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第二课时 生物膜的流动镶嵌模型和物质跨膜运输的方式
课本回归
一、生物膜模型的探索过程
时间 假设
19世纪末 欧文顿提出膜是由________组成的
20世纪初 化学分析表明膜的主要成分是________和________
1925年 荷兰科学家提出细胞膜中的________分子排列为连续的两层
20世纪40年代 提出膜质两侧附着________
1959年 罗伯特森提出生物膜由________—________—蛋白质三层构成
1972年 桑格和尼克森提出生物膜的________模型
二、流动镶嵌模型的基本内容
1．________构成膜的基本支架，其结构特点是具有________。
2．蛋白质分子有的______________，有的部分或全部______________，有的______________；大多数蛋白质分子是可以______________的。
3．细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成________，也可以和脂质结合形成________。
三、物质跨膜运输的方式
1．被动运输
3．大分子物质以胞吞和________方式进出细胞，与细胞膜的________有关。
答案：
一、脂质　脂质　蛋白质　脂质　蛋白质　蛋白质　脂质　流动镶嵌
二、1.磷脂双分子层　一定的流动性　2.镶在磷脂双分子层表面　嵌入磷脂双分子层中　横跨整个磷脂双分子层　运动　3.糖蛋白　糖脂
三、1.载体　顺　O2　乙醇　载体　顺　葡萄糖　2.载体　能量　逆　Na＋　3.胞吐　流动性
1．组成成分及其在膜中的分布
2．结构特点：流动性
(1)原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
(2)表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
(3)影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度高出一定范围，则导致膜的破坏。
(4)实例
①质壁分离和复原实验；②变形虫捕食和运动时伪足的形成；
③白细胞吞噬细菌； ④胞吞与胞吐；
⑤受精时细胞的融合过程；⑥动物细胞分裂时细胞膜的缢裂过程；
⑦细胞杂交时的细胞融合(如人鼠细胞融合)。
3．功能特点：选择透过性
(1)表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。
4．细胞膜的流动性与选择透过性
流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。
(1)区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性，主动运输能充分说明选择透过性。
(2)联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。
总之，膜的组成、结构和功能可表示为下图：
1．自由扩散、协助扩散和主动运输的比较
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散 协助扩散
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
图例
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
2.胞吞、胞吐：是大分子和颗粒物质进出细胞的方式，这两种方式虽然最终通过了生物膜，但实质上，这些物质并没有真正的穿过生物膜。例如，白细胞吞噬大肠杆菌、变形虫吞噬有机物颗粒、胰岛B细胞分泌胰岛素等。
3．在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动利用。同样，细胞也能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。总之，细胞通过主动运输，摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而维持细胞组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。
1．物质浓度(在一定浓度范围内)对运输速率的影响曲线：
(1)自由扩散的运输方向是由高浓度一侧到低浓度一侧，其动力是两侧溶液的浓度差，在一定浓度范围内，随物质浓度的增大，其运输速率与物质浓度成正比。
(2)协助扩散或主动运输的共同特点是都需要载体协助，在物质浓度较低时，随物质浓度的增大，运输速率也逐渐增大，到达一定物质浓度时，由于受膜上载体数量的限制，运输速率不再随浓度增大而增大。
2．氧气浓度对物质运输速率的影响曲线：
(1)自由扩散和协助扩散统称为被动运输，其运输方向都是从高浓度一侧到低浓度一侧，其运输的动力都是浓度差，不需要能量，因此与氧气浓度无关，运输速率不随氧气浓度增大而改变。
(2)主动运输方式既需要载体协助又需要消耗能量。在氧气浓度为零时，通过细胞无氧呼吸供能，但无氧呼吸产生能量较少所以运输速率较低，在一定范围内随氧气浓度升高，有氧呼吸加强，产生的能量逐渐增多，所以运输速率不断加快，当氧气浓度足够高时，能量供应充足，但由于受到载体数量的限制，运输速率不再随氧气浓度增大而加快。
例一 (2010·淮安模拟)如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是 (　　)
A．a是指磷脂分子的尾部，具有疏水性B．c指磷脂分子的头部，具有亲水性
C．糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布 D．细胞膜的选择透过性与b、d的种类和数量有关
解析：磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，磷酸“头”部(c)是亲水端，脂肪酸“尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞的边界，在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白的分布，因此，依据糖蛋白的分布可判断细胞膜的内外侧。细胞膜具有选择透过性，这与细胞膜上蛋白质(b、d)的种类和数量有关。
答案：C
组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排布有下述特点，其中描述细胞膜基本骨架的是(　　)
A．膜两侧的分子结构和性质不尽相同
B．磷脂分子排布成双分子层
C．蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂双分子层中
D．蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性
答案：B
解析：磷脂双分子层构成膜的基本支架。
如图为物质进出细胞的两种方式，对该图的正确理解是 (　　)
A．Ⅰ和Ⅱ分别表示协助扩散和主动运输
B．Ⅰ和Ⅱ分别表示胞吞和胞吐
C．葡萄糖、性激素是以Ⅱ方式进入细胞的
D．水、二氧化碳、氧气是以Ⅰ方式进入细胞的
解析：据图分析Ⅰ过程中物质由高浓度直接跨膜进入细胞，既无载体蛋白协助又不消耗能量，所以为自由扩散过程，Ⅱ过程物质由膜外到膜内既消耗能量又需载体蛋白协助，所以为主动运输过程。水、二氧化碳、氧气、性激素等均以自由扩散方式进出细胞，葡萄糖可能以主动运输方式被吸收。
答案：D
下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是 (　　)
A．维生素D　　 B．水和尿素 C．氨基酸和葡萄糖 D．酶和胰岛素
答案：D
解析：酶和胰岛素为大分子物质，不能直接横穿细胞膜进出细胞，只能通过胞吞和胞吐的方式进出细胞。
(2010·慈溪模拟)图中的哪一条曲线能说明红细胞运输葡萄糖的速度与血浆中葡萄糖的浓度之间的关系 (　　)
解析：葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散，在一定浓度范围内，血糖浓度越大，运输速度越快，但因膜上运输葡萄糖的载体数量是有限的，所以当葡萄糖浓度达到一定值时，吸收速率不再改变。
答案：C
如图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速度的关系，据图分析，下列说法正确的是
(　　)
A．该物质进入细胞的方式是自由扩散
B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合
C．该物质可能是水或甘油
D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动
答案：B
解析：由题图可知，该物质跨膜速度刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后跨膜速度达到饱和，说明该物质运输还与膜上载体数量有关。水和甘油通过自由扩散进出细胞。
1．细胞膜常常被脂质溶剂和蛋白酶处理后溶解，由此可以推断，细胞膜的化学成分可能含有 (　　)
①磷脂　②蛋白质　③多糖　④核酸
A．①② B．②③ C．②④ D．①④
答案：A
解析：由相似相溶原理和酶的专一性可知，细胞膜的化学成分有磷脂和蛋白质。
2．(2010·安徽安庆模拟)生物膜的“蛋白质—脂质—蛋白质”静态结构模型不能解释下列哪种现象 (　　)
A．细胞膜是细胞的边界
B．溶于脂质的物质能够优先通过细胞膜
C．变形虫做变形运动
D．细胞膜中磷脂分子呈双层排列在膜中
答案：C
解析：变形虫做变形运动其细胞膜必须是运动的，静态结构模型无法解释。
3．下列哪些生理活动不会导致细胞内ADP含量增加(　　)
A．小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
B．甲状腺细胞吸收碘
C．小肠绒毛上皮细胞吸收甘油
D．K＋和Na＋进出红细胞
答案：C
解析：小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖、甲状腺细胞吸收碘及K＋和Na＋进出红细胞都是主动运输的方式。小肠绒毛上皮细胞吸收甘油是自由扩散的方式，既不消耗能量也不需要载体协助。
4．甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变。则 (　　)
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
答案：D
解析：本题考查物质跨膜运输中被动运输的两种方式。甲物质的运输依赖自由扩散，不需要载体的协助，在其他条件不变的情况下，以无蛋白的磷脂双分子膜代替细胞膜，运输情况不受影响，其运输不会被促进也不会被抑制。乙物质进入细胞的方式是协助扩散，需要载体的协助，在其他条件不变的情况下，以无蛋白的磷脂双分子膜代替细胞膜，会因缺少载体而使运输过程被抑制。
5．如下图中Ⅰ～Ⅲ说明了物质和离子通过细胞膜的转运，下列叙述中正确的是 (　　)
A．所有图中均有主动运输
B．所有图中均有被动运输
C．图Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ可表示自由扩散
D．图Ⅲ中细胞内ADP的含量会增加
答案：D
解析：图Ⅰ表示自由扩散，图Ⅱ表示借助载体蛋白通过离子通道的扩散，即协助扩散；图Ⅲ表示物质由低浓度向高浓度运输，应为主动运输。
6．(2010·潍坊模拟)脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的磷脂双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，亲水端与疏水端排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体。
(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明脂质体在结构上具有一定的________。
(2)脂质体的形成是由于磷脂分子结构同时具有________的特点，脂质体中裹入DNA就可以作为基因工程的一种工具——运载体，原因是__________________________________。
(3)由脂质体的形成原因及特点分析细胞膜的基本支架是________，同时也可推测水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上的________成分有关。美国科学家彼得·阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种蛋白质——CHIP28，他以这两种细胞为实验材料的最可能依据是 。
答案：(1)稳定性
(2)亲水和疏水　脂质体的结构类似细胞膜，易与受体细胞发生融合，从而导入目的基因
(3)磷脂双分子层　蛋白质　成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；而肾小管壁细胞对水分子的重吸收能力强
解析：在水中脂质体形成的原理是磷脂分子具有疏水端和亲水端，在水中时磷脂分子朝向水面的一定为亲水端，这样很可能就形成双层稳定的脂质体。脂质体应用广泛，例如：脂质体裹入目的基因导入细胞内(由于它与膜结构类似，易融合)作为基因工程的运载体；裹入抗癌药物和配备制导系统，即单克隆抗体(由细胞工程产生)，就可以专一性地杀灭肿瘤细胞。由脂质体的结构可推测出细胞膜应以磷脂双分子层为基本支架，其疏水端相连在中间，也可推测水分子不是真正的自由扩散而与膜上的蛋白质有关，选择吸水能力强、膜成分单一的材料进行验证最理想。
7．某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程 (　　)
A．没有载体参与 B．为自由扩散
C．为协助扩散 D．为主动运输
答案：D
解析：本题考查物质跨膜运输的相关知识。现将物质跨膜运输的方式列表如下：
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
是否需要载体 否 是 是
8.下列物质能通过人工合成的脂双层膜(不含蛋白质)的是(　　)
A．H＋　　　 B．核苷酸　　　
C．K＋　　　 D．乙醇
答案：D
解析：人工合成的脂双层膜中无蛋白质，只有以自由扩散方式通过膜的物质才能通过，A、B、C均以主动运输的方式通过膜。
9．细胞膜的结构特点和功能特点分别是 (　　)
①具有一定的流动性　②具有保护细胞内部的作用
③具有磷脂双分子层　④具有选择透过性
A．③① B．①④ C．①② D．③④
答案：B
解析：细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。
10．(2010·广州模拟)如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述错误的是 (　　)
A．若图示为肝细胞膜，则尿素的运输方向是Ⅱ→Ⅰ
B．细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与①有密切的关系
C．适当提高温度将加快②和③的流动速度
D．b过程不需要ATP，a过程不能体现膜的选择透过性这一生理特性
答案：D
解析：图中①是糖蛋白，②是蛋白质，③是磷脂分子，Ⅰ为膜外(外侧有糖蛋白)，Ⅱ为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输，b方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成尿素，通过肝细胞膜以自由扩散的方式运输到细胞外，故A项正确；细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关，故B项正确；适当提高温度，分子运动速度加快，故C项正确；b自由扩散不需要能量是正确的，但a主动运输需膜上载体蛋白的协助，能体现膜的选择透过性，故D项错误。
11．请根据细胞膜的有关知识回答下列问题：
(1)组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，可见水通道和离子通道实际上是由细胞膜上的________形成的，细胞膜上的这些物质在磷脂双分子层上的排列方式是____________________。
(2)物质进入细胞都通过细胞膜，在用呼吸抑制剂处理细胞后，脂肪酸、Na＋进入细胞的速度会明显减慢的是___________________________________________________________。
(3)大分子和颗粒状物质，如蛋白质分子通过细胞膜的方式是________，该过程是否消耗ATP：________。
(4)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37 ℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。
①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少________实验。
②本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果，还可以通过比较______________________来判断实验结果。
③该实验可能得出的结论是________________。
答案：(1)蛋白质　镶嵌、嵌入或横跨
(2)Na＋
(3)胞吞或胞吐　是
(4)①对照　②红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短　③在一定范围内，随着温度升高，细胞膜的流动性加快。
解析：组成水通道和离子通道的物质是在核糖体上合成的，由此可推断它们的化学本质是蛋白质。脂肪酸是脂溶性物质，以自由扩散方式进出；Na＋以主动运输方式吸收；大分子以胞吐和胞吞方式运输，需消耗能量。实验缺乏对照，应增设不同温度处理，通过观察红色和绿色的荧光在细胞膜上均匀分布所需时间长短来比较。
12．(2010·上海生物)下图表示一种物质的跨膜运输方式，下列叙述中正确的是(　　)
A．该膜中载体也能运输蔗糖 B．碘以该方式进入海带细胞
C．该方式不会出现饱和现象 D．该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
答案：D
解析：由图示可知：葡萄糖从胞外到胞内需要载体蛋白协助但不消耗ATP，故其跨膜运输方式为协助扩散；该运输方式是由高浓度到低浓度，会出现饱和现象；因载体具有专一性，运输葡萄糖的载体不能运输蔗糖；碘是以主动运输的方式进入胞内的。
13．(2010·山东理综)下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是 (　　)
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
答案：C
解析：据图分析，曲线a表示被转运分子的转运速率与浓度呈正比，符合自由扩散的特点。曲线b表示在被转运分子的浓度较低时，随着浓度提高，转运速率增加，浓度较高时出现饱和现象，符合协助扩散和主动运输的特点(受载体数量限制)。A项中，脂溶性小分子的跨膜运输方式是自由扩散；B项中，自由扩散与细胞膜表面的载体蛋白无关；D项中抑制细胞呼吸，停止能量供给，影响主动运输，但对自由扩散和协助扩散无影响。必修一 第一章 走近细胞
考纲展示 考向预览
1.细胞学说建立的过程2.多种多样的细胞3.用显微镜观察多种多样的细胞 　　“原核细胞和真核细胞的结构与功能”和“高倍显微镜的使用”是本章的重点，也是高考考查的重点，近几年的高考中对此知识点都有考查。2010年全国课标理综第1题、上海生物第23题以选择题形式考查了该章内容，2010年江苏生物第26题的形式是非选择题，内容都比较简单。预计结合细胞的亚显微结构图考查原核生物与真核生物在结构、代谢、遗传与变异的区别仍是今年高考的热点。
课本回归
一、生物的生命活动离不开细胞
1．病毒无________结构，组成成分是蛋白质和________，营________生活。
2．单细胞生物依赖________完成各种生命活动。
3．多细胞生物依赖各种________细胞的密切合作，才能完成复杂的生命活动。
例如：以________为基础的生物与环境之间物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的________；以细胞内________为基础的遗传与变异，等等。
二、生命系统的结构层次
1．生命系统的结构层次：细胞→________→器官→系统→________→种群→________→生态系统→生物圈。
2．各生命系统既层层相依，又各自有特定的________、结构和________。
3．自然界中最基本的生命系统是________，最大的生命系统是________。
三、细胞的多样性和统一性
1．高倍显微镜的操作流程
在________下观察，找到物像→将________移到视野中央→转动________，换用高倍镜观察→转动________，直到看清物像为止。
2．原核细胞和真核细胞
(1)差异性：最根本的区别是原核细胞______________________________________________。
(2)统一性：两者都具有_______和与遗传有关的_______。
(3)常见的原核生物有细菌、______、放线菌、________、________等。
四、细胞学说
1．内容
(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由________发育而来，并由________所构成。
(2)细胞是一个________的单位，既有它自己的________，又对与其他细胞共同组成的________的生命起作用。
(3)新细胞可以从________中产生。
2．意义
(1)提示了细胞的统一性和________的统一性。
(2)揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。
答案：
一、1.细胞　核酸　寄生　2.细胞　3.分化　细胞代谢　生长发育　基因的传递和变异
二、1.组织　个体　群落　2.组成　功能　3.细胞　生物圈
三、1.低倍镜　物像　转换器　细准焦螺旋　2.(1)没有以核膜为界限的细胞核　(2)细胞膜、细胞质　DNA
(3)蓝藻　支原体　衣原体
四、1.(1)细胞　细胞和细胞产物　(2)相对独立　生命
整体　(3)老细胞　2.(1)生物体结构
从细胞到生物圈，生命系统的各层次之间既有联系，又有区别，现将它们之间的关系列表如下：
结构层次 概念 举例
细胞 细胞是生物体结构和功能的基本单位 心肌细胞
组织 由形态相似，结构、功能相同的细胞结合在一起 心肌组织
器官 不同的组织按照一定的次序结合在一起 心脏
系统 能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起 循环系统
个体 由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的生物。单细胞生物由一个细胞构成生物体 龟
种群 在一定的自然区域内，同种生物的所有个体是一个种群 该区域内同种龟的所有个体
群落 在一定的自然区域内，全部种群形成的统一整体 该区域内龟和其他所有生物的种群
生态系统 生物群落与它的无机环境是相互作用而形成的统一整体 龟生活的水生生态系统
生物圈 由地球上所有的生物和这些生物生活的无机环境共同组成 地球上只有一个生物圈
1．细胞多样性的表现
(1)不同细胞的形态、结构不同。对多细胞生物来说，这是细胞分化的结果。
(2)真核细胞与原核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
本质区别 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 有，主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无细胞壁；真菌细胞有，主要成分为多糖
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 拟核，无核膜和核仁 有核膜和核仁
DNA存在形式 拟核中：大型环状、裸露质粒中：小型环状、裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异方式 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
2.细胞统一性的表现
(1)化学组成：组成细胞的元素基本一致，化合物种类也非常相似(水、无机盐、氨基酸、核苷酸等)。
(2)结构：都具有细胞膜、细胞质、核糖体。
(3)增殖方式：通过细胞分裂进行细胞的增殖。
(4)遗传物质：都以DNA作为遗传物质，且遗传密码通用。
(5)能源物质：以ATP作为直接能源物质。
1．使用显微镜的操作步骤
(1)低倍镜：取镜 安放 对光 安放玻片 调焦 观察
(2)高倍镜：在低倍镜下确定目标

移动装片，使目标位于视野中央

转动转换器，换用高倍镜

调焦(转动细准焦螺旋。视野暗，可调反光镜或光圈)
2．显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。
(2)总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
3．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
(2)目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
4．高倍镜与低倍镜的比较
物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与载玻片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
归纳总结：
①镜头长度与放大倍数的关系：物镜镜头长度与放大倍数呈正相关，目镜镜头长度与放大倍数呈负相关。
②欲确定被观察对象的真实形态，可将物像顺时针旋转180度。
③若要将显微镜下的物像移到视野中央，物像位于哪个方向，则应向哪个方向移动装片。
例一 下列组合，在生命系统的层次中依次属于种群、群落和生态系统的一组是 (　　)
①一个池塘中的全部生物　②一片草地上的全部昆虫③某水库中的全部鲫鱼　④一根枯木及枯木上的所有生物
A．①②④　B．①③④　C．①②③　D．②③④
解析：正确理解种群、群落和生态系统的概念及结构层次，并用概念分析自然现象。种群是指在一定区域内同种生物的所有个体，某水库中的全部鲫鱼是一个种群。群落是指在一定的自然区域内所有种群的总和，一个池塘中的全部生物就是一个群落。在一定自然区域内，生物群落及其无机环境相互作用的整体叫做生态系统，包括这一区域内的全部生物和这些生物生活的无机环境，一根枯木及枯木上的所有生物则构成生态系统。一片草地上的全部昆虫不属于同种生物，不是种群，又不包括该区域内的所有生物，不是群落，更不是生态系统。
答案：B
关于生命系统的结构层次，下列说法正确的是 (　　)
A．生命系统中各生物体均具有多种组织和系统
B．病毒没有细胞结构，故它的生命活动与细胞无关
C．地球最早出现的生命形式具有细胞结构
D．生命系统层层相依，各生物具有相同的组成、结构和功能
答案：C
解析：生命系统中大部分多细胞生物具有多种组织系统，一些低等多细胞生物如团藻等没有组织系统，单细胞生物更谈不上组织系统了；病毒的增殖必须在细胞内完成；生命系统层层相依，但组成、结构和功能各有不同，如植物与动物；地球上最早的生命是原始的单细胞生物。
例二 细胞的统一性体现在 (　　)
①细胞都有相似的基本结构，如细胞膜、细胞质、DNA分子等
②真核细胞细胞核内染色体中含有DNA，原核细胞拟核中含有DNA
③真核细胞多种多样，原核细胞多种多样，而真核细胞和原核细胞又不一样
A．① B．② C．①② D．①②③
解析：细胞的基本结构以及遗传物质的相似性体现了细胞的统一性，而细胞的多种多样则体现了细胞的多样性。
答案：C
(2010·潍坊模拟)下列叙述错误的是 (　　)
A．SARS病毒虽不具有细胞结构，但其体内也存在遗传物质
B．大肠杆菌和酵母菌的体内都没有以核膜为界限的细胞核
C．植物细胞存在核酸、蛋白质、细胞核和细胞壁等物质或结构
D．蓝藻体内没有叶绿体，但含有藻蓝素和叶绿素
答案：B
解析：酵母菌是真核生物，具有以核膜为界限的细胞核。蓝藻是原核生物，不含叶绿体，但含有与光合作用有关的色素。
例三 用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞如图所示。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是 (　　)
A．向右上方　　　　　 B．向左上方
C．向右下方 D．向左下方
解析：本题考查的知识点是显微镜的使用。显微镜使用时物像移动方向是相反的，即物像在视野何方，则装片就向该方向移动。淋巴细胞在视野的右上方，要将其移至视野正中央，不是向左下方移动，而是相反，向右上方移。
答案：A
细胞质不是静止的，一般呈环形流动。在用显微镜观察黑藻细胞时，视野中一叶绿体位于液泡右下方，细胞质环流方向为逆时针，如图所示，实际上叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别为(　　)
A．叶绿体位于液泡右下方，环流方向为逆时针
B．叶绿体位于液泡左上方，环流方向为逆时针
C．叶绿体位于液泡右上方，环流方向为顺时针
D．叶绿体位于液泡左下方，环流方向为顺时针
答案：B
解析：选B 。显微镜下观察到的是倒立的虚像，顺时针旋转180°即为其实际图像。
1．在生命系统的结构层次中，最基本的生命层次是 (　　)
A．细胞　　 B．原子 C．系统　　 D．种群
答案：A
解析：本题主要考查生命系统的结构层次，原子不是生命系统的结构层次，要注意理解生命系统不同结构层次之间的包含关系。
2．创立细胞学说的科学家是 (　　)
A．英国的虎克 B．意大利的马尔比基
C．德国施莱登和施旺 D．德国的魏尔肖
答案：C
解析：英国科学家虎克用显微镜观察软木薄片发现了细胞，他既是细胞的发现者，也是命名者；德国的施莱登和施旺在19世纪30年代末提出了“一切动物和植物都是由细胞构成的”观点，丰富和完善了细胞学说。
3．若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜、物镜和细准焦螺旋，结果得如下图A、B、C、D，试问其中视野最暗的是 (　　)
答案：C
解析：放大倍数最大的视野最暗，而A、B、C、D中放大倍数最大的是C。
4．下列生物属于原核生物的一组是 (　　)
①蓝藻　②酵母菌　③草履虫　④小球藻　⑤水绵
⑥青霉菌　⑦葡萄球菌　⑧链球菌
A．①⑦⑧ B．①②⑥⑧
C．①③④⑦ D．①②⑥⑦⑧
答案：A
解析：酵母菌、草履虫、小球藻、水绵、青霉菌都属于真核生物。
5．(2010·济宁模拟)细胞具有多样性，下面对细胞的形态和功能的关系的理解有偏差的是 (　　)
