内容正文:
第二章 细胞的结构和生命活动
本章内容导览
1.思维导图
2.考点清单(7大考点)
3.素养提升清单(15个易错清单、5个妙招清单、7个术语规范清单)
【考点01】细胞学说——现代生物学的“基石”★★☆☆☆
一、细胞学说的建立与发展
1.细胞学说主要由 和 创建;
2. 细胞学说的发展过程:荷兰科学家 用自制显微镜观察到细菌、原生动物和精子等;1830年前后,英国植物学家布朗发现并命名“ ”;1838年,德国植物学家施莱登指出 是构成植物的基本单位。1839年,德国动物学家施旺提出动物和植物都是 的集合物。1854年前后,德国科学家证明了生物个体发育的过程就是细胞不断 和 的连续过程。1858年,德国科学家 指出:“细胞是先前存在的细胞通过 产生的,细胞是一个相对独立的生命活动的 。”
3. 细胞学说主要内容:一切 都是由细胞组成的,细胞是一切动物和植物体的基本单位。
4.细胞学说的意义:将动物和植物统一到 水平,对现代生物学的发展具有重要意义。
二、生物学研究的重要工具——显微镜
1.显微镜成像过程:在观察玻片标本时,被观察的物体经过 的两次放大,所以,物像的放大倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的 。
2.显微镜的放大倍数是指 或 的放大倍数,不是面积的放大倍数。
3.显微镜的成像特点:倒立、放大的虚像。即物像与实物左右相反、上下颠倒,将物像旋转 后与实物的位置相同。
4. 目镜 螺纹,镜头越长,放大倍数越 ;物镜 ;
5. 使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”,即先用低倍镜观察,(步骤:取镜→安放→ →压片→ →观察);再用高倍镜观察(高倍镜使用“四字诀”;找:在 下“找”到目标→移:“移”动 ,使目标位于 →转:“转”动 ,换用高倍镜→调:“调”节聚光器和 ,使物像清晰;换用高倍镜后只能使用 准焦螺旋。
6. 与低倍镜观察情况相比,高倍镜的视野亮度较 ,物镜与装片的距离较 。
三、细胞的形态和大小
除了 外,所有生物体都是由 构成的。大多数细菌细胞的直径仅为0.5~5.0 μm,需要用高倍 或 才能观察清楚。 细胞的大小、形态与其 是相适应的。
【考点02】细胞质膜将细胞与外界环境分开★★★★☆
一、细胞质膜的成分和结构
1. 细胞质膜主要由 和 组成。其中,脂质约占细胞质膜总重量的50%, 约占40%。在组成细胞质膜的脂质中,含量最高的是 。功能越复杂的细胞质膜,蛋白质的 和 就越多。
2.欧文顿证明 ;戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜后证明 ;丹尼利和戴维森认为 ;罗伯特森通过 观察,发现细胞质膜显示“暗—明—暗”三条带。据此,他确认细胞质膜为脂质双分子层的 。
3.人鼠细胞融合实验中用 分别标记人和鼠细胞的 ,在细胞融合剂诱导下,37℃条件下培养40min后,发现两种颜色均匀地分布在细胞质膜上,此实验证明 。
4.流动镶嵌模型认为 构成了细胞质膜的基本支架。细胞质膜上的蛋白质分子,有的 在磷脂双分子层的内侧或外侧,有的部分或全部 磷脂双分子层中,有的 整个磷脂双分子层。蛋白质分子和磷脂分子具有一定的 。在细胞质膜的表面,还有一些糖分子聚合形成短的 ,再与蛋白质或脂质分子相结合,形成 ,其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
5.在细胞质膜表面聚合形成短的糖链的糖类分子叫做 ,绝大多数都位于细胞质膜的 。
6.细胞质膜的结构特点是 ,功能特点是 。
二、细胞质膜的功能
1. 细胞质膜的功能:(1)细胞质膜控制着细胞与周围环境的 ;(2)完成细胞间的 ,细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的 完成;(3)细胞质膜将细胞与周围环境分隔开,维持着细胞 的相对稳定。
2.细胞间信息交流的方式主要有:(1)细胞间远距离信息传递,信号分子的传递需借助于 ;细胞质膜表面的 和 在细胞之间的信息交流中具有重要作用。细胞质膜上的受体大多是 ,能识别信号分子并与之结合,实现 的功能。(2)相邻细胞之间信息传递:细胞质膜 ,信息传递可通过 的结合而完成;(3)在某些植物中:相邻细胞之间可通过 传递信息。
三、细胞壁
1. 植物细胞壁的主要成分是 (如 ),植物细胞壁具有 和 细胞内部结构等作用。
2. 细菌细胞壁的主要成分是 、磷壁酸、脂质和蛋白质。肽聚糖为多层的细菌,对机械力抗性 ,对青霉素 。肽聚糖为单层的细菌,对机械力抗性 ,对青霉素 。
3. 真菌细胞壁的主要成分是多糖,还有少量的蛋白质和脂质。低等真菌的细胞壁成分以 为主,酵母菌以 为主,高等陆生真菌以 为主。同一真菌在不同生长阶段,细胞壁的成分也有所不同。
【考点03】结构与功能独特的细胞器★★★★☆
一、细胞质
细胞质主要包括 和 。细胞质基质是生命活动的 ,为生命活动提供了一定的 以及所需要的 和 。细胞骨架主要成分是 ,维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的 ,还能影响细胞的分裂、分化、运动、 、能量转化和 。
二、细胞器
1.线粒体是细胞进行 的主要场所。线粒体有 层膜,内膜向内腔折叠形成 ,增加了内膜的表面积。在线粒体的 上和 中,有许多与有氧呼吸有关的 ,线粒体基质中还含有少量的 。
2.叶绿体是绿色植物细胞进行 的场所。叶绿体由 层膜、 和叶绿体基质构成,许多类囊体叠合而成 。在类囊体膜上,分布着进行光合作用所需的 和 。叶绿体内膜与类囊体之间充满着 ,基质中也含有进行光合作用所需的 ,还含有少量的 。
3.内质网单层膜结构、是进行 、 合成的场所。
4.高尔基体单层膜结构、对来自内质网的蛋白质进行进一步的 。在动物细胞中与 的形成和分泌有关,在植物细胞中与 有关。
5.溶酶体单层膜结构、内含有多种 ,能清除细胞内多余的生物大分子、 ,某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的 等,保障细胞正常的代谢活动。
