资源简介

(共35张PPT)
专题一 细胞的物质基础和物质运输
专题突破
第1讲 细胞的分子组成
【思维导图】
【考点梳理】
考点1　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀
淀粉+碘液→蓝色
脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色
蛋白质+双缩脲试剂→紫色
试剂 斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分 NaOH溶液 CuSO4溶液 NaOH溶液 CuSO4溶液
浓度 0.1 g·mL-1 0.05 g·mL-1 0.1 g·mL-1 0.01 g·mL-1
鉴定物质 还原糖 蛋白质
使用方法 甲、乙等量混匀后立即使用 先加A液摇匀,再加B液摇匀
反应条件 50~65 ℃水浴加热 不需加热
反应现象 产生砖红色沉淀 变紫色
考点2　细胞中的无机物
(1)细胞中的水
形式 概念 特点 功能
自由水 以游离形式
存在的水　 可以
自由
流动 ①是细胞内的良好溶剂
②参与细胞代谢(化学反应)
③为细胞提供液体生活环境
④运送营养物质和代谢废物
结合水 与细胞内其他物质相结合的水　　 难流动 ①是构成细胞的重要组成部分
②不参与细胞代谢
(2)细胞中的无机盐
①主要存在形式:离子形式。
②作用:
构成细胞内重要化合物的成分,如Fe是构成血红蛋白的重要元素,Mg是构成叶绿素的重要元素。
维持细胞和生物体的生命活动, 如血浆中的Ca2+含量过低,肢体会抽搐。
维持细胞和生物体的平衡:水盐平衡、酸碱平衡等。
1.细胞中的糖类和脂质
(1)细胞中的糖类
①组成糖类的元素:C、H、O。
②功能:主要的能源物质。
③糖类的种类:大致可以分为单糖、二糖和多糖等几类。
考点3　细胞中的有机物
2.生命活动的主要承担者——蛋白质
组成蛋白质的氨基酸:21种。
氨基酸的组成元素:C、H、O、N等。
氨基酸结构通式:
一个氨基(-NH2)、一个羧基(-COOH)、一个H和一个R基,且连在同一个碳原子上。
不同氨基酸之间的区别在于R基不同。
氨基酸的结合方式:脱水缩合。
连接两个氨基酸的化学键:肽键(-CO-NH-)。
由两个氨基酸脱水缩合而成的化合物为二肽;由三个或三个以上的氨基酸脱水缩合而成的化合物叫多肽。
脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数。
至少含有的氨基数或羧基数=肽链数。
氨基酸 肽链 蛋白质
蛋白质结构多样性的直接原因:氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同。
蛋白质的功能:构成细胞,起催化、运输、调节、免疫作用。
脱水缩合 盘曲折叠
3.遗传信息的携带者——核酸
(1)核酸的结构
C、
H、
O、
N、
P
核
苷
酸
核糖核苷酸 核糖核苷酸链 RNA
脱氧核苷酸 脱氧核苷酸链 DNA
脱水缩合
脱水缩合
(1条)
(2条)
(2)DNA与RNA的比较:
核酸
组成元素 C、H、O、N、P
分类 脱氧核糖核酸(DNA) 核糖核酸(RNA)
基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸
成分 磷酸 H3PO4
五碳糖 脱氧核糖 核糖
碱基 A、G、C、T A、G、C、U
功能 绝大多数生物的遗传物质 少数病毒的遗传物质
真核细胞
中分布 主要在细胞核,少量在线粒体和叶绿体中 主要在细胞质中,少量在细胞核
除少数病毒的遗传物质是RNA外,其他生物的遗传物质都是DNA。
核酸是一切生物的遗传物质。
典例示范一
(2019·海南卷)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是 (　　)
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应出现砖红色沉淀
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色
【答案】　D
【重点归纳】　还原糖遇斐林试剂水浴加热时会出现砖红色沉淀;淀粉遇碘变蓝色;蛋白质遇双缩脲试剂会呈现紫色。
【详解】　淀粉遇碘液会出现蓝色,A正确;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热,会呈砖红色,B正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,C正确;脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色,脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,D错误。
变式训练一
关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验,下列叙述正确的是 (　　)
A.观察花生子叶切片中脂肪的着色实验中,吸水纸吸去染
液后,需用酒精洗去浮色
B.还原糖、蛋白质的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、斐
林试剂
C.检测还原糖可用西瓜汁作为实验材料
D.鉴定还原糖、蛋白质都需要进行水浴加热
【答案】　A
【解析】　观察花生子叶切片中脂肪的着色实验中,吸水纸吸去苏丹Ⅲ染液后,需用酒精洗去浮色,A正确;还原糖、蛋白质的鉴定通常分别使用斐林试剂、双缩脲试剂,B错误;西瓜汁虽含还原糖丰富,但其颜色深,会干扰实验结果,故西瓜汁不能作为检测还原糖的实验材料,C错误;鉴定蛋白质时不需要水浴加热,D错误。
典例示范二
