【2027版高中同步】第3章 细胞的基本结构 教学课件(6份打包) 生物学 人教版 必修1

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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜的结构和功能
课 标 要 求 1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流。
2.阐明细胞膜具有选择透过性。
知识点1 细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为____________的系统,保障了细胞____________的相对稳定。
2.控制物质进出细胞
(1)细胞膜的控制作用具有普遍性:细胞需要的____________可以从外界进入细胞;细胞__________的物质不容易进入细胞;抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外,细胞产生的________也要排到细胞外。
相对独立
内部环境
营养物质
不需要
废物
(2)细胞膜的控制作用具有________性:环境中__________________的物质有可能进入;有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病。
相对
一些对细胞有害
(P40问题探讨)台盼蓝染液常用于鉴别动物细胞活性。用它染色时,死的动物细胞会被染成蓝色,而活的动物细胞不着色。依据的原理是细胞膜具有__________________的功能。
提示:控制物质进出细胞
3.进行细胞间的信息交流
(1)图甲表示细胞之间通过__________________传递信息,该方式中通过细胞分泌物与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞。
信号分子的运输
(2)图乙可表示精子和卵细胞之间的识别和结合,该方式中相邻两个细胞的__________接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。
(3)图丙可表示高等植物细胞之间通过____________相互连接,具有信息交流的作用,该方式中相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。
细胞膜
胞间连丝
2.膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段。 (  )
3.细胞之间的信息交流必须依赖于细胞膜表面的受体。 (  )
提示:高等植物细胞之间可通过胞间连丝进行信息交流,不需要细胞膜上的受体。
基于对细胞膜功能的理解,判断下列相关表述是否正确。
1.动植物细胞中,系统的边界都是细胞膜。 (  )
4.细胞膜的功能并不是由它的成分和结构决定的。 (  )
提示:细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的。
5.没有信息交流,多细胞生物体也能完成生命活动。 (  )
提示:多细胞生物体通过信息交流完成各项生命活动。
√
√
×
×
×
任务一 细胞膜功能辨析及应用
材料1 下图表示细胞膜的功能模式图。
材料2 将正常玉米种子纵切后滴一小滴红墨水,2 min后用清水冲洗后,观察发现种子胚的部分呈白色而胚乳部分呈红色;若以煮熟的玉米种子进行上述实验,则发现胚和胚乳都被染成红色。请根据细胞膜的功能解释以上现象。
提示:细胞膜将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定。
1.功能①屏障作用在原始海洋的生命起源过程中具有重要作用,请谈谈你的理解。
2.功能②运输作用是否能够保证细胞中的物质对细胞都有利?
提示:不能保证。因为环境中一些对细胞有害的物质有可能进入细胞;有些病毒、病菌也能侵入细胞,使生物体患病,即细胞膜的控制作用是相对的。
提示:二者都需要信号分子传递信息,但是功能③通过信号分子与细胞膜上的受体结合传递信息,功能④信号分子通过胞间连丝传递信息,无需细胞膜上的受体。
3.功能③④都属于信息交流的方式,试比较二者的异同。
4.请根据细胞膜的功能解释材料2的实验现象。
提示:胚乳和煮熟的玉米胚能够被染色,原因是正常情况下红墨水中的颗粒物质不能自由通过细胞膜进入细胞,而胚乳细胞和煮熟的胚细胞已经死亡,细胞膜失去了控制作用。
[深化归纳]
1.控制物质进出细胞功能的验证
(1)染色剂进入实验
(2)色素透出实验
2.进行细胞间信息交流功能的验证
对点练习
1.(不定项)下列关于细胞膜功能的叙述,正确的是(  )
A.科研上鉴别死细胞和活细胞常用台盼蓝染色法,死细胞会被染成蓝色
B.由于细胞膜能控制物质进出细胞,因此,细胞内有用的成分不会流到细胞外
C.将玉米花粉细胞内部与外界环境分隔开的结构是细胞膜
D.精子和卵细胞、胰岛细胞和肝脏细胞之间进行信息交流的方式是不相同的
√
√
√
ACD [科研上鉴别死细胞和活细胞常用台盼蓝染色法,死细胞会被染成蓝色,原因是死细胞的细胞膜失去了选择透过性,A正确;由于细胞膜能控制物质进出细胞,但细胞膜控制物质进出的能力是相对的,因此,细胞内有用的成分也可能流到细胞外,B错误;细胞膜作为系统的边界,能将细胞与外界环境分隔开,据此可推测,将玉米花粉细胞内部与外界环境分隔开的结构是细胞膜,C正确;精子和卵细胞、胰岛细胞和肝脏细胞之间进行信息交流的方式是不相同的,前者通过细胞膜的直接接触实现信息交流,后者通过血液的传送进行细胞间的信息交流,D正确。]
2.镉是一种有毒的重金属,通过废水排入环境中,再通过灌溉进入水稻植株中,会导致生产的大米镉超标,人们若长期食用,镉会进入人体细胞引起“痛痛病”。这说明(  )
A.细胞膜不具有将细胞与外界环境分隔开的功能
B.细胞膜的结构与细胞间的信息交流有关
C.细胞膜对物质进出细胞的控制作用是相对的
D.细胞膜使细胞内的物质不能流失到细胞外
√
C [由题意可知,镉是对细胞有害的物质,长期食用镉超标的大米,镉会进入人体细胞,说明细胞膜对物质进出细胞的控制作用是相对的,C符合题意。]
知识点2 对细胞膜成分和结构的探索
1.对细胞膜成分的探索
(1)探索过程
脂质
磷脂
胆固
磷脂
醇
2
两
蛋白质
(P42思考·讨论)哺乳动物的红细胞在发育成熟的过程中,细胞核和各种细胞器逐渐退化,为携带氧的血红蛋白腾出空间。制取动物细胞的细胞膜进行研究时,选择哺乳动物成熟的红细胞为材料的优点是_________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:除了细胞膜外没有其他的膜结构,可以获得纯净的细胞膜
(2)细胞膜的成分
①细胞膜的成分

②细胞膜成分与功能的关系:功能越复杂的细胞膜,__________的种类与数量就越多。
脂质
蛋白质
糖类
蛋白质
2.对细胞膜结构的探索
暗—
亮—暗
蛋白质—脂质—蛋白质
流动
镶嵌
提示:磷脂的“头部”将与水接触,“尾部”与苯接触,磷脂分子分布成单层。
若将磷脂分子置于水—苯的混合溶剂中,磷脂分子将会如何分布?
2.人、鼠细胞融合实验利用了同位素标记法。 (  )
提示:人、鼠细胞融合实验利用了荧光标记法。
3.细胞膜上的蛋白质种类和数量的多少决定了细胞膜功能的复杂程度。 (  )
基于对细胞膜成分和结构探索的理解,判断下列表述是否正确。
1.细胞膜是静态的观点无法解释变形虫的变形运动。 (  )
4.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。 (  )
提示:变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分相同。
5.细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力。 (  )
√
×
√
×
√
任务二 探究细胞膜的成分
1.20世纪初,科学家利用哺乳动物的红细胞制备出细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。磷脂分子的结构:磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。磷脂分子的结构式和示意图如图所示。
结合材料中磷脂分子的结构特点,试以示意图的形式分别画出多个磷脂分子在水—空气界面和细胞膜上的排布状态,并分析其原因。
提示:

