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文檔簡介
專題02細胞的結構和功能【考點1】細胞膜與細胞壁一、細胞膜組成成分:蛋白質50、磷脂40、糖蛋白(2-10)(保護、潤滑、識別、信息傳遞等)基本骨架:磷脂雙分子層(區別DNA的基本骨架)結構特點:流動性體現:動物細胞膜內陷,變形蟲,受精作用細胞膜熒光材料移動白(吞噬)細胞細胞工程內吞外排功能特點:選擇透過性(取決于蛋白質):海水淡化、污水凈化把細胞與外環境隔開,維持細胞內部環境的穩定。主動運輸:礦質離子、葡萄糖、氨基酸、生長素功能控制細胞內外物質的交換自由擴散:水、O2、CO2、酒精、甘油、膽固醇、脂肪酸脂溶性V、苯等細胞間的信息交流以及識別、分泌、排泄和免疫等選材:哺乳動物成熟的紅細胞(無細胞器膜和核膜的影響)細胞膜的制備原理:運用滲透作用原理,將紅細胞放入蒸餾水中,紅細胞吸水漲破內容物流出而得到細胞膜過程:選材制片觀察滴水觀察結果二、細胞壁原核細胞:肽聚糖成分植物細胞和真核藻類細胞:纖維素和果膠細胞壁真核細胞真菌細胞:殼多糖(幾丁質)功能:支持和保護特性:全透性【典例精析】【例1】如圖表示某生物膜結構,圖中A、B、C、D、E、F表示某些物質,a、b、c、d表示物質跨膜運輸方式。請據圖回答下列問題。(1)若是癌細胞的細胞膜,則膜上含量較正常細胞減少的物質是[]________。(2)若是線粒體膜,b和c過程運輸的氣體分別是________。(3)若是肝細胞膜,進食3~4小時,c代表的激素________將會增多,促進物質E轉化為物質F,F最可能是________。(4)若是神經元細胞膜,則在靜息狀態,細胞膜兩側的電位表現為________,該狀態的維持有賴于圖中a和d過程,則a和d過程分別運輸的物質是________。(5)提取動物的細胞膜,最好選用________________做材料,先讓其在蒸餾水中吸水漲破,然后經過________處理即可得到純凈的細胞膜。動物細胞吸水膨脹時B的厚度變小,這說明B具_________________________。答案(1)D糖蛋白(2)O2、CO2(3)胰高血糖素(或腎上腺素)葡萄糖(4)內負外正K+、Na+(5)哺乳動物成熟的紅細胞離心一定的流動性【考點2】細胞質與細胞核一、細胞質細胞質基質:為代謝提供場所,物質和一定的環境條件,影響細胞的形態、分化、運動和物質運輸等名稱形態結構成分存在功能雙層膜結構線粒體呈粒狀、棒狀內膜向內腔折疊形成嵴內膜上分布著許多基粒④嵴的周圍充滿了液態基質①蛋白質②磷脂③在內膜、基質和基粒中,有許多種與有氧呼吸有關的酶④少量的DNA和RNA普遍存在于動物和植物細胞中是細胞進行有氧呼吸的主要場所(產生ATP供給細胞進行生命活動所需的能量)葉綠體呈扁平的橢圓形或球形含幾個到幾十個基粒,每個基粒是園柱形的,由10~100個片層結構重疊而成③基粒間充滿著基質①蛋白質②磷脂③葉綠素a④葉綠素b⑤葉黃素⑥胡蘿卜素⑦光合作用所需的酶⑧少量的DNA和RNA主要存在于植物的葉肉細胞和幼莖的皮層細胞里是進行光合作用的場所將光能轉變成為化學能儲藏在光合作用的產物——葡萄糖中單層膜結構內質網由管狀、泡狀、扁平狀的膜結構連接而成的網狀物靠近細胞核的風質網,它的膜跟核膜相連;靠近細胞膜的內質網,它的膜跟細胞膜內褶的部分相連分為滑面型內質網和粗面型內質網蛋白質磷脂酶絕大多數植物的動物細胞內都有增大細胞內膜的面積,為各種化學反應的正常進行,創造了條件滑面型內質網與脂類、激素等物質的合成有關粗面型內質網不僅是核糖體附著的支架,也是核糖體合成的蛋白質的運輸通道高爾基體由扁平囊、小囊泡和大囊泡所組成蛋白質磷脂酶RNA植物細胞、動物細胞中均有,一般位于細胞核附近的細胞質中與植物細胞的細胞壁形成有關與動物細胞分泌物的形成有關,并有運輸作用液泡泡狀、囊狀膜結構有機酸、生物堿、糖類、蛋白質、無機鹽和色素等植物細胞和低等動物細胞保持細胞一定的緊張度與細胞滲透吸水有密切關系無膜結構核糖體是橢圓形的粒狀小體蛋白質RNA②酶附著在粗面型內質網上,有些游離在細胞質的基質中是細胞內將氨基酸合成蛋白質的場所中心體每個中心體含有兩個中心粒,相互垂直排列,每個中心粒是一個中空的柱狀小體,由九束維管組成蛋白質動物細胞和低等植物細胞中與細胞的有絲分裂有關細胞質細胞器(分工)能產生水的細胞器:葉綠體、線粒體、核糖體高等植物根中無中心體、無葉綠體能產生ATP的結構:葉綠體、線粒體、細胞質基質體內寄生動物無線粒體原核細胞只具有唯一的細胞器:核糖體哺乳動物成熟紅細胞中無細胞核、細胞器等結構概念:細胞膜、核膜以及細胞器膜(內質網、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等)由圍繞而成的細胞器,在結構及功能上是緊聯系的統一整體,它們形成的結構體系叫細胞的生物膜系統。