内容正文:
第3章 细胞的结构
内容速览
明·期中考情
通·必备知识
知识点一 细胞由质膜包裹
知识点二 细胞内部结构特点与功能
知识点三 观察叶绿体和细胞质流动
知识点四 细胞核的结构与功能
知识点五 细胞各部分结构分工合作
综·核心突破
考向1 细胞膜的功能
考向2 细胞器的结构和功能
考向3 细胞核的结构和功能
考向4 分泌蛋白的合成与分泌
练·分层实战
复习目标
1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流
2.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
3.阐明遗传信息主要储存在细胞核中
4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动
核心考点
1.细胞膜的功能
2.细胞器的结构和功能
3.细胞核的结构和功能
4.分泌蛋白的合成与分泌
考情总结
1.聚焦“结构-功能”观,考查核心细胞器的分工与合作。 试题不仅要求识别细胞器(如线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体等)的形态结构,更着重考查对其特定功能的理解,并能够从“结构与功能相适应”的生物学观点进行解释。例如,线粒体内膜折叠成嵴以增大膜面积,与有氧呼吸功能相适应。
2.图形与过程结合,突出考查“分泌蛋白的合成与运输”这一综合性过程。 该考点是连接细胞膜、细胞器(核糖体、内质网、高尔基体)、细胞核以及生物膜系统的核心范例。考题常以流程图或细胞结构模式图为载体,要求按顺序填写参与细胞器、描述膜面积变化、判断物质运输方式,并理解各结构之间如何协调统一完成生命活动。
3.强调实验探究,深化对细胞核功能的理解。 对于“遗传信息主要储存在细胞核中”这一核心概念,上海高考不满足于简单识记,常通过分析经典实验(如伞藻嫁接与核移植实验)的设计思路、现象及结论,考查科学探究思维和严谨的逻辑推理能力,从而论证细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
4.注重综合应用,运用“整体性”原理分析生命现象。 试题倾向于创设新的问题情境,要求考生综合运用细胞膜控制物质进出与信息交流、细胞器分工、细胞核控制及生物膜系统联系等知识,解释诸如细胞凋亡、激素调节、物质跨膜运输等复杂生命现象,体现“细胞各部分结构相互联系、协调一致,共同执行生命活动”的整体生物学思想。
█知识点一 细胞由质膜包裹
重点归纳
1.质膜主要由磷脂和蛋白质组成
质膜通常也称 。质膜主要由 和 分子组成。细胞质膜中还有一定量的 和 。高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高,植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合物。
细胞膜的结构组成:
(1)基本骨架: 。磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧,疏水性尾部相对,在磷脂双分子层内部形成一层疏水的屏障。
(2)质膜上的蛋白质称为 ,有的覆盖在膜表面,有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。细胞的功能与膜蛋白 和 有关。
(3)质膜中还有少量的糖,约93%与膜蛋白相连,形成 ;约7%与膜脂相连,组成 。功能: 和 等功能。
2.质膜参与细胞的物质交换和信息交流(质膜的功能)
(1)质膜特点
结构特性: ;功能特性:
(2)质膜的功能:
①细胞与生活环境分开,使细胞内部形成相对 ;
②参与细胞的 和 。
信息交流常见的类型:
a.神经细胞通过分泌 作用于靶细胞、内分泌细胞则通过分泌 作用于靶细胞;
b.受体的膜蛋白可用于接变神经递质,激素等特定信号分子;
c.糖脂和糖蛋白。不同种类的细胞质膜表面的糖蛋白、糖脂的种类不同,具有特异性。细胞可通过糖蛋白和糖脂等进行细胞之间的 。
效果检测
1.(23-24高一上·上海交通大学附属中学·期中)I.科学家用红、绿两种荧光抗体分别标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后,再让两种细胞融合。刚融合的细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。在37℃下培养40min后,细胞上两种荧光点如图所示呈均分布。
(1)融合细胞表面的两类荧光抗体最终能均匀分布的原因是: 。
(2)美国科学家辛格和尼克森结合电镜技术的研究成果,提出了细胞质膜的流动镶嵌模型,其基本骨架是 ,磷脂尾部具有 (极性/非极性),因此水溶性分子或离子很难自由通过质膜。
(3)细胞融合实验若在20℃条件下进行,则红、绿两种荧光抗体均匀分布的时间会大延长,分析可能的原因: 。
II.传统的药物方法在治疗疾病中存在一些问题,脂质体的出现为药物治疗疾病带来了福音。脂质体主要由磷脂和胆固醇组成,结构类似细胞膜,一般呈封闭小泡状,不易破裂。依据药物的亲脂性或亲水性,将药物放在脂质体的不同部位,脂质体可以穿过毛细血管壁扩散到组织中,继而与细胞膜融合将药物释放到靶细胞内。使药物避免与血液直接接触,从而阻止血液成分对药物活性的影响。研究发现利用叶酸分子作为配体修饰的脂质体能够主动找到肿瘤细胞,脂质体可以将其中的药物富集于肿瘤组织。神经母细胞瘤上存在着大量的GD2,以GD2为抗原制备GD2抗体,用GD2抗体修饰脂质体,该脂质体就能精确定位神经母细胞瘤细胞的位置。
目前脂质体药物已应用于肿瘤、血栓性疾病、精神类疾病和感染性疾病等多种疾病的治疗研究。利用脂质体制作的脂质体药物有着非常广阔的应用前景。
(4)脂质体和细胞膜的主要成分分别是______。
A、磷脂、蛋白质 磷脂、蛋白质
B、磷脂、胆固醇 胆固醇、蛋白质
C、磷脂、胆固醇 磷脂、蛋白质
D、磷脂、胆固醇 磷脂、胆固醇
(5)与传统药物治疗相比,脂质体药物的优势包括 (多选)
A、保证了病变部位药物的浓度
B、防止药物在血液中被降解
C、对正常组织细胞毒害作用较小
D、脂质体可直接杀死病原体
█知识点二 细胞内部结构特点与功能
重点归纳
1.细胞亚显微结构
(1)主要的细胞器及功能
细胞器:在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构。分离细胞器的常用方法: 。
细胞结构
功能
(1)线粒体
2层膜结构,含少量DNA,外膜光滑,内膜向内折叠形成嵴
嵴:增大与 的附着面积
是细胞 的主要场所,为生命活动提供
(2)叶绿体
2层膜结构,含少量DNA,内有类囊体(类囊体堆叠而成基粒)
进行 的场所
(3)溶酶体
1层膜细胞器,主要存在于动物细胞中
由膜围成的小球体,含有多种 ,可消化进入细胞内的异物及衰老无用的
(4)内质网
1层膜细胞器,主要分布在真核细胞中
由彼此相通的 组成,将细胞分成许多小空间,并与蛋白质的加工、运输以及 有关
光面:参与脂质代谢
粗面:对蛋白质进行加工运输
(5)高尔基体
由数层 和 结构组成,常与内质网密切联系,与物质的 相关
植物细胞:参与细胞壁的形成
动物细胞:对蛋白质进行再加工、运输和分泌
(6)液泡
1层膜,存在于成熟的植物组胞中
内含“ ”(水、离子、营养物质和多种酶)
对维持细胞渗透压和消化胞内异物起重要作用
(7)中心体
0层膜结构,由2个中心粒互相垂直排列而成
与细胞 和 密切相关
存在于动物细胞和低等植物细胞中
(8)核糖体
0层膜结构,由 和 构成的微小颗粒,合成蛋白质的场所
游离在细胞质基质中:合成胞内蛋白(胞内发挥作用),如ATP合成酶等
附着在内质网上:合成胞外蛋白(分泌蛋白),如抗体、胰岛素等
植物细胞特有的结构是 、 和 ;动物细胞有中心体,而高等植物细胞没有中心体。
(2)不属于细胞器的亚显微结构:
细胞结构
功能
细胞壁
植物细胞壁的主要成分: 等物质组成;细菌细胞壁: ;真菌细胞壁:
作用:维持细胞的形状,保护细胞内部结构有重要作用
特性:细胞壁伸缩性特别小
细胞核
细胞生命活动的
储存 的场所
2.生物膜与内膜系统
细胞内大多数结构都由膜包围,膜的基本结构与细胞质膜类似,统称为 ;内膜系统由内质网、高尔基体、溶酶体等构成,将细胞质分隔成许多功能化区域,同时也为 提供附着位点,使各种代谢反应能够有序地进行。
3.细胞骨架
分布有由 (微管、微丝等)构成的网络状框架结构。
作用:①支撑细胞的形态;②维持细胞内各部分的空间格局;③在细胞内的物质运输中起重要作用。
效果检测
1.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·月考)图1是细胞的部分结构放大图,请据图回答下列问题([ ]中填序号或字母, 填中文名称)。
(1)请依次写出结构⑦中d、e、f的名称: 。
(2)纤维素合成的场所是图中的[ ] ,脂肪合成的场所是 [ ] 。
(3)位于细胞核中,能被碱性染料染成深色的结构是 [ ] ,该结构由 组成。
(4)⑥是细胞膜,其结构特点是 ,功能特点是 。
(5)①~⑦具有的磷脂分子层的数量依次是 。
(6)RNA在细胞核中合成后通过 (填名称)进入细胞质中。
图2为某植物细胞的亚显微结构模式图,图3所示为某动物细胞分泌蛋白的合成和分泌的途径。请据图回答下列问题([ ]中填序号, 填中文名称)。
(7)若图2细胞是西瓜的红色果肉细胞,则红色色素存在于 [ ] ,该细胞中与能量转换有关的细胞器是 [ ] 。
(8)假如图2为高等动物细胞,不应有的结构是 [ ] ;应添加的结构是________ ,它与__________的形成有关;与溶酶体的形成直接有关的是 。
(9)图3细胞在分泌物分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,面积减少和增多的生物膜依次是 [ ] 、[ ] 。
█知识点三 观察叶绿体和细胞质流动
重点归纳
1.实验原理
叶绿体会随着 的流动而运动,观察细胞质的流动可以用 的运动作为标志。
2.实验步骤
(1)取材:将黑藻置于盛有水的烧杯中,放在较强的光照下培养15~20min,或者放在25℃的温水中(温度会影响胞质环流,25℃下,细胞代谢旺盛,胞质环流明显,更便于显微镜下的观察),备用。
(2)制片:用镊子摘取新鲜的黑藻嫩叶,把叶片放在滴有一滴水的载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。
(3)观察:先用低倍镜找到叶片细胞中的叶绿体,然后用高倍镜观察叶绿体的形态和分布,以及是否在运动。以叶绿体的运动作为标志,判断细胞质的流动方向。
显微镜下观察到的叶绿体位置与实际位置是 的,细胞质流动方向与实际流动方向 。
效果检测
1.(22-23高一上·上海崇明区·期末)可光合作用的原核和真核生物
蓝细菌(蓝藻)和黑藻均可进行光合作用,但两者细胞结构相差较大。图一为蓝细菌的结构模式图,图二为黑藻细胞核的电镜照片。
(1)观察图一和图二,蓝细菌属于 ① (原核/真核)生物,判断的主要依据是蓝细菌的①区域不具有图二中的结构[ ② ]。([ ]内填编号)。
(2)蓝细菌和黑藻的遗传物质都是DNA,下列结构示意图中可参与构成DNA分子的有___。(单选题)
A、B、
C、 D、
(3)图箭头指示的细胞器可为黑藻细胞生命活动提供能量,该细胞器是___。(单选题)
A、内质网 B、高尔基体 C、线粒体 D、叶绿体
黑藻是一种常见的沉水植物,其叶片小而薄,叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体,液泡无色。某同学利用黑藻进行观察细胞质流动以及观察黑藻叶肉细胞质壁分离和复原现象的实验,实验步骤如图所示。请据图回答:
(4)在制作黑藻叶片临时装片时,先在载玻片上滴加 ,把黑藻叶片放入并展平,然后加上 ,进行观察。
(5)步骤①中,可观察到黑藻叶肉细胞中的原生质体的位置是 。
(6)若步骤②中,从一侧滴加的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 、 。
(7)黑藻细胞是观察叶绿体和细胞质流动的良好材料,下列有关该实验的表述正确的是___(多选题)
A、叶绿体可随细胞质的流动而运动
B、叶绿体的运动可作为细胞质流动的标志
C、叶绿体的运动方向与细胞质的流动方向一致
D、不同细胞中叶绿体的运动方向可能相同,也可能不同
█知识点四 细胞核的结构与功能
重点归纳
细胞核通常为 ,直径为一微米到几百微米不等。一个真核细胞一般只有一个细胞核。有些特殊的细胞含有多个细胞核,骨骼肌细胞含有几十甚至几百个细胞核;哺乳动物成熟红细胞、植物的筛管细胞则没有细胞核。细胞核内有染色质、核仁和核基质等结构。
1.细胞核结构
(1)核膜:双层膜,将细胞核与细胞质分开。
(2)核孔:核膜上的小孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(3)核仁:为一个或数个圆球状结构,与 形成有关。
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
(4)染色质:呈 ;
①组成
②特点:容易被苏木精、洋红等 性染料染成深色。
③与染色体的关系:在细胞分裂时,染色质经过高度螺旋形成粗短的染色体。
(5)核基质:含各种营养物质,是细胞核内进行代谢活动的场所。
2.细胞核的功能
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的 。细胞的遗传信息主要储存在 中。
效果检测
1.(22-23高二·上海民办南模中学·)【细胞结构】下图为细胞核的结构示意图:
(1)图中②的主要成分是 , ② (填序号)可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)下列生物不含有图中结构的是______________。
A.颤藻 B.水绵 C.烟草花叶病毒 D.哺乳动物成熟红细胞 E.小球藻
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要运入细胞核的物质有 理由是 。
A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.ATP水解酶D.组蛋白(染色体成分)
(4)下图为某动物细胞结构示意图.下列叙述正确的是_______
A.①表示内质网,其结构组成上不含有磷脂分子
B.②表示细胞膜,甘油进出需要蛋白质分子的协助
C.④表示中心体,与细胞分裂时染色体分离密切相关
D.⑥表示核孔,物质可以自由进出
下图表示果蝇的一个精原细胞在减数分裂过程中核DNA、染色体和染色单体的数量变化
(5)图中的b表示 的数量变化.
(6)图中Ⅱ时期的细胞在进行减数分裂时的主要特征有_____________
A.同源染色体联会 B.同源染色体分离
C.四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换 D.着丝粒分裂
(7)图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生(AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子),图中异常mRNA与正常mRNA长度相同.据图分析,下列相关叙述正确的是_____
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C.异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为脱氧核苷酸
D.NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
█知识点五 细胞各部分结构分工合作
重点归纳
分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
分泌蛋白:在细胞内合成后,分泌到 起作用的一类蛋白质,如消化酶、抗体和一部分激素等。
(1)研究方法: (注射放射性同位素3H标记)
(2)过程:
内质网上的 以氨基酸为原料
↓mRNA 指导下合成肽链(氨基酸脱水缩合而成)
:鼓起、出芽形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质
↓加工成较为成熟的蛋白质
:囊泡与高尔基体膜融合,成为高尔基体得一部分
↓进一步修饰后
:与质膜融合
↓
细胞外
(3)提供能量的细胞器:
(4)膜面积变化:分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。
效果检测
1.图甲为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图,其中①~⑥表示结构。
(1)根据表格中的功能描述,用图中的结构编号填表。
功能
结构编号
细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心
[ ]
与蛋白质的加工、运输及脂类代谢有关
[ ]
(2)如图甲,经过①②③过程分泌到细胞外的物质是______。
A.ATP合成酶 B.载体蛋白 C.抗体 D.雄激素
(3)用3H-亮氨酸(一次性提供一定量)标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程,其中正确的是______。
A.
B.
