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专题2细胞的结构与功能考点考点1多种多样的细胞多种多样的细胞一、从生物圈到细胞一、从生物圈到细胞1.生命活动离不开细胞的原因知识清单2.生命系统的结构层次(1)地球上最基本的生命系统是细胞。(2)地球上最大的生命系统是生物圈。植物没有系统层次。(3)病毒无细胞结构,不能独立生存,不属于生命系统。(4)地球上最早的生命形式:单细胞生物。二、细胞学说及其建立过程1.建立者:主要是两位德国科学家施莱登和施旺。2.内容(1)组成:细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由 细胞和细胞产物 所构成。(2)功能:细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。(3)来源:新细胞可以从老细胞中产生。3.意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。三、多种多样的细胞1.常见的原核细胞(1)蓝藻细胞结构生活方式:自养生物,因其细胞内含有叶绿素和藻蓝素,所以能进行光合作用。(2)细菌细胞轻松记忆(1)常见原核生物的“一、二、三”(2)易与原核生物混淆的真核生物:一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。2.原核细胞与真核细胞的比较比较项目原核细胞真核细胞细胞壁主要成分是糖类和蛋白质,不含纤维素植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶细胞膜都含磷脂和蛋白质细胞质有核糖体,无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核无核膜、核仁和染色质,DNA裸露有核膜、核仁,DNA和蛋白质形成染色质分裂方式二分裂无丝分裂、有丝分裂和减数分裂变异类型基因突变基因突变、基因重组和染色体变异例例1(2016吉林长春外国语学校第一次检测,3)下列关于原核生物和真核生物的叙述,正确的是()A.原核生物细胞无线粒体,不能进行有氧呼吸B.真核生物细胞只进行有丝分裂,原核生物细胞只进行无丝分裂C.真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质D.真核生物细胞具有生物膜系统,有利于细胞代谢有序进行解析解析原核生物虽然没有线粒体,但有的也能进行有氧呼吸;真核生物细胞分裂的主要方式是有丝分裂,原核生物细胞进行二分裂;原核生物以DNA作为遗传物质,只有少数病毒以RNA作为遗传物质;真核细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证细胞生命活动高效、有序地进行,故D正确。答案答案D考点考点2细胞膜与细胞壁细胞膜与细胞壁一、细胞膜一、细胞膜1.细胞膜的成分(1)细胞膜的组成成分(2)细胞膜成分的鉴定方法成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%其中磷脂构成细胞膜的基本支架蛋白质约40%功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多糖类2%10%与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂,与细胞识别等作用有关细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏知能拓展(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,功能复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量多。(2)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞在癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,有的产生甲胎蛋白(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,糖蛋白和糖脂都与细胞识别作用有关。(4)在细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、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.细胞膜的功能(1)功能(2)细胞膜功能的探究方法控制物质进出功能的验证识别功能的验证只有同种生物的精子和卵细胞才能结合 细胞膜具有识别作用(糖蛋白的作用)3.细胞膜的结构特点与功能特性(1)(2)4.细胞膜的制备(1)材料:人或其他哺乳动物成熟的红细胞。(2)选材原因a.无核膜和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜。b.无细胞壁,细胞易吸水涨破。(3)实验原理:利用渗透原理,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。二、植物细胞壁二、植物细胞壁1.成分:主要是纤维素和果胶;酶解法去除植物细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶;与其形成有关的细胞器为高尔基体和线粒体。