2025届高三二轮复习生物：细胞的基本结构和物质运输课件

专题2　细胞的基本结构和物质运输 一、细胞膜的功能 将细胞和外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 意义：保证胞内环境相对稳定 细胞膜是系统的边界！细胞壁不是！ 结构基础：膜转运蛋白具有专一性、脂双层具有屏障作用 体现了细胞膜的功能特点：选择透过性 控制方式：主被动运输，胞吞胞吐。 信号分子：激素、神经递质、细胞因子、CO2等 受体都在细胞膜上？ 辅T B 细胞因子 靶细胞 毒T 相对性！！ 生命系统信息传递的三类主体 1. 细胞内： 2. 细胞间: 3. 生态系统内: 个体与个体之间 种群与种群之间 生物与环境之间 化学物质传递 接触传递 通道传递 物理信息 化学信息 行为信息 人们为了某种 而对认识对象所做的 一种简化的 。 物理模型：以 形式直观地表达认识对象的特征。 概念模型：用 突出表达对象的主要特征和联系。 数学模型：用来描述一个系统或它的性质的 。 特定目的 概括性描述 实物或图片 文字或符号 数学形式 （如：细胞亚显微结构模式图、DNA双螺旋结构模型、 流动镶嵌模型等） （如：光合作用和呼吸作用、血糖平衡、体温调节图解等） （如：方程式、关系式、曲线、表格等） 概念： 分类： 4.模型建构 二、细胞核的结构与功能 照片属于物理模型吗？ 主要成分 。染色质和染色体 是 在细胞 的两种存在状态。 3.细胞核的结构与功能 DNA＋蛋白质 核膜 ①___层膜（把细胞质与核内物质分开） ②核膜外膜与内质网膜_____相连 ③核膜外膜上附着有________ ④离子、较小的分子通过核膜进出细胞核 双 直接 核糖体 ①实现_________频繁的 和 。 ②_________________进出的通道(RNA\蛋白质可进出，DNA不可以) ③细胞代谢强度越旺盛，核孔的数量______ 核质之间 大分子物质选择性 越多 核孔 物质交换 信息交流 ①与某种_______和_______的形成有关 rRNA 核糖体 核仁 同一种物质 不同时期 染色质 ②核仁的发达程度与蛋白质合成的________有关 旺盛程度 二、细胞核的结构与功能 细胞质 结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成 功能：许多化学反应在此进行 （细胞代谢的主要场所） 组成：蛋白质纤维组成的网架结构 功能： ①维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器 ②与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关 细胞质基质 细胞骨架 细胞质基质: 细胞骨架: P50 细胞器: 掌握 8 个细胞器结构和功能 细胞质的组成 1.分离细胞器的方法——_________法 主要采取逐渐提高_________分离不同大小颗粒的方法。 差速离心 离心速率 低速时，颗粒大的先沉降；改用较高的离心速率，较小颗粒沉降，以此类推。 （二）细胞器之间的分工--细胞器的结构和功能 ①将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。 ②将匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 7 教学策略设计 细胞的生物膜系统 1. 生物膜系统的组成及特点 组成： 等结构,共同构成细胞的生物膜系统。 细胞膜、细胞器膜、核膜 提示：真核细胞有生物膜系统 原核细胞无生物膜系统，因为原核细胞只有细胞膜 2.在成分和结构上的联系 (1)化学组成上的联系 ①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同 ②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异 主要由蛋白质和脂质组成 功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量就越多 提醒　生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等不属于生物膜系统；原核生物没有核膜和细胞器膜，没有生物膜系统。 8 教学目标 Exquisite teaching design template 功能 1 2 3 细胞膜为细胞提供了相对稳定的内部环境 广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点 生物膜将各种细胞器分隔成小的区室，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 细胞的生物膜系统 在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。 