2025届高考生物二轮复习专题2细胞的基本结构和物质运输学案新人教版

PAGE13-专题二细胞的基本结构和物质运输构建网络·串联学问YAODIANZHENGHEZICEPAICHA要点整合·自测排查eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点一))细胞的类型、结构和功能一、整合主干学问1．原核细胞与真核细胞的比较比较项目原核细胞真核细胞本质区分无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁细菌细胞壁的成分主要为肽聚糖植物细胞细胞壁的成分主要为纤维素和果胶细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核有拟核，无核膜、核仁和染色体有真正的细胞核即有核膜、核仁和染色体(哺乳动物成熟红细胞和高等植物成熟的筛管细胞无上述结构)DNA存在形式拟核：大型环状质粒：小型环状细胞核：链状；与蛋白质形成染色体(质)细胞质：在线粒体、叶绿体中袒露存在细胞分裂方式二分裂无丝分裂、有丝分裂和减数分裂举例细菌、蓝藻、衣原体、支原体(支原体细胞最小，且无细胞壁)等酵母菌等真菌、植物细胞、动物细胞等相同点都具有细胞膜、细胞质、核糖体，遗传物质都是DNA2.细胞的结构与功能相适应(1)在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多，如心肌细胞。(2)蛋白质合成旺盛的细胞内，核糖体含量较多；能合成分泌蛋白的细胞中核糖体、内质网、高尔基体较多，如浆细胞(分泌抗体)、胰岛B细胞(分泌胰岛素)、唾液腺细胞(分泌唾液淀粉酶)。(3)可进行光合作用的真核细胞如叶肉细胞，含大量叶绿体；不进行光合作用的细胞如根细胞，不含叶绿体。(4)核孔的数目、核仁的大小与细胞代谢有关，核孔越多、核仁越大的细胞，其代谢越旺盛。3．真核细胞中物质合成的场所4．细胞器与遗传、变异的关系(1)含DNA(基因)的细胞器：线粒体、叶绿体(具有半自主性)。(2)含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。(3)能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体。(4)能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。5．“六例”感悟生物膜组成、结构与功能的统一性(1)eq\x(膜蛋白、膜脂分子的运动)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(确定)))eq\x(膜具有流淌性)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(实),\s\do5(例)))eq\x(①变形虫运动②细胞膜融合③胞吞、胞吐④神经递质释放⑤质壁分别与复原)(2)eq\x(糖蛋白)eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(决),\s\do5(定)))eq\x(\a\al(信息,沟通))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(实),\s\do5(例)))eq\x(激素调控、递质传递)eq\x(精卵结合、效应T细胞识别靶细胞)(3)eq\x(\a\al(膜蛋白,的多样性))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(决),\s\do5(定)))eq\x(\a\al(膜功能,多样性))eq\a\vs4\al(\o(→,\s\up7(表),\s\do5(现)))eq\x(物质运输载体、免疫抗体等)eq\x(细胞识别糖蛋白、催化酶等)(4)核膜上的核孔数目多→RNA和蛋白质等物质运输快→蛋白质合成旺盛→细胞代谢快。(5)癌细胞膜上糖蛋白削减→细胞间黏着性下降，易于扩散和转移。(6)苍老细胞膜的通透性变更，物质运输功能降低。二、自测排查1．推断有关细胞膜系统叙述的正误(1)细胞膜上蛋白质的种类和数量确定了细胞膜功能的困难程度。(√)(2)植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用。(√)(3)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关。(√)(4)真核细胞内具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构，如神经细胞的树突。(×)2．推断有关细胞器结构、功能叙述的正误(5)高尔基体、线粒体和叶绿体都含有DNA，都是ATP的合成场所。