《专家把脉高考与考场零失误》高考生物总复习考点3 细胞的结构和功能

考点3细胞的结构和功能细胞膜和生物膜的结构与功能细胞质基质和细胞器细胞核的结构与功能及细胞结构的整体性真核生物与原核生物及非细胞结构的生物以新发现新成果为背景的综合考查经典易错题会诊命题角度一细胞膜和生物膜的结构与功能1．列有关生物大分子在细胞内转移的叙述，错误的是A．分泌蛋白可由核糖体进入内质网B．DNA可由细胞核进入线粒体C．mRNA可由细胞核进入细胞质D．tRNA可由细胞质基质进入核糖体[考场错解]C[专家把脉]对生物膜在控制物质进出时的功能把握不准，认为mRNA不能从细胞核进入细胞质，因为mRNA属于生物大分子，核膜不允许通过，忽略了核膜上有核孔，大分子可随意通过；分泌蛋白就是在核糖体上合成，然后通过生物膜系统(内质网、高尔基体及细胞膜)，经外排作用分泌到体外；tRNA携带氧基酸可以从细胞质基质进入核糖体；DNA作为生物大分子，线粒体膜不允许其通过。[对症下药]B2．膜系统在细胞生命活动中的作用主要体现在A．在细胞内外的物质运输等过程中起决定性作用B．使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响C．广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点D．使细胞的结构与功能区域化[考场错解]B[专家把脉]对生物膜系统的功能识记不清导致错解。本题为容易题，高考中属于送分题，答题只需细心即可。[对症下药]ACD3．绿色植物直接参与碳循环的生物膜系统组成有A．核糖体、叶绿体B．线粒体、细胞质基质C．叶绿体、中心体D．线粒体、叶绿体[考场错解]B[专家把脉]原因首先是审题不清，只注意第一个条件“直接参与碳循环”而没有注意第二个条件“组成生物膜系统”。其次是对细胞质基质理解不到位，将细胞质基质与细胞质等同起来。[对症下药]D专家会诊1．细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成。科学家在研究中发现：脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解。这些说明：组成细胞膜的物质中有脂质和蛋白质。细胞膜中的磷脂以磷脂双分子层的形式构成膜的基本骨架，蛋白质分子或镶在膜的表层，或贯穿在磷脂双分子层中。细胞膜上的蛋白质包含两类：一部分只是参与膜的构成；另一部分除参与膜的构成，还起到载体的作用，参与主动运输过程。这些载体蛋白具有专一性，在一定程度上决定了膜的选择透过性。在细胞膜外表，有一层由膜上蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白，叫糖被，这层糖被有识别、保护、信息传递和免疫等方面的作用。如消化道上皮细胞的糖被有保护作用；淋巴细胞上的糖被具有识别免疫的功能等。人和哺乳动物成熟的红细胞由于没有细胞核和各种细胞器，是研究细胞膜的最佳材料。2．细胞膜的结构特点是流动性，即构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的，而是可以流动的，它对于细胞完成各种生理功能有非常重要的作用。如：细胞的内吞与外排作用、吞噬细胞的吞噬作用、细胞的融合、载体的运动等都与细胞膜的流动性有关。3.细胞的各种生物膜在结构和功能上紧密联系(直接或间接)，使细胞成为有机统一的整体。内质网膜与核膜、细胞膜、线粒体膜之间相连：在活的细胞中，膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜(转移的形式是形成“小泡”)，由此可见，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。生物膜的化学组成大致相同，主要由蛋白质、脂质和少量的糖类组成，但在不同的生物膜中，这三种物质的含量是有差别的。4．通过对分泌蛋白的合成和分泌过程的研究，了解各种细胞器之间在结构和功能上的联系。在核糖体上翻译出的蛋白质(实际上是多肽链)，进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为较成熟的蛋白质，然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，作进一步加工，接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要线粒体提供大量的能量。由此可见，细胞内的各种生物膜在功能上不仅具有明确的分工，而且又是紧密联系的统一整体。考场思维训练1在不同的生物膜中，蛋白质、脂质和糖类的含量如下表．