1、第1讲 细胞的结构和功能 高频考点突破 实验专题探究 命题视角剖析 第1讲 细胞的结构和功能基础自主梳理 即时达标训练 基础自主梳理 一、细胞膜 1成分：_(双分子层)蛋白质(镶嵌、覆盖、贯穿)。2结构：磷脂分子3功能(1)物质交换 自由扩散协助扩散主动运输膜的功能特性：_内吞、外排作用选择透过性(2)保护(3)分泌、_、免疫。排泄二、细胞质1细胞质基质(1)成分：水、无机盐、脂质、糖类、_、核苷酸、酶等。(2)功能：为活细胞_提供物质和环境条件。氨基酸新陈代谢2细胞器结构特点 主要功能 完成功能的主 要结构或成分 分布 线粒体 _层膜，有少量的DNA和RNA，能相对独立遗传 有氧呼吸产生_的
2、主要场所 都与能量转换有关 在内膜、基质中有许多与有氧呼吸有关的酶 普遍存在于动植物细胞中，一般均匀地分布在细胞基质中，在活细胞中，新陈代谢旺盛的部位比较集中 叶绿体 _的场所 基粒中进行光反应，基质中进行暗反应 绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞 双ATP光合作用结构特点 主要功能 完成功能的主 要结构或成分 分布 高尔 基体 _层膜，形成囊泡或管状结构，内有腔 与细胞分泌物的形成及植物_的形成有关 扁平囊和小囊泡 普遍存在于动植物细胞中，一般位于核附近 内 质 网 粗面内质网是核糖体的支架；滑面内质网与糖类和脂质的合成及解毒作用有关 由膜构成的管道系统 广泛分布于动植物细胞的细胞质基质中
3、，绝大多数植物和动物细胞内都有内质网 液 泡 储存物质，维持植物细胞紧张度 液泡及其内的细胞液 成熟的植物中 单细胞壁结构特点 主要功能 完成功能的主 要结构或成分 分布 核糖体 不具膜结构(主要是由蛋白质形成的)_的场所 蛋白质、RNA、酶 所有的动植物细胞中(哺乳类成熟红细胞除外)中心体 与细胞有丝分裂有关形成_，牵引着染色体向细胞两极运动 两个相互垂直的中心粒 动物细胞和低等植物细胞中，常在核附近 氨基酸合成蛋白质纺锤体思考感悟 生物体内是否存在无核糖体的细胞？【提示】除哺乳类成熟的红细胞外，一切活细胞中均有核糖体。三、细胞核1结构(1)核膜：双层，有核孔，核孔是某些_物质的通道。(2)
4、核仁：球形小体。大分子2功能：是遗传物质_的场所；是细胞_和细胞代谢活动的控制中心.四、原核生物1细胞壁：主要成分是_结合成的化合物。2细胞膜：主要由磷脂和蛋白质构成。3细胞质：有_，无其他细胞器。4拟核：无染色质，只有DNA，无_。储存和复制遗传特性糖类与蛋白质核糖体核膜1细胞膜的成分、结构及功能的关系高频考点突破 细胞膜的结构和功能 2自由扩散与主动运输的区别方式 自由扩散 主动运输 特点 高浓度低浓度 低浓度高浓度 影响因素 溶质的浓度差 能量、载体蛋白质 实例 水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等 氨基酸、K、Na等 3.细胞膜流动性和选择透过性的结构基础(1)流动性：构成膜的磷脂分子和
5、蛋白质分子大多数是流动的，而不是静止的。(2)选择透过性：膜上载体蛋白的种类和数量不同，决定了出入细胞的物质的种类和数量不同。4影响细胞膜生理功能的主要因素温度 适当升温，膜流动性增大，有利于生命活动的进行温度过高，蛋白质变性，破坏膜结构，不利于生命活动的正常进行温度过低，膜的流动性下降，黏度增加 pH 过酸、过碱会使蛋白质变性，膜的生理功能丧失 脂溶剂 破坏磷脂双分子层，细胞膜功能丧失 5.细胞膜选择透过性的实验探究方法有 颜 色 的 植 物 组 织 放入 无 色 溶 液一段时间 溶液颜色无变化 高温或强酸、强碱溶液颜色发生变化。【名师点拨】物质跨膜运输方式的判断即时应用(随学随练，轻松夺冠
