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第2单元 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 细胞核的结构和功能()。考点一细胞膜的组成、结构和功能1.细胞膜的成分和功能(1)细胞膜的制备原理:细胞获得细胞膜。材料:人或其他哺乳动物的。选材原因a.无和众多,易制得纯净的细胞膜。b.无,细胞易吸水涨破。(2)细胞膜的成分细胞膜(约50%)(主要)胆固醇(动物细胞膜具有)(约40%):与细胞膜的功能密切相关糖类(2%10%)(3)细胞膜的功能将细胞与分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。控制。进行细胞间的。2.生物膜的结构(1)对生物膜结构的探索历程(连线) (2)流动镶嵌模型的基本内容图2-5-1a.结构特点:具有一定的。原因是组成膜的和大多数都是可以运动的。b.生理特性:。3.植物细胞壁(1)成分:主要是;酶解法去除植物细胞壁所用的酶为纤维素酶和果胶酶;与其形成有关的细胞器为和线粒体。(2)功能:。理性思维模型与建模 如图2-5-2为人体内细胞间信息交流方式的示意图,请据图回答问题:图2-5-2(1)在A、B、C三图中,靶细胞对信息的接受具有相似的结构基础,即,其化学成分为,因其具有特定的空间结构而具有特异性。(2)A、B、C三种方式中,能表示脂肪细胞接受胰高血糖素的是;表示T淋巴细胞介导细胞免疫的是;肉毒杆菌通过抑制某种神经递质的作用而导致肌肉松弛,其中神经递质作用的方式是;高度紧张时心肌细胞收缩加速,其中信息传递的方式是。科学探究 图2-5-3为鉴别细胞活性的染色排除法流程。图2-5-3(1)请依次填出相关内容:;。(2)请解释染色排除法的原理:。1.利用网络图构建细胞膜成分、结构与功能之间的联系图2-5-4特别提醒(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,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2-5-53.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角度1考查细胞膜的组成、结构及功能1.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用,下列相关叙述正确的是()A.载体蛋白是镶嵌在细胞膜外表面的蛋白质B.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异C.磷脂双分子层不能体现细胞膜的选择透过性D.细胞膜上的受体是细胞间进行信息交流所必需的2.如图2-5-6表示细胞膜的亚显微结构,下列叙述错误的是()图2-5-6A.细胞膜的基本支架是B.细胞膜功能的复杂程度主要与有关C.是静止的,但是运动的,所以细胞膜具有流动性D.若该膜为人体肝细胞膜,则B侧CO2浓度高于A侧归纳提炼4种常考的“膜蛋白”(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)。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2-5-7所示的过程中,相关叙述错误的是()图2-5-7A.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4.2017广东广州二模 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角度3体验制备细胞膜的方法 5.科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作为材料来研究细胞膜的组成,这是因为 ()A.哺乳动物成熟红细胞容易得到B.哺乳动物成熟红细胞在水中容易涨破C.哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等D.哺乳动物成熟红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到考点二细胞核的结构与功能1.细胞核的结构(据图2-5-8填空)图2-5-8(1)填写图中结构的名称:;。(2)写出图中结构的相应功能:的功能:把物质与细胞质分开。的功能:的主要载体。 的功能:与某种的合成以及的形成有关。的功能:实现核质之间频繁的和。2.细胞核的功能(1),是遗传物质储存和复制的主要场所。(2)细胞的控制中心。理性思维归纳与概括 真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行的原因是什么?科学探究 “伞藻伞帽的形状是由细胞核还是由细胞质控制的呢?”某校生物兴趣小组模拟了科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接实验,将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻带核的假根段上,长出了乙种伞藻的伞帽。(1)该实验所作的科学假设是。(2)为了使实验结果更具有说服力,模拟伞藻嫁接实验中应该如何设置对照实验?。