6.液泡单层膜结构、参与调节植物细胞的 和 ,与 乃至植株形态的保持有关。
7.核糖体无膜结构、是合成 的细胞器。一些核糖体附着在 和 上,一些核糖体则游离在 中。
8.中心体无膜结构、存在于动物和 细胞中,由两个相互垂直的中心粒及其 构成,与动物细胞的 有关。
9.与植物细胞相比,动物细胞不含 、 和 ,而植物细胞一般没有 。
10.能复制的细胞器有 ;双层膜的细胞器有 ;无膜的细胞器有 ;含有核酸的细胞器有 ;含色素的细胞器有 ;与能量转换有关的细胞器有 。
11.植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的 。黑藻幼嫩的小叶扁平,只有 层细胞,且叶绿体 、数目 ,可以取整个小叶直接制片观察叶绿体。在强光下,叶绿体以其椭球状的侧面朝向光源,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤;在 下,叶绿体以其椭球状的正面朝向光源。
12.动植物细胞中普遍存在着短棒状或线状的 。采用新配制的质量分数为1%的健那绿染色液可将活细胞中的线粒体染成 ,而细胞质仍为 。
【考点04】遗传信息主要储存在细胞核中★★★★☆
一、细胞核的分布
哺乳动物成熟的 和高等植物成熟的 是极少数没有细胞核的细胞。除此之外, 的细胞都有细胞核。
二、细胞核的结构
1.细胞核主要由 、 、核仁、 和核基质等组成。核膜有 层膜,核孔是 和细胞质之间进行 和 的主要通道,如 可以通过,DNA (填“能”或“不能”)通过,核膜和核孔都具有 。
2.核仁与 的合成、加工以及 的形成有关,在蛋白质合成旺盛的细胞中核孔数量 ,核仁 。在细胞分裂过程中,核仁会周期性地 。
3.利用甲基绿-派洛宁染色液(要 )处理蟾蜍血细胞,发现RNA主要分布在 中,被染成 ;DNA主要分布在 中,被染成 。
4.染色质易被碱性染料染成深色;主要由 和 组成,染色体和染色质是细胞中 物质在不同时期的 种不同形态。
5.核基质包括以 成分为主的网架结构体系,以及网孔中充满的 。核基质是细胞核的 ,与 、基因表达及 的组装与构建存在密切关系。
三、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1.变形虫切割实验说明 ;伞藻假根移植实验证明伞藻帽的形态主要由伞藻的 控制;伞藻核移植实验证明生物体的遗传性状由 控制。
2. 细胞核的功能:细胞核不仅控制细胞的 ,也控制生物体的 ,是 的调控中心。
四、制作真核细胞亚显微结构模型
1. 模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态,是原型的某个表征和特征,也是对原型的 。模型不再包括原型的 ,但能体现原型的本质特征。
2. 就是根据相似原理,把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。我们制作的 模型就是物理模型。
【考点05】细胞各部分结构分工合作、原核细胞和真核细胞的主要区别★★★☆☆
一、细胞各部分结构分工合作
1. 生物膜:在真核细胞中, 、 和 等膜结构,在 和 上基本相似,它们都称为生物膜。
2. 分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到 起作用的一类蛋白质。分泌蛋白的合成、加工和运输研究手段: 。
3. 分泌蛋白的合成过程: 中开始多肽链的合成→转移到 上继续肽链合成,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质与 膜融合,做进一步修饰加工与 融合,将蛋白质分泌到细胞外;此过程细胞消耗的能量主要由 提供。
4.细胞器膜的功能:各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种 提供了附着位点,不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而 ,从而保证了细胞内的多种化学反应能 、 、 地进行。
二、原核细胞和真核细胞的主要区别
1.根据细胞内 的细胞核,把细胞分为 和 。原核细胞结构比较简单, 分子位于细胞内特定的区域,该区域 包被,也被称为 。例如:细菌、蓝细菌、支原体。
2.蓝细菌细胞内 ,是能进行光合作用的 生物。绝大多数细菌是营腐生或 生活的异养生物。
【考点06】细胞质膜具有选择透过性★★★★☆
一、植物细胞的质壁分离和复原现象
1.在半透膜的两侧,水分子从 向溶质分子相对较多的区域扩散,这一现象称为渗透作用。
2.原生质层包括 以及两层膜之间的 ,可把它看作一层 。
3.渗透作用必须具备的两个条件:具有 、半透膜两侧溶液具有 。
4.渗透吸水和失水:当外界溶液渗透压 细胞液渗透压时,植物细胞会 ;当外界溶液渗透压 细胞液渗透压时,植物细胞会 。
5. 植物细胞发生质壁分离的原因:(1)原生质层具有 ,水分子能自由通过,蔗糖分子不能通过;(2)外界溶液渗透压 细胞液的渗透压;(3)原生质层的伸缩性 细胞壁的伸缩性。
6.只有 才可发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。
7.观察植物细胞的质壁分离和复原现象时常选用紫色洋葱鳞片叶 ,原因是该细胞液泡呈 ,便于观察现象。
二、细胞质膜对不同物质的通透性不同
1. 一般来说, 分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量 的不带电的 分子(如尿素、乙醇)、 分子等容易通过细胞质膜。
2. (如Na+、K+)因与水的结合而 大大降低;相对分子质量 的不带电的 分子(如葡萄糖)和各种带电的 分子都难以自由通过细胞质膜。
3. 在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可 ,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是 。