A．卵细胞富含营养、体积大与早期胚胎发育相适应
B．精子具有尾部与其运动相适应
C．哺乳动物的成熟红细胞无细胞核与其能再生的功能相适应
D．神经元有长的突起与其传导功能相适应
答案：C
解析：红细胞是由造血干细胞分裂、分化而来，哺乳动物的成熟红细胞无细胞核，是与其内部血红蛋白运输O2的功能相适应的，故C错。
6．生物学实验中常用普通显微镜，试回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的________。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞________个。
(3)在光线充足的实验室里，用白色洋葱表皮细胞做质壁分离实验。在显微镜视野中能清晰地观察到细胞壁，但看不清楚细胞是否发生质壁分离。为便于判断，此时应改用________，________光圈。
(4)某学生做实验时，先用一块洁净纱布擦拭镜头，再在一干净载玻片中央滴一滴清水，放入一小块生物组织切片，小心展平后，放在显微镜载物台正中央，并用弹簧夹片压住，然后在双眼侧视下，将物镜降至距玻片标本约1 cm～2 cm处停止。用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓慢上升镜筒。请指出该同学在操作中不正确的地方：
①________________________________________。
②________________________________________。
③________________________________________。
答案：(1)长度或宽度
(2)2
(3)平面反光镜　缩小
(4)①用一块洁净纱布擦拭镜头(镜头应用擦镜纸擦拭，不能用纱布擦拭)　②未加盖玻片　③物镜降至距玻片标本约1 cm～2 cm处停止(应将物镜降至距玻片标本0.5 cm～1 cm处)
解析：(1)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数。
(2)细胞在视野中排成一行，换高倍物镜后放大倍数(长度)为原来的4倍，看到的细胞数应为原来的1/4。(3)物像相对无色透明时，应尽量减少光线的进入，使视野相对暗一些，所以应选用平面反光镜和小光圈。(4)①显微镜有专门的擦镜纸擦拭镜头；②放入组织切片后应加盖盖玻片；③物镜降至玻片标本的距离应为0.5 cm～1 cm。
7．如果把细胞搅碎，细胞将死亡；如果把病毒搅碎，病毒也将失去活性。这说明 (　　)
A．细胞死亡和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分
B．单细胞生物和病毒对环境的适应能力很差
C．细胞和病毒被搅碎后都失活，可见两者的结构特点一致
D．细胞和病毒都要有一定的结构基础，才能完成正常的生命活动
答案：D
解析：生物体结构的完整性是其进行正常生命活动的前提条件。结构被破坏，功能也将丧失。
8．关于细胞统一性的叙述中错误的是 (　　)
A．原核细胞和真核细胞在结构上具有统一性
B．所有的细胞都含有核糖体
C．细胞都以分裂方式进行增殖
D．组成细胞的元素和化合物在种类上具有统一性
答案：B
解析：原核细胞和真核细胞都有核糖体，但具体到某一特殊细胞，可能不含核糖体，如哺乳动物成熟的红细胞。
9．细胞学说揭示了 (　　)
A．植物细胞与动物细胞的区别
B．细胞统一性与生物体结构统一性
C．细胞之间的差异性
D．原核细胞与真核细胞的区别
答案：B
解析：细胞学说的意义是揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。
10．(2010·全国理综)下列有关细胞的叙述，正确的是 (　　)
A．病毒是一类具有细胞结构的生物
B．蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状
C．人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D．内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
答案：D
解析：病毒是没有细胞结构的生物；蓝藻是原核生物，没有核膜，没有成形的细胞核；连续分裂的细胞才有细胞周期，人体内并不是所有细胞都有细胞周期，而且有细胞周期的细胞其持续时间也不一定相同；内质网膜和高尔基体膜都是生物膜，在结构上都具有一定的流动性。
11．据图示回答下列问题：
(1)甲、乙两图中属于原核细胞的是________，属于真核细胞的是________。判断的主要依据为________________________________________________________________。
(2)甲、乙两细胞的统一性表现在______________。
(3)甲、乙两细胞的差异性表现在_______________。
(4)在生命系统的结构层次中，既属于细胞层次，又属于个体层次的是____________________。
答案：(1)甲　乙　甲无以核膜为界限的细胞核而乙有
(2)都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA分子
(3)甲无核膜、染色体，而乙有；甲只有核糖体，而乙还有其他细胞器
(4)甲
解析：图甲是原核细胞，图乙是真核细胞，它们的最大差别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，它们的统一性表现在都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA分子。单细胞生物既是细胞又是个体。
12．(2010·上海生物)下列关于颤藻和水绵的描述，错误的是 (　　)
A．生活状态下颤藻呈蓝绿色，水绵呈绿色
B．相同长度丝状体中颤藻细胞个数少于水绵
C．颤藻细胞内有色素，水绵中有带状叶绿体
D．滴加碘液后，水绵细胞内呈现出黄色结构，颤藻则无
答案：B
解析：颤藻和水绵分别属于原核生物和真核生物。原核细胞与真核细胞相比，一般体积较小，因此相同长度丝状体中颤藻细胞个数应多于水绵细胞个数。颤藻属于蓝藻中的一种，无叶绿体，但有光合作用的色素。水绵是多细胞的藻类植物，含有带状叶绿体。碘液可把细胞核染成黄色，颤藻无细胞核不会出现黄色结构。
13．(2010·江苏生物)下图为酵母菌细胞结构示意图。请回答下列问题：
(1)酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比，最主要的区别是酵母菌________；与蓝藻细胞相比，最主要的区别是酵母菌_______________。
(2)图中含有RNA的结构有________(填序号)。
(3)图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是____(填序号)。
(4)为制备酵母菌原生质体，需用酶解法除去结构①，但应在________溶液中进行。
(5)为探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，某同学进行了如下操作。其中操作正确的有________(填下列操作的序号)。
①将适量干酵母放入装有一定浓度葡萄糖溶液的锥形瓶中，在适宜条件下培养
②静置一段时间后，用吸管从锥形瓶中吸取培养液
③在血球计数板中央滴一滴培养液，盖上盖玻片
④用滤纸吸除血球计数板边缘多余培养液
⑤将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数
答案：(1)没有叶绿体　具有核膜包被的细胞核(成形的细胞核)
(2)②④⑥⑧
(3)⑥
(4)等渗(或高渗)
(5)①④⑤
解析：(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞都是真核细胞，但酵母菌无叶绿体；与原核细胞蓝藻相比，酵母菌具有核膜包被的细胞核。(2)细胞核(②)、核糖体(④)、线粒体(⑥)、细胞质基质(⑧)中都含有RNA。(3)线粒体不能直接分解葡萄糖，但在有氧呼吸第二阶段能分解丙酮酸，释放CO2。(4)酶解法除去细胞壁得到的原生质体，在低渗溶液中易吸水而涨破，故应在等渗溶液或高渗溶液中进行。(5)用吸管吸取培养液计数之前，应将锥形瓶轻轻振荡几次，②错误；抽样检测时，应先将盖破片放在血球计数板的计数室上，再用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，③错误。第二课时 细胞的分化、衰老、调亡和癌变
课本回归
一、细胞的分化
1．概念：在个体发育中，由________增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生________差异的过程。
2．特点：持久性、稳定性和不可逆性。
3．实质：个体发育过程中，基因选择性表达的结果。
4．意义
(1)细胞分化是生物________的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向________，有利于提高各种________的效率。
二、细胞的全能性
1．概念：指已________的细胞仍具有发育成完整个体的________。
2．实例
(1)植物组织培养的实验证明已分化的植物细胞仍具有__。
(2)克隆羊多利的培育成功说明已分化的动物细胞的____。
3．干细胞：动物和人体内保留着的少数具有________能力的细胞。
三、细胞的衰老
1．概念：细胞衰老的过程是细胞的________和化学反应发生复杂变化的过程。
2．特征
(1)细胞内________减少，细胞萎缩，体积变小，________速率减慢。
(2)细胞内多种________降低。
(3)细胞内的________逐渐积累。
(4)细胞内呼吸速率________，细胞核体积________，核膜________，染色质________，染色________。
(5)细胞膜________改变，物质运输功能________。
四、细胞凋亡
1．概念：由________所决定的______________的过程。
2．意义：对于多细胞生物体完成__________，维持________的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
五、细胞癌变
1．概念
有的细胞受到________因子的作用，细胞中的________发生变化，变成不受机体控制的、连续进行________的恶性增殖细胞。
2．主要特征
(1)适宜条件下，能够________。
(2)________发生显著变化。
(3)癌细胞________发生了变化，________等物质减少，细胞之间________显著降低，容易________。
3．致癌因子：大致分为________致癌因子、________致癌因子、________致癌因子三类。
4．细胞癌变的原因
(1)致癌因子使________和________发生突变。
(2)原癌基因主要负责调节________，控制细胞的________进程；抑癌基因主要是阻止细胞________。
答案：
一、1.一个或一种细胞　稳定性　4.(1)个体发育　(2)专门化　生理功能
二、1.分化　潜能　2.(1)全能性　(2)细胞核具有全能性
3．分裂和分化
三、1.生理状态　2.(1)水分　新陈代谢　(2)酶的活性　(3)色素　(4)减慢　增大　内折　收缩　加深 (5)通透性　降低
四、1.基因　细胞自动结束生命　2.正常发育　内部环境
五、1.致癌　遗传物质　分裂　2.(1)无限增殖　(2)形态结构　(3)表面　糖蛋白　黏着性　分散和转移　3.物理　化学　病毒　4.(1)原癌基因　抑癌基因　(2)细胞周期　生长和分裂　不正确的增殖
细胞分化 细胞全能性
原理 细胞内基因选择性表达 含有本物种全套遗传物质
特点 ①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度②稳定性和不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡③普遍性：生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础 ①高度分化的植物体细胞具有全能性植物细胞在离体的情况下，在一定的营养物质、激素和其他适宜的外界条件下，才能表现其全能性②动物已分化的体细胞全能性受限制，但细胞核仍具有全能性。例如，动物克隆技术
结果 形成形态、结构、功能不同的细胞 形成新的个体
大小比较 细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵 细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系 ①两者的遗传物质都不发生改变 ②细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
1．细胞分裂：是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
(1)使单细胞生物产生新的个体。
(2)使多细胞生物产生新细胞，使生物幼体由小长大。
(3)通过分裂将复制的遗传物质平均分配到两个子细胞中。
2．细胞生长：生物体的生长包括细胞数目的增加和细胞体积的增大两个方面。细胞分裂和细胞生长都是生物体生长的细胞学基础。
3．细胞分化：是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础，经细胞分化，多细胞生物形成不同的细胞和组织。
4．细胞癌变：是受致癌因子的作用，细胞连续进行分裂从而超过最高分裂次数无限增殖的现象。
5．四者的联系
(1)细胞分裂是细胞分化的基础。
(2)仅有细胞分裂、生物体不能进行正常的生长发育。
(3)细胞正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。
项目 细胞凋亡 细胞坏死 细胞癌变
与基因的关系 受基因控制 不受基因控制 受突变基因控制
细胞膜的变化 内陷 破裂 糖蛋白等减少，黏着性降低
形态变化 细胞变圆，与周围细胞脱离 细胞外型不规则变化 呈球形
影响因素 受严格的由遗传机制决定的程序性调控 电、热、冷、机械等不利因素影响 分为物理、化学和病毒致癌因子
对机体的影响 对机体有利 对机体有害 对机体有害
1．机理
2．原癌基因与抑癌基因的关系
原癌基因与抑癌基因不是简单地相互拮抗。
(1)原癌基因是维持机体正常活动所必需的基因，在细胞分裂过程中它负责调节细胞周期，控制细胞生长和分裂的进程。只有当原癌基因突变成癌基因(或称激活、活化)后，细胞才会恶性增殖。
(2)抑癌基因是一类抑制细胞过度生长、增殖，从而遏制肿瘤形成的基因，抑癌基因的丢失或失活，可能导致肿瘤发生。
(3)抑癌基因和原癌基因共同对细胞的生长和分化起着调节作用。对原癌基因和抑癌基因的研究，将使人类有可能真正从根本上治疗癌症。
例一 花药离体培养是指把分裂旺盛的花药细胞用人工的方法在培养基上培育成单倍体植株。这一成果是利用于细胞的 (　　)
A．应激性　　B．全能性　　C. 变异性　　D．适应性
解析：花药离体培养是组织培养的新技术，对研究生物的遗传起重要作用。与植物的其他细胞一样，花药细胞也具有全能性。
答案：B
人胰岛细胞能产生胰岛素，但不能产生血红蛋白，那么胰岛细胞中 (　　)
A．只有胰岛素基因
B．比人受精卵的基因要少
C．既有胰岛素基因，也有血红蛋白基因和其他基因
D．有胰岛素基因和其他基因，但没有血红蛋白基因
答案：C
解析：人胰岛细胞是已经高度分化的细胞，虽然不产生血红蛋白，但由于它是由受精卵细胞经过多次有丝分裂产生的，细胞中含有与受精卵细胞相同的基因，既含有胰岛素基因，也含有血红蛋白基因和其他基因。
例二 细胞衰老是一种正常的生命现象。人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是 (　　)
A．细胞内有些酶活性降低
B．细胞内色素减少
C．细胞内水分减少
D．细胞内呼吸速度减慢
解析：考查了细胞衰老的特征。细胞的衰老主要有以下特征：①衰老细胞内水分减少，结果使细胞萎缩，体积变小，细胞新陈代谢的速度减慢；②衰老的细胞内，有些酶的活性降低；③细胞内的色素会随细胞衰老而逐渐积累；④衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质收缩、染色加深；⑤细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低。
答案：B
(2010·银川模拟)蝌蚪变态成青蛙时，尾部消失的机制是 (　　)
A．青蛙个体大，尾部相对小
B．青蛙上岸后，尾部组织脱水萎缩
C．尾部功能被四肢代替
D．尾部细胞产生水解酶，细胞自溶
答案：D
解析：由基因决定的细胞自动结束生命的过程，叫细胞凋亡，细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控。蝌蚪变态成青蛙时尾部的消失，其直接原因是细胞产生水解酶，细胞自溶的结果。
例三 在不断增长的癌组织中， 癌细胞 (　　)
A．通过减数分裂不断增殖
B．都有染色单体
C．都在合成蛋白质
D．DNA量都相等
解析：癌细胞的增殖是有丝分裂，染色单体是分裂前期、中期出现的结构，在有丝分裂的不同时期，某细胞中的DNA含量不相等，但每个细胞都能合成蛋白质。考查有关癌细胞的知识。
答案：C
下列细胞可能发生癌变的是 (　　)
A．游离组织形态改变
B．核增大，染色质固缩
C．膜通透性增大，运输功能降低
D．酶的活性降低
答案：A
解析：癌细胞由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性减小，容易在有机体内分散和转移，即游离组织。除此之外，还表现出形态结构上发生畸形变化，衰老的细胞只是本身发生衰变，不会形成游离组织。
1．下列关于细胞分化的叙述，哪项是错误的 (　　)
A．仅在高等动物中普遍存在 B．细胞分化是一种持久性的变化
C．单细胞生物没有细胞分化 D．分化后的细胞与最初所出现的状态有显著不同
答案：A
解析：本题易错选C。细胞分化普遍存在于动物细胞中。细胞分化是生物界中普遍存在的一种生命现象，在细胞分裂的基础上，相同细胞后代在形态、结构、功能上发生稳定性差异，是一种持久性的变化，一般是不可逆的。故正确答案为A。
2．下列实例中能体现细胞全能性的是 (　　)
①用悬浮培养的胡萝卜单个细胞培养出了可育植株　②植物用种子进行繁殖后代　③用烟草组织培养的单个组织培养成了可育的完整植株
A．①②　　　B．①③　　　C．②③　　　D．①②③
答案：B
解析：用植物种子来繁殖后代，实际上就是由一个受精卵(未发生分化的细胞)通过细胞增殖和分化发育成新个体，不属于细胞全能性。故正确答案为B。
3．下列说法不正确的是 (　　)
A．对单细胞而言，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡
B．对多细胞生物来说，细胞衰老必然导致生物个体衰老
C．对多细胞生物来说，细胞会随着分裂次数的增多而衰老
D．对多细胞生物来说，体内总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态
答案：B
解析：对于单细胞生物而言，细胞的衰老或死亡就是个体的衰老或死亡；但对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡并不意味着个体的衰老和死亡，多细胞生物体内每天都有衰老和死亡的细胞；正常细胞的分裂次数是有限制的，细胞的寿命与细胞的分裂次数有关。
4．衰老的红细胞不具有下列哪些特征 (　　)
A．水分减少，细胞萎缩 B．某些酶的活性降低
C．细胞核体积增大 D．细胞膜的通透性功能改变
答案：C
解析：核增大，染色质收缩，细胞膜通透性改变和酶的活性降低。这都是细胞衰老的主要特征，但红细胞没有细胞核，所以不会发生核体积增大的现象。
5．(2009·上海生物)下图所示的细胞类型转换过程为 (　　)
A．细胞融合 B．细胞生长
C．细胞分裂 D．细胞分化
答案：D
解析：本题主要考查细胞的分化。由图示可知是细胞的形态功能发生变化的过程，应为细胞分化。
6．癌细胞通常是由正常细胞的基因发生改变后形成的。癌细胞的特征包括细胞的无休止和无序的分裂，并有侵袭性和转移性。在过去的几十年中出现了许多种治疗癌症的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗和基因治疗、免疫治疗等。请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
(1)通常能够引起基因改变的因素可能有 (　　)
A．紫外线　B．甘油　C．肝炎病毒　D．煤焦油及其衍生物苯　E．葡萄糖　F．尼古丁　G．丙酮酸　H．核辐射
(2)上述因素使正常细胞中的________由________状态转变成________状态，从而导致癌变的发生。
(3)放疗是利用放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类X射线治疗或加速器产生的X射线、电子束、中子束、质子束及其他粒子束等照射患处杀死癌细胞的一种方法，放疗与化疗相比，对患者全身正常细胞影响较小的是________。
答案：(1)ACDFH
(2)原癌基因　抑制　激活
(3)放疗
解析：正常细胞中的原癌基因在外界物理、化学、病毒等致癌因子作用下被激活，正常细胞转变成无限增殖的癌细胞。癌细胞不断进行有丝分裂，在分裂间期进行DNA复制和RNA及蛋白质的合成。通过利用药物作用在分裂间期，使DNA复制受阻，从而使癌细胞的恶性增殖受阻，延长患者的生命。
7．一般情况下，下列细胞中分化程度由高到低的顺序依次是 (　　)
①卵细胞　　②受精卵　　③胚胎干细胞
④造血干细胞　　⑤神经细胞
A．⑤①②③④ B．⑤③①②④
C．⑤①④②③ D．⑤①④③②
答案：D
解析：多细胞生物体一般是由一个受精卵通过细胞增殖和分化发育而成的，可见受精卵的分化程度最低；分化程度越高增殖分化能力就越小，神经细胞终生不再增殖分化，可见其分化程度最高；胚胎干细胞比造血干细胞更能分化成多种细胞，说明分化程度更小；卵细胞虽然分化程度很高，但有少量的生物是由卵细胞直接发育而成，说明卵细胞还没有完全分化。
8．通过特定方法，科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了类胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述，正确的是 (　　)
A．类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
B．分化的体细胞丢失了某些基因
C．二者功能有差异，但形态没有差异
D．二者基因相同，且表达的基因相同
答案：A
解析：本题将科技发展新信息与细胞分化知识揉合在一起，考查获取并处理新信息的能力。细胞分化过程中不会丢失基因，所以B错误；已分化的体细胞转化成类胚胎干细胞，类似于植物细胞培养过程中的脱分化，脱分化前后的细胞形态和功能都会发生改变，所以C错误；造成细胞形态、功能不同的原因是细胞内基因的选择性表达，所以D错误。
9．下列细胞中，可能已发生癌变的是 (　　)
A．细胞膜上糖蛋白减少的细胞
B．细胞核增大的细胞
C. 自由水含量减少的细胞
D．被细菌侵染的细胞
答案：A
解析：本题考查癌变细胞的特点。无限增殖、细胞膜表面糖蛋白减少、细胞形态结构发生改变等是癌变细胞的特点。细胞核增大、自由水减少都是细胞衰老的特点。
10．下列叙述正确的是 (　　)
A．多细胞生物细胞的衰老和机体的衰老总是同步的
B．老年人体内也有幼嫩的细胞
C. 年轻人体内无衰老细胞
D．克隆“多利”羊用的乳腺细胞核与去核卵细胞融合的杂交细胞和受精卵正常发育时，细胞分裂次数是相等的
答案：B
解析：对多细胞生物来说，细胞的衰老和死亡与个体的衰老和死亡并不是一回事，多细胞生物体内的细胞总是在不断更新着，总有一部分细胞产生、生长、成熟，也总有一部分细胞处于衰老或走向死亡的状态。因此，无论是老年人体内还是年轻人体内都有幼嫩细胞也有衰老细胞。然而从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞的普遍衰老的过程。
11．(2010·济宁模拟)卫生部发布的《苏丹红危险性报告评估》中提到苏丹红是一种工业染料，主要应用于油彩、汽油等产品的染色，共分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ号，它在人体内代谢生成相应的胺类。某校学生拟对苏丹红Ⅳ号的致癌作用进行检测，但他们没有形成具体的实施方案，请你帮助完成：
(1)实验思路：用“动物细胞培养技术”对其致癌性进行检测。如果细胞发生了癌变，则这些细胞的特点是：____________________________。(至少写出两个)
如果按照你的设计思路，应该以________________作为鉴别苏丹红Ⅳ号是否引起动物细胞癌变的依据。
(2)材料和用具：小鼠肝脏组织、培养瓶若干、生理盐水、苏丹红Ⅳ号、动物细胞培养液、显微镜等。
(3)实验步骤：
第一步：剪取一定量的小鼠肝脏组织细胞，进行动物细胞培养，形成细胞群。
第二步：_________________________________。
第三步：向1号瓶中加入适量的生理盐水，向2～6号瓶中加入________________________，将6只培养瓶置于适宜条件下培养一段时间。
第四步：__________________________，
记录形态变异的细胞数目。
(4)假若下表为你记录的结果：
培养瓶编号 1 2 3 4 5 6
添加瓶中苏丹红Ⅳ号浓度(mg·L－1) 0 10 50 100 200 400
变异细胞比例 0 0 1/106 5/106 6/106 9/106
据此可得出结论为：________________________________
答案：(1)能够无限增殖；形态结构发生了变化；细胞的表面发生了变化(细胞膜上的糖蛋白减少，黏着性降低，易分散转移)　形态变异的细胞数目占全部培养细胞的百分数
(3)第二步：取大小相同的六只培养瓶依次编号为1～6，加入等量的细胞培养液，再分别加入上步骤中培养的离体肝细胞
第三步：等量生理盐水配制的不同浓度的苏丹红Ⅳ号溶液
第四步：取样制作临时装片进行显微观察
(4)低浓度的致癌性很小，100 mg·L－1以上致癌明显
解析：根据“研究苏丹红Ⅳ号与动物细胞癌变的关系”，可以确定本实验是探究性的，并可进一步确定实验目的是苏丹红Ⅳ号对细胞有没有致癌作用、致癌的具体效果如何。明确了实验目的，在实验步骤的设计上，要体现实验的对照原则、单一变量原则和重复原则。变量的确定，即实验处理的关键因素是否接受苏丹红Ⅳ号处理以及处理的剂量问题。
12．(2010·广东理综)骨髓移植是治疗白血病常用的有效疗法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内 (　　)
A．正常生长 B．增殖并分化成多种细胞
C．分泌抗体 D．杀死各种病原菌
答案：B
解析：本题主要考查造血干细胞的功能。造血干细胞具有很高的全能性，
13．(2010·山东理综)下列实例与基因的作用无关的是 (　　)
A．细胞分裂素延迟植物衰老
B．极端低温导致细胞膜破裂
C．过量紫外线辐射导致皮肤癌
D．细菌感染导致B淋巴细胞形成效应B(浆)细胞
答案：B
解析：细胞分裂素能够促进细胞分裂，细胞分裂过程中有DNA的复制、转录和翻译等；极端低温会破坏细胞膜的结构，使细胞失去选择透过性，这一变化与基因无关；紫外线辐射导致皮肤癌是因为皮肤细胞中的原癌基因和抑癌基因发生了基因突变；细胞感染引起免疫反应，B淋巴细胞增殖分化，形成效应B(浆)细胞，产生针对该细菌的特异性抗体(基因表达)。第三课时 细胞中的核酸糖类和脂类
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一、核酸
1．组成元素：C、H、O、N、P。
2．单位：________，共________种，含有一分子五碳糖、一分子含氮碱基和一分子磷酸。
3．DNA、RNA分子比较
核酸
DNA RNA
基本单位 核苷酸
____________ ____________
化学成分 碱基 ________________________
____________ ____________
五碳糖 ____________ ____________
磷酸 _______________________
空间结构 两条链 一般为一条链
4.功能：核酸在细胞内携带________，控制________的合成。
5．观察DNA和RNA在细胞中的分布实验
(1)染色剂________，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色。
(2)选材：____________________________________。
(3)结果：细胞核呈现绿色，细胞质呈现红色。
(4)结论：DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
二、细胞中的糖类
1．元素组成：C、H、O
2．分类、相互关系、特点及实例
3．生理功能
(1)细胞中的主要________，如葡萄糖是“生命的燃料”。
(2)组成生物体的重要成分，如________是构成细胞壁的成分。
三、细胞中的脂质
1．组成元素：________，有的还有N、P。
2．分类
(1)脂肪：细胞内的________物质，还有保温、缓冲、________的作用。
(2)磷脂：构成________、细胞器膜的重要成分。
(3)固醇：
①胆固醇是构成________的重要成分，在人体内还参与血液中________的运输；
②性激素能促进人和动物________的发育以及________的形成；
③维生素D能有效地促进人和动物肠道对________的吸收。
答案：
一、2.核苷酸　8　3.脱氧核苷酸　核糖核苷酸　A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)　T(胸腺嘧啶)　U(尿嘧啶)　脱氧核糖　核糖　磷酸　4.遗传信息　蛋白质　5.(1)甲基绿、吡罗红　(2)人的口腔上皮细胞
二、2.葡萄糖　脱氧核糖　单糖　蔗糖　麦芽糖　乳糖　纤维素　淀粉　糖原　3.(1)能源　(2)纤维素
三、1.C、H、O　2.(1)储能　减压　(2)细胞膜　(3)细胞膜　脂质　生殖器官　生殖细胞　钙和磷
1．核酸的组成分析
2.DNA和RNA的比较
比较项目 DNA RNA
组成单位
成分 无机酸 磷酸
五碳糖 脱氧核糖 核糖
含氮的碱基 T U
A、G、C
分布 主要分布于细胞核中，其次是线粒体、叶绿体中 主要分布于细胞质中
功能 遗传物质，携带遗传信息，控制遗传、变异和蛋白质合成 作为遗传物质(如某些病毒)，传递遗传信息(mRNA)，组成核糖体(rRNA)，运输氨基酸(tRNA)，催化作用(某些酶)
1．实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同：
利用甲基绿、吡罗红混合染色剂可显示DNA和RNA在细胞中的分布。
