高考生物一轮教案必修一第二单元细胞的结构与物质的输入和输出

第二单元细胞的结构与物质的输入和输出第一讲细胞膜和细胞核知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对细胞膜和细胞核结构和功能的复习，建立起整体观念和细胞结构与功能相适应的观点科学探究通过对细胞膜组成和功能的实验探究，以及细胞核功能的实验分析，掌握实验设计的对照原则和荧光标记技术[基础知识·系统化]知识点一细胞膜的成分、功能和制备知识点二生物膜的结构1．生物膜结构的探索历程2．生物膜的流动镶嵌模型(将“”内容补充完整)知识点三细胞核的结构和功能1．细胞核的结构2．细胞核的功能3．探究细胞核功能的实验(1)黑白两种美西螈核移植实验。(2)蝾螈受精卵横缢实验。(3)变形虫切割实验。(4)伞藻嫁接与核移植实验。[基本技能·问题化]1．连线对生物膜结构的探索历程2．据细胞膜结构示意图，回答下列问题(1)图中[a]是糖蛋白，具有识别、保护、润滑等作用。根据a可以判断细胞膜的内外侧，因为a只分布于细胞膜的外表面。(2)图中[b]是磷脂双分子层，其疏水性“尾部”相对，亲水性“头部”向外，构成膜的基本支架。(3)图中[c]是蛋白质，镶嵌在膜的基本支架上。(4)不同细胞膜中的蛋白质种类和数量不同，功能越复杂的细胞中，其细胞膜上蛋白质的种类和数量越多。3．据细胞核结构示意图，回答下列问题(1)若要检测图中①所含有的成分，应选用的试剂是双缩脲试剂、甲基绿染液；若要观察②的形态，应选用碱性染料(如龙胆紫或醋酸洋红液)染色。(2)用下列图示表示①与②的关系：(3)图中③由4层磷脂分子构成，其外膜常与内质网相连，且有核糖体和酶附着，有利于多种化学反应的进行。(4)下列物质能通过④进出的是A、B、C。(填选项编号)A．mRNA B．蛋白质C．DNA聚合酶D．DNA(5)图中⑤的功能是参与某种RNA的合成及核糖体的形成。(6)在细胞分裂中，能周期性消失和重建的结构是③⑤。(填图中序号)考点一细胞膜的组成、结构和功能1．巧记细胞膜的“一、二、三”2．必记细胞膜的三个关键点(1)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。(2)细胞膜的组分并不是不可变的。如细胞癌变过程中，细胞膜组成成分发生变化，糖蛋白含量下降，产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。(3)糖蛋白具有识别作用，分布于细胞膜外侧，据此可判断细胞的内外侧。3．关注四种常考的“膜蛋白”糖蛋白信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质等)的受体蛋白膜载体蛋白是用于协助扩散和主动运输的载体蛋白具催化作用的酶如好氧型细菌其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)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)[对点落实]1．判断有关细胞膜叙述的正误(1)细胞膜的成分中含有脂质、蛋白质和糖类(√)(2)构成细胞膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇(×)(3)细胞膜含有糖脂和糖蛋白(√)(4)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(×)(5)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定(√)2．(2014·全国卷Ⅰ)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是()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：选C磷脂双分子层是构成细胞膜的基本支架，蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要物质。细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输能力降低。甘油属于脂质，可以通过自由扩散的方式通过细胞膜。细胞产生的激素与靶细胞膜上的相应受体结合，从而调节细胞的代谢，实现了细胞之间的信息传递。1．细胞膜成分的鉴定细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被破坏磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏2．细胞膜结构特点流动性的验证(1)方法：荧光标记法。(2)现象：采用荧光标记法标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子，做如图实验。(3)结论：人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布，说明细胞膜具有一定的流动性。3．细胞膜功能的探究(1)控制物质进出功能的验证：(2)识别功能的验证：4．细胞膜功能特性——选择透过性的验证[对点落实]3．(2017·全国卷Ⅰ)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是()A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色解析：选B台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性与细胞的存活率，是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂。双缩脲试剂的作用原理是Cu2＋在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应，也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量。染色体可被碱性染料染成深色，常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液。斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液，应现配现用，可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与Cu(OH)2发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀。4．对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程是：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是()A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率解析：选C对某动物细胞膜进行荧光标记，实验现象说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合；根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率。[归纳拓展]细胞膜流动性的实例与判断方法考点二细胞核的结构和功能1．巧记细胞核结构和功能的“二、二、五”二场所遗传物质复制的场所遗传物质储存的场所二中心细胞代谢的控制中心细胞遗传的控制中心五结构核膜、核孔、核仁、核液、染色质2．走出对细胞核认识的四个误区误认为物质进出细胞核都要通过核孔指正①核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道②小分子物质可通过核膜进出细胞核误认为所有物质都能通过核孔指正核孔是由多种蛋白质构成的复合结构，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA不能通过核孔进入细胞质误认为核仁是遗传物质的储存场所指正核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成，细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上误认为核孔的数量和核仁大小是固定的指正核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大[对点落实]1．判断有关细胞核叙述的正误(1)染色体的成分是核糖核酸和蛋白质(×)(2)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出(×)(3)核仁是遗传物质的储存场所，能控制rRNA和核糖体的合成(×)(4)核仁与核膜在细胞分裂周期中始终存在(×)(5)染色体和染色质的形态不同，成分也不相同(×)(6)细胞核与细胞的分裂和分化有关(√)(7)细胞核是细胞代谢的控制中心，也是细胞代谢的中心(×)(8)所有的真核细胞都有细胞核(×)2．