6、)1某科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用如下四种曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线和相符，试问：细胞膜运输物质X的方式是()A主动运输 B自由扩散C内吞D外排解析：选A。图显示随着外界溶液浓度的增加，细胞吸收这种物质的速度加快，当膜上的载体达到饱和时，吸收速度不再增加；图显示，随着外界氧气浓度的增加，细胞吸收此物质的速度也加快，说明吸收过程与呼吸作用有关，应为主动运输方式。1细胞器的分类归纳细胞器的分类归纳和细胞图像判断方法 分布 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡 动物和低等植物特有的细胞器 中心体 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 内质
7、网、液泡、溶酶体、高尔基体 具双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体 光学显微镜下可见的细胞器 线粒体、叶绿体、液泡 成分 含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体 含RNA的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体 能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体 能复制的细胞器 线粒体、叶绿体 能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网 与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、线粒体、高尔基体、中心体 与蛋白质合成、分泌相关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 能发生碱基互补配对的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体(1)叶绿体、线
8、粒体均与能量转化有关叶绿体：光能ATP中活跃的化学能有机物中稳定的化学能。线 粒 体：有 机 物 中 的 化 学能热能ATP中的化学能(2)核糖体的种类和功能附着性核糖体存在部位：内质网、细胞核外膜功能：合成分泌蛋白，如抗体、某些激素、酶原等游离性核糖体存在部位：细胞质基质功能：合成供细胞自身生长代谢所需的蛋白质，如血红蛋白、呼吸酶等2判断细胞图像的方法一看核膜，二看细胞壁，三看中心体，具体如下：核膜无：原核细胞有细胞壁 无：动物细胞有中心体 有：低等植物细胞无：高等植物细胞【易误警示】在真核细胞中，无叶绿体和液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。有叶绿体和细胞壁的一定是植物细胞。细胞
9、膜和核膜属于膜结构，但不属于细胞器膜。有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。即时应用(随学随练，轻松夺冠)2下图为从一细胞中分离得到的几种细胞器模式简图。请据图回答(细胞器填写标号)：(1)能把光能转变成化学能的细胞器是_。(2)图B所表示的细胞器在该细胞中的作用是_。(3)为各种反应的正常进行创造有利条件的细胞器是_。(4)能形成ATP的细胞器是_。(5)在同一个叶肉细胞中，结构A中产生一个CO2分子进入C中被利用，至少需要经过_层膜。(6)在遗传上具有相对独立性的细胞
10、器是_。解析：根据题图可确定：A为线粒体，B、C、D依次为高尔基体、叶绿体和内质网。线粒体与细胞呼吸有关，由于该细胞中同时具有线粒体和叶绿体，可判断该细胞应是植物细胞，则高尔基体的功能与细胞壁的形成有关；内质网为细胞内生命活动的进行创造有利条件膜系统。线粒体和叶绿体都能生成ATP，都含有遗传物质DNA，都是双层膜结构，则由线粒体出来的分子进入叶绿体至少要穿过4层膜结构，这两种细胞器在遗传上均具有相对独立性。答案：(1)C(2)与细胞壁的形成有关(3)D(4)AC(5)4(6)AC1原核细胞与真核细胞的比较原核生物与真核生物 2.常见原核生物、真核生物的种类及从属关系【名师点拨】并非所有的原核生