因为磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所以在空气—水界面磷脂分子“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气一面;而细胞膜内外均为水环境,依据磷脂分子“头部”亲水,“尾部”疏水的特点,故呈现出图中所示状态。
2.结合所学知识,验证细胞膜中含有蛋白质:在制得的细胞膜样液中加入__________试剂鉴定,若产生________,即可证明细胞膜成分中含有蛋白质。
提示:双缩脲 紫色反应
3.许多有关细胞膜化学组成的资料,都来自细胞膜(尤其是红细胞膜)的研究。下表是猪的几种细胞的细胞膜组成成分。
细胞膜的种类 主要成分含量
蛋白质 脂质 糖类
成熟的红细胞膜 42% 53% 5%
肌细胞膜 36% 60% 4%
小肠绒毛上皮细胞膜 50% 44% 6%
上述表格中小肠绒毛上皮细胞膜的蛋白质含量最高,功能也最复杂,这说明什么?
提示:功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,说明蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。
任务三 探究细胞膜的结构及特点
1.按照“蛋白质—脂质—蛋白质”模型,细胞膜的厚度应该是单层磷脂厚度的两倍,加上两侧的蛋白质,膜的总厚度应当超过20 nm,但是罗伯特森电镜下的细胞膜的厚度约为7~8 nm。
请根据上述材料指出“蛋白质—脂质—蛋白质”的不足之处,并对细胞膜的结构进行合理推测。
提示:资料表明“蛋白质—脂质—蛋白质”模型中蛋白质平铺在磷脂双分子层表面,形成的膜的厚度与真实所测不符,因此,蛋白质不会只覆盖在磷脂双分子层两侧,可能会有蛋白质嵌入磷脂双分子层中。
2.科学家用荧光分子标记细胞的膜蛋白,然后用高能激光束照射细胞膜的某一区域,使该区域内的荧光分子发生不可逆的破坏,这一区域称为光漂白区。继续观察,可以发现光漂白区逐渐重新出现荧光(如图)。
光漂白区重新出现荧光的原因是什么?细胞膜是静态的还是具有一定流动性的?
提示:光漂白区重新出现荧光是由于细胞膜上其他区域的蛋白质流动到光漂白区。细胞膜是具有一定流动性的。
[深化归纳]
1.磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系
(1)结构关系
(2)数量关系
2.细胞膜成分的鉴定方法
细胞膜成分 鉴定试剂(方法) 结果分析
脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解,证明含有脂质
磷脂酶处理 细胞膜被破坏,证明含有磷脂
脂溶性物质通过实验 脂溶性物质能优先通过细胞膜,证明含有脂质
蛋白质 双缩脲试剂 呈现紫色,证明含有蛋白质
蛋白酶处理 细胞膜被破坏,证明含有蛋白质
对点练习
1.科学家们对细胞膜成分和结构的探索经历了漫长的历程,下列叙述错误的是(  )
A.欧文顿通过对细胞膜成分的提取和化学分析,提出细胞膜的主要组成成分中有脂质
B.罗伯特森在电镜下看到细胞膜是清晰的暗—亮—暗结构,认为细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
C.荧光标记的小鼠细胞和人体细胞融合实验的实验结果说明细胞膜具有流动性
D.提取人的红细胞的脂质铺展成的单分子层面积是红细胞表面积的2倍,说明细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层
√
A [欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质,比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞,根据相似相溶原理他提出:细胞膜的主要组成成分中有脂质,可见欧文顿没有对膜成分进行提取和化学分析,A错误;罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈清晰的暗—亮—暗三层结构,据此推测细胞膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的,B正确;科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,C正确;哺乳动物成熟的红细胞中只有细胞膜这一种膜结构,因此,根据提取人的红细胞的脂质铺展成的单分子层的面积是该红细胞表面积的2倍,推测细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层,D正确。]
2.(链接P42思考·讨论)下列对细胞膜成分的探索历程的相关说法错误的是(  )
A.细胞膜中的磷脂分子呈双层排列
B.磷脂分子置于水—苯的混合溶液中,磷脂的“头部”与苯接触,“尾部”与水接触
C.细胞膜的化学组成元素是C、H、O、N、P
D.丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外,还有蛋白质
√
B [科学家发现,单层磷脂分子的面积恰为红细胞表面积的2倍,推测细胞膜中的磷脂分子呈双层排列,A正确;将磷脂分子置于水—苯的混合溶液中,磷脂分子亲水的“头部”与水接触,疏水的“尾部”与苯接触,B错误;细胞膜主要由蛋白质和磷脂组成,故细胞膜的化学组成元素是C、H、O、N、P,C正确;丹尼利和戴维森发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质,D正确。]
知识点3 流动镶嵌模型的基本内容
1.结构模型
磷脂双分子层
可侧向自由移动
蛋白质分子
嵌入
贯穿
运
动
外
识别
信息传递
(P45旁栏思考)膜内部分是疏水的,但水分子能跨膜运输通过细胞膜,原因是_________________________________________________
_________________________________________________________;
_________________________________________________________。
提示:水分子极小,可以通过由磷脂分子运动而产生的间隙 细胞膜上存在水通道蛋白,水分子可以通过水通道蛋白通过细胞膜
2.结构特点
流动性
磷脂分子
蛋白质
蛋白质分子在细胞膜中的分布是对称的吗?
提示:不对称。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中或表面,因此蛋白质分子在细胞膜中的分布是不对称的。
提示:细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。
2.向细胞内注射物质后,细胞膜上会留下一个孔洞。 (  )
提示:细胞膜具有流动性,注射药物后,细胞膜上不会留下一个孔洞。
基于对流动镶嵌模型基本内容的理解,判断下列相关表述是否正确。
1.细胞膜的基本支架是磷脂分子。 (  )
3.糖被就是糖蛋白。 (  )
提示:构成糖蛋白或糖脂的糖类分子称为糖被。
4.膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布在细胞膜外侧。 (  )
×
×
×
√
任务四 分析细胞膜的结构模型及结构特点
1.目前,细胞膜的流动镶嵌模型已被大多数人接受,如图是细胞膜流动镶嵌模型示意图。
(1)若此细胞为人的红细胞,则与血浆接触的一侧为图中的__________(填“A侧”或“B侧”)。图中③表示________________,它构成细胞膜的____________。
提示:A侧 磷脂双分子层 基本支架
(2)细胞膜可以控制物质进出细胞,说明细胞膜的功能特性是___________。膜的功能往往与[ ]__________的种类和数量有关。
提示:具有选择透过性 ② 蛋白质
(3)根据细胞膜的流动镶嵌模型,膜上的蛋白质分子是如何排布的?这种排布是对称的吗?
提示:膜上的蛋白质有的镶在磷脂双分子层的表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。不对称。
2.有人在实验时发现:在一定温度下,细胞中的脂质分子均垂直排列于膜表面;当温度升高到一定程度时,细胞膜中的脂质分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小、表面积扩大,对离子和分子的通透性提高。请根据相关内容解释此现象。
提示:温度影响分子的运动,进而影响细胞膜的流动性。
[深化归纳]
细胞膜的结构特点和功能特性
(1)区别
项目 结构特点——流动性 功能特性——选择透过性
基础 磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的 膜上含有转运蛋白
意义 保证细胞的物质运输、信息交流、分裂和融合等生命活动的进行 控制物质进出
表现 分泌蛋白的分泌、变形虫的运动、吞噬细胞的吞噬 有些物质可进入细胞,有些物质不能进入
(2)联系
细胞膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成各项生理功能,才能表现出选择透过性。事实上,只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
对点练习
(链接P44~45图3-5)下图为细胞膜结构示意图,请据图分析并回答下列问题(在[ ]内填序号)。
(1)图中细胞膜的基本支架是_________________,细胞膜的功能除了控制物质进出细胞外,还包括______________________________和________________________________。
(2)人、鼠细胞融合实验表明了生物膜具有______________的结构特点。生物膜具有该特点的原因是______________________________
_________________________________________________________。
(3)若此细胞为植物细胞,则细胞壁位于图中的________(填“A侧”或“B侧”)。
磷脂双分子层
将细胞与外界环境分隔开
进行细胞间的信息交流
一定的流动性
组成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质分子也能运动
A侧
(4)磷脂双分子层使许多分子和离子不能随意出入细胞,[ ]________控制着某些分子和离子的出入,使生物膜具有_____________________的功能特点。糖被与细胞表面识别、__________________________等功能有密切的联系。
④
蛋白质
选择透过性
细胞间的信息传递
[解析] (1)细胞膜的结构模型是流动镶嵌模型,其基本支架是磷脂双分子层。细胞膜的功能包括:控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流、将细胞与外界环境分隔开。
(2)人、鼠细胞融合实验证明生物膜具有一定的流动性;生物膜具有该特点的原因是组成生物膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质分子也能运动。
(3)植物细胞壁位于细胞膜外侧,图中A侧有糖蛋白(细胞膜外侧的识别结构),因此细胞壁位于图中的A侧。
(4)磷脂双分子层使多数分子和离子不能随意出入,④蛋白质控制某些分子和离子进出,体现了生物膜的选择透过性;糖被与细胞表面识别、细胞间的信息传递密切相关。
易错警示 细胞膜的组成和结构的注意事项
(1)细胞膜组成的三个注意事项
①细胞膜中的脂质并不全为磷脂,动物细胞膜中除了磷脂外还有胆固醇。
②细胞膜外表面的糖类分子并不都与蛋白质分子结合形成糖蛋白,还可以与脂质结合形成糖脂。
③糖蛋白只分布于细胞膜的外表面,与细胞识别作用有关。
(2)细胞膜结构的三个注意事项
①结构决定功能:细胞膜的流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出选择透过性。
②只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性。
③影响细胞膜流动性的因素:温度、pH等。
1.细胞膜的主要功能
(1)将细胞与外界环境分隔开。
(2)控制物质进出细胞。
(3)进行细胞间的信息交流。
2.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
3.脂溶性物质优先通过细胞膜,说明细胞膜中含有脂质。
4.构成生物膜的磷脂和大多数蛋白质分子是可以运动的。
5.细胞膜的外表面还有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被。
6.提出假说是首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说,再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。
课时分层作业(8) 细胞膜的结构和功能
题组一 细胞膜的功能
1.人们常用台盼蓝进行染色来鉴别动物细胞的死活,用红墨水进行染色检测玉米种子(纵剖)的活力。下列有关叙述错误的是(  )
A.被台盼蓝染成蓝色的均为死细胞
B.用红墨水对玉米种子进行染色,胚乳着色而胚不着色的种子是具有活力的
C.这两种方法的原理是活细胞的细胞膜具有一定的流动性
D.两种方法均体现细胞膜的选择透过性
√
C [用台盼蓝对动物细胞进行染色,凡被染成蓝色的均为死细胞,用红墨水对玉米种子进行染色,胚乳细胞是死细胞,胚乳着色而胚不着色的种子是具有活力的,体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能,A、B、D正确,C错误。]
2.如图是细胞间的3种信息交流方式,下列叙述错误的是(  )
A.图1内分泌细胞产生的化学物质,随血液运输到全身各处,作用于靶细胞
B.图2可表示精子与卵细胞之间的识别
C.图中a表示受体,细胞膜上的受体是所有细胞间信息交流所必需的结构
D.图中b表示胞间连丝,是植物细胞间传递信息的通道
√
C [有些细胞间的信息交流可以不经过细胞膜上的受体,如高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流,C错误。]
题组二 细胞膜成分和结构的探索
3.(2025·广东卷)罗伯特森(J.D.Robertson)提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是(  )
A.化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇
B.据表面张力研究推测细胞膜中可能含有蛋白质
C.电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构
D.细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
√
D [化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,A不符合题意;1935年,英国学者丹尼利和戴维森研究了细胞膜的张力,据表面张力研究推测细胞膜中可能含有蛋白质,该结论在罗伯特森用电镜观察之前,属于该模型提出的基础,B不符合题意;1959年,罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型,C不符合题意;1970年,科学家通过荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验,证明细胞膜具有流动性,该结论在罗伯特森用电镜观察之后,不属于该模型提出的基础,D符合题意。]
题组三 细胞膜的流动镶嵌模型
4.科学家将细胞膜冰冻,然后用冷刀骤然将其从疏水层撕裂。在电镜下观察,发现撕裂面上有很多颗粒(如下图所示)。由以上实验可推出的结论是(  )
A.蛋白质是细胞膜的重要组成成分
B.细胞膜可控制物质进出细胞
C.磷脂双分子层是细胞膜的基本支架
D.蛋白质分子嵌插或贯穿于磷脂双分子层中
√
D [根据题意分析,“发现撕裂面上有很多颗粒”,说明蛋白质分子嵌插或贯穿于磷脂双分子层,A、B、C错误,D正确。]
5.如图是细胞膜结构模式图,相关叙述中正确的是(  )
A.若该图表示动物细胞膜,则B面为细胞质基质
B.①是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白,
是细胞间信息交流所必需的结构
C.③是磷脂分子的头端,具有疏水性,④
是磷脂的尾端,具有亲水性
D.分离出口腔上皮细胞中的磷脂,在空气—水的界面铺成单分子层,其面积刚好是细胞表面积的2倍
√
A [糖蛋白位于细胞膜外侧,可以判断A面是细胞膜的外侧,B面是细胞膜的内侧,则B面为细胞质基质,A正确;①是蛋白质,与糖类结合形成糖蛋白,但是糖蛋白并非是细胞间信息交流所必需的结构,如高等植物细胞间可以通过胞间连丝进行物质和信息的交流,不需要糖蛋白,B错误;③是磷脂分子的头端,具有亲水性,④是磷脂的尾端,具有疏水性,C错误;由于口腔上皮细胞中含有具膜细胞器和细胞核,所以提取口腔上皮细胞中磷脂在空气—水界面铺成单分子层的面积是细胞表面积的2倍多,D错误。]
6.基于对细胞膜结构和功能的理解,下列叙述正确的是(  )
A.构成细胞膜的磷脂分子具有流动性,而蛋白质是固定不动的
B.虽然细胞膜是细胞的边界,但对细胞有害的物质也可能会进入细胞
C.由于磷脂双分子层内部是疏水的,因此水分子不能通过细胞膜
D.糖被是指细胞膜上的糖蛋白和糖脂,与细胞表面的识别等功能有关
√
B [构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,A错误;虽然细胞膜是细胞的边界,但由于细胞膜的控制作用是相对的,对细胞有害的物质也可能会进入细胞,B正确;磷脂双分子层内部是疏水的,但极小的水分子也能通过磷脂双分子层进入细胞膜,C错误;细胞膜的外表面有糖类分子,它和蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子叫作糖被,糖被与细胞表面的识别等功能有关,D错误。]
7.(不定项)细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用,下列关于细胞膜功能的叙述,不正确的是(  )
A.细胞膜是动物和植物细胞的边界,对细胞有害的物质不能进入细胞
B.糖类分子与脂质或蛋白质结合形成糖被,分布在细胞内侧,可能参与信息传递
C.病毒蛋白质外壳和宿主细胞膜表面受体结合体现了细胞膜可进行细胞间的信息交流
D.鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液染色,体现了细胞膜控制物质进出的功能
√
√
√
ABC [细胞膜是细胞的边界,但它的控制作用是相对的,对细胞有害的物质(如某些病毒、毒素)也可能进入细胞,A错误。糖类分子可以与脂质或蛋白质结合,分布在细胞膜的外侧,这样的糖类分子称为糖被,可能参与信息传递,B错误。病毒无细胞结构,其蛋白质外壳与宿主细胞膜受体结合,不属于 “细胞间的信息交流”(细胞间信息交流发生在细胞与细胞之间),C错误。台盼蓝染色鉴别动物细胞死活的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能进入;死细胞细胞膜丧失选择透过性,台盼蓝可进入使细胞染色,这可以体现细胞膜的控制物质进出的功能,D正确。]
8.(不定项)下图是由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的转运蛋白质载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。下列关于脂质体的叙述,正确的是(  )
A.脂质体“膜”的成分与细胞膜的
主要成分相同
B.脂质体膜的蛋白质有助于药物被运送至特定细胞
C.被包在双分子层中的药物甲是脂溶性的
D.被包在两层磷脂分子之间的药物乙是水溶性的
√
√
AB [细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质组成,脂质体“膜”也由磷脂分子和蛋白质组成,即脂质体“膜”的成分与细胞膜的主要成分相同,A正确;脂质体膜的蛋白质可以为特定抗体,提高了对靶细胞的识别,有助于药物被运送至特定细胞,B正确;磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所以脂质体内部是亲水性的,即药物甲为水溶性药物,药物乙为脂溶性药物,C、D错误。]
9.(12分)磷脂分子是组成生物膜的重要成分,请回答下列有关生物膜的探究问题:
(1)科学家将人口腔上皮细胞中的磷脂成分全部抽提出来,并将它在空气—水界面上铺成单分子层,结果发现这个单层分子的面积______________(填“大于”“小于”或“等于”)原来细胞膜表面积的2倍,原因是________________________________________。
大于
细胞中还包含其他具膜(磷脂)结构
(2)单层磷脂分子铺展在水面上时,极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的,搅拌后可形成双层脂分子的球形脂质体(如下图)。
①该人工脂质体与细胞膜相比,不具备的成分主要是______________,该成分在细胞膜上的分布方式为:有的镶在表面、有的部分或全部嵌入、有的______________于磷脂双分子层。
②红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,可将紫杉醇药物包裹在脂质体的两层磷脂分子之间,并将其运送到肿瘤细胞发挥作用。紫杉醇药物属于_________(填“脂溶性”或“水溶性”)物质,你作出这个推测的依据是____________________________________________。
蛋白质
贯穿
脂溶性
紫杉醇药物被包裹在脂质体的两层磷脂分子之间
③运送药物的过程中,脂质体膜上镶嵌的抗体能够特异性识别癌细胞并与之结合,以实现脂质体精确递送药物,这与癌细胞表面具有的____________有关,该过程体现了细胞膜具有____________的功能,脂质体能与癌细胞发生融合依赖于细胞膜的____________性。
④将脂质体放置于清水中,一段时间后发现,脂质体的体积基本不变,说明水分子不容易通过纯粹的脂质体,原因是_________________
_____________________________________________________________
___________________________________________________________。
糖蛋白
信息交流
流动
脂质体是由磷脂分子在水中形成的稳定双层膜结构,磷脂分子的尾部具有疏水性,而头部具有亲水性,这种结构使得水分子不容易通过纯粹的磷脂双分子层
⑤科学家推测水分子进出细胞可能与膜上的某种蛋白质有关,并成功分离出一种膜蛋白——CHIP28。请利用上述脂质体设置甲、乙两组对照实验,证明CHIP28是一种与水进出细胞有关的蛋白质。
实验思路:甲组在脂质体中加入CHIP28,乙组______________,将两组脂质体放置于清水中,一段时间后,观察并比较两组脂质体的体积的变化情况。
预期结果:
_________________________________________________________。
实验结论:CHIP28是一种与水进出细胞有关的蛋白质。
不加CHIP28
甲组脂质体体积有变化,乙组脂质体体积基本不变
[解析] (1)由于人的口腔上皮细胞中还包含其他具膜结构,且它们的膜中都含有磷脂分子,故在空气—水界面平铺后得到的单层分子的面积大于原来细胞膜表面积的2倍。(2)①细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,而人工脂质体仅含磷脂,故其与细胞膜相比,不具备的成分主要是蛋白质;由细胞膜的流动镶嵌模型可知,该成分(蛋白质)在细胞膜上的分布方式为:有的镶在表面、有的部分或全部嵌入、有的贯穿于磷脂双分子层。②两层磷脂分子之间是磷脂的疏水端,为脂溶性的尾部,据题干信息“紫杉醇药物包裹在脂质体的两层磷脂分子之间”可知,紫杉醇药物属于脂溶性物质。③癌细胞细胞膜表面具有识别功能的糖蛋白,能与脂质
体上镶嵌的抗体特异性结合;该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能;脂质体能与癌细胞发生融合依赖于细胞膜在结构上具有一定的流动性。④脂质体是由磷脂分子在水中形成的稳定双层膜结构,磷脂分子的尾部具有疏水性,而头部具有亲水性,这种结构使得水分子不容易通过纯粹的磷脂双分子层。⑤本实验的目的是证明膜蛋白CHIP28是一种水通道蛋白,实验设计应该遵循对照原则和单一变量原则,该实验的单一变量为是否加入CHIP28,因变量为脂质体的体积变化,因此本实验的设计思路为:在甲组中加入CHIP28,作为实验组,乙组不加CHIP28,作为对照组,将两组脂质体分别置于清水中放置相同时间后,观察并比较实验组和对照组脂质体体积变化情况;由于本实验为验证实验,故实验预期结果应为:甲组脂质体体积有变化,乙组脂质体体积基本不变,即甲组脂质体的体积大于乙组。
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复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
第1课时 细胞器之间的分工
课 标 要 求
1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
2.实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
知识点1 细胞器之间的分工
1.细胞壁
(1)位置:位于植物细胞__________的外面。
(2)成分:主要由________________构成。
(3)功能:对细胞起______________作用。
细胞膜
纤维素和果胶
支持与保护
2.细胞质的组成
(1)组成:主要包括__________和______________。
(2)细胞质基质存在状态:呈________状。
3.细胞器的分离
(1)方法:______________。
(2)原理:主要是采取____________________分离不同大小颗粒的方法。
细胞器
细胞质基质
溶胶
差速离心法
逐渐提高离心速率
(3)过程
4.各种细胞器的结构和功能
(1)双层膜结构的细胞器
① 细胞进行____________的主要场所,是细胞的
“____________”。
有氧呼吸
动力车间
提示:线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要消耗大量能量,所以飞翔鸟类的胸肌细胞和运动员的肌细胞中线粒体数量较多。
从线粒体功能的角度分析,为什么飞翔鸟类的胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多,运动员肌细胞中线粒体的数量比缺乏锻炼的人多?
② 绿色植物进行____________的场所,是植物细胞的
“________________”和“______________”。
光合作用
养料制造车间
能量转换站
(2)单层膜结构的细胞器
① 细胞内__________等大分子物质的合成、加工
场所和运输通道。
② 主要是对来自内质网的蛋白质进行_________________
的“车间”及“发送站”。
蛋白质
加工、分类和包装
③ 细胞的“消化车间”,内部含有多种__________,
能分解______________________,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
水解酶
衰老、损伤的细胞器
④ 主要存在于植物的细胞中,内有_________,
含糖类、无机盐、________________等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
细胞液
色素和蛋白质
(3)无膜结构的细胞器
① 分布在__________________细胞中,由两个互相垂
直排列的____________________组成,与细胞的有丝分裂有关。
② 有的附于__________上,有的游离在细胞质基质中,
是“____________________”。
动物与低等植物
中心粒及周围物质
内质网
生产蛋白质的机器
5.细胞骨架
蛋白质纤维
形态
分裂、分化
信息传递
提示:线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
2.中心体只存在于动物细胞中。 (  )
基于对细胞器的理解,判断下列表述是否正确。
1.叶绿体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。 (  )
提示:某些低等植物细胞也有中心体。
3.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所。 (  )
提示:蛋白质合成和加工的场所是内质网。
×
×
×
5.内质网是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。 (  )
6.正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。 (  )
4.叶绿体和线粒体都由两层膜构成,都与能量转换有关。 (  )
提示:溶酶体对自身衰老、损伤的细胞器有分解作用。
√
√
×
任务一 分析及比较细胞器的结构与功能
1.细胞内部就像一个繁忙的“工厂”,在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”。这些“部门”就是各种各样的细胞器。如图分别为动物细胞和高等植物细胞的相关结构图。
(1)仔细观察甲、乙两类细胞的结构,请写出判定一个细胞是动物细胞还是植物细胞的依据。
(2)请分别指出并修正两图中的错误。
(3)上述图甲、乙细胞中的“部门”都有膜结构吗?
提示:(1)动物细胞无细胞壁、叶绿体和液泡;动物细胞和低等植物细胞含有中心体。
(2)图甲:图中右下方的叶绿体应去掉;图中的“④内质网”与“②高尔基体”标反了,应互换标注;图中⑤标注的“染色质”应改为“核仁”。图乙:图中标注“⑨核糖体”的结构,是中心体,而高等植物细胞并不具备中心体,应去掉;图中⑩标注的“核仁”应改为“叶绿体”;图中 标注的“叶绿体”应改为“线粒体”。
(3)不是,中心体、核糖体无膜结构。
2.不同细胞器的结构、功能、分布和成分存在一定的不同,请分析以下有关问题:
(1)叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用?没有叶绿体的细胞一定不是植物细胞吗?
(2)溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解?尝试提出一种假说,解释这种现象。
提示:(1)不一定,如蓝细菌。不一定,如植物根尖细胞中不具有叶绿体。
(2)膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身;可能因膜转运的物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用。
3.“接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红。”莲叶及荷花的颜色与细胞中的色素有关。决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同?说出你的理由。
提示:不同。决定莲叶颜色的色素存在于叶绿体中,而决定荷花颜色的色素存在于液泡中。
[深化归纳]
1.细胞器归类分析
(1)
(2)
(3)
(4)
2.动植物细胞在细胞器上的异同
项目 动物细胞 植物细胞
不同点 没有叶绿体,没有液泡,有中心体,有溶酶体 叶肉细胞等有叶绿体,有液泡,高等植物细胞没有中心体
相同点 细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
对点练习
1.下图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ绘出了各单位区别于其他生物的标志结构。请据图判断,下列叙述正确的是(  )
A.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ共同具有的无膜细胞器是⑨
B.可以判断Ⅲ为动物细胞,因为它同时具有①和⑥
C.只有Ⅱ、Ⅲ类中生物可进行光合作用合成有机物
D.Ⅴ生物也具有核糖体,用于合成自身的蛋白质
√
A [根据有无核膜可以判断Ⅳ属于原核细胞;Ⅰ无细胞壁而有多种细胞器,属于动物细胞;Ⅱ、Ⅲ均有细胞壁和多种细胞器,属于植物细胞,且Ⅲ有中心体和叶绿体,所以Ⅲ属于低等植物细胞,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ所示细胞中都含有⑨(核糖体),A正确,B错误。植物细胞可以进行光合作用合成有机物,蓝细菌中有藻蓝素和叶绿素,也可以进行光合作用合成有机物,C错误。Ⅴ生物属于病毒,病毒无细胞结构,也没有任何细胞器,只能利用宿主细胞中的物质合成自身的蛋白质,D错误。]
2.下图表示高等植物根细胞中三种细胞器的主要成分,下列相关叙述错误的是(  )