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2-5-9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2-5-10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2-5-11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2-5-12伞藻核移植实验过程图2-5-13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。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.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分之一B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.大分子物质可以通过核孔,小分子物质不能D.核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关2.如图2-5-14为细胞核结构模式图,下列有关叙述不正确的是()A.主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂不同时期呈现不同状态图2-5-14B.是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C.在细胞周期中发生周期性变化,其主要成分是磷脂和蛋白质D.蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量易错提醒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。角度2考查细胞核功能的实验探究3.生物学家把100个细胞中的每个细胞都分成两部分,一部分含细胞核,另一部分不含细胞核。再将这两部分细胞在相同且适宜的条件下培养一段时间,其实验结果如图2-5-15所示。以下分析合理的是()图2-5-15A.培养第1天,有核细胞死亡数比无核细胞多,其原因主要与细胞核的功能有关B.从培养第2天到第3天,无核细胞死亡很多,其原因主要与实验中细胞膜损伤有关C.从培养第1天到第10天,有核细胞每天都有死亡,其原因主要与细胞凋亡有关D.从培养第4天到第10天,有核细胞每天只有少量死亡,其原因可能与细胞凋亡有关历年真题明考向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4.2014福建卷 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()图2-5-16完成课时作业(五)第6讲细胞器与生物膜系统考试说明 1.细胞膜系统的结构和功能()。2.主要细胞器的结构和功能()。3.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:将破坏后,利用高速离心机,在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。2.根据图示填写各序号名称及功能图2-6-1:细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的,吞噬并杀死侵入细胞的。:与细胞的有丝分裂有关。:“生产蛋白质的机器”,细胞中唯一的细胞器。:主要是对来自内质网的蛋白质进行的“车间”及“发送站”。内质网:细胞内蛋白质及的“车间”。:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。:能进行光合作用的植物细胞所特有,是“养料制造车间”和“能量转换站”。: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。理性思维1.归纳与概括 普通光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构?2.归纳与概括 游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同?科学探究 在成功完成线粒体的观察后,有同学想用龙胆紫溶液染色观察实验材料中染色体的状况,是否可行?。原因是。1.线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系细胞器线粒体叶绿体模式图增加膜面积的方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构薄膜堆叠形成基粒主要成分含有许多与有氧呼吸有关的酶、少量的DNA和RNA含有与光合作用有关的色素和酶、少量的DNA和RNA主要功能有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”光合作用的场所,植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”分布动植物细胞中,代谢旺盛的细胞和细胞内的功能旺盛区域数量较多绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞相同点都具有双层膜都与能量转换有关,产生ATP都含DNA、RNA和核糖体等,控制细胞质遗传2.