(原核細胞不含有生物膜系統)聯系:(1)直接聯系:即膜結構間通過膜相連(內質網外連細胞膜,內連核膜,在代謝旺盛的細胞中還與線粒體膜直接相連);(2)間接聯系:即不同膜結構間通過小泡發生膜的轉化(內質網、高爾基細胞器間的合作體、細胞膜之間可以通過具膜小泡的形式進行膜的轉化)。(以分泌蛋白形成為例)1.分泌蛋白的種類:抗體、酶及部分激素等。2.分泌蛋白的合成及分泌合成場所:核糖體加工場所:內質網:折疊、組裝、加上糖基團等高爾基體:進一步加工運輸方式:具膜小泡【能量供應線粒體】原生質:細胞內的生命物質,不包括細胞壁細胞質:細胞膜以內,細胞核以外膠狀物質原生質體:植物細胞去掉細胞壁后剩下的原生質層:細胞膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質細胞質基質組成成分不同基質葉綠體基質三者之間所含的酶不同線粒體基質功能不同【典例精析】【例1】下列生理活動與生物膜無關的是(C)A.血漿中的K+進入紅細胞B.神經遞質釋放到突觸間隙C.抗體與SARS病毒的特異性結合D.不同植物體細胞的原生質體融合解析:A項,K+進入紅細胞屬于物質的跨膜運輸,與生物膜有關;B項,神經遞質是以外排的方式釋放到突觸間隙的,與生物膜有關。C項,抗體的化學本質是蛋白質,病毒沒有細胞結構,所以該項描述的過程與生物膜無關。D項,原生質體的融合首先是細胞膜的融合,與生物膜有關。【例2】下列敘述屬于生物膜系統在細胞生命活動中的作用的是(( ))①只對細胞內外的物質運輸起決定性作用②使核內遺傳信息的傳遞不受細胞質的影響③廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點④使細胞的結構和功能區域化,保證了細胞的生命活動高效、有序地進行A.①②③④B.①②C.③④D.②④解析:生物膜系統的主要生理作用有:使細胞具有相對穩定的內環境,控制細胞與環境之間進行物質運輸、能量交換和信息傳遞,細胞內許多重要的化學反應都在生物膜上進行,廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點,生物膜把細胞分隔成一個個小區室,使細胞內能同時進行多種化學反應,而又不相互干擾,使細胞的結構和功能區域化。核內遺傳信息的傳遞是通過DNA分子的復制和細胞分裂來實現的,需要細胞質內多種細胞器的參與,因此細胞核與細胞質間是相互影響的。答案:C。 1)核膜、細胞膜及人工膜都由磷脂雙分子層構成;核膜為雙層膜,四層磷脂分子,幾乎不含糖類,上有核孔;細胞膜為單層膜,糖類與蛋白質結合成糖被,有識別功能;人工生物膜無載體蛋白質和糖類。請注意三者的區別。(2)發生于生物膜上的生物化學反應有許多,其中最典型的包括光合作用的光反應(發生于葉綠體囊狀結構薄膜上)及有氧呼吸第三階段的反應發生于線粒體內膜上)。不能誤認為所有反應都在膜上進行。【例3】在一定時間內使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸,經檢查發現放射性同位素,依次先后出現在圖4—1中1、2、3、4、5、6、7部位。請據圖回答:(1)圖中7是在2中合成糖蛋白。
1的功能是,3來自。(2)7在圖4中形成成熟蛋白,5來自。(3)用標號表示7的運輸過程。(4)由此可以看出細胞內的生物膜在和
上有一定的連續性。(5)7的合成,加工和運輸過程所需的大量能量是由8
供給的。(6)此動物細胞對7具有功能。答案:(1)分泌蛋白內質網合成肽鏈內質網(2)高爾基體高爾基體(3)2-3-4-5-6(4)結構功能(5)線粒體(6)合成和分泌【例4】下圖甲、乙、丙是自然界中部分生物細胞的模式圖,它們依次可代表的生物類型是()。A.動物、高等植物、單細胞藻類B.高等植物、動物、單細胞藻類C.動物、單細胞藻類、高等植物D.單細胞藻類、動物、高等植物解析甲圖沒有細胞壁、葉綠體和液泡,但有中心體,故甲圖可代表動物。乙圖有細胞壁、葉綠體和液泡,但沒有中心體,故乙圖可代表高等植物。丙圖有細胞壁、葉綠體和液泡,且有中心體,故丙圖可代表低等植物。答案A易錯點評避免細胞結構的思維誤區:誤區1:沒有葉綠體或中央液泡的細胞是動物細胞。反例:根尖生長點細胞。誤區2:具有細胞壁的細胞一定是植物細胞。