(×)(6)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能也不同。细胞质基质是细胞代谢的主要场所。(√)(7)合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达。(×)(8)溶酶体执行功能时伴随其膜成分的更新。(√)三、边角扫清1．线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高，请从结构与功能观角度分析缘由。提示：线粒体内膜功能较外膜困难，功能越困难的生物膜，蛋白质的种类和数量越多。2．用丙酮从人的胰岛B细胞中提取脂质，在空气和水的界面铺展成单层，测得单分子层的面积远大于胰岛B细胞表面积的2倍。请分析缘由。提示：胰岛B细胞中除细胞膜外，还有核膜和各种细胞器膜，它们的膜中都含有磷脂分子。3．在小鼠细胞和人细胞融合试验中，若降低温度，细胞完全融合所须要的时间明显延长，请分析缘由。提示：温度会影响分子的运动，进而影响细胞膜的流淌性。eq\o(\s\up7(),\s\do5(考点二))物质出入细胞的方式及实例一、整合主干学问1．物质出入细胞的方式的推断2．影响物质跨膜运输的因素(1)内在因素物质跨膜运输与膜的流淌性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。(2)外在因素①物质浓度(在肯定浓度范围内)②O2浓度及温度3．理清渗透作用的原理(1)渗透装置的两个条件①半透膜：动物细胞的细胞膜相当于一层半透膜；成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。②膜两侧溶液具有浓度差：动物细胞的细胞质与外界溶液具有浓度差；成熟植物细胞的细胞液与外界溶液具有浓度差。(2)植物细胞发生质壁分别的缘由①外因：外界溶液浓度大于细胞液浓度。②内因：原生质层(包括细胞膜、液泡膜以及二者之间细胞质)的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。【特殊提示】(1)人工膜≠生物膜：生物膜具有选择透过性，人工膜为半透性膜，物质能否通过取决于孔径大小。(2)溶液浓度指物质的量浓度而非质量浓度。(3)渗透平衡≠浓度相等：达到渗透平衡时，半透膜两侧水分子移动达到动态平衡，此时膜两侧溶液的浓度未必相等，如透析袋内蔗糖溶液与透析袋外的清水可达渗透平衡，但浓度总不会相等。二、自测排查1．推断下列有关质壁分别叙述的正误(1)质壁分别过程中水分子的扩散是单向进行的(×)(2)视察植物细胞的质壁分别现象必需运用高倍显微镜(×)(3)细胞核不属于原生质层的组成部分(√)(4)在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于视察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分别(√)2．推断有关物质出入细胞方式叙述的正误(5)植物细胞主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中(√)(6)帮助扩散保证了活细胞主动选择汲取所须要的养分物质，排出代谢废物(×)(7)当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分别或复原(×)(8)mRNA从细胞核到细胞质的过程属于胞吐(×)三、边角扫清1．水分子是否都是以自由扩散的方式进出细胞的？举例说明。提示：水分子既可以以自由扩散方式进出细胞，又可借助通道蛋白以帮助扩散方式进出细胞。2．细胞膜和其他生物膜都具有流淌性和选择透过性，其结构基础分别是什么？提示：流淌性的结构基础是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的；选择透过性的结构基础主要是膜上转运蛋白的种类和数量。YANJIUKAOTIJIENANPEIYOU探讨考题·解难培优eq\o(\s\up7(),\s\do5(培优一))分析细胞器和细胞核的功能题点1细胞核与真核细胞、原核细胞1．(2024·全国卷Ⅲ)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(B)A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的限制中心D．细胞核内遗传物质的合成须要能量【解析】染色质存在于细胞核中，主要由DNA和蛋白质组成，A项正确。遗传信息的转录主要发生在细胞核中，翻译发生在细胞质中，B项错误。细胞代谢和遗传的限制中心是细胞核，遗传物质的合成须要消耗能量，C、D两项正确。2．