(2)盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离。
2．实验流程
3．实验结论
DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。
1．糖类的种类及其功能
种类 分布 功能
单糖 五碳糖 核糖 动植物细胞 RNA的成分
脱氧核糖 DNA的成分
六碳糖 葡萄糖 光合作用的产物，能源物质
果糖 植物细胞 能源物质
二糖 麦芽糖 植物细胞 水解成两分子葡萄糖而供能
蔗糖 植物细胞 水解成果糖和葡萄糖而供能
乳糖 动物乳汁 水解成半乳糖和葡萄糖而供能
多糖 淀粉 植物细胞 植物细胞中重要的储能物质
纤维素 植物细胞 结构性多糖，植物细胞壁的主要成分
糖原 肝糖原 动物肝脏 贮存能量，调节血糖
肌糖原 动物肌肉 氧化分解，为肌肉收缩提供能量
主要作用：生命活动的主要能源物质
2.还原性糖与非还原性糖
(1)葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原性糖，可与斐林试剂在水浴加热的情况下反应，产生砖红色沉淀。
(2)核糖、脱氧核糖、蔗糖、淀粉、糖原、纤维素等属于非还原性糖。
1．脂质的化学组成与种类
例一 (2010·苏州模拟)由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是 (　　)
A．氨基酸、葡萄糖、碱基　　
B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C．核糖、碱基、磷酸
D．脱氧核糖、碱基、磷酸
解析：RNA完全水解后得到的产物应该是RNA的基本单位——核糖核苷酸的三个组成部分，即核糖、磷酸、含氮碱基。
答案：C
下列有关核酸的叙述中错误的是 (　　)
A．生物体内具有遗传功能的大分子化合物
B．细胞内生命物质的主要成分之一
C．由含氮碱基、脱氧核糖和磷酸组成
D．由核苷酸聚合而成的大分子化合物
答案：C
解析：核酸中的五碳糖不一定是脱氧核糖。如果是DNA，由含氮碱基、脱氧核糖、磷酸组成；如果是RNA，由含氮碱基、核糖、磷酸组成。
例二 (2010·葫芦岛模拟)下列关于糖类物质相关叙述正确的是 (　　)
①存在于DNA而不存在RNA的糖类
②细胞的重要能源物质
③存在于叶绿体而不存在于线粒体的糖类
④存在于动物乳汁而不存在于肝脏细胞的糖类
A．核糖、纤维素、葡萄糖、糖原
B．脱氧核糖、葡萄糖、葡萄糖、乳糖
C．核糖、葡萄糖、脱氧核糖、糖原
D．脱氧核糖、纤维素、葡萄糖、糖原
解析：构成DNA的是脱氧核糖，构成RNA的是核糖；细胞最常利用的重要能源物质是葡萄糖；葡萄糖可以在叶绿体中合成，但葡萄糖不能在线粒体中进行氧化分解(必须先分解成丙酮酸后才能进入)；在动物乳汁中的是乳糖。
答案：B
(2010·天津模拟)下列关于糖类的叙述，正确的是 (　　)
A．核糖存在于RNA分子中
B．核糖、半乳糖含六个碳原子，属于单糖
C．糖类是人体的主要储能物质
D．人体过剩的葡萄糖可以转变成淀粉储存于肝脏或肌肉中
答案：A
解析：B中核糖含五个碳原子；C中糖类是主要能源物质，主要储能物质应为脂肪；D中人体不含淀粉，应含糖原。
例三 下列脂质物质中不能对生物体的正常代谢活动起调节作用的是 (　　)
A．胆固醇　　B．性激素 C．维生素　　D．脂肪
解析：脂质物质分为：脂肪、磷脂和固醇。脂肪是储能物质，被称为储能脂；磷脂是构成生物膜的主要成分，被称为结构脂；固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，它们对于维持生物体正常的新陈代谢起着重要的调节作用，又被称为功能脂。
答案：D
脂质普遍存在于生物体内，在细胞中具有独特的生物学功能，下列叙述与脂质相符的是(　)
A．构成脂质的主要化学元素为C、H、O、N四种
B．磷脂是构成生物膜的重要物质，但并不是所有的细胞膜中都含磷脂
C．脂肪是细胞内的主要能源物质
D．固醇类物质对生物的生命活动起营养、调节等作用
答案：D
解析：脂质主要由C、H、O三种元素组成，故A项错误；构成生物膜的重要物质是磷脂，所有细胞膜均含磷脂，故B项错误；细胞内的主要能源物质是糖类，脂肪是细胞内的主要储能物质，故C项错误。D项正确表述了固醇类物质的生理功能。
1．人肝细胞中的核酸，含有的碱基种类是 (　　)
A．1种 B．8种 C．4种 D．5种
答案：D
解析：人肝细胞中的核酸有两类，即DNA和RNA，组成DNA的碱基有A、G、C、T4种，而组成RNA的碱基也有A、G、C、U4种，二者共有的碱基是A、G、C。所以组成核酸的碱基共有A、G、C、T、U5种。
2．植物细胞和动物细胞中储藏能量的物质依次是 (　　)
A．纤维素和糖原 B．麦芽糖和乳糖
C．淀粉和糖原 D．葡萄糖和纤维素
答案：C
解析：在植物细胞中储存能量的物质是淀粉，在动物细胞中储存能量的物质是糖原。纤维素是结构多糖，是细胞壁的主要组成成分，葡萄糖、麦芽糖、乳糖都是能源物质，但不是储能物质。
3．(2010·潍坊模拟)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，加入8%盐酸的目的不包括 (　　)
A．改变细胞膜透性，加速染色剂进入细胞
B．使染色体中的DNA与蛋白质分离
C．杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合
D．水解DNA
答案：D
解析：加入8%的盐酸水解的目的是利于DNA的染色，而不是水解DNA，将其分解为核苷酸。
4．下列叙述中，是淀粉、纤维素和糖原的共同特征的是 (　　)
A．都是细胞内储存能量的主要物质
B．都含有C、H、O、N4种元素
C．组成单体都是五碳糖
D．组成单体都是六碳糖
答案：D
解析：纤维素不是细胞内的储能物质，三者的组成元素都是C、H、O，组成单体都是葡萄糖。
5．(2009·福建理综)下列关于组成细胞化合物的叙述，不正确的是 (　　)
A．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
B．RNA与DNA的分子结构相似，由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息
C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D．胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
答案：A
解析：蛋白质具有相对稳定的一定的空间结构，是保证蛋白质活性和功能的基础。高温、强酸、强碱等外部因素，会破坏蛋白质的空间结构，使其不再具有生物活性，从而失去特定的功能。RNA作为RNA病毒的遗传物质，可以储存遗传信息。DNA的特异性在于碱基的特定的排列顺序或者脱氧核苷酸的排列顺序。
6．右图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其中D是RNA，C、E都是高分子化合物，C是主要的遗传物质，A、B是组成它们的基本单位。请据图分析回答：
(1)真核生物体内的A物质有________种，B物质在生物体内约有________种。
(2)合成C、D的A物质的不同点表现在________和________，C物质和D物质在空间结构上的不同点表现在______________，C物质与D物质的关系是_________________________。
(3)C存在的主要场所是________。
(4)C与E相比特有的元素是________。
答案：(1)8　20
(2)五碳糖(脱氧核糖、核糖)　碱基(胸腺嘧啶、尿嘧啶)　C为独特的双螺旋结构，D一般为单链结构　C控制D的合成
(3)细胞核
(4)P
解析：由题意可判断A、B、C、D、E分别代表核苷酸、氨基酸、DNA、mRNA、蛋白质，所以A包括4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种。组成C和D的核苷酸分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸，它们的区别主要是五碳糖(前者是脱氧核糖，后者是核糖)和碱基(前者含有胸腺嘧啶，后者含有尿嘧啶)不同。DNA主要存在于细胞核内，化学元素组成是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，所以DNA特有的元素是P。
7．由一分子含氮碱基、一分子磷酸和一分子化合物a构成了化合物b，对a和b的准确叙述是 (　　)
A．a是核糖，b则为脱氧核苷酸
B．a是脱氧核糖，b则为脱氧核糖核酸
C．a是核糖，b则为核糖核酸
D．a是脱氧核糖，b则为脱氧核苷酸
答案：D
解析：一分子含氮碱基＋一分子磷酸＋一分子脱氧核糖(或核糖)形成一分子脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)。
8．缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞，其依赖的能源物质为 (　　)
A．蛋白质 B．葡萄糖
C．乳酸 D．脂肪
答案：B
解析：哺乳动物成熟的红细胞失去了细胞核和一切细胞器，只能利用葡萄糖进行无氧呼吸来提供能量。
9．关于下列四图的叙述中，正确的是 (　　)
A．甲图中共有5种核苷酸
B．乙图所示的化合物中不含糖类物质
C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
答案：C
解析：甲中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸。乙表示ATP，含有核糖。丁C12H22O11表示二糖，如乳糖、蔗糖等，但蔗糖分布于植物细胞中。丙可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸。
10．(2010·石家庄模拟)下列有关化合物的叙述中正确的是 (　　)
A．氨基酸、甘油和葡萄糖都不能水解
B．果糖、蔗糖和麦芽糖都有还原性
C．植物细胞中，葡萄糖、乳酸、氨基酸依次是光合作用、细胞呼吸、基因表达的产物
D．纤维素、蛋白质、DNA都是某些单体的多聚体，其单体的排列顺序都变化多端
答案：A
解析：蔗糖不具有还原性，故B项错误；基因表达的产物是蛋白质，故C项错误；纤维素的单体是葡萄糖，其排列顺序不可能变化多端，故D项错误。
11．请回答以下有关细胞的组成和功能的问题：
(1)细胞中含有N元素的生物大分子是 (　　)
A．核苷酸和糖原
B．胰岛素和核酸
C．氨基酸和胰高血糖素
D．血红蛋白和纤维素
(2)细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是________，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是________。
(3)构成细胞膜的脂质是________和________。
(4)癌细胞转移与细胞膜上________减少有关。
答案：(1)B
(2)单糖　麦芽糖(或纤维二糖)
(3)磷脂　胆固醇
(4)糖蛋白
解析：组成生物体的分子中，糖类和脂肪不含有N元素，蛋白质和核酸含有氮元素；多糖和二糖在消化道内变成单糖形式才能被机体吸收，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖(或纤维二糖)；磷脂、胆固醇参与细胞膜的构成，膜上的糖蛋白与细胞的识别有关。癌细胞的糖蛋白比较少，导致癌细胞容易扩散和转移。
12．(2010·江苏生物)下列关于核酸的叙述中，正确的是 (　　)
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．组成DNA和ATP的元素种类不同
C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中
D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
答案：D
解析：DNA中的五碳糖是脱氧核糖，RNA中的五碳糖是核糖；组成DNA和ATP的元素是C、H、O、N、P5种元素；T2噬菌体的遗传物质是DNA，遗传信息贮存在DNA中；双链DNA分子中碱基比例A＝T①，C＝G②，①②相加得出嘌呤数等于嘧啶数。
13．(2010·全国理综)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料中应选择的一组是 (　　)
A．水稻胚乳和花生子叶　　　
B．天竺葵叶和水稻胚乳
C．紫色洋葱和花生子叶
D．天竺葵叶和紫色洋葱
答案：C
解析：观察质壁分离时细胞一定要是活的，且细胞的细胞液中有一定的色素，便于观察液泡的颜色变化和大小变化，而水稻胚乳细胞是死细胞不能做质壁分离的材料；天竺葵叶片绿色较深，会干扰观察质壁分离；二是水稻胚乳中主要含淀粉，含脂肪少，不便于观察脂肪。第二课时 ATP和细胞呼吸
课本回归
一、ATP的结构、功能和利用
1．结构：ATP是三磷酸腺苷英文名称的缩写，分子结构的简式是______________________，“A”代表________，“P”代表________基团。“～”代表________。
2．功能：生物体细胞的________物质。
3．利用：ATP水解释放的能量用于________、________和生物电、肌肉收缩等。
二、ATP与ADP的相互转化
1．反应向右：能量来自储存在ATP分子中________的高能磷酸键的化学能。
2．反应向左：能量来自________分解有机物所释放的能量。植物还可来自________中吸收的光能。
3．酶1是ATP水解的酶，酶2是促进ATP合成的酶。
三、细胞呼吸
1．有氧呼吸
(1)反应式：_________________________________。
(2)过程
第一阶段 第二阶段 第三阶段
场所 ________ ________ ________
反应物 葡萄糖 ________ ________
生成物 ____________、ATP ________、ATP ________、ATP
能量 少量 少量 大量
2.无氧呼吸
(1)反应式
①分解成酒精的反应式为：________________。
②转化成乳酸的反应式为：_____________________。
(2)过程：第一阶段与有氧呼吸第一阶段________。第二阶段的产物是________或________。其全过程都在________中进行。
四、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1．原理
酵母菌在有氧和无氧条件下都能生存，属于________菌。
2．条件设置
(1)有氧条件：向培养瓶中通入经NaOH吸收________的空气。
(2)无氧条件：将培养瓶________一段时间。
3．结果检测
(1)检测CO2的产生
①CO2可使澄清的石灰水变________，以________程度表示产生CO2的多少。
②CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由________________。
(2)检测酒精的产生：可使用橙色的________溶液，其在________条件下与酒精发生化学反应，变成________。
答案：
一、1.A—P～P～P　腺苷　磷酸　高能磷酸键　2.直接能源　3.主动运输　神经传导
二、1.远离A　2.细胞呼吸　光合作用
三、1.(1)C6H12O6＋6O2＋6H2O 6CO2＋12H2O＋能量　(2)细胞质基质　线粒体基质　线粒体内膜　丙酮酸、H2O　[H]、O2　丙酮酸、[H]　CO2、[H]　H2O
2．(1)C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋少量能量　C6H12O62C3H6O3＋少量能量　(2)完全相同　酒精和CO2　乳酸　细胞质基质
四、1.兼性厌氧　2.(1)CO2　(2)静置　3.(1)浑浊　浑浊　蓝变绿再变黄　(2)重铬酸钾　酸性　灰绿色
1．ATP的形成途径
2．ATP与ADP的相互转化
ATP的合成 ATP的水解
反应式 ADP＋Pi＋能量 ATP ATPADP＋Pi＋能量
所需酶 ATP合成酶 ATP水解酶
能量来源 光能(光合作用)，化学能(细胞呼吸) 储存在高能磷酸键中的能量
能量去路 储存于形成的高能磷酸键中 用于各项生命活动
反应场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 生物体的需能部位
由上表可看出，ATP与ADP的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不完全相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但物质是可循环利用的。
3．与能量有关的知识归纳
(1)主要能源物质——糖类
(2)能源物质——糖类、脂肪、蛋白质
(3)主要储能物质——脂肪
(4)直接能源物质——ATP
(5)根本能源——光能
1．实验探究过程
实验结论：酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳
2．实验中的关键步骤
(1)将装置(甲)连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
(2)B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解
2．过程分析
(1)无氧呼吸的第二阶段是第一阶段产生的[H]将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸的过程。
(2)有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且H2O中的氧全部来自于O2。
(3)有氧呼吸的三个阶段共同的产物是ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
1．ATP产生速率与O2供给量之间的关系
(1)A点表示在无氧条件下，细胞可通过进行无氧呼吸分解有机物，产生少量ATP。
(2)AB段表示随O2供应量增多，有氧呼吸明显加强，通过有氧呼吸分解有机物释放的能量增多，ATP的产生速率随之增加。
(3)BC段表示O2供应量超过一定范围后，ATP的产生速率不再加快，此时的限制因素可能是酶、ADP、磷酸等。
2．酵母菌细胞呼吸类型的判断
(1)若只产生CO2，不消耗O2，则只进行无氧呼吸(图中A点)。
(2)若产生CO2的物质的量比吸收O2的物质的量多，则两种呼吸同时存在(图中AC段)。
(3)若产生CO2的物质的量与吸收O2的物质的量相等，则只进行有氧呼吸(图中C点以后)。
(4)B点表示无氧呼吸与有氧呼吸速率相等(用CO2释放量表示)，此时CO2的总释放量最低。D点表示O2浓度超过一定值(10%)以上时，无氧呼吸消失，细胞只进行有氧呼吸。
3．影响细胞呼吸的环境因素及其在实践中的应用
(1)呼吸速率与温度的关系(如图)
①最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
②生产上常用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。
(2)呼吸速率与O2浓度的关系(如图)
①O2浓度低时，无氧呼吸占优势；随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强(受呼吸酶数量等因素的影响)。
②生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧型病原菌的繁殖。
(3)呼吸速率与含水量的关系(如图)
①在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。
②在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
例一 (2010·石家庄模拟)ATP是细胞内的能量“通货”。下列有关叙述中，不正确的是 (　　)
A．ATP可以水解，为细胞提供能量，实际上是指ATP分子中远离腺苷的高能磷酸键的水解
B．细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制，是生物界的共性
C．在ADP和ATP相互转化的过程中，能量的来源都是光合作用
D．主动运输、肌肉收缩、大脑思考的直接能源物质都是ATP
解析：合成ATP所需的能量来源对于植物来说是光合作用和呼吸作用，对于动物来说只能是呼吸作用。
答案：C
以下对生物体ATP的有关叙述中，正确的是一项是(　　)
A．ATP与ADP相互转化，在活细胞中其循环是永无休止的
B．ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C．生物体内的ATP含量很多，从而保证了生命活动所需能量的持续供应
D．ATP与ADP的相互转化使生物体内的各项反应能在常温常压下快速顺利地进行
答案：A
解析：ATP与ADP不是同一种物质。生物体内的ATP含量很少，ATP与ADP的相互转化保证了ATP源源不断的供应。生物体内的各项反应能在常温常压下快速顺利地进行是酶催化作用的结果。
例二 下列有关呼吸作用的叙述中，错误的是 (　　)
A．蛔虫进行无氧呼吸
B．哺乳动物的红细胞只能进行无氧呼吸
C．长跑时，人体产生的CO2是有氧呼吸和无氧呼吸的共同产物
D．发酵和无氧呼吸并不是同一概念
解析：各种生物在长期的进化过程中，其呼吸作用方式也与生存环境产生了适应。蛔虫由于生活在人的消化道内，消化道内缺氧，故只能进行无氧呼吸；哺乳动物成熟的红细胞由于无细胞器，也只能进行无氧呼吸；高等动物的无氧呼吸产物是乳酸，不产生酒精无CO2生成；无氧呼吸对于微生物习惯上叫发酵，对于高等动物叫糖酵解，对于植物就叫无氧呼吸，但在工业发酵中，发酵的概念得到扩充，也可指代有氧发酵。
答案：C
(2010·上海生物)下图为线粒体的结构示意图，其中不可能发生的反应是(　　)
A．②处发生三羧酸循环 B．①处产生ATP
C．②处产生二碳化合物 D．③处发生H＋与O2的结合反应
答案：B
解析：①为线粒体内外膜的间隙，不产生ATP。②为线粒体完成有氧呼吸第二阶段，发生三羧酸循环，产生二碳化合物。③为线粒体内膜，完成有氧呼吸第三阶段，[H]与O2结合成水，释放大量能量。
例三 下图表示某植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时，CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 (　　)
A．氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B．氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C．氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D．氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
解析：本题以柱状图的形式考查不同氧浓度下植物器官有氧呼吸和无氧呼吸的情况。解题关键是分析清楚不同氧浓度下，无氧呼吸与有氧呼吸的状况。以CO2释放量相对值计，a浓度：氧吸收为0，只有无氧呼吸；b浓度：有氧呼吸为3，无氧呼吸为5；c浓度：有氧呼吸为4，无氧呼吸为2；d浓度：有氧呼吸为7，无氧呼吸为0。由此判断，c浓度最适于储藏；b浓度无氧呼吸消耗葡萄糖为2.5，是有氧呼吸(0.5)的5倍；d点无氧呼吸最弱，为0。
答案：B
土豆在纯空气中储存了一周，然后在纯氮气中储存一周，最后又置于纯空气中储存一周，在试验中测定释放的CO2，最后绘制成下图，在第三周产生和释放的CO2，可能来自 (　　)
A．乙醇　　　　　　　 B．乙醛
C．乳酸 D．[H]
答案：C
解析：从第二周开始在纯氮气中储存，土豆只能进行无氧呼吸产生乳酸，CO2停止释放。第三周又置于纯空气中，前一周积累的乳酸也被氧化，所以在第三周产生和释放的CO2来自乳酸和葡萄糖的分解。
1．ATP转化为ADP可表示如下，式中X代表 (　　)
A．H2O B．[H] C．P D．Pi
答案：D
解析：ATP水解生成ADP和磷酸(Pi)并释放能量。
2．有氧呼吸的过程中，能生成大量ATP的时间是 (　　)
A．葡萄糖分解为丙酮酸时
B．丙酮酸彻底分解为CO2和氢时
C．丙酮酸分解成CO2和酒精时
D．葡萄糖分解的氢和丙酮酸分解的氢结合氧生成水时
答案：D
解析：本题易错选B。在有氧呼吸过程中，随着有机物逐步分解，贮存的能量也被逐步释放，有氧呼吸的三个阶段中，由葡萄糖分解成丙酮酸和丙酮酸彻底分解成CO2和氢时，都只生成了少量的ATP，而在第三阶段，前两步产生的氢被传递给氧，与之结合生成水的过程会产生大量ATP。
3．有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是 (　　)
①都在线粒体中进行　②都需要酶　③都需要氧　④都产生ATP　⑤都经过生成丙酮酸的反应
A．①②⑤ B．②④③
C．②③⑤ D．②④⑤
答案：D
解析：生物体在任何化学反应中都需要酶的催化；有氧呼吸与无氧呼吸的第一阶段都是在细胞质基质中进行，且都产生丙酮酸；有氧呼吸、无氧呼吸的实质相同，都是分解有机物、释放能量、形成ATP的过程。
4．ATP中的化学能储存于 (　　)
A．腺苷内
B．磷酸基内
C．腺苷和磷酸基连接的键内
D．普通磷酸键和高能磷酸键内
答案：D
解析：本题易错选B。因为ATP结构式A—P～P～P中，“—”代表普通磷酸键，“～”代表高能磷酸键，化学能量储存在普通磷酸键和高能磷酸键中，但主要储存于高能磷酸键中
5．将等量且足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中，1小时后测定O2的吸收量和CO2的释放量，结果如下表：
O2浓度变化量 0 1% 2% 3% 5% 7% 10% 15% 20% 25%
O2的吸收量/mol 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
CO2的释放量/mol 1 0.8 0.6 0.5 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.8
下列有关叙述中正确的是 (　　)
A．苹果果肉细胞在O2浓度为0～3%和5%～25%时，分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B．贮藏苹果时，应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C．O2浓度越高，苹果果肉细胞有氧呼吸越旺盛，产生的ATP越多
D．苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生乳酸和二氧化碳
答案：B
解析：O2浓度大于等于5%时，O2的吸收量与CO2的释放量相等，说明此时苹果果肉细胞只进行有氧呼吸；O2的浓度为0～3%时，果肉细胞中有氧呼吸与无氧呼吸并存；O2浓度为20%和25%时，苹果果肉细胞有氧呼吸强度相等；苹果果肉细胞进行无氧呼吸时，产生酒精和二氧化碳。
6．在活细胞中，下图循环过程永不停止地进行着，请运用所学知识，分析回答下面ATP与ADP循环中的有关问题：
(1)ATP作为生物体生命活动的________物质，其分子结构简式为________，在②过程中，是由于______________键的断裂而释放出能量。
(2)在绿色植物的根细胞内，与①相应的生理活动主要是在细胞内的________中进行的。
(3)A1和A2分别起什么作用？二者相同吗？
(4)①中能量E1的来源有哪些？
②中能量E2的去向有哪些？
答案：(1)直接能源　A—P～P～P　远离腺苷的高能磷酸
(2)线粒体
(3)A1起催化作用，催化ATP的水解，是水解酶，A2起催化作用，催化ATP的合成，是合成酶。二者不相同。
(4)植物细胞中E1中能量来自于色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，E2的去向是用于生物体的各项生物活动。如根对矿质元素的吸收等。动物细胞中E1中的能量来自于糖类等有机物分解释放的能量，E2的去向是用于生物体的各项生命活动，如动物个体的活动等。
解析：ATP是生命活动的直接能源物质，ATP在水解时远离腺苷的那个高能磷酸键断裂。ATP的水解和合成分别由水解酶和合成酶催化。植物根细胞产生ATP的部位主要是线粒体。在光合作用的光反应阶段和呼吸作用的过程中ADP转化为ATP，所需的能量分别来自色素吸收转化的光能和糖类等有机物分解释放的能量，ATP水解后，能量转化为其他各种形式的能量，用于生物的各项生命活动。主要有化学能、机械能、电能、渗透能等。
7．(2010·平顶山模拟)对于“ATPADP＋Pi＋能量”的叙述，不正确的是 (　　)
A．上述过程中，存在着能量的释放与储存
B．该过程保证了生命活动的顺利进行
C．所有生物细胞内ADP转化为ATP所需的能量只来自呼吸作用
D．该反应无休止地在活细胞中进行
答案：C
解析：本题易错选B。考查ATP与ADP相互转化的知识，若反应向右进行，ATP水解，释放能量；若反应向左进行，ADP转化为ATP，所需能量，对于动物和人来说，主要来自呼吸作用，对于绿色植物来说，除来自呼吸作用之外，还来自光合作用。易误选B，生命活动必须需要能量。故正确答案为C。
8．制作啤酒的工艺流程实际上是应用酵母菌的细胞呼吸，将小麦和酵母菌放入发酵罐，之后进行怎样处理方能制造出大量的啤酒 (　　)
A．马上密闭，保持30～40 ℃的温度
B．一直通风，不密闭，保持30～40 ℃
C．先通风后密闭，保持60 ℃以上
D．先通风后密闭，保持30～40 ℃
答案：D
解析：将酵母菌放入发酵罐以后，先通风，此时酵母菌进行有氧呼吸，代谢旺盛，酵母菌进行出芽生殖而大量繁殖，待酵母菌数量相当多时再密闭，利用酵母菌发酵原理，用小麦发酵产生酒精。30～40 ℃温度范围内，酵母菌酶的活性最高。
9．下列关于细胞内合成ATP的叙述中，不正确的是 (　　)
A．酵母菌在有氧和无氧条件下，细胞质基质中都能形成ATP
B．线粒体中有机物分解释放的能量都用于合成ATP
C．在有光条件下，叶绿体中才能合成ATP
D．ATP是细胞生命活动的直接能源物质
答案：B
解析：有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行，也能合成ATP；线粒体中有机物分解释放的能量部分合成ATP，部分以热能形式释放出去；光反应合成ATP的过程必须在有光条件下才能进行。
10．(2010·聊城模拟)关于真核细胞呼吸正确的说法是 (　　)
A．无氧呼吸是不需氧的呼吸，因而其底物分解不属于氧化反应
B．水果贮藏在完全无氧的环境中，可将损失减小到最低程度
C．无氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体
D．有氧呼吸的酶存在于细胞质基质、线粒体内膜、线粒体基质
答案：D
