1、 必修一 分子与细胞 第二单元 细胞的基本结构和物质运输功能最新考纲热点提示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.细胞核的结构和功能4.物质出入细胞的方式实验：1.观察线粒体和叶绿体2.通过模拟实验探究膜的通透性3.观察植物细胞的质壁分离和复原1.细胞膜的成分特点及生物膜系统在结构和功能上的联系、应用2.生物膜的结构特点和生理特性及相关实验验证3.关注细胞膜在细胞间信息交流功能的方式及图像识别4.各种细胞器的结构与功能相适应的特点及各种细胞器之间的分工合作5.细胞核的结构与功能以及设计实验探究细胞核的功能6.细胞吸水和失水的原理应用及实验探究设计7.生物膜的特性在制药、人工肾
2、等方面的应用 1：制备细胞膜时为什么选用人或其他哺乳动物成熟的红细胞？提示：原因是人或其他哺乳动物成熟的红细胞无核膜和众多细胞器膜，易制得纯净的细胞膜，同时红细胞为动物细胞，不具有细胞壁，易吸水胀破，便于操作。名师点拨 不同种类的细胞，细胞膜的成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中含量很少或没有。细胞在不同时期，细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌细胞糖蛋白减少。2：溶酶体的水解酶为什么不会将自己的结构水解？提示：溶酶体膜上的蛋白质较为特殊，它们经过了高度的糖基化，也就是说糖基在溶酶体膜上所占比例比普通的膜要大得多，这导致溶酶体膜上的蛋白质不能被自己所含有的水解
3、酶水解。1.分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如、抗体和蛋白质类激素。消化酶2分泌蛋白的合成、加工、运输 1概念 各种和细胞膜、等结构共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的和很相似，在和上紧密联系、协调配合。细胞器膜核膜组成成分结构结构功能 2.功能(1)细胞膜不仅使细胞具有一个的内部环境，同时在细胞与外部环境进行运输、转换和传递过程中起着决定性作用。(2)为多种提供大量附着位点，是许多生化反应的场所。(3)细胞器，保证细胞生命活动地进行。相对稳定物质能量信息分隔高效、有序酶 细胞结构的相对大小 1.细胞核的结构 2.细胞核的功能(1)是，遗传物质储存和复制的主要场所。(2
4、)是细胞的控制中心。遗传信息库代谢和遗传 名师点拨 核孔是蛋白质和mRNA等大分子物质进出细胞核的通道。某些特殊细胞无细胞核，如植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞。1.细胞膜的成分 2.细胞膜的功能(1)细胞膜的组分也会发生变化，如癌细胞细胞膜上糖蛋白含量会下降，而产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，既有量变，也有质变。(2)植物细胞外有起支持和保护作用的细胞壁，主要成分是纤维素和果胶。酶解法去除细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶。2012泰安模拟如图表示各种膜的组成成分含量，图示不能说明的是()A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 B.膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关 C.膜的功能越
5、简单，所含蛋白质的数量越少 D.蛋白质在进行细胞间的信息交流中具有重要作用 思路点拨 解析 由柱状图数据可知，在各种膜中，脂质和蛋白质的含量相对较高，因此构成膜的主要成分是脂质和蛋白质。蛋白质是生命活动的主要承担者，功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数量越多，如线粒体内膜和叶绿体片层膜，反之就越少。蛋白质与细胞间的信息交流作用有关，但从图中所给数据不能确定。答案 D 1细胞器归类分析 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复制和转录)、核糖体(翻译)2动植物细胞结构的比较项目动物细胞植物细胞不同点没有细胞壁、叶绿体和大液泡，有中心体有细胞壁、叶绿体和大液泡，高等植物细胞无
6、中心体相同点都有细胞膜、细胞质、细胞核，细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等 3.线粒体和叶绿体的比较线粒体叶绿体形态短棒状、哑铃形等扁平的椭球形或球形结构成分内膜：有氧呼吸有关的酶基质有氧呼吸有关的酶DNA和少量RNA类囊体薄膜与光反应有关 的酶叶绿素和类胡 萝卜素 基质与暗反应有关的酶DNA和少量RNA线粒体叶绿体增大膜面积方式内膜向内折叠形成嵴类囊体堆叠成基粒功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所共同点(1)都具有双层膜(2)都与能量转换有关，都能产生ATP(3)都含有DNA，可以自主复制与表达，是细胞质遗传的物质基础(1)除上述细胞器外，能产生水和碱基互补配对的细胞结
7、构还有细胞核(DNA复制及转录过程中有水生成)；能产生ATP的场所还有细胞质基质(无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段均产生ATP)；中心体虽无DNA，但在细胞分裂间期也可以进行复制(每个中心粒复制为两个中心粒)。(2)在不同细胞中，细胞器的含量是不一样的，如需能量较多的细胞含线粒体较多；合成蛋白质比较旺盛的细胞含核糖体较多；而蛔虫的体细胞和哺乳动物(人)的成熟红细胞无线粒体，只能进行无氧呼吸。即细胞的结构与其功能是相适应的。(3)不是所有的植物细胞都具叶绿体和大液泡，植物的分生组织无大液泡，如根尖分生区细胞。叶绿体主要存在于叶肉细胞中，保卫细胞和幼茎的皮层细胞也含叶绿体，其他的组织细胞一般不含叶绿体。