(2024·山东省高三二模)核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层紧贴内核膜，是一层由纤维蛋白构成的网状结构。下图示细胞周期中核被膜和核纤层的动态变更过程，相关叙述错误的是(D)A．核内合成的tRNA运出细胞核与核孔复合体有关B．核纤层的解体和重新组装可能通过核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化修饰实现C．分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质四周聚集并融合成新的核膜D．核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间，维持细胞核的正常形态【解析】tRNA是大分子物质，运出细胞核与核孔复合体有关，A正确；依据图分析，核纤层蛋白磷酸化，核纤层解体，核纤层蛋白去磷酸化，核纤层重建，B正确；分析图，分裂末期，结合有核纤层蛋白的核膜小泡在染色质四周聚集并融合成新的核膜，C正确；核纤层紧贴内核膜，D错误。拓展归纳：比较法区分真核细胞与原核细胞题点2细胞结构与功能的统一性3．(2024·山东省高考真题)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标记。具有该标记的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包袱形成囊泡，在囊泡渐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标记的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是(D)A．M6P标记的形成过程体现了S酶的专一性B．附着在内质网上的核糖体参加溶酶体酶的合成C．S酶功能丢失的细胞中，苍老和损伤的细胞器会在细胞内积累D．M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标记的蛋白质会聚集在高尔基体内【解析】酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标记，体现了S酶的专一性，A正确；由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丢失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则苍老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标记的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。4．(2024·全国卷Ⅱ)为了探讨细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织捣碎机裂开细胞，再用差速离心法分别细胞器。回答下列问题：(1)该试验所用溶液B应满意的条件是pH应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同(答出2点即可)。(2)离心沉淀出细胞核后，上清液在相宜条件下能将葡萄糖彻底分解，缘由是此上清液中含有细胞质基质组分和线粒体。(3)将分别得到的叶绿体悬浮在相宜溶液中，照光后有氧气释放；假如在该相宜溶液中将叶绿体外表的双层膜裂开后再照光，有(填“有”或“没有”)氧气释放，缘由是类囊体膜是H2O分说明放O2的场所，叶绿体膜裂开不影响类囊体膜的功能。【解析】(1)将正常叶片置于适量的溶液B中，为使细胞器在溶液B中正常发挥作用，应保证pH与细胞质基质的相同，渗透压与细胞内的相同。(2)葡萄糖在有氧呼吸的过程能彻底氧化分解，在真核细胞中场所为细胞质基质和线粒体。(3)由于类囊体膜是H2O分说明放O2的场所，叶绿体膜裂开不影响类囊体膜功能，故有氧气释放。拓展归纳：几种典型细胞中的细胞器典型细胞细胞器的特殊性叶肉细胞含大多数细胞器根尖成熟区、叶表皮细胞不含叶绿体根尖分生区、干种子细胞不含叶绿体和大液泡心肌细胞含线粒体较多消化腺细胞含核糖体、内质网、高尔基体较多eq\o(\s\up7(),\s\do5(培优二))串联生物膜的结构和功能题点1生物膜的组成与膜蛋白功能5．(2024·河南高三月考)探讨细胞膜上的各种蛋白质，对于相识生命现象、揭开生命奇妙具有重要的作用。下列对细胞膜上蛋白质的叙述错误的是(C)A．细胞膜的功能主要取决于膜蛋白的种类和数量B．某些细菌表面的外膜蛋白可用于疫苗的生产C．具有运输功能的蛋白质均存在于细胞膜上D．