【考点07】被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐★★★★☆
一、被动运输不需要细胞供能
1.被动运输主要包括 和 。简单扩散或 扩散:物质通过细胞质膜进出细胞时, 浓度梯度从 浓度一侧向 浓度一侧移动的过程,如O2、部分水分子,扩散趋势是半透膜两侧的 最终达到 。其结果是 细胞内外物质浓度趋同。
2.依赖通道蛋白的协助扩散:一些物质借助于细胞质膜上的 , 细胞代谢供能, 进出细胞质膜的被动运输方式。如神经细胞的细胞质膜上有 通道蛋白,它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用;水的运输除了简单扩散外,还可以通过 进行 扩散。
3.依赖载体蛋白的协助扩散:一些物质依赖细胞质膜上的 进出细胞, 细胞代谢供能, 通过细胞质膜。如 运输葡萄糖分子。
4. 载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过 完成物质运输。载体蛋白具有高度的 。
5.简单扩散的限制因素限制因素有物质的 、相对分子质量大小、所带电荷的 。渗透与扩散是两个 相同的物质运动过程。
6.协助扩散的限制因素是 的数量。
二、主动运输需要细胞供能
离子或小分子物质 梯度进出细胞,不仅需要膜上 的参与,还需要细胞代谢 的物质运输方式是主动运输。如植物根尖细胞吸收 ; 、 进入 。其意义是保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收 ,排出 和对细胞有害的物质。
三、细胞的胞吞和胞吐
1. 胞吞:通过 的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同,可分为 和 两种主要类型。
2. 胞吐:细胞将要外排的大分子形成 ,囊泡移动到 处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
3. 胞吞和胞吐是 、核苷酸、多糖等 以及部分颗粒性物质进出细胞的物质运输方式,涉及细胞内多种膜的 ,与膜的 有关,是一个需要细胞代谢 的过程。
4.囊泡与细胞质膜融合并通过 释放内含物后,会使质膜表面积 ,胞吞则会 质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的 和细胞的生存与生长非常必要。
易错01. 理清细胞学说
细胞学说只是涉及了动物和植物,不涉及细菌、真菌和病毒;细胞学说只是揭示了动物和植物具有统一性,没有揭示差异性、多样性。病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成,其生活离不开细胞的原因是病毒必须寄生在活细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质。所以说细胞是生物体结构和功能的基本单位。
易错02. 物体在显微镜下逆时针运动,则其实际的运动方向是顺时针。
显微镜的成像特点:倒立、放大的虚像。即物像与实物左右相反、上下颠倒,将物像旋转180°后与实物的位置相同。故看到物体在显微镜下逆时针运动,则其实际的运动方向是逆时针。
易错03. 糖被是糖蛋白或糖脂。
糖被不是糖蛋白或糖脂,而是在细胞质膜表面聚合形成短的糖链的糖类分子。
易错04. 所有细胞都具有膜的流动性和选择透过性。
流动性是细胞质膜的结构特点,此特点主要受温度影响,在一定范围内,温度越高,细胞质膜的流动性越大;而选择透过性是细胞质膜的功能特性,影响此特性的内因是细胞质膜上蛋白质的种类和数量。细胞质膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞质膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。事实上,只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
易错05. 常用植物的叶肉细胞观察线粒体。
植物叶肉细胞一般有叶绿体,有颜色干扰,不便于观察线粒体。观察叶绿体的实验中,要选择叶绿体体积较大,且细胞内叶绿体数目较少的材料。
易错06. 细胞有氧呼吸的场所是线粒体。
细胞有氧呼吸的场所除了线粒体外还有细胞质基质,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
易错07. 细胞内的液体称为细胞液。
植物液泡内的液体称为细胞液,细胞内的液体事实上是细胞质基质,动物细胞内的液体称为细胞内液。
易错08.真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成正常进行。
核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体蛋白的合成将不能正常进行。
易错09. 在分泌蛋白合成和分泌的过程中,细胞器膜面积保持不变。
在分泌蛋白合成和分泌的过程中,膜面积是动态变化的,先增加后减小的细胞器是高尔基体,原因是内质网膜鼓出形成的囊泡与高尔基体膜融合,使其膜面积增大;高尔基体膜产生的小泡与之脱离,又使其膜面积减小;膜面积减小的细胞器是内质网。
易错10. 所有植物细胞都含有叶绿体和中央大液泡。
根尖分生区细胞没有叶绿体和中央大液泡。
易错11. 细胞质膜可以控制物质进出,任何对细胞有害的物质都不能进入细胞。
细胞质膜控制物质进出的能力是相对的,有害物质也可能进入细胞。
易错12. 能进行光合作用的生物一定有叶绿体,能进行有氧呼吸的生物一定有线粒体。
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体,例如蓝细菌,含有光合色素,能进行光合作用;能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,例如好氧细菌。