11、物都有细胞壁，如支原体的细胞无细胞壁。真核生物与原核生物的区别还表现在基因结构、遗传信息表达、转录翻译场所和遗传中是否遵循孟德尔遗传规律上。虽然原核生物无叶绿体、线粒体，但有些原核生物也能进行光合作用(如蓝藻)和有氧呼吸(如硝化细菌)。带“菌”字的不一定是细菌(如酵母菌属于真菌)，带“藻”字的不一定是真核生物(如蓝藻属于原核生物)。即时应用(随学随练，轻松夺冠)3下列关于原核生物的叙述中，正确的是()A细菌无线粒体，不能进行有氧呼吸B蓝藻没有细胞器，但能进行光合作用C原核生物的遗传物质是DNA和RNAD原核生物的细胞无核膜解析：选D。本题考查的是对原核生物的认识。细菌无线粒体，但有的能进行有氧
12、呼吸，如硝化细菌，就是需氧型；蓝藻有细胞器(核糖体)，只不过没有能进行光合作用的细胞器叶绿体；原核生物的遗传物质是DNA，不是RNA，生物中，只有少数病毒，如烟草花叶病毒的遗传物质才是RNA。1显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积，指放大的长度或宽度，而不是指面积或体积。2显微镜下所成的像是倒立的虚像，即上下、左右均是颠倒的。细胞在显微镜下的像偏右下方，实际在玻片上是偏左上方，要将其移至视野中央，应将玻片向右下方移动。3在使用显微镜的高倍物镜时，必须理清三个关系：显微镜使用的相关问题(1)镜头长度与放大倍数的关系：物镜镜头长度与放大倍数成正比；目镜镜头长度与放大倍数成反比。(2
13、)视野中物像移动与观察对象移动的关系：如视野中某观察对象位于左下方，要想将其移到视野中央，应将装片或切片向左下方移动，也就是同向移动。(3)放大的倍数与视野里细胞的数量成反比。4高倍镜与低倍镜的比较5.使用高倍镜观察细胞结构时，首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像，移到视野中央，然后换上高倍镜。换上高倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，而只能用细准焦螺旋来调节，原因是：低倍镜和高倍镜基本齐焦，用低倍镜观察清晰时，换高倍镜应看到物像，但物像不清晰，再用细准焦螺旋微调焦距直到清晰，不可使用粗准焦螺旋，以免物镜与玻片相撞而损坏镜头。【名师点拨】进行视野中细胞数目的相关计算时，若视野中细胞成单行，则计算时
14、只考虑长度或宽度；若视野中充满细胞，计算时应考虑面积的变化。即时应用(随学随练，轻松夺冠)4显微镜目镜为10、物镜为10时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满，若物镜转换为40后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为()A2个 B4个C8个D16个解析：选 B。显微镜的放大倍数目镜倍数物镜倍数。在放大 100 倍时，设视野直径为 d，则面积 S(d2)2，此时视野中有 64 个细胞；当放大 400 倍时，其直径相当于原来的 1/4，则圆面积 S(d2)2，即为原来的 1/16，故看到的细胞数目为 64/164 个。实验专题探究 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动【实验原理】1高等绿色植物的
15、叶绿体存在于细胞质基质中，一般是绿色的、扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。2细胞质流动是活细胞的特征。由于细胞质基质是无色透明的，故可选择细胞质中叶绿体的运动作为标志观察细胞质的流动。【实验流程】1用高倍镜观察叶绿体临时装片制作选材选取叶片薄而小的选取含叶绿体大而少的选取一层细胞的绿色叶片如藓类的叶片 取材：一片藓类的小叶 制片：如图绘图2用高倍镜观察细胞质流动 绘图【问题探究】1观察叶绿体和细胞质流动的实验过程中为什么要保持有水状态？提示：有水状态下，细胞新陈代谢旺盛，叶绿体维持正常形态，且细胞质流动较快，易于观察。2观察细胞质流动时，选择黑藻叶片的哪个部位观察到的现象