各种细胞器分类归纳分布动植物细胞都有的细胞器线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体主要分布于植物细胞中的细胞器叶绿体、液泡主要分布于动物细胞中的细胞器中心体分布最广泛的细胞器核糖体(真、原核细胞)结构不具膜结构的细胞器核糖体、中心体具单层膜结构的细胞器高尔基体、内质网、液泡、溶酶体具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体(续表)成分含DNA的细胞器线粒体、叶绿体含RNA的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体含色素的细胞器叶绿体、液泡能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体功能与有丝分裂有关的细胞器核糖体(间期蛋白质的合成)、中心体(动物细胞和某些低等植物细胞)、高尔基体(植物细胞)、线粒体与蛋白质的合成、加工、运输、分泌有关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体与主动运输有关的细胞器核糖体(载体蛋白合成)、线粒体(提供能量)能产生水的细胞器叶绿体(光合作用)、线粒体(有氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、高尔基体(植物细胞壁的形成)能发生碱基互补配对的细胞器叶绿体和线粒体(DNA复制、转录、翻译)、核糖体(翻译)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。角度1线粒体与叶绿体在结构与功能上的联系图2-6-21.如图2-6-2是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图,下列有关叙述错误的是()A.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出入D.中除了含有相关的酶,还含有少量DNA2.下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是()A. 线粒体在有氧和无氧条件下都能分解葡萄糖B. 叶绿体在光照下和黑暗环境中都能分解水C. 线粒体基质和叶绿体基质中都能产生ATPD. 线粒体和叶绿体都能参与物质和能量代谢角度2多形式综合考查细胞器的结构与功能3.2017山西运城模拟 下列有关细胞器的说法,正确的是()A.植物细胞的液泡中含有糖类、无机盐、叶绿素和蛋白质等物质B.能发生碱基互补配对的细胞器只有核糖体、内质网、高尔基体C.与肌肉细胞相比,吞噬细胞中溶酶体的含量较多D.在叶绿体中可发生CO2C3C6H12O6,在线粒体中则会发生C6H12O6丙酮酸CO24.如图2-6-3为细胞的各种结构示意图(各结构放大比例不同)。下列相关叙述中,错误的是()图2-6-3A.构成生物膜系统的是a、b、c、d、e、f和gB.与能量转换直接有关的细胞器是a和dC.b在行使其生理功能时会发生碱基互补配对D.f可以通过囊泡与e发生联系易错警示与细胞器有关的6个易错点(1)没有叶绿体或中央液泡的细胞不一定是动物细胞,如植物根尖分生区细胞。(2)没有叶绿体的细胞也可以进行光合作用,如蓝藻。(3)没有叶绿体或光合色素的细胞也可以将无机物转化为有机物,如硝化细菌等进行化能合成作用的细菌。(4)没有线粒体的细胞也可以进行有氧呼吸,如需氧型的原核生物。(5)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进入内质网进行初加工,再进入高尔基体进行最终加工形成的。(6)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。角度3考查细胞类型的判断5.如图2-6-4是对噬菌体、蓝藻、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成四组,下列选项中说法错误的是()图2-6-4A.甲组中的生物都没有细胞壁B.丁组中的生物细胞中都具有核膜C.丙与丁的分类依据可以是有无染色质D.甲与乙的分类依据可以是有无叶绿体技法提炼依据结构判断细胞的类型图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理性思维模型与建模 图2-6-8为细胞的生物膜系统概念图。图2-6-8(1)请写出ag各部分名称,并写出推断理由。(2)图中e和f在分泌蛋白的加工和运输过程中,它们的膜面积分别会发生怎样的变化?1.分泌蛋白的合成、分泌过程分析图2-6-9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2-6-10(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。角度1考查生物膜系统在结构与功能上的联系 1.2017吉林大学附属中学模拟 下列关于生物膜结构与功能的叙述,不正确的是()A.线粒体内膜的面积大于外膜B.内质网可为多种酶提供附着位点C.细胞膜内外两侧的蛋白质种类相同D.叶绿体的类囊体薄膜可进行能量转换2.细胞的各种膜性结构间相互联系和转移的现象称为膜流。下列关于“膜流”的叙述正确的是()A.神经递质的释放、质壁分离和吞噬细胞摄取抗原都体现了膜流B.大肠杆菌和酵母菌均能发生膜流现象C.膜流的方向只能是内质网高尔基体细胞膜D.膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运易错提醒有关生物膜系统的3个注意点(1)判断某种膜是否属于生物膜主要看两点:一是是否属于细胞的膜,二是主要成分是否是脂质与蛋白质。(2)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。