C. D.
(4)糖酵解过程需要己糖激酶。己糖激酶基因表达过程对应下图中的 (填字母编号)。
(5)柠檬酸合成酶是参与三羧酸循环的一种酶,由核基因控制合成。推测其合成后将被转运到结构 (填图甲中结构编号)发挥作用。
(6)结合图甲所示过程,解释细胞核可以控制线粒体的原因 。
真核生物存在细胞自噬现象,以清除细胞中衰老无用的结构,当细胞养分不足时自噬作用会加强。如图所示人体细胞自噬的过程。
(7)据题意可知,下列生物中存在自噬现象的是( )
A.大肠杆菌 B.噬菌体 C.酵母菌 D.颤藻
(8)细胞的各种膜结构构成生物膜系统,其中细胞膜的选择透过性与膜上 (化学成分)密切相关。如图细胞中与自噬体相同膜结构的还有 。(举一例)。
(9)自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体的过程体现了膜的特性是 ;据图分析自噬体内的物质可被溶酶体中的 水解。
(10)自噬体内的物质被酶解后其产物的去向可能是______。
A.排出细胞外 B.用于合成细胞结构
C.为生命活动提供能量 D.参与细胞内酶的合成
研究发现体重变化与细胞自噬的活性有关。为此,研究人员做了如下实验:A组为正常小鼠,B、C、D三组均为肥胖小鼠,依次喂食普通膳食、高脂膳食、普通膳食、普通膳食联合耐力运动,并定时监测每组小鼠的体重(见图1)和细胞自噬活性(见图2,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值变化越大,自噬活性越高)。
(11)本实验中,A组的作用是 ;据图1分析,与其它三组相比,普通膳食联合耐力运动是否有效控制肥胖小鼠的体重? (是/否),结合图2推测可能的原因 。(编号选填)
①D组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值变化最大②细胞自噬活动最小③细胞自噬活动最大④体重增加最快⑤体重增加最慢⑥普通膳食联合耐力运动能有效控制肥胖小鼠的体重⑦普通膳食联合耐力运动不能有效控制肥胖小鼠的体重
█考向1 细胞膜的功能
【解题方法】
1.细胞膜相关易错点
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为植物细胞的细胞壁具有控制物质进出的功能,是细胞的边界
植物细胞的细胞壁是完全通透的,不能精确调控物质进出;细胞膜具有选择透过性,能严格控制物质进出细胞
细胞壁,全通透,挡不住,护结构;细胞膜,选通透,控进出,是边界
认为细胞间信息交流必须通过细胞膜上的受体,没有受体就无法完成信息传递
细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的,部分信号分子(如性激素等脂溶性激素)可直接穿过细胞膜,与细胞内的受体结合传递信息;高等植物细胞之间通过胞间连丝(贯穿细胞壁的通道)直接交换物质和信息,无需受体参与
信息交流三途径,膜上受体最常见,胞内受体脂溶(性激素)传,植物胞间丝相连
认为细胞膜能阻止所有有害物质进入细胞
细胞膜的控制作用是相对的,而非绝对的:细胞膜具有选择透过性,能优先允许有用物质(如营养物质)进入,阻止大部分有害物质进入。但某些有害物质(如病毒、细菌、酒精、某些毒素等)可通过多种方式进入细胞。
细胞膜,选透性,有用进,有害挡,但非绝对全阻挡,病毒毒素有办法
【典例分析1】
1.(23-24高一·上海某校·月考)质膜通常也称为细胞膜,主要有磷脂和蛋白质组成,同时还含有少量的固醇和糖类。各成分在膜上的分布是怎样的?各成分各自具有什么功能?上海交大附中兴趣小组的同学查阅相关资料后,分三个小组对此展开了科学探究。
第一小组的同学用丙酮提取了某种材料中的磷脂分子,然后在“水–空气”界面将之铺展成单分子层(如图)。
(1)可推测磷脂分子(见虚线框所示)具有亲水性的一侧是
(填“A”或“B”)。
(2)进一步测得单分子层面积是细胞总面积的2.5倍。请问,他们使用的材料不可能是下面的
。
①菠菜叶 ②洋葱鳞片叶 ③鸡血 ④大肠杆菌 ⑤宫颈癌细胞
第二小组查阅文献后发现:
资料1:科学家曾用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光,再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”,即荧光消失。一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测被激光照射的区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。
第二小组针对细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复的现象提出两种假设:
假设①:被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会恢复;
假设②:被漂白区域外带有的荧光染料的细胞膜成分分子会扩散至被漂白区。
(3)分析图2中激光处理前后相对荧光强度的变化情况,正确是
(选填“假设①”或“假设②”),理由是
。
第二小组进一步查阅资料后发现:
资料2:科学家用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解,漂白区域荧光恢复的时间缩短。
(4)资料2说明胆固醇对膜中分子运动具有
(填“促进”或“限制”)作用。
第三小组用电脑模拟了目前最被认可的细胞膜“流动镶嵌模型”,如图,并向其他同学展示。
(5)人体器官移植时,植入的器官常常被排异,引起这种反应与图中的[ ]
具备的识别功能相关。
(6)图中结构
(填数字)的差异决定了不同细胞的细胞膜生理功能的差异。
(7)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,1的面积变大,厚度将变小,这说明细胞膜具有
。
(8)图中
(填图中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是
。
█考向2 细胞器的结构和功能
【解题方法】
1.细胞器五误区
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为只有动物细胞没有叶绿体,植物细胞都含叶绿体
植物细胞中,叶绿体主要存在于叶肉细胞、幼茎皮层细胞等能进行光合作用的细胞中;而根尖细胞、根细胞、筛管细胞等非光合细胞不含叶绿体
植物非绿部,叶绿体不住;根尖和根部,无光不产绿
认为只有动物细胞没有大液泡,植物细胞都有大液泡
植物细胞的大液泡主要存在于成熟细胞中(如叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞);而未成熟的细胞(如根尖分生区细胞)分裂旺盛,液泡小而多,没有明显的大液泡
成熟植物有大泡,分生区里泡难找;动物细胞无大泡,植物幼嫩也没到
认为中心体是动物细胞特有的结构,有中心体的一定是动物细胞
中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中(如衣藻、水绵等低等植物),其功能是在细胞分裂时参与纺锤体的形成。高等植物细胞不含中心体
中心体,不独宠,动物低植共拥有;高等植物没它踪,分裂纺锤别样通
认为同一生物的所有细胞都具有相同的细胞器种类和数量
细胞的结构与功能相适应,同一生物的不同细胞因功能不同,细胞器的种类和数量存在差异。例如:洋葱根尖细胞无叶绿体;叶肉细胞有叶绿体
功能决定结构,需求影响数量
认为能进行光合作用的生物都有叶绿体
原核生物(如蓝细菌)无叶绿体,但含有光合色素(叶绿素、藻蓝素)和酶,可在细胞膜上进行光合作用。高等植物的光合作用只能在叶绿体中进行,无叶绿体的细胞(如根细胞)不能光合
原核光合靠色素,无叶绿体也能顾;高等植物光合处,叶绿体里是归宿
【典例分析2】
1.(22-23高一上·上海奉贤区致远高级中学·期末)细胞不仅是构成生物体的基本单位,也是生命活动的基本单位。图1为细胞合成、分泌有关物质的模式图。据图1回答以下问题
(1)一般能在光学显微镜下较清晰看到的结构编号是( )
A.④ B.③ C.⑤ D.⑨
(2)从图中可看出,通过囊泡形式进行转化的生物膜有( )
A.核膜 B.内质网膜 C.细胞质膜 D.高尔基体膜
(3)下列可能属于⑦物质成分的有( )
A.抗体 B.胰岛素 C.唾液淀粉酶 D.ATP 合成酶
(4)若该细胞为胰岛细胞,则分泌物在通过运输到达靶细胞,与靶细胞膜上受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有的功能是( )
A.保护细胞内部 B.物质运输 C.信息交流 D.半流动性
(5)在电子显微镜下,图中细胞和大肠杆菌细胞中都能被观察到的结构是( )
A.叶绿体和液泡 B.内质网和核糖体
C.核糖体和细胞膜 D.细胞核和线粒体
(6)下图为概念组成关系,以下选项符合概念图①至④关系的是( )
A.①双层膜结构 ②细胞核 ③线粒体 ④叶绿体
B.①细胞核 ②核膜 ③核仁 ④染色质
C.①蛋白质 ②载体 ③催化剂 ④受体
D.①核糖体 ②DNA ③蛋白质 ④磷脂
(7)图2表示⑧的亚显微结构,其中a 和b 为两种运输物质,下列叙述不正确的是( )
A.Ⅱ侧是细胞质基质
B.①由蛋白质与多糖结合成
C.由②可知细胞膜是双层膜
D.a、b 都是小分子,两者进入细胞的方式相同
█考向3 细胞核的结构和功能
【解题方法】
1.细胞核误区
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为所有真核细胞都含一个细胞核
真核细胞多数含有一个细胞核,但存在特殊情况:
无细胞核:如哺乳动物成熟的红细胞(利于运输氧气,失去细胞核及众多细胞器)、植物筛管细胞(利于物质运输,成熟后细胞核退化);
多个细胞核:如骨骼肌细胞(由多个细胞融合形成,含数百个细胞核)、草履虫(大核负责代谢,小核负责遗传,为双核结构)
真核细胞多一核,红筛无核肌多核,特殊情况要记牢,例外案例常考到
认为细胞核是细胞代谢的控制中心也是代谢中心
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心:通过控制基因的表达(转录和翻译)调控细胞的代谢活动(如合成何种酶、蛋白质,进而影响代谢途径);
细胞代谢的中心是细胞质基质:细胞内绝大多数化学反应(如氨基酸脱水缩合等)发生在细胞质基质,线粒体、叶绿体等细胞器也参与特定代谢过程
细胞核,掌调控,代谢遗传它命令;细胞质,是赛场,化学反应忙不停
认为核孔是完全开放的通道,蛋白质和RNA可无选择性地自由通过
核孔对出入细胞核的物质有选择性,允许某些RNA和蛋白质通过,而DNA不能通过
核孔通道有选择,蛋白入核RNA出,DNA安分守核内,自由进出是错误
认为细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流只能通过核孔完成
核孔是核质间大分子物质交换和信息交流的主要通道,但并非唯一;小分子物质(如水、离子、核苷酸等)可通过核膜的跨膜运输(核膜具有选择透过性)实现交换,无需经过核孔,信息交流也可通过核膜上的受体(如某些激素受体)介导,并非仅依赖核孔
核孔负责大分子,小分子过核膜行;交流通道非唯一,膜孔分工各不同
【典例分析3】
1.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)动植物是生态系统的重要组成部分。它们不仅对人类的生存和发展起着重要作用,同时也造就了多姿多彩的大自然。所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。如下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
(1)甲、乙、丙3种结构中,含有DNA的是 。
(2)真核细胞内大多数结构由膜包被的,它们共同构成细胞的内膜系统。下列关于内膜系统的叙述,正确的是____。
A.将细胞分隔成许多功能化区域
B.为许多酶提供附着点
C.彼此在功能上可相互联系
D.彼此在结构上可相互转化
(3)许多重要的化学反应在质膜上进行,质膜的基本骨架是 。
(4)在自然界中,除了真核细胞外,还有一种细胞模式一一原核细胞。由原核细胞构成的生物称为原核生物,如细菌和蓝细菌等。肺炎支原体是引起肺炎的常见病原体,下列可作为判断其是原核生物的证据是____。
A.无核膜 B.有DNA C.无细胞壁 D.有核糖体
█考向4 分泌蛋白的合成与分泌
【解题方法】
1.分泌蛋白易错点
易错表现
正确理解
记忆技巧
误认为囊泡也属于细胞器
囊泡是细胞内由生物膜包裹形成的暂时性结构,主要功能是运输物质,囊泡属于细胞结构,但不属于细胞器
囊泡膜包小泡,运输物质到处跑,临时结构非细胞器,源自膜结构真巧妙
认为所有蛋白质的加工都需要内质网参与
蛋白质的加工场所因功能不同而有差异,分泌蛋白(如抗体、胰岛素)和膜蛋白:合成后进入内质网加工,再经高尔基体进一步加工;胞内蛋白(如过氧化氢酶、细胞呼吸酶、血红蛋白):多在游离核糖体合成,加工主要在细胞质基质中完成(如简单折叠),无需内质网参与
分泌蛋白要外运,内质高尔来处理;胞内蛋白留细胞,基质加工就足够
认为溶酶体酶和普通胞内蛋白(如细胞呼吸酶)一样,在游离的核糖体合成,细胞质基质里面盘区折叠,无需内质网和高尔基体加工
溶酶体酶的化学本质是蛋白质,其合成过程与分泌蛋白类似,先在核糖体(附着在内质网上的核糖体)合成多肽;进入内质网进行初步加工;通过囊泡运输到高尔基体进一步加工、分类和包装;最终通过囊泡与溶酶体融合,成为溶酶体的组成成分。而普通胞内蛋白多在游离核糖体合成,加工主要在细胞质基质完成,无需内质网和高尔基体参与
溶酶体酶不一般,合成加工走内质网,高尔基体来包装,最终入泡显神通
【典例分析4】
1.(23-24高一下·上海第四中学·期中)美国科学家罗斯曼、谢克曼以及德国科学家聚德霍夫因发现了囊泡准确转运物质的调控机制而共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。囊泡在细胞内主要是指由磷脂分子有序组成的密闭双分子层的球形或椭球形结构,如下图中的各种小球形结构。
(1)写出下列序号所标注的细胞结构名称。① ② ③ ④
(2)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,不能称之为细胞器。图中所示细胞中,能产生囊泡的结构是( )
A.细胞核 B.核糖体 C.内质网 D.高尔基体
(3)下列选项中,与囊泡的运输有关的细胞结构有( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞骨架 D.核糖体
(4)结合图中信息和所学知识,请用文字和箭头的形式,表示蛋白质从合成到分泌所经历的细胞结构。 。
(5)①某同学用光学显微镜观察人小肠上皮细胞,她 看到囊泡结构。
A.能 B.不能
②她继续用显微镜观察黑藻细胞的叶绿体,发现不同光照强度下,黑藻细胞中的叶绿体通过移动对光照作出不同的响应,如下图所示,下列相关叙述正确的是
A.叶绿体的移动与细胞质的流动有关
B.叶绿体弱光下的响应有利于吸收利用光能
C. 叶绿体对光强的响应可能是长期进化的结果
D.高倍镜下可以观察到叶绿体的双层膜结构
(6)罗斯曼等发现囊泡能将物质准确运输到目的位置并“卸货”,是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”。请推测这种“识别代码”的化学本质是什么? 囊泡是怎样实现精准识别,从而将物质准确运输到目的位置的? 。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(21-22高一下·上海延安中学·)动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构,请根据所学知识回答问题。
(1)左图所示的保卫细胞模型所属的细胞类型,及其特有的细胞结构是( )
A.动物;①④⑥ B.植物;①⑤⑦ C.动物;③⑥⑦ D.植物;③④⑦
(2)某同学在对右图脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞 90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所及该场所的结构特点( )
A.⑨ 单层膜 B.⑨ 单层磷脂分子 C.⑮ 单层膜 D.⑮ 单层磷脂分子
(3)根据下表中对相关结构和功能描述,填写图中对应的结构或功能。
功能
结构
③内质网
与细胞分裂密切相关
【】
含有遗传物质DNA和蛋白质
【】
(4)请结合两位同学的模型平面图和所学知识,从细胞结构与功能的关系指出两位同学模型中的至少两处不合理之处,并写出理由。 。
观察叶绿体和细胞质的流动
活细胞的细胞质基质中有许多微小结构,这些结构承担着不同的功能,通过显微镜可以观察它们在细胞质中的运动。
(5)在“观察叶绿体和细胞质流动”的实验中,选择黑藻作为材料,能否选择左图中的保卫细胞替代黑藻,以下说法正确的是( )
A.能,保卫细胞和黑藻一样含大量叶绿体,也会随细胞质流动而流动
B.能,保卫细胞含有叶绿体较少,但细胞质流动速度快,不便于观察
C.不能,保卫细胞含有的叶绿体较少,难以观察到叶绿体的流动
D.不能,保卫细胞虽然也有叶绿体,但光合作用较弱,细胞质不流动
(6)制作黑藻临时装片操作过程中,正确的操作顺序是( )
①用镊子和解剖针将叶片展平 ②用镊子取黑藻叶片③载玻片上滴加清水 ④盖上盖玻片
A.①→②→③→④ B.②→①→④→③
C.③→①→②→④ D.③→②→①→④
(7)用光学显微镜观察叶绿体流动时,目镜放大倍数为 16 倍,低倍镜放大倍数为10 倍,高倍镜放大倍数为 40 倍。当看到清晰的叶绿体流动过程时,放大倍数为( )
A.160 倍 B.400 倍 C.640 倍 D.6400 倍
(8)通过观察叶绿体和细胞质的流动实验,结合细胞内结构之间分工和联系的知识,下列推断合理的是( )
A.细胞质中的其他细胞器,也可以随着细胞质的流动而流动
B.叶绿体和其他细胞器在细胞质中的分布有时是不均匀的
C.细胞质的流动可以均匀分配细胞中的营养物质
D.除了植物细胞,动物细胞的细胞质也是可以流动的
(9)有些化学试剂(如丙二酸钠)可抑制细胞呼吸作用,从而影响细胞质的流动。请推测滴加丙二酸钠并引流后,细胞质的流动速度会如何变化,并阐述理由。 , 。
2.(22-23高二·上海民办南模中学·)【细胞结构】下图为细胞核的结构示意图:
(1)图中②的主要成分是 , ② (填序号)可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)下列生物不含有图中结构的是______________。
A.颤藻 B.水绵 C.烟草花叶病毒 D.哺乳动物成熟红细胞 E.小球藻
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要运入细胞核的物质有 理由是 。
A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.ATP水解酶D.组蛋白(染色体成分)
(4)下图为某动物细胞结构示意图.下列叙述正确的是_______
A.①表示内质网,其结构组成上不含有磷脂分子
B.②表示细胞膜,甘油进出需要蛋白质分子的协助
C.④表示中心体,与细胞分裂时染色体分离密切相关
D.⑥表示核孔,物质可以自由进出
下图表示果蝇的一个精原细胞在减数分裂过程中核DNA、染色体和染色单体的数量变化
(5)图中的b表示 的数量变化.