9 典型细胞的细胞器特点归纳 比较项目 典型细胞 细胞器特点 植物 动物 原核生物 叶肉细胞 一般含有全部植物细胞器 根成熟区细胞 不含叶绿体 根分生区细胞 不含叶绿体和大液泡 干种子细胞 不含叶绿体和大液泡 低等植物细胞 含有中心体 心肌细胞 线粒体较多 消化腺细胞 高尔基体和核糖体较多 精细胞 主要是线粒体 蛔虫细胞 不含线粒体 草履虫 一般含有全部动物的细胞器 蓝藻、细菌 只含核糖体，不含其他细胞器 10 细胞器与遗传、变异的关系 (1)含DNA(基因)的细胞器： (2)含RNA的细胞器： (3)能自我复制的细胞器： (4)能发生碱基互补配对的细胞器： 线粒体、叶绿体(具有半自主性)。 线粒体、叶绿体、核糖体。 线粒体、叶绿体、中心体。 线粒体、叶绿体、核糖体。 真核细胞中物质合成的场所 01 渗透作用及其现象分析 ② 10%葡萄糖溶液的物质的量浓度大，因此水分子由10%蔗糖溶液→10%葡萄糖溶液移动，右侧液面升高 ① 液面不变 渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 （1）半透膜只允许水分子通过 ③ 蔗糖被水解为两分子单糖，导致左侧浓度升高，水分子由10%的葡萄糖溶液→10%的蔗糖溶液移动，则左侧液面升高，最终高于右侧 考点 渗透作用 （2）溶质能通过半透膜的渗透装置 S1和S2是两种不同的溶质且只有水和S1能透过半透膜 S1溶液 S2溶液 半透膜 S1和S2是同种溶质，且能透过半透膜， S1溶液浓度大于S2溶液浓度 S1溶液 S2溶液 半透膜 ① S1的物质的量浓度大于S2的物质的量浓度 当S1中的溶质透过半透膜进入S2 ② S1的物质的量浓度小于S2的物质的量浓度 ①由于半透膜两侧存在浓度差，由S2 →S1的水分子数多于S1 →S2的。导致S1液面上升。 ②随后S1中的溶质透过半透膜进入S2 ，浓度差逐渐减小，S1和S2的溶液浓度相等，液面持平。 01 渗透作用及其现象分析 S2液面先下降 S2液面升高，最终高于S1 S1液面始终低于S2液面 考点 渗透作用 拓展归纳：“三个角度”透析囊泡类问题 1.影响物质跨膜运输速率的因素 (1)浓度差对物质跨膜运输的影响 转运 浓度差主要影响自由扩散和协助扩散。 (2)转运蛋白数量对跨膜运输的影响 转运蛋白数量影响协助扩散和主动运输，自由扩散不受转运蛋白数量的影响。 能量 (3)氧气含量对跨膜运输的影响：通过影响细胞呼吸进而影响主动运输的速率。 提醒　红细胞主动运输速率与O2含量的关系同左图。 (4)温度对跨膜运输的影响 C 1.(2023·辽宁卷，4)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是(　　) 选项 通过血脑屏障生物膜体系的物质 运输方式 A 神经生长因子蛋白 胞吞、胞吐 B 葡萄糖 协助扩散 C 谷氨酸 自由扩散 D 钙离子 主动运输 2.(2024·贵州卷，4)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后，随着植物的生长，吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白，硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是(　　) A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收 B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系 C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白 D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式 C A 3.(2024·江西卷，1)溶酶体膜稳定性下降，可导致溶酶体中酶类物质外溢，引起机体异常，如类风湿性关节炎等。下列有关溶酶体的说法，错误的是(　　) A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构 B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成 C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶 D.从溶酶体外溢后，大多数酶的活性会降低 B 4.(2024·山东卷，1)植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2＋通道蛋白，使细胞内Ca2＋浓度升高，调控相关基因表达，导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害；细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2＋通道蛋白。