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁。这可支持以下哪种说法()A．核仁为细胞中蛋白质的合成提供能量B．核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关C．无核仁的细胞往往不能合成蛋白质D．蛋白质的合成一定在核仁内解析：选B核糖体参与蛋白质的合成，蛋白质合成旺盛的细胞中常有较大的核仁，说明核仁可能参与组成核糖体的必需物质的合成。1．细胞核功能探究的经典实验实验一：黑白美西螈核移植实验①实验过程：②实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。实验二：蝾螈受精卵横缢实验①实验过程：②实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。实验三：变形虫切割实验①实验过程：②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。实验四：伞藻嫁接与核移植实验①伞藻嫁接实验过程：②伞藻核移植实验过程：③实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。2．相关实验归纳总结eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(实验一),\x(实验四)))eq\o(→,\s\up7(推论))eq\x(细胞核是遗传的控制中心)eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(\x(实验二),\x(实验三)))eq\o(→,\s\up7(推论))eq\x(细胞核是代谢的控制中心)[对点落实]3．伞藻是一种能进行光合作用的单细胞绿藻，由伞帽、伞柄和假根三部分构成，细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述错误的是()A．图2中移去细胞核的甲伞藻的生命活动将逐渐减缓直至停止B．图2中③与图1中①的帽形相同，都是菊花形帽C．图1中①、②的帽形因嫁接而改变D．上述实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关解析：选C细胞核是细胞遗传和代谢活动的控制中心，故移去细胞核的甲伞藻的生命活动逐渐减缓直至停止；图2中的③与图1中的①的细胞核相同，两者都是菊花形帽；图1中①、②嫁接的是伞柄，属于细胞的细胞质部分，故不会引起帽形的改变；题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。4．下图为某同学利用同位素标记法研究变形虫细胞核功能的实验，据此推断错误的是()A．RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质当中B．细胞核可能通过控制RNA的合成间接控制细胞的代谢C．若核质分离较长时间后进行移植，则B组实验细胞质中无15N的RNAD．A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，可得到相同的实验结果解析：选D15N标记的尿嘧啶是合成RNA的原料，由图可知，在细胞核中首先发现被15N标记的RNA，然后在重组细胞的细胞质中发现被15N标记的RNA，说明RNA首先在细胞核中合成，然后释放到细胞质中。细胞核可以通过控制RNA的合成来控制蛋白质的合成，进而控制细胞的代谢。若核质分离较长时间，可能由于细胞核缺乏物质和能量供应导致死亡，这样B组重组细胞质中无15N的RNA。胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组培养液换用15N标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸进行实验，若DNA进行复制，可在细胞核中发现被15N标记的DNA，但DNA不能进入细胞质，所以在细胞质中没有被15N标记的DNA；若DNA不复制，则在细胞核与细胞质中都无15N标记的DNA。[真题集训——验能力]1．(2017·全国卷Ⅰ)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，细胞间直接接触解析：选D雌激素由卵巢分泌后，随血液运输到达全身各处，作用于乳腺细胞的受体，将信息传递给乳腺细胞；而精子进入卵细胞的过程要经历精子与卵细胞之间的识别和结合，精子通过与卵细胞的直接接触将信息传递给卵细胞。2．(2016·全国卷Ⅲ)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解析：选C细胞膜两侧的离子浓度差主要是通过主动运输实现的。蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜、线粒体膜和核膜的功能各不相同的原因是它们所含有的蛋白质功能不同。分泌蛋白分泌到细胞外涉及内质网和高尔基体参与的囊泡转运过程以及囊泡与细胞膜的融合过程等，这些过程与膜脂的流动性有关。膜中的磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的，不含胆固醇。3．(2014·全国卷)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B．细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C．小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能D．有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象解析：选C细胞核中染色质的主要成分是蛋白质和DNA。细胞核是遗传物质的主要储存场所，可以发生DNA复制和转录。核孔是大分子物质选择性进出细胞核的通道，如mRNA、DNA聚合酶等可通过核孔。有丝分裂前期核膜消失，末期核膜重新形成。4．(2016·海南高考)科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子，将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时，两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边)，最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是()A．膜蛋白能自主翻转B．细胞膜具有流动性C．细胞膜具有选择透过性D．膜蛋白可以作为载体蛋白解析：选B两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子，细胞刚融合时，两种荧光染料在细胞表面对等分布，最后在细胞表面均匀分布，说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转，也不能说明细胞膜的物质运输功能。5．(2014·福建高考)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()解析：选D血红蛋白存在于红细胞内，是一种可运载氧气的蛋白质，并非膜蛋白；抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白，并非T淋巴细胞膜的成分；胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，无法与胰高血糖素结合；神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性结合，葡萄糖可以借助转运葡萄糖的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。6．(2013·天津高考)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是()A．蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B．抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C．胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D．传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩解析：选A蔗糖溶液的浓度大于洋葱表皮细胞内细胞液的浓度，细胞失水，使洋葱表皮细胞发生质壁分离，和生物膜的流动性有关，未体现生物膜的信息传递功能；记忆细胞具有识别作用，识别抗原后增殖分化，能体现生物膜的信息传递功能；靶细胞表面有胰岛素受体，具有信息传递功能；传出神经细胞释放神经递质，与肌肉细胞表面的受体结合，使肌肉收缩，可体现生物膜的信息传递功能。[课下检测——查缺漏]一、选择题1．(2018·安阳一模)下列有关细胞膜的叙述，正确的是()A．