2.功能:支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破,但植物细胞不会,主要是细胞壁的功劳。例例2 (2014福建理综,4,6分)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()解析解析血红蛋白存在于红细胞内部,不属于膜蛋白,A错误;抗体主要分布于血清中,T淋巴细胞膜上没有抗体,B错误;胰高血糖素应该与胰岛B细胞膜上的胰高血糖素受体结合,C错误;骨骼肌细胞能接受神经传导的兴奋,产生收缩,也可以吸收葡萄糖,所以其膜上有神经递质的受体和葡萄糖载体,D正确。答案答案 D考点考点3细胞质与细胞核细胞质与细胞核一、细胞质一、细胞质1.细胞质的组成:细胞质包括细胞质基质和细胞器,前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。2.细胞器之间的分工(1)不同细胞器的功能分类名称作用双层膜线粒体有氧呼吸的主要场所叶绿体绿色植物光合作用的场所单层膜内质网蛋白质加工、脂质合成的“车间”高尔基体蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”溶酶体“消化车间”“酶仓库”,分解衰老细胞器,吞噬病菌液泡调节植物细胞内的环境,保持细胞坚挺没有膜核糖体蛋白质的合成场所中心体与细胞有丝分裂有关(2)不同细胞器的分类种类比较分泌蛋白胞内蛋白合成场所附着在内质网上的核糖体游离的核糖体作用场所细胞外细胞内实例消化酶、抗体、部分激素呼吸酶等3.细胞器之间的协调配合(1)分泌蛋白和胞内蛋白(2)生物膜系统(3)各种生物膜之间的联系在结构上具有一定的连续性。在功能上的联系在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合,如图所示:知能拓展(1)原核细胞只有细胞膜这种生物膜,不具备生物膜系统。(2)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有流动性的结构特点。(3)在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中,其跨膜层数为0。二、细胞核二、细胞核1.结构2.功能知能拓展(1)在细胞分裂周期中表现为周期性地消失和重建的结构是核膜和核仁。(2)染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态。(3)在真核细胞中,DNA主要存在于细胞核内的染色体上,另外,在细胞质的线粒体和叶绿体中也含有少量的DNA。(4)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,细胞代谢越旺盛,核质之间物质交换越频繁,核孔数量越多;蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大。例例3(2016广西贵港高中期末考试,10)科学家用3H标记的亮氨酸培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述正确的是 ()细胞结构附有核糖体的内质网高尔基体靠近细胞膜的囊泡时间/min317117形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成高尔基体膜向内与内质网膜直接相连,向外与细胞膜相连高尔基体具有转运分泌蛋白的作用,线粒体具有提供能量的作用囊泡可以由内质网向高尔基体转运A.B.C.D.解析解析在分泌蛋白形成过程中放射性依次出现的位置:核糖体内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜膜外。多肽最早在核糖体中合成,在内质网和高尔基体中加工、转运。内质网膜与核膜直接相连,有的细胞的内质网膜与细胞膜相连;高尔基体膜与内质网膜和其他生物膜均是通过囊泡进行联系的,是间接联系。在分泌蛋白形成的整个过程中都由线粒体提供能量。说法错误,说法正确。答案答案B题型题型1图像辨析类图像辨析类不同类型细胞图像的识别不同类型细胞图像的识别1.显微结构与亚显微结构模式图的判断2.真、原核细胞及动、植物细胞的判断题型突破1.细胞结构与功能中的“一定”与“不一定”(1)能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体,但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。(3)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。(4)有中心体的生物不一定为动物,但一定不是高等植物。(5)高尔基体经膜泡分泌的物质不一定为分泌蛋白,但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。2.牢记原核细胞的两个易错易混点(1)需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体,不等于说原核细胞不能进行有氧呼吸,其有氧呼吸主要在细胞膜上进行。(2)蓝藻属原核生物,无叶绿体,但能进行光合作用,完成光合作用的场所是细胞质。例例1(2016安徽安师大附中上学期期中,7)结合下图分析下列说法,正确的是()A.若判断甲是否为需氧型生物,依据的是细胞中是否含有结构B.