下列说法正确的是(　　) A.环核苷酸与Ca2＋均可结合Ca2＋通道蛋白 B.维持细胞Ca2＋浓度的内低外高需消耗能量 C.Ca2＋作为信号分子直接抑制H2O2的分解 D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低 5.(真题重组)细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动；物质通过被动运输、主动运输等方式进出细胞，以维持细胞正常代谢活动。判断下列说法的正误。 (1)蓝细菌没有线粒体，只能通过无氧呼吸分解葡萄糖产生ATP。(2022·江苏卷，8C)( ) (2)蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性。(2023·海南卷)( ) (3)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色。(2021·全国乙卷，2A)( ) × √ × (4)核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关。(2023·湖南卷，2B)( ) (5)哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象。(2023·海南卷，3C)( ) (6)神经元细胞膜上存在与K＋、Na＋主动运输有关的通道蛋白。(2022·浙江1月选考，8D)( ) √ × × (7)1 mol/L NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等。(2021·湖南卷，3D)( ) (8)如图为植物细胞膜中H＋－ATP酶将细 胞质中的H＋转运到膜外的示意图，该转 运可使膜两侧H＋维持一定的浓度差。 (2021·浙江1月选考，12B)( ) × √ 1.(2024·湖北孝感重点高中联考)甲藻的细胞核较为特殊，染色质呈串珠状，在整个有丝分裂过程中核膜不消失，且没有纺锤体形成。科学家认为甲藻是从原核过渡到真核的关键生物，下列哪项内容说明甲藻仍保留了原核生物的特征(　　) A.甲藻含有叶绿体、线粒体、内质网和高尔基体 B.甲藻核DNA首尾相接且缺乏组蛋白 C.甲藻在有丝分裂中核膜并不会消失 D.甲藻的生活类型既有自养型也有异养型 B CD 2.(不定项)(2024·东北育才中学调研)过氧化物酶体是广泛分布于动植物细胞中的一种具膜细胞器，与初级溶酶体的大小和密度相似，但在功能和酶的来源上有很大的差异。过氧化物酶体主要含有两种酶，一是氧化酶，可在植物光呼吸过程中，将光合作用的副产物乙醇酸氧化为乙醛酸和H2O2；二是过氧化氢酶，能将H2O2分解为水和氧气。下列有关叙述正确的是(　　) A.过氧化物酶体中的酶在细胞器外没有催化活性 B.内质网和高尔基体参与氧化酶和过氧化氢酶的加工、分选和分泌 C.氧化酶和过氧化氢酶催化的反应相互偶联，从而使细胞免受H2O2的毒害 D.用差速离心法分离溶酶体和过氧化物酶体时可能会被沉降在同一速率组中 AD 考向2　围绕物质出入细胞方式的判断，考查科学思维 3.(不定项)(2024·河北衡水金卷)为研究细胞吸水能力与液泡相对体积的关系，科研人员利用紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞和不同溶液进行了若干实验，测得细胞吸水能力与液泡相对体积(正常状态下液泡体积记为1.0)的关系如图所示。下列叙述正确的是(　　) A.A、B、C三点中，C点细胞液的渗透压最低 B.B→C过程，细胞体积显著增加 C.与B点相比，A点时洋葱细胞原生质层的紫色更深 D.若研究B→A→B过程，可选用一定浓度的KNO3溶液 D 4.(不定项)(2024·湖南雅礼中学调研)协同转运是指转运一种溶质的载体又间接地推动其他物质主动运输过膜的过程。下图是植物细胞进行的一种协同转运，下列说法正确的是(　　) A.细胞膜外侧的H＋浓度低于细胞膜内侧 B.图中的质子泵只有转运H＋的作用 C.抑制ATP的合成不会影响蔗糖分子的吸收 D.质子泵在转运H＋时会发生构象的变化 新冠病毒 病毒的结构有什么特点？ 病毒由哪些物质组成？ 病毒的遗传物质是什么？ 病毒如何完成生命活动？ 病毒无细胞结构 寄生于活细胞 主要由蛋白质和核酸组成 只有一种核酸， 遗传物质为DNA或者RNA 三、病毒的增殖 吸附—— 注入—— 合成—— 组装—— 释放 病毒寄生于哪些细胞与什么有关？ 病毒注入宿主细胞的物质主要是什么？ 病毒在宿主细胞中合成哪些物质？ 宿主细胞的细胞膜上有该病毒的受体 病毒注入宿主细胞的主要是其遗传物质 病毒的核酸和蛋白质 四、病毒与中心法则 1、中心法则的内容 ①烟草花叶病毒、新冠病毒的中心法则为： ②HIV的中心法则为：（ 逆转录 生物的典型代表） 2、病毒的中心法则 四、病毒与中心法则 ③噬菌体（DNA病毒）的中心法则为： 2、病毒的中心法则 五、病毒的应用 1、诱发基因突变 某些病毒的遗传物质能影响宿主细胞的DNA 2、作为疫苗 灭活是指用物理或化学手段使病毒或细菌失去感染能力，但是并不破坏这些病原体的抗原结构。