细胞膜是植物细胞的边界，也是该细胞最外层的结构B．组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子均是运动的C．细胞间的信息交流一定是在细胞膜的参与下完成的D．细胞膜上可附着与有氧呼吸、ATP水解有关的酶解析：选D细胞膜具有选择透过性，细胞壁具有全透性，细胞膜是植物细胞的边界，细胞壁是植物细胞最外层的结构；组成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的；细胞间的信息交流不一定需要细胞膜参与，如植物的胞间连丝的信息交流功能；细胞质基质可以进行有氧呼吸的第一阶段，产生ATP，细胞膜上可附着与有氧呼吸、ATP水解有关的酶。2．下列有关生物膜结构和功能的叙述，错误的是()A．动物细胞融合与细胞膜具有一定流动性有关B．肝细胞膜上存在协助葡萄糖跨膜转运的载体C．蛋白质在细胞膜内侧和外侧的分布是对称的D．生物膜间可通过囊泡的转移实现其成分更新解析：选C动物细胞融合时细胞膜首先融合，体现了细胞膜的流动性；葡萄糖进入肝细胞属于主动运输，即肝细胞膜上存在协助葡萄糖跨膜转运的载体；蛋白质在细胞膜内侧和外侧的分布是不对称的；生物膜间可通过囊泡的转移实现其成分更新。3．下列有关细胞核结构和功能的叙述，正确的是()A．细胞核是细胞遗传信息储存、复制和代谢的中心B．胞间连丝与核孔都是信息交流与物质运输的通道C．叶绿体合成的葡萄糖可以进入线粒体进行氧化分解D．线粒体合成的ATP可以进入叶绿体供暗反应利用解析：选B细胞的代谢中心是细胞质基质；叶绿体合成的葡萄糖需首先在细胞质基质中分解成丙酮酸，然后丙酮酸进入线粒体进行氧化分解；暗反应利用的ATP是由光反应提供的。4．如图是细胞局部结构示意图，下列叙述正确的是()A．①是糖脂，具有保护和润滑的作用B．②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用C．③可以是细胞器膜、核膜的主要成分D．④由纤维素组成，能保持细胞内部结构有序性解析：选C图中①是糖蛋白，糖蛋白具有保护和润滑的作用；②是蛋白质，细胞膜的基本支架是磷脂双分子层；③是磷脂分子，细胞器膜与核膜的基本支架都是磷脂双分子层；④表示细胞骨架，细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的纤维状网架结构。5．核孔是一组蛋白质以特定的方式排布形成的结构，被称为核孔复合物，它是细胞质与细胞核内物质输送活动的看护者。如图所示，该复合物由一个核心脚手架组成，其具有选择性的输送机制由大量贴在该脚手架内面的蛋白组成，称为中央运输蛋白。据此分析正确的是()A．核膜由两层磷脂分子组成，核孔复合物与核膜内外的信息交流有关B．人体成熟的红细胞中核孔数目较少，影响到物质的运输C．核孔复合物的存在，说明核膜对运输的物质也具有选择性D．mRNA在细胞核内合成后通过核孔运出细胞核是不需要消耗能量的解析：选C核膜有内膜与外膜两层膜，共有四层磷脂分子；人体成熟的红细胞没有细胞核，无核孔；核孔运输与核孔复合物有关，说明核膜对运输的物质也具有选择性；mRNA在细胞核内合成后，通过核孔运出细胞核，需要ATP供能。6．以动物受精卵为实验材料进行以下实验，有关分析正确的是()A．实验①和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性B．实验②和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性C．实验①说明了细胞核对细胞质的重要性，实验②说明了细胞质对细胞核的重要性D．该实验结果可以说明细胞是最基本的生命系统解析：选D该实验通过相互对照可得出细胞核和细胞质在维持生命活动方面的重要性，实验①和实验③说明了细胞质对维持细胞正常生命活动的重要性，实验②和实验③说明了细胞核对维持细胞正常生命活动的重要性，由此得出细胞只有保持其结构的完整性才能完成各项生命活动。7．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述错误的是()A．①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B．②是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C．③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解析：选B①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，在细胞分裂不同时期呈现不同形态；②是核仁，与某种RNA和核糖体的形成有关，但不是合成mRNA和蛋白质的场所；③是核膜，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；蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核具有选择性，同时需要消耗能量。8．下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是()A．功能①在生命起源中具有关键作用B．功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利C．胰岛素调控生命活动可用图中③表示D．相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流解析：选B功能①是系统的边界，表明细胞膜在生命起源中具有关键作用；功能②是控制物质进出细胞，其功能具有一定的限度，进入细胞的物质对细胞不一定都有利；胰岛素调控生命活动可用图中③表示；相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流。9．如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列叙述错误的是()A．具有①的一侧为细胞膜的外侧，①是糖蛋白B．②是细胞膜的基本支架C．细胞膜的选择透过性主要与①有关D．温度会影响协助扩散的速率解析：选C①为糖蛋白，只分布在细胞膜的外表面，因此具有①的一侧是细胞膜的外侧；②为磷脂双分子层，是构成细胞膜的基本支架；蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的选择透过性主要与膜上的蛋白质(③)有关；温度影响分子的运动速率和细胞膜上载体蛋白的活性，因而温度会影响协助扩散的速率。10.人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂交细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录结果，据此不能得到的结论是()A．当温度增加到15℃以上时，膜的流动性发生变化B．该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C．温度对膜蛋白的扩散有影响D．图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多解析：选D构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的，因此膜具有一定的流动性；嵌合体的形成是两种细胞的膜蛋白发生相对运动的结果，温度增加到15℃以上时，形成嵌合体的比例明显增大，说明温度对膜蛋白的运动有影响；温度升高，膜蛋白相对运动加剧，细胞膜流动性增强；图示数据能说明温度增加到15℃以上，在一定范围内，温度越高，形成的嵌合体越多，而不是融合时间越长，形成的嵌合体越多。11．生物膜上的蛋白质称为膜蛋白。下列有关膜蛋白的叙述，错误的是()A．部分膜蛋白具有信息交流的功能B．膜蛋白在细胞膜内外两侧对称分布C．载体蛋白的种类受细胞内基因的控制D．膜蛋白的种类和含量直接决定了生物膜功能的复杂程度解析：选B部分生物膜蛋白具有信息交流的功能，如受体蛋白；膜蛋白在细胞膜内外两侧的分布是不对称的；载体蛋白的化学本质是蛋白质，是由基因控制合成的；生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂，其中蛋白质的种类和含量直接决定了生物膜功能的复杂程度。12．(2018·贵阳一模)一位生物学家把200个细胞均分成两部分，一部分含有细胞核，另一部分没有细胞核，所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间，得到表中所示数据。以下解释不合理的是()时间(d)12341030细胞有核部分的存活个数797877746765细胞无核部分的存活个数816220000A．表中细胞无核部分4d后全部死亡是因为没有细胞核，细胞的生命活动无法正常进行B．对比表中实验数据，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的C．无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等D．