若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构C.用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物D.根据细胞中是否含有结构,可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群思路导引思路导引解析解析某些原核生物没有线粒体(结构)但可进行有氧呼吸,A错误;植物根尖细胞等不含有叶绿体(结构),故叶绿体不能作为判断某个细胞是否为植物细胞的依据,B正确;利用电子显微镜可观察细胞是否有成形的细胞核,从而区分真核生物和原核生物,C错误;丙是病毒,无细胞结构,不属于真核生物或原核生物,D错误。答案答案B1-1(2016山东淄博一中上学期期中,5)下列是几种常见的单细胞生物结构示意图。有关该组生物的叙述错误的是()A.图中各细胞中都有两种核酸B.具有核膜、核仁的细胞是C.生物一定是异养生物D.的摄食行为体现了细胞膜具有一定的流动性答案答案C解析解析代表的生物分别为衣藻、草履虫、变形虫、细菌、蓝藻。具有细胞结构的生物都有两种核酸,A正确;均为真核细胞,具有核膜、核仁,B正确;有的细菌是自养生物,如光合细菌、硝化细菌等,C错误;变形虫以胞吞的方式摄食,这体现了细胞膜的结构特点,即具有一定的流动性,D正确。1-2(2016河北衡水中学四调,6)下列甲、乙、丙、丁四图是细胞或细胞结构模式图。据图分析正确的是()A.以上四种结构中所具有的三种大分子有机物是DNA、RNA和蔗糖B.在蓝藻细胞中有甲、乙同时存在而无丙结构C.从结构上看,甲、乙、丙、丁都具有双层膜D.在植物的叶肉细胞中同时存在甲、乙、丙三种结构答案答案 D解析解析甲、乙、丙、丁四图分别代表线粒体、叶绿体、细胞核、细菌。蔗糖是二糖,不属于生物大分子,A错误;蓝藻为原核生物,原核细胞无甲、乙、丙三种结构,B错误;细菌不具有双层膜,C错误;植物叶肉细胞中同时存在甲、乙、丙三种结构,D正确。题型题型2过程图析类过程图析类图析蛋白质的分泌过程及相关膜面积变化图析蛋白质的分泌过程及相关膜面积变化1.“图析法”分析分泌蛋白的加工与运输A、B图:二者都是分泌蛋白运输加工过程图示,其中A图是细胞的局部,B图则是完整细胞。A图中依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜;B图中依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。B图中物质排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜具有一定的流动性。C图:该过程研究手段放射性同位素标记法,3H标记亮氨酸,放射性最先出现在A图中或B图中上,然后依次出现在内质网、高尔基体和细胞膜等结构上。2.分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图(1)图1和图2都表示膜面积随时间的变化,图1表示的是前后两个时间点,图2表示的是一定时间段内的变化。(2)图1和图2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。1.必须明确细胞结构与功能的统一性原理(1)核膜上的核孔数目多RNA、蛋白质等物质运输快蛋白质合成旺盛细胞代谢快。(2)内质网、高尔基体多细胞的合成与分泌功能强。(3)癌细胞膜上糖蛋白减少细胞间黏着性降低,癌细胞易于扩散和转移。2.记住高中生物涉及的分泌蛋白(1)消化腺(如唾液腺、胃腺、肠腺等)细胞合成并分泌的消化酶。(2)T细胞合成并分泌的淋巴因子。(3)浆细胞合成并分泌的抗体。(4)下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素。(5)肝脏细胞合成并分泌的血浆蛋白。例例2(2015安徽理综,1,6分)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所,正确的是()解析解析该题主要考查分泌蛋白的合成和加工场所。分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成肽链后,再经内质网和高尔基体加工成熟的,D项符合题意。答案答案 D选项抗体肽链合成场所抗体加工场所A游离的核糖体细胞质基质、内质网B游离的核糖体溶酶体、高尔基体C内质网上的核糖体溶酶体、内质网D内质网上的核糖体内质网、高尔基体2-1(2016湖南衡阳一中期中,4)“分子伴侣”在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽,并与多肽的一定部位相结合,帮助这些多肽折叠、组装和转运,但其本身不参与最终产物(蛋白质)的形成。根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于()A.内质网B.核糖体C.高尔基体D.溶酶体答案答案A解析解析内质网能对多肽进行加工,高尔基体则参与最终产物(蛋白质)的形成,所以由“分子伴侣”能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽可推知“分子伴侣”主要存在于内质网,A正确。题型题型3教材实验类教材实验类显微镜的观察与应用显微镜的观察与应用1.“关键字词法”记住显微镜的操作步骤2.观察线粒体和叶绿体的原理与方法(1)实验原理(2)材料的选取观察叶绿体实验常用藓类叶片(或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)。