解析：无氧呼吸是在缺氧环境中有机物氧化分解的过程，无氧呼吸第一阶段的脱氢过程就是有机物被氧化的过程。水果的贮存需要的环境是低温、低氧和低湿环境，低温、低氧是为了抑制无氧呼吸和有氧呼吸，减少有机物的消耗。若贮藏在完全无氧的环境中，无氧呼吸将会加强，产生大量酒精，既大量消耗了有机物，又增加了水果中酒精的含量，降低了水果的品质和质量。无氧呼吸的酶存在于细胞质基质中，有氧呼吸的酶存在于细胞质基质和线粒体内膜和基质中。
11．(2010·福州模拟)下图为一项实验装置，用以测定种子萌发时密闭容器中气体容积的变化。每隔一段时间，即调节臂X与臂Y管内的液面至同一水平，并通过刻度尺量出气体容积。容积变化与时间之间关系如下图所示。
(1)每次测量气体容积前要调整液面至同一水平的目的是_________________。
(2)在6 h内气体容积变化的主要原因是_______________。
(3)在种子始终保持活力的情况下，曲线在10 h以后仍保持稳定，原因是__________________________________。
(4)有人认为该实验不严密，请你对该实验进行改进，改进的方法是________________________________，
改进后的实验结果若X、Y臂内液面不在同一水平面上，可能的原因是_____________________________。
(5)如果采用带叶的幼苗来代替萌发的种子做上述实验，要对试管进行的处理是________，其目的是_______________。
答案：(1)X、Y管内的液面保持一致，确保测定的数值精确性
(2)种子有氧呼吸消耗O2，产生CO2被KOH吸收
(3)此时种子进行无氧呼吸，产生CO2被KOH吸收
(4)增加对照实验，把萌发的种子改为等量的已死亡的种子，其余处理方法不变　由于温度等引起气体膨胀
(5)遮光　使该植物只进行呼吸作用
解析：由题意可知，该实验装置用以测定种子萌发时密闭容器中气体容积的变化。由于种子进行呼吸作用产生的CO2会被KOH吸收，在不考虑外界环境变化的情况下，密闭容器中气体容积的变化完全是由于氧气的消耗而引起的。随着实验的进行，氧气被消耗完毕，此时种子进行无氧呼吸，密闭容器中气体容积不再发生变化。为避免由于温度等外界环境因素引起气体膨胀而影响实验结果的准确性，应增加对照实验，即把萌发的种子改为等量的已死亡的种子，其余处理方法不变。
12．(2010·全国理综)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是 (　　)
A．无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C．无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累
D．质量相同时，脂肪比糖原有氧氧化释放的能量多
答案：D
解析：无氧呼吸的终产物是酒精和二氧化碳或者是乳酸，而丙酮酸是无氧呼吸和有氧呼吸第一阶段的共同产物；有氧呼吸产生的[H]在线粒体内膜上与氧结合生成水；无氧呼吸不需要O2的参与，该过程中产生的[H]最终进到酒精或乳酸中，没有积累；质量相同时，脂肪比糖原有氧呼吸释放的能量多，产生的水多，消耗的O2也多，这与脂肪中H与O的比值较高有关。
13．(2010·上海生物)下图是酵母菌发酵实验示意图，其中X、Y、Z分别代表 (　　)
A．石蜡油、CO2、蓝色
B．石蜡油、O2、黄色
C．菜油、O2、蓝色
D．菜油、CO2、黄色
答案：D
解析：酵母菌发酵实验过程中，可在发酵液表面滴加油滴形成油膜来造成无氧环境；CO2通入BTB试剂(溴麝香草酚蓝溶液)后，水溶液的颜色由蓝变绿再变黄，故选项D符合题意。第三章 细胞的基本结构
考纲展示 考向预览
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。第二课时 生命活动的主要承担者----蛋白质
课本回归
一、氨基酸
1．组成元素(主要)：________。
2．结构通式：________________________________。
特点：每种氨基酸至少有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个________连在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于________的不同。
3．种类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有________种。
二、蛋白质
1．形成过程
2．结构多样性的原因
(1)组成蛋白质的氨基酸的种类不同，数目成百上千，排列次序变化多端。
(2)肽链形成的空间结构各不相同。
3．功能
功能 实例
________蛋白 羽毛、肌肉、头发
________作用 绝大多数酶
运输作用 ________
信息传递 ________
________功能 抗体
答案：
一、1.C、H、O、N　2.CRHNH2COOH　羧基　R基　
3．20
二、1.脱水缩合　多肽　3.结构　催化　血红蛋白　胰岛素　免疫
1．结构通式
2．特点分析
分析 举例
氨基酸分子中至少有一个—NH2、一个—COOH，因为R基中可能有—NH2、—COOH
都有一个—NH2和一个—COOH连在同一个碳原子上，否则不是构成生物体蛋白质的氨基酸 反例：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH非生物体内氨基酸
3.基本组成元素
C、H、O、N，有的还含有P、S等。
4．氨基酸经脱水缩合形成蛋白质
在脱水缩合过程中一个氨基酸的非R基上羧基和另一个氨基酸非R基上的氨基分别脱下—OH和—H结合形成H2O，同时形成一个肽键。
1．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳成下图：
肽键的结构式可表示如下：
2．关于氨基酸脱水缩合反应的计算
(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；
(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；
(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数与R基团有关；
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数。
3．蛋白质合成过程中相对分子质量的变化
氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a·n－18·(n－X)。
4．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1。
1．蛋白质的分子结构
(2)蛋白质与多肽的关系：每个蛋白质分子可以由1条肽链组成，也可由几条肽链通过一定的化学键(肯定不是肽键)连接而成。但多肽只有折叠成特定的空间结构进而构成蛋白质时，才能执行特定的生理功能。
2．蛋白质的多样性
(1)蛋白质结构的多样性
①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同
—□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○—
②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同
—□—□—□—□—□—
—□—□—□—□—
③氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同
—□—○—○—□—○—
—○—□—○—□—○—
④肽链的数目和空间结构不同，构成的蛋白质不同
两个蛋白质分子结构不同，则这两个蛋白质不是同种蛋白质。但并不是以上这四点同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备以上其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。
(2)蛋白质功能的多样性
蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性。
蛋白质根据功能分为结构蛋白和功能蛋白两大类，前者如人和动物的肌肉，后者如具有催化作用的绝大多数酶、具有免疫功能的抗体等。
例一 (2010·上海模拟)关于生物体内氨基酸的叙述正确的是 (　　)
A．氨基酸是蛋白质分子的单体，由氨基和羧基组成
B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是
C．每个氨基酸分子都只含有C、H、O、N四种元素
D．组成人体的氨基酸都能在人体内合成
答案：B
下列物质分子中，不属于构成生物体蛋白质的氨基酸的是 (　　)
答案：D
解析：本题考查对有关氨基酸的识别。构成生物体蛋白质的氨基酸必须是一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，不管如何书写，也不管连接的R基的基团如何不同，只要具备上述情况，就可以认定是构成生物体蛋白质的氨基酸。据此，A、B、C三项的物质分子中，一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上，而D项是连在不同的碳原子上，因此不属于构成生物体蛋白质的氨基酸。
蛋白质的结构具有多样性，下列各项与蛋白质多样性无关的是 (　　)
A．DNA中脱氧核苷酸的排列顺序 B．RNA中核糖核苷酸的排列顺序
C．组成肽键的化学元素和肽键的结构 D．组成多肽的肽键的数量
解析：肽键的结构为—CO—NH—，与蛋白质的多样性无关；DNA的多样性决定了蛋白质的多样性；肽键的数量与氨基酸数量有关。
答案：C
(2010·杭州模拟)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是 (　　)
A．A中肯定含有S元素 B．①过程发生所需模板和运输B的工具都是RNA
C．多肽中B的数目等于C的数目 D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
答案：B
解析：A中可能含有S元素，也可能不含。多肽中氨基酸数不一定等于肽键数(在环状多肽中氨基酸数等于肽键数)。细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性。
已知20种氨基酸的平均分子量是128，现有一蛋白质分子由两条多肽链组成，共有肽键98个，此蛋白质的分子量最接近于 (　　)
A．12 800　　　 B．12 544　　C．11 036　　　 D．12 288
解析：氨基酸分子相互结合的方式叫做脱水缩合。缩合的过程脱水，相邻氨基酸分子通过肽键连接。多个氨基酸分子脱水缩合成一条多肽链时，所具有的肽键数和脱掉的水分子数等于参加缩合反应的氨基酸分子数减去1。根据题干给予的条件，则此蛋白质分子由100个氨基酸缩合而成，脱掉的水分子数目为98个，故此蛋白质的分子量为100×128－98×18＝11 036。
答案：C
跟踪训练3　(2010·潍坊模拟)某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的肽链(如下图)，下列有关该过程的叙述，错误的是 (　　)
A．肽键数目减少了8个
B．新生的4条肽链总共至少有4个氨基
C．如果新生的4条肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在—R(侧链基团)上
D．4条肽链若重新连接成一条长链将脱去3个水分子
答案：A
解析：原三十九肽有(39－1)＝38个肽键，至少有1个氨基和1个羧基，去掉其中的4个丙氨酸后，得4条肽链，此时有肽键(39－4)－4＝31个，肽键数比原来减少7个，4条肽链片段至少有4个氨基和4个羧基，若氨基和羧基数多于4个，则多出的氨基和羧基应在R基团上，这4个片段重新连接会脱去3个水分子。
1．(2009·上海生物)经分析，某一有机小分子样品含有C、H、O、N等元素，该分子很可能是 (　　)
A．氨基酸　　 B．磷脂　　C．核苷酸　　 D．蛋白质
答案：A
解析：本题综合考查了有机物的元素组成。我们知道蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N；磷脂的元素组成主要是C、H、O、P、N；核酸的元素组成则是C、H、O、N、P；核苷酸是核酸的基本组成单位，其元素组成应与核酸一致。氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其元素组成与蛋白质应该相同。从元素组成上看A、D都符合，但题中还有一限制条件就是“有机小分子”，蛋白质是有机大分子物质，氨基酸是有机小分子。
2．(2010·泉州模拟)在活细胞中发生的大多数化学反应中，起重要作用的物质是蛋白质，蛋白质在细胞中的存在方式通常有两种状态，一是游离态，另一是被膜结构固定起来的结合态。结合态的蛋白质不可能具有的功能是 (　　)
A．催化作用 B．运输作用 C．免疫作用 D．调节作用
答案：D
解析：蛋白质的功能是：①构成生命体；②催化作用；③运输作用；④调节作用；⑤免疫作用，而其中起调节作用的蛋白类激素是细胞分泌产物，不是被膜固定起来的蛋白质。
3．不法商贩将三聚氰胺掺入奶粉及液态奶中以提高含氮量，对不少婴幼儿产生了不良影响。奶粉及液态奶的营养价值主要看蛋白质的含量，检测蛋白质的含量主要是检测氮的含量。在蛋白质中，氮元素主要存在于 (　　)
A．游离的羧基 B．游离的氨基 C．—CO—NH— D．R基
答案：C
解析：蛋白质是由许多氨基酸通过脱水缩合形成的，脱水缩合后氮主要存在于肽键中。
4．谷胱甘肽(C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它是由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成的，则半胱氨酸可能的分子式为 (　　)
A．C3H3NS B．C3H5NS C．C3H7O2NS D．C3H3O2NS
答案：C
解析：选C。谷胱甘肽＝谷氨酸＋甘氨酸＋半胱氨酸－2H2O，即C10H17O6N3S＝C5H9O4N＋C2H5O2N＋半胱氨酸－2H2O，所以半胱氨酸的分子式为C3H7O2NS。
5．某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均相对分子质量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的相对分子质量最多为 (　　)
A.ab－6b＋18n B.ab－6b C.×18 D.ab－×18
答案：D
解析：本题重在综合考查蛋白质的形成及计算的相关知识、分析和解决问题的能力。控制某蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质由个氨基酸缩含而成；氨基酸平均相对分子质量为a，是组成该蛋白质的氨基酸的总相对分子质量为ba；由于氨基酸经脱水缩合形成n条多肽，进而组成蛋白质，则该过程共脱水分子，相对分子质量减少×18。即该蛋白质的相对分子质量为：ab－×18。
6．如下图所示某化合物的结构式，据图回答。
(1)该化合物中有________个氨基和________个羧基。
(2)该化合物含有________种氨基酸，造成这种不同的基团编号是________。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水而形成的，肽键的编号是________。
(4)该化合物的名称是________。
答案：(1)2　2 (2)3　②④⑥ (3)3　2　③⑤ (4)三肽
解析：(1)从图中可以数出该化合物中有2个氨基(—NH2)和2个羧基(—COOH)。(2)氨基酸的种类是由R基决定的，根据氨基酸结构通式可以断定图中②④⑥是R基，因此，该化合物中含有3种氨基酸。(3)要知道构成该化合物的氨基酸的数目，应首先找到肽键的位置，因为肽键是将两个氨基酸连接起来的部位，从图中可以看出编号③⑤是肽键，通过两个肽键将三个氨基酸连接起来。(4)化合物由三个氨基酸分子脱水缩合而成，含有两个肽键，它的名称叫三肽。
7．下列物质中都含有(—CO—NH—)的一类物质是 (　　)
A．酶、载体和抗体 B．胰岛素、抗体和生长激素
C．雄性激素、载体和酶 D．维生素D、甲状腺激素和雌性激素
答案：B
解析：本题综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物中，含有—CO—NH—的主要是蛋白质和多肽。多数酶属于蛋白质，维生素D、性激素属于脂质，胰岛素和生长激素属于蛋白质类激素，所有的抗体、载体都属于蛋白质。
8．经测定，某化合物含C、H、O、N、S等元素，该化合物的作用可能是 (　　)
A．储存遗传信息，控制性状表达 B．携带氨基酸进入核糖体
C．充当基因工程中的运载体 D．连接抗癌药物，特异性杀死癌细胞
答案：D
解析：首先根据元素组成可以判断该化合物可能是蛋白质而不是核酸，然后再根据各选项提供的功能判断：A选项属于核酸(DNA)的功能；B选项属于转运RNA的功能；C选项是运载体的功能，运载体一般是DNA；连接抗癌药的是单克隆抗体，而抗体的化学本质是蛋白质，所以答案选D。
9．一般情况下，素食者往往需要摄入较多种类和数量的蛋白质，对其描述不正确的是 (　　)
A．植物蛋白中必需氨基酸的比例与动物蛋白的比例不大相同
B．植物蛋白要比动物蛋白更难消化吸收
C．某些植物蛋白提供给人的必需氨基酸的种类要少于动物蛋白
D．以玉米为主食的人要从其他食物中补充赖氨酸
答案：B
解析：玉米等谷类蛋白质中缺少赖氨酸，而动物蛋白中必需氨基酸的种类比较齐全。植物蛋白除必需氨基酸种类与动物蛋白有区别外，其他都相同，不存在难以消化吸收的问题。
10．下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述不正确的是 (　　)
A．以上这三种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH
B．将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种
C．甲是最简单的氨基酸
D．从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸
答案：D
解析：构成蛋白质的氨基酸至少需要有一个—NH2和一个—COOH，并且两者连接在同一个碳原子上。氨基酸的不同取决于R基的不同，甲、乙、丙的R基依次为—H、—CH3、—CH2OH，所以甲最简单，而氨基酸脱水缩合形成化合物时，3种氨基酸形成的三肽有33＝27种。
11．(2010·黄冈模拟)人体血红蛋白由两条α链和两条β链构成，α链和β链分别由141个和146个氨基酸组成，请分析回答：
(1)组成人体血红蛋白的氨基酸种类数最多约为________种，形成________个肽键，写肽键的结构简式________。
(2)控制该蛋白质合成的基因至少含有________个脱氧核苷酸。
(3)人体血红蛋白主要功能运输氧气，二者结合主要特点 ，合成该蛋白质的时间________。
(4)镰刀型细胞贫血病人发病的根本原因是_________。
答案：(1)20　570　—NH—CO— (2)3 444
(3)在氧气浓度高时，与其结合形成氧合血红蛋白，在氧气浓度低时，与其分离　在红细胞成熟之前 (4)控制血红蛋白的基因发生突变
解析：组成蛋白质的氨基酸都是α—氨基酸，约为20种，由于血红蛋白分子含有4条链，共(141＋146)×2＝574个氨基酸。4条肽链，则在合成过程中共脱去570分子水，形成570个肽键，肽键是由于一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱去1分子水形成的，其结构式可表示为：—NH—CO—。蛋白质的合成受基因的控制，其表达式为：DNA→mRNA→蛋白质。mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，可知mRNA上至少含有574×3＝1 722个核糖核苷酸。 mRNA是根据碱基互补配对原则，由基因转录形成的，DNA为双链结构，则脱氧核苷酸数至少为1 722×2＝3 444个。在氧气浓度高时与氧结合形成氧合血红蛋白，在氧气浓度低时与氧气分离；该蛋白质在红细胞成熟之前进行合成，红细胞一旦成熟，无细胞核和各种细胞器，不能再合成蛋白质。镰刀型细胞贫血病是因为血红蛋白结构发生改变，但根本原因是控制血红蛋白的基因发生突变。
12．(2010·重庆模拟)下列物质中可用双缩脲试剂进行鉴定的是 (　　)
A．唾液淀粉酶、雄性激素、单克隆抗体 B．胰岛素、干扰素、突触后膜上的受体
C．孕激素、青霉素、醛固酮 D．维生素D、二肽、催乳素
答案：B
13．(2010·广东理综)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动，需要完成以下任务：
(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。提供的试剂有：①碘液，②苏丹Ⅲ溶液，③双缩脲试剂，④斐林试剂。你选用的试剂应该是________；蛋白质与相应试剂反应后，显示的颜色应为________。
(2)完善以下实验设计并回答问题。
探究A动物蛋白对小鼠生长的影响
资料：饲料中的蛋白含量一般低于20%；普通饲料可维持小鼠正常生长；A动物蛋白有可能用于饲料生产。
一、研究目的：
探究A动物蛋白对小鼠生长的影响。
二、饲料：
1．基础饲料：基本无蛋白质的饲料；
2．普通饲料(含12%植物蛋白)：基础饲料＋植物蛋白；
3．试验饲料：基础饲料＋A动物蛋白。
三、实验分组：
实验组号　小鼠数量(只)　　　　饲料　　　　　饲养时间(天)
1　　　 10　　　　　　　基础饲料　　　　　 212　　　 10　　　试验饲料1(含6%A动物蛋白)　 213　　　 10　　　试验饲料2(含12%A动物蛋白)　 214　　　 10　　　试验饲料3(含18%A动物蛋白)　 215　　　 10　　　试验饲料4(含24%A动物蛋白)　 216　　　 10　　　　　　　　　Ⅰ　　　　　　　　 Ⅱ
备注：小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相同。四、实验方法和检测指标：略
①实验组6中，Ⅰ应该为________，原因是________________；Ⅱ应该为________，原因是_______________________________________________________________。
②要直观和定量地反映小鼠的生长情况，可以测量小鼠的________和________。
答案：(1)③双缩脲试剂　紫色
(2)①普通饲料　需要普通饲料作对照　21　饲养时间相同，实验结果的比较才有意义
②体重　体长
解析：本题从课本实验和实验设计两个角度综合考查实验。(1)蛋白质的鉴定试剂一般为双缩脲试剂，蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。碘液鉴定淀粉，呈蓝色；苏丹Ⅲ溶液鉴定脂肪，呈橘黄色；斐林试剂鉴定还原糖，呈砖红色。(2)①该实验中，自变量为饲料种类，则实验组6中Ⅰ为普通饲料，内含植物蛋白和基础饲料，为本实验提供条件对照；饲养时间在本实验中属于无关变量，对照实验中应控制无关变量适宜且相同，以免影响实验结果，因此Ⅱ为21天。②小鼠的体重和体长是直观反映小鼠生长情况的指标，且能定量测定。第六章 细胞的生命历程
考纲展示 考向预览
1.细胞的生长和增殖的周期性2.细胞的无丝分裂3.细胞的有丝分裂4.细胞的分化5.细胞的全能性6.细胞的衰老和调亡及与人体健康的关系7.癌细胞的主要特征及防治 　　本章中近三年高考考查的重点主要集中在“细胞的增殖周期”、“细胞的有丝分裂”、“观察细胞的有丝分裂”、“细胞分化”、“细胞的全能性”、“细胞的癌变”等知识。细胞癌变、细胞坏死、细胞凋亡一般结合热点进行考查，细胞增殖的图像一直是高考考查的重点，细胞有丝分裂的观察实验也是经常考查的内容。如2010年上海生物第19题、2010年江苏生物第28题考查了细胞周期，2010年山东理综第1题考查了细胞衰老的原因，2010年广东理综第3题考查了骨髓移植等。以细胞增殖图像的识别、细胞有丝分裂的观察实验、细胞坏死与细胞凋亡在今年高考中出现的可能性比较大，要重点注意。
第一课时 细胞的增殖
一、细胞不能无限长大
1．细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大，细胞________越大，其相对________越小，细胞的物质运输的________就越低。
2．________是细胞的控制中心。细胞核中的________不会随细胞体积的扩大而________。
二、细胞通过分裂进行增殖
1．过程：包括________准备和细胞________整个连续的过程。
2．方式：真核细胞增殖方式有________分裂、________分裂和________分裂。
3．意义：细胞增殖是细胞重要的________，是生物体________、发育、________、遗传的基础。
三、有丝分裂
1．细胞周期
连续分裂的细胞，从________时开始，到________时为止，为一个细胞周期。
2．分裂过程(以植物细胞为例)
(1)分裂间期
主要变化：完成______的复制和有关______的合成。
(2)分裂期
①前期：________螺旋化，形成________。________消失、________解体，细胞两极发出纺锤丝，形成________。
②中期：染色体的________排列在赤道板上。
③后期：________分裂，染色单体分开形成________，在________的牵引下向两极移动。
④末期：染色体变成________，________消失，出现新的________，出现细胞板，扩展形成________。
3．重要意义
将亲代细胞的________经过复制，精确地平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了________的稳定性，对于生物的________具有重要意义。
四、无丝分裂
特点：没有出现________和________的变化。
过程：________延长→核中央________→细胞中央凹陷→________成两个子细胞。
五、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1．试剂
解离液：________________和体积分数为95%的酒精按1∶1混合而成，作用是使组织细胞相互________。
漂洗：用______；作用是洗去______，防止解离过度。
染色液：龙胆紫；作用是使染色体着色。
2．装片制作
解离→________→________→制片。
3．观察
先放在低倍镜下观察，找到________细胞，再用高倍镜观察。
答案：
一、1.体积　表面积　效率　2.细胞核　DNA　增大
二、1.物质　分裂　2.有丝　无丝　减数　3.生命活动　生长　繁殖
三、1.一次分裂完成　下一次分裂完成　2.(1)DNA分子　蛋白质　(2)染色质　染色体　核膜　核仁　纺锤体　着丝点　着丝点　子染色体　纺锤线　染色质丝　 纺锤丝　核膜和核仁　细胞壁　3.染色体　遗传性状　遗传
四、纺锤丝　染色体　核　凹陷　缢裂
五、1.质量分数为15%的盐酸　分离开来　清水　药液
2．漂洗　染色　3.分生区
1．探究实验
(1)实验原理
①酚酞遇NaOH呈紫红色。
②琼脂块大小模拟细胞大小。
③物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。
(2)实验过程
(3)结果讨论
①从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多远。
②在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。
③NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。
2．实验结论
细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。
1．细胞类型：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如植物形成层细胞，根尖分生区细胞，动物皮肤生发层细胞；成熟细胞不分裂，无细胞周期；减数分裂无细胞周期。
2．一个细胞周期包括分裂间期和分裂期。分裂间期经历时间长，分裂期经历时间短，所以在观察有丝分裂时大多数细胞处于分裂间期。
3．细胞种类不同，一个细胞周期持续的时间也不同，在观察有丝分裂时，应选取分裂期相对较长的材料，这样比较容易观察到处于不同分裂期的细胞图像。
4．细胞周期的表示方法
(1)扇形图
(2)直线图
(3)曲线图
(4)柱形图表示法
B组DNA相对含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。
1．染色体形态变化规律
染色质和染色体的相互变化，发生的是物理变化而非化学变化，所以染色质和染色体是同一种物质在不同细胞时期的两种形态。
2．染色体行为变化规律
复制→散乱分布于纺锤体中央→着丝点排列在赤道板上→着丝点分裂→移向两极。
3．纺锤体的变化
形成(前期)→逐渐消失(末期)。
4．核膜、核仁的变化
解体消失(前期)→重建(末期)。
5．细胞有丝分裂时期的识别(二倍体生物为例)
若为二倍体生物细胞，可作如下判断：
(1)前期染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体。
(2)中期着丝点排列在赤道板上，有同源染色体。
(3)后期染色体移向细胞两极，每一极内有同源染色体。
6．动植物细胞的识别
(1)细胞为方形；无中心体；有细胞板→(高等)植物细胞
(2)细胞为圆形；有中心体；细胞膜缢裂→动物细胞
1．DNA数、染色体数、染色单体数、同源染色体对数、染色体组数变化(二倍体生物)
间期 前期 中期 后期 末期
DNA数(2C) 2C→4C 4C 4C 4C 4C～2C
染色体数(2N) 2N 2N 2N 4N 4N～2N
染色单体数 0→4N 4N 4N 0 0
同源染色体对数 N N N 2N N
染色体组数 2 2 2 4 2
2.DNA、染色体数量变化曲线
(1)a→b、l→m的变化原因都是DNA分子复制。
(2)g→h、n→o变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
(3)m→n表示含有姐妹染色单体的时期，包括有丝分裂前期和中期。
3．染色体、染色单体、DNA三者之间的关系
(1)当有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA＝1∶2∶2。
(2)当无染色单体存在时，染色体∶DNA＝1∶1。
1．实验原理
(1)龙胆紫将染色体染成深色。
(2)盐酸和酒精混合液(1∶1)使组织中的细胞相互分离开来。
(3)显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。