A.细胞器甲和乙可能是具有膜结构的细胞器
B.细胞器甲可能是光合作用的场所,具有双层膜结构
C.细胞器乙可能参与调节植物细胞内的环境
D.细胞器甲和丙中均含有核糖核苷酸
√
B [细胞器甲和乙都含有蛋白质和脂质,故可能是具有膜结构的细胞器,A正确;由A项可知甲是具膜结构的细胞器,且含有少量核酸,又因为这是高等植物根细胞,无叶绿体,所以甲只能是线粒体,线粒体具有双层膜结构,B错误;细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明是具有膜结构的细胞器,不含有核酸,可能是液泡,参与调节植物细胞内的环境,C正确;甲为线粒体,含有脱氧核苷酸和核糖核苷酸,丙为核糖体,只含有核糖核苷酸,所以细胞器甲和丙中均含有核糖核苷酸,D正确。]
易错警示 正确把握细胞器的五个“不一定”
(1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞,如植物根尖细胞不含叶绿体。
(2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞,如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
(3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞,如低等植物细胞含有中心体。
(4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同,如根尖细胞无叶绿体。
(5)同一细胞不同发育时期的细胞器种类和数量不一定相同,如哺乳动物红细胞随着不断成熟,细胞器逐渐退化。
知识点2 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
(1)叶绿体一般呈绿色、扁平的________或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,可用细胞质基质中的_________的运动作为标志。
椭球
叶绿体
2.实验流程
(1)观察叶绿体
清水
菠菜叶
盖玻片
低倍镜
高倍镜
(2)用显微镜观察细胞质的流动
盖玻片
低倍镜
高倍镜
2.在高倍显微镜下可观察到叶绿体有双层膜。 (  )
提示:在电子显微镜下可观察到叶绿体有双层膜。
3.观察叶绿体和细胞质流动均需保持有水的状态。 (  )
基于对高倍显微镜观察叶绿体及细胞质流动的认识,判断下列表述是否正确。
1.观察叶绿体时不用染色,因其本身具有颜色。 (  )
4.适当升高温度,细胞质环流速度加快。 (  )
√
×
√
√
任务二 实验材料的选择分析
1.取菠菜叶时为什么选取其稍带些叶肉的下表皮?
提示:菠菜叶下表皮细胞排列疏松,易撕取;叶绿体主要分布在叶肉细胞中;含叶绿体数目少,且叶绿体个体大。
2.选择藓类叶片或黑藻叶观察叶绿体的原因是什么?
提示:叶片很薄,仅有一层叶肉细胞,可以取整个小叶直接制片。
提示:靠近叶脉的细胞水分充足,容易观察到细胞质流动。
2.为了保证观察细胞质流动实验的成功,我们应采取什么方法加快黑藻细胞质的流动速度?
提示:(1)进行光照,温度在25 ℃左右,即在阳光下或灯光下放置20~25 min。(2)升高盛放黑藻的水温,可加入热水,将水温调至30~37 ℃。(3)直接切伤一部分叶片。
任务三 实验操作及实验结果分析
1.用黑藻叶观察叶绿体时,为什么要靠近叶脉处?
提示:一组黑藻叶片不做任何处理,一组黑藻叶片在2~3 d前进行创伤处理;将两组黑藻叶片放在盛水容器中,在阳光充足的地方继续培养;然后将两组叶片分别制成装片,观察两组叶片细胞质流动的速度。
3.有人认为,在相同的外界条件下,被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性(请简要写出实验思路)
[深化归纳]
1.实验注意事项分析
(1)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态,避免细胞活性受到影响。
(2)观察细胞质流动时,首先要找到叶肉细胞中的叶绿体,然后以叶绿体作为参照物,眼睛注视叶绿体,观察细胞质的流动。最后,再仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。
(3)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动,同时还受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源,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。
2.细胞质流动与新陈代谢的关系
(1)细胞呼吸越旺盛,细胞质流动越快,反之,则越慢。
(2)细胞质流动可朝一个方向,也可朝不同的方向,其流动方式为转动式。
(3)细胞器随细胞质基质一起运动,并非只是细胞质基质的运动。
对点练习
1.关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验,下列相关叙述正确的有(  )
A.可选择单细胞藻类黑藻作为观察材料,制作临时装片时不需要切片
B.可在高倍显微镜下观察到叶肉细胞中的叶绿体正在进行光合作用
C.将黑藻放在适宜的光照和温度下培养,有利于观察细胞质流动现象
D.观察细胞质流动时,可看到叶绿体围绕细胞核按一定方向环流
√
C [黑藻是一种多细胞高等植物,其叶片由单层细胞组成,可以直接用叶片制作成临时装片,A错误;在高倍显微镜下无法观察到叶肉细胞中的叶绿体正在进行光合作用,B错误;事先将观察用的黑藻放在光照、温度适宜的条件下培养(预处理),有利于增加细胞和细胞器的活性,更有利于观察细胞质流动现象,C正确;在高倍显微镜下可观察到叶绿体分布在大液泡周围并随细胞质移动,D错误。]
2.某同学用黑藻、菠菜、番薯等植物的叶片为实验材料,借助高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动情况,从而得出“绿色植物的活细胞中都有叶绿体且细胞质都能流动”这一结论。下列有关该实验的叙述,正确的是(  )
A.若用黑藻作为实验材料,实验前应放在黑暗、室温条件下培养
B.该同学结论的得出采用了不完全归纳法,该方法得出的结论一定是可信的
C.用黑藻、菠菜、番薯叶片为实验材料均可发现同一细胞中叶绿体基本沿同一方向运动
D.观察叶绿体可取菠菜叶稍带叶肉的下表皮为材料,原因是其中叶绿体大且多,利于观察
√
C [若用黑藻作为实验材料,事先应放在光照、室温条件下培养,A错误;不完全归纳法得出的结论不一定都是可信的,B错误;同一细胞中叶绿体基本沿着同一方向运动,C正确;观察叶绿体的形态和分布可取菠菜叶稍带叶肉的下表皮为材料,原因是其中叶绿体大且少,更有利于实验现象的观察,D错误。]
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
2.叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
3.内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
4.高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
5.核糖体是生产蛋白质的机器,中心体与动物和某些低等植物
细胞的有丝分裂有关。
6.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或细菌。
7.细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
课时分层作业(9) 细胞器之间的分工
题组一 细胞器之间的分工和细胞骨架
1.(2025·重庆卷)用磷脂分子特异性染料处理上皮组织切片,不能被标记的细胞器是(  )
A.溶酶体       B.核糖体
C.内质网 D.高尔基体
√
B [溶酶体、内质网、高尔基体是具有单层膜结构的细胞器,含有磷脂分子,能被磷脂分子特异性染料标记,核糖体是无膜结构的细胞器,不含磷脂分子,不能被磷脂分子特异性染料标记,B正确,A、C、D错误。]
2.电子显微镜下观察狗尾草根毛区细胞,可观察到的结构有(  )
A.①②③④⑤
B.①②③④
C.①③④
D.①③④⑤
√
C [电子显微镜下观察狗尾草根毛区细胞,无②叶绿体,中心体是动物细胞和低等植物细胞具有的细胞器,狗尾草是高等植物,因此无⑤中心体,即可观察到的结构有①③④。]
3.图中①~④表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述正确的是(  )
A.结构①是蓝细菌细胞进行有
氧呼吸的主要场所
B.结构②和④均不具有膜结构
C.结构③是脂质合成和加工的车间
D.此细胞不可能是原核细胞,只能是动物细胞
√
B [结构①为线粒体,而蓝细菌属于原核生物,细胞中不含线粒体,A错误;结构②(中心体)和结构④(核糖体)都不具有膜结构,B正确;结构③为高尔基体,而脂质合成和加工的车间是内质网,C错误;此细胞具有成形的细胞核,因此不可能是原核细胞,该细胞含有中心体,可能是动物细胞,也可能是低等植物细胞,D错误。]
4.某同学在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论,正确的是(  )
A.叶绿体是最大的细胞器
B.内质网膜与核膜相连
C.核糖体附着在高尔基体上
D.液泡和线粒体都有双层膜
√
B [成熟的植物细胞中,液泡是最大的细胞器,A错误;内质网膜和核膜、细胞膜相连,B正确;一部分核糖体游离在细胞质基质中,一部分核糖体附着在内质网上,C错误;在电子显微镜下观察,可以发现叶绿体和线粒体都有双层膜,D错误。]
5.研究水稻叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。下列叙述正确的是(  )
A.S1中存在中心体和核糖体
B.S2中存在蛋白质和RNA
C.S3中存在单层膜和双层膜的细胞器
D.S4中存在能合成蛋白质的细胞器
√
B [研究的材料为水稻叶肉细胞,属于高等植物细胞,无中心体,A错误;S2中存在线粒体、核糖体等细胞器,含有蛋白质和RNA,B正确;双层膜结构的细胞器是叶绿体和线粒体,已在P2、P3中分离,S3中不存在,C错误;合成蛋白质的细胞器是核糖体,已分离在P4中,D错误。]
6.(10分)下图是动植物细胞亚显微结构模式图,据此回答下列问题。
(1)分离细胞器的方法是_________________。
(2)图中具有双层膜的细胞器是______________________(填名称)。
(3)B 与 A 相比,特有的细胞器是______________(填序号)。
(4)与A相比,动物细胞中还应该具有单层膜的细胞器是________________,它的作用是_______________________________
_________________________________________________________。
差速离心法
叶绿体、线粒体(2分)
⑨⑩
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或细菌(2分)
(5)细胞器并不是随机漂浮于细胞质中,细胞质中有支持它们的网架结构——_________________,网状结构的组成成分是____________________________。
细胞骨架(2分)
蛋白质纤维(或蛋白质)
[解析] (1)由于各种细胞器的重量不同,故分离各种细胞器的方法是差速离心法。(2)具有双层膜的细胞器是叶绿体、线粒体。(3)B是植物细胞,A是动物细胞,B 与 A 相比,特有的细胞器是⑨液泡和⑩叶绿体。(4)动物细胞中还应该具有单层膜的细胞器是溶酶体,图中的A未体现,其作用是能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(5)细胞器并不是随机漂浮于细胞质中,细胞质中有支持它们的网架结构——细胞骨架;细胞骨架在真核细胞中是由蛋白质纤维(或蛋白质)组成的。
题组二 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
7.某同学将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养,再用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动情况。下列叙述错误的是(  )
A.预处理培养可使叶绿体运动明显,利于观察
B.用清水制作临时装片观察叶绿体时,无需染色
C.可观察到一个细胞内叶绿体沿同一方向运动
D.可观察到叶绿体的基粒由类囊体堆叠而成
√
D [预处理的操作是将黑藻放在光照、温度等适宜条件下培养,这有利于充分进行光合作用,加快代谢,可使叶绿体运动明显,利于观察,A正确;叶绿体本身是绿色的,用清水制作临时装片,无需染色,B正确;一个细胞内,细胞质流动方向是确定的,可用叶绿体作为标志,所以可观察到一个细胞内叶绿体沿同一方向运动,C正确;类囊体堆叠成的基粒属于亚显微结构,需要用电子显微镜才能看到,D错误。]
8.如图为藻类植物细胞质的流动情况,下列说法不正确的是(  )
A.通过细胞质流动可以实现物质分配
B.在显微镜下观察该细胞质流动方向为顺时针
C.该藻类的“养料制造车间”是叶绿体
D.实验之前,可将供观察的材料放在光照、室温条件下培养
√
B [细胞质中的物质随着细胞质的流动而流动,通过细胞质流动可以实现物质分配,A正确;细胞质实际流动方向为逆时针,在显微镜下看到细胞质流动方向也是逆时针,B错误;叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,C正确;将实验材料放在光照、室温条件下培养有利于加速细胞质流动,D正确。]
9.对洋葱根尖分生区细胞某细胞器提取并分析,发现其含有五种碱基,那么该细胞器能完成的生理活动是(  )
A.分解衰老、损伤的细胞器,是细胞的“消化车间”
B.利用氧气,进行有氧呼吸,是细胞的“动力车间”
C.利用氨基酸,合成蛋白质,是细胞的“养料制造车间”
D.吸收光能,进行光合作用,是细胞的“能量转换站”
√
B [溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,是细胞的“消化车间”,但植物不含溶酶体,不符合题意,A错误;线粒体利用氧气,完成细胞呼吸,是细胞的“动力车间”,且其中含有DNA和RNA,存在五种碱基,能分布于洋葱根尖分生区细胞中,B正确;利用氨基酸,合成蛋白质的场所是核糖体,核糖体中含有RNA和蛋白质,其中有四种碱基,C错误;叶绿体能吸收光能,进行光合作用,是细胞的“能量转换站”,含有五种碱基,但在洋葱根尖分生区细胞中不存在,D错误。]
10.(不定项)如图是某细胞的亚显微结构局部模式图,图中①~⑥表示细胞结构。下列相关叙述错误的是(  )
A.染色体和核糖体均含有DNA
B.③⑤⑥存在于所有植物细胞,还可
用于区分植物细胞和动物细胞
C.图中的结构①⑤都与能量转换有关,基质中都含有DNA、RNA
D.②与细胞内蛋白质的合成和加工有关,也是脂质合成的场所
√
√
√
ABD [染色体中含有DNA,核糖体不含DNA,含有RNA,A错误;根据③液泡、⑤叶绿体、⑥细胞壁可区分植物细胞和动物细胞,但是⑤叶绿体只分布在能进行光合作用的植物细胞中,B错误;①线粒体、⑤叶绿体,这两种细胞器都与能量转换有关,线粒体、叶绿体的基质中都含有DNA、RNA,C正确;②是高尔基体,④是内质网,内质网由单层膜组成,与细胞内蛋白质的合成和加工有关,也是脂质合成的场所,D错误。]
11.(11分)线粒体是细胞中最重要的细胞器之一。线粒体在细胞内是高度动态变化的,在细胞内不断分裂、融合,这一过程是由多种蛋白质精确调控完成的。
(1)线粒体是_________________的主要场所,其内膜向内折叠形成嵴,从而可以_____________________,有利于酶的附着。
(2)真核细胞中线粒体的数目与其代谢强度呈正相关,一些衰老的线粒体也会被_____________消化清除,所以线粒体的分裂在真核细胞内经常发生。
有氧呼吸(1分)
增大膜面积(1分)
溶酶体(1分)
(3)研究发现,内质网与线粒体的分裂有关,过程如图所示。

①由图可知,马达蛋白牵引着线粒体沿着_______________运输到内质网。
细胞骨架
②研究发现,细胞内Ca2+主要储存在内质网中,在细胞质基质中浓度较低,而马达蛋白表面有Ca2+结合位点。据此推测,受到调控信号的刺激后,内质网_________________________________________
_________________________________________________,进而使线粒体在细胞内移动。
③由图可知,______________形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,同时募集细胞质中游离的______________________,在收缩部位形成蛋白复合物,不断收缩使线粒体断开。
释放Ca2+,使细胞质基质内Ca2+浓度升高,Ca2+与马达蛋白结合
内质网(膜)
M蛋白与D蛋白
[解析] (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,其内膜向内折叠形成嵴,从而增大膜面积,有利于与有氧呼吸有关酶的附着。(2)细胞中衰老的线粒体会被溶酶体中的水解酶分解。(3)①由题图可知,马达蛋白牵引着线粒体沿着细胞骨架运输到内质网。②根据题意分析可知,受到调控信号的刺激后,内质网释放Ca2+,使细胞质基质内Ca2+浓度升高,Ca2+与马达蛋白结合,进而使线粒体在细胞内移动。③根据图示分析可知,内质网(膜)形成细管状结构缠绕线粒体,使线粒体局部收缩,同时募集细胞质中游离的M蛋白与D蛋白,在收缩部位形成蛋白复合物,不断收缩使线粒体断开。
(教师用书独具)
1.(不定项)古生物学家推测:被原始真核生物吞噬的蓝细菌,有些未被消化,能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。下列有关说法不正确的是(  )
A.图中叶绿体来源于原核生物,故其体
内具有遗传作用的物质是RNA
B.图中具有双层膜的细胞结构有线粒体、叶绿体、细胞膜
C.图中叶绿体的两层膜与线粒体的两层膜的成分含量相同
D.被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
√
√
√
ABC [原核细胞的遗传物质是DNA,而叶绿体来源于被吞噬的蓝细菌,蓝细菌为原核生物,故其体内具有遗传作用的物质是DNA,A错误;细胞膜是单层膜结构,B错误;各种生物膜组成成分相同,均由脂质、蛋白质和少量糖类组成,但每种成分在不同的膜中所占的比例不同,如线粒体的两层膜担负的功能不同,因而其内外两层膜的成分含量上有差异,C错误;被吞噬而未被消化的蓝细菌逐渐进化为叶绿体,而叶绿体是光合作用的主要场所,因此可推测,蓝细菌能通过光合作用为原始真核生物提供有机物,D正确。]
2.图1、图2分别是两类生物细胞的亚显微结构模式图。回答下列问题:
(1)若图1为飞翔鸟类的心肌细胞,出于其对能量的需求,细胞中应含有较多的__________(填图中标号)。
(2)图1中的细胞器⑨存在两种类型,区别在于是否附着________________。
(3)与植物细胞壁形成有关的主要细胞器是[ ]________________。存在于动物细胞与低等植物细胞中与有丝分裂有关的细胞器是[ ]________________。
②
核糖体
③
高尔基体
⑤
中心体
(4)图2是植物细胞,植物细胞壁的主要成分是___________________。
(5)“绿肥红瘦”中“绿”和“红”代表的器官所含色素分别位于________、________(填图中标号)。
纤维素和果胶