细胞有核部分每天有少量死亡一定是细胞凋亡所致解析：选D细胞核控制着细胞的代谢，没有细胞核，细胞的生命活动就不能正常进行；表中实验结果可说明细胞核对细胞的生命活动是不可或缺的；细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中，所以，刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢；细胞有核部分有少量死亡，可能是细胞的正常凋亡，也可能是人为因素对细胞造成了伤害，致其死亡。二、非选择题13．下图甲为细胞中某一结构的模式图，图乙表示图甲中“3”的成分及其各级结构。据图回答下列问题：(1)图甲所示结构为___________结构。图甲中1所示的结构由________层磷脂分子构成。(2)图甲中2所示结构是________。单位面积的该结构数目与细胞类型和代谢水平有关，你认为人的胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构的数目________(填“多”“少”或“相同”)。(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化的结构是________(用图甲中数字表示)。(4)图乙中①控制②的合成，①是________分子，鉴定②的试剂为__________________。(5)图乙中④转化成③发生在细胞有丝分裂的________期。遗传物质呈④状态时，不能发生DNA分子转录的原因是__________________________________________________。(6)图乙中①在动物细胞中除了在④(或③)上，还分布在________________中。解析：(1)图甲表示真核细胞细胞核的亚显微结构，1表示核膜，为双层膜结构，由4层磷脂分子组成。(2)图甲中2表示核孔，根据题意，代谢旺盛的细胞核孔数目多，胰岛B细胞分泌胰岛素，代谢旺盛；口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱。(3)在有丝分裂前期，核膜消失，核仁解体；在末期，又重新形成新的核膜和核仁。(4)染色体主要由蛋白质和DNA组成，DNA控制蛋白质的合成，图乙中①是双螺旋结构的DNA，②为蛋白质，常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。(5)染色体变成染色质这一过程发生在有丝分裂的末期。在染色体状态时，染色体高度螺旋化，DNA分子结构稳定，不能解旋，故不能转录。(6)DNA主要分布在细胞核中，在动物细胞的线粒体中也含有DNA。答案：(1)细胞核的亚显微4(2)核孔多(3)1、4(4)DNA双缩脲试剂(5)末染色体高度螺旋化，DNA不能解旋(6)线粒体14．(2017·北京市朝阳区期末)在全球气候变暖的大背景下，2017年我国多地出现极端高温天气。高温会导致作物产量下降，甚至死亡。(1)高温导致作物产量下降的原因可能是________________________________________。(2)研究人员发现高温还能诱导细胞产生自由基从而影响膜的稳定性。从图中数据可以看出，高温均为诱导自由基产生，极端高温自由基产生速率随时间的延长而________，中度高温自由基的产生速率与对照比在7d前____________，但在7d后会缓慢上升。据此推测，自由基的产生和积累对膜稳定性的影响，可能是自由基攻击膜成分中的________或________，使膜的结构和功能受到破坏。(3)欲探究高温造成的损伤是否可逆，研究人员又进行了如下实验：将植株幼苗在中度高温、极端高温条件下进行处理，并分别在处理的第1、3、5、7、9、11d转入正常温度条件进行恢复生长，测定各处理恢复5d后的净光合速率，得到如下数据：图中数据表明，____________________________。(4)通过进一步研究发现，高温初期，可通过外施一定浓度的Ca2＋来缓解高温对作物减产的影响，请你结合实验(2)、(3)的结论，进行解释_______________________________________________________________________________________________________。解析：(1)高温导致作物蒸腾作用过于旺盛而造成气孔关闭，高温还可影响光合色素的含量下降及酶的活性降低，这都会导致作物产量下降。(2)从图中可以看出，极端高温条件下随时间的延长，自由基产生速率逐渐增大；中度高温条件下，在7d内自由基的产生速率与对照基本相同。(3)由图示可知，3d内的极端高温造成的伤害可以得到恢复，7d内的中度高温造成的伤害可以得到恢复。(4)Ca2＋能缓解高温对作物减产的影响，可能是Ca2＋减缓了自由基的产生速率及积累等。答案：(1)气孔关闭、光合色素含量降低、酶活性下降(答出两点即可)(2)逐渐增加无明显差异磷脂分子蛋白质分子(3)7d内的中度高温对作物造成的损伤可恢复，3d内的极端高温对作物造成的损伤可恢复(4)短时间高温条件造成的损伤是可逆(可恢复)的；Ca2＋可能是通过减少自由基的产生与积累来维持膜(结构和功能)的稳定性15．禽流感由甲型流感病毒引起，其病毒呈球状，表面有两种糖蛋白突起，具有抗原特性，分别是红细胞凝结素(简称HA蛋白)和神经氨酸酶(简称N蛋白)。HA蛋白可以使病毒轻松附着在生物细胞的受体，使其感染；N蛋白会破坏细胞的受体，使病毒在宿主体内自由传播。图示H7N9禽流感病毒正在识别并结合人呼吸道上皮细胞，请分析回答：(1)膜上的蛋白质是生物膜功能的主要承担者，其分布形式通常与其功能相适应，如①与多糖结合后的功能是________；贯穿在结构②中的蛋白质⑦的功能可能有________________________(至少写出两点)。(2)H7N9禽流感病毒在复制时，直接参与合成红细胞凝结素的细胞器是________________(不考虑能量系统)。假设H7N9禽流感病毒基因由m个核苷酸构成的8个单链的RNA片段组成，则该病毒基因组中含有________个游离的磷酸基团。(3)H7N9禽流感病毒在正确识别并结合人呼吸道上皮细胞后，随后完成的生命活动是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)禽流感病人通常表现为头痛，发热，咳嗽，呼吸困难等症状。病人服用头孢霉素________(填“有效”或“无效”)，理由是_______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)①与多糖结合成为糖蛋白，具有识别功能。有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质具有催化作用，如酶；有些蛋白质具有运输的功能，如载体(通道蛋白、Na＋­K＋泵)等。(2)红细胞凝结素是蛋白质，其合成场所是核糖体，蛋白质加工、运输与内质网和高尔基体有关。RNA是单链结构，每条链上有一个游离的磷酸基团；禽流感病毒基因由8个单链的RNA片段组成，所以含有8个游离的磷酸基团。(3)H7N9禽流感病毒在正确识别并结合人呼吸道上皮细胞后，先由神经氨酸酶破坏人呼吸道上皮细胞受体，然后病毒蛋白质外壳与受体细胞膜融合，病毒将遗传物质RNA释放进入受体细胞。(4)服用头孢霉素没有效果，因为头孢霉素是抗生素类药物，主要作用是抑制细菌细胞壁的形成，从而达到抑制细菌繁殖的目的。对没有细胞结构的病毒不起作用。答案：(1)识别载体、酶(离子泵、催化)(2)核糖体、内质网、高尔基体8(3)神经氨酸酶破坏人呼吸道上皮细胞受体，随后病毒蛋白质外壳与受体细胞膜融合，病毒将遗传物质(RNA)释放进入受体细胞(4)无效头孢主要作用于细菌(细胞壁)，能抑制细菌的繁殖，但不能抑制病毒在人体内的繁殖第二讲细胞器——系统内的分工合作知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过对各种细胞器分工与合作的复习，明确组成细胞的结构既相对独立，又相互联系，进而建立生命部分与整体的观念理性思维通过对细胞结构与功能的归纳及对生物膜结构与功能的总结，培养逻辑思维能力、归纳总结能力及识图析图能力科学探究通过“观察线粒体和叶绿体”实验，掌握实验材料选取原则和显微操作技能[基础知识·系统化]知识点一细胞器之间的分工知识点二细胞器之间的协调配合1．分泌蛋白与胞内蛋白合成场所实例分泌蛋白附着在内质网上的核糖体消化酶、抗体、蛋白质类激素胞内蛋白游离的核糖体呼吸酶、血红蛋白2．分泌蛋白的合成、加工、运输过程知识点三细胞的生物膜系统(将“”中的内容补充完整)知识点四用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(实验)1．观察叶绿体2．观察线粒体[基本技能·问题化]1．根据图示回答问题(1)填写细胞器的名称：[a]溶酶体，[e]内质网，[d]高尔基体，[c]核糖体，[f]线粒体。(2)写出细胞器的功能：[f]：有氧呼吸的主要场所；[g]：光合作用的场所；[b]：与动物细胞、低等植物细胞的有丝分裂有关。(3)细胞结构的综合分析：①甲是动物细胞的证据：有[b]中心体，没有[g]叶绿体、[h]液泡和细胞壁。