易错13. 所有原核生物都无核膜包被的细胞核,都有细胞壁,没有细胞器。
原核生物有细菌、蓝细菌、支原体;它们都无核膜包被的细胞核,但都具有细胞器核糖体;支原体无细胞壁。
易错14. 当液面不再升高时,长颈漏斗内外液体的浓度相等。
半透膜两侧的水分子从溶质分子较少(水分子数较多)的区域向溶质分子相对较多(水分子数较少)的区域扩散,导致漏斗管内的液面升高。当长颈漏斗中的液面升高时,液体产生的静水压也随之变大,当通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等时液面高度差就不再升高了。此时,水分子进出达到动态平衡,但是长颈漏斗内外液体的浓度不相等,长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。
易错15.只有载体蛋白具有特异性。
载体蛋白和通道蛋白均具有特异性,只能运输特定的溶质分子,
妙招01. 显微镜使用时视野中污点的判断
视野中污点的位置一般有三种可能:在装片上或目镜上或物镜上。判断方法如下:
移动装片
妙招02. 视野中细胞数量与放大倍数的关系
①若在显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野范围中看到的是直径范围内有16个细胞连成一行,物镜转换为40×后,那么在视野中还能看到这行细胞中的4个。
②若视野中被相连的64个分生组织细胞所充满,物镜转换为40×后,则在视野中可观察到的细胞数为4个。
妙招03. 选择亮氨酸作为同位素3H的标记物的原因
亮氨酸是必需氨基酸,必须从外界环境中获取,不能自身合成。
妙招04. 胞内蛋白和分泌蛋白的比较
比较项目
胞内蛋白
分泌蛋白
合成场所
游离的核糖体
最先在游离的核糖体上进行,当一段肽链合成后,它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成
作用场所
细胞内
细胞外
实例
血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶
消化酶、抗体、胰岛素
妙招05. 原核细胞与真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
本质区别
有无核膜包被的细胞核
不
同
点
大小
较小
较大
细胞壁
有(支原体除外)
植物细胞和真菌细胞有,动物细胞无
细胞器
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体、线粒体等复杂的细胞器
细胞核
有拟核,无核膜,无染色体
有核膜,核内有染色体
生物
类群
放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体
真菌、动物、植物
统一性
都有细胞质膜、细胞质、核糖体,都以DNA作为遗传物质
术语01. 细胞核的功能
错误表述:细胞核是细胞代谢的中心。
规范表述:细胞核是细胞代谢的调控中心。
术语02. 细胞内各种生物膜的组成成分和结构
错误表述:细胞内各种生物膜的组成成分和结构完全相同。
规范表述:细胞内各种生物膜的组成成分和结构基本相似。
术语03. 酶的存在场所
错误表述:细胞内的酶都附着在膜上。
规范表述:各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点,但是细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质等结构中也含有酶。
术语04. 核孔作为细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道,可以通过的分子。
错误表述:细胞核内外的生物大分子都可以通过核孔进出。。
规范表述: 核孔作为细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道,RNA、蛋白质等生物大分子可以通过,DNA不能通过,因为核孔都具有选择性。
术语05. 半透膜两侧的水分子运动
错误表述:半透膜两侧的水分子从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输,当液面高度不再变化时,水分子不再运动。
规范表述:半透膜两侧的水分子进行双向运动,表现为从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输,液面变化是水分子双向运动差异导致的;当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
术语06. 渗透平衡时的溶液浓度
错误表述:渗透平衡时膜两侧溶液浓度相等。
规范表述:渗透平衡时膜两侧溶液浓度不相等。
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然,即液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。
术语07. 可以发生渗透作用的细胞
错误表述:植物细胞有原生质层,相当于半透膜,可以发生渗透作用;动物细胞没有原生质层,不可以发生渗透作用。
规范表述:植物细胞有原生质层,相当于半透膜,可以发生渗透作用;动物细胞的细胞质膜相当于半透膜,细胞质的浓度和蒸馏水存在浓度差,故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用。
学科网(北京)股份有限公1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
第二章 细胞的结构和生命活动
本章内容导览
1.思维导图
2.考点清单(7大考点)
3.素养提升清单(15个易错清单、5个妙招清单、7个术语规范清单)
【考点01】细胞学说——现代生物学的“基石”★★☆☆☆
一、细胞学说的建立与发展
1.细胞学说主要由施莱登和施旺创建;