(3)内质网外连细胞膜,内连核膜,体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器,也体现了内质网的运输作用。角度2以图解形式考查囊泡分泌物的分泌过程3.如图2-6-11表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。囊泡甲、乙均是具膜小泡。下列与图示信息相关的叙述中,正确的是()图2-6-11A.溶酶体、囊泡均起源于高尔基体B.囊泡甲与囊泡乙膜的主要成分不同C.囊泡乙与细胞分泌物的形成有关D.高尔基体膜通过囊泡可转化为细胞膜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归纳总结常考的“囊泡”相关问题整合(1)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例神经递质(由突触前膜释放)(2)囊泡的来源及去向举例胞吐:内质网可产生囊泡运往高尔基体,高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡,另一方面可向细胞膜发送囊泡。胞吞:细胞膜可向细胞内发送囊泡。(3)囊泡形成原理生物膜具有一定的流动性,但囊泡运输需消耗能量。注意:切不可认为以囊泡包裹形式运送的物质只有蛋白质(也可包括神经递质等)。考点三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线粒体被染成蓝绿色细胞质接近无色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:靠近叶下表皮的是栅栏组织,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.用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞,正确的结论是()A.叶绿体在细胞内是固定不动的B.叶绿体在细胞内是均匀分布的C.叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因D.叶肉细胞含有叶绿体,不含线粒体2.下列有关观察叶绿体和线粒体实验的叙述,错误的是()A.在高倍显微镜下,叶绿体和线粒体的结构清晰可见B.观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片保持有水状态C.健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色D.在高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形历年真题明考向1.2016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ATP2.2014江苏卷 下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是()A.性激素主要是由内质网上的核糖体合成B.囊泡可以由内质网向高尔基体转运C.膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D.内质网既参与物质合成,也参与物质运输3.2013江苏卷 如图2-6-13为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图,请回答下列问题:图2-6-13(1)内质网上合成的蛋白质不能穿过进入细胞核,表明这种转运具有性。(2)细胞膜选择透过性的分子基础是具有疏水性和具有专一性。(3)若该细胞是高等植物的叶肉细胞,则图中未绘制的细胞器有。(4)若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞,则图示细胞处于细胞周期的,此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有存在。(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用,可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是(填序号)。脂肪细胞淋巴细胞心肌细胞口腔上皮细胞完成课时作业(六)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: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)现象外界溶液浓度细胞质浓度细胞外界溶液浓度=细胞质浓度水分进出平衡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。理性思维模型与建模 科学家将番茄和水稻分别放在含有Ca2+、Mg2+和SiO44-的培养液中培养,结果如下,据图分析:图2-7-2 (1)由实验结果可以看出,三种离子中,水稻主要吸收,番茄主要吸收。(2)植物细胞吸收上述离子的方式是,该方式与水分子运输方式的主要区别是。(3)解释水稻培养液中Mg2+、Ca2+的浓度升高的原因:。(4)根据实验结果可知,不同植物对同一种无机盐离子的吸收,同一种植物对不同种无机盐离子的吸收,说明植物细胞对无机盐离子的吸收具有(特点),这一特性与细胞膜上直接相关。科学探究 通过实验发现,细胞质壁分离程度越大,气孔张开程度越小甚至关闭。请据此拟定一个相关的研究课题:。