16、更明显？提示：选择靠近叶脉部位的细胞，因为此处的细胞水分供应充分，易观察到细胞质的流动。3促进细胞质流动的措施有哪些？提示：(1)适当提高容器水的温度(2025)；(2)事先在光下培养一段时间(1520分钟)；(3)切伤一小部分叶片；(4)用适当浓度的生长素溶液处理。4细胞质流动的速度与其代谢存在什么关系？细胞质流动的方式还有哪些呢？提示：细胞质流动是活细胞显著的生命活动特征(1)新陈代谢旺盛的细胞，自由水含量高，细胞质流动快，反之，则较慢。(2)在活细胞中，细胞质以各种不同的方式流动，包括细胞质的环流、穿梭流动和布朗运动等。特别提醒本实验观察叶绿体和细胞质流动，一定要先用低倍镜观察，再用高倍
17、镜观察；在高倍镜下调节物像清晰时要用细准焦螺旋，不能用粗准焦螺旋。本实验过程中，要确保细胞处在有水状态.细胞质流动的实际方向与显微镜下观察到的相同。实战演练(专项提能，小试牛刀)现有如下材料和用具，欲观察植物细胞叶绿体的形态和分布，及光照强弱对叶绿体分布的影响，请选择最理想的材料完成实验并回答问题。材料和用具：藓类的小叶、菠菜叶、棉花叶、玉米叶、200 W灯泡、25 W灯泡、显微镜、载玻片、盖玻片、镊子等。(1)完善该实验的原理：高等绿色植物的叶绿体存在于_中，一般是绿色的、扁平的椭球形或球形，可以用_显微镜观察它的形态和分布。高等植物的叶绿体在不同光照条件下，会_以适应不同的光照强度。(2)
18、实验步骤：取材：选取最理想的材料_三份。该材料最理想的原因是_。将上述三份材料分别放在载玻片中的清水滴中，盖上盖玻片，制成临时装片。将三个临时装片分别放在200 W、25 W的灯下和暗处，处理5分钟。观察：先用_观察，找到相应的细胞，然后转动_，换上_镜，调节_使视野亮度适宜，最后调节_螺旋，直到物像清晰。(3)实验现象：叶绿体的形态：绿色扁平的椭球形或球形。在弱光下，叶绿体以其_面朝向光源，好处是_；在强光下，叶绿体以其_面朝向光源，好处是_。解析：(1)高等植物的叶绿体存在于幼嫩的茎和叶肉细胞的细胞质基质中，在高倍显微镜下可以观察它的形态和分布。在不同光照下叶绿体会改变方向及其分布以更好地
19、接受阳光照射和避免光线灼伤。(2)做该实验选材时，要选择透明、含叶绿体大且少的生物材料。实验要研究光照强弱对叶绿体分布的影响，实验的自变量是光照强弱，因变量是叶绿体的分布情况。光照时间长短等都是无关变量，三组实验都相同即可。(3)实验现象：叶绿体在强光下会以其侧面对着光照以避免被光灼伤；在弱光下会以正面对着光源有利于接受较多的光照。答案：(1)细胞质基质 高倍改变叶绿体的方向及其分布(2)藓类小叶 藓类的叶片是单层细胞，含叶绿体相对较少，且体积大，容易观察低倍镜 转换器 高倍 反光镜 细准焦(3)正 接受较多的光照 侧 避免被过强的阳光灼伤视角1 紧扣教材重点 细胞膜的结构和功能 1细胞膜的选
20、择透过性是指细胞膜可以让水分子自由通过，细胞所要选择吸收的离子和小分子也可以自由通过，而其他的离子和小分子及大分子都不能通过。2影响自由扩散速度的主要因素是细胞膜两侧的物质有浓度差，影响主动运输的因素则是细胞膜上运输某物质的载体和O2浓度。3内吞和外排属于物质交换方式，但不属于跨膜运输，都需要消耗能量。命题视角剖析(2011年石家庄第一次模拟)如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是()例1A若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是B细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系C适当提高温度将加快和的运动速度Db过程不需要ATP，a过程未体现
21、膜的选择透过性这一生理特性【思路点拨】解答本题的关键有以下两个方面：正确判断细胞膜的内外侧，糖蛋白分布的一侧是细胞膜的外侧。细胞膜的生理功能。【尝试解答】D【解析】图中为糖蛋白，与细胞间的识别、免疫、细胞的癌变密切相关；根据的位置可判断该图的上方为细胞膜外侧，下方为细胞膜内侧，肝细胞将氨转化为尿素后要运出细胞，即尿素的运输方向应为；由于的运动性导致细胞膜具有一定的流动性，影响细胞膜流动性的主要因素是温度，适当提高温度可加快的运动速度；b由高浓度到低浓度，属于自由扩散，不消耗ATP，a由低浓度到高浓度，属于主动运输，需要消耗ATP，两者都体现了膜的选择透过性。互动探究(1)a过程的意义表现在哪些
