2025届高考生物一轮复习：第4讲 细胞的结构与功能

1 第四讲 细胞的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 部分 整体 区别 联系 【任务一】用“生命的系统观“梳理细胞结构的核心概念 3.2 真核细胞的结构模式图 3.1 细胞膜的结构和功能 3.2 细胞器之间的协调配合 （分泌蛋白的合成和运输） 3.3 生物膜系统 课标大概念1.2 细胞各部分既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动 3.2 细胞质（器）的结构和功能 3.3 细胞核的结构和功能 2 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 考点三：细胞核的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 3 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 1. 科学史：对细胞膜成分、结构的探索（熟悉） 年代 科学家 依据 结论或假说 1895年 欧文顿 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的物质，不容易穿过细胞膜。 细胞膜是由脂质组成的 20世纪初 科学家 利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，进行化学分析，得知细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 1925年 荷兰科学家戈特和 格伦德尔 用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气——水界面上铺成单分子层，测得单分子层面积是红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层 1935年 英国科学家 研究了细胞膜的张力，发现细胞表面张力明显低于油—水界面的表面张力，并且人们已发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。 细胞膜除了含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 4 1.(必修1 P42“思考·讨论”)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?【科学史】 答：大大超过2倍,肝细胞具有多种具膜的细胞器。 第四讲 细胞的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 回归教材 5 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 1. 科学史：对细胞膜成分、结构的探索（熟悉） 年代 科学家 依据 结论或假说 1959年 罗伯特森 电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构 所有生物膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，且细胞膜是静态结构。 1970年 弗雷和 埃迪曼 人鼠细胞杂交实验：用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子，将小鼠细胞和人的细胞融合，最终两种颜色的荧光在融合细胞上均匀分布。 细胞膜具有流动性 1972年 辛格和 尼克尔森 在新的观察和实验证据的基础上 流动镶嵌模型 6 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 【任务二】用”结构与功能观”构建细胞膜的概念图 细胞膜 功能 与生活环境分隔 控制物质进出 信息交流 结构 物质基础 脂质、蛋白质、糖类 （磷脂、胆固醇） 流动镶嵌模型 相适应 有序 排列 7 主要是______（_________________________________________），构成细胞膜的基本支架； （3）糖类（少量） 与膜的功能有关。 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。 胆固醇（少量，针对______细胞） 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 2.成分 （1）脂质 （2）蛋白质 磷脂 一端是亲水头部，两个脂肪酸为疏水的尾 动物 ①糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂。 ②糖类分子构成的结构称为糖被，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。 （1）构建物理模型（能识图、能画图） （2）基本内容 P45 8 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 3. 结构模型——流动镶嵌模型 糖蛋白 磷脂双分子层 蛋白质分子 注意： 只分布在细胞膜的_______，可以此为依据来判断细胞膜的内外。 外表面 9 1. (必修1 P46“拓展应用”)右下图是由磷脂分子构成的脂质体，它可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，能在水中结晶的药物被包裹在双分子层中脂溶性的药物被包在两层磷脂分子之间。 第四讲 细胞的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 回归教材 （1）为什么两类药物的包裹位置各不相同？ 答：由两层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性的药物能被稳定的包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的物质可稳定的被包裹在其中。 （2）请推测：脂质体到达细胞后，药物将如何进入细胞内发挥作用。 答：由于脂质体是由磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞膜发生融合，也可能会被细胞以胞吞的方式进入细胞，从而使药物在细胞内发挥作用。 10 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 4. 功能 （1）与生活环境分隔 （2）控制物质进出 （3）信息交流 Q:必修&选修中对应的实例？ 激素、神经递质、细胞因子 精子卵细胞识别、 抗原呈递细胞和辅助性T细胞、靶细胞和细胞毒性T细胞 高等植物细胞 11 第四讲 细胞的结构与功能 考点一：细胞膜的成分、结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 5. 细胞膜的结构特性vs功能特性 （1）结构特性：(一定的）流动性 ①原因： ②实例： ③影响因素： （2）功能特性：选择透过性 ①原因： ②实例： ③影响因素： 构成膜的 可以侧向自由移动和 大都可以运动 磷脂分子 蛋白质分子 磷脂双分子层内部疏水的特性；膜上蛋白质种类和数量不同 磷脂：非极性小分子较小的极性小分子可以通过，较大的极性小分子或离子不能通过；选择性的吸收或排出特定的物质。 内因主要是生物膜（如细胞膜）上载体的种类和数量； 外因主要是温度、O2、pH等影响呼吸作用的因素。 