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,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(续表)渗透作用模型植物细胞与外界溶液形成渗透系统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水扩散的方向低浓度溶液高浓度溶液特别提醒(1)渗透系统的溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度,如质量分数为10%的葡萄糖溶液和质量分数为10%的蔗糖溶液的质量浓度相等,但质量分数为10%的蔗糖溶液的物质的量浓度小。(2)水分子的移动方向是双向移动,但最终结果是由低浓度溶液流向高浓度溶液的水分子数较多。(3)渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态,既不可看作没有水分子移动,也不可看作两侧溶液浓度绝对相等。角度1渗透系统与渗透作用的分析1.2018江淮十校联考 如图2-7-4为研究渗透作用的实验装置,漏斗内溶液(S1)和漏斗外溶液(S2)为两种不同浓度的蔗糖溶液,水分子可以透过半透膜,蔗糖分子则不能。当渗透达到平衡时,液面差为m。下列有关叙述错误的是()图2-7-4A.渗透平衡时,烧杯中的水分子仍然能够进入漏斗B.渗透平衡吋,溶液S1的浓度大于溶液S2的浓度C.若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,再次平衡时m将增大D.若向烧杯中加入适量同现S2浓度相等的蔗糖溶液,再次平衡时m将减小2.如图2-7-5为渗透作用实验,开始时如图甲所示,A代表清水,B、C代表蔗糖溶液,过一段时间后结果如图乙所示,漏斗管内液面不再变化,h1、h2表示漏斗内液面与清水的液面差。下列说法错误的是()A.图甲中B的浓度一定大于C的浓度B.图乙中B的浓度一定等于C的浓度C.图甲A中的水分子扩散到B的速度大于A中水分子扩散到C的速度图2-7-5D.图乙A中水分子扩散到B的速度等于B中水分子扩散到A的速度技法提炼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或溶剂分子数的多少,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(水分子数少),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。角度2细胞吸水与失水情况的分析3.2014全国卷 将某植物花冠切成大小和形状相同的细条,分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等),取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中,浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度,结果如图2-7-6所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换,则()图2-7-6A.实验后,a组液泡中的溶质浓度比b组的高B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.40.5 molL-1之间4.如图2-7-7所示,图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是()图2-7-7A.从图甲可见250 mmolL-1 NaCl溶液不影响人红细胞的代谢B.图乙中植物细胞体积会发生明显的变化,先减小后增大C.图乙中a点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小D.人的红细胞长时间处在300 mmolL-1 NaCl溶液中可能死亡,图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性考点二物质进出细胞的方式1.物质运输的方式、特点和实例(连线)特点 方式 实例不需载体和能量 a.主动运输 .水、O2、CO2、甘油、乙醇需载体,不需能量b.自由扩散.红细胞吸收葡萄糖需载体和能量 c.协助扩散.小肠上皮细胞吸收葡萄糖需能量,不需载体d.胞吞和胞吐.大分子、颗粒物质2.根据图2-7-8进一步确定物质跨膜运输的方式和影响因素图2-7-8(1)填写以下有关跨膜运输方式及结构的名称:甲:;乙:;丙:;a:。(2)填写以下有关跨膜运输方式的影响因素:甲图:;乙图:;丙图:。理性思维1.归纳与概括 (1)同一种物质进入不同细胞的方式相同吗?举例说明。(2)同一种物质出入同一细胞的方式相同吗?举例说明。2.归纳与概括 免疫细胞行使免疫功能时,会涉及胞吞和胞吐这两种物质跨膜运输方式,这两种方式的共同点有哪些?科学探究 有人认为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散或ATP驱动的主动运输。为了证实这一假设,进行了以下实验探究:取甲、乙两组生长状况相同的小肠上皮细胞,分别置于适宜浓度的葡萄糖培养液中,甲组进行正常呼吸,乙组用细胞处理。若小肠上皮细胞是以ATP驱动的主动运输方式吸收葡萄糖的,则一段时间后两组溶液中葡萄糖浓度降低的是组。1.