2．实验成功的关键
(1)剪取生长旺盛、带有分生区的根尖，同时注意剪取的时间，一般在上午10点至下午2点左右，此时分生区细胞分裂旺盛。
(2)解离充分，细胞才能分散，细胞才不会重叠。
(3)染色时，染色液的浓度和染色时间必须掌握好，应注意染色不能过深，否则镜下一片紫色，无法观察细胞图像。
(4)压力时用力必须恰当，过重会将组织压烂，过轻则细胞未分散，二者都将影响观察。
3．实验注意事项
(1)解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度和影响染色。
(2)将染色质(染色体)染色，时间不要太长，3 min～5 min即可。
(3)加盖玻片时，注意防止产生气泡。
(4)用显微镜观察装片时，要遵循“先低后高”的原则。
(5)观察时应先找到呈正方形的分生区细胞，在一个视野里，往往不容易找全有丝分裂过程中各个时期的细胞图像，因此，观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂各个时期。换高倍镜时，要先把低倍镜下的物像移到视野中央。
例一 在一个细胞周期中，能够发生在同一时期的是 (　　)
A．着丝点的分裂和细胞质的分裂
B．染色体加倍和染色单体形成
C．染色体出现和纺锤体出现
D．染色体复制和细胞质分裂
解析：在有丝分裂过程中，着丝点分裂、染色体加倍发生在后期；染色体出现、纺锤体出现发生在前期；染色体复制、染色单体形成、中心粒复制都发生在间期；细胞质分裂发生在末期。
答案：C
下图表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中，染色体的变化顺序是 (　　)
A．①④⑤③②　　　　　　 B．②③①④⑤
C．①⑤④③② D．⑤④③②①
解析：细胞分裂间期是新细胞周期的开始，该时期发生的主要变化是染色体的复制，并且染色体呈现染色质状态，故应首先选①，排除了B、D选项。在A、C两项中关键的是④⑤两项哪一项应排在前。在细胞有丝分裂的前期和中期，每条染色体都包含两条染色单体，但是，在细胞分裂的中期，每条染色体的着丝点的两侧都有纺锤丝附着在上面，因此⑤表示有丝分裂前期，④表示的是有丝分裂的中期。分裂后期的变化特点是每条染色体着丝点一分为二，并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动，因此，③表示有丝分裂的后期，②表示有丝分裂的末期。
(2010·上海模拟)图示中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三种数量关系，其中a是染色体，b是染色单体，c是DNA分子，那么数量关系正确的个数有 (　　)
A．0个　　　B．1个 C．2个　　　D．3个
解析：在有丝分裂过程中，染色体复制后，每条染色体上包含两条姐妹染色单体，包含两个DNA分子，染色体数、染色单体数、DNA分子数之比为1∶2∶2。染色体复制之前以及染色体的着丝点分裂后，姐妹染色单体分开成为两条子染色体，染色体数、DNA分子数之比为1∶1，此时不含染色单体。因而图示中正确的有甲和丙两个。
答案：C
在动物细胞有丝分裂中期，若从一极观察可见染色体的排列情况是图中的 (　　)
答案：D
解析：从平面角度分析，中期时染色体排列于细胞中央，是最容易观察的。而从细胞的一极观察，排列在细胞中央的染色体应当是一个平面投影，占满了整个细胞中央。
用高倍显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂。下列描述正确的是 (　　)
A．处于分裂间期和中期的细胞数目大致相等
B．视野中不同细胞的染色体数目可能不相等
C．观察处于分裂中期的细胞，可清晰看到赤道板和染色体
D．细胞是独立分裂的，因此可选一个细胞持续观察它的整个分裂过程
解析：在细胞分裂过程中，处于间期的细胞最多，因间期时间最长；处于分裂期的细胞，前期、中期与后期的染色体数不相等；赤道板不是一个实体结构，显微镜下不可能看见；在该实验中，细胞已死亡。
答案：B
(2010·东营模拟)取生长健壮的小麦根尖，经过解离、漂洗、染色、制片过程，制成临时装片，放在显微镜下观察。欲观察到细胞有丝分裂的前、中、后、末几个时期 (　　)
A．应该选一个间期的细胞，持续观察它从间期到末期的全过程
B．如果在低倍镜下看不到细胞，可改用高倍物镜继续观察
C．如果在一个视野中不能看全各个时期，可移动装片从周围细胞中寻找
D．如果视野过暗，可以转动细准焦螺旋增加视野的亮度
答案：C
解析：本题考查观察植物细胞有丝分裂的实验过程和有关显微镜知识。观察细胞有丝分裂实验中，由于盐酸的解离，被观察的细胞为处于不同分裂时期的死细胞，所以不能选一个处于间期的细胞持续观察它从间期到末期的全过程；在用显微镜观察物像过程中，应先用低倍镜找到要观察的物像，然后再用高倍镜；如果视野过暗，应换用大光圈或用凹面镜调节亮度。
1．在细胞有丝分裂过程中，DNA分子数相同而染色体数目不同时期是 (　　)
A．间期和前期 B．前期和中期
C．前期和后期 D．间期和中期
答案：C
解析：DNA分子数可根据染色体是否含有染色单体区别判定。当单体存在时，DNA分子数等于单体数；当单体不存在时，DNA分子数则等于细胞内所含染色体数。细胞内的染色体数目是根据着丝点数目确定的，这与单体的存在与否无关。由于同一细胞在分裂前期和后期其染色体呈现的形态不同，则可推知前、后期所含DNA分子数目相同而染色体数目不同。
2．(2010·湖南娄底模拟)下图表示连续分裂细胞的两个细胞周期，下列叙述不正确的是(　　)
A．a段和b段为一个细胞周期
B．c段结束后，DNA含量增加一倍
C．遗传物质平分一般发生在d段
D．b段和c段为一个细胞周期
答案：D
解析：一个细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中分裂间期的时间很长，为分裂期作准备，所以一个完整的细胞周期是a和b或c和d。其中a和c表示间期，b和d表示分裂期，间期完成DNA的复制，DNA含量加倍，分裂期主要完成遗传物质的平均分配。
3．在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，进行压片的目的是 (　　)
A．使细胞分散开 B．使细胞破裂
C．使细胞排列整齐 D．使细胞紧贴盖玻片
答案：A
解析：在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，通过解离使细胞分离，通过压片使细胞分散开来，以便于制成单层细胞的装片，在显微镜下进行观察。
4．下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是 (　　)
A．与细胞表面积和体积的比有关
B．细胞核的大小是有一定限度的
C．细胞体积过大不利于细胞内的物质交流
D．细胞内各种细胞器的数目和种类限制
答案：D
解析：细胞体积的大小不受以下两个因素的制约：(1)细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与外界的物质交换效率就越低，而且还会影响到细胞内部的物质交换。
(2)细胞核是细胞的控制中心，细胞核中的DNA一般不会随着细胞体积的扩大而增加，即细胞核控制的范围是有限的。
5．用高倍镜观察一个植物细胞有丝分裂中期的图像，全部能看到的结构是 (　　)
A．染色体、细胞壁、纺锤体
B．染色体、赤道板、细胞膜
C．细胞壁、细胞膜、细胞核
D．细胞壁、纺锤体、核仁
答案：A
解析：赤道板只是一个位置，并无此结构；细胞膜与细胞壁紧贴，高倍镜下看不到；核仁、细胞核在中期不存在。
6．下图是细胞有丝分裂示意图，据图回答：
(1)图1中的A图表示的是________细胞进行有丝分裂的________期。此期细胞中有DNA分子________个。
(2)图1中的B图表示的有丝分裂过程相当于图2中曲线的哪一段？________。该生物的体细胞中有染色体________条。
(3)图2中表示一个完整细胞周期的曲线是________。
(4)用胰蛋白酶处理染色体后，剩余的细丝状结构是____。
答案：(1)动物　中　12　(2)1～2　6　(3)0～3
(4)DNA
解析：此题考查动、植物细胞有丝分裂的过程。对于有丝分裂细胞周期的学习，重点是记住有丝分裂的过程和染色体的变化规律。明确染色体、DNA在细胞周期中各时期的变化规律，记住教材中各个时期图示中染色体的情况，还得善于把图中的信息转换到曲线上。
7．下列有关“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验现象的叙述，错误的是 (　　)
A．分生区的细胞既小且方
B．根尖的整体呈乳白色，尖端(根冠)略显淡黄
C．处于分裂前期的细胞均无核仁
D．向左下方移动装片，图像向右上方移动
答案：C
解析：考查学生对“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验掌握程度及显微镜的相关知识。分生区细胞处于分裂的旺盛状态，细胞来不及长大又继续进行分裂，所以细胞小且呈正方形。显微镜下看到的是物体倒立、放大的像，所以向左下方移动装片，图像向右上方移动。细胞分裂前期核仁是逐渐消失的，所以处于分裂前期的细胞有的可以看到核仁。
8．(2010·广东江门模拟)利用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸培养某种细胞一段时间后，再移至普通培养基中培养，不同间隔时间取样，进行放射性自显影，在显微镜下观察计数，统计标记细胞的百分数(①细胞核开始被标记；②标记细胞开始进入分裂期；③50%分裂期细胞被标记且在增加；④50%分裂期细胞被标记且在减少；⑤标记细胞第二次进入分裂期)。则一个完整的细胞周期所经历的时间是 (　　)
A．7.5　　　B．10.5 C．22　　　D．28.5
答案：C
解析：一个完整的细胞周期是从一次分裂完成到下一次分裂完成，它包括分裂间期和分裂期。从②到⑤虽然不能算作一个细胞周期，但包括了一个分裂期和一个间期，其所经历的时间与另一个细胞周期相等。
9．某生物的基因型为AaBb，已知A、a和B、b两对等位基因分别位于两对同源染色体上，那么该生物的体细胞在有丝分裂的后期基因的走向是 (　　)
A．A与B移向一极，a与b移向另一极
B．A与b移向一极，a与B移向另一极
C．A与a移向一极，B与b移向另一极
D．移向两极的均为A、a、B、b
答案：D
解析：基因型为AaBb的个体在进行有丝分裂时，不存在联会和交叉互换过程，复制后同源染色体及上面的等位基因随着丝点的分开彼此分开，分别进入两个不同的细胞中，形成基因型完全相同的两个细胞，其基因型为AaBb。
10．(2010·福州模拟)细胞分裂是生物体一项重要的生命活动，是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。假设某高等雄性动物肝脏里的一个细胞分裂如图①，结合图②分析下列叙述不正确的是 (　　)
A．图①对应图②中的BC段
B．此细胞产生AB精子的几率是0
C．①时期核糖体活动旺盛
D．图②中C→D形成的原因与着丝点的分裂有关
答案：C
解析：图①属于有丝分裂中期，故A、B正确；有丝分裂中期，染色体高度螺旋化，转录、翻译基本停止，故C错误；在CD段，每条染色体上的DNA含量由1∶2变为1∶1，这是由于着丝点分裂造成的，故D项正确。
11．(2010·大连模拟)下图是动物体细胞有丝分裂的模式图，但是其中有两幅图是错误的。请据图回答：
(1)a～g中错误的图片是______和______。前者错在_____________，后者错在_________________。
(2)从a～g中选出正确的图片后，将它们按照细胞分裂的先后顺序进行排列，其中排在第3位的图片是________。
(3)b图所示细胞处于________期，该期发生的分子水平的变化是___________________。
(4)据图判断该动物体细胞的染色体数是________条。
答案：(1)c　e　该图不是有丝分裂，而是减数第一次分裂　动物细胞的分裂过程中不出现细胞板
(2)d
(3)间　完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成
(4)4
解析：(1)c图右同源染色体联会后排列在赤道板上，e图出现了细胞板，这都是动物有丝分裂不会出现的。(2)有丝分裂排序为b、a、d、f、g。(3)b细胞处于间期，进行DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。(4)由f图推知该动物体细胞的染色体数是4条。
12．(2010·天津理综)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，以下操作和结论正确的是 (　　)
A．剪取5 cm根尖，用酒精和吡罗红混合液解离染色
B．右图是高倍显微镜下调节细准焦螺旋看到的视野
C．持续观察，视野中的K细胞将分裂成两个子细胞
D．视野中，N细胞的染色体数目是M细胞的一半
答案：B
解析：在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，需要解离液(盐酸＋酒精)对剪取的2～3 mm的根尖进行解离处理。因解离液可杀死细胞，故显微镜下观察到的细胞均是停留在某一细胞周期的死细胞。视野中N细胞(处于有丝分裂后期)的染色体数是M细胞(处于有丝分裂中期)的两倍。由图示可看出该视野是高倍镜下调节细准焦螺旋后所观察到的。
13．(2010·江苏生物)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。下图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。
(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为________期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是________。
(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时间的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。
(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用________(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是_______。
答案：(1)2.2
(2)M　12→24→12
(3)7.4
(4)甲
(5)动物肠上皮细胞膜凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
解析：(1)据图可知，S期细胞经G2期后进入M期，此时，放射性不会消失，可以观察到被标记的M期细胞。(2)从第一个细胞进入M期开始，到其M期结束，不断有其他细胞进入M期，直到第一个细胞完成M期，被标记的M期细胞占M期细胞总数的比例达最大值。M期染色体数目变化为12(前期、中期)→24(后期)→12(分裂结束)。(3)从S期结束到下一个细胞周期的S期需经历G2＋M＋G1＝7.4 h。
(4)甲细胞的M期虽比乙细胞短，但是占整个细胞周期的比例大，观察时视野中该期细胞数目相对较多，所以观察时更易找到分裂期的细胞。(5)动物细胞与植物细胞在有丝分裂末期一分为二的方式不同，动物细胞是细胞膜向内凹陷，将细胞缢裂为两个子细胞，而植物细胞是通过形成细胞板进而形成新的细胞壁，把细胞分为两个子细胞。第三课时 能量之源----光和光合作用
课本回归
一、绿叶中色素的提取与分离
1．实验原理
(1)叶绿体中的色素容易溶解在________中。
(2)各种色素在层析液中的________不同；________的色素在滤纸上扩散的速度快，位于________，________的色素在滤纸上扩散得慢，位于________。
2．实验结果
层析过程中，滤纸条上会出现四条色素带，自上而下依次是：________(橙黄色)、叶黄素(________)、________(蓝绿色)、叶绿素b(________)。
二、叶绿体的结构和功能
1．结构
一般呈扁平的________，有________层膜，内部的基粒是由________堆叠而成的。吸收________的色素位于________上，与光合作用有关的酶分布在________和________中。
2．功能
进行光合作用的场所，利用________将无机物合成____，同时将光能转化为________储存在有机物中。
三、光合作用的探究历程
时间 探究结果
1771年 植物可以更新因蜡烛燃烧或动物呼吸而变污浊的________
1779年 ________在更新空气中不可缺少
1785年 绿叶在光下放出的气体是________，吸收的是________
1864年 光合作用的产物是________
1993年 利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自______
20世纪40年代 利用同位素示踪技术探明了________的转化途径
四、光合作用的基本过程
1．光反应
(1)场所：叶绿体的________上。
(2)条件：________________。
(3)物质变化
①水的光解：色素分子吸收光能将水分解成________。
②ATP的合成：利用色素分子吸收________将ADP和Pi合成________。
(4)能量变化：光能转变为________。
2．暗反应
(1)场所：________。
(2)条件：________、________、________、CO2。
(3)物质变化
①CO2的固定：CO2与C5结合，形成________。
②C3的还原：在有关酶的作用下，________接受ATP释放的能量并且被________还原，经过一系列的变化，形成________及________。
(4)能量变化：__________转变为有机物中稳定的化学能。
3．光合作用原理的应用
(1)光合作用强度是指植物在单位时间内通过光合作用制造________的数量。
(2)影响光合作用强度的外界因素包括_____________________________、土壤中的矿质元素、水、______、______等。
五、化能合成作用
1．概念
某些细菌能够利用体外环境中某些________时所释放的化学能来制造有机物，这种合成作用叫做化能合成作用。
2．实例
硝化细菌能够利用________氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能将________合成糖类。
答案：
一、1.(1)有机溶剂　(2)溶解度　溶解度高　上方　溶解度低　下方　2.胡萝卜素　黄色　叶绿素a　黄绿色
二、1.椭球形或球形　双　类囊体　光能　类囊体薄膜　类囊体薄膜上　叶绿体基质　2.光能　有机物　化学能
三、空气　光和绿叶　氧气　二氧化碳　淀粉　水　二氧化碳中碳
四、1.(1)类囊体薄膜　(2)光、色素、酶　(3)[H]和氧气　光能　ATP　(4)ATP中活跃的化学能　2.(1)叶绿体基质　(2)酶　ATP　[H]　(3)两个C3　C3　[H]　糖类　C5　(4)ATP中活跃的化学能　3.(1)有机物　(2)空气中的CO2浓度　光照强度　温度
五、1.无机物氧化　2.氨　CO2和H2O
1．原理解读
(1)色素溶于有机溶剂而不溶于水，可用无水乙醇等有机溶剂提取绿叶中的色素。
(2)各种色素在层析液中溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢，从而使各种色素相互分离。
2．实验流程图示
3．实验中几种化学试剂的作用
(1)无水乙醇用于提取绿叶中的色素。(2)层析液用于分离绿叶中的色素。
(3)二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。
(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
4．实验中的注意事项
(1)选材：应选取新鲜、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
(2)提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
(3)画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
(4)色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
5．色素提取液呈淡绿色的原因分析
(1)研磨不充分，色素未能充分提取出来。
(2)称取绿叶过少或加入无水乙醇过多，色素溶液浓度小。
(3)未加碳酸钙或加入过少，色素分子部分被破坏。
1．普利斯特利的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验分析
①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
2．萨克斯的实验
(1)实验过程及现象
(2)实验分析
①设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化(有无淀粉生成)。
②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。
③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。
3．水绵实验
(1)实验过程及结论
实验结论
①叶绿体是进行光合作用的场所。 ②O2是由叶绿体释放的。
(2)实验分析
本实验设计的巧妙之处在于
①选择水绵作实验材料，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察；用好氧细胞确定O2释放的部位，便于观察。
②没有空气的黑暗环境排除了O2和光的干扰。
③设置了对照实验，自变量为光照(照光处与不照光处；黑暗与完全曝光)，因变量是好氧细菌的分布。
4．鲁宾和卡门的实验
(1)实验过程及结论
H218O＋CO2―→植物―→18O2 H2O＋C18O2―→植物―→O2
光合作用释放的O2全部来自水。
(2)实验分析
设置了对照实验，自变量是标记物质(H218O和C18O2)，因变量是O2的放射性。
1．光合作用过程图解
2．反应方程式及元素去向
3．叶绿体处于不同条件下，C3、C5、[H]、ATP以及(CH2O)合成量的动态变化
项目条件 C3 C5 [H]和ATP (CH2O) 合成量
光照不变停止CO2供应 减少 增加 增加 减少或没有
光照不变CO2供应增加 增加 减少 减少 增加
光照不变，CO2供应不变，(CH2O)运输受阻 增加 减少 增加 减少
停止光照CO2供应不变 增加 下降 减少或没有 减少或没有
突然光照CO2供应不变 减少 增加 增加 增加
1．探究光照强度对光合作用强度的影响及相关分析
实验流程
项目烧杯 小圆形叶片 加富含CO2的清水 光照强度 叶片浮起数量
甲 10片 20 mL 强 多
乙 10片 20 mL 中 中
丙 10片 20 mL 弱 少
(2)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也不断增强(小圆形叶片产生的O2多，浮起的多。)
(3)光照强度与光合作用速率的关系曲线分析应用
①曲线分析
A点光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长)，B点所示光照强度称为光补偿点。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。
②应用：阴生植物的B点前移，C点较低，如图中虚线所示，间作套种农作物的种类搭配，林带树种的配置，可合理利用光能；适当提高光照强度可增加大棚作物产量。
2．CO2浓度对光合作用强度的影响
(1)曲线分析：图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增加而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增强。
图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
(2)应用：在农业生产上可以通过“正其行，通其风”，增施农家肥等增大CO2浓度，提高光能利用率。
3．温度对光合作用速率的影响
(1)曲线分析：温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
(2)应用：冬天，温室栽培可适当提高温度，也可适当降低温度。白天调到光合作用最适温度，以提高光合作用；晚上适当降低温室温度，以降低细胞呼吸，保证植物有机物的积累。
4．必需元素供应对光合速率的影响
(1)曲线分析：在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
(2)应用：根据作物的需肥规律，适时、适量地增施肥料，可提高农作物产量。
5．水分的供应对光合作用速率的影响
(1)影响：水是光合作用的原料，缺水即可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
(2)应用：根据作物的需水规律合理灌溉。
1．区别与联系
光合作用 有氧呼吸
代谢类型 合成作用(或同化作用) 分解作用(或异化作用)
物质变化 无机物合成有机物 有机物分解成无机物
能量变化 光能―→化学能(储能) 化学能―→ATP、热能(放能)
实质 合成有机物，储存能量 分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所 叶绿体 活细胞(主要在线粒体)
条件 只在光下进行 有光、无光都能进行
联系
2.光合作用与细胞呼吸的计算
(1)光合作用速率表示方法：通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、(CH2O)等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
(2)在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表现光合速率＋呼吸速率。如图所示：
(3)呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。
(4)一昼夜有机物的积累量(用CO2量表示)可用下式表示：积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
例一 (2010·东营模拟)右面是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是 (　　)
A．提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B．水稻在收获时节，叶片中色素量的变化是(甲＋乙)<(丙＋丁)
C．四种色素都能溶解在层析液中，乙色素的溶解度最大
D．四种色素中，丙和丁主要吸收红光
解析：在提取色素时加入的碳酸钙是为了保护色素不被破坏；从扩散距离可知：丁、丙、乙、甲分别是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。水稻收获季节，叶片变黄故叶绿素含量极低；溶解度越大、扩散速度越快，故丁的溶解度最大；丙和丁主要吸收蓝紫光。
答案：B
如图用分光光度计测定叶片中两类色素吸收不同波长光波的曲线图，请判定A和B分别为何种色素 (　　)
A．叶绿素、类胡萝卜素　　　B．类胡萝卜素、叶绿素
C．叶黄素、叶绿素a D．叶绿素a、叶绿素b
答案：A
解析：根据曲线分析可知，A主要吸收红光和蓝紫光，B主要吸收蓝紫光，因此A为叶绿素，B为类胡萝卜素。
例二 光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是(　　)
A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应
B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应
C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应
D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应
解析：光反应是在叶绿体内囊状结构的薄膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进行的，该过程有光无光均可。
答案：D
CO2供应不足最终可影响到绿色植物释放O2减少，下列叙述中最直接的原因是 (　　)
A．CO2不足使固定形成的三碳化合物减少
B．三碳化合物还原所消耗的ATP和NADPH减少
C．ATP和NADPH减少使光反应分解水减少
D．ADP、Pi、NADP＋减少使光反应分解水减少
答案：D
解析：根据教材中的光合作用图解可知，CO2供应不足，C3化合物减少，光反应积累的NADPH和ATP的量相对增多，细胞中ADP、Pi、NADP＋相应地减少，光反应能力下降，分解水减少，释放O2减少。
例三 在下列4种实验条件下，测定了不同光照强度对光合作用速率的影响，实验条件记录于下表中。根据实验结果绘制成的曲线如图所示：
实验 CO2浓度(%) 温度(℃)
1 0.10 30
2 0.10 20
3 0.03 30
4 0.03 20
以上实验可知对光合作用速率的限制因素的描述正确的是 (　　)
A B C D
实验2 光强度 0.1%CO2 温度 温度
实验4 0.03%CO2 光强度 光强度 0.03%CO2
P点 温度 温度 CO2浓度 光强度
解析：本题综合考查学生的识图、推理判断能力。比较实验1、2可知，限制实验2的因素是温度；比较实验2、4可知，限制实验4的因素是CO2浓度；实验1、2、3、4在P点时光合速率都较低，是光照强度太低的缘故。
答案：D
例四 科学家研究小麦20 ℃时光合作用强度与光照强度的关系，得到如下图所示曲线，下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．随着环境温度的升高，cd段位置不断上移
B．a点时的叶肉细胞中产生ATP的细胞器只有线粒体
C．其他条件适宜，当植物缺Mg时，b点将向右移动
D．外界条件均适宜时，c点后小麦光合作用强度不再增加可能与叶绿体中酶的数量有关
答案：A
解析：本题考查的是光照强度、矿质元素、温度及植物内部因素对光合作用的影响情况。酶的活性受温度的影响，随着环境温度的升高，二氧化碳的吸收量会有所增加，但不会不断升高，在超过最适温度后有所下降；a点时因没有光照，叶肉细胞只进行呼吸作用，产生ATP的细胞器只有线粒体；当植物缺Mg时，叶绿素减少，光反应减弱，暗反应合成的有机物减少，b点将向右移动；c点之后限制光合作用的因素是暗反应，可能与叶绿体中酶的数量有关。
实验测得一片叶子在不同光照条件下CO2吸收与释放的情况如图所示。图中所示细胞发生的情况与曲线中AB段(不包括A、B两点)相符的一项是 (　　)
