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第三章 细胞的基本结构
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1.生物膜系统的结构和功能2．主要细胞器的结构和功能3．细胞核的结构和功能4．观察线粒体和叶绿体 　　该专题的知识难度较低，考查时一般是本专题内的综合或章节综合，例如原核生物与真核生物在结构、代谢、遗传与变异上的区别；结合动物细胞亚显微结构模式图和植物细胞亚显微结构模式图考查细胞中各种细胞器的结构与功能，如2010年山东理综第5题，2010年北京理综第2题等。考查生物膜系统的结构和功能，如2010年山东理综第4题、2010年安徽理综第1题等。考查考生的获取信息能力和通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理的判断的能力，如2010江苏生物第26题要求考生通过识别酵母菌细胞的物理模型作答。提供图表或文字材料分析推理细胞的结构和功能，以细胞的物理模型再现细胞的结构和功能，仍然是今年高考的热点。
第一课时 细胞膜和细胞核
课本回归
一、细胞膜的制备
1．选材：哺乳动物________________。
2．原理：红细胞发生________作用，________涨破，从而获得细胞膜。
3．过程
(1)将红细胞稀释液制成________。
(2)在________下观察，在盖玻片一侧滴加________，另一侧用吸水纸吸引。
现象：红细胞凹陷消失，________，最后导致细胞____。
二、细胞膜的组成
1．成分：______________，另外还有少量的________。
2．含量：含量最多的是________，该成分含量最丰富的是________。
3．特性：与细胞膜功能复杂程度有关的是______________________________________。
三、细胞膜的功能
1．将细胞与________分隔开，保障了细胞内部环境的________。
2．控制物质进出细胞
细胞需要的________进入细胞，细胞产生的________、________和________排到细胞外。
3．进行细胞间的信息交流
途径 方式
间接 通过____________________传递信息
直接 相邻细胞________传递信息
细胞间形成________传递信息
四、植物细胞壁的成分和作用
1．化学成分：主要是________________。
2．作用：________________。
五、结构与功能
1．结构
2．功能
遗传物质储存和________的主要场所，遗传信息库，是细胞________和________的控制中心。
六、细胞是统一的整体
1．细胞是最基本的________。
2．细胞是生物体________的基本单位，也是生物体________和________的基本单位。
3．细胞结构________而精巧，各组分之间分工合作为一个________，使生命活动能在变化的环境中________、高效有序地进行。
答案：
一、1.成熟的红细胞　2.渗透　吸水　3.(1)临时装片　(2)高倍镜　蒸馏水　体积增大　破裂
二、1.脂质和蛋白质　糖类　2.脂质　磷脂　3.蛋白质的种类和数量
三、1.外界环境　相对稳定　2.营养物质　抗体　激素　废物　3.细胞分泌的化学物质　接触　通道
四、1.纤维素和果胶　2.支持和保持
五、1.核膜　DNA和蛋白质　遗传物质　同一种物质形态不同　某种RNA　核糖体　核孔　物质交流　2.复制　代谢　遗传
六、1.生命系统　2.结构　代谢　遗传　3.复杂　整体　自我调控
1．细胞膜的成分
2．细胞膜的功能
(1)将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质进出细胞
细胞膜在控制物质方面具有普遍性和相对性两个方面，如图所示：
(3)进行细胞间的信息交流
细胞间信息交流主要有三种方式：
①通过细胞分泌的化学物质间接传递信息，即化学物质―→靶细胞，如激素和神经递质信息传递。
②通过相邻两个细胞的细胞膜直接接触传递信息，即细胞―→细胞，如精子和卵细胞间的识别和结合。
③通过相邻两个细胞之间形成通道传递信息，即细胞细胞，如高等植物的胞间连丝。
1．实验中选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因
(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁；
(2)哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器(膜)和细胞核(核膜)，所提取到的膜都是非常纯净的细胞膜；
(3)红细胞单个存在，便于制成悬浮液。
2．实验中利用吸水涨破使红细胞破裂
因为细胞非常微小，利用常规的方法是不行的，如果实验在试管中进行，细胞破裂后，还需差速离心才能获得较为纯净的细胞膜。
3．红细胞稀释液的制备
将少量新鲜血液注入生理盐水中，摇匀。
4．实验步骤
1.核膜和核孔?
(1)结构?
①核膜是双层膜，内膜与染色质纤丝相连，外膜与内质网相连通。外膜的外表面上有核糖体附着。?
②核膜并不是完全连续的，有许多部位核膜内外两层相连，形成核孔。?
(2)功能?
①化学反应的场所。在核膜上有多种大量的酶，利于多种化学反应的顺利进行。核膜在细胞周期过程中表现出周期性的消失和重建。?
②核孔是细胞核和细胞质之间物质交换的孔道。大分子物质如mRNA可通过核孔，离子和小分子，如氨基酸和葡萄糖可以通过核膜。实际上核膜是选择透过性膜。?
2.核仁?
(1)结构?
核仁是真核细胞间期核中最明显的结构，因为它的折光性较强，与细胞的其他结构很容易区分。它通常是单一的或者多个匀质的球形小体。?