②存在色素的细胞器：[g]叶绿体、[h]液泡。③动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：[d]高尔基体。④光学显微镜下能观察到的细胞器：[h]液泡、[g]叶绿体和[f]线粒体。2．请据分泌蛋白合成、加工、运输过程图解回答下列问题(1)与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞结构有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。(2)该过程中内质网的作用是将多肽链加工成具有一定空间结构的蛋白质，高尔基体的作用是对蛋白质进行加工、分类、包装。(3)判断有关分泌蛋白合成、加工、运输说法的正误：①抗体、消化酶和各种激素都是分泌蛋白(×)②分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成(√)③分泌蛋白是在游离核糖体上合成后，经内质网和高尔基体加工而形成的(×)④与分泌蛋白形成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体(×)⑤高尔基体在细胞内的囊泡运输中起重要的交通枢纽作用(√)3．根据细胞的生物膜系统概念图回答下列问题(1)请填出a～g各部分名称。a是核膜，b是细胞器膜，c是叶绿体膜，d是线粒体膜，e是内质网膜，f是高尔基体膜，g是细胞膜。(2)上述生物膜可为许多化学反应提供酶附着位点，下图显示了其中三类生物膜上的生化反应，请指出A～C所述反应依次对应上图中的哪个字母所示生物膜。A对应e，B对应f，C对应g。考点一主要细胞器的结构和功能1．分枝法巧记各种细胞器2．比较法助记两种重要细胞器——线粒体和叶绿体项目线粒体叶绿体形态短棒状、哑铃形等椭球形、球形结构成分内膜：与有氧呼吸有关的酶eq\a\vs4\al(基,质)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与有氧呼吸有关的酶,少量DNA和RNA))eq\a\vs4\al(类囊体,薄膜)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与光反应有关的酶,叶绿素和类胡萝卜素))基质eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(与暗反应有关的酶,少量DNA和RNA))增大膜面积方式内膜向内凹陷形成嵴囊状结构堆叠形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，产生ATP③都含有核糖体和核酸，可自主复制与合成蛋白质，是细胞质遗传的物质基础[对点落实]1．下列对成熟的玉米叶肉细胞的描述，错误的是()A．核糖体、叶绿体、内质网都能进行有机物的合成B．与有丝分裂相关的细胞器有线粒体、核糖体、高尔基体、中心体C．能发生碱基互补配对的细胞器有核糖体、线粒体和叶绿体D．在光学显微镜下可以观察到细胞中的叶绿体和液泡解析：选B玉米为高等植物，细胞中不含中心体，成熟的叶肉细胞不再进行细胞分裂。2．下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是()A．线粒体和叶绿体均含有少量的DNAB．叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATPC．细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体D．线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同解析：选A线粒体和叶绿体均含有少量DNA；叶绿体在光下可进行光反应合成ATP，在黑暗中则不能合成ATP；生命活动所需ATP主要来自线粒体，此外，细胞质基质中进行的有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸也能提供少量的ATP；线粒体基质中含有与有氧呼吸有关的酶，而叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，因此酶的种类不同。[易错提醒]澄清两类核糖体和两类内质网的功能1．用“统一性观点”理解细胞的结构与功能(1)肾小管、心肌、肝脏细胞代谢旺盛→线粒体含量多。(2)肠腺、胰腺等腺体细胞分泌活动旺盛→核糖体、内质网、高尔基体多。(3)癌细胞：能无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故核糖体多而且代谢旺盛，核仁较大。(4)核膜上的核孔数目多→RNA、蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(5)内质网、高尔基体多→细胞的合成与分泌功能强。2．归纳细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”(1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体。(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。(4)一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。(6)高尔基体经囊泡分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体分泌。(7)一定不发生于细胞器中的反应为：葡萄糖→丙酮酸。[对点落实]3．(2018·双鸭山质检)根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是()A．生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体B．心肌细胞比腹肌细胞具有更多的线粒体C．胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体D．汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的附着型核糖体解析：选D线粒体是细胞的动力工厂，在生命活动旺盛的细胞中分布较多；动物细胞中高尔基体与分泌物的形成有关，分泌活动旺盛的胰腺细胞中高尔基体较心肌细胞多；附着型核糖体主要合成分泌蛋白，与汗腺细胞相比，肠腺细胞的蛋白质合成较旺盛，附着型核糖体较多。4．(2015·重庆高考)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是()A．线粒体的功能 B．发育的全能性C．膜蛋白的种类和数量 D．内质网上核糖体的数量解析：选A胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞都是活的完整的真核细胞，都可通过线粒体进行有氧呼吸为生命活动提供能量，即两种细胞中线粒体的功能相同。胚胎干细胞是由早期胚胎或原始性腺中分离出来的一类细胞，具有发育的全能性；胰腺腺泡细胞是高度分化的动物细胞，其发育的全能性受到了限制。由于两类细胞分化程度不同，膜的功能有差异，因而膜蛋白的种类和数量不同。胚胎干细胞只进行有丝分裂，胰腺腺泡细胞属于典型的分泌细胞，可以合成、分泌多种胞外酶，因而后者内质网上的核糖体数量更多。用高倍镜观察线粒体和叶绿体[对点落实]5．(2017·南阳一模)下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法，错误的是()A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性B．制作装片时在载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态C．在高倍显微镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色D．在高倍显微镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子解析：选D在电子显微镜下观察可以看到线粒体具双层膜，4层磷脂分子，在高倍显微镜下看不出此结构。6．下列有关用高倍镜观察线粒体和叶绿体的实验说法错误的是()A．健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色B．观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶，原因是叶片薄而小，叶绿体清楚C．用菠菜叶作实验材料，要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉D．观察叶绿体，可用高倍镜直接观察解析：选D用显微镜观察时，应先用低倍镜找到物像，再换上高倍镜观察。