反例:真菌細胞、細菌等都有細胞壁。誤區3:沒有葉綠體的細胞不能進行光合作用。反例:如藍藻。誤區4:沒有葉綠體或光合色素就不能將無機物合成有機物。反例:化能合成作用的細菌。誤區5:沒有線粒體不能進行有氧呼吸。反例:大多數原核生物是需氧型的。【例5】如圖是某種細胞亞顯微結構模式圖。請據圖回答下列問題。(1)此圖可能是下列哪種細胞()。A.黑藻的葉肉細胞B.硝化細菌C.洋蔥根尖分生區細胞D.藍藻(2)該細胞內完成能量轉換的結構有____________________________________。如果該細胞為高等植物根尖的分生區細胞,不具有圖上的哪些標示部分?(填序號與名稱,缺一不可)_______________________________。(3)圖中不具膜的細胞器是______________(填序號與名稱,缺一不可)。(4)此細胞中可能含有色素的細胞器是______________,其中能將CO2和H2O合成糖類的是________(寫序號和名稱)。(5)高等植物細胞之間的信息交流可以通過細胞膜上的________進行;細胞壁的形成與________(寫序號和名稱)有關。(6)若這是根毛區細胞,正處于營養液中,則在正常情況下,與其吸收Mg2+、K+等有關的細胞器主要是______和________(寫序號和名稱)。因為前者提供________,后者提供________。解析細胞的結構有細胞壁、大液泡、葉綠體、細胞核等,可判定為植物的葉肉細胞,再根據圖中①~?的結構及題目要求可一一作答。答案(1)A(2)①葉綠體、②線粒體、④細胞質基質①葉綠體、③液泡(3)⑨核糖體(4)①葉綠體、③液泡①葉綠體(5)?胞間連絲?高爾基體(6)⑨核糖體②線粒體載體蛋白能量方法技巧顯微結構和亞顯微結構的判斷(1)在光學顯微鏡下能夠觀察到的結構都是顯微結構。只能在電子顯微鏡下看到的具體微細結構為亞顯微結構。(2)生物膜的具體結構,如磷脂雙分子層、膜蛋白、糖蛋白這些結構屬于亞顯微結構。(3)線粒體、葉綠體整體上屬于顯微結構。但線粒體、葉綠體的具體構成屬于亞顯微結構。(4)核糖體、內質網、高爾基體屬于亞顯微結構。【例6】下列是細胞的部分結構放大圖,請據圖回答下列問題。(1)在植物細胞有絲分裂末期,將一個細胞分裂為兩個子細胞的過程中與細胞壁形成有關的細胞器是[]________________。(2)在細胞分裂間期,被堿性染料染成深色的結構是⑦中的[]________,細胞進行生命活動所需的能量主要由[]________供給。(3)細胞的識別與⑥中的[]________有關。觀察活細胞中的②常用的染色劑是________。(4)圖中不屬于生物膜系統的是________(填標號),不符合孟德爾遺傳定律的遺傳物質存在于________(填標號)中。(5)用含有35S標記的氨基酸的培養基培養動物細胞,該細胞能合成并分泌一種含35S的蛋白質。請寫出35S在細胞各結構間移動的先后順序(用“→”和序號表示先后順序)________________。(6)信使RNA在細胞核中合成后由核中進入細胞質中并與核糖體結合,通過的生物膜的層數是________層。答案(1)①高爾基體(2)c染色質②線粒體(3)a糖蛋白健那綠染液(4)⑤②、④(5)⑤→③→①→⑥(6)0二、細胞核核膜雙層膜結構,把細胞核與細胞質分開結構核孔實現核質之間頻繁的物質交換與信息交流mRNA→外如:大分子物質進出核的通道蛋白質→內細胞核核仁與rRNA的合成以及核糖體的形成有關染色質/體主要由DNA和蛋白質組成;同一種物質在不同時期的兩種形態;容易被堿性染料染成深色;DNA上貯存著遺傳信息。高度螺旋化、變短、變粗解螺旋、成為細絲狀高度螺旋化、變短、變粗解螺旋、成為細絲狀染色質(間期、末期)染色體(前、中、后期)功能遺傳信息庫,是遺傳物質儲存、復制和轉錄的場所新陳代謝的控制中心【例1】Ⅰ.如圖為典型的細胞核及其周圍部分結構示意圖。請據圖回答下列問題。(1)只有在________細胞中,使用________顯微鏡才可以看到此圖所表示的結構。(2)結構4是________。(3)[3]________的主要成分是蛋白質和________。蛋白質類物質通過[]進入細胞核。(4)圖中可見[1]________和[5]________的連通,使細胞質和核內物質的聯系更為緊密。Ⅱ.為了研究細胞核的作用,一位生物學家研究了100個細胞,他把每個細胞都分成含有細
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