各种物质出入细胞方式的比较物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散图例(续表)物质出入细胞的方式被动运输主动运输胞吞胞吐自由扩散协助扩散运输方向高浓度低浓度一般为低浓度高浓度胞外胞内胞内胞外特点不需要载体,不消耗能量需要载体,不消耗能量需要载体,消耗能量不需要载体,消耗能量举例O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯的跨膜运输人的红细胞吸收葡萄糖小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等吞噬细胞吞噬抗原胰岛素、消化酶、抗体的分泌影响因素细胞膜内外物质的浓度差细胞膜内外物质的浓度差;膜载体的种类和数量膜载体的种类和数量;能量(温度、氧浓度)温度、能量等特别提醒(1)从低浓度向高浓度方向运输一定是主动运输。因为逆浓度梯度运输需要消耗能量。(2)同一种物质进出不同细胞时,运输方式可能不同,如红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式则是主动运输。(3)Na+、K+等无机盐离子一般以主动运输的方式进出细胞,但也可通过协助扩散进出细胞。(4)RNA和蛋白质等大分子物质进出细胞核通过的结构是核孔,而非胞吞、胞吐。2.物质跨膜运输方式图解图2-7-93.影响细胞物质运输的因素(1)物质浓度 图2-7-10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2-7-11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浓度不影响它们的运输速率。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。(3)温度图2-7-12角度1物质出入细胞方式的判断1.2018山西五校联考 下列关于细胞的物质跨膜运输的叙述,错误的是()A. 某些小分子物质可以通过胞吐的方式从细胞中运出B. 抑制细胞膜上载体的作用不会阻碍性激素进入细胞C. 葡萄糖进入人体细胞的方式有主动运输和协助扩散两种D. 细胞主动运输物质的结果是使该物质在细胞膜内外的浓度趋于平衡2.2014安徽卷 如图2-7-13为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()图2-7-13选项管腔中氨基酸上皮细胞管腔中Na+上皮细胞上皮细胞中氨基酸组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输技法提炼“两步法”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2-7-14(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。角度2物质跨膜运输的影响因素及实验分析3.2017海南卷 将生长状态一致的某种植物幼苗分成甲、乙两组,分别移入适宜的营养液中在光下培养,并给甲组的营养液适时通入空气,乙组不进行通气处理。一定时间后测得甲组的根对a离子的吸收速率远大于乙组的。关于这一实验现象,下列说法错误的是()A.给营养液通入空气有利于该植物的生长B.根细胞对a离子的吸收过程属于自由扩散C.根细胞对a离子的吸收过程有能量的消耗D.根细胞的有氧呼吸有利于根对a离子的吸收4.氰化物是一种剧毒物质,其通过抑制H与O2的结合,使得组织细胞不能利用氧气而陷入内窒息。如图2-7-15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2-7-15A.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考点三观察植物细胞的质壁分离和复原 1.实验原理(1)成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。(2)当细胞液浓度外界溶液浓度时,细胞吸水,发生质壁分离复原。2.实验流程图2-7-163.实验结论图2-7-174.实验分析(1)用紫色洋葱鳞片叶外表皮作实验材料的原因:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液中有花青素,使液泡中的细胞液呈紫色,有利于观察。(2)发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间的物质分析: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。 (3)本实验存在两组对照实验(4)引发质壁分离的两种原因(5)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。(6)本实验是教材中涉及“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。1.2017海南卷 为研究植物细胞质壁分离现象,某同学将某植物的叶表皮放入一定浓度的甲物质溶液中,一段时间后观察到叶表皮细胞发生了质壁分离现象。下列说法错误的是()A.该植物的叶表皮细胞是具有液泡的活细胞B.细胞内甲物质的浓度高于细胞外甲物质的浓度C.细胞液中的H2O可以经扩散进入甲物质溶液中D.甲物质和H2O能自由通过该叶表皮细胞的细胞壁2.2017湖南重点名校联考 以紫色洋葱鳞片叶为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,原生质体长度和细胞长度分别用X和Y表示(如图2-7-18所示),在处理时间相同的前提下()图2-7-18A. