2-5-9是相关实验记录,据此不能得到的结论是()图2-5-9A.当温度增加到15 以上时,膜的流动性发生变化B.该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C.温度对膜蛋白的运动有影响D.图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多考点二细胞核的结构和功能1.细胞核的结构上述结构中:(1)原核细胞不具备的是。(2)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是。(3)染色质和染色体的关系:染色质(间期、末期)染色体(前期、中期、后期)2.细胞核的两大功能图2-5-10正误辨析(1)真核生物细胞中细胞核是mRNA合成和加工的场所。()(2)细胞核是遗传信息储存和细胞代谢的主要场所。()(3)大肠杆菌的遗传信息在细胞核中转录,在细胞质中翻译。()(4)植物细胞具有发育为完整植株潜能的决定因素是细胞核。()(5)染色质和染色体物质组成上相同,空间结构上不同。()(6)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由通过。()(7)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。()(8)核仁是遗传物质的储存场所,能控制rRNA和核糖体的合成。()教材拾遗必修1P58 科学研究证实,在精细胞变形成为精子的过程中,精子头部几乎只保留了,部分细胞质变成精子的颈部和尾部,大部分细胞质及多数细胞器被丢弃,但是全部被保留下来,集中在尾的基部。在受精过程中,精子头部的顶体释放多种水解酶使精子能穿越障碍进入卵细胞,顶体相当于特化的。精子和卵细胞的识别,主要与细胞膜上的有关。1.细胞核功能的探究实验分析(1)黑白美西螈核移植实验实验过程图2-5-11实验结论:美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。实验分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养,作为对照。(2)蝾螈受精卵横缢实验实验过程图2-5-12实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。(3)变形虫切割实验实验过程图2-5-13实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。(4)伞藻嫁接与核移植实验伞藻嫁接实验过程图2-5-14伞藻核移植实验过程图2-5-15实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。实验分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。2.从四大层面理解细胞的整体性(1)从结构上理解:细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通。核膜与内质网膜、细胞膜等构成细胞完整的“生物膜系统”。(2)从功能上理解:细胞各部分结构和功能虽不同,但它们是相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动的。(3)从调控上理解:细胞核是遗传物质储存和复制的场所,是细胞代谢和遗传的控制中心。因此,细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的,使细胞形成一个整体调控系统。(4)从与外界的关系上看,针对多细胞生物,细胞的整体性还体现在每一个细胞都要与相邻的细胞进行物质交换与信息交流。命题角度1考查细胞核的结构与功能1.下列有关细胞核的叙述,错误的是()A. 真核细胞都有一个细胞核B. 细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C. 核膜上有多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行D. 细胞核内的核仁被破坏,会影响胰岛素的合成2.如图2-5-16所示,下列有关细胞核的叙述,正确的是()图2-5-16A.主要是由DNA和蛋白质组成的结构,在细胞周期中发生周期性变化B.是由2层磷脂分子组成的C.核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核D.是细胞代谢活动的控制中心题后归纳关于细胞核结构与功能的5点提醒(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。(2)核膜和核孔都具有选择透过性,核孔虽然允许大分子物质如RNA和某些蛋白质通过,但是不允许细胞核中的DNA通过其进入细胞质。(3)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。(4)核仁不是遗传物质的储存场所。细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。(5)染色体和染色质只是形态不同,而成分完全相同。命题角度2考查细胞核功能的实验探究3.有人利用真核单细胞生物a、b做了如图2-5-17中实验,该实验最能说明的问题是()图2-5-17A.控制c性状产生的遗传信息来自细胞核B.