以下关于细胞内无机盐生理功能的叙述,错误的是 (　　)
A.维持细胞的酸碱平衡
B.维持细胞和生物体的生命活动
C.是某些复杂化合物的重要成分
D.提供细胞代谢所需的能量
【答案】　D
【重点归纳】　无机盐的作用:是构成细胞内重要化合物的成分,维持细胞和生物体的生命活动,维持细胞和生物体的水盐平衡、酸碱平衡等。
【详解】　无机盐的作用:构成细胞内重要化合物的成分,维持细胞和生物体的生命活动,维持细胞和生物体的水盐平衡、酸碱平衡等。但无机盐不能提供细胞代谢所需的能量。故A、B、C正确,D错误。
变式训练二
关于水和无机盐的叙述,错误的是 (　　)
A.水和无机盐在细胞内含量很少,却具有重要作用
B.水和无机盐均可以参与细胞的构建
C.人体老化的特征之一是身体细胞的含水量明显下降
D.无机盐离子对于维持细胞的酸碱平衡非常重要
【答案】　A
【解析】　无机盐在细胞中含量很少,但水是活细胞中含量最多的化合物,A错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,某些无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分,B正确;衰老细胞含水量明显下降,C正确;无机盐离子能维持细胞和生物体的水盐平衡、酸碱平衡等,D正确。
真题回顾
1.(2022·全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是 (　　)
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】　B
【解析】　细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3),A正确;Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体协助,B错误;维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收,故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,Ca2+的含量太低,会出现抽搐等症状,D正确。
2.(2022·海南卷)胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一,其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是 (　　)
A.胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B.皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C.胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D.胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
【答案】　C
【解析】　蛋白质的氮元素主要存在于肽键中,A错误;胶原蛋白为生物大分子物质,涂抹于皮肤表面不能被直接吸收,B错误;内质网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,胶原蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关,C正确;由题可知胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高,而人体需要从食物中获取必需氨基酸,非必需氨基酸自身可以合成,衡量蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例,因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高,D错误。
3.(2021·全国甲卷)已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是 (　　)
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】　C
【解析】　酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,激素的化学本质是有机物,如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等,只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的,A错误;糖原是生物大分子,脂肪不是生物大分子,且激素不一定是大分子物质,如甲状腺激素是含碘的氨基酸,B错误;酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学成分是蛋白质,蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体,核酸是由核苷酸连接而成的多聚体,氨基酸和核苷酸都含有氮元素,C正确;人体主要的能源物质是糖类,核酸是生物的遗传物质,脂肪是机体主要的储能物质,D错误。
4.(2021·全国乙卷)植物在生长发育过程中,需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述,错误的是 (　　)
A.根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B.结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C.细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D.自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】　C