(6)图中Ⅱ时期的细胞在进行减数分裂时的主要特征有_____________
A.同源染色体联会 B.同源染色体分离
C.四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换 D.着丝粒分裂
(7)图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生(AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子),图中异常mRNA与正常mRNA长度相同.据图分析,下列相关叙述正确的是_____
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C.异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为脱氧核苷酸
D.NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高一上·上海师范大学附属中学闵行分校·期中)世界卫生组织报告指出,沙门氏菌(模式图见图1)位于食源性致病菌前列,严重威胁公众健康。沙门氏菌在粪便、土壤、食品、水中可生存5个月至2年之久。鸡肉和鸡蛋是日常容易被沙门氏菌污染的食物。人体摄入被沙门氏菌污染的食物后,沙门氏菌经消化系统入侵人体内部,免疫系统中巨噬细胞会吞噬沙门氏菌,基本过程如图2所示。
(1)巨噬细胞和沙门氏菌细胞,二者均具有: 。相比于沙门氏菌细胞,巨噬细胞特有的结构是 。(编号选填)
①质膜 ②细胞壁 ③细胞核 ④鞭毛 ⑤核糖体
(2)图2中,巨噬细胞质膜的主要成分为 和 。其完成吞噬作用依赖于质膜上的 结构。
(3)图2巨噬细胞中与IL-1的合成加工、分泌有关的细胞器是 。(编号选填)
①高尔基体 ②核仁 ③叶绿体 ④内质网 ⑤核糖体 ⑥线粒体
(4)图是巨噬细胞细胞核的电镜照片模式图,对1~4细胞核结构描述错误的是____________。(单选)
A.1的主要成分是RNA和蛋白质
B.2与核糖体的形成有关
C.3由两层膜构成
D.4是大分子物质进入细胞质的结构
(5)巨噬细胞吞噬沙门氏菌的过程,需要____________。(多选)
A.蛋白质分子的运动 B.磷脂分子的运动
C.载体蛋白的协助 D.提供能量
(6)巨噬细胞的细胞骨架被破坏后,无法完成的功能有____________。(多选)
A.水解沙门氏菌 B.分泌IL-1
C.吞噬沙门氏菌 D.识别沙门氏菌
(7)巨噬细胞具有复杂的生物膜系统,使其生命活动更高效,其原因可能是____________。(多选)
A.为酶提供更多的附着位点
B.各细胞器有序配合
C.保护核内DNA
D.将细胞质分隔成功能化区域
(8)沙门氏菌不耐高温,结合资料分析,提出预防沙门氏菌感染的合理建议: 。(提出至少2点)
2.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)I.人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞质膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。
(1)图1是肾小管细胞质膜的流动镶嵌模型。下列叙述正确的是____。A、磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B、酵母固醇插在磷脂之间有利于增强质膜的流动性
C、质膜的选择透过性是质膜流动性的基础
D、有些膜蛋白能识别并接受来自细胞外的化学信号
(2)图2是肾小管细胞局部的电镜照片,①~④均为细胞核的结构,对其描述错误的是____。A、①的主要成分是DNA和蛋白质
B、②由两层磷脂分子构成
C、③与核糖体的形成有关
D、mRNA通过④从细胞核进入细胞质
(3)组成肾小管细胞质膜上URAT1的基本单位是____。
A、脱氧核苷酸 B、核糖核苷酸 C、甘油和脂肪酸 D、氨基酸
(4)下列细胞器中,参与转运蛋白URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程的有____。
A、 B、
C、 D、
(5)肾小管细胞功能的完成还离不开细胞骨架,下列关于细胞骨架的说法错误的是____。A、各细胞器可沿该结构移动
B、对细胞内的物质运输起重要作用
C、其主要成分是蛋白质和磷脂
D、其网络状框架结构可支撑细胞形态
(6)肾小管细胞比细菌生命活动更有序和高效,从细胞结构角度分析,其原因可能是____。A、有核糖体合成蛋白质
B、有DNA控制蛋白质合成
C、有多种膜结构细胞器,将细胞质分制成许多功能化区域
D、有核膜,核膜的阻隔使DNA免受细胞质中某些物质的伤害
(7)肾小管细胞由多种多样的分子组成,下列关于构成肾小管细胞分子的叙述,错误的是____。A、蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子
B、含有多种糖类,它们是细胞的结构成分和能源物质
C、这些化合物以C、H、O、N、P、S为骨架
D、构成细胞中含有自由水和结合水,赋予了细胞许多特性
(8)肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有 的功能特性。该特性与质膜上的 (物质)有关。
(9)原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白并且消耗能量通过肾小管的质膜,这类转运方式是____。A、自由扩散 B、协助扩散 C、主动运输 D、胞吞胞吐
II.目前,药物E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果见图3。
图3
(10)为确保实验结果的准确性,各组需要控制一致的因素有____。A、各组小鼠生活的环境相同
B、各组小鼠体内尿酸氧化酶活性相同
C、各组小鼠饮水量基本相同
D、各组小鼠喂食的食物成分和含量相同
(11)为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为 。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(23-24高一上·上海民办文绮中学·期中)数目多达60兆个的各种细胞构成了人体。这些细胞会因不同的功能,呈现不同的状态和大小,但是在基本构造方面,每个细胞都大同小异,然维持生命所需的一切要素,全都包含在每一个小小的细胞内。
(1)显微镜帮助人们认识到不同的生物结构层次不同,细胞的结构有统一性又有差异性。下列相关描述错误的是( )
A.单细胞生物既是细胞又是个体层次
B.蓝细菌、草履虫、破伤风杆菌都没有核膜包被的细胞核,属于原核生物
C.细胞的统一性体现在都有细胞质膜、细胞质、遗传物质集中存在的区域
D.“细胞学说”掀起了对细胞及其内部结构研究的热潮
(2)有科学家在海洋红树林中发现了一种长达9.66mm的巨型单细胞生物,后经鉴定,该巨型单细胞生物为细菌。下列不能作为鉴定依据的是( )
A.没有核膜包被的细胞核 B.细胞膜外有一层细胞壁
C.只有唯一的细胞器核糖体 D.遗传物质集中于细胞特定区域拟核中
(3)如图所示,小明画了两个细胞的模式图,两个细胞共有的结构是( )
A.核糖体 B.细胞核 C.拟核 D.质膜
(4)下列单细胞生物中,属于原核细胞的一组是( )
①酵母 ②支原体 ③草履虫 ④变形虫 ⑤大肠杆菌 ⑥蓝细菌
A.①②③ B.①②⑥ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
(5)下列结构是真核细胞特有的是( )
A.细胞核 B.细胞质 C.细胞膜 D.细胞壁
(6)下列四组生物中,与水稻细胞结构最相似的是( )
A.草履虫、乳酸菌、香菇 B.梧桐、草履虫、灵芝
C.玉米、黄瓜、大豆 D.蘑菇、大肠杆菌、豌豆
(7)细胞的形态结构和功能相适应。表中细胞、形态结构、主要功能相对应的是 (连线题)
细胞
形态结构
主要功能
神经细胞
具有长的突起
传递信息
蚕豆叶下表皮细胞
双凹的圆盘状,无细胞核含有丰富的血红蛋白
能更好地保护叶肉组织细胞
人成熟的红细胞
形状不规则,细胞之间紧密排列
携带氧气
保卫细胞
肾形、成对排列,有叶绿体
能调控气孔的开闭
(8)虽然细菌、植物细胞和动物细胞在结构功能方面的差异很大,但是这些生物可能有共同的祖先。作此判断的原因之一是这3类生物( )
A.都有核膜、核糖体
B.都能进行光合作用
C.都含有相似的生物分子
D.细胞质基质中都有线粒体、内质网等细胞器分布
2.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)幽门螺杆菌在胃中大量繁殖会引起胃炎、胃溃疡等多种疾病,其结构如图1。幽门螺杆菌具有较强的尿素酶活性,该酶能催化尿素分解为氨和CO2。目前,13C呼气检测是诊断幽门螺杆菌感染的方法之一,其法是:让待检者服下一定量的13C尿素约30分钟后收集其呼出的气体中是否含有13CO2。
图1
(1)下列结构能正确表示幽门螺杆菌遗传物质的基本单位是____。
A. B.
C. D.
(2)幽门螺杆菌的遗传物质主要分布在图1中的编号____所示结构中,
A.2 B.3 C.4 D.5
(3)下列细胞中,与幽门螺杆菌一样属于原核细胞的一组是____。
①酵母 ②支原体 ③草履虫 ④绿眼虫 ⑤大肠杆菌 ⑥蓝细菌
A.①②③ B.①②⑥ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
(4)图2表示在幽门螺杆菌在胃中大量繁殖会引起胃炎、胃溃疡时,血液中白细胞通过毛细血管壁细胞间隙到达感染部位的一种方式,据图2可知细胞质膜具有____。
图2
①一定的流动性 ②全透性 ③信息交流功能
A.仅① B.仅② C.仅③ D.仅①③
(5)根据题干信息可知,使用13C呼气检测时胃部是否有幽门螺杆菌感染时,若待检者服下一定量的13C-尿素,约30分钟后收集其呼出的气体中不含有13CO2,则可诊断为特检者____(有/无)感染幽门螺杆菌。
A.有 B.无
(6)将以下细胞器与对应的功能连线
中心体 合成蛋白质
高尔基体 维持植物细胞渗透压、消化胞内异物
核糖体 与细胞的有丝分裂有关
液泡 参与细胞分泌物的形成
3.(23-24高二上·上海东华大学附属奉贤致远中学·期中)图1中X、Y、Z是细胞中的三种化合物,图2是细胞膜结构模型。回答下列问题:
(1)若X、Y、Z是组成图2细胞膜的化合物,则Z是 。X与Y结合形成的物质位于细胞膜的 侧,具有 的功能,在图2中表示为
A a B.b C. c D.以上均错误
(2)图2中,b可以特异性地将某些小分子物质转运至细胞内,这一事实说明细胞膜的功能特点是 。a可以通过膜的形变将大分子物质分泌至细胞外,这种分泌方式称为 ,与细胞膜具有 有关。
蓝藻和黑藻均可进行光合作用,但两者细胞结构相差较大。图3为蓝藻的结构模式图,图4为黑藻细胞核的电镜照片。
(3)观察图3和图4,蓝藻属于 (选填“原核”、“真核”、“非细胞结构”)生物,判断的主要依据是蓝细菌的①区域不具有 。
(4)图4中结构③核膜上有核孔,核孔的结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,是核内外物质转运的通道,结构如下图5所示。大分子物质与核孔复合体中的中央运输蛋白上的受体结合,从而实现“主动转运”过程。下列叙述正确的是___
A.有丝分裂过程中,图5中所示的结构会周期性的消失和重建
B.核孔能让大分子物质通过,实现了核、质间的信息交流
C.若中央运输蛋白的空间结构发生改变,可能会影响mRNA运出细胞核
D.核外膜和内膜各有一层磷脂分子,组成了核膜的基本骨架
(5)图是黑藻叶肉细胞内的两种细胞器亚显微结构模式图,有关叙述正确的是___
A.甲、乙均含有DNA,可合成自身所需全部蛋白质
B.甲、乙均能产生ATP用于细胞的各项生命活动
C.甲、乙增大内部膜面积的方式相同
D.甲、乙具有一定的类似于细胞核的信息存储能力
(6)某同学要制作黑藻叶肉细胞模型,要选择合适的材料来模拟细胞的各结构,用直线将下列材料与最可能模拟的细胞结构恰当地连接起来。
水蜜桃核 液泡
大米或绿豆 叶绿体
小鞋盒 细胞核
装有水的保鲜袋 核糖体
6片夹心饼干,放在绿色塑料球内 细胞壁
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$
第3章 细胞的结构
内容速览
明·期中考情
通·必备知识
知识点一 细胞由质膜包裹
知识点二 细胞内部结构特点与功能
知识点三 观察叶绿体和细胞质流动
知识点四 细胞核的结构与功能
知识点五 细胞各部分结构分工合作
综·核心突破
考向1 细胞膜的功能
考向2 细胞器的结构和功能
考向3 细胞核的结构和功能
考向4 分泌蛋白的合成与分泌
练·分层实战
复习目标
1.概述细胞都由质膜包裹,质膜将细胞与其生活环境分开,能控制物质进出,并参与细胞间的信息交流
2.阐明细胞内具有多个相对独立的结构,担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动
3.阐明遗传信息主要储存在细胞核中
4.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致,共同执行细胞的各项生命活动
核心考点
1.细胞膜的功能
2.细胞器的结构和功能
3.细胞核的结构和功能
4.分泌蛋白的合成与分泌
考情总结
1.聚焦“结构-功能”观,考查核心细胞器的分工与合作。 试题不仅要求识别细胞器(如线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体等)的形态结构,更着重考查对其特定功能的理解,并能够从“结构与功能相适应”的生物学观点进行解释。例如,线粒体内膜折叠成嵴以增大膜面积,与有氧呼吸功能相适应。
2.图形与过程结合,突出考查“分泌蛋白的合成与运输”这一综合性过程。 该考点是连接细胞膜、细胞器(核糖体、内质网、高尔基体)、细胞核以及生物膜系统的核心范例。考题常以流程图或细胞结构模式图为载体,要求按顺序填写参与细胞器、描述膜面积变化、判断物质运输方式,并理解各结构之间如何协调统一完成生命活动。
3.强调实验探究,深化对细胞核功能的理解。 对于“遗传信息主要储存在细胞核中”这一核心概念,上海高考不满足于简单识记,常通过分析经典实验(如伞藻嫁接与核移植实验)的设计思路、现象及结论,考查科学探究思维和严谨的逻辑推理能力,从而论证细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
4.注重综合应用,运用“整体性”原理分析生命现象。 试题倾向于创设新的问题情境,要求考生综合运用细胞膜控制物质进出与信息交流、细胞器分工、细胞核控制及生物膜系统联系等知识,解释诸如细胞凋亡、激素调节、物质跨膜运输等复杂生命现象,体现“细胞各部分结构相互联系、协调一致,共同执行生命活动”的整体生物学思想。
█知识点一 细胞由质膜包裹
重点归纳
1.质膜主要由磷脂和蛋白质组成
质膜通常也称细胞膜。质膜主要由磷脂和蛋白质分子组成。细胞质膜中还有一定量的固醇和糖类。高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高,植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合物。
细胞膜的结构组成:
(1)基本骨架:磷脂双分子层。磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧,疏水性尾部相对,在磷脂双分子层内部形成一层疏水的屏障。
(2)质膜上的蛋白质称为膜蛋白,有的覆盖在膜表面,有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。细胞的功能与膜蛋白种类和含量有关。
(3)质膜中还有少量的糖,约93%与膜蛋白相连,形成糖蛋白;约7%与膜脂相连,组成糖脂。功能:保护质膜和识别外界信息等功能。
2.质膜参与细胞的物质交换和信息交流(质膜的功能)
(1)质膜特点
结构特性:一定的流动性;功能特性:选择透过性
(2)质膜的功能:
①细胞与生活环境分开,使细胞内部形成相对稳定的环境;
②参与细胞的物质交换和信息交流。
信息交流常见的类型:
a.神经细胞通过分泌神经递质作用于靶细胞、内分泌细胞则通过分泌激素作用于靶细胞;
b.受体的膜蛋白可用于接变神经递质,激素等特定信号分子;
c.糖脂和糖蛋白。不同种类的细胞质膜表面的糖蛋白、糖脂的种类不同,具有特异性。细胞可通过糖蛋白和糖脂等进行细胞之间的信息识别。
效果检测
1.(23-24高一上·上海交通大学附属中学·期中)I.科学家用红、绿两种荧光抗体分别标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后,再让两种细胞融合。刚融合的细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光。在37℃下培养40min后,细胞上两种荧光点如图所示呈均分布。