[易错提醒]观察叶绿体时的三个注意点选材观察叶绿体实验用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因是接近下表皮，海绵组织较多，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体条件实验过程中的临时装片要始终保持有水状态观察叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，在强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察考点二细胞器之间的协调配合与生物膜系统1．各种生物膜在化学组成上的联系(1)相似性：各种生物膜在化学组成上大致相同，都主要由脂质和蛋白质组成。(2)差异性：不同生物膜的功能不同，其组成成分的含量也有差异，如代谢旺盛的生物膜(如线粒体内膜)上蛋白质含量高。2．各种生物膜在结构上的联系(1)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，具有一定的流动性。(2)生物膜在结构上具有一定的连续性，具体如图所示：注：实线表示直接相连，虚线表示间接联系。3．各种生物膜在功能上的联系[对点落实]1．判断有关生物膜系统说法的正误(1)真核生物具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行(√)(2)生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新(√)(3)内质网、核糖体、高尔基体等都属于生物膜系统(×)(4)胞内生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化(√)(5)有多种酶附着在生物膜系统上，有利于化学反应的进行(√)(6)原核生物、病毒类生物无生物膜系统(√)2．研究发现，炎症和内质网的物质合成功能障碍有关。下列关于内质网的叙述，错误的是()A．内质网膜的基本支架由磷脂分子和蛋白质分子共同构成B．附着在内质网上的核糖体所合成的蛋白质能分泌到细胞外C．炎症的发生可能与内质网不能合成某些物质有关D．内质网可以与细胞膜、核膜相连，提供细胞内物质运输的通道解析：选A内质网膜的基本支架是磷脂双分子层；内质网上附着的核糖体参与分泌蛋白的合成；内质网可以合成脂质等物质，炎症的发生可能与其物质合成功能障碍有关，即与不能合成某些物质有关；内质网可以与细胞膜和核膜相连，提供细胞内物质运输的通道。1．归纳总结与生物膜有关的三类生理过程物质运输主动运输、被动运输、囊泡运输信息交流激素调节、神经递质传递、抗原刺激靶细胞、受精识别等能量转换光反应、有氧呼吸第三阶段等2．归纳“囊泡”的来源、去向及作用(1)囊泡的来源及去向举例：①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。②胞吞：细胞膜可向细胞内发送囊泡。(2)囊泡形成原理：生物膜具有一定的流动性；囊泡运输需消耗能量。(3)以“囊泡”形式运输(胞吐)的物质举例：①分泌蛋白类消化酶淋巴因子、抗体等蛋白质类激素②神经递质(在突触前膜内合成并释放)。[对点落实]3．下列生理活动不依赖生物膜完成的是()A．光合作用合成的葡萄糖运出叶绿体B．合成有一定氨基酸顺序的多肽链C．胰岛素合成后分泌到胰岛B细胞外D．突触小泡中神经递质释放到突触间隙解析：选B氨基酸脱水缩合在核糖体中进行，核糖体没有膜结构。4．(2014·江苏高考)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1～3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)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图____________(填图序号)中的膜结构。(5)图1～3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1～3说明生物膜具有的功能有______________________(写出3项)。解析：(1)图1中生物膜上[H]与O2反应生成H2O且有ATP的生成，可以推测此过程为有氧呼吸第三阶段，此阶段可产生大量ATP，为生命活动提供能量。(2)图2体现了生物膜上的受体蛋白能与相应的信号分子特异性结合。促甲状腺激素释放激素能够刺激垂体合成并分泌促甲状腺激素，故其靶器官是垂体。(3)图3表示光合作用的光反应阶段，光反应产生的ATP将在叶绿体基质中参与暗反应，用于三碳化合物的还原。(4)图1、图2、图3可分别表示线粒体内膜、细胞膜、类囊体薄膜，叶肉细胞和人体肝脏细胞都具有的是图1、2所示的膜结构。(5)生物膜的功能与其所含蛋白质的种类和数量有关。(6)图1和图3都可以体现出H＋的跨膜运输过程，图2体现出细胞膜具有识别信息分子的功能，在图3中，光反应所发生的光能转变成化学能的过程发生在类囊体薄膜上。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[典型图示]分泌蛋白分泌过程中放射性同位素及膜面积变化图示[问题设计](1)图A表示分泌蛋白合成、加工、运输过程示意图，其中①是核膜，②是附着在内质网上的核糖体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是细胞膜。(2)图B、C表示用放射性同位素标记法，研究3H标记亮氨酸的放射性依次出现的结构，则图C中①、②、③分别表示核糖体、内质网和高尔基体三种细胞器。(3)图D、E表示在分泌蛋白加工、运输过程中，相关结构膜面积的变化。则图E中①、②、③分别表示内质网、细胞膜和高尔基体三种细胞结构的膜面积变化。[对点落实]5．中科院近来发现一种诱导细胞凋亡的新机制。在H2O2和TNF­α(一种淋巴因子)等因素的诱导下，鼠肝细胞内的溶酶体释放微量的胰凝乳蛋白酶，将细胞质内的Bid蛋白分解成更小的cBid，后者与线粒体、溶酶体的膜结合，诱导内容物释放，最终导致细胞凋亡(如图所示)。请结合所学知识分析，下列叙述错误的是()A．该过程与细胞膜的信息交流有关B．cBid可能会引起细胞能量供应能力下降，加速细胞的凋亡C．溶酶体中胰凝乳蛋白酶释放具有促进细胞凋亡的作用，其他内容物的释放无此功能D．溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用解析：选C据图示可以知道，该过程与细胞膜表面的受体结合有关，故体现了细胞膜的信息交流功能；cBid能与线粒体膜结合，使其释放内容物，导致细胞提供能量减弱，加速了细胞凋亡；溶酶体中胰凝乳蛋白酶的释放具有促进细胞凋亡的作用，而其他内容物是否有此功能不能确定；溶酶体内含有水解酶，在细胞凋亡中具有重要作用。6．(2018·山东名校联考)如图表示人体内的某些细胞处于甲、乙、丙不同生理状态下的生物膜面积的变化情况。有关叙述错误的是()A．上述三种膜结构的组成成分相似B．乙到丙可表示下丘脑神经细胞分泌肽类激素的膜变化C．乙到甲可表示一个初级精母细胞到一个次级精母细胞的膜变化D．甲到乙可表示胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞的膜变化解析：选C生物膜结构的组成成分相似；乙到丙内质网膜面积减小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积不变，可表示分泌肽类激素的膜变化；初级精母细胞分裂成次级精母细胞后，三种膜面积都有所减小；唾液腺上皮细胞需要分泌大量的唾液淀粉酶(分泌蛋白)，能大量分泌蛋白的细胞，其内质网膜、高尔基体膜面积都增加。[类题通法]分泌蛋白形成过程图中的相关变化分析(1)分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构)，要对同一物质(结构)变化前后进行比较。(2)解答此类问题一般采用“三看法”:[真题集训——验能力]1．(2017·天津高考)下列有关真核生物核糖体的叙述，正确的是()A．遗传信息翻译的场所B．组成成分中含mRNAC．全部游离在细胞质基质中D．能识别基因的启动子解析：选A核糖体是遗传信息翻译的场所；核糖体主要由蛋白质和核糖体RNA(rRNA)组成；有的核糖体游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；能识别基因启动子的是RNA聚合酶，而不是核糖体。2．(2017·江苏高考改编)如图为某细胞结构示意图。下列有关叙述正确的是()A．①②④属于生物膜系统B．结构③能增大细胞膜的面积C．⑤具有选择透过性，而⑥具有全透性D．细胞膜不同部位的化学成分和功能无差异解析：选B①为内质网，②为细胞膜，都属于生物膜系统；④为中心体，无膜结构，不属于细胞的生物膜系统。结构③为细胞膜的凸起，增大了细胞膜的表面积。⑤为核膜，与其他生物膜一样有选择透过性；⑥为核孔，对大分子物质具有选择性。细胞膜不同部位的功能不同，化学成分也有差异。3．(2016·全国卷Ⅰ)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ATP解析：选B核糖体不具有膜结构，溶酶体具有膜结构。酵母菌是真核生物，其细胞核内的DNA是遗传物质，在细胞核内可转录形成RNA。