【解析】　水是植物细胞液的主要成分,细胞液主要存在于液泡中,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺,故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态,A正确;结合水与细胞内其他物质相结合,是植物细胞结构的重要组成成分,B正确;细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水,第三阶段产生水,C错误;自由水参与细胞代谢活动,故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动,自由水与结合水比值越高,细胞代谢越旺盛,D正确。
5.(2020·全国Ⅰ卷)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯,提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是 (　　)
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的
传播
B.病毒能够在餐具上增殖,用食盐溶液浸泡餐具可以阻止
病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构,煮沸处理餐具可
杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物,勤洗手可
降低感染风险
【答案】　B
【解析】　戴口罩可以减少飞沫引起的病毒传播,可以在一定程度上预防新冠病毒,A正确;病毒只能依赖于活细胞才能存活,不能在餐具上增殖,B错误;煮沸可以破坏病原体蛋白质的空间结构,进而杀死病原体,C正确;手可能接触到病毒,勤洗手可以洗去手上的病原体,降低感染风险,D正确。
6.(2020·全国Ⅱ卷)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述,错误的是 (　　)
A.新冠病毒含有核酸和蛋白质,通过核酸检测可排查新冠
病毒感染者
B.教室经常开窗通风可以促进空气流动,降低室内病原微
生物的密度
C.通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧,因此可以通过体
温测量初步排查
D.每天适量饮酒可以预防新冠肺炎,因为酒精可以使细胞
内的病毒蛋白变性
【答案】　D
【解析】　新冠病毒是一种RNA病毒,由RNA和蛋白质构成,RNA携带特定的遗传信息,因此通过核酸检测可排查新冠病毒感染者,A正确;教室经常开窗通风有利于室内与室外的空气交换,病原微生物也能随空气流动到室外,B正确;感染新冠肺炎的患者体内会发生免疫反应,使体温升高,正常人体温一般维持在37 ℃,因此可以通过体温测量初步排查,C正确;75%左右的酒精具有杀菌作用,饮酒的度数一般不能达到75%,且长期饮酒对人体会产生损害,使人体免疫力下降,因此每天适量饮酒不能预防新冠肺炎,D错误。(共32张PPT)
专题一 细胞的物质基础和物质运输
专题突破
第2讲 细胞的结构
【思维导图】
【考点梳理】
考点1　细胞壁和细胞膜
(1)植物细胞壁
主要成分:纤维素,果胶。功能:支持和保护。特点:全透性。
(2)细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分隔开。
②控制物质进出细胞。(体现了细胞膜的选择透过性)
③进行细胞间的信息交流。(3种方式:激素—受体;细胞直接接触;高等植物胞间连丝)
(3)细胞膜的成分
成分:脂质(主要是磷脂,动物细胞有少量胆固醇)、蛋白质、少量糖类。
糖蛋白(糖被)的主要作用:保护、润滑和识别。
细胞癌变,细胞膜成分改变:糖蛋白减少,产生甲胎蛋白和癌胚抗原。
(4)生物膜的结构模型:流动镶嵌模型。
磷脂双分子层构成了膜的基本支架,蛋白质镶嵌在磷脂双分子层中。
磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动。
生物膜的结构特点:流动性。功能特点:选择透过性。
体现生物膜流动性的实例:细胞融合、变形虫变形、白细胞吞噬、胞吞胞吐等。
考点2　细胞器
细胞质包括细胞器和细胞质基质。
(1)细胞器的分工
◆ 含DNA的细胞器:叶绿体、线粒体。
◆ 含核酸的细胞器:叶绿体、线粒体、核糖体。
◆ 含色素的细胞器:叶绿体、液泡。
(2)细胞器的相互协调配合
①分泌蛋白的合成与运输
分泌蛋白:细胞内合成,细胞外起作用。如抗体、消化酶、蛋白质类激素等。
分泌蛋白合成和运输需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体这些细胞器的相互协调配合。
分泌蛋白合成和运输过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积变化。
图1 直方图　　　　　　　图2 曲线图
膜面积减少的是内质网,膜面积先增加后减少,总体保持不变的是高尔基体,膜面积增加的是细胞膜。
②细胞的生物膜系统
细胞的所有膜结构的总称,主要包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
各生物膜组成成分相似,主要由磷脂和蛋白质组成,但各成分所占的比例不同。
(3)用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