8、下图1为某细胞模式图的一部分，图2中ah为细胞器或细胞的某一结构。图2中各结构放大比例不同。请据图回答有关问题(括号中填序号或字母)：(1)ah中控制物质进出的细胞结构是 ，它的基本骨架是_。(2)ah中具有单层膜的细胞器是 _(填字母)。(3)若为人的唾液腺细胞，则其主要分泌物的化学成分是_，与其他没有分泌功能的细胞相比较，ah中数目一定较多的细胞器是 _。(4)c结构上的称为_。(5)如果图1细胞具有明显的b结构，则该细胞是否会出现g的现象？_，原因是_。(6)若用龙胆紫染液对图1中的结构进行染色，则在显微镜下看到的现象是_。解析(2)ah中具有单层膜的细胞器是b(液泡)和f(高尔基体)。
9、(3)唾液腺细胞分泌的唾液中主要化学成分是唾液淀粉酶，动物细胞分泌物的分泌主要与高尔基体有关。(4)c结构是核糖体，它是翻译的场所，其模板是信使RNA。(5)如果细胞具有成熟大液泡，则表示该细胞为已分化的细胞，无分裂能力。(6)龙胆紫染液是对染色体进行染色的染料，染色体主要分布在细胞核内，所以可以看到细胞核被染成紫色。答案(1)h 磷脂双分子层(2)b、f(3)蛋白质 f 高尔基体(4)信使RNA(5)不会 具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞，不会出现细胞分裂(6)细胞核被染成紫色 得分有道(1)知识掌握要准确，答题要规范：如(1)第二个空的答案是“磷脂双分子层”，不能答“磷脂分子”，磷脂双分
10、子层是由两层磷脂分子构成，注意分清二者的区别和题目所考查的意图；(2)审准题目要求：如(2)要求作答的是具有单层膜的“细胞器”，而非作答具有单层膜的“细胞结构”。1生物膜系统的组成 2各种生物膜之间的联系(1)在化学组成上的联系 相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与不同的生物膜功能的复杂程度有关功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量就越多。(2)在结构上的联系 各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。在结构上具有一定的连续性：(3)在功能上的联系
11、 3生物膜系统的功能(1)(2)2012安徽合肥模拟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，观察相应变化。其相关结构如图，几种结构中最早检测到放射性的时间如下表。下列叙述中不正确的是()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 A.从表中可知，图中首先观察到3H标记的细胞器是 B.能在图中上观察到3H标记表明可能有分泌蛋白合成 C观察到3H标记的靠近细胞膜的囊泡，是由高尔基体形成的 D培养一段时间后，细胞膜上能观察到3H标记 思路点拨 解析 分泌蛋白的形成过程：核糖体内质网高尔基体细胞膜膜外。多肽在核糖体中合成，故首先可观
12、察到3H标记的细胞器是。图中的是高尔基体，高尔基体与分泌蛋白的加工、运输有关，因此若高尔基体上出现3H标记，则表明可能有分泌蛋白合成。答案 A 1.细胞核的结构名称特点功能核膜和核孔核膜是双层膜，外膜表面有核糖体附着核膜不是连续的，其上有核孔核膜是化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行核孔能控制物质进出，小分子、离子通过核膜进出，大分子物质通过核孔进出核仁折光性强，易与其他结构区分参与核糖体的形成染色质易被碱性染料染成深色主要由DNA和蛋白质组成与染色体的关系，是遗传物质的主要载体 2.细胞核的功能 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(1)细胞核是遗传物质(dna
13、)储存和复制的场所，dna携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。dna可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。2012南京抽检观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是()A.此图表示的是真核细胞细胞核结构模式图 B.图中为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流 C.图示中为核膜，它是一种双层生物膜，可将核内物质与细胞质分开 D.图示中为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA分子 解析 具有核膜、染色质、核仁等结构的细胞肯定是真核细胞；核孔不仅可实
14、现核质之间的物质交换，还可实现信息交流；染色质的化学成分应包括DNA、蛋白质等，不同于原核细胞的裸露的拟核区DNA分子。答案 D 3.实验研究实验内容实验过程实验结论实验分析两种美西螈细胞核移植美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的该实验无对照组，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横缢蝾螈受精卵蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的该实验既有相互对照，又有自身对照实验内容实验过程实验结论实验分析将变形虫切成两半变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的该实验既有相互对照，又有自身对照伞藻嫁接与核移植伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的伞藻核移植实验可排除