控制c性状产生的遗传信息来自细胞质C.细胞核内的遗传信息控制生物的一切性状D.c性状的产生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的真题预测1.2017全国卷 细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中,以及精子进入卵细胞的过程中,细胞间信息交流的实现分别依赖于()A.血液运输,突触传递B.淋巴运输,突触传递C.淋巴运输,胞间连丝传递D.血液运输,细胞间直接接触2.2016全国卷 下列有关细胞膜的叙述,正确的是()A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的3.2015海南卷 细胞膜是细胞的重要结构。关于细胞膜的叙述,错误的是()A.细胞膜是一种选择透过性膜B.乙醇通过细胞膜需要消耗ATPC.氨基酸借助膜蛋白可通过细胞膜D.蛋白质分子可以嵌入磷脂双分子层中1.下列关于膜蛋白的组成与功能的说法,不正确的是()A.膜蛋白的元素组成一般为C、H、O、NB.膜蛋白参与生物膜的构成,不具有催化功能C.精子和卵细胞的识别、结合与膜蛋白有关D.神经纤维上静息电位的维持与膜蛋白有关2.根据图2-5-18分析动物细胞,叙述错误的是()图2-5-18A.此图可表示动物细胞膜的结构模式图B.无机盐离子、尿素和酒精的运输可能与膜上的等载体有关C.此图所示A面为膜外,B面为膜内D.若将该细胞膜的磷脂层平展在空气水界面上,则与水面接触3.心血管疾病目前是发达国家所有疾病中的“头号杀手”。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。据此分析正确的是()A.核孔是细胞核与细胞质之间任何物质进行运输的通道B.人体成熟的红细胞中核孔数目很少,因此红细胞代谢较弱C.核孔运输障碍的直接原因可能是核孔复合物发生改变D.tRNA在细胞核内合成,运出细胞核发挥作用与核孔复合物无关1.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。2.组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的,体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。3.生物膜具有选择透过性的物质基础是生物膜上的载体蛋白。4.核膜、核孔都具有选择透过性。5.核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关。6.染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。7.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。第6讲细胞器与生物膜系统考试说明 1.主要细胞器的结构和功能()。2.实验:观察线粒体和叶绿体。考点一主要细胞器的结构与功能1.细胞器的分离方法方法:法,将细胞膜破坏后,利用高速离心机,在不同的离心速度下将各种细胞器分开。2.“八种”常见细胞器的结构及功能图2-6-1(1):细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的。(2):与细胞的有丝分裂有关。(3):“生产蛋白质的机器”,原核细胞中唯一的细胞器。(4):主要是对来自内质网的蛋白质进行的“车间”及“发送站”。(5)内质网:细胞内蛋白质,以及合成的“车间”。(6):进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。(7):能进行光合作用的植物细胞所特有的,是“养料制造车间”和“能量转换站”。(8):内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺。正误辨析(1)线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高。()(2)叶绿体中发生的光能转换过程,不需要蛋白质参与。()(3)成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的少。 ()(4)酵母菌在高尔基体上合成膜蛋白,性腺细胞在内质网上的核糖体中合成性激素。()(5)溶酶体合成和分泌多种水解酶。()(6)线粒体的嵴和叶绿体的基粒均显著增大了膜面积,有利于酶的附着以提高代谢效率。()(7)高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体的形成有关。 ()(8)动物细胞的一个中心体由一对中心粒构成,中心粒在分裂前期数目加倍。()教材拓展1.必修1P46 矿工中常见的职业病硅肺的病因是什么?2.必修1P58 新宰的畜、禽,如果马上把肉做熟了吃,肉较老,口味不好,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞中(填细胞器名称)的作用有关,试分析原因:。1.