一定范围内，温度升高，膜流动性______ 加快 物质运输、生长、分裂、运动等功能（P45） 12 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 动、植物细胞的结构模式图（能识图，能画图） （1）显微结构 （2）亚显微结构 细胞壁、细胞质、细胞核 细胞膜（植物细胞需处于质壁分离状态） 细胞器（叶绿体、线粒体、液泡） 染色体（细胞分裂时核膜、核仁消失后可见） 一般来说，图示中呈现出各种细胞器内部结构、细胞膜流动镶嵌模型结构时，该图示为亚显微结构 13 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 动、植物细胞的结构模式图（能识图，能画图） （3）动植物细胞的区分 （4）细胞质的组成 14 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ Q:快速区别动植物细胞的思路？ ①细胞质基质 ②细胞器 ③细胞骨架 15 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 2. 细胞器之间的分工 【任务一】用“结构与功能观“构建八大细胞器的概念图解(P48-49） 16 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 3. 细胞器之间的协调配合 （1）分泌蛋白的合成和运输 （2）跨膜蛋白的合成和运输？ （3）胞内蛋白的合成和运输？ 核糖体 内质网 高尔基体 17 【真题演练】 1．浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链（信号肽）与细胞质中的信号识别颗粒 （SRP）结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经由 SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是 A．SRP 与信号肽的识别与结合具有特异性 B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链 C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链 D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌 【答案】A 2. 囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是 A．囊泡的运输依赖于细胞骨架 B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器 C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性 D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体 【答案】A 第四讲 细胞的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 18 【真题演练】 3. 下图表示某抗原呈递细胞（APC）摄取、加工处理和呈递抗原的过程，其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是 A．摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性，与膜蛋白无关 B．直接加工处理抗原的细胞器有①②③ C．抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系 D．抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后，可通过囊泡呈递到细胞表面 【答案】D 第四讲 细胞的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 19 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 4. 生物膜系统 （1）生物膜系统的组成和联系 （2）生物膜系统的功能（3点） 结构与功能观 系统观 细胞膜 核膜 细胞器膜 成分、结构、功能 20 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 5. 科学方法：同位素标记法 【任务二】总结教材中所有涉及同位素的实验 放射性元素 标记物质 研究内容 结论(结果) 32P、35S 核酸、蛋白质 噬菌体侵染细菌的实验 DNA是噬菌体的遗传物质 3H 亮氨酸 分泌蛋白的合成分泌过程 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 14C CO2 暗反应中碳的转移途径 发现卡尔文循环 18O H2O和CO2 光合作用中O2的来源 产生的O2来自H2O,而不是CO2 15N DNA DNA的复制 DNA半保留复制 还有哪种技术也可以标记物质并示踪？ 21 第四讲 细胞的结构与功能 考点二：细胞器的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 6. 实验：用高倍显微镜观察叶绿体细胞质的流动（胞质环流） （1）实验材料： （2）观测指标： （3）实验现象 （4）胞质环流的结构基础 （4）胞质环流的意义 细胞骨架 ①组成：由蛋白质纤维（化学本质：蛋白质）组成的网架结构。 ②功能： a.维持细胞形态，锚定并支撑这许多细胞器 b.与与细胞的运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 叶绿体随细胞质绕液泡定向流动（顺/逆时针） 菠菜叶捎带叶肉的下表皮、黑藻 叶绿体 （无需染色） 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、酶、细胞器等物质与结构。 细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 22 第四讲 细胞的结构与功能 考点三：细胞核的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 1. 用“结构与功能观”理解细胞核的结构和功能 外膜与内质网膜相连 具有选择透过性，小分子物质可通过核膜进出细胞核 代谢越旺盛，核孔越多 具有选择性，大分子物质进出细胞核的通道，耗能 代谢越旺盛，核仁越大 易被碱性染料染成深色 细胞核功能： 是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 23 第四讲 细胞的结构与功能 考点三：细胞核的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 2. 细胞核功能探究的相关实验 【练一练】伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同(如图)，现将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的伞帽呈中间类型，若切除这一伞帽，第二次长出的伞帽则与甲的伞帽形状相同。 (1)第一次长出的伞帽呈中间类型的原因是 (2)第二次长出的伞帽与甲的伞帽形状相同原因是 细胞核和细胞质共同影响帽状体的形态，此时细胞质中有控制伞形性状的mRNA 此时细胞质中控制伞形性状的物质已经耗尽，伞帽形态结构的建成主要是与细胞核有关，因此成伞形。 24 第四讲 细胞的结构与功能 考点三：细胞核的结构与功能 一轮复习，夯实基础！ 3. 科学方法：模型建构 模型 物理模型 概念模型 数学模型 eg.DNA双螺旋结构模型、细胞膜的流动镶嵌模型 eg.种群的概念、达尔文自然学说的解释模型 方程式、表格、曲线图 eg.酶活性受温度影响示意图、J型曲线和S型曲线 Q:高考考过模型构建吗？ $$