(1)融合细胞表面的两类荧光抗体最终能均匀分布的原因是: 。
(2)美国科学家辛格和尼克森结合电镜技术的研究成果,提出了细胞质膜的流动镶嵌模型,其基本骨架是 ,磷脂尾部具有 (极性/非极性),因此水溶性分子或离子很难自由通过质膜。
(3)细胞融合实验若在20℃条件下进行,则红、绿两种荧光抗体均匀分布的时间会大延长,分析可能的原因: 。
II.传统的药物方法在治疗疾病中存在一些问题,脂质体的出现为药物治疗疾病带来了福音。脂质体主要由磷脂和胆固醇组成,结构类似细胞膜,一般呈封闭小泡状,不易破裂。依据药物的亲脂性或亲水性,将药物放在脂质体的不同部位,脂质体可以穿过毛细血管壁扩散到组织中,继而与细胞膜融合将药物释放到靶细胞内。使药物避免与血液直接接触,从而阻止血液成分对药物活性的影响。研究发现利用叶酸分子作为配体修饰的脂质体能够主动找到肿瘤细胞,脂质体可以将其中的药物富集于肿瘤组织。神经母细胞瘤上存在着大量的GD2,以GD2为抗原制备GD2抗体,用GD2抗体修饰脂质体,该脂质体就能精确定位神经母细胞瘤细胞的位置。
目前脂质体药物已应用于肿瘤、血栓性疾病、精神类疾病和感染性疾病等多种疾病的治疗研究。利用脂质体制作的脂质体药物有着非常广阔的应用前景。
(4)脂质体和细胞膜的主要成分分别是______。
A、磷脂、蛋白质 磷脂、蛋白质
B、磷脂、胆固醇 胆固醇、蛋白质
C、磷脂、胆固醇 磷脂、蛋白质
D、磷脂、胆固醇 磷脂、胆固醇
(5)与传统药物治疗相比,脂质体药物的优势包括 (多选)
A、保证了病变部位药物的浓度
B、防止药物在血液中被降解
C、对正常组织细胞毒害作用较小
D、脂质体可直接杀死病原体
【答案】(1)构成细胞膜的蛋白质分子是可以运动的
(2) 磷脂双分子层 非极性
(3)随着温度降低,细胞膜上的蛋白质分子运动速度会减慢
(4)C
(5)ABC
【分析】据图分析,用红色荧光染料标记人细胞的膜蛋白,用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白;细胞融合形成的杂种细胞一半发红色荧光,一半发绿色荧光;放在37℃下培养40min,结果两种荧光逐渐混杂并均匀分布开来;体现细胞膜具有一定的流动性;0℃下培养40min,细胞仍然一半发红色荧光,另一半发绿色荧光,说明只有在适宜温度条件下才能体现出细胞膜的流动性。
【详解】(1)融合细胞表面的两类荧光染料最终均匀分布,原因是构成膜结构的蛋白质分子是可以运动的,这表明膜的结构具有一定的流动性。
(2)流动镶嵌模型认为,构成细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层;由于磷脂尾部具有非极性,因此水溶性分子或离子很难自由通过质膜。
(3)细胞膜的流动性与温度有关,随着温度降低,细胞膜上的蛋白质分子运动速度会减慢,故细胞融合实验若在20℃条件下进行,则红、绿两种荧光抗体均匀分布的时间会大延长。
(4)根据题干信息“脂质体主要由磷脂和胆固醇组成”,而细胞膜是生物膜系统,所以脂质体的主要成分是磷脂和胆固醇,而细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质。
故选C。
(5)A、由题干信息“脂质体可以穿过毛细血管壁扩散到组织中,继而与细胞膜融合将药物释放到靶细胞内。使药物避免与血液直接接触,从而阻止血液成分对药物活性的影响”分析可知,脂质体保证了病变部位药物的浓度,A正确;
B、由题干信息“脂质体可以穿过毛细血管壁扩散到组织中,继而与细胞膜融合将药物释放到靶细胞内。使药物避免与血液直接接触,从而阻止血液成分对药物活性的影响”分析可知,脂质体具有防止药物在血液中被降解的作用,B正确;
C、由题干信息“用GD2抗体修饰脂质体,该脂质体就能精确定位神经母细胞瘤细胞的位置”分析可知,由脂质体携带的药物,能够准确地找到病变细胞的位置,并将其杀死,这样降低了对正常组织细胞的毒害作用,C正确;
D、脂质体主要由磷脂和胆固醇组成,其具有不易破裂的特点,能够作为载体携带药物,而并不具有杀死病原体的作用,D错误。
故选ABC。
█知识点二 细胞内部结构特点与功能
重点归纳
1.细胞亚显微结构
(1)主要的细胞器及功能
细胞器:在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构。分离细胞器的常用方法:差速离心法。
细胞结构
功能
(1)线粒体
2层膜结构,含少量DNA,外膜光滑,内膜向内折叠形成嵴
嵴:增大与有氧呼吸有关酶的附着面积
是细胞有氧呼吸的主要场所,为生命活动提供能量
(2)叶绿体
2层膜结构,含少量DNA,内有类囊体(类囊体堆叠而成基粒)
进行光合作用的场所
(3)溶酶体
1层膜细胞器,主要存在于动物细胞中
由膜围成的小球体,含有多种水解酶,可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片
(4)内质网
1层膜细胞器,主要分布在真核细胞中
由彼此相通的网状膜系统组成,将细胞分成许多小空间,并与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关
光面:参与脂质代谢
粗面:对蛋白质进行加工运输
(5)高尔基体
由数层扁平囊和泡状结构组成,常与内质网密切联系,与物质的储存、加工、转运和分泌相关
植物细胞:参与细胞壁的形成
动物细胞:对蛋白质进行再加工、运输和分泌
(6)液泡
1层膜,存在于成熟的植物组胞中
内含“细胞液”(水、离子、营养物质和多种酶)
对维持细胞渗透压和消化胞内异物起重要作用
(7)中心体
0层膜结构,由2个中心粒互相垂直排列而成
与细胞有丝分裂和染色体分离密切相关
存在于动物细胞和低等植物细胞中
(8)核糖体
0层膜结构,由RNA和蛋白质构成的微小颗粒,合成蛋白质的场所
游离在细胞质基质中:合成胞内蛋白(胞内发挥作用),如ATP合成酶等
附着在内质网上:合成胞外蛋白(分泌蛋白),如抗体、胰岛素等
植物细胞特有的结构是细胞壁、叶绿体和液泡;动物细胞有中心体,而高等植物细胞没有中心体。
(2)不属于细胞器的亚显微结构:
细胞结构
功能
细胞壁
植物细胞壁的主要成分:纤维素和果胶等物质组成;细菌细胞壁:肽聚糖;真菌细胞壁:几丁质
作用:维持细胞的形状,保护细胞内部结构有重要作用
特性:细胞壁伸缩性特别小
细胞核
细胞生命活动的调控中心
储存遗传信息的场所
2.生物膜与内膜系统
细胞内大多数结构都由膜包围,膜的基本结构与细胞质膜类似,统称为生物膜;内膜系统由内质网、高尔基体、溶酶体等构成,将细胞质分隔成许多功能化区域,同时也为多种酶提供附着位点,使各种代谢反应能够有序地进行。
3.细胞骨架
分布有由蛋白质纤维(微管、微丝等)构成的网络状框架结构。
作用:①支撑细胞的形态;②维持细胞内各部分的空间格局;③在细胞内的物质运输中起重要作用。
效果检测
1.(23-24高二·上海华东师范大学第二附属中学·月考)图1是细胞的部分结构放大图,请据图回答下列问题([ ]中填序号或字母, 填中文名称)。
(1)请依次写出结构⑦中d、e、f的名称: 。
(2)纤维素合成的场所是图中的[ ] ,脂肪合成的场所是 [ ] 。
(3)位于细胞核中,能被碱性染料染成深色的结构是 [ ] ,该结构由 组成。
(4)⑥是细胞膜,其结构特点是 ,功能特点是 。
(5)①~⑦具有的磷脂分子层的数量依次是 。
(6)RNA在细胞核中合成后通过 (填名称)进入细胞质中。
图2为某植物细胞的亚显微结构模式图,图3所示为某动物细胞分泌蛋白的合成和分泌的途径。请据图回答下列问题([ ]中填序号, 填中文名称)。
(7)若图2细胞是西瓜的红色果肉细胞,则红色色素存在于 [ ] ,该细胞中与能量转换有关的细胞器是 [ ] 。
(8)假如图2为高等动物细胞,不应有的结构是 [ ] ;应添加的结构是________ ,它与__________的形成有关;与溶酶体的形成直接有关的是 。
(9)图3细胞在分泌物分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,面积减少和增多的生物膜依次是 [ ] 、[ ] 。
【答案】(1)核孔、核仁、染色质
(2) ①高尔基体 ③内质网
(3) f染色质 DNA和蛋白质
(4) 一定的流动性/半流动性 选择透过性
(5)2、4、2、4、0、2、4
(6)核孔
(7) ⑥ ④⑤
(8) ⑤⑥⑦ 中心体 纺锤体 高尔基体
(9) ③ ⑤
【分析】图1中:①为高尔基体,②为线粒体,③为内质网,④为叶绿体,⑤为核糖体,⑥为细胞膜流动镶嵌模型,a为糖蛋白,b为磷脂分子,c为磷脂双分子层,⑦为细胞核,d为核孔,e为核仁,f为染色质。
图2:图2是植物细胞亚显微结构模式图,结构①~⑦依次表示高尔基体、核膜、核糖体、线粒体、叶绿体、液泡、细胞壁。
分析图3:①为核膜;②为核糖体;③为内质网;④为高尔基体;⑤细胞膜。
【详解】(1)⑦为细胞核,d为核孔,e为核仁,f为染色质。
(2)纤维素的合成场所是高尔基体,对应图中的①;脂肪合成的场所是内质网,对应图中的③。
(3)位于细胞核中,能被碱性染料染成深色的结构是染色质,对应图1中⑦结构中的f,染色质的主要成分是蛋白质和DNA。
(4)⑥是细胞膜,其结构特点是具有一定的流动性(磷脂分子和大多数蛋白质能运动),功能特点是具有选择透过性。
(5)图1中:①为高尔基体(1层膜),②为线粒体(2层膜),③为内质网(1层膜),④为叶绿体(2层膜),⑤为核糖体(无膜,0层),⑥为细胞膜(1层膜)的流动镶嵌模型,⑦为细胞核(核膜是2层膜),一层膜由两层磷脂分子构成,①~⑦具有的磷脂分子层的数量依次是2、4、2、4、0、2、4。
(6)RNA是生物大分子,RNA在细胞核中合成后通过核孔进入细胞质中。
(7)图2:图2是植物细胞亚显微结构模式图,结构①~⑦依次表示高尔基体、核膜、核糖体、线粒体、叶绿体、液泡、细胞壁,若图2细胞是西瓜的红色果肉细胞,则红色色素存在于⑥液泡中,该细胞中与能量转换有关的细胞器是④线粒体、⑤叶绿体。
(8)高等动物细胞不含有液泡、细胞壁和叶绿体,含有中心体,故假如图2为高等动物细胞,不应有的结构是⑤⑥⑦;应添加的结构是中心体,它与纺锤体的形成有关;与溶酶体的形成直接有关的是高尔基体。
(9)分析图3:①为核膜;②为核糖体;③为内质网;④为高尔基体;⑤细胞膜,图3细胞在分泌物分泌前后几种生物膜面积将会发生改变,面积减少和增多的生物膜依次是内质网和细胞膜,即③、⑤。
█知识点三 观察叶绿体和细胞质流动
重点归纳
1.实验原理
叶绿体会随着细胞质的流动而运动,观察细胞质的流动可以用叶绿体的运动作为标志。
2.实验步骤
(1)取材:将黑藻置于盛有水的烧杯中,放在较强的光照下培养15~20min,或者放在25℃的温水中(温度会影响胞质环流,25℃下,细胞代谢旺盛,胞质环流明显,更便于显微镜下的观察),备用。
(2)制片:用镊子摘取新鲜的黑藻嫩叶,把叶片放在滴有一滴水的载玻片上,盖上盖玻片,制成临时装片。
(3)观察:先用低倍镜找到叶片细胞中的叶绿体,然后用高倍镜观察叶绿体的形态和分布,以及是否在运动。以叶绿体的运动作为标志,判断细胞质的流动方向。
显微镜下观察到的叶绿体位置与实际位置是相反的,细胞质流动方向与实际流动方向相同。
效果检测
1.(22-23高一上·上海崇明区·期末)可光合作用的原核和真核生物
蓝细菌(蓝藻)和黑藻均可进行光合作用,但两者细胞结构相差较大。图一为蓝细菌的结构模式图,图二为黑藻细胞核的电镜照片。
(1)观察图一和图二,蓝细菌属于 ① (原核/真核)生物,判断的主要依据是蓝细菌的①区域不具有图二中的结构[ ② ]。([ ]内填编号)。
(2)蓝细菌和黑藻的遗传物质都是DNA,下列结构示意图中可参与构成DNA分子的有___。(单选题)
A、B、
C、 D、
(3)图箭头指示的细胞器可为黑藻细胞生命活动提供能量,该细胞器是___。(单选题)
A、内质网 B、高尔基体 C、线粒体 D、叶绿体
黑藻是一种常见的沉水植物,其叶片小而薄,叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体,液泡无色。某同学利用黑藻进行观察细胞质流动以及观察黑藻叶肉细胞质壁分离和复原现象的实验,实验步骤如图所示。请据图回答:
(4)在制作黑藻叶片临时装片时,先在载玻片上滴加 ,把黑藻叶片放入并展平,然后加上 ,进行观察。
(5)步骤①中,可观察到黑藻叶肉细胞中的原生质体的位置是 。
(6)若步骤②中,从一侧滴加的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3g/mL蔗糖溶液,则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是 、 。
(7)黑藻细胞是观察叶绿体和细胞质流动的良好材料,下列有关该实验的表述正确的是___(多选题)
A、叶绿体可随细胞质的流动而运动
B、叶绿体的运动可作为细胞质流动的标志
C、叶绿体的运动方向与细胞质的流动方向一致
D、不同细胞中叶绿体的运动方向可能相同,也可能不同
【答案】(1) 原核 ④
(2)B
(3)C
(4) 清水/蒸馏水 盖玻片
(5)紧贴细胞壁
(6) 绿(色) 红(色)
(7)ABCD
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等),遗传物质是DNA。
【详解】(1)蓝细菌属于原核生物,原核生物与真核生物相比,最主要的依据是原核生物无成形的细胞核,对应图二中的④。
(2)DNA的中文名称是脱氧核糖核酸,其基本单位是脱氧核糖核苷酸,包括一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基,碱基包括A(腺嘌呤)、T(胸腺嘧啶)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶),图中符合题意的是B。
故选B。
(3)线粒体是细胞中有氧呼吸的主要场所,是细胞的动力车间,黑藻属于真核生物,细胞中含有线粒体,故图箭头指示的细胞器可为黑藻细胞生命活动提供能量,该细胞器是线粒体。
故选C。
(4)利用植物材料黑藻制作临时装片时,先在载玻片上滴加清水,把所取材料黑藻叶片放入清水中并用镊子将其展平,然后加上盖玻片,制成临时装片,放在显微镜下进行观察。
(5)据图可知,步骤①为在显微镜下观察滴加清水后制成的临时装片,此时细胞处于正常状态,黑藻叶肉细胞原生质层的位置紧贴在细胞壁上。
(6)分析题意,滴加0.3g/mL蔗糖溶液后黑藻叶肉细胞发生质壁分离,细胞壁具有全透性,在原生质层与细胞壁之间的B区域充满了外界蔗糖溶液,蔗糖溶液中加有伊红,故B区域呈红色,由于叶肉细胞中有叶绿体,故A区域呈绿色。
(7)AB、叶绿体存在于细胞质中,呈现绿色,且叶绿体可随细胞质的流动而运动,因此,可用叶绿体的运动作为细胞质流动的标志,AB正确;
C、由于叶绿体是随着细胞质流动而流动的,故叶绿体的运动方向与细胞质的流动方向一致,C正确;
D、不同细胞中的叶绿体的运动方向可能不同也可能相同,,但同一细胞中的不同叶绿体的运动方向是相同的和定向的,D正确。
故选ABCD。
█知识点四 细胞核的结构与功能
重点归纳
细胞核通常为球形,直径为一微米到几百微米不等。一个真核细胞一般只有一个细胞核。有些特殊的细胞含有多个细胞核,骨骼肌细胞含有几十甚至几百个细胞核;哺乳动物成熟红细胞、植物的筛管细胞则没有细胞核。细胞核内有染色质、核仁和核基质等结构。
1.细胞核结构
(1)核膜:双层膜,将细胞核与细胞质分开。
(2)核孔:核膜上的小孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
(3)核仁:为一个或数个圆球状结构,与核糖体形成有关。
代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中,核孔数量多,核仁较大。
(4)染色质:呈细丝状;
①组成
②特点:容易被苏木精、洋红等碱性染料染成深色。
③与染色体的关系:在细胞分裂时,染色质经过高度螺旋形成粗短的染色体。
(5)核基质:含各种营养物质,是细胞核内进行代谢活动的场所。
2.细胞核的功能
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞的遗传信息主要储存在细胞核中。
效果检测
1.(22-23高二·上海民办南模中学·)【细胞结构】下图为细胞核的结构示意图:
(1)图中②的主要成分是 , ② (填序号)可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)下列生物不含有图中结构的是______________。
A.颤藻 B.水绵 C.烟草花叶病毒 D.哺乳动物成熟红细胞 E.小球藻
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要运入细胞核的物质有 理由是 。