请根据此表回答下列问题：生物膜蛋白质(质量分数％)脂质(质量分数％)糖类(质量分数％)人红细胞膜49438大鼠肝细胞核膜59352.9内质网膜6733含量很少线粒体外膜5248含量很少线粒体内膜7624含量很少(1)表中所给数据说明。(2)生物膜中的脂质以为主，它构成了生物膜的基本骨架。(3)从表中可见．人红细胞膜上糖类的含量远远高于其他几种膜．这些糖类与蛋白质结合形成膜中有些蛋白质构成与物质运输有关的。(4)比较线粒体内外膜的蛋白质含量，可发现内膜的蛋白质含量明显高于外膜，原因主要是内膜上含有多种。(5)上表所列的几种生物膜中，在细胞中分布最广泛的是。(6)以上生物膜在功能上具有的共同特点是。1．(1)不同生物膜化学组成基本相同，但化学成分的含量有所差异(2)磷脂(3)糖蛋白(糖被)载体(4)与有氧呼吸有关的酶(5)内质网膜(6)选择透过性解析：各种生物膜的化学组成基本相同，都含有蛋白质、脂质和糖类，但化学成分的含量有所差异。从结构上看，不同生物膜都以磷脂双分子层为基本骨架，蛋白质分子或镶嵌在磷脂双分子层中或覆盖在磷脂双分子层表面，有些蛋白质构成了与物质运输有关的载体。线粒体是有氧呼吸的主要场所，其中的第三阶段即氢与氧气结合生成水的反应是在线粒体内膜上进行的，故其上蛋白质(酶)较外膜高。在生物膜系统中内质网膜与细胞膜、核膜有直接联系，并通过“出芽”形成膜泡，与高尔基体间接相关。不同生物膜在功能上对物质的通过都具有选择透过性。2细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是A．糖蛋白B．磷脂C．脂肪D．核酸2．A解析：膜上的糖蛋白是膜上的功能性物质。命题角度二细胞质基质和细胞器1．下列物质中，在核糖体上合成的是①肾上腺素②突触后膜上的受体③淀粉④唾液淀粉酶⑤纤维素⑥胰高血糖素A．①③④B．②③⑤C．②④⑤D．①④⑥[考场错解]D[专家把脉]因对肾上腺素和受体的化学本质不清楚而误选。核糖体上合成的是蛋白质，细胞膜上的受体、绝大多数酶和胰高血糖素等都是蛋白质。[对症下药]C2．在内质网上合成或加工的生物分子是A．抗体B．胆固醇C．维生素DD．核酸[考场错解]ABC[专家把脉]对内质网的功能把握不准，内质网和三大有机物的合成与加工有关。抗体为蛋白质，胆固醇和维生素D属于脂质，它们的合成与加工都与内质网有关。核酸复制场所在细胞核或拟核内与内质网无关。[对症下药]D专家会诊1．细胞质基质是细胞代谢的主要场所，为细胞生命活动提供物质、能量保障及水环境条件等。2．各种细胞器的结构和功能是考查的重点，首先要分清有膜和无膜的细胞器及单层膜和双层膜的细胞器；其次要将各细胞器功能与相关生命活动及其应用加以联系；第三要注意各细胞器之间的区别和联系(结合生物膜系统)。考场思维训练1人体内下列反应可在线粒体中发生的是①C3H6O3的生成②丙酮酸的氧化分解③转录形成RNA④水的利用⑤脱氨基作用⑥ATP的生成A．①④⑤⑥B．②③④⑥C．①②③⑤D．②③⑤⑥1．B解析：在真核细胞内，丙酮酸只能在线粒体内氧化分解；线粒体基因可转录形成RNA；有氧呼吸第二阶段有水参与反应；有氧呼吸第二、第三阶段在线粒体中都产生ATP。乳酸生成和脱氨基作用都是在细胞质基质中完成的。2从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放人含有放射性标记的氨基酸培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物贡和条件，很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示。(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积，最可能的解释是。(2)放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中出现，且数量不断增多，最可能的解释是。(3)实验中，培养液相当于细胞中的。(4)培养液还有对内质网运来的物质加工和分泌。2．(1)核糖体是蛋白质合成的场所(2)蛋白质进入内质网中(3)细胞质基质(4)高尔基体解析：本题考查核糖体、内质网的作用。核糖体是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所，内质网是蛋白质运输的通道。在细胞内，游离在细胞质基质中的氨基酸首先进入核糖体，在核糖体内合成蛋白质，合成的蛋白质进入内质网，通过内质网运输到高尔基体进行加工并分泌出去。在整个实验中，培养液相当于细胞质基质，内含蛋白质合成等一系列的酶。命题角度三细胞核的结构与功能及细胞结构的整体性下图是有关生物细胞生活史的概况，请据图分析回答问题：(1)③所示的变化，在生物学上称为。该过程是否发生了遗传物质的改变?。