⑩
[解析] (1)线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,若图1为飞翔鸟类的心肌细胞,出于其对能量的需求,细胞中应含有较多的②线粒体。(2)图1中的细胞器⑨为内质网,根据内质网膜上有无核糖体附着,将内质网分为粗面内质网和光面内质网两种。(3)③高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关,⑤中心体存在于动物细胞与低等植物细胞中,与有丝分裂有关。(4)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。 (5)“绿肥红瘦”中使植物出现“绿”是有叶绿体存在,叶绿体中含有叶绿素,而“红”则是由于液泡中含有的花青素,故使植物出现“绿”和“红”的细胞器分别是 叶绿体和⑩液泡。
3.细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化,细胞内部就像一个繁忙的工厂,在细胞质中的各种细胞器就是通力协作的各个“部门”。图1是根据在电子显微镜下观察到的某细胞结构而绘制的图像,图2是学生用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动绘制的图像。
(1)图1中②为____________,分布在_________________细胞中,与细胞的______________________有关。图中③的主要功能是_______________________________________________。
(2)分离这些细胞器的方法是____________,这些细胞器不是漂浮在细胞质中的,是由_______________锚定并支撑着它们,这种结构与_________________________________________________________
等生命活动密切相关。
中心体
动物和低等植物
有丝分裂
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
差速离心法
细胞骨架
细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递
(3)图2实验宜选用藓类叶片,原因是___________________________
___________________。用黑色标记的叶绿体的实际位置是位于________方,实际上细胞质按________(填“顺”或“逆”)时针方向流动。
藓类叶片薄,叶绿体少而大,
可直接制片观察
左上
顺
[解析] (1)由图1可知,②为中心体,分布在动物和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关。图中③高尔基体的主要功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。(2)分离细胞器的方法是差速离心法。细胞器不是漂浮在细胞质中的,而是由细胞骨架锚定并支撑着它们,细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。(3)图2实验为用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动,藓类叶片薄、叶绿体少而大,可直接制片观察,故图2实验宜选用藓类叶片。显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像,图中叶绿体位于右下方,因此其实际位置是位于左上方;图中细胞质按顺时针方向流动,因此实际上细胞质也按顺时针方向流动。
谢 谢!(共74张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
课 标 要 求
1.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动。
2.说明细胞的生物膜系统的组成、特点和功能。
知识点1 细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白
(1)概念:在__________合成后,分泌到__________起作用的蛋白质。
(2)举例:__________、抗体和一部分激素等。
细胞内
细胞外
消化酶
2.分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程(如下图所示)
(1)研究方法:________________。
同位素标记法
(2)过程
(3)提供能量的细胞器:__________。
粗面内质网
转移到
修饰加工
线粒体
内质网腔
提示:分别追踪DNA、RNA、多糖等物质的合成途径及合成后的去向。
用3H标记亮氨酸,可以追踪分泌蛋白的合成与分泌过程。若用3H标记脱氧核苷酸、核糖核苷酸、葡萄糖,可追踪哪些物质的合成途径及合成后的去向?
2.大肠杆菌分泌的蛋白,需要经过内质网加工。 (  )
提示:大肠杆菌无内质网。
基于对细胞器之间协调配合的理解,判断下列表述是否正确。
1.分泌蛋白的多肽链最初是在游离的核糖体上合成的。 (  )
3.内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化。 (  )
提示:内质网膜与高尔基体膜之间可以以囊泡的形式相互转化。
√
×
×
提示:在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用。
5.生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C。 (  )
4.在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,内质网起着重要的交通枢纽作用。 (  )
提示:15N、18O为稳定同位素。
×
×
1.图中⑥可能是下列哪些物质?
a.血红蛋白 b.性激素 c.麦芽糖酶 d.抗体 
e.胰岛素 f.细胞呼吸酶
提示:c、d、e。
任务一 分析分泌蛋白的合成及分泌过程
如图1是用3H标记的亮氨酸检测豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白合成过程的实验过程图解,请分析:
2.经连续取样后,测定标记的氨基酸出现在各细胞器中的情况,结果如图2所示。请问曲线a、b、c依次代表图1哪种细胞器?
提示:②、①、③。
3.如图3是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线,则a′、b′、c′依次代表的结构分别是什么?
提示:内质网、细胞膜、高尔基体。
提示:(1)核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
(2)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜、线粒体膜
4.与分泌蛋白的形成相关的细胞结构和膜结构:
(1)细胞结构:___________________________________________。
(2)膜结构:_____________________________________________。
[深化归纳]
1.图解分泌蛋白的合成、加工与运输过程
2.标记氨基酸出现的先后顺序
核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜(→胞外),如图。
3.膜面积变化的结果
内质网膜面积变小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜膜面积增大,如图1和图2。
对点练习
1.如图为某动物细胞内部分蛋白质合成及转运的示意图。据图分析,下列有关叙述正确的是(  )
√
A.内质网对加工的蛋白质先进行分类再转运至细胞的不同部位
B.图示过程中,核糖体上合成的多肽通过囊泡运输到内质网进行加工
C.细胞膜上糖蛋白的形成经内质网和高尔基体的加工
D.分泌蛋白分泌过程中内质网膜面积相对减少,高尔基体膜面积相对增加
C [由图可知,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装,再转运到胞内、胞外、细胞膜上,A错误;核糖体无膜结构,不能形成囊泡,B错误;由图可知,细胞膜上的膜蛋白的形成需要经内质网和高尔基体的加工,C正确;由过程图示可知,在分泌蛋白合成与分泌过程中,内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变,D错误。]
2.图甲表示胰岛素的合成和分泌过程,图乙表示内质网结构放大图,图丙表示胰岛素合成、分泌过程中内质网、高尔基体及细胞膜的膜面积的变化。结合图示分析,下列说法正确的是(  )
A.图乙所示的内质网结构图能够在电子显微镜下观察到
B.细胞内与细胞呼吸有关的酶,都是通过图甲所示过程合成的
C.图甲中细胞结构①②④的膜之间存在直接联系
D.图丙中f代表内质网膜面积的变化
√
A [图乙所示的内质网结构为亚显微结构,可用电子显微镜观察,A正确;细胞内与细胞呼吸有关的酶为胞内酶,不属于分泌蛋白,B错误;图甲中细胞结构②为高尔基体,与其他膜间存在间接联系,C错误;图丙中f的膜面积最终几乎不变,代表高尔基体膜面积的变化,D错误。]
知识点2 细胞的生物膜系统
1.组成:____________、细胞膜和________等结构。
2.特点
(1)各种生物膜的____________和结构很相似。
(2)生物膜在结构和功能上紧密联系,进一步体现了__________________________________。
细胞器膜
核膜
组成成分
细胞内各种结构之间的协调与配合
3.功能
保障了细胞内部环境
物质运输
信息传递
能量转化
酶
分隔开
提示:细胞膜的功能特性,即选择透过性。
(P53与社会的联系)当肾功能发生障碍时,目前常用的治疗方法是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能,人工肾利用了细胞膜的什么特点?
观察教材P53图3-9,用箭头表示出内质网膜、核膜、细胞膜三种生物膜在结构上的直接联系。
提示:
提示:核糖体和中心体不具有膜结构。
2.生物膜系统是由细胞膜和细胞器膜组成的。 (  )
提示:生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成。
基于对细胞的生物膜系统结构与功能的认识,判断下列表述是否正确。
1.核糖体和中心体是生物膜系统的组成结构。 (  )
×
×
3.细胞膜的物质运输、信息传递功能是完全依靠细胞膜上的蛋白质来完成的。 (  )
提示:细胞膜的物质运输功能,与细胞膜中的脂质成分也有一定的关系;细胞膜的信息传递功能,与细胞膜中的糖类也有关系。
4.细胞内的酶必须附着在膜上,才能发挥催化作用。 (  )
提示:有些酶是在游离的状态下发挥作用的,比如细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质中也含有重要的酶。
5.人体内的小肠黏膜、呼吸道黏膜均属于生物膜系统。 (  )
提示:生物膜系统是细胞内膜结构的统称,不是生物体内膜结构的统称。
×
×
×
任务二 分析生物膜的成分、结构和功能
材料1 比较几种生物膜的化学成分。
生物膜 蛋白质(%) 脂质(%) 糖类(%)
人体红细胞膜 49 43 8
大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9
内质网膜 67 33 含量很少
线粒体外膜 52 48 含量很少
线粒体内膜 76 24 含量很少
  材料2 细胞内的囊泡运输系统,就好比一个城市的交通运输系统。各种具有“动力”的不同车辆(即运输复合体)装载着所运输的不同“货物”(即囊泡中的物质分子),按照指定的行驶“路线”(主要是细胞骨架)抵达目的地后,完成货物的卸载(物质的回收或分泌)。下图表示生物膜系统结构和功能上的联系示意图,COPⅠ、COPⅡ是具膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。
提示:(1)相似性:各种生物膜在化学组成上基本相同,都主要由蛋白质和脂质组成。
(2)差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。
1.从表中数据可以看出,各种生物膜的化学组成和含量有什么关系?
提示:COPⅠ。
3.细胞吞噬细菌后,溶酶体能够与吞噬泡融合的结构基础是什么?
提示:膜的成分是类似的,都具有流动性。
2.细胞内出现加工错误的蛋白质会被回收并重新加工,据图推测,图中的哪种具膜小泡可以防止错误蛋白逃逸?
4.被溶酶体分解后的产物去向有哪些?
提示:对细胞有用的物质保留在细胞内,废物则排出细胞外。
5.内质网和高尔基体之间不直接相通,通过COPⅠ和COPⅡ运输物质,这体现了细胞内生物膜的作用是可把各种细胞器分隔开,使得细胞内多种化学反应互不干扰。这对细胞生命活动的意义是什么?
提示:保证细胞生命活动高效、有序地进行。
[深化归纳]
生物膜系统在结构和功能方面的联系
(1)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,都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性,如图所示:
(2)在功能上的联系
各种生物膜在功能上既有明确分工,又相互配合、协调工作,如分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌的过程就充分体现了生物膜在功能上的联系。
对点练习
1.下列有关生物膜的叙述,错误的是(  )
A.生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,其功能主要取决于蛋白质的种类和数量
B.原核细胞的结构简单,没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等复杂膜结构,所以不具有生物膜系统
C.细胞膜对细胞与外界环境进行的物质运输、能量转化和信息传递起决定性作用
D.高尔基体膜内连核膜,外连细胞膜,为物质的运输提供了便利通道
√
D [生物膜主要由脂质和蛋白质组成,在组成生物膜的脂质中,磷脂最丰富,生物膜的功能主要取决于蛋白质的种类和数量,A正确;原核细胞没有线粒体、叶绿体、溶酶体、内质网等细胞器膜,也不具有核膜,所以不具有生物膜系统,B正确;细胞膜在细胞与外界环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用,C正确;内质网膜内连核膜,外连细胞膜,为物质的运输提供了便利通道,D错误。]
2.下图为真核细胞中生物膜系统部分结构的概念图,其中字母表示结构,数字①②表示分泌蛋白在细胞中的运输过程,下列相关叙述正确的是(  )
A.生物膜系统是对生物体内所有
膜结构的统称
B.C和G的化学组成和结构相似,两者的蛋白质分子基本相同
C.细胞质同时进行多种反应,经常发生相互干扰
D.J、K、B之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
√
D [生物膜系统是细胞膜、核膜以及细胞器膜等结构的统称,而不是生物体内所有膜结构的统称,A错误;蛋白质分子是生命活动的主要承担者,线粒体和叶绿体的功能不同,则C(叶绿体膜)和G(线粒体膜)中的蛋白质分子是不相同的,B错误;生物膜将细胞质分为一个个区室,使代谢同时进行,互不干扰,C错误;由图可得J为内质网膜,K为高尔基体膜,B为细胞膜,①、②是分泌蛋白的合成和分泌过程,分泌蛋白的合成和分泌过程体现出生物膜之间可通过具膜小泡的转移进行相互转化,实现膜成分的更新,D正确。]
1.分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质,如消化酶、抗体和一部分激素等。
2.细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
3.同位素标记法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。
4.与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
5.通过囊泡相互转化的生物膜有内质网膜、高尔基体膜和细胞膜。
6.直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜。
7.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
课时分层作业(10) 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
题组一 细胞器之间的协调配合
1.(2025·广西卷)在合成、加工及运输促性腺激素(蛋白质类激素)的过程中,需要垂体细胞内各种结构的协调配合。下列有关该过程的说法错误的是(  )
A.合成场所位于核糖体 B.加工需要高尔基体
C.运输依赖于细胞骨架 D.不需要线粒体参与
√
D [促性腺激素为蛋白质类激素,其合成场所是核糖体,A正确;促性腺激素的加工过程需内质网进行初步加工,再经高尔基体进一步修饰,B正确;运输过程中囊泡的移动依赖细胞骨架的协助,C正确;蛋白质合成、加工及运输均需消耗能量,能量主要由线粒体提供,因此需要线粒体参与,D错误。]
2.胰岛素是降低机体血糖水平的一种激素,由胰岛B细胞合成并分泌到胞外起作用。下列关于胰岛素的叙述,错误的是(  )
A.它的合成始于游离的核糖体
B.它在内质网处进行加工、折叠
C.其分泌出胞离不开高尔基体
D.它不会因二硫键被破坏而失活
√
D [胰岛素是分泌蛋白,合成始于游离的核糖体,A正确;胰岛素是分泌蛋白,合成始于游离的核糖体,在内质网处进行加工、折叠,B正确;胰岛素分泌出胞离不开高尔基体,高尔基体分类、加工、包装、发送蛋白质,C正确;胰岛素本质是蛋白质,二硫键被破坏,空间结构破坏,失去活性,D错误。]
3.如图表示某种分泌蛋白合成和分泌的途径,①~⑤分别表示不同的细胞结构。下列叙述错误的是(  )
A.该过程中能产生囊泡的结构有③④
B.囊泡在细胞内的定向运输可能与细胞骨架有关
C.分泌该蛋白后,④的膜面积将明显减少,⑤明显增加
D.可用放射性同位素标记的氨基酸追踪该蛋白的合成与分泌过程
√
C [图示为分泌蛋白的分泌过程,该过程中能产生囊泡的结构有内质网和高尔基体,即图中的③④,A正确;细胞骨架与细胞中的物质运输、能量转换和信息传递有关,据此可推测囊泡在细胞内的定向运输可能与细胞骨架有关,B正确;分泌该蛋白后,④高尔基体的膜面积基本不变,因为高尔基体接受了来自内质网的囊泡,同时又释放出去囊泡,而⑤细胞膜的面积会明显增加,C错误;因为氨基酸是蛋白质的基本单位,因而为了研究分泌蛋白的合成和分泌过程,可用放射性同位素标记的氨基酸追踪该蛋白的合成与分泌过程,D正确。]
4.组成生物体的蛋白质大多数是在细胞质中的核糖体上合成的,各种蛋白质合成之后要分别运送到细胞中的不同部位,以保证细胞生命活动的正常进行。如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程,①②③表示细胞器,a、b、c表示某些过程。下列叙述中错误的是(  )
A.胃蛋白酶、血红素都属于分泌蛋白
B.a表示脱水缩合过程,b、c表示蛋白质的加工及运输过程
C.①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
D.该过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作
√
A [胃蛋白酶属于分泌蛋白,血红素是胞内蛋白,A错误;a表示氨基酸脱水缩合形成多肽,b表示内质网对肽链进行加工和运输,形成较成熟的蛋白质,c表示高尔基体对蛋白质进一步加工修饰和运输,B正确;由图可知,①②③分别是内质网(粗加工)、高尔基体(再加工)和线粒体(供能),C正确;分泌蛋白的合成、加工和运输过程可以体现细胞器之间既有分工又密切合作,D正确。]
题组二 细胞的生物膜系统
5.下列关于膜结构的论述,错误的是(  )
A.核膜的外膜和内质网膜相连,可以直接转化
B.细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化
C.内质网膜和细胞膜之间可以直接转化
D.细胞膜和线粒体膜之间以囊泡方式进行转化
√
D [内质网膜内连核膜,外连细胞膜,内质网膜和核膜的外膜及细胞膜可以直接转化,A、C正确;高尔基体膜可鼓出形成囊泡,囊泡与细胞膜发生融合,从而实现膜的转化,故细胞膜和高尔基体膜之间以囊泡方式进行转化,B正确;线粒体的膜无法形成囊泡,细胞膜和线粒体膜之间不进行膜的转化,D错误。]
6.下列有关生物膜系统的叙述,错误的是(  )
A.生物膜系统可以保证细胞内的多种化学反应能同时、高效、有序地进行
B.真核细胞的核膜、细胞器膜和细胞膜等结构,共同构成生物膜系统
C.生物膜系统具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点
D.各种生物膜的组成成分和结构完全一致
√
D [细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、有序地进行,A正确;在真核细胞内,由细胞膜、核膜以及细胞器膜(内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、溶酶体膜等)等共同构成生物膜系统,B正确;许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点,C正确;各种生物膜的组成成分和结构很相似,都主要由脂质和蛋白质组成,各种生物膜功能不同的主要原因是所含蛋白质的种类和数量不同,D错误。]
7.图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是(  )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
√
A [完整的生物膜系统包括细胞膜、核膜和细胞器膜,而图中①是线粒体,②是内质网,③是高尔基体,④是囊泡,故①~④不能构成细胞完整的生物膜系统,A错误;溶酶体能够清除衰老、受损的细胞器,所以能够清除衰老或损伤的①②③,B正确;③高尔基体能够产生囊泡,膜具有一定的流动性,C正确;细胞骨架与物质运输有关,所以④囊泡转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关,D正确。]
8.(不定项)注射胰岛素是治疗1型糖尿病的主要方式。下图表示细胞中胰岛素的合成和分泌过程,a~c为细胞结构。下列有关叙述错误的是(  )