A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.ATP水解酶D.组蛋白(染色体成分)
(4)下图为某动物细胞结构示意图.下列叙述正确的是_______
A.①表示内质网,其结构组成上不含有磷脂分子
B.②表示细胞膜,甘油进出需要蛋白质分子的协助
C.④表示中心体,与细胞分裂时染色体分离密切相关
D.⑥表示核孔,物质可以自由进出
下图表示果蝇的一个精原细胞在减数分裂过程中核DNA、染色体和染色单体的数量变化
(5)图中的b表示 的数量变化.
(6)图中Ⅱ时期的细胞在进行减数分裂时的主要特征有_____________
A.同源染色体联会 B.同源染色体分离
C.四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换 D.着丝粒分裂
(7)图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生(AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子),图中异常mRNA与正常mRNA长度相同.据图分析,下列相关叙述正确的是_____
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C.异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为脱氧核苷酸
D.NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
【答案】(1)①磷脂和蛋白质/脂质和蛋白质 ④
(2)ACD
(3) ABCD 胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,进行有丝分裂,需要进行染色体复制、转录
(4)C
(5)染色单体
(6)ABC
(7)D
【分析】1、细胞核中,①是核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换的通道;②是核膜,主要成分是磷脂和蛋白质;③是核仁,与核糖体的形成有关;④是染色质,能被碱性染料染成深色,其主要成分是DNA和蛋白质。
2、图中a、b、c依次表示染色体、染色单体和DNA,I中无染色单体,且染色体数目与体细胞相同,应为精原细胞或减数第一次分裂前期、中期细胞,II中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于减数第一次分裂,III中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞数目的一半,处于减数第二次分裂前期、中期,IV中无染色单体,且染色体数目是体细胞数目的一半,应为减数分裂形成的配子。
【详解】(1)图中②是核膜,主要成分为磷脂和蛋白质,④是染色质,可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)图中所示为细胞核的结构,颤藻是原核生物,不具有细胞核;水绵是真核生物,具有细胞核;烟草花叶病毒是非细胞生物,不具有细胞核;哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和其他细胞器;小球藻是真核生物,有细胞核,故应选ACD。
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要进行染色体复制(DNA复制、组蛋白合成)、转录,这些过程需要ATP水解提供能量,因此DNA聚合酶、ATP水解酶和组蛋白都要从细胞质运入细胞核发挥作用。
(4)分析该动物细胞结构示意图可知,①表示内质网,单层膜,其结构组成上含有磷脂分子,A错误;②表示细胞膜,甘油进出细胞的方式为自由扩散,不需要蛋白质分子协助,B错误;④表示中心体,与细胞的有丝分裂有关,C正确;⑥是核孔,具有选择透过性,D错误。故选C。
(5)图中a、b、c依次表示染色体、染色单体和DNA。
(6)II中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于减数第一次分裂,可以发生同源染色体联会、同源染色体分离、四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换,故选ABC。
(7)分析图示可知,SURF只能识别异常mRNA的终止密码子,A错误;异常mRNA产生的原因是发生了碱基替换造成的,B错误;异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为核糖核苷酸,C错误;NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质,D正确。故选D。
█知识点五 细胞各部分结构分工合作
重点归纳
分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
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,如消化酶、抗体和一部分激素等。
(1)研究方法:同位素标记法(注射放射性同位素3H标记)
(2)过程:
内质网上的核糖体以氨基酸为原料
↓mRNA 指导下合成肽链(氨基酸脱水缩合而成)
内质网:鼓起、出芽形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质
↓加工成较为成熟的蛋白质
高尔基体:囊泡与高尔基体膜融合,成为高尔基体得一部分
↓进一步修饰后
细胞质膜:与质膜融合
↓
细胞外
(3)提供能量的细胞器:线粒体
(4)膜面积变化:分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。
效果检测
1.图甲为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图,其中①~⑥表示结构。
(1)根据表格中的功能描述,用图中的结构编号填表。
功能
结构编号
细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心
[ ]
与蛋白质的加工、运输及脂类代谢有关
[ ]
(2)如图甲,经过①②③过程分泌到细胞外的物质是______。
A.ATP合成酶 B.载体蛋白 C.抗体 D.雄激素
(3)用3H-亮氨酸(一次性提供一定量)标记细胞内的分泌蛋白,追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程,其中正确的是______。
A.
B.
C. D.
(4)糖酵解过程需要己糖激酶。己糖激酶基因表达过程对应下图中的 (填字母编号)。
(5)柠檬酸合成酶是参与三羧酸循环的一种酶,由核基因控制合成。推测其合成后将被转运到结构 (填图甲中结构编号)发挥作用。
(6)结合图甲所示过程,解释细胞核可以控制线粒体的原因 。
真核生物存在细胞自噬现象,以清除细胞中衰老无用的结构,当细胞养分不足时自噬作用会加强。如图所示人体细胞自噬的过程。
(7)据题意可知,下列生物中存在自噬现象的是( )
A.大肠杆菌 B.噬菌体 C.酵母菌 D.颤藻
(8)细胞的各种膜结构构成生物膜系统,其中细胞膜的选择透过性与膜上 (化学成分)密切相关。如图细胞中与自噬体相同膜结构的还有 。(举一例)。
(9)自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体的过程体现了膜的特性是 ;据图分析自噬体内的物质可被溶酶体中的 水解。
(10)自噬体内的物质被酶解后其产物的去向可能是______。
A.排出细胞外 B.用于合成细胞结构
C.为生命活动提供能量 D.参与细胞内酶的合成
研究发现体重变化与细胞自噬的活性有关。为此,研究人员做了如下实验:A组为正常小鼠,B、C、D三组均为肥胖小鼠,依次喂食普通膳食、高脂膳食、普通膳食、普通膳食联合耐力运动,并定时监测每组小鼠的体重(见图1)和细胞自噬活性(见图2,LC3Ⅱ/LC3Ⅰ比值变化越大,自噬活性越高)。
(11)本实验中,A组的作用是 ;据图1分析,与其它三组相比,普通膳食联合耐力运动是否有效控制肥胖小鼠的体重? (是/否),结合图2推测可能的原因 。(编号选填)
①D组LC3Ⅱ/LC3Ⅰ的比值变化最大②细胞自噬活动最小③细胞自噬活动最大④体重增加最快⑤体重增加最慢⑥普通膳食联合耐力运动能有效控制肥胖小鼠的体重⑦普通膳食联合耐力运动不能有效控制肥胖小鼠的体重
【答案】(1) ⑥ ②
(2)C
(3)C
(4)b、c
(5)④
(6)线粒体的某些蛋白由细胞核基因控制合成
(7)C
(8) 蛋白质 线粒体、核膜
(9) 流动性 溶菌酶和蛋白水解酶(多种水解酶)
(10)ABCD
(11) 对照 是 ①③⑤⑥
【分析】分析细胞结构图甲可知,①为核糖体、②为内质网、③为高尔基体、④为线粒体、⑤为叶绿体、⑥为细胞核。细胞核转录形成的RNA在核糖体上翻译形成蛋白质,经过内质网、高尔基体的加工后分泌到细胞外,该过程所需要的能量主要由线粒体提供。
【详解】(1)据题图甲分析可知,细胞生长、发育、分裂增殖的控制中心是细胞核,图中⑥为细胞核;与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关的结构是图中②内质网。
(2)经过图中①②③过程分泌到细胞外的物质是分泌蛋白,ATP合成酶是胞内蛋白,载体蛋白存在于细胞膜上,雄激素属于脂质,故ATP合成酶、载体蛋白和雄激素均不属于分泌蛋白,抗体是由浆细胞合成并分泌的蛋白质,C正确,ABD错误。
故选C。
(3)用3H—亮氨酸标记的分泌蛋白,在细胞中的合成运输途径为:附着在内质网上的核糖体→内质网→高尔基体→分泌小泡→细胞膜。因此,3H—亮氨酸进入细胞后,首先在附着有核糖体的内质网上大量积累,随着分泌蛋白的合成和转运,内质网中标记氨基酸快速下降,同时高尔基体中标记氨基酸快速增多。随后通过高尔基体加工,使含标记氨基酸的分泌蛋白转运至分泌小泡,此时高尔基体内的标记氨基酸含量下降,而分泌小泡中的标记氨基酸含量却逐渐增加,C正确,ABD错误。
故选C。
(4)己糖激酶本质为蛋白质,是通过转录和翻译形成的,图中a为DNA复制、b为转录、c为翻译、d为RNA复制、e为逆转录,所以己糖激酶基因表达过程对应图中的b、c过程。
(5)三羧酸循环在线粒体中进行,所以由核基因控制合成的参与三羧酸循环的柠檬酸合成酶将被运送到④线粒体中发挥作用。
(6)由图可知,线粒体的某些蛋白质由细胞核基因控制合成,所以细胞核可以控制线粒体的代谢活动。
(7)据题干信息和题图分析可知,真核生物存在细胞自噬现象,在大肠杆菌、噬菌体、酵母菌、颤藻四种生物中,只有酵母菌是真核生物,ABD错误,C正确。
故选C。
(8)蛋白质是生命活动的体现者,细胞的各种膜结构构成生物膜系统,其中细胞膜的选择透过性与膜上蛋白质密切相关。如图自噬体含有双层膜结构(四层磷脂分子)细胞中与自噬体相同膜结构的还有线粒体、核膜等。
(9)自噬体与溶酶体融合形成自噬溶酶体的过程体现了膜的特性是流动性,据图分析自噬体内的物质可被溶酶体中的溶菌酶和蛋白水解酶(多种水解酶)水解,
(10)自噬体内的物质被水解后,其产物的去向是排出细胞外或被细胞利用,而用于合成细胞结构、为生命活动提供能量和参与细胞内酶的合成均属于被细胞利用的范畴,ABCD正确。
故选ABCD。
(11)A 组实验用的是正常小鼠,B、C、D 三组实验用的都是肥胖小鼠,因此A 组的作用是对照。分析图1,随着时间的递增,A 组小鼠的体重一直低于其他三组,第一周之后,喂食高脂膳食的B组小鼠的体重增加的幅度开始高于C、D组并一直维持在领先的地位,到第三周后,喂食普通膳食联合耐力运动的D组小鼠的体重开始低于喂食普通膳食的C组并保持稳定,由此说明,普通膳食联合耐力运动能够有效控制肥胖小鼠的体重。
结合题意并对图2的分析可知,D 组的LC3Ⅱ/LC3I的比值变化最大,细胞自噬活性最高,而体重增加最慢,因此,普通膳食联合耐力运动能有效控制肥胖小鼠的体重,①③⑤⑥正确,②④⑦错误。
故选①③⑤⑥。
█考向1 细胞膜的功能
【解题方法】
1.细胞膜相关易错点
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为植物细胞的细胞壁具有控制物质进出的功能,是细胞的边界
植物细胞的细胞壁是完全通透的,不能精确调控物质进出;细胞膜具有选择透过性,能严格控制物质进出细胞
细胞壁,全通透,挡不住,护结构;细胞膜,选通透,控进出,是边界
认为细胞间信息交流必须通过细胞膜上的受体,没有受体就无法完成信息传递
细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的,部分信号分子(如性激素等脂溶性激素)可直接穿过细胞膜,与细胞内的受体结合传递信息;高等植物细胞之间通过胞间连丝(贯穿细胞壁的通道)直接交换物质和信息,无需受体参与
信息交流三途径,膜上受体最常见,胞内受体脂溶(性激素)传,植物胞间丝相连
认为细胞膜能阻止所有有害物质进入细胞
细胞膜的控制作用是相对的,而非绝对的:细胞膜具有选择透过性,能优先允许有用物质(如营养物质)进入,阻止大部分有害物质进入。但某些有害物质(如病毒、细菌、酒精、某些毒素等)可通过多种方式进入细胞。
细胞膜,选透性,有用进,有害挡,但非绝对全阻挡,病毒毒素有办法
【典例分析1】
1.(23-24高一·上海某校·月考)质膜通常也称为细胞膜,主要有磷脂和蛋白质组成,同时还含有少量的固醇和糖类。各成分在膜上的分布是怎样的?各成分各自具有什么功能?上海交大附中兴趣小组的同学查阅相关资料后,分三个小组对此展开了科学探究。
第一小组的同学用丙酮提取了某种材料中的磷脂分子,然后在“水–空气”界面将之铺展成单分子层(如图)。
(1)可推测磷脂分子(见虚线框所示)具有亲水性的一侧是
(填“A”或“B”)。
(2)进一步测得单分子层面积是细胞总面积的2.5倍。请问,他们使用的材料不可能是下面的
。
①菠菜叶 ②洋葱鳞片叶 ③鸡血 ④大肠杆菌 ⑤宫颈癌细胞
第二小组查阅文献后发现:
资料1:科学家曾用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使膜发出荧光,再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”,即荧光消失。一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,如图1。检测被激光照射的区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线,如图2。
第二小组针对细胞膜上被漂白区域的荧光得以恢复的现象提出两种假设:
假设①:被漂白区域内细胞膜成分分子带有的荧光染料的荧光会恢复;
假设②:被漂白区域外带有的荧光染料的细胞膜成分分子会扩散至被漂白区。
(3)分析图2中激光处理前后相对荧光强度的变化情况,正确是
(选填“假设①”或“假设②”),理由是
。
第二小组进一步查阅资料后发现:
资料2:科学家用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”拆解,漂白区域荧光恢复的时间缩短。
(4)资料2说明胆固醇对膜中分子运动具有
(填“促进”或“限制”)作用。
第三小组用电脑模拟了目前最被认可的细胞膜“流动镶嵌模型”,如图,并向其他同学展示。
(5)人体器官移植时,植入的器官常常被排异,引起这种反应与图中的[ ]
具备的识别功能相关。
(6)图中结构
(填数字)的差异决定了不同细胞的细胞膜生理功能的差异。
(7)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,1的面积变大,厚度将变小,这说明细胞膜具有
。
(8)图中
(填图中字母)侧是细胞膜的外侧,判断的理由是
。
【答案】(1)B
(2)④
(3) 假设② 被激光照射的区域荧光强度没有恢复到原有强度(合理即可)
(4)限制
(5)2糖蛋白
(6)3
(7)一定的流动性
(8) A A侧具有糖蛋白
【分析】磷脂双分子层是膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过;蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现在构成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,而蛋白质分子大多也能运动。细胞膜的外表面还有糖类分子、它和蛋白质分子结合形成的糖蛋白,或与脂质结合形成的糖脂,这些糖类分子叫糖被。
【详解】(1)磷脂分子在“水–空气”界面将之铺展成单分子层,B侧在水中,故B侧有亲水性。
(2)单分子层面积是细胞总面积的2.5倍,说明细胞中不只有细胞膜,还有其他的膜结构,①②③⑤细胞中都有核膜和细胞器膜,而④大肠杆菌的细胞中只有细胞膜,单分子层的面积应该正好是细胞表面积两倍,故不可能是④,故选④.