15、假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状分泌蛋白的形成与生物膜系统的综合考查 分泌蛋白的形成与分泌过程中体现出的细胞器之间的分工协作，是教材和高考的重点内容之一。若用放射性同位素标记的氨基酸来培养细胞，观察分泌蛋白的合成、分泌所经历的途径，可以用图甲、表乙的方式来呈现。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 在解答此类题目时，应注意以下几点：(1)要学会区分结构蛋白与分泌蛋白。常见的分泌蛋白有：各种消化酶、抗体、蛋白质类激素(如生长激素、胰岛素、胰高血糖素等)。分泌蛋白的形成与分泌过程均可以用以上图解表示。(2)膜面积的变化规律：在分泌蛋白
16、的加工、运输和分泌过程中，内质网、高尔基体和细胞膜三种膜结构的膜面积变化为：内质网减少、高尔基体基本不变、细胞膜增加。(3)明确与合成和分泌有关的细胞器的不同：合成只有核糖体和线粒体；分泌与核糖体、内质网、高尔基体和线粒体有关。用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图)，则下列分析不正确的是()A.甲图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 B.与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 C.乙图中的A
17、、B、C三条曲线所指代的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体内质网高尔基体细胞膜 思路点拨 解答本题可按如下思路分析：解析 本题考查分泌蛋白的合成、加工和运输过程。分泌蛋白首先在核糖体上合成，再依次经过内质网和高尔基体的加工，最后经细胞膜分泌到细胞外，在此过程中，由线粒体提供能量，因此选项A、B、D正确；分泌蛋白在内质网初步加工后，由内质网“出芽”形成囊泡，囊泡与高尔基体膜融合；经高尔基体进一步加工后，再由高尔基体“出芽”形成囊泡，囊泡与细胞膜融合，因此，内质网膜面积相对减小，细胞膜面积相对增大，高尔基体膜先增大后减小，最后基本不变，选项C
18、错误。答案 C 探究 若培养的是哺乳动物的皮肤生发层细胞，放射性会出现在细胞核吗？提示：会出现在细胞核，因为细胞核内染色体上也有蛋白质，细胞分裂间期要进行有关蛋白质的合成。细胞亚显微结构的识别与判定 区分各种细胞的亚显微结构，要抓住主要区别进行分辨。解答该类题目时，判断出细胞种类后，考查的具体内容仍然是各种细胞器的结构或功能。2012河北省石家庄市一检如图为某同学画的小麦根尖分生区细胞的亚显微结构模式图。请据图回答问题：(注：内填序号，其后填结构名称)(1)指出图中三处明显的错误：_。(2)如果用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养该根尖，能测得放射性的结构有_(写出结构名称)。(3)正常情况下
19、，与细胞吸收矿质元素有关的细胞器主要是 _和 _，因为进行此生理活动需要前者提供 _，后者提供_。(4)在细胞分裂末期，与图中l的形成直接有关的细胞器是 _。解析(1)容易遗漏叶绿体，原因是忽略题干限定条件：小麦根尖分生区细胞。(2)遗漏细胞核，增加了叶绿体，原因是将“具有放射性的结构”错看为“细胞器”。(4)错答线粒体，原因是忽略“直接有关”的题目要求。答案(1)不应该有 3中心体、7大液泡、9叶绿体(缺一不可)(2)线粒体和细胞核(3)2 线粒体 8 核糖体 能量(或ATP)蛋白质(或载体)(4)4 高尔基体 1.2011安徽高考，1AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体
20、血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是()A内质网和高尔基体 B高尔基体和溶酶体 C内质网和核糖体D溶酶体和核糖体 解析：考查细胞器的功能。内质网是细胞内蛋白质合成与加工，以及脂质合成的车间，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的车间。核糖体是蛋白质的合成场所，不能加工。答案：A 2.2010山东理综下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是()A生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定 B构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇 C有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行 D核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输 解析：构成膜的
21、脂质主要是磷脂，因此B选项错误。有氧呼吸的三个阶段均可以产生ATP，有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，有氧呼吸的第三阶段在线粒体内膜上进行；光合作用的光反应阶段可以产生ATP，而该过程在叶绿体的类囊体膜(基粒)上进行，所以C选项不正确。蛋白质的合成在核糖体上进行，但核糖体没有膜结构，因此D选项错误。答案：A 3.2010山东溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是()A.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B.溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新 C.细胞质基质中的H被转运到溶酶体内需消耗能量 D.正常生理状态下溶酶体