细胞膜上的蛋白质由附着在内质网上的核糖体合成【解析】蛋白质是生命活动的主要担当者，细胞膜的功能主要取决于膜蛋白的种类和数量，A正确；某些细菌表面的外膜蛋白如抗原确定簇，可以刺激机体产生抗体，可用于疫苗的生产，B正确；并非具有运输功能的蛋白质均存在于细胞膜上，如血红蛋白具有运输氧气的功能，存在于红细胞内，C错误；细胞膜上的蛋白质须要在附着在内质网上的核糖体合成，然后经内质网和高尔基体的加工和运输到细胞膜上，D正确。6．(2024·山东聊城)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。如表中依据膜蛋白功能，对其类型的推断正确的是(B)选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A位于突触后膜，识别并结合神经递质酶B位于靶细胞膜，识别并结合激素受体C位于类囊体膜，催化ATP的合成通道蛋白D位于癌细胞膜，引起特异性免疫载体【解析】位于突触后膜上的蛋白质，能识别并结合神经递质，这是神经递质的特异性受体，A错误；位于靶细胞膜上能识别并结合激素，这是相应激素的受体，B正确；位于类囊体膜上，而类囊体膜上可以进行水的光解和ATP的合成，所以该膜蛋白可以是合成ATP的有关酶，C错误；位于癌细胞膜上，引起特异性免疫反应，这是抗原的作用，D错误。拓展归纳：常考的四种“膜蛋白”(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体膜蛋白——受体。(2)膜载体蛋白：用于帮助扩散和主动运输的载体蛋白。(3)具有催化作用的酶：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)。(4)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)。题点2分泌蛋白与生物膜系统的联系7．(2024·江苏省高三三模改造)如图为高等动物细胞内蛋白质合成、加工及定向转运的主要途径示意图，其中a～f表示相应的细胞结构，①～⑧表示相应的生理过程。下列叙述不正确的是(C)A．图中结构能进行遗传信息转录的有b、cB．胰腺细胞产生和分泌胰蛋白酶的过程是⑤⑥⑧C．经②④过程转运的蛋白质可自由进入b、cD．图中结构参加构成生物膜系统的有b、c、d、e、f【解析】图中结构能够进行遗传信息转录的有b细胞核与c线粒体，二者都含有DNA，能够进行转录合成RNA，A正确；分泌蛋白的产生须要内质网与高尔基体的加工，借助高尔基体分泌的囊泡将合成好的蛋白质运出细胞外，故胰腺细胞产生和分泌蛋白酶的过程为⑤⑥⑧，B正确；经②④过程转运的蛋白质，经核孔复合体与线粒体膜特异性识别后才能进入细胞核或线粒体，并不能自由进入，C错误；图中参加构成生物膜系统的结构包括细胞核、线粒体、内质网、高尔基体和细胞膜，对应序号为b、c、d、e、f，D正确。8．(2024·肥东县第一中学高三其他)科学家在探讨分泌蛋白的合成和分泌时，用含3H标记的亮氨酸注射进胰腺腺泡细胞，放射性先后出现在粗面内质网—高尔基体—质膜内侧的小泡—释放到细胞外的分泌物中。下列叙述正确的是(D)A．形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成B．高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连C．质膜内侧的小泡完成蛋白质的分拣D．分泌蛋白的合成、分泌都须要ATP【解析】形成分泌蛋白的多肽最早在核糖体内合成，A错误；高尔基体膜与内质网膜和细胞膜不干脆相连，B错误；质膜内侧的小泡不能完成蛋白质的分拣，C错误；分泌蛋白的合成、分泌都须要线粒体为其供应ATP，D正确。拓展归纳：“三个角度”透析囊泡类问题题点3生物膜系统的流淌性与质壁分别及复原9．(2024·全国卷Ⅱ)取某植物的成熟叶片，用打孔器获得叶圆片，等分成两份，分别放入浓度(单位为g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个试验组(甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍)。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发觉甲组中甲糖溶液浓度上升。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此推断下列说法错误的是(D)A．甲组叶细胞汲取了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度上升B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分别D．