(3)根据图示分析,用高强度激光照射后,荧光消失,一段时间后,该漂白区域荧光逐渐恢复,但没有恢复到原来的强度,相对荧光强度小于原来的强度,说明符合假设②。
(4)去除细胞膜中的胆固醇,使膜结构上蛋白质分子停泊的“平台”被拆解,则蛋白质分子运动加快,漂白区域荧光恢复所需的时间缩短,这说明胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用。
(5)细胞膜上的2糖蛋白具有识别的作用,与细胞膜的信息交流有关。
(6)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,而3蛋白质的种类和数目决定了细胞膜的生理功能。
(7)将动物细胞放入低浓度溶液后,细胞吸水膨胀,1(磷脂双分子层)的面积变大,厚度将变小,说明细胞膜具有一定的流动性。
(8)细胞膜的外侧需要与其他细胞进行信息交流,A侧存在糖蛋白,可实现信息交流的功能,故A侧是细胞膜的外侧。
█考向2 细胞器的结构和功能
【解题方法】
1.细胞器五误区
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为只有动物细胞没有叶绿体,植物细胞都含叶绿体
植物细胞中,叶绿体主要存在于叶肉细胞、幼茎皮层细胞等能进行光合作用的细胞中;而根尖细胞、根细胞、筛管细胞等非光合细胞不含叶绿体
植物非绿部,叶绿体不住;根尖和根部,无光不产绿
认为只有动物细胞没有大液泡,植物细胞都有大液泡
植物细胞的大液泡主要存在于成熟细胞中(如叶肉细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞);而未成熟的细胞(如根尖分生区细胞)分裂旺盛,液泡小而多,没有明显的大液泡
成熟植物有大泡,分生区里泡难找;动物细胞无大泡,植物幼嫩也没到
认为中心体是动物细胞特有的结构,有中心体的一定是动物细胞
中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中(如衣藻、水绵等低等植物),其功能是在细胞分裂时参与纺锤体的形成。高等植物细胞不含中心体
中心体,不独宠,动物低植共拥有;高等植物没它踪,分裂纺锤别样通
认为同一生物的所有细胞都具有相同的细胞器种类和数量
细胞的结构与功能相适应,同一生物的不同细胞因功能不同,细胞器的种类和数量存在差异。例如:洋葱根尖细胞无叶绿体;叶肉细胞有叶绿体
功能决定结构,需求影响数量
认为能进行光合作用的生物都有叶绿体
原核生物(如蓝细菌)无叶绿体,但含有光合色素(叶绿素、藻蓝素)和酶,可在细胞膜上进行光合作用。高等植物的光合作用只能在叶绿体中进行,无叶绿体的细胞(如根细胞)不能光合
原核光合靠色素,无叶绿体也能顾;高等植物光合处,叶绿体里是归宿
【典例分析2】
1.(22-23高一上·上海奉贤区致远高级中学·期末)细胞不仅是构成生物体的基本单位,也是生命活动的基本单位。图1为细胞合成、分泌有关物质的模式图。据图1回答以下问题
(1)一般能在光学显微镜下较清晰看到的结构编号是( )
A.④ B.③ C.⑤ D.⑨
(2)从图中可看出,通过囊泡形式进行转化的生物膜有( )
A.核膜 B.内质网膜 C.细胞质膜 D.高尔基体膜
(3)下列可能属于⑦物质成分的有( )
A.抗体 B.胰岛素 C.唾液淀粉酶 D.ATP 合成酶
(4)若该细胞为胰岛细胞,则分泌物在通过运输到达靶细胞,与靶细胞膜上受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有的功能是( )
A.保护细胞内部 B.物质运输 C.信息交流 D.半流动性
(5)在电子显微镜下,图中细胞和大肠杆菌细胞中都能被观察到的结构是( )
A.叶绿体和液泡 B.内质网和核糖体
C.核糖体和细胞膜 D.细胞核和线粒体
(6)下图为概念组成关系,以下选项符合概念图①至④关系的是( )
A.①双层膜结构 ②细胞核 ③线粒体 ④叶绿体
B.①细胞核 ②核膜 ③核仁 ④染色质
C.①蛋白质 ②载体 ③催化剂 ④受体
D.①核糖体 ②DNA ③蛋白质 ④磷脂
(7)图2表示⑧的亚显微结构,其中a 和b 为两种运输物质,下列叙述不正确的是( )
A.Ⅱ侧是细胞质基质
B.①由蛋白质与多糖结合成
C.由②可知细胞膜是双层膜
D.a、b 都是小分子,两者进入细胞的方式相同
【答案】(1)A
(2)BCD
(3)ABC
(4)C
(5)C
(6)ABC
(7)CD
【分析】分析题图:图示为细胞合成、分泌有关物质的模式图,其中①为核膜,②为核孔,③为核糖体,④为核仁,⑤为内质网,⑥为囊泡,⑦为分泌物,⑧为细胞膜,⑨是高尔基体。
【详解】(1)由于核仁的透光率高,着色深,故一般能在光学显微镜下较清晰看到,对应的结构编号是④,故选A。
(2)从图中可看出,通过囊泡形式进行转化的生物膜有内质网膜、细胞膜和高尔基体膜,故选BCD。
(3)⑦属于分泌类物质,抗体,胰岛素和唾液淀粉酶均属于该类物质,ATP合成酶属于胞内物质,不属于该物质,故选ABC。
(4)该细胞分泌出的蛋白质在人体内运输到靶细胞时,可与靶细胞膜上受体结合,引起靶细胞的生理活动发生变化,此过程体现了细胞膜具有信息交流的功能,故选C。
(5)ABD、大肠杆菌属于原核细胞,原核细胞无成形的细胞核,且只有核糖体一种细胞器,故在电子显微镜下不能观察到叶绿体、液泡、内质网和细胞核、线粒体等结构,ABD错误;
C、图中细胞和大肠杆菌都有核糖体和细胞膜,能在电子显微镜下观察到,C正确。
故选C。
(6)A、细胞核、线粒体和叶绿体均属于双层膜结构,A正确;
B、细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质等,B正确;
C、蛋白质可以作为载体(协助物质进出细胞)、催化剂(酶)、受体(糖蛋白),C正确;
D、核糖体的成分主要是RNA和蛋白质,D错误。
故选ABC。
(7)A、图中I有糖蛋白,是细胞膜的外侧,则Ⅱ侧是细胞质基质,A正确;
B、①是糖蛋白,糖蛋白是由蛋白质和多糖组合而成,B正确;
C、细胞膜是单层膜,2层磷脂分子构成其基本骨架,C错误;
D、据图可知,a进入细胞的方式是自由扩散,b是借助载体顺浓度梯度的运输,属于协助扩散,两者不同,D错误。
故选CD。
█考向3 细胞核的结构和功能
【解题方法】
1.细胞核误区
易错表现
正确理解
记忆技巧
认为所有真核细胞都含一个细胞核
真核细胞多数含有一个细胞核,但存在特殊情况:
无细胞核:如哺乳动物成熟的红细胞(利于运输氧气,失去细胞核及众多细胞器)、植物筛管细胞(利于物质运输,成熟后细胞核退化);
多个细胞核:如骨骼肌细胞(由多个细胞融合形成,含数百个细胞核)、草履虫(大核负责代谢,小核负责遗传,为双核结构)
真核细胞多一核,红筛无核肌多核,特殊情况要记牢,例外案例常考到
认为细胞核是细胞代谢的控制中心也是代谢中心
细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心:通过控制基因的表达(转录和翻译)调控细胞的代谢活动(如合成何种酶、蛋白质,进而影响代谢途径);
细胞代谢的中心是细胞质基质:细胞内绝大多数化学反应(如氨基酸脱水缩合等)发生在细胞质基质,线粒体、叶绿体等细胞器也参与特定代谢过程
细胞核,掌调控,代谢遗传它命令;细胞质,是赛场,化学反应忙不停
认为核孔是完全开放的通道,蛋白质和RNA可无选择性地自由通过
核孔对出入细胞核的物质有选择性,允许某些RNA和蛋白质通过,而DNA不能通过
核孔通道有选择,蛋白入核RNA出,DNA安分守核内,自由进出是错误
认为细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流只能通过核孔完成
核孔是核质间大分子物质交换和信息交流的主要通道,但并非唯一;小分子物质(如水、离子、核苷酸等)可通过核膜的跨膜运输(核膜具有选择透过性)实现交换,无需经过核孔,信息交流也可通过核膜上的受体(如某些激素受体)介导,并非仅依赖核孔
核孔负责大分子,小分子过核膜行;交流通道非唯一,膜孔分工各不同
【典例分析3】
1.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)动植物是生态系统的重要组成部分。它们不仅对人类的生存和发展起着重要作用,同时也造就了多姿多彩的大自然。所有的动物细胞以及植物细胞都属于真核细胞。如下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
(1)甲、乙、丙3种结构中,含有DNA的是 。
(2)真核细胞内大多数结构由膜包被的,它们共同构成细胞的内膜系统。下列关于内膜系统的叙述,正确的是____。
A.将细胞分隔成许多功能化区域
B.为许多酶提供附着点
C.彼此在功能上可相互联系
D.彼此在结构上可相互转化
(3)许多重要的化学反应在质膜上进行,质膜的基本骨架是 。
(4)在自然界中,除了真核细胞外,还有一种细胞模式一一原核细胞。由原核细胞构成的生物称为原核生物,如细菌和蓝细菌等。肺炎支原体是引起肺炎的常见病原体,下列可作为判断其是原核生物的证据是____。
A.无核膜 B.有DNA C.无细胞壁 D.有核糖体
【答案】(1)甲、乙、丙
(2)ABCD
(3)磷脂双分子层
(4)A
【分析】据图分析,甲表示细胞核,乙表示线粒体,丙表示叶绿体,其中a为染色质、b为核膜(含核孔)、c为核仁、d为线粒体外膜、e为线粒体内膜、f表示叶绿体外膜、g表示叶绿体内膜、h表示类囊体薄膜堆叠而成的基粒。
【详解】(1)细胞核是遗传信息库,线粒体和叶绿体是半自主性细胞器,图中甲表示细胞核,乙表示线粒体,丙表示叶绿体,因此三者都含有DNA。
(2)A、细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个的小区室,保证了细胞的生命活动高效、有序进行,A正确;
B、细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件,B正确;
C、生物膜的组成成分和结构相似,各种生物膜既各司其职,又相互协作,共同完成细胞的生理功能,C正确;
D、生物膜彼此在结构上可相互转化,如分泌蛋白合成与运输过程中,内质网膜通过囊泡转化为高尔基体膜,然后通过囊泡再转化为细胞膜,D正确。
故选ABCD。
(3)质膜又叫细胞膜,许多重要的化学反应在质膜上进行,质膜的基本骨架是磷脂双分子层。
(4)A、原核细胞和真核细胞在结构上最主要的区别是原核细胞不含核膜,支原体不含核膜,故无核膜可以作为判断支原体是原核细胞的证据,A正确;
B、原核细胞和真核细胞都具有细胞结构,都含有DNA,且以DNA为遗传物质,故含有DNA不能作为判断其是原核细胞的证据,B错误;
C、肺炎支原体不含细胞壁,但这不是其作为原核生物的依据,C错误;
D、原核细胞和真核细胞都含有核糖体,故含有核糖体不能作为判断其是原核细胞的证据,D错误。
故选A。
█考向4 分泌蛋白的合成与分泌
【解题方法】
1.分泌蛋白易错点
易错表现
正确理解
记忆技巧
误认为囊泡也属于细胞器
囊泡是细胞内由生物膜包裹形成的暂时性结构,主要功能是运输物质,囊泡属于细胞结构,但不属于细胞器
囊泡膜包小泡,运输物质到处跑,临时结构非细胞器,源自膜结构真巧妙
认为所有蛋白质的加工都需要内质网参与
蛋白质的加工场所因功能不同而有差异,分泌蛋白(如抗体、胰岛素)和膜蛋白:合成后进入内质网加工,再经高尔基体进一步加工;胞内蛋白(如过氧化氢酶、细胞呼吸酶、血红蛋白):多在游离核糖体合成,加工主要在细胞质基质中完成(如简单折叠),无需内质网参与
分泌蛋白要外运,内质高尔来处理;胞内蛋白留细胞,基质加工就足够
认为溶酶体酶和普通胞内蛋白(如细胞呼吸酶)一样,在游离的核糖体合成,细胞质基质里面盘区折叠,无需内质网和高尔基体加工
溶酶体酶的化学本质是蛋白质,其合成过程与分泌蛋白类似,先在核糖体(附着在内质网上的核糖体)合成多肽;进入内质网进行初步加工;通过囊泡运输到高尔基体进一步加工、分类和包装;最终通过囊泡与溶酶体融合,成为溶酶体的组成成分。而普通胞内蛋白多在游离核糖体合成,加工主要在细胞质基质完成,无需内质网和高尔基体参与
溶酶体酶不一般,合成加工走内质网,高尔基体来包装,最终入泡显神通
【典例分析4】
1.(23-24高一下·上海第四中学·期中)美国科学家罗斯曼、谢克曼以及德国科学家聚德霍夫因发现了囊泡准确转运物质的调控机制而共同获得了2013年诺贝尔生理学或医学奖。囊泡在细胞内主要是指由磷脂分子有序组成的密闭双分子层的球形或椭球形结构,如下图中的各种小球形结构。
(1)写出下列序号所标注的细胞结构名称。① ② ③ ④
(2)囊泡是一种细胞结构,但由于其结构不固定,不能称之为细胞器。图中所示细胞中,能产生囊泡的结构是( )
A.细胞核 B.核糖体 C.内质网 D.高尔基体
(3)下列选项中,与囊泡的运输有关的细胞结构有( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.细胞骨架 D.核糖体
(4)结合图中信息和所学知识,请用文字和箭头的形式,表示蛋白质从合成到分泌所经历的细胞结构。 。
(5)①某同学用光学显微镜观察人小肠上皮细胞,她 看到囊泡结构。
A.能 B.不能
②她继续用显微镜观察黑藻细胞的叶绿体,发现不同光照强度下,黑藻细胞中的叶绿体通过移动对光照作出不同的响应,如下图所示,下列相关叙述正确的是
A.叶绿体的移动与细胞质的流动有关
B.叶绿体弱光下的响应有利于吸收利用光能
C. 叶绿体对光强的响应可能是长期进化的结果
D.高倍镜下可以观察到叶绿体的双层膜结构
(6)罗斯曼等发现囊泡能将物质准确运输到目的位置并“卸货”,是由于囊泡膜表面有特殊的“识别代码”。请推测这种“识别代码”的化学本质是什么? 囊泡是怎样实现精准识别,从而将物质准确运输到目的位置的? 。
【答案】(1) 细胞核 内质网 高尔基体 细胞膜
(2)CD
(3)AC
(4)核糖体一内质网一囊泡一高尔基体一囊泡一细胞膜
(5) B ABC
(6) 糖蛋白 囊泡膜表面有特殊的蛋白质与细胞膜上的相应受体(糖蛋白)结合
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是:首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡,囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量,这些能量主要来自线粒体。