(2)目前认为引起④过程的因子可以分为三类，根据其属性不同分为：物理致癌因子、化学致癌因子和。细胞H最大的特点是能够。(3)D→E→F→G过程的技术，在植物学上叫其理论基础是；该植株的产生方式属于繁殖。(4)F→G过程可能发生导致遗传信息改变的变异有。[考场错解](1)易错答成遗传物质发生改变(4)易错答成基因突变、基因重组和染色体变异[专家把脉]该题综合考查细胞的增殖、分化、癌变、生物的生殖、发育和组织培养及变异相关知识，可训练学生融会与细胞相关的各章节知识，进行迁移运用。(1)①→②→③表示正常细胞经增殖、生长、分化、衰老、死亡的过程；细胞分化的实质是基因的选择性表达，遗传物质不改变；(2)①→②→④→H表示细胞畸形分化形成癌细胞，遗传物质发生改变，其最大特点为无限增殖；(3)(4)①→②→⑤→个体表示受精卵经细胞的增殖、组织的分化、器官的形成最终发育成新个体；①→②→⑥→⑦→⑧→⑨表示经过组织培养形成新个体的过程，理论基础为细胞的全能性，没有经过两性生殖细胞的结合，属于无性生殖；组织培养中的分裂方式为有丝分裂，因此不可能有基因重组。[对症下药](1)细胞分化没有(2)病毒致癌因子无限增殖(3)组织培养植物细胞的全能性无性(4)基因突变和染色体变异专家会诊1．细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质等。核膜由双层膜构成，上有核孔，为某些大分子物质运输的通道，如细胞核中的信使RNA可自由通过核孔进入细胞质。离子和小分子可以通过核膜。染色质(染色体)是细胞核遗传物质的载体，主要由DNA和蛋白质构成，染色质与染色体在细胞分裂过程中存在规律性的相互转变，它们是细胞中同一物质在不同时期的两种形态。2．细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心，是细胞结构中最重要的部分。3．细胞是一个统一的整体(1)从结构上看①细胞核与细胞质通过核孔可以相互沟通；②核膜、内质网膜、细胞膜等相互连接构成细胞完整的“生物膜系统”。③内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过具膜小泡相互转变。(2)从功能上看细胞的各部分结构既有明确分工，又有紧密的联系，协调一致地完成各项生命活动。(3)从调控上看细胞核是遗传物质储存和复制的场所，是细胞遗传和代谢活动的控制中心，在遗传物质的调控下，细胞成为一个统一的整体。考场思维训练1细胞核的主要功能是A．进行能量转换B．合成蛋白质C．储存和复制遗传物质D．储存能源物质1．C解析：细胞核内不能合成蛋白质，不能储存能源物质，也不进行能量转换。2“细胞是一个有机的统一整体。”下列叙述与这一观点相符的是A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只能在宿主细胞中才能完成C．离开了细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等能独立地完成各自的功能D．离开了细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各自的功能2．ABD解析：病毒的增殖正是宿主细胞在结构完整时通过一系列复杂的代谢活动才能完成的。正是题干观点的体现。命题角度四真核生物与原核生物及非细胞结构的生物1．噬菌体、蓝藻和酵母菌都具有的物质或结构是A．细胞壁B细胞膜C．线粒体D．核酸[考场错解]A[专家把脉]不能快速而清晰地划分三种生物所属的类别，尤其对酵母菌认识不清，错误地把它划分到细菌范畴，而对蓝藻“望文生义”误认为是与绿藻同类，导致错选。依题意，本题所要选择的是三种生物共有的，因此，用排除法分析三种生物不具备的部分即可。噬菌体又名“细菌病毒”，能侵入细菌体内，使之裂解，它不具备细胞结构，排除A、B项；蓝藻是原核生物，除有一些分散的核糖体外不具备真核细胞内许多复杂的细胞器，因而，可排除C项；酵母菌属真核生物具备四个选项中的所有结构。[对症下药]D2．为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述正确的是A．图中能产生ATP的结构有1、2、5B_1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过的磷脂双分子层的层数为4层C．2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素D．3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心[考场错解]C[专家把脉]对细胞内色素的种类及分布不熟悉，叶绿体中的色素为叶绿素和类胡萝卜素，而液泡中的色素则为花色素。