解析：图中AB段呼吸作用大于光合作用，因此线粒体中产生的CO2一部分进入叶绿体进行光合作用，一部分释放出去。
答案：A
(2010·湛江模拟)下图表示在不同光照强度下某植物的氧气释放量。该植物在2 000 lx光照强度下，每小时光合作用所产生的氧气量(mL)是 (　　)
A．17　　　　B．12　　　　C．18　　　　D．23
答案：D
解析：真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率。无光条件下，氧气释放速率＝呼吸速率。每小时光合作用所产生的氧气量为：17＋6＝23。
1．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，下面有关叶绿体的叙述正确的是 (　　)
A．叶绿体中的色素都分在囊状结构的膜上
B．叶绿体中的色素分布在外膜和内膜上
C．光合作用的酶只分布在叶绿体基质中
D．光合作用的酶只分布在外膜、内膜和基粒上
答案：A
解析：叶绿体中的色素都分布在囊状结构的薄膜上。
2．(2010·郑州模拟)光合作用的暗反应中，三碳化合物转变成葡萄糖，需要的条件最起码是 (　　)
①CO2　②叶绿素分子　③ATP　④[H]　⑤多种酶　⑥五碳化合物
A．②③④　　 B．③④⑤　　　
C．①③⑥　　 D．①③⑤
答案：B
解析：三碳化合物转变成葡萄糖是一个还原过程，需要还原剂[H]；由三碳化合物转变成葡萄糖是合成代谢，需要消耗ATP；生物体内的生化反应都需要酶的催化才能完成，由三碳化合物转变成C6H12O6，要经过一系列复杂的化学变化，因而需要多种酶的催化才能完成。
3．要在温室内培育出又大又甜的哈密瓜，对室内温度的控制是 (　　)
A．白天适当降低温度
B．夜间适当降低温度
C．昼夜温度保持平衡
D．与室外温度保持一致
答案：B
解析：新疆的哈密瓜又大又甜的原因是因为该地区的光照时间长和昼夜温差大，光照时间长，有利于有机物的积累，昼夜温差大，则细胞液浓度高，细胞液浓度高是植物对低温环境的一种保护性适应现象，而室内培育哈密瓜要想达到目的，则必须要和室外条件基本相同。夜间适当地降低温度可降低呼吸作用对有机物的消耗，并能促使植物细胞液浓度变大。
4．德国科学家萨克期将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。若观察时，遮光处也呈现出蓝色，原因可能是 (　　)
①叶片在暗处放置时间过短，有机物未被耗尽　②曝光时间过长，有机物发生了转移　③叶片未用酒精脱色处理，绿色对蓝色造成的干扰　④曝光时间过短，有机物生成的数量过少
A．①② B．②③ C．①④ D．②④
答案：A
解析：实验中黑暗处理的目的是耗尽原有的淀粉等有机物，若暗处理时间过短，叶片内原有的淀粉就会对实验结果造成干扰。有机物在植物体内能够转移，若曝光时间过长，曝光处的淀粉可运输到遮光处，从而使遮光处也含有淀粉等物质。绿色对蓝色虽然能造成干扰，但仅是实验现象不明显而已，而不会出现蓝色。
5．如图是纸层析法分离叶绿体色素而获得的色素带，层析结束后立即在暗室中用红光照射，此时可以看到较暗的位置是 (　　)
A．①② B．②③ C．③④ D．①②③④
答案：C
解析：①、②、③、④分别代表的是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a和叶绿素b，其中类胡萝卜素主要吸收蓝紫光，叶绿素主要吸收蓝紫光和红光，所以用红光照射时，叶绿素吸收红光较多，故③④处较暗。
6．图中甲表示某绿色植物在不同温度(15 ℃和25 ℃)下光照强度和氧气释放速度的关系。
请回答：
(1)若图乙表示的是该绿色植物的氧气释放量随时间的变化，则应当是光照强度为________千勒克斯时的测定值，若图乙表示的是植物进行光合作用制造的氧气，则应当是在光照强度为________千勒克斯下的测定值。
(2)如果在阴雨天，温室内光照强度小于5千勒克斯，采取什么措施可以有助于提高光合产量？请利用图中数据阐明其原因。
____________________。
答案：(1)8　5
(2)适当降低温室内的温度。光照强度小于5千勒克斯时，15 ℃下植物净光合速率大于25 ℃下的净光合速率
解析：(1)若图乙表示植物的氧气释放量(净光合量)时，图中显示25 ℃时氧气释放量为50 mL/h。15 ℃时为40 mL/h，从图甲可知应当是光强为8千勒克斯时的测定值。若图乙表示植物光合作用制造的氧气量(总光合量)，综合两图：25 ℃下O2总产生量为50 mL/h，呼吸消耗量为20 mL/h，即净释放量为30 mL/h；15 ℃下O2总产生量为40 mL/h，呼吸消耗量为10 mL/h，即净释放量也是30 mL/h。从图甲可知是光照强度为5千勒克斯时的测定值。(2)在阴雨天，光照很弱，光反应减弱，使有机物合成减少，为保证产量，应适当减弱作物的呼吸强度，可以通过适当降低温度来实现。
7．对叶绿体进行成分分析时，发现某部位的磷酸含量较多。该部位最可能是叶绿体的 (　　)
A．外膜 B．内膜
C．基粒 D．基质
答案：D
解析：光合作用的暗反应阶段需消耗ATP，进行ATP
ADP＋Pi＋能量的过程，暗反应的场所是叶绿体基质。而光反应则消耗ADP和Pi，合成ATP。
8．(2010·上海生物)右图中①代表新鲜菠菜叶的光合色素纸层析结果，则右图②所示结果最有可能来自于 (　　)
A．水培的洋葱叶B．生长的柳树幼叶
C．培养的衣藻D．秋冬的银杏落叶
答案：D
解析：新鲜菠菜叶中的光合色素含量充足完整，据图①可知，滤纸上的四条色素带完整，从上到下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。图②滤纸上的色素带不完整，只有胡萝卜素、叶黄素。秋冬的银杏落叶呈黄色(或橙黄色)，这是由于低温破坏了叶绿素所致，因此叶片中几乎不含叶绿素。其他选项中的材料中都含有充足的四种色素。
9．将长势相同的三盆麦苗分别置于钟罩内，如图所示，若干天后，与丙盆相比，甲、乙两盆麦苗长势 (　　)
A．甲、乙、丙三盆麦苗长势相近
B．甲与丙长势相近，乙比丙长势差
C．乙与丙长势相近，甲比丙长势差
D．甲、乙长势都比丙好
答案：C
解析：甲盆罩有绿色透明膜，因此罩内的麦苗得到的主要是绿光。同理，乙罩的麦苗得到的主要是红光。丙盆的透明罩能透过各种波长的光，即麦苗能得到各种波长的光，显然丙盆是该实验中的对照组，由于麦苗进行光合作用主要利用的是可见光中的红光和蓝紫光，所以乙、丙两盆的麦苗长势相近，甲盆长势较差。
10．已知某植物光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25 ℃和30 ℃，图示表示25 ℃时光合作用与光照强度的关系。若温度升到30 ℃时(原光照强度和二氧化碳浓度不变)，理论上图中相应点a、b、d的移动方向分别为 (　　)
A．下移、右移、下移
B．下移、左移、下移
C．上移、左移、上移
D．上移、右移、上移
答案：A
解析：30 ℃时光合作用速率降低，呼吸作用速率升高，因此a点下移、b点右移、d点下移。
11．某班学生选取了一水体中的4种生物：栅藻(单细胞绿藻)、水绵(多细胞绿藻)、菹草(高等植物)和颤藻(蓝藻)，用其生长旺盛的新鲜材料在人工控制的条件下，A、B两组同时开展平行实验，进行有关光合作用的研究。请分析回答下列问题。
(1)A组的实验结果如图所示。据图推测，一年中最早出现生长高峰的生物可能是________；夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是________。
(2)B组测得的栅藻净光合放氧率明显低于A组。仔细对比发现，两组实验条件的惟一差别是B组接种栅藻的浓度明显高于A组。实验在短时间内完成，水中也不缺乏各种营养，造成B组栅藻净光合放氧率低的主要原因是_________________。
(3)如图是物质转化过程示意图，a、b、c、d代表不同的代谢过程，请据图回答下列问题。
①上述4种生物中，能进行a过程的是________________。
②硝化细菌能进行的过程是________________________。
③过程a、b的主要区别是__________________________。
答案：(1)菹草　颤藻
(2)栅藻密度过大导致栅藻接受光照不足
(3)①栅藻、水绵和菹草　②b、c　③a过程利用的是光能，b过程利用的是无机物氧化时释放的能量
解析：(1)据图曲线比较得出，菹草的最适生长温度是15 ℃，水绵、栅藻的最适生长温度分别是20 ℃、25 ℃，颤藻比较耐高温，其最适温度是30 ℃，因此一年中最早出现生长高峰的生物可能是菹草，夏季高温阶段最具生长优势的生物可能是颤藻。
(2)据题干可知，A、B两组惟一差别是接种栅藻的浓度，栅藻密度越大，接受的光照强度越弱，因此，净光合速率低。
(3)图中a是在叶绿体中进行的光合作用，b是化能合成作用，c是有氧呼吸，d是无氧呼吸。
12．(2010·全国理综)请回答下列问题：
(1)氮、磷、镁3种元素中，构成生命活动所需直接能源物质的元素是________，构成细胞膜的元素是________。
(2)缺镁时植物叶片发黄，其原因是________________。
(3)在提取叶绿体色素的过程中，研磨叶片时通常需加少量二氧化硅、碳酸钙及适量无水乙醇。二氧化硅的作用是___________________________________________；
碳酸钙的作用是____________________________；
无水乙醇的作用是__________________________。
(4)光反应中能把光能转换成电能的叶绿素是少数处于特殊状态的______________________________________。
答案：(1)氮、磷　氮、磷
(2)镁是叶绿素的组成成分，缺镁导致叶绿素合成受阻(其他合理答案也给分)
(3)有助于磨碎植物细胞　防止研磨过程中叶绿体色素被破坏　色素的提取溶剂(其他合理答案也给分)
(4)叶绿素a
解析：(1)生命活动所需直接能源物质是ATP，构成细胞膜的化合物主要是磷脂、蛋白质，以上物质均含氮、磷。(2)镁是叶绿素的组成元素，缺镁导致叶绿素合成受阻而类胡萝卜素合成正常，故叶片呈黄色。(3)通过研磨可以破坏细胞，使其释放出色素，丙酮是有机溶剂，可以溶解提取色素。因色素易被细胞中的有机酸破坏，故加入碳酸钙可中和因细胞结构被破坏而释放的有机酸进而保护色素。(4)光反应中叶绿体色素均能吸收、传递光能，而只有少数处于特殊状态的叶绿素a可以将光能转换成电能。
13．(2010·福建理综)东海原甲藻(简称甲藻)是我国东海引发赤潮的藻种之一，研究甲藻光合作用的生理特性可为认识赤潮发生机理提供重要信息。
(一)某研究小组探究pH对甲藻光合作用的影响，设计了以下实验：
将生长旺盛的甲藻等量分成5组培养，各组藻液pH分别设定为6.0、7.0、8.0、9.0、10.0，在黑暗中放置12 h，然后在适宜光照等相同条件下培养，随即多次测定各组氧气释放量并计算净光合速率。将实验结果绘制成下图。
(1)本实验除了通过测定氧气释放量，还可以通过测定________吸收量来计算净光合速率。
(2)黑暗放置过程中，藻液pH会有所变化，因此在测定氧气释放量前，需多次将各组pH分别调到________，这是控制实验的________变量。
(3)若甲藻长时间处于pH10.0条件下，甲藻________(能、不能)正常生长繁殖，请据图分析并说明原因：_________________________________________________。
(4)实验表明，甲藻光合作用适宜pH6.0～9.0。但海水在该pH条件下，一般不会发生赤潮，原因是发生赤潮除了与pH、温度、光照强度等因素有关外，最主要还与海水的________有关。
(二)研究小组进一步探究了温度对甲藻光合作用的影响。根据实验结果得出：甲藻生长繁殖的适宜温度为15 ℃～30 ℃，最适温度为25 ℃左右，当温度为9 ℃和33 ℃时，甲藻不能正常生长繁殖。请根据这些信息在下图中画出净光合速率随温度变化的示意曲线。
答案：(一)(1)CO2
(2)原设定的pH　自
(3)不能　因为长时间处于pH10.0条件下，甲藻的净光合速率为负值，甲藻不能正常生长繁殖
(4)富营养化(N、P含量)
(二)见图。
解析：(一)(1)净光合速率的表示方法有多种。可以通过测定氧气的释放量，CO2的吸收量、有机物的积累量等来计算净光合速率。(2)该实验的自变量为藻液的pH，需要严格控制实验的自变量。(3)只有当净光合速率为正值时，植物才能正常生长繁殖。(4)海水的富营养化是引发赤潮的主要原因。(二)由题干信息，可确定曲线最高点对应的温度及与横轴的交点。第四章 细胞的物质输入和输出
考纲展示 考向预览
1.观察植物细胞的质壁分离与复原2.通过模拟实验探究膜的透性3.细胞膜的结构4.物质出入细胞的方式 　　本章知识难度较低，一般考查细胞膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输方式的分析，让学生学会根据现象提出问题、分析原理、归纳概念的方法；联系生活实际进行类比，培养解读图表的能力，探索使用图表描述生理活动的方法。如2010山东理综第3题考查载体与运输关系；2010广东理综第1题考查主动运输的特点；2010上海生物第10题考查协助扩散；2010上海生物第20题考查质壁分离的相关知识。“物质出入细胞的方式及影响因素”和“影响物质的运输因素及实验探究”仍然是今年高考的热点。
第一课时 物质跨膜运输的实例
回归课本
一、细胞的吸水和失水
1．原理：发生了________作用。该作用必须具备两个条件：
(1)具有________。
(2)膜的两侧溶液具有________。
2．植物细胞的吸水和失水
(1)在成熟的植物细胞中，原生质层(细胞膜＋________＋两者之间的细胞质)相当于一层________。
(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是_______________________，发生质壁分离复原的条件是_____________。
二、实验探究植物细胞的吸水和失水
1．探究实验的一般过程
提出问题→________→________→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→________。
2．实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，________具有一定的浓度，能够________。
3．实验过程
制作装片→________→实验现象(细胞发生________)→得出结论。
三、物质跨膜运输的其他实例
1．对无机盐的吸收实例
(1)水稻和番茄对同一离子的吸收量________。
(2)水稻和番茄对________的吸收量不同。
(3)人体甲状腺滤泡上皮细胞可以________从血液中吸收碘。
2．生物膜的特性
细胞膜和其他生物膜可以让________自由通过，一些________也可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过，因此它们都是________膜。
答案：
一、1.渗透　(1)半透膜　(2)浓度差　2.(1)液泡膜　半透膜　(2)细胞液浓度小于外界溶液浓度　细胞液浓度大于外界溶液浓度
二、1.作出假设　设计实验　进一步探究　2.细胞液　渗透失水和吸水　3.显微镜观察　质壁分离、复原
三、1.(1)不同　(2)不同离子　(3)逆浓度梯度　2.水分子　离子和小分子　选择透过性
1．渗透系统的组成(如图)及特点
(1)半透膜，可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。
(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
2．渗透作用的发生
(1)若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2，外观上表现为S1液面上升；若S1溶液浓度小于S2，则情况相反，外观上表现为S1液面下降。
(2)在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。
3．渗透系统的应用
(1)比较不同溶液浓度大小
漏斗内 烧杯内
溶液浓度 M N
现象及结论 ①若漏斗内液面上升，则M>N②若漏斗内液面不变，则M＝N③若漏斗内液面下降，则M(2)验证渗透作用发生的条件
①具有半透膜：
②具有浓度差：
1．实验流程
2．实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原。
3．质壁分离的原因分析
4．实验中注意事项
(1)选择有大的液泡且最好液泡带有颜色的细胞作实验材料。
(2)滴加蔗糖溶液和清水时，必须在实验桌上进行，不能在显微镜的载物台上进行。
(3)本实验选用0.3 g/mL的蔗糖溶液(此浓度下既明显出现质壁分离，又不致杀死细胞)。浓度过高，质壁分离速度虽快，但不久细胞会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；浓度过低不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。此外，8%的食盐溶液，5%的硝酸钾溶液等也可使用。盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于做质壁分离的溶液。
5．细胞吸水和失水原理的应用
(1)对农作物的合理灌溉，既满足了作物对水分的需求，同时也降低了土壤溶液的浓度，有利于水分的吸收。
(2)盐碱地中的植物不易存活或一次施肥过多造成“烧苗”现象，都是因为土壤溶液浓度过高，甚至超过了根细胞液浓度，导致根细胞不易吸水甚至失水造成的。
(3)糖渍、盐渍食品不易变质的原因，是在食品外面和内部形成很高浓度的溶液，使微生物不能在其中生存和繁殖，所以能较长时间的保存。
(4)医用的生理盐水浓度为0.9%，其渗透压与人体细胞外液的渗透压相当，可以使人体细胞保持正常的形态和功能。
1．判断细胞的死活
2．测定细胞液浓度范围
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液 ,细胞液浓度介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的蔗糖溶液的浓度之间。
3．比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚刚发生质壁分离时所需时间的比较→判断细胞液浓度(即时间越短，细胞液浓度越小)。
4．比较一系列溶液的浓度的大小
同一植物的相同成熟细胞＋未知浓度的溶液 记录刚刚发生质壁分离所需时间→比较所用时间长短→判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)
5．鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
例一 将成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统，主要原因是 (　　)
A．液泡膜内外溶液有浓度差 B．细胞的原生质层可看做一层半透膜
C．细胞壁具全透性 D．水分子可以自由出入细胞
解析：成熟的植物细胞，也就是具有大液泡的植物细胞，主要靠渗透作用来吸收水分。从成熟植物细胞的结构特点来分析，一个成熟的植物细胞放在溶液中能构成一个渗透系统是因为细胞的原生质层可看做一层半透膜。
答案：B
(2010·潍坊模拟)如图实验装置，玻璃槽中是蒸馏水，半透膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是 (　　)
A．漏斗中液面开始时先上升，加酶后又下降
B．在玻璃槽中会测到蔗糖和蔗糖酶
C．漏斗中液面开始时先下降，加酶后一直上升
D．在玻璃槽中会测到葡萄糖、果糖和蔗糖酶
答案：A
解析：实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升。而加入酶后，将蔗糖分解为单糖，单糖分子能透过半透膜进入玻璃槽中，使玻璃槽内液体浓度升高，一段时间后，水分子从长颈漏斗内渗出的较多，漏斗内液面下降。
例二 观察植物细胞的质壁分离和复原，选用紫色洋葱作为实验材料效果较好，这是因为 (　　)
A．只有紫色洋葱的表皮细胞才会发生质壁分离
B．其细胞液呈紫色，质壁分离以后容易与外界溶液区分
C．其细胞膜呈紫色，质壁分离以后容易与细胞壁区分
D．紫色洋葱表皮细胞的液泡特别大，易于观察
解析：质壁分离后原生质层与细胞壁之间充满了外界溶液，如果细胞液与外界溶液以及它们之间的原生质层都是无色的，则不便于观察判断。紫色洋葱表皮细胞的细胞液呈紫色，质壁分离以后容易与外界溶液区分。
答案：B
在浓蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是 (　　)
A．人的口腔上皮细胞　　　
B．蛙的红细胞
C．皮肤的角质层细胞
D．洋葱的表皮细胞
答案：D
解析：质壁分离中的“质”是指原生质层，而不是细胞质，“壁”是指细胞壁。细胞能否发生质壁分离，除必须具备渗透系统(由液泡内的细胞液和细胞外的溶液两个溶液体系以及位于二者之间的相当于半透膜的原生质层组成)外，还必须具有细胞壁，在此基础上才能谈质壁分离与否，由于A、B、C答案均为动物细胞，既无液泡，又无细胞壁，故不能发生质壁分离，而答案D具备以上两个条件，故能发生质壁分离。
例三 甜菜块根细胞的液泡中有花青素，使块根表现为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使水变红。这是因为 (　　)
A．细胞壁被盐酸解离
B．盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C．盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D．花青素不溶于水而溶于盐酸
解析：花青素位于液泡内，细胞经盐酸处理后，原生质层失去选择透过性，花青素进入外界溶液中。
答案：C
用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示，该实验的结果不能说明 (　　)
A．水稻吸收水的相对速率比吸收Ca2＋、Mg2＋的大
B．与番茄相比，水稻对Si4＋需要量大，对Ca2＋需要量小
C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
答案：D
解析：培养水稻的溶液中，实验后Ca2＋、Mg2＋与实验前的比值大于1，说明Ca2＋、Mg2＋浓度增大，即吸收水多于吸收Ca2＋、Mg2＋的量。水稻吸收的Si4＋多，对Ca2＋、Mg2＋吸收量少，而番茄吸收的Ca2＋和Mg2＋较多，对Si4＋吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图中并不能看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关。
1．一次施肥过多，作物变得枯萎发黄的原因是 (　　)
A．根细胞从土壤中吸收的养分过多
B．根细胞不能从土壤中吸水
C．根系不能将水向上运输
D．根系加速了呼吸作用，释放的能量过多
答案：B
解析：在正常情况下，植物根细胞液的浓度大于土壤溶液的浓度，细胞能从土壤溶液中吸水，但是一次施肥过多，就会使土壤溶液的浓度大于根细胞细胞液的浓度，植物因不能从土壤溶液中吸水(甚至失水)而变得枯萎发黄。
2．关于“植物细胞的吸水和失水”实验正确的是 (　　)
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．细胞处于一定浓度的蔗糖溶液中即可发生质壁分离
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞，均能观察到质壁分离及复原现象
D．细胞发生质壁分离复原后，仍具有正常生理功能
答案：D
解析：在“植物细胞的吸水和失水”实验中，要始终保持细胞的生活状态，因此装片不能在酒精灯上加热。要使细胞发生质壁分离现象，应使蔗糖溶液的浓度大于细胞液的浓度，同样要使硝酸钾溶液浓度大于细胞液的浓度。
3．将相同的四组马铃薯条分别浸入四种溶液中，一小时后测定薯条质量变化的百分率，结果如下表。下列叙述中正确的是 (　　)
溶液 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
质量变化率 ＋8% －6% －4% 0
A.Ⅰ的浓度最低　　　　　
B．Ⅱ的浓度较Ⅲ低
C．Ⅳ的浓度最高
D．Ⅳ可能是蒸馏水
答案：A
解析：由表中数据分析知：马铃薯条质量增加意味着吸水，质量减少意味着失水，植物细胞吸水时，外界溶液浓度低，植物细胞失水时，外界溶液浓度高。
4．洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中，液泡体积的变化趋势是 (　　)
答案：B
解析：在质壁分离过程中，细胞失水，液泡体积由大到小；而在质壁分离复原过程中，细胞吸水，液泡体积逐渐增大。
5．水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的核会被染色，活细胞则不着色，但将PI注射到活细胞中，则细胞核会着色。利用PI鉴别细胞的基本原理是 (　　)
A．死细胞与活细胞的核酸结构不同
B．死细胞与活细胞的核酸含量不同
C．活细胞能分解染色剂PI
D．活细胞的细胞膜阻止PI的进入
答案：D
解析：活细胞的细胞膜具有选择透过性以保证物质选择性地出入细胞，维持正常的生命活动。水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质，因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后，细胞膜及其他生物膜的选择透过性丧失，溶于水中的物质(如PI)都可以通过，而使细胞核着色。
6．给你洋葱、蔗糖、蒸馏水及必要的工具。请你设计一个测定洋葱表皮细胞液浓度范围(误差小于1%)的实验方案。(提示：在30%的蔗糖溶液中洋葱表皮细胞会发生明显的质壁分离。)
(1)原理：________作用原理。
(2)方法：①配制________30%________浓度的蔗糖溶液。②制作________洋葱表皮细胞装片。
③用显微镜按________观察装片。
(3)结论：该洋葱表皮细胞液的浓度介于________与________质壁分离的两种相邻浓度的浓度之间。
答案：(1)渗透
(2)①小于　等梯度　②各种浓度　③浓度梯度顺序逐一
(3)刚刚发生　不能发生
解析：根据渗透作用的原理，当外界浓度高于细胞液浓度时细胞失水，发生质壁分离现象。那么，刚刚可以引发植物细胞发生质壁分离的溶液浓度和相邻的不能引起质壁分离溶液的浓度，就是该细胞液浓度的区间。30%蔗糖溶液在实验中可引发细胞的质壁分离，那么实验中就应该选择小于30%的一系列浓度分别做实验，按浓度梯度逐一进行观察，找到能发生和不能发生质壁分离这一浓度区间。
7．下面能发生质壁分离的一组细胞是 (　　)
①食用的糖醋蒜细胞　②蚕豆叶的表皮细胞　③植物的根毛细胞　④人的口腔上皮细胞　⑤用盐酸解离的洋葱根尖细胞　⑥根尖分生区细胞
A．①⑤ B．②③⑥
C．①②③④⑤⑥ D．②③
答案：D
解析：能发生质壁分离的细胞为活的成熟的高等植物的体细胞，①是死细胞，④是人的细胞，没有细胞壁，⑤用盐酸解离会杀死细胞，⑥没有大的液泡，这些细胞都不能发生质壁分离。②和③都是活的成熟的高等植物细胞，可以发生质壁分离。
8．“人造细胞”是用玻璃纸等半透性膜材料做成的一个密闭的囊，囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”，分别用A、B、C表示，它们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%、30%。其中A、B的外面套一金属网笼，C的外面没有套金属网笼，如图所示。把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中，经过一段时间后，三个“细胞”的变化分别是 (　　)
A．A变大，B稍微变小，C不变
B．A变小，B稍微变大，C不变
C．A变小，B稍微变大，C变大
D．A变大，B稍微变小，C变大
答案：C
解析：根据渗透作用原理和A、B、C中蔗糖溶液的浓度及玻璃槽中蔗糖溶液的浓度的对比可知A变小，B稍微变大，C变大。
9．(2009·海南生物)已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是 (　　)
答案：B
解析：鱼鳔内的蔗糖溶液浓度高于外边，所以会从烧杯中吸水使烧杯内液体浓度升高，吸水到一定程度后，鱼鳔由外浓度相等，水进出达到平衡，烧杯内液体浓度不再变化。
10．为研究植物a能不能移植到b地生长，某生物学研究性学习小组设计了一个测定植物a细胞液浓度的实验方案，实验结果如下表：
浓度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3
质壁分离 不分离 刚分离 显著 显著
他们又测定了b地土壤溶液的浓度。为保证植物a移植后能正常生存，该地土壤溶液的浓度应 (　　)
A．≥0.2　　 B．≤0.2 C．≥0.3　　 D．<0.2
答案：D
解析：从题干供给的实验结果看，植物a细胞液的浓度范围是0.15－0.2 mol/L，则该植物适于栽种的土壤溶液浓度应<0.2 mol/L。
11．某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
(1)设计出继续实验的简要步骤：
①_______________________________________；
②_______________________________________。
(2)预测实验现象并作出结论。
________________________________________。
答案：(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化　②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，(60～65 ℃)水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀
(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜
解析：本题以渗透装置为平台，考查学生的实验设计能力。目前图乙处于渗透平衡状态，情形1：a管蒸馏水因得到溶质而浓度升高，渗透平衡被打破，b管内的溶剂(水)分子就会通过半透膜扩散到a管中，则a管液面上升；情形2：b管蔗糖溶液因得到溶质而浓度升高，渗透平衡被打破，a管内的试剂(水)分子就会通过半透膜扩散到b管中，则b管液面上升；根据添加的实验材料可知，本实验要用蔗糖酶水解蔗糖，产生还原糖，可用斐林试剂进行检测，由蔗糖(二糖)水解成还原糖(单糖)，溶质的量会增加；如果蔗糖的水解产物能够通过半透膜，符合上述情形1，如果蔗糖的水解产物不能通过半透膜，符合上述情形2。
