内容正文:
[形成生物大概念]
一、系统整合·理清大概念知识关联
1.细胞有着相似的基本结构,如细胞质膜、细胞质等。但是,不同生物的细胞结构又有差别。细胞是多种多样的,总体上可以分为真核细胞和原核细胞两大类,它们的主要区别是有无以核膜包被的细胞核。
2.细胞学说阐明了动植物都是由细胞构成的,并且都以细胞为生命活动的基本单位。基于这一结论,人们认识到生物界具有统一性,这对于人们深入认识生物的结构、生理、发育以及遗传和进化都有着重大的意义。
3.细胞的边界是细胞质膜。细胞质膜不仅把细胞与外界环境分隔开,还具有控制物质进出、进行细胞间信息交流等作用。
4.细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体。这些细胞器既有分工,又有合作,部分细胞器的主要结构与功能归纳如下表所示:
类别 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 中心体 核糖体
膜结构 双层膜,内膜形成嵴 双层膜,内有类囊体 单层膜,呈网状 单层膜 无 无
主要
功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用
场所 蛋白质、脂质、糖类的合成场所 蛋白质加工、分泌等 与细胞有丝分裂有关 合成
蛋白质
5.细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成。它是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
6.细胞质膜、细胞器膜以及核膜在组成成分与结构上相似,在结构与功能上紧密联系,共同构成了生物膜系统。
7.红细胞吸水和失水的现象、植物细胞质壁分离及其复原的实验,说明细胞可以通过渗透作用吸水或失水,而渗透作用就是水分子通过半透膜的扩散,这就说明水可以通过扩散的方式进出细胞。动物细胞的细胞质膜、植物细胞的原生质层都相当于一层半透膜。
8.简单扩散和协助扩散都是顺浓度梯度运输,都不需要细胞提供能量,因此属于被动运输。借助载体蛋白逆浓度梯度运输,需要细胞提供能量的运输方式称为主动运输。
9.某些大分子,如蛋白质和多糖等需通过胞吞和胞吐的方式进出细胞,该过程需要消耗能量,借助细胞质膜的流动性。
二、长句作答·应用大概念分析问题
1.病毒没有细胞结构,但病毒的生命活动离不开细胞,请分析原因。
提示:病毒尽管没有细胞结构,但病毒必须寄生在细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质,离开了细胞,病毒就不能长时间生存,因此说,病毒的生命活动是离不开细胞的。
2.细胞学说主要的意义是什么?
提示:细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
3.植物细胞在细胞质膜的外面还有一层细胞壁,为什么细胞壁不能作为细胞的边界呢?
提示:细胞壁是全透性的,不能将植物细胞与外界环境分隔开来,因此不能作为细胞的边界。
4.细胞质膜既具有流动性又具有选择透过性,二者具有怎样的联系呢?
提示:流动性是细胞质膜的结构特点,选择透过性是细胞质膜的功能特性。流动性是选择透过性的基础,只有膜具有流动性,才能表现出选择透过性。
5.线粒体内膜的蛋白质种类和数量比外膜高,请从结构与功能观角度分析原因。
提示:线粒体内膜功能较外膜复杂,功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多。
6.线粒体和叶绿体是真核细胞两种重要的细胞器,具有一定的独立性,称为半自主性细胞器,其原因是什么?
提示:在线粒体和叶绿体中都有少量的DNA和RNA,且均含有核糖体,故在其内部可控制合成部分蛋白质,具有一定的独立性,因此又称为半自主性细胞器。
7.渗透与扩散有何区别?
提示:渗透作用必须有选择透过性膜(半透膜),扩散则不一定需要;扩散适用于各种物质,渗透仅指溶剂分子;因此,渗透是一种特殊的扩散。
8.请说明载体蛋白和通道蛋白转运物质进出细胞的区别。
提示:载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
9.对于动植物细胞来说,单位时间内,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外液体的浓度一定相等吗?
提示:不一定。对动物细胞来说,水分子进出细胞的数量相等时,细胞内外溶液的浓度相等。但植物细胞有细胞壁的维持、保护作用,当单位时间内水分子进出植物细胞数量相等时,有可能细胞液浓度大于细胞外溶液浓度。
[课题串知融会通]
课题探究 钙库与物质的运输
钙是人和动物体内一种重要的无机盐。细胞外液中的钙离子浓度远高于细胞内的钙离子浓度,而细胞内的钙离子有90%以上储存于细胞内钙库(内质网和线粒体),细胞质基质内的钙离子浓度很低。如果细胞质膜或细胞内钙库膜上的钙离子通道开启,可引起细胞外钙离子的内流或细胞内钙库的钙离子释放,使细胞质基质内钙离子浓度急剧升高。钙离子进入细胞质基质后,又可再经细胞质膜及钙库膜上的载体蛋白(钙离子ATP酶)返回细胞外或细胞内钙库,维持细胞质基质