真核生物呼吸作用的场所为细胞质基质和线粒体，叶绿体在光合作用过程中也能产生ATP；线粒体中产生的CO2进入叶绿体共穿过4层生物膜。[对症下药]ABD专家会诊正确区分病毒、原核生物和真核生物：(1)病毒(如噬菌体)是没有细胞结构的生物，由蛋白质和核酸(每种病毒只含一种核酸，DNA或RNA)等物质组成的简单生命体。切不要把它们当成原核生物。(2)原核生物种类较少，仅有蓝藻、细菌、放线菌、衣原体等。(3)单细胞的原生动物如常见的草履虫、变形虫、疟原虫(引起人体疟疾的病原体)等是真核生物，凡动物都是真核生物，单细胞绿藻f如衣藻)，单细胞的真菌(如酵母菌)等都是真核生物。不要把它们误认为是原核生物。考场思维训练1下列属于真核细胞的生物是A．细菌和放线菌B．真菌、变形虫C．支原体、噬菌体D．蓝藻、衣藻1_B解析：细菌、蓝藻和放线菌及支原体是原核生物。噬菌体是病毒。真菌、变形虫和衣藻是真核生物。2蛔虫细胞与蓝藻细胞中都没有的结构是A．核糖体B．线粒体C．核膜D．染色体2．B解析：蛔虫虽是真核生物，但因适应无氧的生活环境(哺乳动物的消化道)，线粒体退化消失。蓝藻是原核生物，没有核膜、染色体和线粒体。探究开放题解答综合问题以新发现新成果为背景的综合考查1．20世纪50年代，科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直是个谜。20世纪50年代中期，美国科学家彼得·阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白”的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的“水通道”。如何验证彼得·阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道?请你完成下面的实验探究并回答下面的问题。(1)实验探究：①观察：发现水分子能通过细胞膜。②问题：水究竟怎样通过细胞膜?③假设：。④实验：把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后的细胞放在中。⑤结果：前者能吸水，后者。⑥结论：。(2)为进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”，彼得·阿格雷又制出两种人造细胞膜，分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化。请指出这两种人造细胞膜的化学成分的相同点和不同点。[解题思路]这是一道科技信息分析题，内容超出教材和大纲范畴，考查学生获取信息、处理材料和综合分析的能力，此类题的特点是“高起点，低落点”。紧紧围绕已知材料和所学知识即可答题，有一定的思维障碍，但较直观。(1)作为实验假设肯定与材料中主要内容有关：“如何验证彼得·阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道。”作为实验要验证水通道蛋白的存在并具有水通道功能，必然要设计对照实验，即两组中一组得留细胞膜的水通道蛋白，另一组去掉细胞膜上的该蛋白，观察两组细胞的吸水功能，即可得出相应结论。(2)两种人造细胞膜分别放在水中，一种能吸水膨胀必然含有亲水性很强的水通道蛋白，另一种不吸水，说明只含疏水性很强的磷脂分子。[解答](1)③“水通道蛋白”就是“水通道”④不含该蛋白质蒸馏水⑤不能吸水⑥细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”(2)不同点：一种含有水通道蛋白，一种不合水通道蛋白。相同点：都含有磷脂双分子层。2．美国科学家目前在实验室里培育出一种类似于细菌的“人造细胞”。这种简单的“细胞”并不是真正的生命体，不能分裂和进化，但能连续数日生成蛋白质。蛋白质是构成人体所有细胞的基本物质。人体中最重要的活性物质如酶、激素、抗体等也是由蛋白质组成的。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是A．蛋白质是肽链以一定方式形成具有复杂空间结构的高分子化合物B所有的酶都是蛋白质C．每种蛋白质都由20种氨基酸组成D．每种蛋白质都含有C、H、O、N、s、P、Fe等元素[解题思路]考查蛋白质的化学组成、空间结构及少数特殊酶的化学成分。B项错，大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA；并不是所有的蛋白质都含有20种氨基酸，如催产素、牛加压素、血管舒张素都是含有9个氨基酸的多肽；每种蛋白质都含有C、H、0、N，一般没有P，许多有S=S(二硫键)，血红蛋白中有Fe，故答案是A项。