叶绿体:用藓类小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为材料,保持有水状态。叶绿体是绿色的、呈扁平的椭球形或球形,用高倍显微镜在活细胞状态下不染色就可以清晰地看到。
(1)功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
(2)结构
①核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
②染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。
染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种形态。
③核仁:与rRNA合成及核糖体形成有关。
④核孔:大分子(如RNA、蛋白质)进出细胞核的通道,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
考点3　细胞核
(3)原核细胞与真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
不
同
点 大小 较小 较大
细胞核 无成形的细胞核,但有拟核,无核膜,无核仁,无染色体 有成形的真正的细胞核,有核膜,有核仁和染色体
细胞质 只有核糖体 有核糖体和其他细胞器
细胞壁 有(支原体无) 植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无
举例 细菌(大肠杆菌、乳酸杆菌等)
蓝细菌(色球蓝细菌、颤蓝细菌和念珠蓝细菌,含叶绿素和藻蓝素)
放线菌、支原体、衣原体等 真菌(酵母菌、霉菌、食用菌等)
植物
动物
相同点 有相似的细胞膜和细胞质,都有核糖体
遗传物质都是DNA
真核、原核细胞最根本的区别是有无以核膜为界限的细胞核。
动植物细胞最根本的区别是有无细胞壁。
除动物细胞和支原体无细胞壁外,其他细胞都有细胞壁。
典例示范一
(2021·佛山一模)下图表示脂质体,它可以作为药物(图中a、b)的运载体,将药物运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中加入某种蛋白质后,水分子运输速率显著加快。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.a为水溶性药物,b为脂溶性药物
B.脂质体与特定细胞作用的过程与
分子间相互作用有关
C.脂质体与靶细胞的融合依赖膜的
流动性
D.加入的蛋白质可能为水分子进行主动运输的载体蛋白
【答案】　D
【重点归纳】　磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部。生物膜的结构特点:流动性,膜的融合与流动性有关。生物膜的功能特点:选择透过性,与细胞膜上的载体蛋白有关,主动运输体现了选择透过性。
【详解】　图中脂肪酸“尾”部是疏水的,磷酸“头”部是亲水的,因此水溶性药物位于a,脂溶性药物位于b,A正确;在脂质体膜上加入蛋白质,作为信号分子,使脂质体与特定细胞起作用,过程与分子间相互作用有关,B正确;图中利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部,依赖膜的流动性,C正确;水分子运输方式不属于主动运输,不需要载体蛋白的参与,D错误。
变式训练一
单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列关于脂质体的叙述正确的是 (　　)
A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的流
动性将药物送入细胞
B.在b处嵌入水溶性药物,利用它的流
动性将药物送入细胞
C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细
胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药
物送入细胞
【答案】　C
【解析】　球形脂质体的双层脂分子的亲水端朝两侧(a处和外侧),疏水端夹在内侧(b处),所以图中a处可嵌入水溶性物质,b处可嵌入脂溶性物质,利用脂质体可以和细胞膜融合的特点,将药物送入靶细胞内部。A、B、D错误,C正确。
典例示范二
下表中动物细胞的部分结构与其功能配对错误的是 (　　)
选项 细胞结构 功能
A 内质网 蛋白质加工及脂质合成的车间
B 中心体 与动物、低等植物细胞有丝分裂有关
C 溶酶体 能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒与病菌
D 高尔基体 蛋白质的合成车间
【答案】　D
【重点归纳】　本题重点考查细胞器的功能:线粒体是有氧呼吸的主要场所、动力车间;叶绿体是光合作用的场所、养料制造车间、能量转换站;高尔基体是蛋白质加工、分类包装的“发送站”;核糖体是合成蛋白质的“机器”;溶酶体是细胞内的“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器和外来入侵的病毒、病菌;液泡能使植物细胞保持坚挺;中心体与动物、低等植物细胞有丝分裂有关。
【详解】　内质网是蛋白质加工及脂质合成的“车间”;中心体与动物、低等植物细胞有丝分裂有关;溶酶体是细胞内的“消化车间”,能分解衰老、损伤的细胞器和外来入侵的病毒、病菌;高尔基体是蛋白质加工、分类包装的“发送站”;核糖体是合成蛋白质的“机器”;A、B、C正确,D错误。
变式训练二
将某动物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量,结果如下表所示。下列有关说法正确的是 (　　)