【详解】(1)据图可知,①表示细胞核,②表示内质网,③表示高尔基体,④表示细胞膜。
(2)内质网、高尔基体都可以出芽形成囊泡,内吞过程中,细胞膜也能形成囊泡,因此图中所示细胞中,能产生囊泡的结构是内质网, 高尔基体,CD正确。
故选CD。
(3)细胞骨架与细胞中的物质运输、能量转换和信息传递有关,据此可推测囊泡在细胞内的定向运输可能与细胞骨架有关,而线粒体可为囊泡的运输提供能量,AC正确。
故选AC。
(4)分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,因此蛋白质从合成到分泌所经历的细胞结构为:核糖体一内质网一囊泡一高尔基体一囊泡一细胞膜。
(5)①光学显微镜不能看到囊泡结构。
②A、叶绿体的移动与细胞质的流动有关,叶绿体流动可作为细胞质流动的标志,A正确;
B、弱光条件下叶绿体分布在细胞向光侧,对光的吸收增加,有利于吸收利用光能,B正确;
C、叶绿体在不同光照强度下分布在细胞中的不同位置与自然选择有关,是长期进化的结果,C正确;
D、光学显微镜不能看到叶绿体结构,只能看到叶绿体形态,D错误。
故选D。
(6)囊泡膜表面有特殊的“识别代码”,其化学本质是糖蛋白,能识别相应的受体。囊泡在完成识别时囊泡膜表面的蛋白质首先与膜相应的受体结合,进而完成运输的过程。
期中基础通关练(测试时间:10分钟)
1.(21-22高一下·上海延安中学·)动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构,请根据所学知识回答问题。
(1)左图所示的保卫细胞模型所属的细胞类型,及其特有的细胞结构是( )
A.动物;①④⑥ B.植物;①⑤⑦ C.动物;③⑥⑦ D.植物;③④⑦
(2)某同学在对右图脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞 90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所及该场所的结构特点( )
A.⑨ 单层膜 B.⑨ 单层磷脂分子 C.⑮ 单层膜 D.⑮ 单层磷脂分子
(3)根据下表中对相关结构和功能描述,填写图中对应的结构或功能。
功能
结构
③内质网
与细胞分裂密切相关
【】
含有遗传物质DNA和蛋白质
【】
(4)请结合两位同学的模型平面图和所学知识,从细胞结构与功能的关系指出两位同学模型中的至少两处不合理之处,并写出理由。 。
观察叶绿体和细胞质的流动
活细胞的细胞质基质中有许多微小结构,这些结构承担着不同的功能,通过显微镜可以观察它们在细胞质中的运动。
(5)在“观察叶绿体和细胞质流动”的实验中,选择黑藻作为材料,能否选择左图中的保卫细胞替代黑藻,以下说法正确的是( )
A.能,保卫细胞和黑藻一样含大量叶绿体,也会随细胞质流动而流动
B.能,保卫细胞含有叶绿体较少,但细胞质流动速度快,不便于观察
C.不能,保卫细胞含有的叶绿体较少,难以观察到叶绿体的流动
D.不能,保卫细胞虽然也有叶绿体,但光合作用较弱,细胞质不流动
(6)制作黑藻临时装片操作过程中,正确的操作顺序是( )
①用镊子和解剖针将叶片展平 ②用镊子取黑藻叶片③载玻片上滴加清水 ④盖上盖玻片
A.①→②→③→④ B.②→①→④→③
C.③→①→②→④ D.③→②→①→④
(7)用光学显微镜观察叶绿体流动时,目镜放大倍数为 16 倍,低倍镜放大倍数为10 倍,高倍镜放大倍数为 40 倍。当看到清晰的叶绿体流动过程时,放大倍数为( )
A.160 倍 B.400 倍 C.640 倍 D.6400 倍
(8)通过观察叶绿体和细胞质的流动实验,结合细胞内结构之间分工和联系的知识,下列推断合理的是( )
A.细胞质中的其他细胞器,也可以随着细胞质的流动而流动
B.叶绿体和其他细胞器在细胞质中的分布有时是不均匀的
C.细胞质的流动可以均匀分配细胞中的营养物质
D.除了植物细胞,动物细胞的细胞质也是可以流动的
(9)有些化学试剂(如丙二酸钠)可抑制细胞呼吸作用,从而影响细胞质的流动。请推测滴加丙二酸钠并引流后,细胞质的流动速度会如何变化,并阐述理由。 , 。
【答案】(1)B
(2)D
(3) 蛋白质的加工、运输;脂质代谢 ⑩中心体 ⑪染色质(体)
(4)保卫细胞是成熟的植物细胞,⑤应为大液泡;脂肪细胞需要合成蛋白质,缺少④核糖体;脂肪细胞的生命活动需要能量,缺少⑥线粒体
(5)C
(6)D
(7)C
(8)ABCD
(9) 变慢 细胞质流动需要能量,抑制细胞呼吸后产生的能量减少,细胞质流动速度减慢
【分析】1.在植物细胞和其他细胞中,细胞质的流动是围绕中央液泡进行的环形流动模式,这种流动称为胞质环流。2.显微镜的光学系统主要包括物镜、目镜、反光镜和聚光器四个部件。广义的说也包括照明光源、滤光器、盖玻片和载玻片等。
【详解】(1)保卫细胞是植物特有的细胞,其内有叶绿体(①)、液泡(⑤)、细胞壁(⑦),是动物没有的结构。故选B。
(2)结合题干可知,由图脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少,因此脂肪滴储存于⑮中;脂肪滴为脂溶性,因此与磷脂的亲脂性尾部结合,细胞质基质为水溶性,与磷脂的亲水性头部结合,因此⑮由单层磷脂分子组成。故选D。
(3)①内质网可以对蛋白质进行加工及运输。②中心体参与动物和低等植物的分裂,与细胞分离密切相关。③⑪染色质(体)主要由DNA和蛋白质组成,DNA是细胞结构生物的遗传物质。
(4)保卫细胞是成熟的植物细胞,⑤应为大液泡;脂肪细胞需要合成蛋白质,缺少④核糖体;脂肪细胞的生命活动需要能量,缺少⑥线粒体。
(5)要观察叶绿体在细胞内的流动,需要细胞内的叶绿体较多,易于观察,而保卫细胞含有的叶绿体较少,难以观察到叶绿体的流动,因此左图中的保卫细胞不能替代黑藻。故选C。
(6)制作黑藻临时装片,首先需要在载玻片上滴加清水,然后用镊子取黑藻叶片,取完后用镊子和解剖针将叶片展平,最后盖上盖玻片进行镜检。故选D。
(7)放大镜放大的倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积,当看到清晰的叶绿体流动过程时,放大了16×40=640倍。故选C。
(8)A、细胞质是流动的,其内的细胞器都可以随之流动,A正确;
B、叶绿体和其他细胞器在细胞质中的分布有时是不均匀的,如叶绿体喜欢分布在有光的部分,B正确;
C、细胞质的流动可以带动细胞中的营养物质,使其达到均匀分配,C正确;
D、植物细胞和动物细胞的细胞质都是可以流动的,D正确。
故选ABCD。
(9)细胞质流动需要能量,抑制细胞呼吸后产生的能量减少,细胞质流动速度减慢,因此,滴加丙二酸钠并引流后,细胞质的流动速度会变慢。
【点睛】本题主要考查细胞的结构与功能,要求学生有一定的理解分析能力。
2.(22-23高二·上海民办南模中学·)【细胞结构】下图为细胞核的结构示意图:
(1)图中②的主要成分是 , ② (填序号)可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)下列生物不含有图中结构的是______________。
A.颤藻 B.水绵 C.烟草花叶病毒 D.哺乳动物成熟红细胞 E.小球藻
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要运入细胞核的物质有 理由是 。
A.DNA聚合酶B.RNA聚合酶C.ATP水解酶D.组蛋白(染色体成分)
(4)下图为某动物细胞结构示意图.下列叙述正确的是_______
A.①表示内质网,其结构组成上不含有磷脂分子
B.②表示细胞膜,甘油进出需要蛋白质分子的协助
C.④表示中心体,与细胞分裂时染色体分离密切相关
D.⑥表示核孔,物质可以自由进出
下图表示果蝇的一个精原细胞在减数分裂过程中核DNA、染色体和染色单体的数量变化
(5)图中的b表示 的数量变化.
(6)图中Ⅱ时期的细胞在进行减数分裂时的主要特征有_____________
A.同源染色体联会 B.同源染色体分离
C.四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换 D.着丝粒分裂
(7)图表示细胞中出现的异常mRNA被SURF复合物识别而发生降解的过程,该过程被称为NMD作用,能阻止有害异常蛋白的产生(AUG、UAG分别表示起始密码子和终止密码子),图中异常mRNA与正常mRNA长度相同.据图分析,下列相关叙述正确的是_____
A.SURF能识别所有mRNA的终止密码子
B.异常mRNA产生的原因是发生了碱基增添或缺失
C.异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为脱氧核苷酸
D.NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质
【答案】(1)①磷脂和蛋白质/脂质和蛋白质 ④
(2)ACD
(3) ABCD 胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,进行有丝分裂,需要进行染色体复制、转录
(4)C
(5)染色单体
(6)ABC
(7)D
【分析】1、细胞核中,①是核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换的通道;②是核膜,主要成分是磷脂和蛋白质;③是核仁,与核糖体的形成有关;④是染色质,能被碱性染料染成深色,其主要成分是DNA和蛋白质。
2、图中a、b、c依次表示染色体、染色单体和DNA,I中无染色单体,且染色体数目与体细胞相同,应为精原细胞或减数第一次分裂前期、中期细胞,II中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于减数第一次分裂,III中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目是体细胞数目的一半,处于减数第二次分裂前期、中期,IV中无染色单体,且染色体数目是体细胞数目的一半,应为减数分裂形成的配子。
【详解】(1)图中②是核膜,主要成分为磷脂和蛋白质,④是染色质,可被碱性染料染成较深的颜色。
(2)图中所示为细胞核的结构,颤藻是原核生物,不具有细胞核;水绵是真核生物,具有细胞核;烟草花叶病毒是非细胞生物,不具有细胞核;哺乳动物成熟红细胞中没有细胞核和其他细胞器;小球藻是真核生物,有细胞核,故应选ACD。
(3)胡萝卜韧皮部细胞在发育成胡萝卜植株的过程中,需要进行染色体复制(DNA复制、组蛋白合成)、转录,这些过程需要ATP水解提供能量,因此DNA聚合酶、ATP水解酶和组蛋白都要从细胞质运入细胞核发挥作用。
(4)分析该动物细胞结构示意图可知,①表示内质网,单层膜,其结构组成上含有磷脂分子,A错误;②表示细胞膜,甘油进出细胞的方式为自由扩散,不需要蛋白质分子协助,B错误;④表示中心体,与细胞的有丝分裂有关,C正确;⑥是核孔,具有选择透过性,D错误。故选C。
(5)图中a、b、c依次表示染色体、染色单体和DNA。
(6)II中染色体:染色单体:DNA=1:2:2,且染色体数目与体细胞相同,处于减数第一次分裂,可以发生同源染色体联会、同源染色体分离、四分体中的非姐妹染色单体发生交叉互换,故选ABC。
(7)分析图示可知,SURF只能识别异常mRNA的终止密码子,A错误;异常mRNA产生的原因是发生了碱基替换造成的,B错误;异常mRNA由突变基因转录,其降解产物为核糖核苷酸,C错误;NMD作用失效,细胞内会产生肽链较短的异常蛋白质,D正确。故选D。
期中重难突破练(测试时间:10分钟)
1.(23-24高一上·上海师范大学附属中学闵行分校·期中)世界卫生组织报告指出,沙门氏菌(模式图见图1)位于食源性致病菌前列,严重威胁公众健康。沙门氏菌在粪便、土壤、食品、水中可生存5个月至2年之久。鸡肉和鸡蛋是日常容易被沙门氏菌污染的食物。人体摄入被沙门氏菌污染的食物后,沙门氏菌经消化系统入侵人体内部,免疫系统中巨噬细胞会吞噬沙门氏菌,基本过程如图2所示。
(1)巨噬细胞和沙门氏菌细胞,二者均具有: 。相比于沙门氏菌细胞,巨噬细胞特有的结构是 。(编号选填)
①质膜 ②细胞壁 ③细胞核 ④鞭毛 ⑤核糖体
(2)图2中,巨噬细胞质膜的主要成分为 和 。其完成吞噬作用依赖于质膜上的 结构。
(3)图2巨噬细胞中与IL-1的合成加工、分泌有关的细胞器是 。(编号选填)
①高尔基体 ②核仁 ③叶绿体 ④内质网 ⑤核糖体 ⑥线粒体
(4)图是巨噬细胞细胞核的电镜照片模式图,对1~4细胞核结构描述错误的是____________。(单选)
A.1的主要成分是RNA和蛋白质
B.2与核糖体的形成有关
C.3由两层膜构成
D.4是大分子物质进入细胞质的结构
(5)巨噬细胞吞噬沙门氏菌的过程,需要____________。(多选)
A.蛋白质分子的运动 B.磷脂分子的运动
C.载体蛋白的协助 D.提供能量
(6)巨噬细胞的细胞骨架被破坏后,无法完成的功能有____________。(多选)
A.水解沙门氏菌 B.分泌IL-1
C.吞噬沙门氏菌 D.识别沙门氏菌
(7)巨噬细胞具有复杂的生物膜系统,使其生命活动更高效,其原因可能是____________。(多选)
A.为酶提供更多的附着位点
B.各细胞器有序配合
C.保护核内DNA
D.将细胞质分隔成功能化区域
(8)沙门氏菌不耐高温,结合资料分析,提出预防沙门氏菌感染的合理建议: 。(提出至少2点)
【答案】(1) 细胞膜、核糖体、DNA等 ③
(2) 脂质(磷脂) 蛋白质 糖被
(3)①④⑤⑥
(4)A
(5)ABD
(6)ABCD
(7)ABCD
(8)沙门氏菌不耐高温,食物要煮熟后再吃,尤其是鸡肉和鸡蛋;沙门氏菌是常见的食源性病菌,因此餐前、便后勤洗手等
【分析】1、原核细胞:细胞较小,无核膜、无核仁,没有成形的细胞核;遗传物质(一个环状DNA分子)集中的区域称为拟核;没有染色体,DNA不与蛋白质结合;细胞器只有核糖体;有细胞壁,成分与真核细胞不同。
2、真核细胞:细胞较大,有核膜、有核仁、有真正的细胞核;有一定数目的染色体(DNA与蛋白质结合而成);一般有多种细胞器。
【详解】(1)巨噬细胞是真核生物,沙门氏菌是原核生物,二者都有细胞膜(质膜)、核糖体、DNA等;与沙门氏菌细胞,巨噬细胞特有的结构细胞核,而巨噬细胞没有细胞壁和鞭毛,两者都有核糖体和质膜。故选③
(2)巨噬细胞质膜即细胞膜,主要成分是脂质(磷脂)和蛋白质;其完成吞噬作用依赖于细胞膜识别,故与糖被这一结构有关。