2. 细胞学说的发展过程:荷兰科学家列文虎克用自制显微镜观察到细菌、原生动物和精子等;1830年前后,英国植物学家布朗发现并命名“细胞核”;1838年,德国植物学家施莱登指出细胞是构成植物的基本单位。1839年,德国动物学家施旺提出动物和植物都是细胞的集合物。1854年前后,德国科学家证明了生物个体发育的过程就是细胞不断增殖和分化的连续过程。1858年,德国科学家魏尔肖指出:“细胞是先前存在的细胞通过分裂产生的,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。”
3. 细胞学说主要内容:一切动物和植物都是由细胞组成的,细胞是一切动物和植物体的基本单位。
4.细胞学说的意义:将动物和植物统一到细胞水平,对现代生物学的发展具有重要意义。
二、生物学研究的重要工具——显微镜
1.显微镜成像过程:在观察玻片标本时,被观察的物体经过物镜和目镜的两次放大,所以,物像的放大倍数是物镜放大倍数与目镜放大倍数的乘积。
2.显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数,不是面积的放大倍数。
3.显微镜的成像特点:倒立、放大的虚像。即物像与实物左右相反、上下颠倒,将物像旋转180°后与实物的位置相同。
4. 目镜无螺纹,镜头越长,放大倍数越小;物镜相反;
5. 使用显微镜的基本原则是“先低后高不动粗”,即先用低倍镜观察,(步骤:取镜→安放→对光→压片→调焦→观察);再用高倍镜观察(高倍镜使用“四字诀”;找:在低倍镜下“找”到目标→移:“移”动玻片标本,使目标位于视野中央→转:“转”动转换器,换用高倍镜→调:“调”节聚光器和细准焦螺旋,使物像清晰;换用高倍镜后只能使用细准焦螺旋。
6. 与低倍镜观察情况相比,高倍镜的视野亮度较暗,物镜与装片的距离较近。
三、细胞的形态和大小
除了病毒外,所有生物体都是由细胞构成的。大多数细菌细胞的直径仅为0.5~5.0 μm,需要用高倍光学显微镜或电子显微镜才能观察清楚。 细胞的大小、形态与其生理功能是相适应的。
【考点02】细胞质膜将细胞与外界环境分开★★★★☆
一、细胞质膜的成分和结构
1. 细胞质膜主要由脂质和蛋白质组成。其中,脂质约占细胞质膜总重量的50%,蛋白质约占40%。在组成细胞质膜的脂质中,含量最高的是磷脂。功能越复杂的细胞质膜,蛋白质的种类和数量就越多。
2.欧文顿证明细胞质膜是由脂质构成的;戈特和格伦德尔用丙酮提取红细胞质膜后证明脂质呈双分子层排布;丹尼利和戴维森认为细胞质膜中应含有蛋白质成分;罗伯特森通过电子显微镜观察,发现细胞质膜显示“暗—明—暗”三条带。据此,他确认细胞质膜为脂质双分子层的“单位膜模型”。
3.人鼠细胞融合实验中用红色、绿色荧光素分别标记人和鼠细胞的抗体,在细胞融合剂诱导下,37℃条件下培养40min后,发现两种颜色均匀地分布在细胞质膜上,此实验证明细胞质膜具有一定的流动性。
4.流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本支架。细胞质膜上的蛋白质分子,有的镶在磷脂双分子层的内侧或外侧,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性。在细胞质膜的表面,还有一些糖分子聚合形成短的糖链,再与蛋白质或脂质分子相结合,形成糖蛋白或糖脂,其与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。
5.在细胞质膜表面聚合形成短的糖链的糖类分子叫做糖被,绝大多数都位于细胞质膜的外侧。
6.细胞质膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性。
二、细胞质膜的功能
1. 细胞质膜的功能:(1)细胞质膜控制着细胞与周围环境的物质交换;(2)完成细胞间的信息交流,细胞之间的信息交流通常依靠细胞质膜上的蛋白质分子完成;(3)细胞质膜将细胞与周围环境分隔开,维持着细胞内部环境的相对稳定。
2.细胞间信息交流的方式主要有:(1)细胞间远距离信息传递,信号分子的传递需借助于体液;细胞质膜表面的糖蛋白和糖脂在细胞之间的信息交流中具有重要作用。细胞质膜上的受体大多是糖蛋白,能识别信号分子并与之结合,实现细胞识别和信息传递的功能。(2)相邻细胞之间信息传递:细胞质膜相互接触,信息传递可通过信号分子与受体的结合而完成;(3)在某些植物中:相邻细胞之间可通过胞间连丝传递信息。
三、细胞壁
1. 植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素和果胶),植物细胞壁具有维持细胞形态和保护细胞内部结构等作用。
2. 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖、磷壁酸、脂质和蛋白质。肽聚糖为多层的细菌,对机械力抗性强,对青霉素敏感。肽聚糖为单层的细菌,对机械力抗性弱,对青霉素不敏感。
3. 真菌细胞壁的主要成分是多糖,还有少量的蛋白质和脂质。低等真菌的细胞壁成分以纤维素为主,酵母菌以葡聚糖为主,高等陆生真菌以几丁质为主。同一真菌在不同生长阶段,细胞壁的成分也有所不同。
【考点03】结构与功能独特的细胞器★★★★☆
一、细胞质
细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。细胞质基质是生命活动的重要场所,为生命活动提供了一定的环境条件以及所需要的物质和能量。细胞骨架主要成分是蛋白质,维持着细胞的特有形态和细胞内部结构的有序性,还能影响细胞的分裂、分化、运动、物质运输、能量转化和信息传递。
二、细胞器
1.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。线粒体有两层膜,内膜向内腔折叠形成嵴,增加了内膜的表面积。在线粒体的内膜上和基质中,有许多与有氧呼吸有关的酶,线粒体基质中还含有少量的DNA分子。
2.叶绿体是绿色植物细胞进行光合作用的场所。叶绿体由两层膜、类囊体和叶绿体基质构成,许多类囊体叠合而成基粒。在类囊体膜上,分布着进行光合作用所需的色素和酶。叶绿体内膜与类囊体之间充满着基质,基质中也含有进行光合作用所需的酶,还含有少量的DNA分子。