A.细胞器A是线粒体,其能完成
的生理过程是葡萄糖的氧化
分解
B.细胞器B含有蛋白质和脂质,
说明其具有膜结构,一定与分泌蛋白质的分泌和加工有关
C.细胞器C中进行的生理过程产生水,产生的水中的氢来 自羧基和氨基
D.蓝细菌与此细胞共有的细胞器可能有A和C
蛋白质/% 脂质/% 核酸/%
细胞器A 67 20 微量
细胞器B 59 40 0
细胞器C 61 0 39
【答案】　C
【详解】　细胞器A是线粒体,线粒体内进行的是有氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖不能进入线粒体进行氧化分解,必须先在细胞质基质分解为丙酮酸和[H],然后才能进入线粒体内继续进行氧化分解,A错误;细胞器B含有蛋白质和脂质,不含核酸,可能是内质网、高尔基体、溶酶体,溶酶体与分泌蛋白质的分泌和加工无关,B错误;细胞器C只由核酸和蛋白质构成,为核糖体,其中的氨基酸脱水缩合时产生水,产生的水中的氢分别来自氨基和羧基,C正确;蓝细菌是原核细胞,真核细胞与原核细胞共有的细胞器是细胞器C核糖体,D错误。
典例示范三
(2021·广州一模改编)下列关于真核细胞与原核细胞的叙述,正确的是 (　　)
A.酵母菌和色球蓝细菌的遗传物质分别是DNA、RNA
B.黑藻和大肠杆菌的细胞壁组成成分和功能都相同
C.硝化细菌因不具有线粒体而无法进行有氧呼吸
D.变形虫和颤蓝细菌都含有与蛋白质合成有关的细胞器
【答案】　D
【重点归纳】　真核细胞与原核细胞最根本的区别是有无以核膜为界限的细胞核;真核、原核细胞共同点:有相似的细胞膜和细胞质,都有核糖体,遗传物质都是DNA;除动物和支原体无细胞壁外,其他细胞都有细胞壁,但细胞壁的成分不同。
【详解】　凡是有细胞结构的生物,其遗传物质一定是DNA,A错误;黑藻是植物,细胞壁成分是纤维素和果胶,大肠杆菌是原核生物,细胞壁成分是肽聚糖,两者成分不一样,B错误;硝化细菌属于原核生物,不具备线粒体,但是有与有氧呼吸有关的酶,也是可以进行有氧呼吸的,C错误;原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,而核糖体是蛋白质合成的场所,所以D正确。
变式训练三
(2020·北京卷)丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述,不正确的是 (　　)
A.细胞膜的基本结构是脂双层
B.DNA是它们的遗传物质
C.在核糖体上合成蛋白质
D.通过有丝分裂进行细胞增殖
【答案】　D
【详解】　原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是磷脂双分子层构成基本骨架,A不符合题意;细胞生物的遗传物质都是DNA,B不符合题意;原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体,都在核糖体上合成蛋白质,C不符合题意;原核细胞通过二分裂进行细胞增殖,有丝分裂是真核细胞的增殖方式,D符合题意。
真题回顾
1.(2022·浙江卷)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是 (　　)
A.光面内质网是合成该酶的场所
B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用
D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
【答案】　C
【解析】　光面内质网是脂质合成的场所,消化酶是分泌蛋白,合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体),A错误;核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误;高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C正确;该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D错误。
2.(2022·广东卷)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程,某突变酵母菌菌株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外,还可能检测到分泌蛋白的场所是 (　　)
A.线粒体、囊泡 B.内质网、细胞外
C.线粒体、细胞质基质 D.内质网、囊泡
【答案】　D
【解析】　线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量,分泌蛋白不会进入线粒体,AC错误;根据题意,分泌蛋白在高尔基体中积累,不会分泌到细胞外,B错误;内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体,内质网、囊泡中会检测到分泌蛋白,D正确。
3.(2022·浙江卷)下列关于细胞核结构与功能的叙述,正确的是(　　)
A.核被膜为单层膜,有利于核内环境的相对稳定
B.核被膜上有核孔复合体,可调控核内外的物质交换
C.核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关
D.染色质由RNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体
【答案】　B
【解析】　核被膜为双层膜,能将核内物质与细胞质分开,有利于核内物质的相对稳定,A错误;核被膜上有核孔,核孔处有核孔复合体,具有选择性,可调控核质之间频繁的物质交换,B正确;核仁主要与rRNA的合成有关,C错误;染色质主要由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体,D错误。