线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系线粒体叶绿体不同点结构增大膜面积的方式内膜向内折叠形成嵴由囊状结构堆叠形成基粒完成的生理过程有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、三阶段光合作用的场所,完成光合作用的全过程所含的酶种类与有氧呼吸第二、三阶段有关的酶,分布于内膜和基质中与光合作用有关的酶,分布于类囊体薄膜和基质中相同点(1)具有双层膜结构(2)均含有少量DNA、RNA和核糖体等,可自主复制,并合成相关蛋白质。是细胞质遗传的物质基础(3)均具有能量转换功能,产生ATP(4)共同参与自然界的碳循环2.比较归类各种细胞器(1)(2)(3)(4)从功能上分析与主动运输有关的细胞器 参与细胞生理活动中发生碱基互补配对现象的细胞器:线粒体和叶绿体(DNA复制和表达)、核糖体(翻译)。产生水的细胞器:线粒体(有氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、叶绿体(光合作用)、植物细胞高尔基体(形成细胞壁)等。3.不同细胞间的差异辨析(1)从物质层面看,不同细胞间的差异主要体现为蛋白质种类、数量不同。(2)从细胞结构层面看,不同细胞间的差异主要体现在细胞器的种类和数量上。在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。蛋白质合成旺盛的细胞内,核糖体、线粒体等含量较多。可进行光合作用的细胞(如叶肉细胞)含大量叶绿体。命题角度1线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系1.如图2-6-2是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图,下列叙述错误的是()图2-6-2A.和的主要成分是蛋白质和磷脂B.分布于上的叶绿素的合成需要MgC.在甲、乙中,的功能都只是控制物质进出D.中除了含有相关的酶外,还含有少量DNA2.2018山西六校联考 下列关于线粒体和叶绿体的叙述,错误的是()A. 细胞分化后,不同类型的植物细胞中线粒体和叶绿体的数量不同B. 细胞吸收无机盐离子所需的能量可来自线粒体和叶绿体C. 葡萄糖在叶绿体中合成,其分解产物能在线粒体中被彻底氧化分解D. 叶绿体和线粒体中的基因都能转录生成mRNA命题角度2综合考查细胞器的结构与功能3.下列关于细胞器的结构和功能的说法,正确的是()图2-6-3A.四种结构中均可以发生AU配对现象B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c参与D.a、c、d都具有双层膜结构4.2018四川遂宁模拟 下列有关细胞结构的描述,正确的是()A.有溶酶体的细胞一定具有核糖体B.有染色体的细胞一定有核膜、核仁C.有线粒体的细胞一定不产生乳酸D.有中心体的细胞一定没有叶绿体易错警示与细胞器有关的8个易错点(1)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同,所具有的生理功能也不同。(2)内质网有两类:粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关;滑面内质网与脂质(如性激素)的合成有关。(3)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关,是各种膜成分相互转化的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。(4)液泡中的色素是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素等,与光合作用有关。(5)各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在。如植物根部和其他不见光部位的细胞都无叶绿体,叶片表皮细胞也不含叶绿体;分生区细胞无大液泡;蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体,且只能进行无氧呼吸。(6)细胞的结构与功能相适应:需要能量多的细胞含线粒体较多,如心肌、肝脏、肾小管等部位的细胞;分泌蛋白合成旺盛的细胞含核糖体、内质网、高尔基体较多,如肠腺、胰腺细胞等。(7)溶酶体来自高尔基体,溶酶体中的酸性水解酶是在核糖体上合成多肽链,然后进入内质网进行初步加工,再进入高尔基体最终加工形成的,溶酶体既消化外来的病毒、病菌,也消化自身衰老、损伤的细胞器。(8)幼小的植物细胞中具有许多小而分散的液泡,随着细胞的生长,最后在细胞中央形成一个大的中央液泡。命题角度3考查细胞类型的判断5.如图2-6-4代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中、绘出了各自区别于其他生物的标志结构,请据图判断下列说法不正确的是()图2-6-4A.、与共同具有的无膜细胞器是B.可以判断为低等植物,因为它同时具有和C.、与类生物中都有生物可进行光合作用合成有机物D.类生物既可营寄生生活,也可以独立生存题后归纳不同类型细胞图像的识别方法(1)显微结构与亚显微结构模式图的判断是否表示出细胞器的结构(2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断图2-6-5考点二生物膜系统在成分、结构和功能上的联系1.生物膜系统的组成和功能图2-6-62.生物膜系统在成分上的联系(1)各种生物膜组成成分基本相似:均由等组成,体现生物膜系统的。(2)每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的。 