蓝藻属于原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，无线粒体。叶绿体内进行的光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，光反应过程中能合成ATP，暗反应过程中进行CO2的固定。4．(2016·海南高考)下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是()A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合解析：选C分泌蛋白在核糖体上合成，然后依次经过内质网、高尔基体、细胞膜排出细胞外，在内质网、高尔基体、细胞膜之间以囊泡的形式进行转移。该过程需要线粒体提供能量。5．(2014·江苏高考)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，也参与物质运输解析：选A性激素的本质为脂质，内质网是脂质的合成车间；在分泌蛋白的合成、加工、运输及分泌过程中，肽链进入内质网中进行加工后，形成囊泡运往高尔基体进行进一步加工；膜蛋白的形成过程类似分泌蛋白的形成过程，与核糖体、内质网、高尔基体等细胞器有关；内质网可参与脂质等物质的合成，也可参与蛋白质等物质的运输。6．(2015·江苏高考)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图。请回答下列问题：(1)图中双层膜包被的细胞器有__________(填图中序号)。(2)若该细胞为人的浆细胞，细胞内抗体蛋白的合成场所有________(填图中序号)，合成后通过________运输到________(填图中序号)中进一步加工。(3)新转录产生的mRNA经一系列加工后穿过细胞核上的________转运到细胞质中，该结构对转运的物质具有________性。(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到____(填图中序号)发挥作用。解析：题干中提示了图示为细胞内物质的转运过程，结合图中所示转运顺序和各细胞结构图形可知，图中物质转运过程为：①核糖体→②内质网→③高尔基体→细胞外。通过细胞结构图易判断出④⑤分别为线粒体、叶绿体。(1)细胞器中具有双层膜结构的是④线粒体和⑤叶绿体。(2)①是核糖体，②是附着有核糖体的内质网，两者共同参与分泌蛋白的合成。分泌蛋白合成后通过囊泡运输到③高尔基体中进行进一步加工、修饰，再分泌到细胞外。(3)mRNA属于生物大分子，在细胞核内合成后通过核孔运输到核外。核孔是大分子物质进出细胞核的通道，对转运的物质具有选择性。(4)丙酮酸脱氢酶是有氧呼吸第二阶段必需的酶，在④线粒体中发挥作用。答案：(1)④⑤(2)①②囊泡③(3)核孔选择(4)④[课下检测——查缺漏]一、选择题1．(2018·唐山一模)下列有关细胞质基质的叙述，错误的是()A．人体细胞的细胞质基质不能产生CO2B．由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成C．同一个体不同细胞的细胞质基质的成分相同D．细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所解析：选C人体细胞进行无氧呼吸不产生CO2，而有氧呼吸在线粒体基质中产生CO2；组成细胞质基质的物质有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等；同一个体的不同细胞由于基因选择性表达，细胞质基质的成分有所不同；活细胞进行新陈代谢的主要场所是细胞质基质。2．(2018·韶关一模)下列有关细胞结构和功能的叙述，错误的是()A．核糖体是所有细胞长期存活所必需的细胞器B．有核糖体的细胞一定能合成分泌型蛋白C．高尔基体在动物细胞与植物细胞中功能不同，合成或分泌的物质不同D．溶酶体富含水解酶、突触小泡富含神经递质是高尔基体分类包装的结果解析：选B核糖体是蛋白质的合成场所，而蛋白质是生命活动的主要承担者，因此核糖体是所有细胞长期存活所必需的细胞器；有核糖体的细胞一定能合成蛋白质，但不一定能合成分泌型蛋白；高尔基体在动物细胞与植物细胞中功能不同，在动物细胞中与分泌物的分泌有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关；溶酶体富含水解酶、突触小泡富含神经递质是高尔基体分类包装的结果。3．(2018·成都模拟)前成红细胞是哺乳动物的未成熟红细胞，该细胞内有细胞核和多种细胞器。下列所述生理现象可发生在前成红细胞内的是()A．肌动蛋白基因转录出相应的信使RNAB．[H]与氧气反应生成水，并释放能量C．从内环境中吸收葡萄糖时，无须载体蛋白协助D．染色体的复制和蛋白质的合成同步进行解析：选B肌动蛋白是肌肉细胞中的蛋白质，不会在前成红细胞中表达；前成红细胞具有包括线粒体在内的多种细胞器，可以进行有氧呼吸；葡萄糖属于较大的分子，进出细胞需要载体蛋白的协助；前成红细胞不再分裂，不会发生染色体的复制。4．下列关于动物细胞内蛋白质合成与去向的叙述，正确的是()A．蛋白质合成过程中只形成一种化学键B．合成的蛋白质都需要内质网的加工C．合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新D．核糖体在细胞中的存在部位会影响蛋白质的去向解析：选D蛋白质合成过程中可以形成多种化学键，如胰岛素形成过程中产生了肽键和二硫键；合成的有些胞内蛋白不需要内质网和高尔基体加工；合成的蛋白质除用于细胞膜蛋白的更新外，还可构成其他结构及在细胞内或分泌到细胞外发挥作用；细胞内的核糖体有两种存在形式，游离在细胞质基质和附着在内质网上，它们分别合成胞内蛋白和分泌蛋白。5．(2017·北京昌平区二模)小胶质细胞位于中枢神经系统，当中枢神经系统损伤时可被激活增殖，吞噬受损神经元，并分泌细胞因子(小分子蛋白质)促进修复。下列关于受刺激后的小胶质细胞，叙述错误的是()A．含有溶酶体 B．具有细胞周期C．发挥效应T细胞作用 D．高尔基体丰富解析：选C小胶质细胞受刺激后能吞噬受损神经元与溶酶体有关；当中枢神经系统损伤时小胶质细胞可被激活增殖，具有细胞周期；受刺激后的小胶质细胞吞噬受损神经元，并分泌细胞因子(小分子蛋白质)促进修复，效应T细胞的作用是裂解靶细胞；高尔基体与细胞分泌物有关。6．如图为分离得到的几种细胞器模式简图，下列叙述错误的是()A．①②④三种细胞器都参与抗体合成和分泌的过程B．④和脂质的合成有关，性腺中④的含量非常丰富C．葡萄糖在①中氧化分解生成二氧化碳和水，并释放大量能量D．③能合成ATP，不能为其他一些细胞器的生命活动提供直接能源解析：选C图中①为线粒体、②为高尔基体、③为叶绿体、④为内质网，抗体属于分泌蛋白，其合成和分泌过程中线粒体、内质网和高尔基体都参与该过程；脂质的合成主要与内质网有关，性腺主要合成性激素，性激素属于脂质，因此性腺细胞中内质网含量丰富；葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸，而不是在线粒体中；叶绿体中合成的ATP一般用于暗反应，不为其他生命活动提供能量。7．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．浆细胞合成加工抗体B．性腺细胞合成并分泌性激素C．兴奋在突触处的传递D．各种生物膜在结构与功能上的联系解析：选C内质网是对蛋白质进行加工和脂质合成的车间，故浆细胞合成加工抗体与内质网有关；性腺细胞能合成和分泌性激素，而性激素属于脂质，内质网与脂质的合成有关；兴奋在突触处的传递依赖于突触前膜释放的神经递质，神经递质的成分为乙酰胆碱等，其形成不依赖内质网；各种生物膜在结构和功能上的联系，与内质网密切相关。8．人大量进食糖类后，下列哪一现象在胰腺细胞中不会出现()A．线粒体产生的能量增加B．内质网和高尔基体联系加强C．细胞核中DNA复制加强D．核糖体的功能增强解析：选C人大量进食糖类后，不会导致胰腺细胞进行分裂，即胰腺细胞的核DNA不会发生复制。9．下表是某动物肝细胞和胰腺外分泌细胞不同膜的相对含量(%)，有关说法错误的是()质膜内质网膜高尔基体膜线粒体粗面滑面外膜内膜核膜其他甲2351677320.2少量乙5601104170.7少量A．细胞甲呼吸强度大于细胞乙B．细胞乙为胰腺外分泌细胞C．细胞乙合成的分泌蛋白多于细胞甲D．细胞中各种膜含量的差异取决于所含基因不同解析：选D由表格数据知，细胞甲线粒体内膜多于乙，可以推断其呼吸强度大；细胞乙粗面内质网和高尔基体膜多于细胞甲，可以推断其分泌蛋白质活动旺盛，细胞乙为胰腺外分泌细胞；细胞中各种膜含量的差异取决于所含基因的表达情况不同，即基因的选择性表达。10．研究发现某些致癌物质可能造成溶酶体膜的伤害，使其内部的酶游离出来，造成DNA分子的损伤，引起细胞癌变。下列有关叙述错误的是()A．溶酶体释放的酶损伤DNA，使原癌基因等发生突变B．可用差速离心法分离溶酶体，以研究其成分和功能C．溶酶体属于生物膜系统，能合成水解酶执行其功能D．溶酶体膜的选择透过性防止其中水解酶的异常释放解析：选C细胞癌变的实质是基因突变，具体就是原癌基因和抑癌基因发生突变。分离细胞器的方法是差速离心法。