1、第2讲细胞的结构与物质出入细胞的方式第2讲 细胞的结构1.细胞学说的建立过程()。2.多种多样的细胞()。3细胞膜系统的结构和功能()。4主要细胞器的结构和功能()。5细胞核的结构和功能()。6物质出入细胞的方式()。1(2015安徽卷)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(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、高尔基体解析：抗体属于分泌蛋白，分泌蛋白在糙面内质网上的核糖体上合成后，直接进入内质网，在内质网中经过折叠包装以小泡的形
2、式从内质网中排除，然后，再与高尔基体的膜融合，经过一定的修饰之后，在从高尔基体上以出芽的形式被高尔基体包被，以小泡形式逐渐接近细胞膜，再与细胞膜融合，排除细胞。D正确。2(2015新课标卷)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(C)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)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
3、离子的吸收解析：本题通过不同条件下幼根对离子吸收量实验考查实验分析能力，难度较小。17 条件下氮气(缺氧)环境下该植物幼根对离子的吸收量比氧气条件下低，说明幼根吸收离子需要消耗ATP，与空气环境相比不利于该植物幼根对离子的吸收，A正确，C、D错误。空气中培养，温度为17 ，离子吸收量明显高于3 ，可知该植物幼根对离子吸收与温度有关，B错误。3(2015新课标卷)下列过程中，不属于胞吐作用的是(B)A浆细胞分泌抗体到细胞外的过程BmRNA从细胞核到细胞质的过程C分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程解析：本题考查对胞吐作用的理解与判断，考查学生的分析理解能
4、力，难度较小。胞吐是指大分子物质形成囊泡移到细胞膜与细胞膜融合，将大分子物质排除细胞的现象。A、C、D项皆属于胞吐作用；B项mRNA从细胞核到细胞质是通过核孔，不形成囊泡，不属于胞吐作用。4(2014新课标卷)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是(C)A脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变C甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜D细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递解析：脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层；当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变，使物质运输功能降低；依据相似相溶原理(
5、由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂)，极性分子甘油以自由扩散的方式通过细胞膜，C错误；细胞间信息交流的方式多种多样，细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递。5(2014江苏卷)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。下图表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：(1)图1表示的生理过程是_，其主要的生理意义在于_。(2)图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明_；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是_。(3)图3中ATP参与的主要生理过程是_。(4)叶肉细胞与
6、人体肝脏细胞都具有图_(填图序号)中的膜结构。(5)图13中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是_。(6)图13说明生物膜具有的功能有_(写出3项)。解析：(1)通过图1，2H1/2O2H2O，并且图1过程中产生了ATP，可知为发生在线粒体内膜的有氧呼吸第三阶段，合成的ATP为生命活动供能。(2)一处受体只能与特定的信号分子相结合，说明了受体蛋白具有特异性，促甲状腺激素释放激素作用的靶器官为垂体，促进垂体合成和分泌促甲状腺激素。(3)图3通过光能合成ATP为光合作用的光反应阶段，合成的ATP用于暗反应中固定的CO2的还原。(4)光合作用是叶肉细胞特有的，有氧呼吸第三阶段和生物
7、膜的信息传递是叶肉细胞和人体肝脏细胞共有的，所以叶肉细胞与肝细胞都有的膜结构是图1、2 。(5)生物膜主要由蛋白质和磷脂组成，而生物膜主要的功能活动由蛋白质来参与完成，所以生物膜功能不同是含有的蛋白质不同。(6)通过图1、图3可看出生物膜具有跨膜运输功能和能量转换功能，图2可以看出生物膜具有信息交流功能。答案：(1)有氧呼吸第三阶段为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性垂体(3)暗反应 (4)1、2(5)含有的蛋白质不同(6)跨膜运输、信息交流、能量转换等填充关键点思考连接处(1)核膜与线粒体、叶绿体膜在结构上最明显的区别是什么？提示：核膜上有核孔。(2)分泌蛋白在分泌过程中细胞内至少有哪些结
8、构参与了此过程？提示：细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 1细胞自噬是细胞通过溶酶体与包裹细胞自身物质的双层膜融合，从而降解细胞自身病变物质或结构的过程(如图)。下列有关叙述中，正确的是(D)A图中自噬体的膜由双层磷脂分子组成B图中溶酶体与自噬体融合过程体现了细胞膜的选择透过性 C图中的水解酶是在自噬溶酶体中合成的D溶酶体所参与的细胞自动结束生命的过程是由基因决定的2(2015东城区检测)采用一定手段破坏细胞中的内质网，下列各项受影响最小的是(A)A小肠绒毛上皮细胞从肠腔吸收甘油B性腺细胞合成并分泌性激素C肌细胞合成其细胞膜上的载体蛋白D胰岛 B 细胞合成并分泌胰岛素解析：内质网是细胞