[解答]A规律总结这类题属于新情境题，答题时应注意以下两点：(1)作为材料信息题，文字阅读量大，所以读题首先要快，否则会影响做题速度。读题快则印象就不深，所以要求平时要养成良好的审题习惯，即善于提取关键字、关键 句，来提高做题质量。(2)从材料中获取有效信息后，试图与教材基础知识建立联系，即所谓的材料在书外，而答案在书内就是这个道理。经过前面的分析不难发现材料分析题的特点是高起点、低落点，当然问题也就迎刃而解了。考点高分解题综合训练1新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到血液中的方式是A．主动运输、主动运输B内吞、主动运输C．主动运输、内吞D．被动运输、主动运输1．B解析：免疫球蛋白是高分子物质，不能透膜，只能由小肠上皮细胞通过内吞之后再外排才能将其从消化道中吸收到血液中。半乳糖是小分子物质，通过载体主动运输可吸收。2生物膜上蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞生命活动中，糖蛋白在细胞识别以及细胞内外信号传导中有重要功能。糖含量最高的结构可能是A．类囊体膜B．线粒体外膜C．细胞膜D．内质网膜2．C解析：细胞膜是细胞与外界接触的界膜。3决定细胞膜具有选择透过性的主要物质基础是A．磷脂分子B．糖蛋白C．载体蛋白D．糖蛋白和载体蛋白3．C解析：载体种类决定选择吸收的物质种类。4下列生理活动与生物膜有关的是A．镁离子在植物体内再次利用B神经递质释放到突触间隙内C．抗体与SARS病毒特异性结合D．原生质体融合成杂种细胞4．ABD解析：镁离子在植物体内由衰老叶片转移到幼嫩叶片中被利用要经过多次跨膜运输才能完成；神经递质存在于突触小体的小泡内，当兴奋传至突触小体时，突触小泡与突触前膜融合，释放神经递质进入突触间隙；原生质体的融合首先是细胞膜融合，然后核膜融合，才能形成杂种细胞；抗体是由淋巴细胞分泌产生的球蛋白，SARS病毒是非细胞结构的分子生物，二者特异性结合依靠蛋白质识别作用，不存在生物膜结构。5右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A．图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是Ⅱ一IB．细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系C．适当提高温度将加快②和③的流动速度D．b过程不需要ATP，a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性5．D解析：图中①是糖蛋白、②是蛋白质、③是磷脂分子，I为膜外(外侧有糖蛋白)、Ⅱ为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输，b方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成尿素，通过肝细胞膜以自由扩散的方式运出到细胞外，A项正确；细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关，B项正确；适当提高温度，分子运动速度加快，C项正确．b自由扩散不需要能量是正确的，但a主动运输需膜上载体蛋白的协助，应能体现膜的选择透过性，故D项错误。6线粒体是生物细胞中的“供能工厂”，是一种半自主细胞器。下列有关线粒体的叙述正确的是A．线粒体能自我复制，它的遗传符合孟德尔定律B．线粒体能为生命活动提供ATP，故一切细胞都有线粒体C．线粒体内的部分酶是由线粒体的核糖体合成的D．线粒体内具有参与有氧呼吸的所有酶6．C解析：线粒体的基因组可在其体内完成基因表达过程。7甲(○)乙(●)两种物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示(颗粒的多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是A．乙进入细胞一定有载体蛋白的参与B．乙运出细胞一定有载体蛋白的参与C．甲进入细胞一定需要能量D．甲运出细胞一定不需要能量7．A解析：由图示可看出甲物质胞外浓度大于胞内浓度，该物质的跨膜运输的动力是细胞膜两侧的浓度差，其运输方式是被动运输，不需要消耗能量；乙物质胞外浓度小于胞内浓度，其运输方式是主动运输，需要载体协助，也消耗能量。8下列关于细胞结构和功能的叙述中，不正确的是A．精子、神经细胞和根尖分生区细胞不都有细胞周期，但化学成分却都不断更新B．乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNAC．能进行光合作用的细胞一定含叶绿体，含叶绿体的细胞无时无刻不在进行光合作用D．抑制膜载体活性