A.胰岛素的分泌过程主要利用了细胞膜的功能特性
B.胰岛素的合成及分泌过程所需的能量主要来自线粒体
C.图中b的作用是对来自a的蛋白质进行进一步的加工和转运
D.图中的囊泡膜不属于生物膜系统
√
√
AD [胰岛素的分泌过程主要利用了细胞膜的流动性,为细胞膜的结构特点,A错误;胰岛素的分泌过程需要能量,线粒体进行有氧呼吸可以供能,线粒体是有氧呼吸的主要场所,B正确;图中b高尔基体的作用是对来自a内质网的蛋白质进行进一步的加工和转运,C正确;图中的囊泡膜属于生物膜系统,D错误。]
9.(不定项)在真核细胞中,大多数分泌蛋白通过内质网—高尔基体(ER-Golgi)途径分泌到细胞外,被称为经典分泌途径。但研究表明,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,而是通过下图所示的4种方式分泌到细胞外,称为非经典分泌途径。下列相关叙述不正确的是(  )
A.囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等
共同构成细胞的生物膜系统
B.所有细胞都具备上图所示的4种非经典
分泌途径
C.非经典分泌途径都伴随着生物膜的转化,体现了膜的流动性
D.与经典分泌途径相比,非经典分泌途径也要经过内质网和高尔基体
√
√
√
BCD [囊泡膜与细胞膜、细胞器膜和核膜等共同构成细胞的生物膜系统,A正确;据题干信息可知,真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径,可见只有部分细胞具备题图所示的非经典分泌途径,B错误;非经典分泌途径不都伴随着生物膜的转化,如图示中的直接跨膜途径,C错误;与经典分泌途径相比,非经典分泌途径不需要经过内质网和高尔基体,D错误。]
10.(15分)分泌蛋白进入内质网合成和加工的过程如下图所示。图中的SRP代表信号识别颗粒,DP代表内质网膜上的SRP受体。请回答下列问题:
(1)分泌蛋白在细胞内合成后,分泌到________起作用,该类蛋白的合成和分泌除了图中涉及的细胞器,还需要____________________
(填细胞器名称)的参与。
(2)据图可知,肽链能进入内质网合成和加工的条件是________(填下列序号)。
①肽链含有信号序列 ②肽链含有新生肽 ③新生肽能被SRP识别和结合 ④信号序列能被SRP识别和结合 ⑤SRP能与DP识别并结合
细胞外
高尔基体和线粒体
①④⑤
(3)SRP与信号序列结合后肽链合成将暂停。分泌蛋白合成和加工的过程体现了生物膜具有______________的功能。
(4)科学家构建了体外的反应体系,在该体系中有核糖体,但无SRP和内质网,该实验结果是核糖体上合成的肽链比正常肽链________(填“长”或“短”),分析其原因是___________________
__________________________________________。若在该体系中补充加入SRP,实验结果是__________________________。
信息交流
长
无SRP,肽链可继续合成,但无法进入内质网切除信号序列(3分)
合成的肽链比正常肽链短
[解析] (1)分泌蛋白是指在细胞内合成,需要分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体这四种细胞器的参与。(2)据图可知,肽链能进入内质网合成和加工的条件是肽链含有信号序列,信号序列能被SRP识别和结合,SRP能与DP识别并结合,故选①④⑤。(3)分泌蛋白合成和加工的过程体现了生物膜具有信息交流的功能。(4)根据题意可知,SRP与信号序列结合后肽链合成将暂停。科学家构建了体外的反应体系,在该体系中有核糖体,但无SRP和内质网。当体系中无SRP时,肽链可继续合成,但无法进入内质网切除信号序列,因此该实验结果是核糖体上合成的肽链比正常肽链长。若在该体系中补充加入SRP,信号序列能被SRP识别和结合,SRP与信号序列结合后肽链合成将暂停,在体系中无内质网,因此无法进入内质网中继续合成肽链,因此合成的肽链比正常肽链短。
(教师用书独具)
1.已知蛋白质的合成方向是从氨基端到羧基端。驻留在内质网中的可溶性蛋白的羧基端有一段特殊序列称为KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体上的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。下列相关说法正确的是(  )
A.该过程中实现了细胞器间的膜流动,膜面积维持基本稳定
B.这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在游离的核糖体上合成
C.KDEL序列的改变会导致高尔基体内该类蛋白的含量下降
D.胰岛素的合成分泌过程中需要KDEL序列参与
√
A [由题意可知:借助转运膜泡的运输,从内质网逃逸到高尔基体的蛋白质,被高尔基体上的KDEL受体识别并通过结合这些蛋白质的KDEL序列将它们回收到内质网,因此该过程中实现了细胞器间的膜流动,膜面积维持基本稳定,A正确;蛋白质的合成方向是从氨基端到羧基端,KDEL序列是内质网中可溶性蛋白羧基端的一段特殊序列,说明这些驻留蛋白的KDEL序列最开始是在附着在内质网上的核糖体中合成的,B错误;KDEL序列的改变,可能会导致高尔基体上的KDEL受体不能识别并结合KDEL序列,进而使高尔基体内该类蛋白因不能被回收到内质网而导致它们的含量上升,C错误;如果内质网的某一蛋白质缺乏KDEL序列,则该蛋白质将不能返回内质网,有可能被分泌到细胞外,胰岛素属于分泌蛋白,需要分泌到细胞外起作用,故其合成和分泌过程不需要KDEL序列参与向高尔基体的转运,D错误。]
2.下图表示人体某细胞中发生的某大分子物质合成、加工和分泌的过程,a、b、c表示其中的三个环节。下列相关叙述正确的是(  )