若测得乙糖溶液浓度上升，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组【解析】由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度上升，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分别，C正确；若乙糖溶液浓度上升，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。10．(2024·福建省高三期末)将取自某种植物大小相同、生理状态相像的两个成熟细胞分别浸没在甲、乙两种溶液中，测得液泡直径的变更趋势如图所示。下列叙述正确的是(D)A．2～6min内甲乙溶液的渗透压都小于细胞液的渗透压B．0～6min内乙溶液中的细胞失水速率和细胞液浓度都渐渐变大C．紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞具有大液泡，是该试验的最佳材料D．10min时取出两个细胞并置于清水中，不肯定都能视察到质壁分别复原的现象【解析】2～6min内甲溶液中的液泡直径渐渐增大，甲溶液的渗透压小于细胞液渗透压，而乙溶液液泡直径在减小至不变，乙溶液的渗透压都大于细胞液的渗透压，A错误；0～6min内乙溶液中细胞的液泡直径在减小至不变，说明细胞先失水至水分进出平衡，故乙溶液中的细胞失水速率渐渐减小，细胞液浓度都渐渐变大至不变，B错误；紫色的洋葱内表皮的液泡中不含有色素，现象不明显，不宜运用，C错误；10min时，取出两个细胞并置于清水中，处于甲溶液中的细胞已经发生了质壁分别复原，再放入清水中，基本没有变更，处于乙中的细胞再放入清水中可能发生质壁分别复原，D正确。规律总结：过程液泡吸水或失水细胞液浓度变更细胞液渗透压变更细胞液渗透压与外界溶液渗透压大小关系质壁分别过程失水上升增大细胞液渗透压小于外界溶液渗透压质壁分别复原过程吸水降低减小细胞液渗透压大于外界溶液渗透压eq\o(\s\up7(),\s\do5(培优三))分析物质跨膜运输题点1物质跨膜运输方式的推断11．(2024·全国卷Ⅱ)某种H＋­ATPase是一种位于膜上的载体蛋白，具有ATP水解酶活性，能够利用水解ATP释放的能量逆浓度梯度跨膜转运H＋。①将某植物气孔的保卫细胞悬浮在肯定pH的溶液中(假设细胞内的pH高于细胞外)，置于暗中一段时间后，溶液的pH不变。②再将含有保卫细胞的该溶液分成两组，一组照耀蓝光后溶液的pH明显降低；另一组先在溶液中加入H＋­ATPase的抑制剂(抑制ATP水解)，再用蓝光照耀，溶液的pH不变。依据上述试验结果，下列推想不合理的是(C)A．H＋­ATPase位于保卫细胞质膜上，蓝光能够引起细胞内的H＋转运到细胞外B．蓝光通过保卫细胞质膜上的H＋­ATPase发挥作用导致H＋逆浓度梯度跨膜运输C．H＋­ATPase逆浓度梯度跨膜转运H＋所需的能量可由蓝光干脆供应D．溶液中的H＋不能通过自由扩散的方式透过细胞质膜进入保卫细胞【解析】由题干可知，用蓝光照耀保卫细胞的悬浮液，溶液的pH明显降低，说明细胞内的H＋被转运到细胞外，A项正确。H＋运出保卫细胞是逆浓度梯度的跨膜运输，须要能量，因H＋­ATPase具有水解酶活性，故运输所需能量由H＋­ATPase水解ATP供应，不由蓝光干脆供应，B项正确、C项错误。由题干可知，H＋的运输须要载体蛋白和能量，说明H＋是通过主动运输的方式透过细胞质膜进入保卫细胞的，D项正确。12．(2024·全国高三专题练习)如图表示培育液中K＋浓度及溶氧量对小麦根系细胞汲取K＋速率的影响。下列有关两曲线形成机理的说明正确的是(A)A．曲线ab段形成是由于细胞膜上K＋载体数量未达到饱和且能量足够B．曲线cd段的形成是由于细胞内K＋过多，细胞大量排出K＋C．e点表明植物根系可以通过自由扩散的方式汲取K＋D．曲线bc、fg段的形成肯定是由于细胞膜上K＋载体数量有限【解析】曲线ab段是随着养分液中K＋浓度增加，K＋汲取速率增加，限制性因素是K＋浓度，但能量足够，而且细胞膜上K＋载体数量未达到饱和，bc段可能是载体数量是有限的，A正确；曲线cd段的形成是由于培育液浓度过大，导致细胞失水，细胞代谢减弱，为主动运输供应的实力削减导致，B错误。e点表明植物根系可以通过无氧呼吸为主动运输供应能量来汲取钾离子，C错误。bc段限制因素不再是培育液中K＋浓度，限制因素可能是载体数量，也可能是能量供应；fg段限制因素可能是载体数量，也可能是培育液中K＋浓度，D错误。易错提示：关注与物质出入细胞相关的5个易错点(1)从高浓度到低浓度的物质运输方式除自由扩散外，不要漏掉帮助扩散。(2)影响帮助扩散运输速率的因素除物质浓度差外，不要漏掉载体蛋白数量。(3)消耗能量的运输方式除主动运输外，不要漏掉胞吞和胞吐。(4)须要载体蛋白帮助的运输方式除主动运输外，不要漏掉帮助扩散。(5)对于信息题，肯定要依据给出的信息并结合物质运输方式的特征来确定物质运输的方式——主要关注是否“耗能”、是否“逆浓度梯度”，是否需“载体蛋白或通道蛋白”等予以确认。题点2物质跨膜运输与神