9、内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。小肠绒毛上皮细胞 从肠腔吸收甘油的方式是自由扩散，不消耗能量，不需要载体蛋白的协助，与内质网没有直接的关系，采用一定手段破坏细胞中的内质网，对其影响最小，A 项正确；性激素的化学本质属于脂质中的固醇，胰岛素的化学本质是蛋白质，载体蛋白为细胞膜上众多种类蛋白质中的一员，它们三者形成都与内质网有直接的联系，所以，当内质网被破坏后，它们的功能都会受到明显的影响，B、C、 D 三项均错误。 3回答下列有关细胞的问题。(1)图1为动物细胞_(填“显微”或“亚显微”)结构示意图。图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c分别表示细胞器_，物质X的结构简式
10、是_。(2)下面列举了图1和图2中部分结构和其对应的主要成分，对应有误的是_。A结构：脂质、蛋白质、糖类B结构：脱氧核糖核酸、蛋白质C结构a：核糖核酸、蛋白质D结构c：双层膜结构(3)图1中，各种生物膜的结构和化学成分相似，但各种膜的功能差别较大的原因是_。(4)下列物质是由图2所示过程形成的有_(多选)。A抗体B唾液淀粉酶C呼吸氧化酶 D胰岛素(5)为了研究图2所示生理过程，一般可采用的实验方法是_。解析：(1)图1能观察到细胞核的具体结构，因此为动物细胞的亚显微结构模式图。图2表示分泌蛋白的合成和分泌过程，核糖体合成的多肽链在内质网和高尔基体中加工为成熟蛋白质，通过细胞膜的胞吐作用分泌到细
11、胞外，因此a、b、c分别表示核糖体、内质网和高尔基体。物质X是氨基酸。(2)细胞是细胞膜，其主要成分是蛋白质和脂质，还有少许糖类；结构是染色质，主要成分是DNA和蛋白质；结构a是核糖体，主要成分是RNA和蛋白质；结构c是高尔基体，具有单层膜结构。(3)生物膜的功能不同主要是因为膜上蛋白质的种类和数量不同。(4)分泌蛋白是指在细胞内合成，分泌到细胞外发挥作用的一种蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素。呼吸氧化酶是细胞内的一种蛋白质。(5)为研究分泌蛋白的合成和分泌过程，一般采用同位素示踪法。答案：(1)亚显微核糖体、内质网、高尔基体CH2NRHCOOH(2)D(3)膜上蛋白质的种类和数量不同(4)AB
12、D(多选不得分)(5)同位素示踪法(同位素标记法)4如图是各种细胞亚显微结构模式图，请据图回答问题。(1)1972年桑格和尼克森在对此结构的研究中提出了_模型。图甲中以磷脂双分子层作为基本支架的结构有_(填序号)。(2)如果甲细胞能分泌抗体，则与其合成、运输及分泌相关的细胞器有_(填序号)。(3)图甲和图丙的根本区别是_。(4)图乙形成的组织是否为鉴定还原糖的理想实验材料？_，请说出你的理由_。(5)如果将一个活的图乙细胞放入适宜浓度的KNO3溶液中，将会出现_现象。(6)如果图乙为根尖分生区细胞，不应该有的细胞器是_和_。(7)图丙中4的功能是_。解析：本题考查细胞的结构和功能。从图可知，图
13、甲中的是核糖体，是细胞膜，是中心体，是内质网，是细胞质基质，是线粒体，是高尔基体，是核仁，是核膜。细胞膜的模型是流动镶嵌模型；与分泌蛋白的合成、运输及分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；原核细胞与真核细胞最明显的区别是有无核膜包围的成形细胞核；叶肉细胞呈绿色通常不能进行还原糖的鉴定实验，绿色会掩盖实验颜色的呈现；K与NO均可以进入细胞内，所以会发生质壁分离及复原现象；根尖分生区细胞通常呈正方形、排列紧密，无大液泡和叶绿体。答案：(1)流动镶嵌(2)(3)是否有核膜包围的成形细胞核(4)不是叶片颜色是绿色会干扰实验结果(5)质壁分离后自动复原(6)4大液泡2叶绿体(7)合成蛋白质
14、5细胞内很多化学反应都是在生物膜上进行的，下图表示真核细胞中4种生物膜上发生的化学反应示意图，请据图回答相关问题。(1)图所示物质跨膜运输方式是_，能够催化图所示的化学反应的酶是_。(2)在植物细胞有丝分裂的_期会发生图所示的化学反应，该过程会涉及的细胞器是_(填一种即可)。(3)不需要酶催化的是图_所示的化学反应，据此可以判断该膜是_膜。(4)上述4种化学反应中不能在洋葱根尖分生区细胞中发生的是_。不能在小肠黏膜上皮细胞内进行的是_。(5)若图反应所需的酶的单体的平均相对分子质量为n，通过反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为e的C分子，则C分子中肽键的数目是_。解析：通过图中化
15、学反应推测出反应发生的场所是解题的关键。(1)图所示是K跨膜运输的过程，该过程需消耗ATP，且需要载体，说明该过程应属于主动运输，该过程中ATP水解需要水解酶参与催化。(2)图所示过程是葡萄糖合成纤维素的过程，发生在植物细胞有丝分裂末期形成细胞壁的过程中，该过程与高尔基体有关。(3)图是发生在叶绿体类囊体膜上的水的光解反应，该反应不需要酶催化。(4)洋葱根尖没有叶绿体，不能发生水的光解反应。其他3个反应都能够发生。(5)设该酶中含有氨基酸x个，则氨基酸的总相对分子质量为nx18(xm)，即enx18(xm)，可求得x(e18m)/(n18)，又由于：肽键数失去的水分子数，故肽键数应为xm(e1
16、8m)/(n18)m，整理可得肽键数为(enm)/(n18)。答案：(1)主动运输ATP水解酶(2)末高尔基体(3)类囊体(4)(5)(emn)/(n18)(1.)物质进入毛细血管穿过毛细血管壁，氧气或二氧化碳穿过肺泡壁时，都要经过两层细胞膜。(2.)细胞膜、内质网、高尔基体、液泡膜：单层膜。(3.)线粒体、叶绿体、细胞核(从核孔穿过核膜时，则穿过的膜层数为0)：双层膜。(4.)核糖体、中心体、染色体：无膜。(5.)1层生物膜1层磷脂双分子层2层磷脂分子层。(6.)肺泡壁、毛细血管壁和消化道管壁都是由单层上皮细胞构成，且穿过1层细胞则需穿过2次细胞膜(生物膜)或4层磷脂分子层。【例1】 一分子