3.内质网单层膜结构、是进行蛋白质、脂质合成的场所。
4.高尔基体单层膜结构、对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工和转运。在动物细胞中与分泌物的形成和分泌有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
5.溶酶体单层膜结构、内含有多种酸性水解酶,能清除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器,某些细胞内的溶酶体也能清除进入细胞内的病原体等,保障细胞正常的代谢活动。
6.液泡单层膜结构、参与调节植物细胞的吸水和失水,与细胞形态乃至植株形态的保持有关。
7.核糖体无膜结构、是合成蛋白质的细胞器。一些核糖体附着在内质网和核膜上,一些核糖体则游离在细胞质基质中。
8.中心体无膜结构、存在于动物和某些低等植物细胞中,由两个相互垂直的中心粒及其周围物质构成,与动物细胞的有丝分裂有关。
9.与植物细胞相比,动物细胞不含叶绿体、细胞壁和液泡,而植物细胞一般没有中心体。
10.能复制的细胞器有线粒体、叶绿体、中心体;双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体;无膜的细胞器有核糖体、中心体;含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体;含色素的细胞器有叶绿体、液泡;与能量转换有关的细胞器有线粒体、叶绿体。
11.植物叶肉细胞中常常分布着椭球状的叶绿体。黑藻幼嫩的小叶扁平,只有单层细胞,且叶绿体较大、数目较少,可以取整个小叶直接制片观察叶绿体。在强光下,叶绿体以其椭球状的侧面朝向光源,这样既能接受较多的光照,又不至于被强光灼伤;在弱光下,叶绿体以其椭球状的正面朝向光源。
12.动植物细胞中普遍存在着短棒状或线状的线粒体。采用新配制的质量分数为1%的健那绿染色液可将活细胞中的线粒体染成蓝绿色,而细胞质仍为无色。
【考点04】遗传信息主要储存在细胞核中★★★★☆
一、细胞核的分布
哺乳动物成熟的红细胞和高等植物成熟的筛管细胞是极少数没有细胞核的细胞。除此之外,真核生物的细胞都有细胞核。
二、细胞核的结构
1.细胞核主要由核膜、核孔、核仁、染色质和核基质等组成。核膜有两层膜,核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道,如RNA、蛋白质可以通过,DNA不能(填“能”或“不能”)通过,核膜和核孔都具有选择性。
2.核仁与核糖体中RNA的合成、加工以及核糖体的形成有关,在蛋白质合成旺盛的细胞中核孔数量多,核仁较大。在细胞分裂过程中,核仁会周期性地消失和重建。
3.利用甲基绿-派洛宁染色液(要现配现用)处理蟾蜍血细胞,发现RNA主要分布在细胞质中,被染成红色;DNA主要分布在细胞核中,被染成绿色。
4.染色质易被碱性染料染成深色;主要由DNA和蛋白质组成,染色体和染色质是细胞中同一种物质在不同时期的两种不同形态。
5.核基质包括以蛋白质成分为主的网架结构体系,以及网孔中充满的液体。核基质是细胞核的骨架,与DNA复制、基因表达及染色体的组装与构建存在密切关系。
三、细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
1.变形虫切割实验说明细胞核可以调控细胞的代谢过程;伞藻假根移植实验证明伞藻帽的形态主要由伞藻的假根控制;伞藻核移植实验证明生物体的遗传性状由细胞核控制。
2. 细胞核的功能:细胞核不仅控制细胞的代谢过程,也控制生物体的遗传性状,是细胞代谢和遗传的调控中心。
四、制作真核细胞亚显微结构模型
1. 模型模拟的是被研究事物(原型)的结构形态、生理形态或运动形态,是原型的某个表征和特征,也是对原型的抽象和概括。模型不再包括原型的全部特征,但能体现原型的本质特征。
2. 物理模型就是根据相似原理,把真实事物按比例放大或缩小制成的。它可以模拟真实事物的某些功能和性质。我们制作的真核细胞亚显微结构模型就是物理模型。
【考点05】细胞各部分结构分工合作、原核细胞和真核细胞的主要区别★★★☆☆
一、细胞各部分结构分工合作
1. 生物膜:在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜。
2. 分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。分泌蛋白的合成、加工和运输研究手段:同位素标记法。
3. 分泌蛋白的合成过程:游离的核糖体中开始多肽链的合成→转移到粗面内质网上继续肽链合成,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质与高尔基体膜融合,做进一步修饰加工与细胞质膜融合,将蛋白质分泌到细胞外;此过程细胞消耗的能量主要由线粒体提供。
4.细胞器膜的功能:各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点,不同的细胞器使多种化学反应被限制在一定空间内而互不干扰,从而保证了细胞内的多种化学反应能同时、高效、有序地进行。
二、原核细胞和真核细胞的主要区别
1.根据细胞内有无核膜包被的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞。原核细胞结构比较简单,环状的DNA分子位于细胞内特定的区域,该区域没有核膜包被,也被称为拟核。例如:细菌、蓝细菌、支原体。
2.蓝细菌细胞内含有光合色素(藻蓝素和叶绿素),是能进行光合作用的自养生物。绝大多数细菌是营腐生或寄生生活的异养生物。
【考点06】细胞质膜具有选择透过性★★★★☆
一、植物细胞的质壁分离和复原现象
1.在半透膜的两侧,水分子从溶质分子相对较少的区域向溶质分子相对较多的区域扩散,这一现象称为渗透作用。
2.原生质层包括细胞质膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质,可把它看作一层半透膜。