22、对自身机体的细胞结构无分解作用 解析：A项，水解酶是蛋白质，由核糖体合成；B项，溶酶体吞噬衰老、损伤的细胞器、病菌等，此过程有膜的融合与膜成分的更新；C项，H被转运到溶酶体是主动运输，需消耗能量。D项，正常生理状态下，溶酶体能够吞噬分解自身衰老、损伤的细胞器等结构。答案：D 4.2011广东高考，1小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论，不正确的是()A叶绿体和线粒体都有双层膜 B核糖体附着在高尔基体上 C内质网膜与核膜相连 D液泡是最大的细胞器 解析：本题考查细胞器的结构及细胞器间的联系，意在考查考生识记能力和获取信息的能力。成熟叶肉细胞内含有除中心体外的各种细胞器，并且它们在
23、电子显微镜下均能被观察到，如具双层膜结构的细胞器有线粒体和叶绿体，最大的细胞器液泡，外连细胞膜、内连核膜的内质网、高尔基体等。细胞中的核糖体有两大类，一种游离在细胞质基质中，一种附着在内质网上，而高尔基体上无核糖体附着。答案：B 5.2010江苏生物，26下图为酵母菌细胞结构示意图。请回答下列问题：(1)酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比，最主要的区别是酵母菌_；与蓝藻细胞相比，最主要的区别是酵母菌_。(2)图中含有RNA的结构有 _ (填序号)。(3)图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是_(填序号)。(4)为制备酵母菌原生质体，需用酶解法除去结构，但应在_溶液中进行。(5)为探究培养液
24、中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有_(填下列操作的序号)。将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养 静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液 在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片 用滤纸吸除血球计数板边缘多余的培养液 将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数 解析：(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞都是真核细胞，但酵母菌无叶绿体；与原核细胞蓝藻相比，酵母菌具有核膜包被的细胞核。(2)细胞核()、核糖体()、线粒体()、细胞质基质()中都含有RNA。(3)线粒体不能直接分解葡萄糖，但在有氧呼吸第二阶段能分解
25、丙酮酸，释放CO2。(4)酶解法除去细胞壁得到的原生质体，在低渗溶液中易吸水而涨破，故应在等渗溶液或高渗溶液中进行。(5)用吸管吸取培养液计数之前，应将锥形瓶轻轻振荡几次，错误；抽样检测时，应先将盖玻片放在血球计数板的计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，错误。答案：(1)没有叶绿体 具有核膜包被的细胞核(成形的细胞核)(2)(3)(4)等渗(或高渗)(5)1.2012北京市东城一模下列生理活动中与生物膜无直接关联的是()A单克隆抗体的分泌过程B有氧呼吸中O2参与形成H2OC人体红细胞吸收血浆中的KD遗传信息转录形成信使RNA 解析：单克隆抗体是分泌蛋白，需要经过内质网、高尔基体加工，
26、通过细胞膜分泌到细胞外；有氧呼吸过程中O2与H结合生成H2O是在线粒体内膜上进行的；细胞借助细胞膜完成与外界的物质与能量的交换；遗传信息转录成mRNA在细胞核、线粒体、叶绿体内进行，该过程与生物膜无关。答案：D 2.2012徐州模拟如图为关于细胞的生物膜系统的概念图，下列相关叙述错误的是()A图中a、b、c分别是指细胞膜、细胞器膜和核膜 B图中m是指叶绿体的类囊体薄膜 C图中p是指线粒体的内膜 D图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜 解析：由题图可知，a是核膜，b是细胞器膜，c是细胞膜，m是叶绿体的类囊体薄膜，p是线粒体内膜；f是内质网膜，g是囊泡，h是高尔基体膜。答案：A 3.2012广
27、东阳江摸底一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是()解析：根据甲乙图分析，甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中，因伞藻的伞形主要由细胞核控制，故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。答案：B 4.2012南京师大附中一模如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是()A.属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开 B.是所有生物遗传物质的载体 C.与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关 D.有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流 解析：是核膜，属于生物膜；是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。答案：A 5.2012杭州市西湖区质检下表中动物细胞部分结构的功能按甲丁的顺序与动物细胞的结构名称配对正确的是()功能细胞结构甲：细胞分裂时与染色体运动有关内质网乙：脂质合成的场所高尔基体丙：蛋白质的加工、分类和包装溶酶体丁：与核糖体的形成有关核仁中心体 A.B CD 解析：细胞分裂时与染色体运动有关的是中心体；内质网是脂质合成的场所；高尔基体与蛋白质的加工、分类和包装有关；核仁与核糖体的形成有关。答案：C