4.(2022·广东卷)将正常线粒体各部分分离(结果见下图)。则含有线粒体DNA的是(　　)
A.① B.②
C.③ D.④
【答案】　C
【解析】　线粒体DNA分布于线粒体基质,故将正常线粒体各部分分离后,线粒体DNA应该位于线粒体基质③中,C正确。
5.(2022·浙江卷)膜蛋白的种类和功能复杂多样,下列叙述正确的是 (　　)
A.质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布
B.温度变化会影响膜蛋白的运动速度
C.叶绿体内膜上存在与水分解有关的酶
D.神经元质膜上存在与K+、Na+主动转运有关的通道蛋白
【答案】　B
【解析】　蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,在膜内外两侧分布不对称,A错误;由于蛋白质分子和磷脂分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,温度可以影响生物膜的流动性,所以温度变化会影响膜蛋白的运动速度,B正确;水的分解是在叶绿体类囊体薄膜上,C错误;神经元质膜上存在与K+ 、Na+主动转运有关的载体蛋白,而通道蛋白参与的是协助扩散的物质跨膜运输方式,D错误。
6.(2022·浙江卷)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。下列叙述正确的是 (　　)
A.基部成熟叶片是最佳观察材料
B.叶绿体均匀分布于叶肉细胞中心
C.叶绿体形态呈扁平的椭球形或球形
D.不同条件下叶绿体的位置不变
【答案】　C
【解析】　黑藻基部成熟叶片含有的叶绿体多,不易观察叶绿体的形态,应选用黑藻的幼嫩的小叶,A错误;叶绿体呈扁平的椭球形或球形,围绕液泡沿细胞边缘分布,B错误;观察到的叶绿体呈扁平的椭球形或球形,C正确;叶绿体的形态和分布可随光照强度和方向的改变而改变,D错误。(共29张PPT)
专题一 细胞的物质基础和物质运输
专题突破
第3讲 细胞的物质运输
【思维导图】
【考点梳理】
考点1　物质跨膜运输的实例
(1)渗透作用:水分子(溶剂分子)通过半透膜的扩散作用。
半透膜:有些分子可以通过,有些分子不能通过。
选择透过性膜:根据生物的需要选择让一些分子通过,一些分子不能通过,具有生物活性。
①渗透装置
②条件:
有半透膜。
半透膜两侧的溶液存在浓度差。
A　　　　　　　　　 B
(2)植物细胞的吸水和失水
植物的原生质层相当于一层半透膜;细胞液是指液泡中的液体。
植物细胞通过渗透作用吸水和失水。
植物细胞失水会导致质壁分离,质壁分离后将其放入清水中会出现质壁分离复原。
(3)观察植物细胞的质壁分离和复原
①原因:
内因:原生质层伸缩性大于细胞壁伸缩性。
外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度。
②材料:活的、有颜色的成熟植物细胞(紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞)。
③现象:液泡变小,细胞液颜色变深,原生质层与细胞壁分离。
④注意事项:
细胞壁是全透的,所以质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是外界溶液。
若用浓度过高的蔗糖溶液(如50%蔗糖溶液)做质壁分离实验,能发生质壁分离但放入清水中不能复原,原因是细胞失水过多而死亡。
若用尿素、KNO3、KCl等做质壁分离实验,质壁分离后没有放入清水会出现自动复原现象,原因是尿素、KNO3、KCl等被细胞吸收,使细胞液浓度>外界溶液浓度,细胞吸水,从而出现自动复原。
(4)运输的其他实例
细胞吸水和失水是水分子顺相对含量梯度的跨膜运输。
物质的跨膜运输并不都是顺相对含量梯度的,细胞对物质的输入和输出有选择性。
细胞膜和其他生物膜都是选择透过性膜,这些膜可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子(如蔗糖)和大分子(如蛋白质)则不能通过。
考点2　物质运输的方式
(1)小分子跨膜运输的方式
自由扩散 协助扩散 主动运输
运输
方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
转运
蛋白 不需要 需要 需要
能量 不消耗 不消耗 消耗
实例 O2、CO2、甘油、脂肪酸、乙醇、苯、性激素等脂溶性物质进出细胞 葡萄糖进入红细胞;神经细胞K+外流、Na+内流 Na+、K+、Ca2+、 Mg2+等离子进出细胞;小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸和无机盐等
转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白。协助扩散中的转运蛋白可以是载体蛋白或通道蛋白,但主动运输中的转运蛋白一般是载体蛋白。
水能通过自由扩散进出细胞,但更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以协助扩散的方式进出细胞。
(2)大分子运输方式——胞吞和胞吐
胞吞和胞吐体现了生物膜的流动性。
胞吞和胞吐需要能量,但不需要转运蛋白。若细胞中的ATP合成受阻,则胞吞和胞吐不能进行。
胞吞实例:变形虫吞食颗粒、白细胞吞噬病菌;胞吐实例:乳腺细胞分泌蛋白质、内分泌腺细胞分泌蛋白质类激素、消化腺细胞分泌消化酶、神经细胞分泌神经递质等。
(3)影响物质跨膜运输的主要因素
转运蛋白具有专一性和饱和性,细胞膜上的转运蛋白数量是有限的!