3.渗透作用必须具备的两个条件:具有半透膜、半透膜两侧溶液具有浓度差。
4.渗透吸水和失水:当外界溶液渗透压大于细胞液渗透压时,植物细胞会失水;当外界溶液渗透压小于细胞液渗透压时,植物细胞会吸水。
5. 植物细胞发生质壁分离的原因:(1)原生质层具有选择透过性,水分子能自由通过,蔗糖分子不能通过;(2)外界溶液渗透压大于细胞液的渗透压;(3)原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性。
6.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离,动物细胞和根尖分生区细胞不能发生质壁分离。
7.观察植物细胞的质壁分离和复原现象时常选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,原因是该细胞液泡呈紫色,便于观察现象。
二、细胞质膜对不同物质的通透性不同
1. 一般来说,气体分子(如O2、CO2、N2)、相对分子质量小的不带电的极性分子(如尿素、乙醇)、脂溶性分子等容易通过细胞质膜。
2. 离子(如Na+、K+)因与水的结合而脂溶性大大降低;相对分子质量大的不带电的极性分子(如葡萄糖)和各种带电的极性分子都难以自由通过细胞质膜。
3. 在一定浓度的溶液(溶质可透过膜)中发生质壁分离后可自动复原,如甘油、尿素、乙二醇、KNO3溶液等。
细胞内的其他细胞器膜和细胞质膜一样,都是选择透过性膜。
【考点07】被动运输、主动运输及细胞的胞吞和胞吐★★★★☆
一、被动运输不需要细胞供能
1.被动运输主要包括简单扩散和协助扩散。简单扩散或自由扩散:物质通过细胞质膜进出细胞时,顺着浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧移动的过程,如O2、部分水分子,扩散趋势是半透膜两侧的浓度最终达到平衡。其结果是促进细胞内外物质浓度趋同。
2.依赖通道蛋白的协助扩散:一些物质借助于细胞质膜上的通道蛋白,不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度进出细胞质膜的被动运输方式。如神经细胞的细胞质膜上有离子通道蛋白,它们在神经细胞兴奋的产生和传导中起重要作用;水的运输除了简单扩散外,还可以通过水通道进行协助扩散。
3.依赖载体蛋白的协助扩散:一些物质依赖细胞质膜上的载体蛋白进出细胞,不需要细胞代谢供能,顺浓度梯度通过细胞质膜。如红细胞质膜运输葡萄糖分子。
4. 载体蛋白先与被运输的离子或分子结合,然后通过自身构象的变化或移动完成物质运输。载体蛋白具有高度的特异性。
5.简单扩散的限制因素限制因素有物质的脂溶性、相对分子质量大小、所带电荷的种类和数量。渗透与扩散是两个不完全相同的物质运动过程。
6.协助扩散的限制因素是通道蛋白或载体蛋白的数量。
二、主动运输需要细胞供能
离子或小分子物质逆浓度梯度进出细胞,不仅需要膜上载体蛋白的参与,还需要细胞代谢供能的物质运输方式是主动运输。如植物根尖细胞吸收无机盐;氨基酸、葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞。其意义是保证细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。
三、细胞的胞吞和胞吐
1. 胞吞:通过质膜的变形运动将细胞外物质转运进细胞的过程。根据物质的大小及其入胞机制的不同,可分为吞噬和胞饮两种主要类型。
2. 胞吐:细胞将要外排的大分子形成囊泡,囊泡移动到细胞质膜处并与之结合,再将大分子排出细胞的过程。
3. 胞吞和胞吐是蛋白质、核苷酸、多糖等大分子以及部分颗粒性物质进出细胞的物质运输方式,涉及细胞内多种膜的破裂与融合,与膜的流动性有关,是一个需要细胞代谢供能的过程。
4.囊泡与细胞质膜融合并通过胞吐释放内含物后,会使质膜表面积增加,胞吞则会减少质膜表面积,质膜表面积的这种动态平衡过程对细胞质膜成分的更新和细胞的生存与生长非常必要。
易错01. 理清细胞学说
细胞学说只是涉及了动物和植物,不涉及细菌、真菌和病毒;细胞学说只是揭示了动物和植物具有统一性,没有揭示差异性、多样性。病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质组成,其生活离不开细胞的原因是病毒必须寄生在活细胞中生活,依靠细胞中的物质来合成自己需要的物质。所以说细胞是生物体结构和功能的基本单位。
易错02. 物体在显微镜下逆时针运动,则其实际的运动方向是顺时针。
显微镜的成像特点:倒立、放大的虚像。即物像与实物左右相反、上下颠倒,将物像旋转180°后与实物的位置相同。故看到物体在显微镜下逆时针运动,则其实际的运动方向是逆时针。
易错03. 糖被是糖蛋白或糖脂。
糖被不是糖蛋白或糖脂,而是在细胞质膜表面聚合形成短的糖链的糖类分子。
易错04. 所有细胞都具有膜的流动性和选择透过性。
流动性是细胞质膜的结构特点,此特点主要受温度影响,在一定范围内,温度越高,细胞质膜的流动性越大;而选择透过性是细胞质膜的功能特性,影响此特性的内因是细胞质膜上蛋白质的种类和数量。细胞质膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞质膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透过性。事实上,只有活细胞才具有膜的流动性和选择透过性。
易错05. 常用植物的叶肉细胞观察线粒体。
植物叶肉细胞一般有叶绿体,有颜色干扰,不便于观察线粒体。观察叶绿体的实验中,要选择叶绿体体积较大,且细胞内叶绿体数目较少的材料。
易错06. 细胞有氧呼吸的场所是线粒体。
细胞有氧呼吸的场所除了线粒体外还有细胞质基质,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
易错07. 细胞内的液体称为细胞液。