22、方面？(2)若图示为癌细胞膜，则明显减少的成分是什么？【提示】(1)保证细胞按照生命活动的需要主动地选择吸收营养物质，排出代谢废物和有害物质。(2)糖蛋白。视角2 洞察高考热点物质跨膜运输的方式判断(2010年高考山东卷)下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是()例2A脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响【尝试解答】C【解析】据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合自由扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高
23、，转运速率增加，浓度较高时出现饱和现象，符合协助扩散和主动运输的特点(受载体数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜运输方式是自由扩散；B项中，自由扩散与细胞膜表面的载体蛋白无关；D项中抑制细胞呼吸，停止能量供给，影响主动运输，但对自由扩散和协助扩散无影响。视角3 突破易错疑点不同细胞亚显微结构的区别 1在动植物细胞中，有细胞壁的细胞是植物细胞，没有细胞壁的细胞是动物细胞。2在动植物细胞中，有叶绿体的细胞是植物细胞，没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞，如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。3在动植物细胞中，有大液泡的细胞是植物细胞，没有大液泡的细胞不一定是动物细胞，植物的未成熟细胞也没有大液泡
24、，如根尖分生区细胞。4在动植物细胞中，有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的细胞是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。5具细胞壁的生物及成分自然界中除植物细胞具细胞壁外，几乎全部的真菌，原核生物中蓝藻、细菌、放线菌都有细胞壁，但植物细胞细胞壁主要由纤维素和果胶组成，用纤维素酶或果胶酶处理可破坏细胞壁。原核生物细胞壁主要为肽聚糖，真菌细胞壁主要为几丁质，用纤维素酶处理不受影响。(2011年湖北荆门模拟)如图为某同学画的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图，请根据此图回答下列问题：(括号内填写数字代号)例3(
25、1)请指出图中三处明显的错误：_。_。_。(2)在细胞有丝分裂末期，结构7_与图中 _的形成有关。如果用一定手段破坏7所示的结构，培养了几天后，观察该根尖细胞，你认为该细胞会出现什么新的特征？_。(3)既具有运输蛋白质等物质的功能，又被人比作有机物合成“车间”的生物膜结构是 _。如果用15N标记的氨基酸培养该根尖，你认为最早测得放射性的细胞器是 _。【尝试解答】(1)不应有4叶绿体 不应有2液泡 细胞的形状应为正方形(2)高尔基体 8 细胞壁 多核细胞(或多倍体细胞)(3)5 内质网 6 核糖体【解析】(1)洋葱根尖分生区细胞的特点是：细胞呈正方形，排列紧密。根尖分生区细胞不是成熟的植物细胞，没有中央液泡，不含叶绿体。(2)7为高尔基体，在植物细胞中，高尔基体与8细胞壁的形成有关。破坏洋葱分生区细胞的高尔基体，细胞分裂，染色体复制，由于细胞壁不能形成，所以不能形成2个子细胞，细胞内的染色体数加倍，会形成多核细胞(或多倍体细胞)。(3)内质网与糖类、脂质、蛋白质的合成有关，被称为细胞内有机物的合成“车间”。标记的氨基酸，在核糖体上合成蛋白质，放射性首先出现在核糖体。即时达标训练 本部分内容讲解结束 点此进入课件目录按ESC键退出全屏播放谢谢使用