(2)功能?
是rRNA合成、加工和核糖体亚单位的装配场所。在有丝分裂期间表现出周期性的消失与重建。?
3.染色质?
染色质是真核细胞在间期中由DNA和蛋白质以及少量RNA所组成的一串念珠状的复合体，易被碱性染料染成深色。
(1)DNA、染色质、染色体的关系可表示为：
(2)染色质和染色体的比较
名称项目 染色质 染色体
同一物质 成分相同 主要成分是蛋白质和DNA
特征相同 容易被碱性染料染成深色
功能相同 是遗传物质的主要载体
不同时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝状 杆状或柱状
(3)功能：是遗传物质的主要载体。
例一 (2010·济南模拟)下列关于细胞膜的叙述，不正确的是 (　　)
A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B．不同功能的细胞，其细胞上蛋白质的种类和数量相同
C．组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富
D．癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关
解析：研究发现，细胞主要由脂质和蛋白质组成；在组成细胞的脂质中，磷脂最丰富；蛋白质在细胞行使功能时起重要使用，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜上糖蛋白的改变有关。
答案：B
下列哪一项不属于细胞膜的生理功能 (　　)
A．保护性屏障　　　　　　　 B．控制物质进出细胞
C．信息的接收和传递 D．能量的储存和释放
答案：D
解析：细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保证了细胞内部环境的相对稳定，起到了保护性屏障的作用，能控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流，能量的储存和释放不属于细胞膜的功能。
例二 下列关于细胞核的叙述正确的是 (　　)
A．真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化学反应的顺利进行
B．在显微镜下观察分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体
C．真核细胞的核膜上有核孔，脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D．原核细胞的拟核除没有核膜外，其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
解析：B中用显微镜无法观察到核膜，在间期遗传物质以染色质状态存在，不能观察到染色体；C中脱氧核糖核酸即DNA不能出来；D中原核细胞既无核膜又无核仁。
答案：A
(2010·南通模拟)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．DNA的转录和翻译通常发生在核仁中
答案：B
解析：核仁的功能在高中生物是不作要求的，但本题是一道信息题。根据题干提供的信息，蛋白质合成与核仁有关，但蛋白质的合成是在核糖体上。无核仁的细胞如原核细胞也要进行蛋白质的合成。对原核细胞来说，转录和翻译分别是在核区和核糖体上进行的，而真核细胞的转录和翻译分别是在细胞核和核糖体上进行的。这样，只有B选项符合题意。
例三 如图示科学家进行变形虫的切割实验，这个实验最能说明 (　　)
A．细胞核控制细胞的遗传 B．细胞质控制细胞的遗传
C．细胞核是控制细胞代谢的中心 D．细胞质是控制细胞代谢的中心
解析：根据图示可知有核部分可摄食生长，而无核部分不能摄食，也不能继续生长，说明细胞核是细胞代谢活动的控制中心。
答案：C
有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是 (　　)
A．控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B．控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
答案：A
解析：据图示可以看出c的性状表现取决于a的细胞核，而不是取决于b的细胞质，即细胞核是遗传特性的控制中心。
1．最能代表细胞膜的基本化学成分的一组元素是 (　　)
A．C、H、O B．C、H、O、N
C．C、H、O、P D．C、H、O、N、P
答案：D
解析：细胞膜主要成分是蛋白质和脂质，脂质中主要是磷脂。蛋白质的基本元素是C、H、O、N，磷脂中一定含有磷元素。
2．人的红细胞和精子的寿命都比较短，从细胞结构考虑，这一事实说明了 (　　)
A．环境因素的影响 B．功能决定寿命的长短
C．细胞核和细胞质相互依存 D．核遗传决定细胞寿命
答案：C
解析：细胞尽管分化为细胞膜、细胞质和细胞核等部分且各部分功能不同，但它们在功能上的关系是分工协作，共同完成细胞的生理功能，如：细胞膜—保护、物质转运、信息传递、能量交换；细胞质—代谢中心；细胞核—控制中心。只有保持细胞的完整性，才能使细胞正常地完成各项生命活动。人的红细胞无细胞核，精子中细胞质很少，因此寿命比较短。
3．(2010·滨州模拟)下列有关细胞结构及功能的叙述中，不正确的是 (　　)
A．“—CO—NH—”是在核糖体中形成
B．利用去核的卵细胞克隆动物的原因之一是由于其细胞质中含有较多营养物质
C．细胞膜上的糖蛋白形成的部位在内质网腔中
D．细胞核内的信使RNA透过核膜进入细胞质
答案：D
解析：mRNA是大分子，通过核孔进入细胞质的。
4．下列可以作为制备纯净的细胞膜的材料的是 (　　)
A．神经细胞 B．洋葱根尖分生区细胞
C．洋葱鳞片叶表皮细胞 D．人的成熟红细胞
答案：D
解析：植物细胞具有细胞壁，细胞壁与细胞膜紧贴在一起不易分离，因此洋葱根尖分生区细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞不能作为实验材料。神经细胞里有细胞核和许多细胞器，它们的膜与细胞膜混在一起，不易分开，因此神经细胞不可以作为制备纯净的细胞膜的材料。
5．科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。你认为当时确定细胞膜存在的依据最可能是 (　　)
A．动物细胞有明确的边界 B．植物细胞有明显的固定的形态
C．细胞能够分裂 D．物质进出细胞受到控制
答案：A
解析：细胞膜是细胞的边界，通过电子显微镜的观察，可以确定细胞与细胞之间有膜隔开。
6．如下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。
(1)上述实验的大体过程是：