17、CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，至少穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是(B)A5层和10层 B6层和12层C7层和7层 D8层和16层解析：一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相邻细胞的叶绿体基质内(如图)，因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器，故共穿过的生物膜是6层，而每一层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过12层磷脂分子层。【例2】 内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是(D)A4层 B3层 C2层 D0层解析：如图所示，分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成，经过内质网的加
18、工，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步加工后，再由高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质裹在小泡内，运输到细胞膜，最后小泡与细胞膜融合，经细胞膜的外排作用把蛋白质释放到细胞外。整个过程中分泌蛋白都是以小泡的形式移动，而并非穿过生物膜进行运输，故这一过程中穿过的生物膜层数是0层。【例3】 血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜(B)A5层 B3层 C6层 D4层解析：血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示)：葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再
19、进入组织细胞，共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两分子丙酮酸，再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子不直接进入线粒体，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。本题易误选A，因线粒体为双层膜结构，而实际上完整的葡萄糖分子只进入细胞质基质，初步分解后才进入线粒体，但进入线粒体的已不是葡萄糖分子，而是丙酮酸。另外，题目所问的是几层细胞膜，线粒体的内、外膜也不是细胞膜。【例4】 用同位素标记血液的葡萄糖分子，若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出，该分子穿过几层细胞膜(C)A4层 B8层C0层或8层
20、 D16层解析：血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中，经过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用(如图所示)。整个过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小囊壁、肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液，最后经肾静脉流出。而这些“壁”都很薄，只由一层上皮细胞构成，而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜，故共穿过8层膜。但并非每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过，没有滤过的葡萄糖分子则从入球小动脉流入，又直接从出球小动脉流出，再流经肾小管周围的毛细血管，最后经肾静脉流出。这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动，没有穿过任何膜结构。【例5】 蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过
21、的磷脂分子层数是(D)A4 B8 C7 D14解析：食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小肠中被吸收，其吸收过程如图所示。肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)绒毛内毛细血管壁(2层膜)组织处毛细血管壁(2层膜)组织细胞膜(1层膜)7层膜；而1层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过14层磷脂分子层。【例6】 外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是(C)A5层 B10层 C11层 D12层解析：组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程(如图所示)是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。经过外呼吸实现了血液
22、和外界环境之间的气体交换；O2在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及O2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用下图1表示，内呼吸可用下图2表示。从图1可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(1层上皮细胞)、毛细血管壁(1层上皮细胞)及红细胞膜(共计5层生物膜)，才能与血红蛋白结合；从图2可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(1层上皮细胞)和1层骨骼肌细胞膜(合计4层生物膜)，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故合计6层膜。由此可见，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。