植物液泡内的液体称为细胞液,细胞内的液体事实上是细胞质基质,动物细胞内的液体称为细胞内液。
易错08.真核细胞核内的核仁被破坏,抗体合成正常进行。
核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体蛋白的合成将不能正常进行。
易错09. 在分泌蛋白合成和分泌的过程中,细胞器膜面积保持不变。
在分泌蛋白合成和分泌的过程中,膜面积是动态变化的,先增加后减小的细胞器是高尔基体,原因是内质网膜鼓出形成的囊泡与高尔基体膜融合,使其膜面积增大;高尔基体膜产生的小泡与之脱离,又使其膜面积减小;膜面积减小的细胞器是内质网。
易错10. 所有植物细胞都含有叶绿体和中央大液泡。
根尖分生区细胞没有叶绿体和中央大液泡。
易错11. 细胞质膜可以控制物质进出,任何对细胞有害的物质都不能进入细胞。
细胞质膜控制物质进出的能力是相对的,有害物质也可能进入细胞。
易错12. 能进行光合作用的生物一定有叶绿体,能进行有氧呼吸的生物一定有线粒体。
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体,例如蓝细菌,含有光合色素,能进行光合作用;能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,例如好氧细菌。
易错13. 所有原核生物都无核膜包被的细胞核,都有细胞壁,没有细胞器。
原核生物有细菌、蓝细菌、支原体;它们都无核膜包被的细胞核,但都具有细胞器核糖体;支原体无细胞壁。
易错14. 当液面不再升高时,长颈漏斗内外液体的浓度相等。
半透膜两侧的水分子从溶质分子较少(水分子数较多)的区域向溶质分子相对较多(水分子数较少)的区域扩散,导致漏斗管内的液面升高。当长颈漏斗中的液面升高时,液体产生的静水压也随之变大,当通过半透膜进出长颈漏斗的水分子数相等时液面高度差就不再升高了。此时,水分子进出达到动态平衡,但是长颈漏斗内外液体的浓度不相等,长颈漏斗中溶液浓度仍高于烧杯中的液体浓度。
易错15.只有载体蛋白具有特异性。
载体蛋白和通道蛋白均具有特异性,只能运输特定的溶质分子,
妙招01. 显微镜使用时视野中污点的判断
视野中污点的位置一般有三种可能:在装片上或目镜上或物镜上。判断方法如下:
移动装片
妙招02. 视野中细胞数量与放大倍数的关系
①若在显微镜目镜为10×、物镜为10×时,视野范围中看到的是直径范围内有16个细胞连成一行,物镜转换为40×后,那么在视野中还能看到这行细胞中的4个。
②若视野中被相连的64个分生组织细胞所充满,物镜转换为40×后,则在视野中可观察到的细胞数为4个。
妙招03. 选择亮氨酸作为同位素3H的标记物的原因
亮氨酸是必需氨基酸,必须从外界环境中获取,不能自身合成。
妙招04. 胞内蛋白和分泌蛋白的比较
比较项目
胞内蛋白
分泌蛋白
合成场所
游离的核糖体
最先在游离的核糖体上进行,当一段肽链合成后,它们转移到粗面内质网上继续完成肽链的合成
作用场所
细胞内
细胞外
实例
血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶
消化酶、抗体、胰岛素
妙招05. 原核细胞与真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
本质区别
有无核膜包被的细胞核
不
同
点
大小
较小
较大
细胞壁
有(支原体除外)
植物细胞和真菌细胞有,动物细胞无
细胞器
有核糖体,无其他细胞器
有核糖体、线粒体等复杂的细胞器
细胞核
有拟核,无核膜,无染色体
有核膜,核内有染色体
生物
类群
放线菌、蓝细菌、细菌、支原体、衣原体、立克次氏体
真菌、动物、植物
统一性
都有细胞质膜、细胞质、核糖体,都以DNA作为遗传物质
术语01. 细胞核的功能
错误表述:细胞核是细胞代谢的中心。
规范表述:细胞核是细胞代谢的调控中心。
术语02. 细胞内各种生物膜的组成成分和结构
错误表述:细胞内各种生物膜的组成成分和结构完全相同。
规范表述:细胞内各种生物膜的组成成分和结构基本相似。
术语03. 酶的存在场所
错误表述:细胞内的酶都附着在膜上。
规范表述:各种细胞器所具有的广阔膜面积为多种酶提供了附着位点,但是细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质等结构中也含有酶。
术语04. 核孔作为细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道,可以通过的分子。
错误表述:细胞核内外的生物大分子都可以通过核孔进出。。
规范表述: 核孔作为细胞核和细胞质之间进行物质交换和信息交流的主要通道,RNA、蛋白质等生物大分子可以通过,DNA不能通过,因为核孔都具有选择性。
术语05. 半透膜两侧的水分子运动
错误表述:半透膜两侧的水分子从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输,当液面高度不再变化时,水分子不再运动。
规范表述:半透膜两侧的水分子进行双向运动,表现为从含水量高的一侧向含水量低的一侧运输,液面变化是水分子双向运动差异导致的;当液面高度不再变化时,水分子仍进出半透膜,但进出达到平衡。
术语06. 渗透平衡时的溶液浓度
错误表述:渗透平衡时膜两侧溶液浓度相等。
规范表述:渗透平衡时膜两侧溶液浓度不相等。
渗透平衡只意味着半透膜两侧水分子移动达到平衡状态。渗透平衡后,溶液浓度高的一侧液面高(反之亦然,即液面高的一侧溶液浓度也高);浓度差越大,液面高度差也越大。
术语07. 可以发生渗透作用的细胞
错误表述:植物细胞有原生质层,相当于半透膜,可以发生渗透作用;动物细胞没有原生质层,不可以发生渗透作用。
规范表述:植物细胞有原生质层,相当于半透膜,可以发生渗透作用;动物细胞的细胞质膜相当于半透膜,细胞质的浓度和蒸馏水存在浓度差,故动物细胞在蒸馏水中能发生渗透作用。
学科网(北京)股份有限公1 / 1
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$