3.生物膜系统在结构上的联系图2-6-7 正误辨析(1)分泌蛋白的修饰、加工由内质网和高尔基体共同完成。()(2)生物膜系统是生物体内所有膜结构的统称。()(3)叶绿体的基质中没有与光合作用有关的酶。()(4)生物膜之间的囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量。()(5)链球菌的抗原由核糖体合成并经高尔基体运输至细胞膜。()(6)细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输。()(7)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成,病毒只有细胞膜()(8)内质网是生物膜的转换中心,因为内质网膜与高尔基体膜和细胞膜直接相连。()(9)生物膜功能的复杂程度取决于磷脂、糖类的种类和数量。() 教材拾遗必修1P49 利用生物膜的特性将磷脂小球包裹的药物运输到患病部位,通过小球膜与细胞膜融合,将药物送入细胞,这一过程体现了细胞膜的结构特点是细胞膜。1.分泌蛋白的合成、分泌过程分析图2-6-8流程图解读:(1)细胞核(真核细胞):基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质。(2)核糖体:通过翻译将氨基酸合成为多肽。(3)内质网:对多肽进行初步加工(如盘曲、折叠、糖基化等),形成较成熟的蛋白质,再以囊泡的方式运送至高尔基体。(4)高尔基体:将较成熟的蛋白质再加工为成熟的蛋白质,并以囊泡的方式运输到细胞膜。高尔基体为转化的“枢纽”。(5)细胞膜:胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。(6)线粒体:为各项过程提供能量。(7)运输的方向:核糖体内质网高尔基体细胞膜。追踪方法:同位素标记法。2.蛋白质分泌相关图示解读图2-6-9(1)由图甲可以看出分泌蛋白合成、加工、运输过程如下:核糖体内质网高尔基体细胞膜。(2)图乙表示放射性在不同结构出现的先后顺序,据图可判断分泌蛋白的转移途径。(3)图丙和图丁分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大的现象。命题角度1考查生物膜系统在结构与功能上的联系1.下列关于生物膜和生物膜系统的叙述,正确的是()A. 分泌蛋白的分泌需要消耗能量,也需要细胞膜上的载体协助B. 细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流的必要结构C. 胰岛细胞中高尔基体膜比心肌细胞中高尔基体膜成分的更新速度更快D. 高尔基体膜和内质网膜在结构上直接联系2.细胞的各种膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流,关于“膜流”的叙述正确的是()A.膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运B.变形虫摄食时膜流方向是细胞膜高尔基体内质网C.大肠杆菌和酵母菌也都具有膜流现象D.细胞的膜流参与细胞膜的更新,其中内质网是细胞膜流的“枢纽”题后归纳生物膜间的“联系”三层面图2-6-10命题角度2以图解形式考查囊泡分泌物的分泌过程3.为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成,研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后,测得与分泌蛋白合成和分泌相关的一些细胞器上放射性的变化,相关结构如图2-6-11所示,则下列说法不正确的是()A.分泌蛋白合成和分泌过程中相关的一些细胞器上出现放射性的顺序依次是图2-6-11B.在和上合成的蛋白质都可以分泌到细胞外C.在分泌蛋白合成与分泌过程中的膜面积变化不大D.在此图中与分泌蛋白合成和分泌相关的细胞器共有4种4.如图2-6-12中甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述中,错误的是()图2-6-12A.图甲中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B.图甲中构成分泌蛋白的物质X最多有20种,b的产物没有生物活性C.图乙说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D.图甲、图乙所示变化都能体现生物膜具有流动性的特点题后归纳分析分泌蛋白的合成、加工、运输一看标记氨基酸出现的先后顺序:核糖体内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜(胞外)二看膜面积变化的结果:内质网膜面积缩小,细胞膜面积增大三看与分泌蛋白形成有关的细胞器:核糖体(蛋白质的“装配机器”)、内质网(加工“车间”)、高尔基体(加工、分类、包装、发送)和线粒体(提供能量)考点三实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1.实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需染色,制片后直接观察。(2)线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。