灭活的病毒可作为疫苗刺激机体产生免疫反应。 五、病毒的应用 2、作为疫苗 病毒侵入人体后的免疫过程：病毒（抗原）侵入机体后，首先是体液免疫发挥作用，防止病毒通过血液循环而播散，当抗原一旦侵入宿主细胞内部，体液中的抗体就不能与这些抗原直接发生特异性结合，而由细胞免疫将抗原释放，可被抗体结合或直接被其他免疫细胞吞噬消灭。 溶酶体是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵人细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再利用，废物则被排出细胞外。 3、在基因工程中作为载体 噬菌体、动植物病毒可作为基因工程中的载体，将目的基因导入受体细胞 4、诱导动物细胞融合 灭活的病毒诱导动物细胞融合 B 1.(2024·河北卷，5)某病毒具有蛋白质外壳，其遗传物质的碱基含量如表所示，下列叙述正确的是(　　) 碱基种类 A C G T U 含量(%) 31.2 20.8 28.0 0 20.0 A.该病毒复制合成的互补链中G＋C含量为51.2% B.病毒的遗传物质可能会引起宿主DNA变异 C.病毒增殖需要的蛋白质在自身核糖体合成 D.病毒基因的遗传符合分离定律 2.(2024·新课标卷，32)机体感染人类免疫缺陷病毒(HIV)可导致艾滋病。回答下列问题。 (1)感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是_____________________________________________________________ ________________。 (2)HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡，使机体抵抗病原体、肿瘤的特异性免疫力下降，特异性免疫力下降的原因是_____________________________ __________________________________________________________________________________。 细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一 种程序性死亡 辅助性T细胞减少阻碍了浆细胞和细胞毒性T细胞的产生(或辅助T细胞受损，既会影响体液免疫，也会影响细胞免疫) (3)设计实验验证某血液样品中有HIV，简要写出实验思路和预期结果。___________________________________________________________ ________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 (4)接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面的优点是______________________________________________________(答出2点即可)。 实验思路1：从样品中提取RNA，逆转录得cDNA，用HIV核酸特异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。预期结果：有目的条带 实验思路2：利用抗HIV抗体，与血液样品进行抗原－抗体杂交实验。预期结果：若结果呈阳性，则该血液样品中存在HIV，若结果呈阴性，则该血液样品中不存在HIV 特异性高，免疫保护时间长；二次免疫抗体产生更快、更多 BC 1.(不定项)(2024·湖南雅礼中学联考)流感病毒在宿主细胞内复制表达和组装之后，会以出芽的形式突出宿主细胞，但与宿主细胞以凝血酶—唾液酸相连接，神经氨酸酶以唾液酸为作用底物，可催化唾液酸水解，解除成熟病毒颗粒与宿主细胞之间的联系，使之可以自由移动侵袭其他健康的宿主细胞。下列相关分析错误的是(　　) A.流感病毒与宿主细胞最主要的区别是有无细胞结构 B.流感病毒以出芽的方式从宿主细胞释放体现了细胞膜的选择透过性 C.神经氨酸酶是流感病毒利用宿主细胞内的物质在自身的核糖体上合成的 D.抑制神经氨酸酶的活性可以阻止病毒颗粒的释放，从而阻止病毒在宿主体内的扩散 D 2.(2024·广东深圳模拟)腺相关病毒(AAV)是一类结构简单的单链DNA病毒，能感染多种动物细胞，且不易引起免疫反应。AAV的复制需要辅助病毒(通常为腺病毒)，在缺乏辅助病毒时，AAV整合其基因组到人类第19号染色体的特异性位点，进入潜伏状态。下列有关AAV的叙述，正确的是(　　) A.腺相关病毒所含的嘌呤与嘧啶数量相等 B.遗传信息传递不遵循中心法则 C.AAV基因组整合到染色体上需要DNA酶 D.与双链DNA病毒相比变异性强2 D 3.