①a环节合成的物质具有特定的生理功能 ②b环节能体现膜的流动性 ③c环节伴随细胞膜面积变化 ④分泌出的物质是性激素或抗体
A.②③  B.①④  C.①③④  D.②③④
√
A [①a环节中包含内质网上的核糖体合成蛋白质(肽链)以内质网初步加工、形成囊泡的过程,该过程合成的蛋白质还未成熟,不具有特定的生理功能,①错误;②b环节表示囊泡与高尔基体的膜进行膜融合过程,能体现膜的流动性,②正确;③c环节表示囊泡与细胞膜进行膜融合过程,该过程伴随细胞膜面积变化,③正确;④该过程表示分泌蛋白的合成、加工和分泌的过程,有些激素属于分泌蛋白,比如胰岛素、抗体等,但性激素是脂质,④错误。]
3.(不定项)内质网具有严格的质量控制系统,只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累,当超过内质网质控能力的限度时,会造成内质网的损伤,从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应),UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,恢复内质网的蛋白质稳态。推测下列属于UPR的是(  )
A.降低内质网膜的流动性,减少囊泡的形成
B.增加折叠酶的数量,促进内质网中的蛋白质正确折叠
C.激活内质网中相关的蛋白降解系统,水解错误折叠的蛋白质
D.减少蛋白质的合成,防止内质网中蛋白质的进一步积累
√
√
√
BCD [降低内质网膜的流动性,减少囊泡的形成,蛋白质在内质网积累,不属于UPR,A错误;增加折叠酶的数量,促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠或错误折叠的蛋白质减少,不会在内质网中积累,在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,属于UPR,B正确;激活相关的蛋白质降解系统,水解错误折叠的蛋白质,在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤,属于UPR,C正确;减少蛋白质的合成,减轻、缓解了内质网的负担,属于UPR,D正确。]
4.图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程,图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构,A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题:
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是________(填序号),分离出各种细胞器的方法是_____________________________。
(2)图甲中A、B、C、D代表合成的各种蛋白质,其中下列物质中属于D类物质的是________。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③血红蛋白 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥性激素
①②
差速离心法
②⑤
(3)合成D物质并排出细胞外,需要经过的膜结构依次是____________________________(用“→”和序号表示)。
(4)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工,通过囊泡运输到细胞膜,再分泌到膜外,这一过程体现了生物膜的结构特点是________________________________。
③→④→⑦
具有一定的流动性
(5)图乙中依据放射性出现时间先后分析,b的名称是________,而图丙中f的名称是____________。依据图丙中f曲线的变化能说明___________________________________________________________
_________________________________________________________。
内质网
高尔基体
高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新
[解析] (1)①是游离的核糖体,②是附着在内质网上的核糖体,而核糖体没有膜结构,因此不含有磷脂分子。分离出各种细胞器的方法是差速离心法。
(2)D表示分泌蛋白,②胰岛素和⑤抗体属于分泌蛋白,①呼吸酶、③血红蛋白、④线粒体膜的组成蛋白均为胞内蛋白,⑥性激素化学本质为固醇。
(3)由题意可知,D物质属于分泌蛋白,D物质从合成并运输到细胞外经过的膜结构的过程为:先进入③,再通过④最后通过⑦,即需经过的膜结构依次是③→④→⑦。
(4)细胞器③内质网和细胞器④高尔基体可以对蛋白质进行初加工和再加工,通过囊泡运输到细胞膜,再分泌到膜外,这一过程体现了生物膜的结构特点是具有一定的流动性。
(5)由分泌蛋白的合成与分泌过程分析可知,内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中依据放射性出现时间先后分析,a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体,图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。依据图丙中f曲线的变化能说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新。
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现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
阶段排查2
第3章 细胞的基本结构
1.多糖在细胞中不与其他分子相结合。 (  )
提示:多糖可以和蛋白质结合形成糖蛋白,也可以和脂质结合形成糖脂。
2.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。 (  )
3.所有细胞都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层。 (  )
提示:磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,因此所有细胞一定具有磷脂双分子层。
×
√
×
4.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同。 (  )
提示:不同生物膜中蛋白质的种类不完全相同,其功能也不完全相同。
5.细胞膜的流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中。 (  )
提示:细胞膜中的蛋白质不均匀的分散在脂质(磷脂双分子层)中。
6.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关,与糖链无关。 (  )
提示:细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链均有关。
×
×
×
7.温度变化会影响膜蛋白的运动速度。 (  )
8.成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多。 (  )
9.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA。 (  )
提示:核糖体中不含DNA。
10.性激素的合成与内质网有关。 (  )
√
√
×
√
11.植物花瓣细胞中的液泡中色素种类和含量可影响花色。 (  )
12.溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏。 (  )
13.酵母菌和白细胞都有细胞骨架。 (  )
14.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时,临时装片需要保持有水状态。 (  )
15.细胞膜与某些细胞器膜之间存在脂质、蛋白质的交流。 (  )
√
√
√
√
√
16.哺乳动物成熟的红细胞的细胞膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象。 (  )
提示:哺乳动物成熟的红细胞中没有高尔基体。
17.核糖体、内质网、高尔基体的膜全都参与蛋白质的合成与运输。 (  )
提示:核糖体不具有膜结构。
18.溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入。 (  )
提示:溶酶体内的酶由高尔基体形成的小泡(囊泡)运入。
×
×
×
19.核膜与细胞膜的相连可通过线粒体来实现。 (  )
提示:核膜与细胞膜的相连可通过内质网来实现。
20.生物膜之间通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。 (  )
21.动物细胞特有的细胞器是中心体。 (  )
提示:动物细胞和低等植物细胞均具有中心体。
22.核膜主要由脂质和蛋白质组成,细胞核内含有DNA和蛋白质。 (  )
23.高等植物成熟的筛管细胞中没有细胞核。 (  )
×
√
×
√
√
24.染色体是遗传信息的载体。 (  )
提示:DNA是遗传信息的载体。
25.细胞核内执行遗传功能的结构是核孔。 (  )
提示:细胞核内执行遗传功能的结构是染色质。
26.核仁参与形成的细胞器是核糖体。 (  )
27.细胞若失去结构的完整性将大大缩短其寿命。 (  )
28.建立物理模型可直观地呈现真核细胞的三维结构。 (  )
×
×
√
√
√
29.可用放射性同位素15N研究分泌蛋白的合成和分泌途径。 (  )
提示:15N为稳定同位素。
30.细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的应用。 (  )
31.分离细胞器的方法是差速离心法。 (  )
32.中心体由两个相互垂直排列的中心粒组成。 (  )
提示:中心体由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成。
33.植物细胞壁的形成与高尔基体有关,说明高尔基体具有合成果胶等成分的能力。 (  )
×
√
√
×
√
34.蛋白质合成旺盛的细胞中,光面内质网的数量明显增多。 (  )
提示:蛋白质合成旺盛的细胞中,粗面内质网的数量明显增多。
35.溶酶体主要存在于动物细胞中,起源于高尔基体。 (  )
36.各种生物膜在化学组成、结构和功能上相似。 (  )
提示:各种生物膜在功能上不同。
×
√
×
1.磷脂在空气—水界面上铺展成单分子层的原因: ____________
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:磷脂分子的“头部”亲水,“尾部”疏水,所以在空气—水界面上磷脂分子是“头部”向下与水面接触,“尾部”则朝向空气的一面
2.将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺展成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?
__________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:大大超过肝细胞表面积的2倍,因为肝细胞具有核膜和多种细胞器膜
3.相比于红细胞,小肠绒毛上皮细胞虽然细胞膜面积大,却不适合做制备细胞膜的实验材料,主要原因是______________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:细胞内含有核膜和众多的细胞器膜,不易提取纯净的细胞膜
4.新屠宰的家畜家禽,如果马上把肉做熟了吃,这时候的肉比较老,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关?请利用所学生物学知识解释其原因: ____________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:与溶酶体的功能有关,细胞死亡后,溶酶体膜破裂,各种水解酶释放出来,分解细胞中的蛋白质等物质,这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩,这个过程需要一定的时间
5.胃腺细胞中,各种生物膜的结构和化学成分相似,但它们的功能差别较大,原因是________________________________________
_________________________________________________________。
提示:生物膜上蛋白质的种类和数量不同
6.观察叶绿体时,取菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮的原因:_______________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:接近下表皮的叶肉细胞叶绿体数目少、体积较大,易观察
7.核膜、核孔都有选择透过性,试举例说明:_________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:小分子物质可通过核膜进出细胞核,DNA不能通过核孔进出细胞核,RNA可以通过核孔进入细胞质
8.真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成将不能正常进行的原因是_________________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体蛋白的合成将不能正常进行
9.细胞内发达膜结构使真核细胞区室化,这对于细胞代谢活动的意义是_____________________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:使细胞内能够同时进行多种化学反应,互不干扰;保证了细胞生命活动高效、有序地进行
10.溶酶体能够降解损伤的线粒体的原因是____________。溶酶体除了能分解衰老、损伤的细胞器,还具有__________________等功能。
提示:溶酶体内部含有多种水解酶 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
11.抗体是浆细胞合成和分泌的一种蛋白质,简述抗体由内质网进入高尔基体的过程: ________________________________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
提示:内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着抗体蛋白离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,抗体蛋白进入高尔基体进一步修饰加工
12.若去除细胞骨架,分泌蛋白的分泌速度会明显降低,据此推测细胞骨架的作用可能是___________________________________。
提示:有助于(促进)囊泡的运输
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把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核的结构和功能
课 标 要 求
1.阐明遗传信息主要储存在细胞核中。
2.实验:尝试制作真核细胞的三维结构模型。
知识点1 细胞核的功能
1.细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和________________________等极少数细胞外,真核细胞都有细胞核。
哺乳动物成熟的红细胞
2.细胞核功能的探究实验
(1)美西螈核移植实验
①实验过程:该实验中,黑色美西螈提供__________,白色美西螈提供__________________等结构。
②实验结果:子代美西螈全部发育成______色。
③实验结论:美西螈皮肤颜色的遗传是由__________控制的。
细胞核
细胞质、细胞膜
黑
细胞核
(2)蝾螈受精卵横缢实验
①实验过程
②实验结果:a.有核的一半_________,无核的一半__________;b.将一个细胞核挤入无核的一半后,无核一半____________。
③实验结论:细胞的分裂、分化是由__________控制的。
能分裂
停止分裂
开始分裂
细胞核
(3)变形虫切割与核移植实验
①实验过程
②实验结果:a.有核一半____________、对刺激__________、伸缩泡可以再生、还能生长和分裂,无核一半____________、对刺激__________、高尔基体和内质网退化;b.去核后生命活动丧失,加核后生命活动________。
③实验结论:变形虫的摄食、生长、分裂、再生、应激性是由__________控制的。
照样摄食
有反应
不能摄食
无反应
恢复
细胞核
(4)伞藻嫁接实验与核移植实验
①实验过程
a.去“帽”→换柄→培养。
b.去“帽”、去核→植入核→培养。
②实验结果:在伞藻嫁接实验中,新长出的“帽”跟提供________的伞藻的“帽”相同;在伞藻核移植实验中,新长出的“帽”跟提供__________的伞藻的“帽”相同。
③实验结论:生物体形态结构的建成与__________有关。
假根
细胞核
细胞核
提示:排除了假根中其他物质对实验结果的影响,进一步验证细胞核的作用。
伞藻核移植实验是对伞藻嫁接实验的补充,请分析该实验排除了伞藻嫁接实验中什么因素对实验结果的干扰。
3.细胞核的功能
细胞核是遗传信息库,是__________________的控制中心。
细胞代谢和遗传
基于对真核细胞的细胞核功能及其探究实验的分析,判断下列表述是否正确。
1.某些细胞无细胞核,说明细胞核不是细胞进行生命活动所必需的。 (  )
提示:极少数细胞由于特殊的功能无细胞核,真核细胞一般都有细胞核,细胞核是细胞生命活动所必需的。
2.细胞核是遗传物质储存和细胞代谢的主要场所,是细胞的控制中心。 (  )
提示:细胞质基质是细胞代谢的主要场所。
×
×
提示:伞藻的相关实验证明了伞藻帽的形状由细胞核控制。
4.伞藻嫁接与核移植实验证明伞藻帽的形状都由细胞核控制,伞藻的其他性状也都是由细胞核控制的。 (  )
3.伞藻嫁接与核移植实验证明了细胞核是生命活动的控制中心。 (  )
提示:伞藻的嫁接与核移植实验并未证明其他性状也都是由细胞核控制的。
×
×
任务一 探究细胞核的功能
结合教材P54~55的问题探讨和思考·讨论,分析细胞核功能探究实验的过程、结论,回答下列相关问题。
1.美西螈核移植实验中,美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定还是细胞质决定?从实验设计的原则上分析,该实验的设计并不严密,请指出不严密之处,完善实验设计并预测实验结果。
提示:美西螈的皮肤颜色由其细胞核决定。该实验无对照组,对照组可设置为将白色美西螈胚胎细胞的细胞核取出,移植到黑色美西螈的去核卵细胞中,移植后发育长大的美西螈全为白色。
提示:变形虫的生命活动(摄食、应激性、生长和分裂等)由细胞核控制。用显微钩针将有核的一半的细胞核钩出,这一半的行为会像无核的一半一样,如果及时植入另一个同种变形虫的细胞核,各种生命活动又会恢复,能进一步说明细胞核对变形虫生命活动的控制(即自身前后对照实验)。
2.变形虫切割实验可得到什么结论?将变形虫切割并观察现象后,科学家又进行了什么操作,使实验设计更严密?
提示:都以细胞核的有无为变量设置了相互对照与自身对照。从实验结果分析,细胞核的有无影响了细胞的分裂、分化、生长、对外界刺激的反应、摄食等生命活动。两实验还说明细胞只有保持结构的完整性,才能完成正常的生命活动。
3.蝾螈受精卵横缢实验和变形虫切割实验的相似操作步骤是什么?实验结果说明了什么?
提示:伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致。结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。伞藻核移植实验更有说服力,因为伞藻核移植实验可排除假根中其他物质(细胞质)的影响,是对伞藻嫁接实验的补充,进一步验证细胞核的功能。
4.伞藻嫁接和核移植实验中,伞藻的“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致还是与具有细胞质的伞柄一致?由此可得到什么结论?伞藻嫁接和核移植实验中哪个实验更有说服力?
提示:细胞的新陈代谢和多种可遗传的性状是由细胞核控制的,即细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
5.根据以上实验和资料,总结细胞核的功能。
[深化归纳]
1.细胞核功能探究实验对照状况分析
(1)蝾螈受精卵横缢实验——既有相互对照(无核与有核对照),又有自身前后对照(对无核一半重新挤入核)。
(2)变形虫切割实验——既有相互对照(无核与有核对照),又有自身前后对照(进行核移植)。
(3)伞藻嫁接与核移植实验——有相互对照(伞形帽伞藻柄+菊花形帽伞藻假根与伞形帽伞藻假根+菊花形帽伞藻柄),而且为排除假根中其他物质的干扰作用,设置了伞藻核移植实验。
2.关于细胞核的易错点
(1)有些真核细胞有2个细胞核,如双小核草履虫;有的有多个核,如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
(2)没有细胞核的真核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物成熟的红细胞;人工去核的细胞一般不能存活太久。
(3)细胞核并不是细胞代谢中心,而是细胞代谢的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
对点练习
1.(链接P54~55思考·讨论)伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在假根内,再生能力强。科学家利用伞藻进行了嫁接实验(过程如图),下列相关叙述错误的是(  )
A.根据第一次嫁接长出中间型“帽”,推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关
B.如果第二次长出的“帽”形态为菊花形帽,则可能是假根中细胞核作用的结果
C.通过上述两次实验可完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响
D.中间形态“帽”的形成,说明伞藻“帽”是伞藻柄和假根共同作用的结果
√
C [第一次嫁接后长出中间型“帽”,因为细胞核在假根内,而嫁接后“帽”不是单纯的菊花形或伞形,所以可以推测“帽”的形态建成不只与细胞核有关,A正确;去掉新长的“帽”后,如果第二次长出菊花形帽,有可能是假根中细胞核作用的结果,B正确;仅通过这两次实验不能完全排除伞藻细胞质对“帽”形态的影响,因为实验中并没有专门针对细胞质进行单独的研究等操作,C错误;中间形态“帽”的形成说明“帽”的形态不是由单一的柄或者假根决定的,是伞藻柄和假根共同作用的结果,D正确。]
2.(链接P54~55思考·讨论)细胞核具有什么功能?科学家通过下列实验(如图)进行探究:①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连,结果无核的一半(a)则停止分裂,有核的一半(b)能继续分裂;②b部分分裂到16~32个细胞时,将一个细胞核挤入不能分裂的a部分,结果a部分开始分裂、分化,进而发育成胚胎。下列叙述不正确的是(  )
A.实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B.实验①结果说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质
C.实验②中,a部分的操作与实验①中的a部分形成对照
D.该实验说明细胞核是遗传信息库,是代谢和遗传的控制中心
√
D [有核或植入核的部分能分裂、分化,无核的部分则停止分裂,说明细胞核与细胞的分裂、分化有关,A正确;实验①中,a部分相当于去核,只有细胞质,但是细胞不分裂,说明细胞质中不存在决定细胞分裂的关键物质,B正确;实验②中,a部分挤入细胞核,与实验①中的a部分形成前后自身对照,C正确;该实验未能说明细胞核是遗传信息库以及细胞核是代谢和遗传的控制中心,D错误。]
知识点2 细胞核的结构
1.细胞核的结构
双层
细胞质
RNA
核糖体
DNA和蛋白质
DNA
核质
信息
(P56旁栏思考)一般来说,同一生物体所有细胞核内的遗传信息都是相同的,请分析原因。
提示:同一生物体内的所有体细胞都来自受精卵的分裂,因而其细胞核内的遗传信息是一样的。
2.细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间____________成为一个统一的整体。
(2)形成的原因
①几十亿年________的产物。
②是______________长期相互作用的结果。
分工合作
进化
生物与环境
(3)地位
①生物体________的基本单位。
②____________________的基本单位。
结构
生物体代谢和遗传
3.建构模型
(1)概念:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种________________的描述。
(2)类型:____________、____________、数学模型等。
(3)举例:沃森和克里克制作的____________________模型属于物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
简化的概括性
物理模型
概念模型
DNA双螺旋结构
提示:核孔具有选择性,DNA不能进出,蛋白质的进入也是有选择的。
2.染色质和染色体是存在于细胞核中的两种不同物质。 (  )
提示:染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。
基于对细胞核结构的认识,判断下列表述是否正确。
1.核膜上的核孔可以让蛋白质和DNA自由进出。 (  )
×
×
3.细胞中核糖体的形成一定与核仁有关。 (  )
提示:原核细胞中有核糖体,无核仁。
4.细胞只有保持其结构的完整性,才能正常地完成各项生命活动。 (  )
5.DNA双螺旋结构模型属于物理模型。 (  )
×
√
√
任务二 探讨细胞核的各组分的结构特点
材料1 核孔并不是一个简单的孔洞,而是一个复杂的结构,称为核孔复合体,主要由蛋白质构成。2022年1月11日,中国科学院生物物理研究所生物大分子国家重点实验室孙飞课题组联合北京大学张传茂课题组等,在爪蟾核孔复合体外环结构研究方面取得了最新成果。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过程。
材料2 如图表示非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。
提示:不是。核孔也具有选择性,如核内合成的RNA可以通过核孔到细胞质中,但是DNA和染色质就不能通过核孔到细胞质中。
2.代谢越旺盛的细胞中,蛋白质合成量越大,核质之间的物质交换越频繁。那么核仁大小、核孔数量与细胞代谢程度有什么关系?
提示:代谢越旺盛的细胞,核仁较大,核孔数量较多。
1.大分子物质(RNA和蛋白质)也能通过核孔进出细胞核,是否说明核孔不具有选择性?
提示:放射性尾部能从细胞质通过核孔进入细胞核中,但放射性头部却不能从细胞质通过核孔进入细胞核中。
3.分析材料2的实验过程可得出什么结论?
[深化归纳]
1.染色质与染色体的比较
染色质 染色体
不 同 点 存在时期 分裂间期 分裂期
形态 细丝状 圆柱状或杆状
相 同 点 成分 主要是DNA和蛋白质
特性 易被碱性染料染成深色
功能 遗传信息的主要载体
染色质 染色体
关系 同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,转化关系:
2.细胞核与DNA的关系
对点练习
1.(链接P56图3-10)下图为细胞核的结构模式图,其中①为染色质,下列相关叙述正确的是(  )
A.①可被碱性染料染成深色,含脱氧核糖核酸
B.②与DNA的合成以及核糖体的形成有关
C.③为单层膜,可将核内物质与细胞质分开
D.蛋白质、RNA可通过④自由进出细胞核
√
A [①表示染色质,易被碱性染料染成深色,由DNA和蛋白质组成,A正确;②表示核仁,与核糖体和某种RNA的合成有关,B错误;③是核膜,核膜是双层膜结构,将核内物质与细胞质分开,C错误;④是核孔,是大分子物质进出细胞核的通道,对于物质的进出具有选择性、方向性,D错误。]
2.核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,某科研团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述正确的是(  )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且可以与内质网膜相联系
B.NPC保证了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出
C.非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上合成蛋白质的过程提供原料
D.哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
√
A [核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确;核孔复合物(NPC)是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,但其控制物质的进出具有选择透过性,B错误;核糖体上合成蛋白质的过程以氨基酸为原料,核孔复合物(NPC)是核膜结构,C错误;哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,因此不含NPC,D错误。]
易错警示 关于细胞核的三个易误点
(1)物质进出细胞核并非都通过核孔
①核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道。
②小分子物质进出细胞核是通过核膜以跨膜运输实现的,而不是通过核孔。
(2)核仁不是遗传物质的储存场所
核仁参与某种RNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布在染色体(染色质)上。
(3)核孔的数量和核仁大小并不是固定的
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强弱有关,如蛋白质合成旺盛的细胞,核孔数量多,核仁较大。
1.核膜是不连续的双层膜,其上有核孔。核孔是RNA和蛋白质等大分子
进出的通道。
2.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态,主要成分是DNA和蛋白质。
3.核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
4.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
5.细胞既是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。
6.模型:是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,包括物理模型、概念模型、数学模型等。
课时分层作业(11) 细胞核的结构和功能
题组一 细胞核的功能的实验探究
1.关于探究细胞核功能的实验,下列叙述错误的是(  )
A.美西螈的核移植实验说明细胞的分裂过程是由细胞核控制的
B.蝾螈受精卵的横缢实验说明没有细胞核细胞就不能分裂、分化
C.变形虫去核后代谢会逐渐停止,说明细胞核是细胞代谢的控制中心
D.伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成与细胞核有关
√
A [美西螈的核移植实验,后代的颜色与提供细胞核的美西螈一致,说明细胞核可以控制生物性状,A错误;蝾螈受精卵横缢后,有细胞核的部分能分裂、分化,无细胞核的部分不能,说明细胞核是细胞分裂、分化的控制中心,B正确;变形虫去核后代谢逐渐停止,重新植入细胞核后代谢恢复,说明细胞核控制细胞代谢,C正确;将伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄嫁接,将长成伞形帽伞藻,不能说明生物体形态结构的建成与细胞核有关,因为假根中也存在细胞质;若要证明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,还需加核移植实验,因此,伞藻的嫁接和核移植实验说明生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,D正确。]
2.在伞藻长出帽状体前将位于假根的细胞核取出会影响帽状体的形成。若去核时间早,其帽状体不再形成。若去核时间晚,则会有一小部分藻体长出完整但非常小的帽状体,且去核的时间越晚,帽状体形成的概率就越大,长得也越完全。下列说法错误的是(  )
A.伞藻是一种单细胞藻类,属于真核生物
B.帽状体的形成主要受细胞质中的DNA控制
C.细胞核可能控制合成某种物质并运往细胞质中发挥作用
D.增加伞藻核移植实验能够更好地说明细胞核的功能
√
B [伞藻为单细胞生物,具有细胞核,属于真核生物,A正确;题干中“去核时间越早,帽状体越难形成”,说明帽状体的形成主要依赖细胞核而非细胞质DNA,B错误;细胞核通过合成RNA等物质调控细胞质中的代谢活动,C正确;核移植实验(如将另一伞藻的核移植到去核个体中)可验证细胞核的控制作用,D正确。]
3.为研究细胞核与细胞质之间的物质交流,科学家利用甲、乙、丙三组变形虫做了图示实验,将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫的细胞内,适宜条件下培养一段时间后检测乙、丙两组的放射性,结果如图所示。下列有关叙述正确的是(  )

A.甲组被32P标记的物质可能为DNA
B.乙组变形虫去除细胞核后可以存活很长一段时间
C.乙组实验说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质
D.丙组实验说明细胞质中被标记的物质可以进入细胞核
√
C [若被32P标记的物质是DNA,DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,无法达成乙组结果,A 错误;细胞核与细胞质相互依存、不可分割,细胞核控制着细胞的代谢和遗传,因此,乙组变形虫去除细胞核后存活时间很短,B错误;据图可知,将被32P标记的细胞核移植到乙组变形虫的细胞内,最终乙组变形虫细胞核、细胞质均有放射性,说明细胞核中被标记的物质可以进入细胞质,C正确;最终丙组变形虫原有细胞核没有放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核,D错误。]
题组二 细胞核的结构和功能
4.如图表示细胞核的结构,下列关于细胞核的说法正确的是(  )
A.细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢中心
B.④的主要成分是DNA和RNA,是遗传信息的主要载体
C.⑥实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流
D.⑤位于细胞核的中央,因此能调节整个细胞核的功能
√
C [细胞核是细胞生命活动的控制中心和细胞代谢的控制中心,而不是细胞的代谢中心,A错误;④为染色质,主要成分是DNA和蛋白质,是遗传信息的主要载体,B错误;⑥是核孔,是大分子物质出入细胞核的通道,具有选择性,实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流,C正确;⑤是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,它不是细胞核功能的控制中心,D错误。]
5.有关染色质和染色体的表述,错误的是(  )
A.细胞核内行使遗传功能的结构是染色质
B.染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态
C.组成染色体的主要物质是蛋白质和DNA
D.染色体是DNA的唯一载体
√
D [细胞核内行使遗传功能的结构是染色质,因为DNA在染色质上,A正确;染色体与染色质是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态,B正确;染色体主要由蛋白质和DNA组成,C正确;DNA主要存在于染色体上,还存在于线粒体和叶绿体中,故染色体不是DNA的唯一载体,D错误。]
6.我国科学家施一公等揭示了非洲爪蟾核孔复合体(NPC)的环结构。NPC约由1 000个蛋白亚基组成。下列关于NPC的叙述,错误的是(  )
A.NPC位于细胞核的核膜上
B.NPC的合成与核糖体无关
C.细胞代谢旺盛时NPC的数量增多
D.通过NPC可实现核质之间的信息交流
√
B [分析题意,NPC是核孔复合体,NPC位于细胞核的核膜上,A正确;核糖体是蛋白质的“合成车间”,NPC的合成与核糖体有关,B错误;核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的渠道,通过NPC可实现核质之间的信息交流,细胞代谢旺盛时NPC的数量增多,C、D正确。]
题组三 细胞是一个统一的整体
7.细胞是一个最基本的生命系统,它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列哪些原因能解释细胞是一个统一的整体(  )
A.高尔基体是膜面积很大的细胞器,它向外可连接细胞膜,向内可连接核膜
B.植物的导管将根、茎、叶连在一起,使植物成为一个统一的整体,并将根吸收的水和无机盐输送给茎和叶
C.植物细胞可通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流
D.核孔使细胞核与细胞质得以沟通,有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输
√
D [内质网是膜面积很大的细胞器,它向外可连接细胞膜,向内可连接核膜,A不符合题意;根、茎、叶是植物的器官,植物的导管将根、茎、叶连在一起不能说明细胞是一个统一的整体,B不符合题意;植物细胞通过胞间连丝实现相邻细胞间的信息交流,体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能,不能体现细胞是一个统一的整体,C不符合题意;核孔使细胞核与细胞质得以沟通,有利于细胞核、细胞质之间的某些大分子物质的运输,这说明细胞在结构和功能上均体现出高度的统一性,D符合题意。]
8.如图是某些细胞结构的示意图,①~⑥表示相关结构。下列叙述错误的是(  )
A.结构①和⑥均由两层磷脂双分子层和蛋白质组成
B.结构②是蛋白质和RNA运输的通道,具有选择性
C.结构④主要由DNA和蛋白质组成,是遗传信息的
主要载体
D.结构⑤是蛋白质的合成机器,其形成与结构③密切相关
√
A [结构①为核膜,是双层膜,由两层磷脂双分子层和蛋白质组成,⑥为内质网膜,是单层膜,由一层磷脂双分子层和蛋白质组成,A错误;结构②(核孔)是蛋白质、RNA等大分子运输的通道,具有选择性(如允许RNA出核、特定蛋白质入核),B正确;结构④(染色质)主要由DNA 和蛋白质组成,是遗传信息的主要载体,C正确;结构⑤(核糖体)是蛋白质的合成场所,其形成与结构③(核仁)密切相关(核仁参与某RNA的合成及核糖体装配),D正确。]
9.(不定项)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,其结构如图所示。下列相关推测不合理的是(  )