2.实验步骤(1)观察叶绿体制作藓类叶片临时装片在低倍显微镜下找到叶片细胞在高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布情况(2)观察线粒体制作人的口腔上皮细胞临时装片在低倍显微镜下找到口腔上皮细胞在高倍显微镜下观察3.注意事项(1)观察叶绿体,最好选用细胞内叶绿体数量较少、体积较大、叶片薄的植物细胞。如选择苔藓或黑藻叶片,可直接在显微镜下观察其单层细胞的部位。(2)用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作实验材料的原因:靠近叶下表皮的是海绵组织,叶绿体大而排列疏松,便于观察;带叶肉是因为叶片表皮细胞不含叶绿体。(3)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(4)健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料,可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。观察线粒体要选择无色的细胞,如人的口腔上皮细胞。(5)观察线粒体时,要漱净口腔,防止杂质对显微观察造成干扰。1.下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞中线粒体的实验的说法,错误的是()A.牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性B.制作装片时要在洁净的载玻片上滴一滴健那绿染液C.在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色D.在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层细胞膜2.2018山西太原模拟 下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法不正确的是()A.健那绿染液是一种活细胞染料,几乎不损伤细胞B.在高倍显微镜下,可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C.健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D.藓类叶片可用于观察叶绿体真题预测1.2018全国卷 生物膜的结构与功能存在密切的联系。下列有关叙述错误的是()A.叶绿体的类囊体膜上存在催化ATP合成的酶B.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏C.细胞的核膜是双层膜结构,核孔是物质进出细胞核的通道D.线粒体DNA位于线粒体外膜上,编码参与呼吸作用的酶2.2018天津卷 生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的是()选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜,识别并结合神经递质受体B位于靶细胞膜,识别并结合激素载体C位于类囊体膜,催化ATP合成酶D位于癌细胞膜,引起特异性免疫抗原3.2016全国卷 下列与细胞相关的叙述,正确的是()A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP1.下列有关组成细胞的分子和细胞结构的叙述,错误的是()A. 人体成熟红细胞内没有线粒体,不能进行有氧呼吸B. 磷脂、蛋白质和核酸是组成T2噬菌体、肺炎双球菌必不可少的有机物C. 细胞骨架能维持真核细胞的形态,它与细胞的物质运输等活动有关D. 细胞中核糖体的形成不一定都与核仁密切相关2.细胞自噬作用的机理如图2-6-13所示,下列说法错误的是()图2-6-13A.分隔膜的基本支架是磷脂双分子层B.自噬作用的结构基础是生物膜具有一定的流动性C.自噬溶酶体中生成的小分子穿过两层膜进入细胞质后可再度被利用D.溶酶体中没有分解SiO2的酶导致自噬过程异常,因此处于硅尘环境下的工人易患硅肺3.图2-6-14为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述正确的是()图2-6-14A.图中由双层膜包被的结构只有 B.图中与胰岛素合成有关的结构有C.若合成的是呼吸酶, 则该酶在中发挥作用D.若合成的是染色体蛋白,则该蛋白会运送到中1.分泌蛋白合成和运输的研究方法:同位素标记法。2.分泌蛋白运输的方向:核糖体内质网高尔基体细胞膜。3.分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有一定的流动性。4.多肽是在核糖体上形成的,空间结构是在内质网上形成的,成熟蛋白质是在高尔基体中形成的。5.真核细胞有生物膜系统,原核细胞没有,原核生物的生物膜只有细胞膜。6.溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。第7讲细胞的物质输入和输出考试说明 1.物质出入细胞的方式()。2.实验:(1)通过模拟实验探究膜的透性。(2)观察植物细胞的质壁分离和复原。考点一细胞的吸水和失水1.渗透作用原理(1)概念:指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散过程。