①将种甲伞藻的部分________嫁接到种乙伞藻的________上；②将种乙伞藻的部分________嫁接到甲伞藻的________上。
(2)实验结果：
①________________________________________。
②________________________________________。
(3)实验结果说明：_________________________。
答案：(1)伞柄中段　带核的假根段　伞柄中段　带核的假根段
(2)①种甲伞柄中段长出种乙伞盖　②种乙伞柄中段长出种甲伞盖
(3)伞盖形状由细胞核内遗传物质控制
解析：由图可以看出种甲的帽为伞形，种乙的帽为菊花形。将种甲的带核部分与种乙的伞柄(不带核)嫁接，长出的帽形状与种甲的形状相同，为伞形；将种乙的带核部分与种甲的伞柄(不带核)嫁接，长出帽形状与种乙的帽的形状相同，为菊花形。说明帽的形状是由细胞核内的遗传物质控制的。
7．从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是 (　　)
A．糖脂 B．磷脂 C．糖蛋白 D．脂蛋白
答案：C
解析：由题中的两个实验推知，该成分既含有蛋白质，又含有还原糖，可以断定为糖蛋白。
8．异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，完成这种生理功能的结构基础是 (　　)
A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
B．细胞膜的表面有糖蛋白
C．细胞膜具有一定的流动性
D．细胞膜具有一定的选择透过性
答案：B
解析：细胞间的相互识别主要依靠细胞膜上的糖蛋白。
9．(2010·威海模拟)如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是(　　)
A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开
B．②是所有生物遗传物质的载体
C．③与蛋白质的合成以及核糖体的形成有关
D．④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
答案：A
解析：①是核膜，属于生物膜；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
10．细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相符的是 (　　)
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，病毒的生命活动只有在宿主细胞中才能完成
C．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动
D．离开细胞的细胞器如叶绿体和线粒体等不能独立地完成各项生命活动
答案：C
解析：细胞是一个有机的统一整体，只有保持其完整性，才能正常完成各项生命活动。叶绿体、线粒体为半自主性细胞器，离开细胞的叶绿体、线粒体，细胞将不能独立地完成各项生命活动。
11．阅读下列材料后，回答问题。
科学家在进行细胞膜化学成分分析时，采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜(又称血影)。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。
(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？
_____________________________________
(2)红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是______，这种物质的特性是__________________________________，因而使红细胞具有________的功能。
(3)“血影”的化学组成是________、________、______，其中的脂质主要是指________。
(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？
_____________________________________________。
(5)使用下列哪种物质处理会使细胞失去识别能力
(　　)
A．核酸酶 B．龙胆紫
C．糖水解酶 D．双缩脲试剂
答案：(1)把红细胞放到清水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了
(2)血红蛋白　在氧浓度高的地方易与氧结合，在氧浓度低的地方易与分离　运输氧
(3)脂质　蛋白质　糖类　磷脂
(4)不可以。若选用鸡的红细胞，则磷脂形成的单分层面积大大超过膜面积的2倍。因为细胞内各种细胞器的膜与细胞膜的成分基本一致
(5)C
解析：此题主要应从制备细胞膜的方法的角度来回答，同时需要结合细胞膜成分的相关知识。(1)制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞，因为它没有细胞核和众多的细胞器，获取的膜即为细胞膜，排除了其他膜性物质的影响，降低了实验的难度，提高了实验的技巧和科学性。(2)细胞膜的成分、特性和功能是十分重要的知识，它充分说明了生物体成分的组成结构、结构决定功能、结构和功能相适应的特点。
12．(2010·安徽理综)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是 (　　)
A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
答案：A
解析：细胞间的信息交流除了通过细胞膜上受体的识别来完成外，还有其他方式；在线粒体内膜上完成一系列化学反应，分布着多种酶，不只分布着合成ATP的酶；核膜上的核孔是大分子物质可以选择性进出的通道；葡萄糖通过主动运输的方式进入肌细胞，肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体。
13．(2009·山东理综)真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 (　　)
A．胰岛细胞 B．造血干细胞
C．效应B细胞(浆细胞) D．口腔上皮细胞
答案：D
解析：细胞的代谢越旺盛，则核孔的数目越多。A、C中的细胞分别分泌胰岛素(或胰高血糖素)和抗体，代谢旺盛。B中细胞的分裂能力很强，代谢旺盛。只有D为高度分化的细胞，代谢较弱。故而D中的口腔上皮细胞的核孔数目最少。

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