12．(2010·上海生物)下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是 (　　)
A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变
B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C．B/A值能表示细胞失水的程度
D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
答案：D
解析：处于质壁分离状态的细胞放在清水中，将会出现质壁分离复原的现象，复原后的细胞体积基本不变；提高外界溶液的浓度，细胞继续失水，体积继续减小，B/A值将变小；B/A值越小失水越严重，所以该值能代表细胞失水的程度；A表示细胞壁长度，B代表原生质体的长度，并非代表液泡长度。
13．(2010·浙江理综)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
(要求：答题时对NaCl溶液的个体配制、待观察装片的具体制作不作要求)
(1)实验思路：
①
…
(2)设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
答案：(1)①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液，分别等量加入各支试管中。
②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液，放置一定时间。
③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片，用显微镜观察并比较红细胞形态的变化。
(2)
不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响
NaCl溶液的浓度 红细胞形态的变化 原因分析
低于一定浓度的NaCl溶液 体积变大甚至胀破 红细胞吸水
一定浓度的NaCl溶液 形态未变 进出红细胞的水分子数相等
高于一定浓度的NaCl溶液 皱缩，体积变小 红细胞失水
解析：(1)兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化是未知的，因此本实验是探究实验。自变量是不同浓度NaCl溶液，因变量是兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态。兔的血浆与0.7%的NaCl溶液差不多是等渗的。从题中所给的材料来看，1.5%的NaCl是最高浓度，但可用蒸馏水稀释成不同低浓度的NaCl溶液。红细胞的形态用肉眼是看不见的，只能用显微镜观察。
(2)表格的设计要体现自变量和因变量的关系，也就是NaCl浓度与细胞形态的关系，根据题目要求，还要把原因分析列入表格。兔红细胞形态不变所对应的NaCl溶液的浓度是未知的，所以表格中的预期实验结果用“一定浓度”来描述。第五章 细胞的能量供应和利用
考纲展示 考向预览
1.酶在代谢中的作用2.ATP在能量代谢中的作用3.光合作用的基本过程4.影响光合作用速率的环境因素5.细胞呼吸 　　本章包括酶、ATP、光合作用、呼吸作用，其中酶和ATP是细胞代谢的基础知识。光合作用、呼吸作用是本章考查的重点，也是本模块考查的重点。光合作用和细胞呼吸是最基本的物质和能量代谢，其原料和产物又是相互利用的，该过程中涉及了酶、ATP的相关知识，是综合性考查的问题，主要的题型有选择题、填空题、图像分析题、实验题等多种，如2010年全国理综卷第2题考查细胞呼吸，2010年安徽理综第29题、浙江理综第29题等考查光合作用。光合作用、细胞呼吸是每年考查的重点，预计今年高考仍以光合作用、细胞呼吸为载体考查学生对数据的判断与处理能力、对图像的分析能力以及对实验的探究能力。
第一课时 降低化学反应活化能的酶
课本回归
一、酶的本质
1．酶本质的探索
最初科学家通过大量实验证明，酶的化学本质是________；在20世纪80年代，又发现少数________也具有催化作用。
2．酶的本质
酶是________产生的具有催化作用的________，其中绝大多数是________，少数是________。
二、酶的作用
1．作用
提高________，促进化学反应的进行。
2．作用机理
(1)活化能：分子从________转变为容易发生化学反应的________状态所需要的能量。
(2)酶的作用机理：降低化学反应的________。与________相比，酶降低活化能的作用更显著。
3．作用特性
(1)________：酶的催化效率大约是________的107～1013倍。
(2)专一性：每一种酶只能催化________化学反应。
(3)作用条件较温和：________________，都会使酶的________遭到破坏，使酶永久失活；在低温下，酶的活性________，但不会失活。
答案：
一、1.蛋白质　RNA　2.活细胞　有机物　蛋白质　RNA
二、1.反应速率　2.(1)常态　活跃　(2)活化能　无机催化剂　3.(1)高效性　无机催化剂　(2)一种或一类　(3)过酸、过碱或温度过高　空间结构　降低
1．酶的本质及生理功能
化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是RNA
合成原料 氨基酸 核糖核苷酸
合成场所 核糖体 细胞核(真核生物)
来源 一般来说，活细胞都能产生酶
生理功能 生物催化作用
作用原理 降低化学反应的活化能
2.酶化学本质的实验验证
(1)证明某种酶是蛋白质
实验组：待测酶液＋双缩脲试剂→是否出现紫色反应。
对照组：已知蛋白液＋双缩脲试剂→出现紫色反应。
(2)证明某种酶是RNA
实验组：待测酶液＋吡罗红染液→是否呈现红色。
对照组：已知RNA溶液＋吡罗红染液→出现红色。
(2)比较H2O2在常温、高温、过氧化氢酶、Fe3＋等不同条件下气泡产生多少或卫生香燃烧剧烈程度，了解过氧化氢酶的作用和意义。
2．实验过程的变量及对照分析
自变量 因变量 无关变量 对照组 实验组
2号：90℃水浴加热3号：加入3.5%FeCl3溶液2滴4号：加入20%肝脏研磨液2滴 H2O2分解速度用产生气泡的数目多少表示 加入H2O2的量；实验室的温度；FeCl3和肝脏研磨液的新鲜程度 1号试管 2、3、4号试管
3.实验结论
(1)酶具有催化作用，同无机催化剂一样都可加快化学反应速率。
(2)酶具有高效性，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)用淀粉酶分别催化淀粉和蔗糖后再用斐林试剂鉴定，根据是否有砖红色沉淀来判定淀粉酶是否对二者都有催化作用，从而探索酶的专一性。
2．实验程序
序号 项目 试管
1 2
1 注入可溶性淀粉 2 mL 无
2 注入蔗糖溶液 无 2 mL
3 注入新鲜淀粉酶溶液 2 mL振荡 2 mL振荡
4 50 ℃温水保温 5 min 5 min
5 加斐林试剂 1 mL振荡 1 mL振荡
6 将试管下部放入60 ℃热水中 2 min 2 min
7 观察实验结果 有砖红色沉淀 无砖红色沉淀
结论 淀粉酶只能催化淀粉水解，不能催化蔗糖水解
1．温度对酶活性的影响
(1)原理解读
②温度影响酶的活性，从而影响淀粉的水解，滴加碘液，根据是否出现蓝色及蓝色的深浅来判断酶的活性。
(2)实验设计思路
(3)实验设计程序
(4)实验的变量分析
自变量 因变量 无关变量
温度 淀粉分解量的多少(用是否出现蓝色及蓝色深浅表示) 淀粉和淀粉酶的量、溶液的pH、反应时间等
2.pH对酶活性的影响
(1)原理解读
②pH影响酶的活性，从而影响氧气的生成量，可用点燃但无火焰的卫生香燃烧的情况来检验氧气生成量的多少。
(2)实验程序
序号 实验操作内容 试管1 试管2 试管3
1 注入等量过氧化氢酶溶液 2滴 2滴 2滴
2 注入不同pH的溶液 1 mL蒸馏水 1 mL盐酸 1 mLNaOH
3 注入等量的H2O2溶液 2 mL 2 mL 2 mL
4 观察现象 有大量气泡产生 无气泡产生 无气泡产生
1．表示酶高效性的曲线
(1)催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
(2)酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
(3)酶只能催化已存在的化学反应。
2．表示酶专一性的曲线
(1)在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。
(2)在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。
3．影响酶活性的曲线
(1)甲、乙曲线表明：
①在一定温度(pH)范围内，随温度(pH)的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围，酶的催化作用逐渐减弱。
②过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
(2)从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4．底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响
(1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
(2)乙图：在底物充足，其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
例一 (2010·南京模拟)下列有关酶的叙述，正确的是 (　　)
A．所有酶都含有肽键，用双缩脲试剂进行检验可以呈现颜色反应
B．酶催化的专一性表现在它能催化一种化合物或一类化合物的化学反应
C．酶催化反应产物对酶的活性不具有调节作用
D．酶分子结构在高温、低温、过酸、过碱条件下均会受到破坏而使酶失去活性
解析：大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，RNA不含肽键，不能用双缩脲试剂进行检验；酶的活性调节是通过酶的直接或间接催化产物与酶结合，使酶活性降低而完成的；酶分子结构在低温条件下只是活性下降，结构不会受到破坏，温度适宜时活性还可恢复。
答案：B
对盛有过氧化氢的试管加热和加入催化剂，都能够促进其分解，下列相关的叙述正确的是 (　　)
A．二者的基本原理是不同的
B．前者是使过氧化氢分子的能量提高，而后者不影响过氧化氢分子的能量
C．二者都可以降低过氧化氢分子的活化能
D．酶和Fe3＋的作用原理是不同的
答案：A
解析：加热主要是使过氧化氢分子的能量提高，达到活化能，使反应进行；催化剂是降低过氧化氢分子的活化能，使分子原来具有的能量达到活化能，从而能够发生反应，二者的基本原理是不同的；酶和Fe3＋都是催化剂。它们的作用原理是相同的，只是效率不同。
例二 已有工厂利用酶使废弃动植物油脂与甲醇等反应生产生物柴油，最适用于该过程的酶是(　　)
A．胆碱酯酶　　　　 B．固醇酯酶
C．脂肪酶 D．磷脂酶
解析：能够将废弃动植物油脂降解的酶是脂肪酶，只有将动植物油脂分解成甘油和脂肪酸后，才能与甲醇等反应生产生物柴油，这是对酶的专一性知识的考查。
答案：C
某同学通过实验发现，同样条件下α－淀粉酶在35 ℃时催化效率不如唾液淀粉酶高。该同学想就这一问题做进一步探究实验，下列哪一项探究课题最合理 (　　)
A．温度对α－淀粉酶活性的影响
B．pH对α－淀粉酶活性的影响
C．淀粉对α－淀粉酶活性的影响
D．α－淀粉酶的浓度对催化效率的影响
答案：A
解析：造成同样条件下α－淀粉酶在35 ℃时催化效率不如唾液淀粉酶高的原因，不是pH、反应底物淀粉、α－淀粉酶的浓度等因素，而是温度，故可设置一系列温度梯度来探究温度对α－淀粉酶活性的影响。
例三 下列符合图示含义的是 (　　)
A．随pH从5升高到7，酶的活性逐渐降低
B．随pH从5升高到7，酶的最适温度不变
C．温度从0～A变化过程中，酶的活性逐渐降低
D．该酶的最适pH为7
解析：从图示可以看出酶的活性在pH为6时比pH为5及pH为7时都高，但三种pH下最适温度均为A点对应的温度。
答案：B
如图分别表示温度、pH与酶活性的关系，下列有关叙述不正确的是 (　　)
A．曲线A上的b点对应的温度表示该酶的最适温度
B．人体内胃蛋白酶的活性与曲线B部分相似
C．曲线B、C说明不同的酶有不同的最适pH
D．酶的活性随温度的升高而增强
答案：D
解析：在一定温度范围内酶的活性随温度的升高而增强，超过这一范围，酶的活性随温度的升高而减弱，甚至失活。
1．下列有关酶的叙述，其中正确的是 (　　)
A．酶提供了使反应能进行所必需的活化能
B．酶在催化反应时与温度和pH有关，而酶的活性与温度和pH无关
C．若酶的空间结构被破坏，则其正常活性就会丧失
D．一个酶分子只起一次作用
答案：C
解析：根据酶的作用机理，A、D两选项是错误的。酶的催化作用与酶的活性受温度、pH、酶浓度、底物浓度、抑制剂、激活剂等多种因素的影响，酶的活性有其特定的最适温度和pH等。因此，B项是错误的。
2．在1、2号试管中各加入3 mL过氧化氢溶液，分别滴入少许FeCl3和含过氧化氢酶的肝脏研磨液，混合均匀后，产生气泡的情况是 (　　)
A．1号试管先产生气泡，且气泡少B．2号试管先产生气泡，且气泡少
C．1号试管先产生气泡，且气泡多D．2号试管先产生气泡，且气泡多
答案：D
解析：酶具有高效性，比无催化剂的催化效率高出几百万倍。因此，2号试管中先产生气泡，且气泡多。
3．20世纪80年代科学家发现了一种RNaseP酶，其是由20%的蛋白质和80%的RNA组成的，如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2＋的浓度，他们发现留下来的RNA仍然具有与这种酶相同的催化活性，这一结果表明 (　　)
A．某些RNA具有生物催化作用
B．酶是由RNA和蛋白质组成的
C．酶的化学本质是蛋白质
D．酶的化学本质是RNA，而不是蛋白质
答案：A
解析：人们在很早以前就认识到酶的本质是蛋白质，但在最近的研究中发现，极少数的RNA也具有催化活性，这是人们对酶的本质认识的一种发展。
4．(2010·潍坊模拟)下图中，①表示有酶催化的反应曲线、②表示没有酶催化的反应曲线，E表示酶降低的活化能。正确的图解是 (　　)
答案：B
解析：酶可以有效降低活化能，以保证细胞内的反应在常温常压下高效地进行。酶降低的活化能＝没有酶催化所需的能量－有酶催化所需的能量。
5．右图表示某种物质在酶催化分解的过程中有关物质浓度随时间的变化曲线。下列描述不合理的是 (　　)
A．曲线1表示的是反应物的浓度变化
B．曲线3表明，在该条件下反应物在大约20分钟时完全分解
C．如果曲线2、3、4表示不同温度下的酶促反应，则曲线2代表的温度高于曲线3和曲线4代表的温度
D．如果曲线2、3、4代表不同酶浓度下的酶促反应，则曲线2代表的酶浓度高于曲线3和曲线4代表的酶浓度
答案：C
解析：随反应的不断进行，曲线1浓度不断下降，曲线1代表的是反应物，曲线3表示在反应进行20分钟后，生成物浓度达到最大不再增加，说明反应物完全分解。若曲线2、3、4代表不同酶浓度的反应曲线，在其他条件相同的情况下，酶浓度高的反应速率快，生成物最先达到最大浓度，因此曲线2代表的酶浓度>曲线3代表的酶浓度>曲线4代表的酶浓度。故A、B、D正确。若曲线2、3、4代表不同温度的酶促反应，则曲线2代表的温度可能是最适温度，曲线3、4代表的温度高于或低于此温度，故C所述错误。
6．(2010·苏北四校模拟)将萝卜磨碎制得提取液，取少量分别加入pH为3～9的盛等量过氧化氢(H2O2)溶液的几个试管中，保持30 ℃的温度，结果每个试管都产生气体。重复上述实验，只是提取液的添加量减半。两次实验中过氧化氢含量的变化曲线如图所示，请问：
(1)萝卜提取液中含有的物质是______________________。
(2)为什么曲线A和B中，过氧化氢的含量最低点位于同一直线上？ 。
(3)B是第________次实验。理由是_______________。
(4)如果把提取液进行加热处理，处理后进行第三次实验，结果是________，这说明_______________________。
答案：(1)过氧化氢酶
(2)pH＝7时，过氧化氢酶的活性最强
(3)二　酶减少一半，过氧化氢被分解的量相应减少，剩余的量相对较多
(4)不能反应　加热会使酶变性失活而不再起催化作用
解析：过氧化氢在过氧化氢酶的作用下可分解为O2和H2O。此题没有直接给出过氧化氢酶，而是改换了一个新的情境——萝卜提取液，只要抓住提取液中有过氧化氢酶，问题便可解决。
7．(2010·天津模拟)下列有关生态酶或酶的叙述，正确的是 (　　)
A．组成酶的基本单位都是氨基酸，组成生态酶的基本单位也是氨基酸
B．低温、高温、过酸、过碱都会使生态酶失活
C．物质的跨膜运输、CO2的固定和还原都需要酶的参与
D．酶催化效率高是因为其降低活化能的作用更显著
答案：D
解析：酶包括蛋白酶和RNA酶，蛋白酶的基本单位是氨基酸；高温、过酸、过碱都会使生态酶失活，低温使酶的活性降低；物质的跨膜运输不需要酶，CO2的固定和还原则需要酶的参与。
8．下图表示人体肝细胞内的某种生化反应，有关叙述正确的是 (　　)
A．甲具有提高该反应活化能的作用
B．甲与乙的结合不需要消耗三磷酸腺苷
C．若乙代表蛋白质，则丙、丁代表氨基酸
D．若乙代表丙酮酸，则丙、丁分别代表CO2和H2O
答案：B
解析：分析图示可知：甲是生物催化剂，乙是反应底物，丙、丁为反应产物。酶的作用是降低反应活化能，而不是升高活化能，A选项错；在酶的催化作用下，物质的分解需要消耗能量，但酶与底物结合不需要能量，B对；由于酶的专一性，同一底物在不同酶的催化作用下，可能生成不同的产物，选项C、D错。
9．科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽(Ub)。研究发现，Ub在细胞自我监测和去除某些“不适用蛋白质”(即靶蛋白)的机制中扮演着重要角色。如果某蛋白质分子被贴上了Ub这个标签，其就会被运送到细胞内的蛋白酶处，被水解掉，过程如下图所示：
下列说法中不正确的是 (　　)
A．如果靶蛋白不与Ub结合，便不能被水解
B．完成①②过程所需的主要条件是酶和ATP
C．去除“不适用蛋白质”所需的ATP全部是由线粒体提供的
D．上述过程得到的氨基酸也可能有必需氨基酸
答案：C
解析：蛋白质分子只有被贴上了Ub这个标签，才会被运送到细胞内的蛋白酶处，被水解掉。由图可知①②过程所需的主要条件是酶和ATP。线粒体和细胞质基质都可以提供ATP。多肽水解可能得到必需氨基酸。
10．下列有关酶的特性实验设计中最科学严谨的是 (　　)
选项 实验目的 主要实验步骤
A pH影响酶的催化活性 向三支试管中依次加入：2 mL3%可溶性淀粉、1 mL不同pH的缓冲溶液和新鲜唾液；在适宜温度下保持5 min；用斐林试剂检测
B 酶催化具有高效性 实验组：2 mL3%H2O2＋1 mL过氧化氢酶，保温5 min；对照组：2 mL3%H2O2＋1 mL蒸馏水，保温5 min
C 酶催化具有专一性 实验组：2 mL3%可溶性淀粉＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后加碘液检验对照组：2 mL3%蔗糖＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后加碘液检验
D 探究酶作用的适宜温度 5 mL3%可溶性淀粉＋2 mL新鲜唾液＋碘液→每隔5分钟将溶液温度升高10 ℃，观察溶液的蓝色变化
答案：A
解析：B项中，要证明过氧化氢酶的高效性，应该与无机催化剂相比较，而不能与无催化作用的蒸馏水相比较；C项中，淀粉被唾液淀粉酶水解，两组实验都不出现颜色变化，无法比较得出实验结论；D项中，缺少对照实验，应该设计成一系列温度梯度的实验进行对照，得出最适温度。
11．将某种玉米子粒浸种发芽后研磨匀浆、过滤，得到提取液。取6支试管分别加入等量的淀粉溶液后，分为3组并分别调整到不同温度，如图所示。然后在每支试管中加入少许等量的玉米子粒提取液，保持各组温度30分钟后，继续进行实验(提取液中还原性物质忽略不计)：
(1)若向A、C、E三支试管中分别加入适量的班氏试剂或斐林试剂，沸水浴一段时间，观察该三支试管，其中液体颜色呈砖红色的试管是________；砖红色较深的试管是________，颜色较深的原因是___________________________________；不变色的试管是________，不变色的原因是__________。
(2)若向B、D、F三支试管中分别加入等量的碘液，观察三支试管，发现液体的颜色都是蓝色，产生该颜色的原因是__________________________________________。
(3)以上实验的三种处理温度不一定是玉米子粒提取液促使淀粉分解的最适温度。你怎样设计实验才能确定最适温度？(只要求写出设计思路)
答案：(1)A和C　C　淀粉酶在40 ℃时活性相对较高，催化淀粉水解产生的还原糖多　E　酶失活
(2)剩余的淀粉遇碘变蓝
(3)在20 ℃和100 ℃之间每隔一定温度设置一个实验组，其他实验条件保持一致，以反应液和上述试剂(或答碘液或答班氏试剂或答斐林试剂)发生颜色反应的程度为指标确定最适温度
解析：在20 ℃、40 ℃和100 ℃三个温度条件下，40 ℃是酶的较适宜温度。若要探究淀粉酶水解的最适温度，需在20 ℃和100 ℃之间多设置温度梯度重复上述实验操作。
12．(2010·上海生物)下图表示生物体内的某化学反应，下列有关该反应的叙述中错误的是 (　　)
A．需要解旋酶 B．属于水解反应
C．会有能量变化 D．反应速度与温度有关
答案：A
解析：分析图示可知：该图表示的是生物体内二肽的水解过程；需酶的催化，所以反应速度与温度有关；该过程发生在生物体内，故该蛋白质被水解时需消耗能量。而解旋酶催化的是DNA分子解旋的过程。
13．(2010·上海生物)下图表示细胞中某条生化反应链，图中E1～E5代表不同的酶，A～E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是 (　　)
A．若E1催化的反应被抑制，则A的消耗速度加快
B．若E5催化的反应被抑制，则B积累到较高水平
C．若E3的催化速度比E4快，则D的产量比E多
D．若E1的催化速度比E5快，则B的产量比A多
答案：C
解析：据题干信息，可以看出：若E1催化的反应被抑制，则A转化为B的速度将会减慢，故A选项错误；虽E5催化的反应被抑制，但由于B还能继续转化为C，故B的积累并没有达到较高水平，所以B选项错误；若E3的催化速度比E4快，则C更多地转化为D，D的产量比E多，故C选项正确；若E1催化速度比E5快，则A更多转化为B，但又由于B还会转化成C，故B的产量不一定比A多，所以D选项错误。第二课时 细胞器 ------系统内的分工合作
课本回归
一、细胞质
1．细胞质基质
(1)形态：________状态。
(2)成分：无机盐、水、脂质、________、________、核苷酸和多种________等。
(3)功能：细胞代谢的主要场所。
2．细胞器之间的分工
二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1．分布、形状
(1)叶绿体分布于________中，呈扁平的________________________________________。
(2)线粒体分布于________细胞中，呈________等。
2．染色、观察
(1)叶绿体呈现________色，容易观察，不需染色。
(2)________染液是专一性染线粒体的________染料，可以使活细胞中的线粒体呈现________，而细胞质接近于无色。
三、细胞的生物膜系统
1．组成：由细胞膜、________和各种细胞器膜组成。
2．功能
(1)细胞膜使________具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞的物质运输、________和信息传递的过程中起________的作用。
(2)广阔的________为多种酶提供附着位点，有利于许多________的进行。
(3)把各种________分隔开，使细胞内能同时进行______，不会互相干扰，保证细胞生命活动________地进行。
答案：
一、1.(1)胶质　(2)糖类　氨基酸　酶　2.细胞液　光合作用　养料制造车间　能量转换站　线粒体　有氧呼吸　动力工厂　蛋白质　脂质　高尔基体　蛋白质　生产蛋白质　有丝分裂　水解酶
二、1.(1)叶肉细胞　椭球形或球形　(2)动植物　短棒状、圆球状　2.(1)绿　(2)健那绿　活细胞　蓝绿色
三、1.核膜　2.(1)细胞　能量转换　决定性　(2)膜面积　化学反应　(3)细胞器　多种化学反应　高效、有序
1．叶绿体和线粒体的比较
(1)共性
①均具有能量转换功能：叶绿体将光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能；而线粒体则将有机物中稳定的化学能→ATP中活跃的化学能，为各项生命活动提供动力。
②均具有双层膜结构。
③均含有少量的DNA，具有自主遗传特性，参与细胞质遗传。
④均参与碳循环过程。
⑤均既消耗水又产生水。
(2)差异性
名称项目 叶绿体 线粒体
增大内膜面积的方式 囊状结构堆叠形成基粒 内膜向内腔折叠形成嵴
完成生理过程 光合作用 有氧呼吸第二、三阶段
形成的ATP用途 用于暗反应中C3的还原 用于除光合作用暗反应外的各项生命活动
作用时间 有光条件下 时时刻刻
作用性质 趋向于同化作用 趋向于异化作用
2.各种细胞器的归纳比较
分布 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器 中心体
结构 不具膜结构的细胞器 核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器 内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器 线粒体、叶绿体、液泡
成分 含DNA的细胞器 线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器 核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器 叶绿体、液泡
功能 能产生水的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
能产生ATP的细胞器 线粒体、叶绿体
能复制的细胞器 线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网
与有丝分裂有关的细胞器 核糖体、高尔基体、中心体、线粒体
与蛋白质合成、分泌相关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体
与主动运输有关的细胞器 核糖体、线粒体
1．实验原理
(1)叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态。
(2)线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
2．实验过程
(1)观察叶绿体
制作藓类叶片临时装片→低倍镜下找到叶片细胞→高倍镜下观察。
(2)观察线粒体
取材→染色→制片→低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍镜下观察。
1．各种生物膜之间的联系
(1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系(具有一定的连续性)
(3)功能上的联系：在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
2．生物膜系统的功能
例一 (2010·临沂模拟)线粒体是生物细胞中的“供能工厂”，是一种半自主细胞器。下列有关线粒体的叙述正确的是 (　　)
A．线粒体能自我复制，它的遗传符合孟德尔遗传规律
B．线粒体能为生命活动提供ATP，故一切细胞都有线粒体
C．线粒体内的部分酶是由线粒体内的核糖体合成的
D．线粒体内具有参与有氧呼吸的所有酶
解析：线粒体含有少量DNA，可以自我复制，不符合孟德尔遗传规律。线粒体能为生命活动提供ATP，但原核生物无线粒体；线粒体基因可在线粒体内完成表达过程。线粒体内只进行有氧呼吸的第二、三阶段反应，也就无有氧呼吸第一阶段的酶。
答案：C
下列有关细胞器的叙述，不正确的是 (　　)
A．中心体与动物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成有关
B．唾液腺细胞中有较多的内质网和高尔基体
C．洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能进行水的吸收
D．肝脏细胞中，核糖体和中心体没有膜结构
答案：C
解析：动物细胞的有丝分裂前期由中心体发出星射线，形成纺锤体；唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，分泌蛋白的合成和分泌过程与内质网和高尔基体有关；核糖体和中心体是没有膜结构的细胞器；洋葱根尖分生区细胞没有大液泡，不能进行渗透吸水，但是该细胞中含有蛋白质、淀粉、纤维素等物质，可以进行吸胀吸水。
例二 (2009·广东生物)用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是 (　　)
A．叶绿体在细胞内是固定不动的 B．叶绿体在细胞内是均匀分布的
C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
解析：本题主要考查叶绿体和线粒体两大细胞器在细胞内的分布。活细胞内细胞质是流动的，而叶绿体在细胞质内，所以叶绿体也不可能是固定不动的；叶绿体在细胞内的分布受光的影响，是不均匀的；黑藻是真核生物，且生命活动需要能量，因此细胞中有线粒体分布；因为叶绿体中含有叶绿素等色素，所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的主要原因。
答案：C
下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法不正确的是(　　)
A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B．制作装片时在载玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态
C．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
D．在高倍镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层
答案：D
解析：用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体这一实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。滴一滴0.9%的生理盐水，可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境以维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层。