(2)发生渗透作用的条件:一是具有,二是半透膜两侧的溶液具有。2.动物细胞的吸水和失水(1)(2)现象3.成熟植物细胞的吸水和失水图2-7-1(1)当时,细胞失水,发生现象。(2)当时,细胞吸水,失水的细胞发生现象。4.物质跨膜运输的其他实例科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和Si的培养液中培养,结果及分析如下:图2-7-2(1)实验结果不同植物对的吸收有差异。同种植物对的吸收也有差异。(2)实验结论:植物细胞对无机盐离子的吸收具有。 正误辨析(1)渗透作用发生时,水分子由低浓度一侧扩散到高浓度一侧,进行单向运动。()(2)当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞一定会发生质壁分离。()(3)质壁分离过程中,细胞液浓度增大,细胞吸水能力减弱。()(4)质壁分离过程中,细胞膜与细胞壁之间、细胞膜与液泡膜之间的液体均为外界溶液。() 教材拓展必修1P60 在探究细胞的吸水和失水的实验中,选用的材料是哺乳动物成熟的红细胞。该细胞的结构特点是。由此可以推断,红细胞(填“能”或“不能”)进行细胞分裂,细胞呼吸方式是。1.渗透作用的原理分析(注:溶质分子不能通过半透膜)图2-7-3(1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内S2S1的水分子数大于S1S2的水分子数,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。(2)在达到渗透平衡后,若存在液面差h,则S1溶液浓度仍大于S2。因为液面高的一侧形成的压强会抑制水分子由低浓度一侧向高浓度一侧的扩散。2.渗透作用模型和植物细胞与外界溶液形成渗透系统分析渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统图解基本组成或条件半透膜、浓度差原生质层选择透过性膜、浓度差细胞液与外界溶液之间的浓度差原理水分子通过半透膜的扩散作用细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透作用水扩散的方向低浓度溶液高浓度溶液命题角度1渗透系统与渗透作用的分析1.如图2-7-4所示,在漏斗中加入的蔗糖溶液与蒸馏水液面齐平,一段时间后,待漏斗内液面不再变化时,再向漏斗中加入一定量的蔗糖酶。下列坐标曲线中能正确反映整个实验过程中漏斗内外的液面高度差变化的是()ABCD图2-7-42.某同学设计的实验如图2-7-5所示,实验开始时,U形管两侧液面高度相等,图中半透膜允许单糖通过。据图分析,下列说法错误的是()图2-7-5A.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧溶液浓度一定是相等的B.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,则实验现象为高浓度一侧的液面上升C.若U形管中加入两种浓度不等的葡萄糖溶液,则实验现象为高浓度一侧液面先上升,随后另一侧液面上升,最后两侧液面持平D.若U形管中加入两种浓度不等的蔗糖溶液,当液面停止上升时,半透膜两侧水分子移动达到平衡状态题后归纳渗透方向及浓度大小的判断(1)判断溶剂渗透的总方向若半透膜两侧是同种溶液,根据质量浓度或物质的量浓度判定。若半透膜两侧是不同的溶液,物质的量浓度才能体现溶质分子数的多少,如半透膜两侧为质量分数相同的葡萄糖溶液和蔗糖溶液,则葡萄糖溶液一侧单位体积中葡萄糖分子数多,水分子由蔗糖溶液一侧通过半透膜向葡萄糖溶液一侧扩散。(2)判断半透膜两侧溶液浓度大小若渗透平衡后,半透膜两侧液面仍存在液面差,则半透膜两侧溶液就存在浓度差,液面差越大,浓度差就越大,且液面高的一侧溶液浓度高。命题角度2细胞吸水与失水情况的分析3.2017全国卷 将某种植物的成熟细胞放入一定浓度的物质A溶液中,发现其原生质体(即植物细胞中细胞壁以内的部分)的体积变化趋势如图2-7-6所示。下列叙述正确的是()图2-7-6A.04 h内物质A没有通过细胞膜进入细胞内B.01 h内细胞体积与原生质体体积的变化量相等C.23 h内物质A溶液的渗透压小于细胞液的渗透压D.01 h内液泡中液体的渗透压大于细胞质基质的渗透压4.2018浙江杭州一模 将小鼠肝细胞置于不同浓度的NaCl溶液中,一段时间后测定细胞体积和数量,实验结果如图2-7-7所示。下列叙述正确的是()A.曲线甲表示细胞数量的变化B.曲线乙说明当NaCl溶液浓度大于a时细胞开始吸水图2-7-7C.NaCl溶液浓度为b时小鼠肝细胞内外溶液浓度相等D.实验过程中细胞体积的变化说明细胞膜具有一定的流动性题后归纳细胞吸水、失水的判断(1)通过比较细胞外溶液和细胞液的浓度大小来判断。当细胞外溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞失水;当细胞外溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞吸水;当细胞外溶液与细胞液的浓度相等时,细胞失水量和吸水量相等,处于动态平衡。(2)根据重量或长度变化(如萝卜条)来判定。若重量增加或长度变长,则吸水;反之则失水。考点二物质进出细胞的方式1.物质进出细胞的方式(1)离子和小分子物质进出细胞的方式自由协助主动运输(2)大分子物质进出细胞的方式方式特点:需要,不需要,体现了细胞膜的。