生物膜系统包括细胞膜、核膜和各种细胞器膜，但是合成水解酶是在核糖体上进行的。溶酶体膜的选择透过性能防止其中水解酶的异常释放。11．图1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2表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述错误的是()A．图1中的a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体B．图1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2说明高尔基体与内质网和细胞膜之间没有相互转换D．图1、图2所示变化都能体现生物膜具有流动性解析：选C氨基酸在核糖体上通过脱水缩合反应形成肽链，分泌蛋白形成要依次经过内质网和高尔基体进行加工，最后经细胞膜释放出去，因此a、b、c分别是核糖体、内质网和高尔基体；合成分泌蛋白的物质X为氨基酸，最多有20种，肽链只有经过b、c的加工形成具有一定空间结构的蛋白质才有特定的功能；在分泌蛋白的分泌过程中内质网膜减少，高尔基体膜基本不变，细胞膜增加，高尔基体与内质网和细胞膜之间有相互转换；膜之间的融合体现了生物膜具有流动性。12．(2018·太原模拟)下图中野生型是分泌正常的酵母菌，甲、乙型突变体是部分细胞器膜结构异常、分泌过程出现障碍的酵母菌，另有丙型突变体是线粒体缺陷型酵母菌。图中分泌蛋白需经内质网和高尔基体加工成熟。下列说法错误的是()A．野生型酵母菌的分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成B．甲型突变体在内质网中积累大量具有活性的蛋白质C．乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致膜面积异常增大D．丙型突变体仍能进行分泌蛋白的合成和分泌解析：选B分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成；甲型突变体在内质网中积累大量蛋白质，但是没有经过高尔基体的加工，没有活性；乙型突变体的高尔基体因功能障碍导致膜面积异常增大；丙型突变体虽然没有线粒体，但是可以在细胞质基质中进行无氧呼吸产生ATP，仍能进行分泌蛋白的合成和分泌。二、非选择题13．我国热带植物研究所在西双版纳发现一个具有分泌功能的植物新种，该植物细胞的亚显微结构局部图如下。请据图回答下列问题：(1)结构A能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，则结构A为________。(2)将该植物的正常活细胞浸在质量分数为1%的健那绿染液中，图中被染成蓝绿色的结构是________。(填字母)(3)该细胞中磷脂的合成场所是________。(填中文名称)(4)经检验该植物细胞的分泌物含有一种多肽，请写出该多肽在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”：____________________(用“→”和字母表示)。(5)该植物相邻细胞之间可通过F进行信息交流，则F代表________。解析：(1)结构A为核孔，其能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(2)结构E为线粒体，其能被质量分数为1%的健那绿染液染成蓝绿色。(3)磷脂属于脂质，其合成场所是内质网。(4)分泌蛋白合成与分泌过程为：核糖体合成蛋白质(肽链)→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，因此，该多肽在细胞中从合成至分泌出细胞的“轨迹”为：B(核糖体)→C(内质网)→M(囊泡)→G(高尔基体)→N(囊泡)。(5)高等植物细胞之间可以通过胞间连丝进行信息交流。答案：(1)核孔(2)E(3)内质网(4)B→C→M→G→N(5)胞间连丝14．囊泡在细胞内主要是指由磷脂分子(两层分子)有序组成的密闭双分子层的球形或椭球形结构。细胞质不同部位间的物质转移主要通过囊泡进行，如图1中的各种小球形结构。图1和图2分别表示两种细胞的结构和功能模式图，A、B、C、D表示细胞内的四种细胞器，a、b表示大分子物质通过细胞膜的两种特殊方式，请分析回答下列问题：(1)写出下列字母所标注的细胞器名称：[B]________；[C]________；[D]________。(2)a表示的大分子物质通过细胞膜的方式称为______，这种方式与主动运输的区别是____________________________________。(3)囊泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。图1所示细胞中能产生囊泡的结构是__________________________；图2所示细胞中属于囊泡的是________________________________________________________________________。(4)囊泡能将物质准确运输到目的位置并“卸货”，是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”，能识别相应受体。这种“识别代码”的化学本质是___________。(5)糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外，还有可能是_______________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题图可知，A是高尔基体，B是核糖体，C是内质网，D是溶酶体。(2)大分子物质进入细胞的方式是胞吞，分泌出细胞的方式是胞吐，胞吞和胞吐不需要载体协助，依赖于膜的流动性，需消耗能量。(3)图2所示细胞中属于囊泡的是转运小泡、穿梭小泡、分泌小泡、内吞泡。(4)“识别代码”的化学本质是膜表面的蛋白质(糖蛋白)。(5)糖尿病的产生原因除了可能是胰岛素合成过程(环节)有问题或者胰岛素作用的靶细胞对胰岛素不敏感外，还可能是胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置。答案：(1)核糖体内质网溶酶体(2)胞吐不需要载体，主要运输对象是大分子物质(3)内质网、高尔基体、细胞膜转运小泡、穿梭小泡、分泌小泡、内吞泡(4)蛋白质(糖蛋白)(5)胰岛素合成后囊泡运输出现障碍或者不能准确释放到目的位置15．细胞自噬是指细胞通过降解自身结构或物质使细胞存活的自我保护机制。细胞面临代谢压力时，可降解自身大分子或细胞器为生存提供能量。下图1、图2为酵母细胞自噬的信号调控过程，AKT和mTor是抑制酵母菌凋亡和自噬的两种关键蛋白激酶。(1)酵母菌的同化作用类型是______________。(2)据图1所示，营养物质充足时，胰岛素与受体结合，激活________来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，另一方面可以促进葡萄糖分解为____________(中间产物)进入线粒体产生大量ATP。在ATP充足时激活的mTor抑制自噬的发生。(3)据图2所示，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞通过启动______过程为细胞提供ATP；如果上述过程无法满足代谢需要，酵母细胞则启动________程序。(4)酵母菌在饥饿状态下，内质网或高尔基体会产生膜泡包围细胞内容物形成自噬体。酵母菌液泡内富含水解酶，科学家在研究液泡与自噬的关系时，以野生型酵母菌为对照组，液泡水解酶缺陷型酵母菌突变体为实验组，在饥饿状态下，得到图3所示结果。此结果证明________________________________。自噬发生过程中，液泡在酵母细胞中的地位和人体细胞中______的地位类似。解析：(1)酵母菌的代谢类型是异养、兼性厌氧型。(2)据图1所示，营养物质充足时，胰岛素与受体结合，激活AKT来抑制凋亡，激活的该酶一方面可促进葡萄糖进入细胞，另一方面可以促进葡萄糖分解为丙酮酸和[H]进入线粒体产生大量的ATP。(3)据图2所示，当环境中营养物质或胰岛素缺乏时，mTor失活，酵母细胞通过启动自噬提供ATP；如果上述过程无法满足代谢需要，酵母细胞则启动凋亡程序。(4)由题干信息可知，酵母菌的液泡中含有大量水解酶，这与动物细胞中的溶酶体功能相似。由野生型和突变型酵母菌可看出，本实验可说明酵母菌自噬与液泡中水解酶有关。答案：(1)异养型(2)AKT丙酮酸和[H](写全才对)(3)自噬凋亡(4)酵母菌自噬与液泡中水解酶有关溶酶体第三讲物质跨膜运输的实例和方式知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过归纳记忆常见物质运输方式的实例和判断方法，建立起生命结构与功能相统一的观点理性思维通过分析影响渗透作用和物质跨膜运输的因素，培养利用逻辑思维分析问题的能力科学探究通过“观察质壁分离与复原”和“探究物质跨膜运输的方式”的实验，掌握探究性实验设计的一般程序社会责任