原因:藓类叶片仅有一层细胞。菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织,细胞排列疏松,易撕取,便于观察。(3)实验流程观察叶绿体名师点拨(1)选材:观察叶绿体用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因是接近下表皮的叶肉细胞,海绵组织较多,细胞排列疏松,叶绿体大,便于观察;带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。(2)条件:实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。(3)试剂:健那绿染液是专一性对活细胞中线粒体染色的染料,可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。(4)观察:叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源;在强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。1.显微镜放大倍数(1)放大倍数问题放大倍数指的是物体的宽度或长度的放大倍数,而不是面积或体积的放大倍数。显微镜的放大倍数=物镜的放大倍数目镜的放大倍数。(2)放大倍数与视野中细胞数目的变化关系若视野中细胞成单行,计算时只考虑长度,可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算。如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞,放大倍数变成400倍时看到的细胞数=m()=m/10。若视野中细胞均匀分布,可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。如:在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞,放大倍数变为400倍时看到的细胞数=m()2=m/100。2.物镜与目镜的区分4004040040(1)区分物镜和目镜,看有无螺纹。有螺纹的是物镜,没有的是目镜。(2)区分倍数看长短。物镜长的倍数大,目镜短的倍数大。还可看物镜镜头离标本的距离,倍数越大,物镜镜头离标本越近。3.显微镜成像特点(1)显微镜下所成的像为放大的倒立的虚像,例如实物为字母“b”,则视野中观察到的为“q”。(2)移动规律:若物像在视野偏左上方,则装片应向左上方移动,即“物像偏哪向哪移(或同向移动)”。例例3 (2016山东莱州一中第一次检测,7)低倍镜(10)观察到根尖约64个细胞,现要选择观察的目标位于视野左下方。则有关用显微镜高倍镜(40)观察的操作的说法或具体操作,错误的是()A.换用高倍镜前,先向左下方移动装片至视野中央,再转换为高倍镜B.换用高倍镜后,若视野模糊,调节细准焦螺旋;若视野变暗,换用凹面镜C.换用高倍镜后,发现显微镜中的观察目标图像变大,清晰度升高D.换用高倍镜后,工作距离变小,并可能只观察到4个左右细胞思路导引思路导引解析解析当使用显微镜时,需先用低倍镜观察,对焦看到物像后,欲使用高倍镜继续观察,需在低倍镜下将要观察的目标移至视野中央,再转用高倍镜观察,A项正确;在高倍镜下的视野较暗,要调节光圈或换用凹面镜,增加进光量,同时,调节细准焦螺旋,使物像清晰,B项正确;用高倍镜后,发现视野中的观察目标图像变大,但清晰度降低,C项错误;在低倍镜(10)下观察到根尖约64个细胞,换用高倍镜(40)后,可能观察到的细胞个数为6442=4,D项正确。答案答案C3-1(2016湖南衡阳一中第二次月考,22)关于光学显微镜的叙述正确的是()A.通过光学显微镜不能观察到猫叫综合征患者的染色体结构变异B.借助光学显微镜可以粗略探究紫色洋葱表皮细胞液浓度C.在显微镜下所成的像是倒立放大的虚像,若在视野中看到细胞质顺时针流动,则实际上细胞质是逆时针流动的D.在观察植物细胞质壁分离与复原的实验中,可用根尖分生区细胞代替表皮细胞答案答案B解析解析染色体结构变异可在光学显微镜下观察到,A错误;通过光学显微镜观察紫色洋葱表皮细胞质壁分离程度,可以粗略探究其细胞液浓度,B正确;若在显微镜视野中看到细胞质顺时针流动,实际上细胞质也是顺时针流动的,C错误;根尖分生区细胞无大液泡,不能用于观察植物细胞的质壁分离现象,D错误。3-2(2015山东济南质检,2)观察细胞结构时,下列说法正确的是()A.低倍镜下物像清晰,换高倍镜后视野变暗,应首先调节细准焦螺旋B.用光学显微镜观察神经细胞,可以观察到核糖体,以及突触小体等结构C.视野中有异物,转动物镜发现异物不动,移动装片也不动,则异物在目镜上D.制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡,首先在载玻片上滴加12滴清水,然后再盖上盖玻片答案答案C解析解析换高倍镜后视野变暗,可调节光圈;核糖体属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到;异物只可能在物镜、目镜或装片上,移动装片和转动物镜,异物不动,则异物在目镜上;制作口腔上皮细胞装片时,滴加清水,细胞会吸水涨破,影响观察效果。
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