例三 生物膜是分子生物学研究的一个重要领域。下列有关叙述合理的是 (　　)
A．线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C．醋酸纤维素膜可以过滤出细菌，所以它是一种生物膜
D．生物膜系统是对细胞内所有膜结构的统称
解析：生物膜的功能主要取决于膜上的蛋白质分子的种类与数量，所以不同功能的生物膜中的蛋白质分子不同；细胞质基质、叶绿体基质和线粒体基质中也有许多种类的酶；醋酸纤维素膜是一种人工合成的半透膜。
答案：D
分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，其运输方向是 (　　)
A．内质网—细胞膜—高尔基体
B．高尔基体—内质网—细胞膜
C．内质网—高尔基体—细胞膜
D．细胞膜—内质网—高尔基体
答案：C
解析：分泌蛋白在粗面型内质网上的核糖体合成后，进入内质网腔进一步加工，再传送给高尔基体，继续加工、包装，最后形成囊泡运送到细胞膜排出细胞。
1．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的 (　　)
A．功能及所含有机化合物都相同
B．功能及所含有机化合物都不同
C．功能相同，所含有机化合物不同
D．功能不同，所含有机化合物相同
答案：B
解析：细胞质基质的主要功能是与无氧呼吸、有氧呼吸第一阶段、物质运输以及生物体完成各种生命活动的各种化学反应的进行有关；线粒体基质和叶绿体基质的主要功能依次与有氧呼吸的第二、三阶段和光合作用有关，显然其功能是不同的。功能不同，所含的酶就一定不同。另外，线粒体和叶绿体基质内都含有少量的DNA和RNA，细胞质基质中没有，这就足以说明它们所含的有机化合物是不同的。
2．工矿企业常见的职业病——硅肺的病因是：当肺吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬。造成吞噬细胞功能受阻，从而使肺功能损伤的细胞器是 (　　)
A．高尔基体 B．线粒体
C．核糖体 D．溶酶体
答案：D
解析：当肺吸入硅尘(SiO2)，硅尘被吞噬细胞吞噬后，要靠溶酶体释放溶菌酶进行清除，所以该细胞器是溶酶体。
3．下列试验中必须使用活细胞做实验材料的是 (　　)
A．观察DNA和RNA在细胞中分布
B．制备细胞膜
C．生物组织中蛋白质的鉴定
D．线粒体的观察
答案：D
解析：观察线粒体是观察其生活状态下的形态和分布，因而需用健那绿染色的活细胞做实验材料。
4．某物质是动物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在生成ATP的过程中起重要作用，那么该物质生成的场所以及它发挥生理作用的场所分别是 (　　)
A．高尔基体和叶绿体
B．核糖体和细胞核
C．核糖体和线粒体
D．细胞核和线粒体
答案：C
解析：某物质由氨基酸组成→该物质为蛋白质，在生成ATP中起作用―→该物质为酶，由核糖体合成；生成ATP的生理过程为光合作用、呼吸作用，场所有叶绿体、细胞质基质、线粒体。据此分析，知答案为C。
5．(2010·镇江模拟)下列叙述正确的是 (　　)
①心肌细胞含线粒体较多　②甲状腺细胞能分泌甲状腺激素但不能合成酶　③汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体　④胃腺细胞能分泌胃蛋白质酶，细胞内核糖体较多
A．①② B．②④ C．①④ D．①③
答案：C
解析：心肌细胞需要的能量多数线粒体较多，活细胞都能产生酶，汗腺细胞的分泌物汗液主要成分是水和无机盐，不含蛋白质。
6．下图A表示某淋巴细胞，膜外颗粒为抗体；图B是该细胞在抗体分泌前几种生物膜面积的示意图，请据图回答：
(1)此细胞与高等植物细胞相比，一定不含有的细胞结构是________。
(2)抗体从合成到分泌出细胞，经过的细胞结构依次是(用标号表示)________。
(3)在抗体分泌的过程中要消耗能量，提供能量的场所是________。
(4)请你在图B中根据“抗体分泌前几种生物膜面积的示意图”画出抗体分泌后几种生物膜面积的示意图。
答案：(1)细胞壁(大液泡、叶绿体)
(2)③→④→②→⑦→①(或③→④→⑦→②→⑦→①)
(3)细胞质基质、线粒体
(4)如图所示
解析：图A为高等动物细胞，与高等植物细胞相比，一定不含有的细胞结构是细胞壁、大液泡和叶绿体。抗体从合成到分泌出细胞经过的结构依次是③核糖体→④内质网→②高尔基体→⑦小泡→①细胞膜。抗体合成过程中消耗的能量来自⑥线粒体和细胞质基质。抗体分泌过程中内质网对蛋白质进行包装形成小泡，转移到高尔基体，高尔基体形成小泡转移到细胞膜上。
7．(2010·潍坊模拟)糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药品X的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药品可能作用在糖蛋白合成及运输过程中哪一个细胞器上 (　　)
A．核糖体 B．线粒体
C．内质网 　 D．溶酶体
答案：C
解析：本题综合考查了各种细胞器的功能，以及比较分析能力和判断能力。核糖体——蛋白质合成车间；线粒体——动力车间，提供能量；内质网——蛋白质的合成和加工，以及糖类脂质合成“车间”。溶酶体——消化车间；据以上各细胞器的功能，不难推知，糖蛋白的糖侧链是在内质网中合成的。因此，药品X可能作用于内质网。
8．下列各项生理活动中，需要高尔基体参与的是 (　　)
A．小鼠受精卵分裂过程中纺锤体的形成
B．大豆叶肉细胞合成有氧呼吸酶
C．蓝藻细胞壁的形成
D．人体肝细胞把多余的脂肪合成脂蛋白，从肝脏中运出去
答案：D
解析：高尔基体在动物细胞中与分泌物的形成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。小鼠受精卵分裂过程中，纺锤体的形成与中心体有关。呼吸酶是胞内酶，其合成与高尔基体无关。蓝藻是原核生物，无高尔基体，细胞壁的形成与高尔基体无关。
9．下列关于生物膜的叙述，不正确的是 (　　)
A．细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性稳定不变
B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础
C．特异性免疫系统通过细胞膜表面的分子识别“自己”和“非己”
D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快
答案：A
解析：组织细胞膜的通透性与其功能有密切的联系，在分化初期和分化后功能发生了巨大的改变，因而其通透性也会随之改变。
10．(2010·潍坊模拟)如图表示从血液中制备核糖体的大致过程，对该过程的叙述不合理的是 (　　)
A．步骤①中加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B．步骤②的目的是破坏细胞膜
C．步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
D．该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、层析法
答案：D
解析：分析图示可知，制备核糖体的过程中，运用了渗透作用的原理、同位素示踪和离心法，没有使用层析法。
11．(2010·日照模拟)甲、乙两图是红枫叶肉细胞和根尖生长点细胞的亚显微结构示意图，请回答下列问题。
(1)表示根尖生长点细胞的是图________；若将两种细胞分别置于30%蔗糖溶液中，则能发生质壁分离现象的细胞是图________，图中结构[　　]________起重要作用。([　　]中填标号)。
(2)甲中标号6所示结构的主要成分是________。
(3)甲、乙两图中具有双层膜结构的细胞器名称是______、________。
(4)对标号4和标号5所示结构叙述正确的是 (　　)
A．生理活动中都产生水
B．前者有片层结构，后者有嵴
C．黑暗条件下，生理活动中都消耗O2
D．前者不产生ATP，后者产生ATP
(5)细胞进行下列各种生命活动，正常情况下图甲细胞________，图乙细胞________。(填入编号)
①不增殖　②能继续增殖　③细胞核DNA只转录不复制　④出现染色体结构　⑤有mRNA经核孔进入细胞质中
答案：(1)乙　甲　1　大液泡
(2)纤维素
(3)线粒体　叶绿体
(4)A
(5)①③⑤　②④⑤
解析：植物叶肉细胞和根尖生长点细胞在结构和功能上有着很大的区别。叶肉细胞是成熟的植物细胞，含有叶绿体，能进行光合作用，含有大液泡，能进行渗透吸水，不能进行增殖；根尖生长点细胞是不成熟的植物细胞，不含叶绿体，无大液泡，能进行增殖。(1)根据叶绿体的有无或大液泡的有无或细胞的形状特点，可确定甲为叶肉细胞，乙为根尖生长点细胞；甲因有大液泡，所以在30%的蔗糖溶液中能发生质壁分离，而乙不能。
(2)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。(3)在所有细胞器中，只有线粒体和叶绿体才具有双层膜结构。(4)叶绿体和线粒体既有共同点，又有不同点。共同点为其生理活动过程中都能产生水，都有ATP的产生，都有基粒结构(二者结构和功能不同)；但线粒体消耗氧气，叶绿体产生氧气，叶绿体有片层结构，线粒体则有嵴结构。(5)叶肉细胞是已分化成熟的植物细胞，不易增殖，但仍可进行生命活动，所以仍有基因的转录和翻译，有mRNA经核孔进入细胞质中；根尖生长点细胞能继续增殖，在增殖过程有染色体结构出现，在分裂间期也有mRNA出入核孔。
12．(2010·山东理综)溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是 (　　)
A．溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
B．溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
C．细胞质基质中的H＋被转运到溶酶体内需消耗能量
D．正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
答案：D
解析：A项，水解酶是蛋白质，由核糖体合成；B项，溶酶体吞噬衰老、损伤的细胞器、病菌等，此过程有膜的融合与膜成分的更新；C项，H＋被转运到溶酶体是主动运输，需消耗能量。D项，正常生理状态下，溶酶体能够吞噬分解自身衰老、损伤的细胞器等结构。
13．(2010·江苏生物)下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是 (　　)
A．在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上
B．唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多
C．核孔是生物大分子可以选择性进出的通道
D．吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端
答案：A
解析：A选项mRNA的合成在细胞核中，mRNA合成之后通过核孔进入细胞质基质与核糖体结合，两个过程不可能同时进行；B选项唾液腺细胞可产生唾液淀粉酶，胰腺细胞可产生多种消化酶，所以高尔基体数量较多；C选项核孔是mRNA、蛋白质等大分子进出细胞核的通道；小肠绒毛上皮细胞靠近肠腔一端，通过主动运输从肠腔吸收营养物质，靠近绒毛毛细血管一端，通过主动运输把吸收的营养物质转运到内环境，故D项正确。考纲展示 考向预览
1.水和无机盐的作用2．检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质3．蛋白质的结构和功能4．糖类、脂质的种类和作用5．核酸的结构和功能6．观察DNA、RNA在细胞中的分布 　　本章介绍了组成细胞的化学元素和化合物的种类、含量及其生理功能。组成细胞的化学元素大都以化合物的形式存在，所以本章的重点内容是关于糖类、脂质、蛋白质和核酸的相关内容，尤其是蛋白质和核酸，它们分别是生命的体现者和控制者。分析近几年的高考命题，组成生物体的化学元素比较简单，通常与组成生物体的有机化合物一起命题，考查组成化合物的化学元素，如2010年江苏生物第1题；在组成生物体的化合物中，氨基酸分子的结构通式及其特点、蛋白质分子与核酸分子的结构和功能是本专题的重点及难点，也是高考命题的热点，如2010年全国理综第4题，本专题一般难度不大，理解和记忆性的知识较多，高考考查的知识点较基础。
第二章组成细胞的分子
第一课时 组成细胞的元素和无机物
课本回归
一、组成细胞的元素
1．最基本元素：________。
2．主要元素：________________。
3．大量元素：_____________________________等。
4．微量元素：_____________________________等。
5．细胞鲜重含量最多的元素是________。
6．细胞干重含量最多的元素是________。
二、组成细胞的化合物
三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测原理
检测物质 试剂 颜色变化
还原糖 ________ 砖红色沉淀
淀粉 碘液 ________
脂肪 ________ 橘黄色
苏丹Ⅳ染液 ________
蛋白质 ________ 紫色
四、细胞中的无机物`
1．细胞中的水
答案：
一、1.C　2.C、H、O、N、P、S　3.C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg　4.Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo　5.O　6.C
二、1.水、无机盐　糖类、脂质、蛋白质、核酸　2.水　蛋白质
三、斐林试剂　蓝色　苏丹Ⅲ染液　红色　双缩脲试剂
四、1.(1)自由水　结合水　(2)细胞结构　良好溶剂　生化反应　液体环境　营养物质　代谢废物　2.(1)离子
复杂化合物　(2)生命活动　酸碱
1．种类与含量
(1)大量元素和微量元素划分的依据是含量，而不是生理作用。
(2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素。
(3)主要元素占人体鲜重比例的顺序依次是O、C、H、N、P、S。
2．统一性与差异性
3．主要作用
(1)维持机体生命活动，如K＋可保持心肌正常兴奋性；B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长。
(2)组成化合物
化合物 元素组成
糖类和脂肪 C、H、O
蛋白质 C、H、O、N等
核酸和ATP C、H、O、N、P
1．水存在的形式及比较
形式 自由水 结合水
定义 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
特点 流动性强、易蒸发，可参与物质代谢 不流动、不蒸发，与其他物质结合
功能 ①细胞内良好的溶剂②参与生化反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成成分
联系 自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化
2.水的含量与代谢、抗逆性的关系
(1)当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速，如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分——获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。
(2)当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
1．存在形式：主要以离子形式存在。
2．功能
功能 举例
细胞的结构成分 Mg2＋是叶绿素分子的必需成分Fe2＋是血红蛋白的主要成分CaCO3是动物和人体牙齿、骨骼的重要成分
维持细胞和生物体的生命活动 Ca2＋对血液的凝固非常重要，血液中Ca2＋浓度太低，会出现抽搐等症状
维持生物体内的酸碱平衡 血液中存在NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4缓冲对，调节机体的酸碱平衡
1．原理
(2)淀粉＋碘液―→蓝色
(3)脂肪＋苏丹Ⅲ染液(苏丹Ⅳ染液)―→橘黄色(红色)
(4)蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色反应
2．实验流程
(1)还原糖的检测和观察
选材：含糖量较高、白色或近于白色的植物组织
(3)蛋白质的检测
3．斐林试剂与双缩脲试剂的比较
斐林试剂 双缩脲试剂
甲液 乙液 A液 B液
成分 0.1g/mLNaOH溶液 0.05g/mLCuSO4溶液 0.1 g/mLNaOH溶液 0.01g/mLCuSO4溶液
鉴定物质 还原糖 蛋白质
添加顺序 甲乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液1 mL，摇匀，再加入B液4滴，摇匀
反应条件 水浴加热 不需加热，摇匀即可
反应现象 样液变砖红色 样液变紫色
例一 (2010·济南模拟)人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分大多被转化为人体自身的一部分，其根本原因是 (　　)
A．组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B．在不同生物的细胞内，组成它们的化学元素和化合物种类大体相同
C．组成生物体细胞的基本元素是碳
D．不同生物的细胞内，组成它们的化学元素的含量大体相同
解析：生物体总是不断地和外界环境进行着物质交换，有选择地从自然界获取各种物质来满足自身的需要，不管相同生物还是不同生物，组成它们细胞的化学元素和化合物种类大体是相同的，因此不同生物间可进行物质转化；但是组成它们的各种元素的含量是不同的，由此分为大量元素和微量元素；组成生物体细胞的化学元素都是来自无机自然界，因此组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到，据研究组成生物体细胞的基本元素是碳，即A、C两项本身正确，但不符合题干所问。
答案：B
下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是 (　　)
A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类
D．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
答案：C
解析：本题考查的是对“组成生物体化学元素的种类及作用”的记忆和理解。微量元素在生物体内含量很少，却是维持正常生命活动不可缺少的，若缺乏，会出现微量元素缺乏症，如缺锌、缺碘，都会出现相应的病症；每种元素在不同的生物体内的含量是不相同的，如O元素在玉米和人的细胞中，占细胞干重的质量分数分别为44.43%和14.64%；生物体内的C元素是最基本的元素，但在细胞鲜重中，O的含量是最多的。
例二 (2010·胶南模拟)人体红细胞呈圆饼状，具有运输氧气的功能，下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液体环境中一段时间内的变化示意图，请分析该图说明的问题是 (　　)
A．水分容易进出细胞 B．无机盐离子容易进出细胞
C．红细胞有运输氧气的功能 D．水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用
解析：据图可知，盐浓度的大小能够改变红细胞的形态和功能，因此水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用。
答案：D
下列有关生物体内的元素及其生理作用的叙述中，正确的是 (　　)
A．人体内的K＋在维持细胞外液渗透压上起决定性作用
B．H＋对机体的生理活动没有调节作用
C．植物落叶中Fe的含量比其正常生长时要低
D．P在维持叶绿体膜的结构和功能上起重要作用
答案：D
解析：人体内的K＋在维持细胞内液渗透压上起决定性作用，人体内的Na＋在维持细胞外液渗透压上起决定性作用。二氧化碳和H＋对机体的生理活动也有调节作用。矿质元素Fe进入植物体后形成难以溶解的稳定的化合物，不能被植物体再度利用，落叶中Fe的含量不低于其正常生长时。P是构成磷脂的元素，磷脂在维持叶绿体膜的结构和功能上起重要作用。
在鉴定还原糖的实验中，加入斐林试剂时，必须要 (　　)
A．先加入斐林试剂甲液，后加入乙液
B．将斐林试剂的甲液和乙液等量混合均匀后再加
C．先加入斐林试剂乙液，再加入甲液
D．以上A、B、C三项操作方法都正确
解析：斐林试剂主要是由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合后配制而成的，还原糖与斐林试剂反应出现砖红色沉淀。
答案：B
某同学怀疑购买的淀粉酶是假冒产品，设计实验进行鉴定，你认为应该选择什么材料和试剂 (　　)
A．淀粉溶液、苏丹Ⅲ染液　　
B．淀粉溶液、斐林试剂
C．碘液、斐林试剂
D．以上选择都不恰当
答案：B
解析：如果购买的产品不是假冒产品，则该产品能将淀粉水解成还原糖，用斐林试剂可以对还原糖进行鉴定，产生砖红色沉淀。但设计实验时要注意，为排除购买的产品中含有还原糖，应该设置一个对照实验。
1．下列组成细胞的化学元素中，含量最多的一组是 (　　)
A．N、Zn、O、H B．C、H、O、Fe
C．C、O、N、Cu D．C、H、O、N
答案：D
解析：组成细胞的化学元素根据含量多少分为大量元素和微量元素。大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，其中C、O、H、N四种元素含量最多。
2．肝脏细胞中含量最多的化合物为 (　　)
A．蛋白质 B．糖原
C．脂肪 D．水
答案：D
解析：水是细胞中含量最多的化合物，与细胞的种类无关。
3．(2010·重庆模拟)铁是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白是红细胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量减小时，红细胞运输氧的功能减弱。当含铁量过低时，人和动物则表现为贫血，同时会出现一系列的症状，如贫血的人面色苍白，容易疲劳，并有心跳气短、恶心、头痛、眩晕等症状。这一事实说明铁的作用是 (　　)
A．细胞中某些化合物的重要组成成分
B．维持生物体的生命活动
C．维持细胞的正常生理活动
D．以上三项都是
答案：D
解析：铁是红细胞中血红蛋白的组成成分，缺铁不能合成血红蛋白，人会贫血，影响细胞和人体的生命活动。
4．为测定组织细胞中是否有葡萄糖存在，常用的试剂是 (　　)
A．苏丹Ⅲ染液 B．碘液
C．斐林试剂 D．龙胆紫染液
答案：C
解析：苏丹Ⅲ染液用于脂肪的鉴定；碘液用于淀粉的鉴定；斐林试剂用于还原糖的鉴定；龙胆紫染液用于染色体染色。
5．(2010·南京模拟)人患急性肠胃炎时，往往会有抽搐的症状，原因是 (　　)
A．失水过多
B．炎症造成人体吸收糖类减少
C．炎症造成人体吸收无机盐(如钙)减少
D．炎症造成人体吸收氨基酸减少
答案：C
解析：人患急性肠胃炎，会影响人体小肠对营养物质的吸收，抽搐的症状，是由于吸收无机盐——钙的减少所致。从而证明了无机盐对于维持生物体正常的生命活动有重要作用。
6．下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题：
O Si C N H
地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明____________________。
(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明_______________________________。
(3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请据下表分析，其原因是：
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸
质量分数(%) 85～90 1～1.5 7～10 1～2 1～1.5
①_____________________________________。
②_____________________________________。
答案：(1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中H2O含量最多，占85%～90%，而水由H、O组成
②构成细胞的有机化合物中都有C
解析：通过对第一个表分析可以看出，生物界与非生物界在化学元素组成上既有种类的相似，又有含量的差异，充分说明生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性，对第二个表分析可以看出，水在化合物中的含量最多，占85%～90%，而且有机物中都有C，所以组成细胞的化学元素中C、H、O含量最多。
7．关于元素和化合物的叙述中正确的是 (　　)
A．组成蛋白质和核酸的元素都是大量元素
B．不同生物体内元素种类大体相同
C．不同生物中各种化合物含量基本相同
D．不同生物中各种元素含量基本相同
答案：B
解析：本题综合考查元素和化合物的知识及理解、分析、推理的能力。血红蛋白含铁，但铁的含量很少；不同生物体中各种化合物和化学元素的含量各不相同，只是种类相似。因此只有B项正确。
8．现有含水量①10%、②12%、③14%、④16%的小麦分别储存于条件相同的四个粮仓中，在储存过程中，有机物损耗最多的是 (　　)
A．① B．② C．③ D．④
答案：D
解析：水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。结合水参与组成细胞结构；自由水不仅是良好的溶剂，参与细胞内物质运输，还可作为反应物参与新陈代谢过程中的许多生化反应。小麦种子在储存过程中，细胞呼吸仍在进行，自由水/结合水比值高的，细胞呼吸旺盛，消耗的有机物多；比值低的，细胞呼吸微弱，消耗的有机物就少。
9．钙是组成生物体的一种重要的化学元素，下列相关的叙述正确的是 (　　)
A．哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐
B．植物体的幼嫩器官比衰老器官的钙含量高
C．CaCl2可以增加细菌细胞壁的通透性
D．植物对钙离子的需要量极少，但仍属必需元素
答案：C
解析：A错误：哺乳动物血液中钙过少时会出现抽搐，而血钙过多会出现肌无力。B错误：钙在植物体内参与构成稳定的化合物，幼嫩的器官中钙的吸收、积累还较少，而衰老的器官中积累的较多的钙是不能转移的。C正确：基因工程中目的基因导入受体细胞时，用CaCl2处理细菌可增加细菌细胞壁的通透性。D错误：钙属于大量元素，是否为必需元素不是由吸收量的多少确定的，而是看其是否为植物生长所必需。
10．(2010·潍坊模拟)下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述中，错误的是 (　　)
A．合成ATP、DNA、RNA、NADPH、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料
B．根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明某些金属元素可以成为一些复杂蛋白质的构成元素
C．观察人的口腔上皮细胞时要用浓度为0.9%的生理盐水，观察蛙的肠系膜中血液流动时使用的生理盐水浓度为0.65%，这说明无机盐在维持细胞的形态和功能中有重要作用
D．人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料
答案：A
解析：脂肪只是由C、H、O三种元素组成，并不含有P，因此合成脂肪不需要磷酸盐做原料，本题考查各种重要生物物质的元素组成。同时考查审题技能，若将脂肪误认为磷脂则该选项就没有错误。
11．现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答：
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液，不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是______________________________________________________。
答案：(1)双缩脲试剂　稀蛋清　淀粉酶　葡萄糖　淀粉
(2)斐林
(3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合，一段时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液，出现砖红色沉淀的溶液是淀粉酶溶液
解析：(1)由于稀蛋清和淀粉酶溶液的本质是蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，而葡萄糖和淀粉不与双缩脲试剂反应，所以可以用双缩脲试剂将4种溶液分为两组；(2)葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀，而淀粉不能，所以可用斐林试剂将淀粉与葡萄糖分开；(3)淀粉可被淀粉酶分解形成还原糖，还原糖可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，而稀蛋清无这一特性，所以可以用淀粉将稀蛋清和淀粉酶区分开。
12．(2010·山东基能)区域内水和土壤中某种化学元素过多或过少都可能导致地方病，影响人们的健康。下列说法正确的是 (　　)
A．龋齿是由于人体内钙含量过高造成的
B．氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的
C．人体内硒含量过高会引发克山病
D．饮用低氟水可以预防大骨节病
答案：B
解析：龋齿的发生与人体的钙含量无直接关系；氟骨病是由于人体内氟含量过高造成的；人体内硒含量过低会引发克山病；一般认为大骨节病是由于人体内硒含量过低造成的。
13．(2010·上海生物)下列选项中，含有相同元素的一组化合物是 (　　)
A．纤维素和尿素 　　
B．脂肪酸和磷脂
C．腺苷三磷酸和核糖核酸 　　
D．胆固醇和血红蛋白
答案：C
解析：腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素均为C、H、O、N、P；纤维素含C、H、O，不含N；脂肪酸含C、H、O，不含P；血红蛋白含Fe2＋而胆固醇不含Fe2＋。

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