(2024·中原名校联盟)部分噬菌体的遗传物质是RNA。现有一种QB噬菌体，其宿主细胞为大肠杆菌。欲判断其为DNA病毒还是RNA病毒，现模仿赫尔希与蔡斯的实验来进行探究。下列有关叙述正确的是(　　) A.让QB噬菌体侵染被3H标记尿嘧啶的大肠杆菌，子代含放射性，则其遗传物质为DNA B.让QB噬菌体侵染被3H标记胸腺嘧啶的大肠杆菌，子代含放射性，则其遗传物质为RNA C.赫尔希与蔡斯的实验中，搅拌的目的是让噬菌体的DNA和蛋白质分离 D.若用32P标记QB噬菌体，实验过程中保温时间过长会导致上清液中放射性含量增多 1.细胞结构与功能相适应的六个实例 提醒　①叶绿体类囊体薄膜堆叠增大膜面积，有利于增加光合色素的含量并吸收光能。 ②线粒体内膜向内折叠形成嵴，有利于附着与有氧呼吸有关的酶。 ③内质网膜面积大，利于物质运输。 　　　　　　　　核糖体合成 ④溶酶体内含大量水解酶，有利于分解衰老损伤的细胞器和入侵细胞内的病毒。 C 1.(2023·湖南卷，2)关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是(　　) A.细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动 B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关 C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所 D.内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道 2.(2022·全国甲卷，4)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现，经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列与线粒体有关的叙述，错误的是(　　) A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程 C.线粒体中的丙酮酸分解成CO2和[H]的过程需要O2的直接参与 D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成 C A 3.(2024·安徽卷，2)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫，发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构，并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是(　　) A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架，与变形虫的形态变化有关 B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质，将摄入的食物分解为小分子 C.变形虫通过胞吞方式摄取食物，该过程不需要质膜上的蛋白质参与 D.变形虫移动过程中，纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装 1.(2024·江苏南京模拟)下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是(　　) A.记忆B细胞含有发达的高尔基体，有利于抗体分泌 B.与碳循环有关的细胞结构是线粒体和叶绿体 C.溶酶体含有多种碱性水解酶，有利于分解衰老、损伤的细胞器 D.细胞骨架是蛋白纤维网架结构，与细胞运动、分裂、分化密切相关 D C 2.(2024·陕西咸林中学阶段检测)下列有关细胞器及细胞结构与功能的叙述，正确的是(　　) A.大肠杆菌和蓝细菌都有的唯一细胞器是核糖体，两者都有生物膜系统 B.溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器 C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜 D.光学显微镜下洋葱鳞片叶外表皮细胞中可观察到叶绿体、液泡、染色体等结构 D 3.(2024·河北衡水中学一模)生命观念中的“结构与功能观”，内涵是指一定结构必然有其对应的功能，而一定功能需要对应的结构来完成。下列有关“结构与功能观”的叙述，正确的是(　　) A.分布在细胞不同部位的核糖体结构有差异，导致合成的蛋白质种类不同 B.吞噬细胞的溶酶体能合成多种水解酶，有利于杀死侵入机体的病毒或病菌 C.根部细胞不含叶绿体，利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株 D.高尔基体在分泌蛋白加工运输过程中起交通枢纽作用，是由于其能接收和形成囊泡 $$