影响物质跨膜运输的主要因素:
自由扩散:浓度差。
协助扩散:①浓度差;②转运蛋白的种类和数量。
主动运输:①载体蛋白的种类和数量;②能量:温度、氧气等。
自由扩散　　 协助扩散　 自由扩散或协助扩散　　主动运输
典型示范一
观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞,发现中央液泡逐渐变小,说明 (　　)
A.细胞壁相当于一层半透膜
B.细胞壁收缩导致中央液泡失水
C.此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D.洋葱鳞片叶外表皮细胞是活的
【答案】　D
【重点归纳】　质壁分离的原因中外因:外界溶液浓度>细胞液浓度。内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,原生质层与细胞壁分离。
观察质壁分离所用实验材料:(1)细胞仍保持有活性;(2)成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁;(3)最好选择液泡有颜色的材料,便于实验结果的观察。
【详解】　洋葱表皮细胞的原生质层相当于一层半透膜,而细胞壁是全透性的,A错误;因细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,导致中央液泡失水,细胞会因失水而导致原生质层收缩,B错误;中央液泡逐渐变小,说明细胞失水,所以此时细胞液浓度小于蔗糖溶液浓度,C错误;细胞发生质壁分离,说明该细胞具有活性,只有活细胞才能因为内外溶液差而产生质壁分离,D正确。
变式训练一
在不染色的条件下,下列实验材料中,最适合观察细胞质壁分离现象的是 (　　)
A.紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞
B.紫色洋葱根尖分生区细胞
C.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
D.紫色洋葱根尖伸长区细胞
【答案】　C
【详解】　紫色洋葱鳞片叶叶肉细胞的液泡无色,不适合用于观察植物细胞质壁分离,A错误;紫色洋葱根尖分生区细胞是不成熟的植物细胞,没有大液泡,质壁分离不明显,B错误;紫色洋葱叶外表皮细胞是成熟的植物细胞,即具有大液泡和细胞壁,液泡有颜色,便于质壁分离的观察,C正确;紫色洋葱根尖伸长区细胞,液泡没有颜色,不易观察到质壁分离,D错误。
典型示范二
下列有关物质跨膜运输的叙述,正确的是 (　　)
A.巨噬细胞摄入病原体的过程属于协助扩散
B.固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输
C.神经细胞受到刺激时产生的Na+内流属于被动运输
D.护肤品中的甘油进入皮肤细胞的过程属于主动运输
【答案】　C
【重点归纳】　本题考查物质进出细胞的运输方式。大分子通过胞吞胞吐,小分子通过主动运输和被动运输,被动运输又分为自由扩散和协助扩散。各种运输方式的实例要记清楚。
【详解】　病原体属于颗粒性物质,颗粒性物质或大分子物质进出细胞的方式为胞吞和胞吐,因此巨噬细胞摄入病原体的过程属于胞吞,A错误;固醇类激素的化学本质是脂质,脂溶性物质以自由扩散的方式进入靶细胞,B错误;神经细胞内的Na+浓度比细胞膜外低,受刺激时,产生的Na+内流是顺浓度梯度进行的,属于被动运输,C正确;甘油是脂溶性小分子物质,以自由扩散的方式进入细胞,D错误。
变式训练二
ABC转运蛋白是一类跨膜转运蛋白,参与细胞吸收多种营养物质,每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性。ABC转运蛋白的结构及转运过程如图所示,下列有关叙述正确的是 (　　)
A.ABC转运蛋白可提高O2的跨膜运输速度
B.ABC转运蛋白可协助葡萄糖顺浓度梯度进入细胞
C.Cl-和氨基酸依赖同一种ABC转运蛋白跨膜运输
D.若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程
【答案】　D
【详解】　O2的跨膜运输方式为自由扩散,不需要载体蛋白协助,A错误;据图可知,ABC转运蛋白发挥作用过程伴随水解ATP,产生能量,葡萄糖顺浓度梯度进入细胞不需要耗能,B错误;据题干信息可知“每一种ABC转运蛋白对物质运输具有特异性”,故Cl-和氨基酸跨膜运输依赖的转运蛋白不同,C错误;据图可知,ABC转运蛋白的功能发挥伴随ATP水解的过程,故若ATP水解受阻,ABC转运蛋白不能完成转运过程,D正确。
真题回顾
1.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是 (　　)
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞
液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液
的浓度
【答案】　C
【解析】　由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大,说明细胞吸水,则水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A正确;水分交换达到平衡时,细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度,因此水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B正确;由题意可知,水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化,说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等;水分交换达到平衡时,虽然细胞内外溶液浓度相同,但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小,因此,水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C错误;在一定的蔗糖溶液中,细胞c发生了质壁分离,水分交换达到平衡时,其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D正确。