2.结合模式图判断物质进出细胞的方式(1)典图1:图2-7-8A.;B.;C.;D.。(2)典图2:ABCDE图2-7-9A.;B.;C. ;D. ;E.。3.结合实例判断物质进出细胞的方式水甘油、乙醇、苯CO2、O2等红细胞吸收葡萄糖动作电位形成时Na+内流等神经细胞静息状态下K+外流小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等神经细胞分泌神经递质吞噬细胞吞噬抗原胰岛B细胞分泌胰岛素(1)以上属于自由扩散的是。(2)以上属于协助扩散的是。(3)以上属于主动运输的是。(4)以上属于胞吞的是;以上属于胞吐的是。正误辨析(1)甘油是极性分子,所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜。()(2)物质通过磷脂双分子层的扩散速率与其脂溶性有关。()(3)主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢。()(4)消耗能量的运输方式一定是主动运输。()(5)同一种物质进入不同细胞的跨膜运输方式相同。()(6)在神经细胞上动作电位产生与静息电位恢复过程中,Na+流入和排出都是被动运输。()教材拾遗必修1P73 囊性纤维病是由于有的细胞中某种蛋白质结构异常,影响了Na+和Cl-的跨膜运输,这一事例说明这种结构蛋白属于细胞膜上的,也反映了细胞膜对离子的吸收具有选择性是通过细胞膜上来实现的。1.判断物质出入细胞的方式(1)根据分子的大小、是否需要能量和载体蛋白进行判断:图2-7-10 (2)根据运输方向判断:顺浓度梯度的跨膜运输方式是自由扩散和协助扩散,逆浓度梯度的跨膜运输方式一定是主动运输。2.影响物质运输的因素物质出入细胞的方式影响因素被动运输自由扩散细胞膜内外物质的浓度差协助扩散细胞膜内外物质的浓度差;膜载体的种类和数量主动运输膜载体的种类和数量;能量(温度、氧浓度)胞吞温度、能量等胞吐(1)物质浓度 图2-7-11由于自由扩散不需要载体蛋白和能量,所以物质运输速率与物质浓度成正比。由于协助扩散和主动运输需要载体蛋白,所以当所有的载体蛋白都被利用了之后,物质的运输速率将达到最大(P点),此时限制物质运输速率的因素主要是载体蛋白的数量。由于主动运输可以逆浓度梯度运输物质,所以当细胞内浓度大于细胞外浓度时,物质仍可以被吸收进入细胞。(2)O2浓度图2-7-12由于自由扩散和协助扩散的动力来自物质的浓度差造成的势能,不需要细胞产生的ATP,所以O2浓度不影响其运输速率。由于主动运输需要消耗ATP,而ATP主要来自有氧呼吸,所以O2浓度可以影响主动运输的运输速率。Q点时,无氧呼吸为主动运输提供能量。QP段:随着氧气含量的增加,有氧呼吸产生的能量越多,主动运输的速率也越大。P点以后:当氧气含量达到一定程度后,受载体蛋白数量以及其他限制因素的影响,运输速率不再增大。(3)温度图2-7-13命题角度1物质出入细胞方式的判断1.下列关于物质运输的叙述,错误的是()A.一定范围内,协助扩散比自由扩散运输速率大B.温度降低不影响甘油和脂肪酸进出细胞的速率C.主动运输通常使被转运物质在细胞内外的浓度差加大D.某些小分子物质也可以通过胞吐的方式通过细胞膜2.图2-7-14为物质进出细胞示意图,下列相关说法错误的是()图2-7-14A.载体具有运输和催化的作用B.载体参与的运输方式属于协助扩散C.载体的作用是使细胞内的Na+浓度高于细胞外D.溶质分子甲进入细胞与细胞内外Na+的浓度有关命题角度2物质运输的影响因素及实验分析3.2018湖北荆州中学模拟 如图2-7-15是几种物质进出细胞方式中,运输速率与影响因素间的关系曲线图,下列相关叙述中,正确的是()图2-7-15A.与氧气进出细胞相符的图有B.与葡萄糖进入红细胞相符的图有C.与K+进入神经细胞相符的图有D.与蛋白质类物质进出细胞相符的图有4.氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制H与O2的结合,使组织细胞因不能利用氧气而陷入内窒息。如图2-7-16为研究植物根尖吸收钾离子的相关实验。下列分析不正确的是()图2-7-16A.通过实验甲可以判断植物根尖细胞吸收K+属于主动运输B.实验甲中,4 h后氧气消耗速率下降是因为细胞外K+浓度降低C.实验乙中,4 h后吸收K+的能量可能来自无氧呼吸D.实验乙加入氰化物后,细胞对氧气的吸收速率不变特别提醒同种物质的不同运输方式物质相应过程运输方式葡萄糖进入红细胞协助扩散进入小肠绒毛上皮细胞主动运输肾小管重吸收葡萄糖主动运输Na+进入神经细胞协助扩散(通过离子通道)运出神经细胞主动运输(Na+-K+泵)K+进入神经细胞主动运输(Na+-K+泵)运出神经细胞协助扩散(通过离子通道)命题角度3探究物质运输方式的方法5.有人认为小肠上皮细胞是以主动运输而不是协助扩散的方式吸收葡萄糖的,请设计实验加以研究确定。(1)实验步骤:第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。第二步:甲组细胞给予正常的呼吸条件,。第三步:。(2)预测实验结果并分析:若甲、乙两组细胞对葡萄糖的吸收速率基本相同,则。题后归纳图2-7-17考点三实验:观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理(1)成熟的植物细胞与外界溶液构成渗透系统,可发生渗透作用。