A.人体内的细胞均有核孔复合物
B.核孔复合物具有选择透过性,核膜不具有选择透过性
C.细胞核中发挥作用的蛋白质可通过中央运输蛋白进入细胞核内
D.染色质可通过中央运输蛋白进入细胞质控制细胞代谢
√
√
√
ABD [人体内的成熟红细胞没有细胞核,自然也没有核孔复合物,A错误;核膜属于生物膜,生物膜都具有选择透过性,核孔复合物同样具有选择透过性,B错误;细胞核中发挥作用的蛋白质在细胞质中的核糖体合成后,可通过核孔复合物的中央运输蛋白进入细胞核内,C正确;染色质主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传物质,染色质不会通过中央运输蛋白进入细胞质控制细胞代谢,D错误。]
10.(16分)肿瘤细胞无限增殖和抗药性的产生与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖,降低肿瘤细胞的抗药性。该药物分子进入细胞的过程如图所示。
(1)DNA是肿瘤细胞的遗传物质,其携带的遗传信息蕴藏在____________________中。肿瘤细胞代谢较旺盛,其核膜上核孔数目相对较______________(填“多”或“少”),核孔的功能是_______________________________________________。
(2)肿瘤细胞核中的DNA与________紧密结合形成的____________是一种极细的丝状物,该丝状物容易被碱性染料染成深色,它在细胞分裂时高度螺旋化形成____________。
4种碱基的排列顺序
多(1分)
实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
蛋白质
染色质(1分)
染色体
(3)图中显示,药物分子进入细胞后,易在细胞质基质和溶酶体中被降解,未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核,积累后发挥作用。溶酶体中的水解酶体现蛋白质的________功能;核孔对药物分子的运输________(填“具有”或“不具有”)选择性。综合推测,该药物在细胞质中停留时间越短,其抗肿瘤的效果越________(填“好”或“差”)。
催化
具有
好
[解析] (1)DNA是肿瘤细胞的遗传物质,其携带的遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。因为肿瘤细胞代谢较旺盛,核质之间物质交换和信息交流频繁,所以其核膜上核孔数目相对较多,核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。(2)肿瘤细胞核中的DNA与蛋白质紧密结合形成染色质,染色质是一种极细的丝状物,容易被碱性染料染成深色,在细胞分裂时高度螺旋化形成染色体。(3)溶酶体中的水解酶能催化物质水解,体现了蛋白质的催化功能;从图中可以看出,未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核,说明核孔对药物分子的运输具有选择性。由于该药物通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞恶性增殖和降低抗药性,药物在细胞质中停留时间越短,被降解的可能性越小,进入细胞核发挥作用的就越多,其抗肿瘤的效果越好。
(教师用书独具)
1.核膜是细胞核的边界,它由内外两层平行的单位膜组成。在内外膜之间有间隙,核的内外膜在一些位点上融合形成环状开口,称为核孔,其中的中央栓由蛋白质复合物形成,保障了细胞核内外的物质平衡。核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关,其结构如图所示。下列相关叙述错误的是(  )
A.核膜的基本支架是磷脂双分子层
B.核纤层向内可与染色质特定的区段结合
C.DNA分子可以通过中央栓运出细胞核
D.外核膜有些部位与内质网相连
√
C [核膜具有双层膜,其基本支架是磷脂双分子层,A正确;核纤层与稳定间期染色质形态、空间结构等密切相关,由此推知,其可与染色质的特定区段结合,B正确;DNA不能通过核孔出细胞核,C错误;外核膜有些部位与内质网相连,有利于物质的运输,D正确。]
2.大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,常有较大和较多的核仁,根据这一事实可以推测(  )
A.细胞中的蛋白质主要由核仁合成
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.核仁中有DNA,能控制蛋白质的合成
√
B [核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,根据题意可知,核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关。]
3.核小体是染色质的结构单位,每个核小体由含180~200个碱基对的DNA缠绕组蛋白八聚体1.75圈形成。下列相关叙述和推测不合理的是(  )
A.染色质与染色体的组成成分和空间结构明显不同
B.一条染色质由多个核小体组成,分布于细胞核内
C.核小体有利于压缩核DNA分子长度以储存大量遗传信息
D.组蛋白与DNA结合成核小体有利于维持DNA分子的稳定
√
A [染色质与染色体是同一物质在不同时期的不同形态,故组成成分相同,都是由 DNA和蛋白质组成,空间结构不同,A不合理;核小体是染色质的结构单位,所以一条染色质由多个核小体组成,分布于细胞核内,B合理;核小体的存在使得DNA 缠绕在组蛋白上,有利于压缩核DNA分子长度,从而储存大量遗传信息,C合理;组蛋白与DNA结合成核小体,能够对DNA起到保护和稳定的作用,有利于维持DNA分子的稳定,D合理。]
4.科学家以动物受精卵为材料进行如图实验,下列相关实验分析中,错误的是(  )

A.实验①和实验③相比,实验变量是细胞质
B.实验②和实验③说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性
C.该实验可以证明细胞核是细胞代谢的中心
D.该实验结果可以说明细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动
√
C [实验①只有细胞核,细胞死亡,实验③核质重组,细胞能分裂,实验①和实验③相比,实验变量是细胞质,A正确;实验②只有细胞质细胞死亡,实验③核质重组,细胞能分裂,说明了细胞核在维持细胞正常生命活动中的重要性,B正确;该实验不能证明细胞核是细胞代谢的中心,C错误;该实验可以证明细胞核和细胞质都不能单独成活,细胞只有保持结构完整性才能正常进行各项生命活动,细胞是最基本的生命系统,D正确。]
5.(不定项)研究表明,将细胞加热到43 ℃,荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存,保护细胞免受损伤;条件适宜时,这些蛋白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析正确的是(  )
A.荧光素酶与伴侣蛋白结合后需通过核孔进入细胞核
B.伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤
C.核仁能够将发生错误折叠的蛋白质进行重新合成和加工
D.核仁既能参与形成核糖体,又能参与修复错误折叠的蛋白质
√
√
√
ABD [核孔是大分子物质进出细胞核的通道,荧光素酶与伴侣蛋白结合后通过核孔进入细胞核,A正确;伴侣蛋白与错误折叠蛋白质结合进入核仁,可保护细胞免受损伤,B正确;据题意知,错误折叠的蛋白质在核仁中暂时储存,条件适宜时再被重新折叠并从核仁中释放,故核仁并不重新合成错误折叠的蛋白质,C错误;核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,根据题意,核仁也能参与修复错误折叠的蛋白质,D正确。]
6.(不定项)HIV-1是在全球流行的艾滋病病毒,我国科学家最新研究发现,HIV-1进入细胞后,不能通过核孔进入细胞核,但其能和核膜接触使核膜发生变形、内陷,从而形成包裹病毒的核囊泡。随后,核囊泡膜破裂,将HIV-1释放到细胞核内,HIV-1病毒在染色体附近脱去衣壳蛋白释放其遗传物质RNA,然后利用宿主细胞进行自我复制。下列与此相关的叙述,错误的是(  )
A.HIV-1的RNA与宿主细胞的遗传物质的元素组成相同
B.HIV-1进入宿主细胞的细胞核依赖于核膜的流动性
C.HIV-1的RNA不影响宿主细胞的细胞核的正常功能
D.HIV-1不能通过核孔进入细胞核,说明核质间物质交换不能通过核孔进行
√
√
CD [HIV-1的RNA和宿主细胞的遗传物质DNA的元素组成都是C、H、O、N、P,A正确;由题干信息可知,核膜可变形、内陷包裹病毒使其进入,该过程说明核膜具有流动性,B正确;HIV-1释放其遗传物质RNA后利用宿主细胞进行自我复制,说明其会影响宿主细胞的细胞核的功能,C错误;核孔是某些大分子物质进出细胞核的通道,但核孔对物质的进出具有选择性,核质间物质交换可通过核孔进行,D错误。]
1.将某种动物细胞分成两组,A组置于生理盐水中并加热杀死,B组置于生理盐水中并保持其活性,向两组细胞悬液中加入适宜浓度的台盼蓝染液。一段时间后A组细胞被染成蓝色,B组细胞没有着色。这说明细胞膜具有的功能是(  )
A.将细胞与外界环境分隔开 B.控制物质进出细胞
C.进行细胞间的信息交流 D.保护和支持细胞
周末自主检测(3) 细胞的基本结构
√
B [活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不是细胞需要的物质,不能通过细胞膜,体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能,B正确,A、C、D错误。]
2.细胞膜流动镶嵌模型如图所示。下列有关细胞膜结构与功能的叙述,正确的是(  )

A.动物细胞的边界是细胞膜,植物细胞的边界则是细胞壁
B.细胞膜控制物质进出的功能与物质③有关,与物质②无关
C.物质②和物质③能运动是细胞膜具有流动性的主要原因
D.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,其表面张力与油—水界面相等
√
C [植物细胞的细胞壁具有全透性,不能作为细胞的边界,植物细胞的边界仍是细胞膜,A错误;细胞膜控制物质进出的功能与物质②(磷脂分子,允许脂溶性物质通过)和物质③(蛋白质,承担载体、通道等运输功能)均有关,B错误;细胞膜的流动性主要依赖于物质②(磷脂分子)的侧向自由移动,以及物质③(蛋白质分子)的运动,C正确;细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,但细胞膜表面因蛋白质、糖蛋白等存在,其表面张力低于油—水界面,D错误。]
3.(2025·海南卷)尖孢镰刀菌是一种土传病原真菌,可分泌相关致病蛋白引起瓜菜枯萎病。下列有关尖孢镰刀菌的叙述,错误的是
(  )
A.具有细胞壁,可抵抗土壤机械压力
B.具有细胞膜,能选择性吸收环境中营养物质
C.具有内质网,能加工致病蛋白
D.具有拟核,没有染色质,不能进行有丝分裂
√
D [真菌具有细胞壁,主要成分为几丁质,能提供保护并抵抗土壤机械压力,A正确;真菌具有细胞膜,具有选择透过性,能选择性吸收环境中的营养物质,B正确;真菌作为真核生物,具有内质网等细胞器,内质网参与蛋白质的加工和运输,题干中提及尖孢镰刀菌分泌致病蛋白,C正确;真菌是真核生物,具有由核膜包裹的细胞核,内含染色质(DNA和蛋白质复合物),并能进行有丝分裂,拟核是原核生物(如细菌)的特征,D错误。]
4.某同学在探究细胞结构时发现:结构甲为细胞生命活动提供大约95%的能量;结构乙内含色素,可使花瓣呈现不同颜色;结构丙含有两个互相垂直排列的中心粒;结构丁呈绿色、扁平的椭球形,可随细胞质流动。下列说法错误的是(  )
A.可用差速离心法分离上述结构
B.甲为双层膜结构,乙为单层膜结构
C.水绵为低等植物,其细胞内不含有丙
D.颤蓝细菌不具有丁,仍能完成光合作用
√
C [差速离心法可根据不同细胞器的密度差异,将它们分离开,所以可用差速离心法分离上述结构,A正确;线粒体(甲)具有双层膜结构,液泡(乙)具有单层膜结构,B正确;水绵是低等植物,低等植物细胞内含有中心体(丙),C错误;颤蓝细菌属于原核生物,不具有叶绿体(丁),但含有与光合作用有关的色素和酶,仍能完成光合作用,D正确。]
5.某激素蛋白的合成与分泌过程示意图如下,其中字母a、b、c、d、e表示相应的细胞结构。下列有关分析正确的是(  )

A.a、b、c、d和e均参与构成细胞的生物膜系统
B.b可为化学反应所需的酶提供大量附着位点
C.激素蛋白分泌过程中d的膜面积会减小
D.细胞生命活动所需的能量均来自细胞器e
√
B [a为核糖体,不含有膜结构,不能参与构成生物膜系统,A错误;b为内质网,内质网的膜面积比较大,增加了酶的附着位点,有利于加快催化反应,B正确;d为细胞膜,高尔基体膜形成囊泡会与细胞膜融合,使细胞膜的面积增大,C错误;e为线粒体,在真核细胞中,线粒体是有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需的能量主要来自线粒体,此外还可以来自细胞质基质,D错误。]
6.下列有关生物膜系统的叙述,正确的是(  )
A.蓝细菌的生物膜系统仅由细胞膜构成
B.所有的酶都在生物膜上,没有生物膜的生物就无法进行各种代谢活动
C.细胞功能的复杂程度取决于细胞膜上蛋白质种类和数量
D.3H标记的亮氨酸可用来跟踪分泌蛋白的合成和运输
√
D [蓝细菌属于原核生物,没有生物膜系统,A错误;有些酶在细胞质基质中或分泌到细胞外,也能催化相应反应,B错误;细胞功能的复杂程度,取决于细胞器的种类和数量,细胞膜功能的复杂程度取决于细胞膜上蛋白质种类和数量,C错误;蛋白质的基本单位是氨基酸,3H标记的亮氨酸可用来跟踪分泌蛋白的合成和运输,D正确。]
7.模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,下列有关模型方法的叙述错误的是(  )
A.罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片, 能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
B.设计并制作细胞膜的流动镶嵌模型时,科学性、准确性比美观与否更重要
C.画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构
D.模型可以对生物问题进行定性描述,也可以进行定量描述
√
A [罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,是实物图片,不属于物理模型,A错误;设计并制作细胞膜的流动镶嵌模型时,科学性、准确性是第一位的,其次才是美观与否,B正确;画概念图是构建概念模型的一种方法,可以梳理所学知识,建立良好的知识结构,C正确;模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,D正确。]
8.下列关于“骨架或支架”的叙述,错误的是(  )
A.DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架
B.磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架,细胞器膜也有此支架
C.真核细胞中有由蛋白质纤维组成的细胞骨架,具有物质运输、能量转换等功能
D.生物大分子以单体为骨架,每一个单体都以碳原子构成的碳链为基本骨架
√
D [DNA分子中脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧构成基本骨架,内侧为碱基对,符合DNA双螺旋结构模型,A正确;磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,细胞器膜与细胞膜同属生物膜系统,也具有该结构,B正确;真核细胞的细胞骨架由蛋白质纤维组成,具有物质运输、能量转化、信息传递等功能,C正确;生物大分子如蛋白质、核酸和多糖,它们的单体以碳链为基本骨架,但生物大分子由单体连接形成,也以碳链为基本骨架,D错误。]
9.(不定项)如图是某些细胞器的亚显微结构模式图,下列相关叙述错误的是(  )