2.(2021·广东卷)保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是(　　)
A.比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B.质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C.滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D.推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】　A
【解析】　通过分析可知,①处细胞吸水量少于③处细胞,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,A错误;②处细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确;滴加③后细胞大量吸水,故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞, C正确;通过分析可知,推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③, D正确。
3.(2020·全国Ⅱ卷)取某植物的成熟叶片,用打孔器获取叶圆片,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、乙两个实验组(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,发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是 (　　)
A.甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
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
质壁分离
D.若测得乙糖溶液浓度升高,则叶细胞的净吸水量乙组大
于甲组
【答案】　D
【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升高,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离,C正确;若乙糖溶液浓度升高,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。
4.(2021·海南卷)分泌蛋白在细胞内合成与加工后,经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分
泌蛋白
B.囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换
C.参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生
物膜系统
D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞
【答案】　C
【解析】　根据题意可知:该细胞为真核细胞,所以核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白,A正确;分泌蛋白在合成与加工的过程中会实现膜组分的更新,B正确;生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜,C错误;分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐,D正确。
5.(2021·全国甲卷)植物的根细胞可以通过不同方式吸收外界溶液中的K+。回答下列问题:
(1)细胞外的K+可以跨膜进入植物的根细胞。细胞膜和核膜等共同构成了细胞的生物膜系统,生物膜的结构特点是________
　 。
具有一定的流动性
【详解】　生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
(2)细胞外的K+能够通过离子通道进入植物的根细胞。离子通道是由　　　　复合物构成的,其运输的特点是　
　 (答出1点即可)。
蛋白质
顺浓度梯度或选择性
【详解】　离子通道是由蛋白质复合物构成的,物质通过离子通道是从高浓度向低浓度运输的,一种通道只能先让某种离子通过,而另一些离子则不容易通过,即离子通道具有选择性。
(3)细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞。在有呼吸抑制剂的条件下,根细胞对K+的吸收速率降低,原因是___________________________________________________
　 。
细胞逆浓度梯度吸收K+是主动运输过程,需要能量,呼吸抑制剂会影响细胞呼吸供能,故使细胞主动运输速率降低
【详解】　细胞外的K+可以通过载体蛋白逆浓度梯度进入植物的根细胞,可知是主动运输过程。主动运输需要消耗能量,而细胞中的能量由细胞呼吸提供,因此呼吸抑制剂会影响细胞对K+的吸收速率。

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