成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。细胞液与外界溶液之间存在浓度差。(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。2.实验步骤图2-7-183.实验现象图2-7-194.实验结论成熟植物细胞能与外界溶液构成渗透系统并发生渗透作用:当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,细胞;当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞。5.实验分析(1)因为细胞壁是全透性的,所以洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 (2)本实验存在两组对照实验图2-7-20(3)在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离后,在清水中却不能观察到质壁分离复原的原因是细胞失水过多或失水时间过长导致细胞死亡。特别提醒:本实验是高中教材中涉及“显微观察”的实验中唯一的一个“只在低倍镜下”观察(不曾换“高倍镜”)的实验。1.2018湖南长沙模拟 图2-7-21中有关“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验操作,叙述正确的是()图2-7-21A.在步骤C中只需滴加1滴蔗糖溶液B.整个实验现象的观察应维持在低倍镜下C.步骤A具体操作过程为“解离染色漂洗制片”D.步骤F观察到的实验结果和步骤D相比,液泡颜色变深2.用M溶液处理洋葱鳞片叶外表皮细胞来观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原实验中,某同学绘制的显微镜下紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞示意图如图2-7-22所示。下列叙述错误的是()A. 图示时刻浓度大小:外界溶液浓度等于细胞液浓度B. 实验初始浓度大小:外界溶液浓度大于细胞液浓度图2-7-22C. 若该细胞用不同浓度M溶液处理,a/b值越小,则该细胞紫色越浅D. 若该细胞用不同浓度M溶液处理,a/b值越大,则M溶液浓度越高3.将若干生理状况基本相同,长度为4 cm的鲜萝卜条分为四组,分别置于清水(对照组)和浓度相同的三种溶液中(实验组),尿素溶液、KNO3溶液和蔗糖溶液分别编号为1、2、3组。测量每组萝卜条的平均长度,结果如图2-7-23所示。据图分析,下列叙述正确的是()图2-7-23A.实验组中都发生了质壁分离和复原现象B.对照组中水分子在前15 min进入了细胞,15 min之后不再进入C.1组中的尿素分子和2组中的K+、N都进入了细胞,但进入的方式不同D.3组中,如果一直增大蔗糖溶液浓度,萝卜条就会一直缩短题后归纳质壁分离和复原实验的拓展应用(1)判断成熟植物细胞的死活(2)测定细胞液浓度范围(3)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液)真题预测1.2018全国卷 下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述,错误的是()A.在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤的N2和NB.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收D.给玉米施肥过多时,会因根系水分外流引起“烧苗”现象2.2018全国卷 下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是()A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输3.2017江苏卷 图2-7-24为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述错误的是() 图2-7-24A.蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输B.单糖逆浓度梯度转运至薄壁细胞C.ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输D.蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞1.离子泵是一种具有ATP水解酶活性的载体蛋白,能利用水解ATP释放的能量跨膜运输离子,下列叙述正确的是()A.离子泵跨膜运输离子的速率与细胞呼吸强度总是呈正相关B. 离子通过离子泵的跨膜运输应顺浓度梯度进行C. 人体内严重缺铁会降低离子泵跨膜运输离子的速率D. 加入蛋白质变性剂不会影响离子泵跨膜运输离子的速率2.某实验小组在室温条件下,将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的某溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图2-7-25所示。下
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