A.观察细胞质流动时,可用③叶绿体的运动作为标志
B.①是中心体,与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关
C.②中具有DNA、RNA和核糖体,能合成自身的所有蛋白质
D.某些细胞中的④发达,可能有利于性激素等分泌蛋白的加工
√
√
√
BCD [观察细胞质流动时,可用③叶绿体的运动作为标志,因为叶绿体体积较大且有颜色,便于观察,A正确;①是中心体,分布在动物细胞和低等植物细胞中,洋葱是高等植物,不含中心体,B错误;②是线粒体,线粒体中具有DNA、RNA和核糖体,能合成自身的部分蛋白质,但不是所有蛋白质,C错误;④是内质网,某些细胞中的内质网发达,可能有利于性激素和胆固醇等脂质的合成,性激素不是分泌蛋白,D错误。]
10.(不定项)核纤层以网络形式分布于核膜内侧,由特殊的纤维丝状蛋白组成,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列叙述正确的是(  )
A.组成核纤层的蛋白质可由图中的结构①进入细胞核
B.图中结构②与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
C.核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能会发生改变
D.染色质与染色体是同一物质的两种形态,含有细胞中全部的DNA
√
√
√
ABC [结构①是核孔,核孔是大分子物质(如蛋白质、RNA等)进出细胞核的通道,组成核纤层的蛋白质可通过核孔进入细胞核,A正确;结构②是核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,若核纤层被破坏,细胞核的形态和功能会发生改变,C正确;染色质与染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态,细胞中的DNA主要分布在染色质(染色体)上,还有少量分布在细胞质(如线粒体、叶绿体)中,D错误。]
11.(13分)吸烟是导致慢性阻塞性肺疾病(COPD)的首要发病因素。银杏叶提取物(GBE)对COPD具有一定的治疗效果,科研人员构建了患该病的COPD模型大鼠,对此机制进行研究。
(1)自噬是指在一定的条件下,细胞将受损或功能退化的细胞结构降解后再利用的现象,其过程如图,自噬体与溶酶体融合后形成自噬溶酶体,溶酶体内含有________________,可降解受损的细胞器。据图分析,溶酶体来源于________________(填细胞器),自噬体的膜来源于_____________(填细胞器)。
多种水解酶(1分)
高尔基体(1分)
内质网(1分)
(2)COPD模型大鼠肺泡巨噬细胞内自噬体和溶酶体融合受阻,影响细胞正常代谢。科研人员将COPD模型大鼠分为两组,其中A组不做治疗,B组注射GBE进行治疗。电镜观察结果显示,与A组相比较,B组细胞中自噬体数量________,自噬溶酶体数量________,推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进而促进细胞自噬。
减少
增加
(3)已知PI3K蛋白的数量减少会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬,以上述两组COPD模型大鼠为材料,设计实验如下表,请完善下列表格。
组别 实验材料 检测指标 预期结果
对照组 ________组大鼠肺泡巨噬细胞 PI3K蛋白含量 ____________________________________
实验组 ________组大鼠肺泡巨噬细胞
COPD
GBE
实验组PI3K蛋白含量低于对照组
[解析] (1)自噬是指在一定的条件下,细胞将受损或功能退化的细胞结构降解后再利用的现象,其过程如图,自噬体与溶酶体融合后形成自噬溶酶体,溶酶体内含有多种水解酶,可降解受损的细胞器。据图分析,溶酶体来源于高尔基体,自噬体的膜来源于内质网。
(2)A组是不做治疗的COPD模型大鼠,肺泡巨噬细胞内自噬体和溶酶体融合受阻,自噬体积累,自噬溶酶体减少。 B组注射GBE进行治疗后,自噬体数量减少,自噬溶酶体数量增加,推测GBE可通过促进自噬体和溶酶体正常融合进而促进细胞自噬。
(3)该实验目的是验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬,自变量为对COPD模型鼠是否进行GBE处理,因此实验材料对照组需要选择COPD模型鼠肺泡巨噬细胞,实验组为GBE组大鼠肺泡巨噬细胞。根据题干信息推测,GBE可以通过减少PI3K蛋白含量来促进细胞自噬,因此预期结果应为实验组PI3K蛋白含量低于对照组。
(教师用书独具)
小窝是细胞膜内陷形成的囊状结构(如图1),与细胞的信息传递等相关。
(1)小窝的主要成分是__________________________________,其中主要的蛋白质是小窝蛋白。小窝蛋白在________________上合成,然后依次由________________和_____________加工,通过囊泡转运到细胞膜上,成为膜蛋白,这一过程体现了细胞膜具有____________________的结构特点。
(2)据图分析,小窝蛋白分为三段,中间区段主要由__________(填“亲水性”或“疏水性”)的氨基酸残基组成,其余两段均位于细胞的________________中。
蛋白质和脂质(或蛋白质和磷脂)
核糖体
(粗面)内质网
高尔基体
流动性
疏水性
细胞质基质
(3)小窝蛋白中的某些氨基酸在一定的激发光下能够发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究小窝蛋白中间区段与胆固醇的结合位点,分别向小窝蛋白的肽段1(82~101位氨基酸)和肽段2(101~126位氨基酸)加入胆固醇,检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图2。据此分析,胆固醇与肽链的结合情况是_________
____________________________________________________________________________________。
胆固醇与肽段1中的氨基酸结合,而不与肽段2结合(结合位点在82~101位氨基酸,而不是在101~126位氨基酸)
(4)当小窝中结合的胆固醇过少时,小窝蛋白的____________改变,小窝会变扁平,影响细胞的信息传递功能。
空间结构
谢 谢!(共31张PPT)
复习任务群一
现代文阅读Ⅰ
把握共性之“新” 打通应考之“脉”
第3章 细胞的基本结构
素能提升课1 科学思维中的归纳法和模型建构
提升点1 归纳法
1.归纳法的概念:由一些具体事实推出一般结论的思维方法。
2.归纳法的类型
(1)完全归纳法
一类事物的全部对象
得出正确的结论:有机物中含有C、H、O
(2)不完全归纳法
一类事物的部分对象
得出结论
3.归纳法的过程
(1)搜集和积累一系列事物经验或知识素材。
(2)分析所得材料的基本性质和特点,寻找出其服从的基本规律或共同规律。
(3)描述和概括(作出系统化判断)所得材料的规律和特点,从而将这些规律作为预测同类事物或其他事物的基本原理。
1.下列运用不完全归纳法得出的结论正确的是(  )
A.观察硝化细菌、放线菌、支原体——原核细胞都有细胞壁
B.观察大肠杆菌、蓝细菌、酵母菌、动植物细胞——核糖体是真、原核细胞共有的细胞器
C.观察菠菜的根尖细胞、叶表皮细胞、叶肉细胞——植物细胞中都有叶绿体
D.观察小鼠的神经元、肌肉细胞、成熟的红细胞、淋巴细胞——动物细胞都有细胞核
√
B [支原体无细胞壁,A错误;真核细胞和原核细胞的区别在于有无以核膜为界限的细胞核,两者共有的细胞器是核糖体,B正确;菠菜的根尖细胞无叶绿体,C错误;哺乳动物的成熟红细胞中无细胞核,D错误。]
√
2.在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。下列相关叙述不正确的是(  )
A.大肠杆菌中既有A也有B,单体a有4种,
单体b有4种
B.④是脱水缩合,产生的H2O中H来源于
氨基和羧基,O来源于羧基
C.同一真核生物不同细胞中A基本相同,A指导C的合成
D.C的多样性与单体c的空间结构、种类、数目和排列顺序有关
D [由题干可知A、B、C都是生物大分子,据图中A→B→C的关系,推测A是DNA,B是RNA,C是蛋白质,大肠杆菌中既有A(DNA)也有B(RNA),单体a(脱氧核苷酸)有4种,单体b(核糖核苷酸)有4种,A正确;C是蛋白质,④是脱水缩合,氨基酸脱水缩合过程中失去的H2O中的H来源于氨基和羧基,O来源于羧基,B正确;同一生物体不同细胞由同一个细胞,即受精卵经分裂形成,A(DNA)基本相同,DNA指导有关蛋白质的合成,C正确;C(蛋白质)结构的多样性与单体c(氨基酸)的种类、数目和排列顺序及多肽链的盘曲、折叠方式及形成的空间结构有关,D错误。]
3.如图所示,a、c为细胞中的两种结构,b是它们共有的特征。下列有关叙述正确的是(  )
A.若b表示单层膜结构,则a、c肯定是内质网
和高尔基体
B.若b表示细胞器中含有核酸,则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C.若b表示产生水分子的生理过程,则a、c不可能是核糖体和高尔基体
D.若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体
√
D [细胞中单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体、液泡,若b表示单层膜结构,则a、c不一定是内质网和高尔基体,A错误;含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体,若b表示细胞器中含有核酸,则a、c是叶绿体、线粒体或核糖体,B错误;核糖体中可以发生氨基酸的脱水缩合生成水,高尔基体与细胞壁的形成有关,该过程中可能发生葡萄糖脱水缩合形成纤维素的过程,故若b表示产生水分子的生理过程,则a、c可能是核糖体和高尔基体,C错误;核糖体和中心体没有膜结构,若b表示磷脂,a、c肯定不是核糖体和中心体,D正确。]
4.在杭州亚运会赛艇女子轻量级双人双桨决赛中,两位中国选手夺得冠军。下图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ表示组成这两位运动员细胞内相应的生物大分子,A~D表示组成有机物的元素,甲、乙、丙表示有机小分子物质,X表示物质的主要功能。回答下列问题:
(1)在人体细胞中,组成Ⅰ的甲有________种。若某种物质Ⅰ是由51个甲组成的两条链(无二硫键)构成的,则甲形成Ⅰ的过程中相对分子质量减少________。
(2)若图中Ⅱ是两位运动员细胞中的一种多糖物质,则乙所代表的小分子物质是________;在小麦种子细胞中,Ⅱ主要是指________。
21
882
葡萄糖
淀粉
(3)脂肪是由____________________________发生反应而形成的酯。与脂肪相比,Ⅱ中氧的含量________(填“多”或“少”)。植物中X所代表的功能是________________________________________。
(4)若Ⅲ在两位运动员细胞中主要分布在细胞核,则Ⅲ的中文名称是______________。用“○”“ ”“ ”“—”等符号绘出组成
Ⅲ的单体的结构示意图:__________________________。
三分子脂肪酸与一分子甘油
多
细胞内良好的储能物质
脱氧核糖核酸
[解析] (1)Ⅰ是生命活动的主要承担者,是蛋白质,其基本组成单位是氨基酸,在人体细胞中有21种。若蛋白质分子是由51个氨基酸形成的2条肽链构成的蛋白质,在形成过程中,相对分子质量的减少是由脱去的水导致的,为18×(51-2)=882。
(2)图中的Ⅱ是储能物质多糖,在人体细胞中主要是糖原,其基本单位乙为葡萄糖,在小麦种子细胞中的多糖Ⅱ主要是指淀粉。
(3)脂肪又称甘油三酯,是由一分子甘油与三分子脂肪酸发生反应而形成的酯。脂肪和糖类都含C、H、O三种元素,但脂肪中C和H的比例比同等质量的糖类高,多糖Ⅱ中氧的比例比脂肪多。
(4)Ⅲ是遗传信息的携带者核酸,若主要分布在细胞核中,则为DNA,中文名称为脱氧核糖核酸。组成Ⅲ的单体是脱氧核苷酸,一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成,它们之间的连接示意图为 。
提升点2 模型建构
1.模型的概念
模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的,有的借助于具体的、形象化的实物,有的则以抽象化的形式表现出来。
2.模型类型
(1)概念模型
①概念:用文字、图线和符号等将有联系的名词或过程连接起来,将生命现象或活动规律阐明清楚的一种较为抽象的模型。
②常见形式:流程图模型和概念图模型。
③实例:真核细胞的基本结构
(2)数学模型
①概念:用字母、数字及符号建立起来的等式或不等式以及图像、图表等描述事物特征及内在联系的数学表达式,它可以描述生命现象,用逻辑推理、运算、求解等来研究生命现象、解决生物学问题。
②常见形式:数学式、曲线图、柱状图等。
③实例:细胞中元素与化合物的种类及含量
(3)物理模型
①概念:以实物或图画的形式,直观地表达认识对象特征的模型。
②实例:细胞膜的流动镶嵌模型
1.如图是真核细胞的生物膜系统概念图,图中j→k→l→k→c为分泌蛋白的运输途径,下列叙述正确的是(  )
A.图中a、k、c分别表示细胞膜、囊泡、核膜
B.g增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴
C.酵母菌和乳酸菌细胞内都含有复杂的生物膜系统
D.l接受来自j的蛋白质并进行“发送”的过程中膜面积减少
√
B [生物膜系统包括:a核膜、b细胞器膜、c细胞膜。其中,d表示叶绿体、g表示线粒体、j表示内质网、k表示囊泡、l表示高尔基体,A错误;g是线粒体,其增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴,B正确;酵母菌是真核生物,细胞内有复杂的生物膜系统,乳酸菌是原核生物,细胞内无细胞器膜和核膜,没有生物膜系统,C错误;j是内质网,l是高尔基体,高尔基体接受来自内质网的蛋白质并进行“发送”的过程中,膜面积先增加后减少,D错误。]
2.胰腺腺泡细胞分泌胰蛋白酶(一种分泌蛋白)过程如图甲所示。向细胞内注射用放射性同位素3H标记的氨基酸,一段时间后,在细胞外检测到含有放射性的胰蛋白酶。图乙中a、b、c分别表示三种细胞器,图丙中的d、e、f分别代表三种具膜结构。下列有关说法错误的是(  )
√
A.图甲中分泌蛋白最初合成的场所是②,其中所形成的化学键叫肽键,所需原料为氨基酸
B.结合图甲、图乙可知,胰蛋白酶合成、运输的过程中,依次经过的细胞器是②—a—核糖体、③—b—内质网、④—c—高尔基体
C.图甲、图丙中表示同一种结构的是③与f、④与d、⑤与e,其面积的变化过程体现出生物膜具有一定的流动性
D.经②③④获得的蛋白质有一部分可以进入溶酶体
C [图甲中分泌蛋白最初合成的场所是核糖体,此过程中发生脱水缩合反应,形成的化学键叫肽键,以氨基酸为原料,A正确;分泌蛋白合成与分泌的过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网膜鼓出形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体膜鼓出形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量,胰蛋白酶合成、运输的过程中,依次经过的细胞器是②—a—核糖体、③—b—内质网、④—c—高尔基体,B正确;图甲中①上具有核孔,为核膜,②为核糖体,③为内质网,④为高尔基体,⑤为细胞膜,图丙中膜面积减少的d是内质网,先增加后减少的f是高尔基体,增加的e是细胞膜,故图甲、图丙中③与d是内质网、④与f是高尔基体、⑤与e是细胞膜,其面积的变化过程体现出生物膜具有一定的流动性,C错误;经②③④获得的蛋白质有一部分可以进入溶酶体,也有一部分成为膜蛋白或分泌蛋白,D正确。]
√
3.如图为细胞膜的亚显微结构模式图和部分功能示意图,下列相关叙述错误的是(  )
A.图2所示细胞膜的功能的实现与图1中结构③密切相关
B.细胞膜中物质①②的流动性决定了其具有一定的流动性
C.细胞间的信息交流都需要细胞膜上的受体协助
D.细胞膜的功能可说明细胞膜是动植物细胞的边界
C [结构③是糖蛋白,有识别作用,图2中激素与细胞膜上的受体结合,受体即是糖蛋白,因此图2所示细胞膜的功能的实现与图1中结构③密切相关,A正确;细胞膜中物质①可以侧向自由移动,且其中的②(蛋白质)也大多是运动的,因而细胞膜具有一定的流动性,即细胞膜中物质①②的流动性决定了其具有一定的流动性,B正确;细胞间的信息交流不都需要细胞膜上的受体协助,如高等植物细胞间的信息交流可通过专门的通道胞间连丝实现,C错误;细胞膜可以控制物质出入细胞,是细胞的边界,D正确。]
4.下图图1表示某细胞在电子显微镜视野下的亚显微结构示意图,1~7表示细胞结构;图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程,a、b、c、d代表参与该过程的细胞器。请据图回答:
(1)从结构上看,图 1 所示细胞为________(填“植物”或“动物”)细胞,判断依据是_______________________________(答出两点)。
(2)图1中具有单层膜结构的细胞器有________(填标号),该细胞的____________(填结构名称)是多种代谢活动的中心。图1细胞中不含磷脂的细胞器有________(填标号)。
动物
没有细胞壁,但含有中心体
4、5
细胞质基质
2、3
(3)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色,这一现象说明细胞膜具有_____________________的功能。
(4)图2中a、b、c、d分别表示________________________________
(填结构名称),其中,肽键是在________(填字母)这一细胞器中形成的,为了研究图 2 所示生理过程,一般采用____________法。
控制物质进出细胞
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
a
同位素标记
[解析] (1)从结构上看,图1所示的细胞中没有细胞壁,且含有中心体,因此为动物细胞。(2)图1中单层膜的细胞器有内质网和高尔基体,即图中的4和5。细胞质基质是细胞代谢活动的中心。图1中不含磷脂的细胞器为不具有膜结构的细胞器,该细胞中含有的是核糖体和中心体,即图中的2和3。(3)活细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,而死亡的细胞则不具有,因此采用台盼蓝染色后死亡的细胞会被染成蓝色,而活细胞则不会。(4)图2表示分泌蛋白依次在细胞器a、b、c合成、加工和分泌的过程,a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体,d提供能量,是线粒体;在细胞中合成蛋白质时,肽键是在a(核糖体)处合成的。为了研究分泌蛋白合成和分泌过程,一般采用同位素标记法,如用3H标记亮氨酸。
谢 谢!

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