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则紫色越浅B. 同一细胞用不同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则所用蔗糖溶液浓度越高C. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越小,则越易复原D. 不同细胞用相同浓度蔗糖溶液处理,X/Y值越大,则细胞的正常细胞液浓度越高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2-7-19所示。据图分析,下列叙述正确的是()图2-7-19A.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+、NO3-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归纳提升植物细胞质壁分离及复原的拓展应用(1)判断成熟植物细胞是否是活细胞待测成熟植物细胞+一定浓度的蔗糖溶液发生质壁分离是活细胞不发生质壁分离是死细胞(2)测定细胞液浓度范围待测成熟植物细胞+一系列梯度浓度的蔗糖溶液细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间(3)比较不同成熟植物细胞的细胞液浓度大小不同成熟植物细胞+适宜的同一浓度的蔗糖溶液发生质壁分离所需时间越短,细胞液浓度越小,反之,细胞液浓度越大(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)成熟植物细胞+不同种类溶液只发生质壁分离蔗糖溶液质壁分离后自动复原KNO3溶液历年真题明考向1.2017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2-7-20所示。下列叙述正确的是()图2-7-20A.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2.2016全国卷 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.离子通过离子泵的跨膜运输属于协助扩散B.离子通过离子泵的跨膜运输是顺着浓度梯度进行的C.动物一氧化碳中毒会降低离子泵跨膜运输离子的速率D.加入蛋白质变性剂会提高离子泵跨膜运输离子的速率3.2016江苏卷 图2-7-21为一种溶质分子跨膜运输的示意图。下列相关叙述错误的是()图2-7-21A.载体逆浓度运输溶质分子B.载体具有ATP酶活性C.载体和转运方式不同D.载体转运溶质分子的速率比自由扩散快4.2015全国卷 将三组生理状态相同的某植物幼根分别培养在含有相同培养液的密闭培养瓶中,一段时间后,测定根吸收某一矿质元素离子的量。培养条件及实验结果见下表:培养瓶中气体温度()离子相对吸收量(%)空气17100氮气1710空气328下列分析正确的是()A.有氧条件有利于该植物幼根对该离子的吸收B.该植物幼根对该离子的吸收与温度的变化无关C.氮气环境中该植物幼根细胞吸收该离子不消耗ATPD.与空气相比,氮气环境有利于该植物幼根对该离子的吸收5.2015海南卷 取生理状态相同的某种植物新鲜叶片若干,去除主脉后剪成大小相同的小块,随机分成三等份,之后分别放入三种浓度的蔗糖溶液(甲、乙、丙)中,一定时间后测得甲的浓度变小,乙的浓度不变,丙的浓度变大。假设蔗糖分子不进出细胞,则关于这一实验结果,下列说法正确的是()A.实验前,丙的浓度乙的浓度甲的浓度B.乙的浓度不变是因为细胞内蔗糖浓度与乙的浓度相等C.实验中,细胞与蔗糖溶液间的水分移动属于协助扩散D.甲、丙的浓度变化是由水分在细胞与蔗糖溶液间移动引起的完成课时作业(七)第二单元细胞的结构与物质的运输第5讲细胞膜与细胞核考点一【知识梳理】1.(1)吸水涨破成熟红细胞a.细胞核细胞器b.细胞壁(2)脂质磷脂蛋白质 (3)外界环境物质进出细胞信息交流 2.(1)-b-a-d-c-f-e(2)糖蛋白磷脂双分子层蛋白质a.流动性磷脂分子蛋白质分子b.选择透过性3.(1)纤维素和果胶高尔基体(2)支持和保护细胞理性思维(1)受体蛋白质(2)BACB、C科学探究(1)不呈红色呈红色控制物质进出细胞(2)“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。染色剂是细胞不需要的物质,不能通过细胞膜进入细胞,所以活细胞不被染色。而死细胞的细胞膜不再具有控制物质进出细胞的功能,所以染色剂能够进入死细胞内,使其被染色【命题角度】1.B解析 载体蛋白的作用是运输物质进出细胞,其可能是贯穿细胞膜的蛋白质,A错误;细胞膜内外两侧结合的蛋白质功能不同,种类有差异,B正确;脂溶性物质能优先通过细胞膜,主要是磷脂分子的作用,能体现细胞膜的选择透过性,C错误;有些信号是需要细胞内受体而非细胞膜上受体传递的,有些信息传递不需要受体,如高等植物细胞通过胞间连丝交流信息,D错误。2.C解析 细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;细胞膜的功能主要与蛋白质的种类和数量有关;蛋白质大都是可以运动的,磷脂双分子层也是可以运动的,故细胞膜具有一定的流动性;由题图中糖蛋白的分布可知,A侧为膜的外侧,B侧为内侧,人体肝细胞内CO2浓度高于细胞外。3.C解析 题图中所示
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