(3)由图可知,溶酶体中含有各种水解酶可以杀灭吞噬进来的沙门氏菌,水解酶的形成过程与分泌蛋白相同,故相关细胞器有⑤核糖体(合成蛋白质)、④内质网(加工)、①高尔基体(进行进一步加工) 、 ⑥线粒体(提供能量)。 故选①④⑤⑥。
(4)A、1是染色质,其成分主要是DNA和蛋白质, A错误;
B、2是核仁,核仁与核糖体的形成有关,B正确;
C、3是核膜,核膜是双层膜结构,C正确;
D、4是核孔,是大分子物质进入细胞质的结构,D正确。
故选A。
(5)巨噬细胞吞噬沙门氏菌的过程是胞吞(消耗能量),依赖于细胞膜的流动性,而膜的流动性主要与蛋白质的运动、磷脂分子的运动,ABD正确、C错误。
故选ABD。
(6)巨噬细胞的细胞骨架是细胞中物质运输、能量转化和信息传递的通道,被破坏后,无法完成的功能有水解沙门氏菌(依赖于水解酶)、分泌IL-1(分泌蛋白)、吞噬和识别沙门氏菌(与细胞膜表面的糖蛋白有关等),ABCD正确。
故选ABCD。
(7)巨噬细胞具有复杂的生物膜系统,使其生命活动更高效,生物膜系统为酶提供更多的附着位点、各细胞器有序配合、核膜保护核内DNA 、细胞器膜将细胞质分隔成功能化区域等,ABCD正确。
故选ABCD。
(8)沙门氏菌不耐高温,食物要煮熟后再吃,尤其是鸡肉和鸡蛋;沙门氏菌是常见的食源性病菌,因此餐前、便后勤洗手等。
【点睛】本题着重考查了真核细胞的结构和功能。熟记真核细胞中细胞器结构和功能、原核和真核细胞的异同点等是解题的关键。
2.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)I.人体缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞质膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URT1和GLUT9重吸收,最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。
(1)图1是肾小管细胞质膜的流动镶嵌模型。下列叙述正确的是____。A、磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B、酵母固醇插在磷脂之间有利于增强质膜的流动性
C、质膜的选择透过性是质膜流动性的基础
D、有些膜蛋白能识别并接受来自细胞外的化学信号
(2)图2是肾小管细胞局部的电镜照片,①~④均为细胞核的结构,对其描述错误的是____。A、①的主要成分是DNA和蛋白质
B、②由两层磷脂分子构成
C、③与核糖体的形成有关
D、mRNA通过④从细胞核进入细胞质
(3)组成肾小管细胞质膜上URAT1的基本单位是____。
A、脱氧核苷酸 B、核糖核苷酸 C、甘油和脂肪酸 D、氨基酸
(4)下列细胞器中,参与转运蛋白URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程的有____。
A、 B、
C、 D、
(5)肾小管细胞功能的完成还离不开细胞骨架,下列关于细胞骨架的说法错误的是____。A、各细胞器可沿该结构移动
B、对细胞内的物质运输起重要作用
C、其主要成分是蛋白质和磷脂
D、其网络状框架结构可支撑细胞形态
(6)肾小管细胞比细菌生命活动更有序和高效,从细胞结构角度分析,其原因可能是____。A、有核糖体合成蛋白质
B、有DNA控制蛋白质合成
C、有多种膜结构细胞器,将细胞质分制成许多功能化区域
D、有核膜,核膜的阻隔使DNA免受细胞质中某些物质的伤害
(7)肾小管细胞由多种多样的分子组成,下列关于构成肾小管细胞分子的叙述,错误的是____。A、蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子
B、含有多种糖类,它们是细胞的结构成分和能源物质
C、这些化合物以C、H、O、N、P、S为骨架
D、构成细胞中含有自由水和结合水,赋予了细胞许多特性
(8)肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐,体现了细胞质膜具有 的功能特性。该特性与质膜上的 (物质)有关。
(9)原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白并且消耗能量通过肾小管的质膜,这类转运方式是____。A、自由扩散 B、协助扩散 C、主动运输 D、胞吞胞吐
II.目前,药物E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物,研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂,获得了若干只高尿酸血症大鼠,并将其随机分成数量相等的两组,一组设为模型组,另一组灌服F设为治疗组,一段时间后检测相关指标,结果见图3。
图3
(10)为确保实验结果的准确性,各组需要控制一致的因素有____。A、各组小鼠生活的环境相同
B、各组小鼠体内尿酸氧化酶活性相同
C、各组小鼠饮水量基本相同
D、各组小鼠喂食的食物成分和含量相同
(11)为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体为 。
【答案】(1) D
(2)B
(3)D
(4)ABD
(5)C
(6)C
(7)C
(8) 控制物质进出细胞 蛋白质
(9)C
(10)ACD
(11)用药物E对高尿酸血症的大鼠进行相同的实验
【分析】流动镶嵌模型的基本内容:生物膜的流动镶嵌模型认为,磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
【详解】(1)A、糖脂分子分布在膜外侧,可见糖指在脂双层中是不对称的,A错误;
B、酵母固醇插在磷脂之间有利于增强膜的刚性,降低质膜的流动性,B错误;
C、组成质膜的磷脂分子是可以运动的,且其中的蛋白质分子大多也是可以运动的,这是质膜具有流动性的基础,C错误;
D、有些膜蛋白能识别并接受来自细胞外的化学信号,从而体现了细胞膜具有信息交流功能,D正确。
故选D。
(2)A、①为染色质,其主要成分是DNA 和蛋白质,A正确;
B、②为核膜,包括两层膜,是由4层磷脂分子构成,B错误;
C、③是核仁,核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,C正确;
D、mRNA 是通过转录方式合成的,发生的场所主要是细胞核,mRNA合成后通过④核孔从细胞核进入细胞质,D正确。
故选B。
(3)质膜上URAT1的化学本质是蛋白质,蛋白质的基本组成单位是氨基酸,D正确,ABC错误。
故选D。
(4)题中显示,转运蛋白URAT1 和GLUT9 位于质膜上,其合成后需要经过加工转运至质膜上,其合成和加工过程与分泌蛋白类似,该过程中需要依次经过的细胞器依次为核糖体(合成蛋白质的场所)、内质网(蛋白质加工的场所)、高尔基体(蛋白质再加工的场所),该过程中需要线粒体提供能量,即图中的A高尔基体、B线粒体(提供能量)、D附着核糖体的内质网(蛋白质合成和加工的场所),ABD正确,C错误。
故选ABD。
(5)A、细胞骨架能锚定细胞中的细胞器,据此可推测细胞中各细胞器可沿该结构移动,A正确;
B、细胞骨架与细胞中的物质运输密切相关,可见细胞骨架在细胞内的物质运输中起重要作用,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误;
D、细胞骨架能维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性,可见细胞骨架可支撑细胞形态,D正确。
故选C。
(6)A、有核糖体合成蛋白质,这是细菌细胞和肾小管上皮细胞的共性,不能说明肾小管细胞比细菌生命活动更有序和高效,A错误;
B、有DNA 控制蛋白质合成是细菌细胞和肾小管上皮细胞的共性,不能说明肾小管细胞比细菌生命活动更有序和高效,B错误;
C、肾小管上皮细胞中有多种膜结构细胞器,将细胞质分割成许多功能化区域,进而可保证生命活动更有序和高效,这是肾小管上皮细胞区别与细菌细胞的特征,C正确;
D、有核膜是肾小管上皮细胞区别与细菌的结构特征,但不是肾小管细胞比细菌生命活动更有序和高效的结构基础,D错误。
故选C。
(7)A、蛋白质是生命活动的主要承担者,核酸是遗传信息的携带者,因此蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子,A正确;
B、肾小管细胞含有多种糖类,有的是细胞的结构成分,如糖蛋白中的多糖,作为细胞中燃料的葡萄糖是细胞中的主要能源物质,B正确;
C、肾小管上皮细胞中的有机化合物均以碳链为基本骨架,C错误;
D、生命活动的进行离不开水,细胞中含量最多的化合物是水,其以自由水和结合水两种形式存在,即细胞中含有自由水和结合水,赋予了细胞许多特性,D正确。
故选C。
(8)肾小管细胞通过URAT1 和GLUT9 蛋白重吸收尿酸盐,说明这些转运蛋白具有专一性,因而能体现了细胞质膜的选择透过性;蛋白质是生命活动的主要承担者,该特性与质膜上的蛋白质的种类和数量有关。
(9)A、自由扩散是顺浓度梯度进行的,不需要借助载体蛋白即可完成,与题意不符,A错误;
B、协助扩散的进行需要转运蛋白,转运蛋白包括通道蛋白和载体蛋白,可见协助扩散不一定需要载体蛋白,B错误;
C、主动运输过程需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,逆浓度梯度实现转运,符合题意,C正确;
D、胞吞和胞吐过程不需载体蛋白协助完成,但需要蛋白的识别,D错误。
故选C。
(10)A、各组小鼠生活的环境相同保证无关变量的一致性,使实验结果更具有说服力,A正确;
B、各组小鼠体内尿酸氧化酶活性是不同的,其中模型组中尿酸氧化酶活性是最低的,B错误;
C、实验中各组小鼠饮水量应基本相同,进而保证了无关变量相同且适宜,C正确;
D、为了避免摄食的种类和数量对实验结果的影响,各组小鼠喂食的食物成分和含量相同,D正确。
故选ACD。
(11)根据实验结果可知,药物F能有效降低肾小管上皮细胞膜上的转运蛋白URAT1 和GLUT9的数量进而降低了对原尿中尿酸盐的重吸收,进而起到了降低血液中尿素盐含量的目的,起到了治疗作用;目前,药物E 是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物,为了进一步确定药物F的疗效,本实验需要增设对照组,即用药物E对高尿酸血症的大鼠进行相同的实验,统计本组的相关数据并与F组的相关数据进行比较,进而检测药物F与药物E在治疗高尿酸血症方面的差异。
期中综合拓展练(测试时间:15分钟)
1.(23-24高一上·上海民办文绮中学·期中)数目多达60兆个的各种细胞构成了人体。这些细胞会因不同的功能,呈现不同的状态和大小,但是在基本构造方面,每个细胞都大同小异,然维持生命所需的一切要素,全都包含在每一个小小的细胞内。
(1)显微镜帮助人们认识到不同的生物结构层次不同,细胞的结构有统一性又有差异性。下列相关描述错误的是( )
A.单细胞生物既是细胞又是个体层次
B.蓝细菌、草履虫、破伤风杆菌都没有核膜包被的细胞核,属于原核生物
C.细胞的统一性体现在都有细胞质膜、细胞质、遗传物质集中存在的区域
D.“细胞学说”掀起了对细胞及其内部结构研究的热潮
(2)有科学家在海洋红树林中发现了一种长达9.66mm的巨型单细胞生物,后经鉴定,该巨型单细胞生物为细菌。下列不能作为鉴定依据的是( )
A.没有核膜包被的细胞核 B.细胞膜外有一层细胞壁
C.只有唯一的细胞器核糖体 D.遗传物质集中于细胞特定区域拟核中
(3)如图所示,小明画了两个细胞的模式图,两个细胞共有的结构是( )
A.核糖体 B.细胞核 C.拟核 D.质膜
(4)下列单细胞生物中,属于原核细胞的一组是( )
①酵母 ②支原体 ③草履虫 ④变形虫 ⑤大肠杆菌 ⑥蓝细菌
A.①②③ B.①②⑥ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
(5)下列结构是真核细胞特有的是( )
A.细胞核 B.细胞质 C.细胞膜 D.细胞壁
(6)下列四组生物中,与水稻细胞结构最相似的是( )
A.草履虫、乳酸菌、香菇 B.梧桐、草履虫、灵芝
C.玉米、黄瓜、大豆 D.蘑菇、大肠杆菌、豌豆
(7)细胞的形态结构和功能相适应。表中细胞、形态结构、主要功能相对应的是 (连线题)
细胞
形态结构
主要功能
神经细胞
具有长的突起
传递信息
蚕豆叶下表皮细胞
双凹的圆盘状,无细胞核含有丰富的血红蛋白
能更好地保护叶肉组织细胞
人成熟的红细胞
形状不规则,细胞之间紧密排列
携带氧气
保卫细胞
肾形、成对排列,有叶绿体
能调控气孔的开闭
(8)虽然细菌、植物细胞和动物细胞在结构功能方面的差异很大,但是这些生物可能有共同的祖先。作此判断的原因之一是这3类生物( )
A.都有核膜、核糖体
B.都能进行光合作用
C.都含有相似的生物分子
D.细胞质基质中都有线粒体、内质网等细胞器分布
【答案】(1)B
(2)B
(3)A
(4)D
(5)A
(6)C
(7)
(8)C
【分析】1、生命系统结构层次(由小到大):细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。
2、真核生物和原核生物的主要区别有无以核膜为界限的细胞核。原核生物与真核生物的共同点是均有:细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA,但是原核细胞没有线粒体、中心体、叶绿体、细胞核、染色体等复杂的结构。
【详解】(1)A、植物细胞生命系统的结构层次是细胞、组织、器官、个体、种群、群落、生态系统、生物圈,没有系统,单细胞生物既是细胞又是个体层次,A正确;
B、蓝细菌、破伤风杆菌是原核生物,没有细胞核,草履虫是真核生物,有以核膜为界的细胞核,B错误;
C、细胞的统一性体现在都有细胞膜、细胞质、核糖体和都以DNA为遗传物质(遗传物质集中存在的区域),C正确;
D、细胞学说阐明了生物界的统一性,标志着生物学的研究进入了细胞水平,D正确。
故选B。
(2)ACD、细菌属于原核生物,原核生物细胞与真核生物细胞相比,原核生物细胞没有以核膜为界限的细胞核、细胞器只有核糖体,没有染色体,遗传物质为环状的DNA分子,ACD不符合题意;
B、细胞膜外包裹着一层细胞壁的不一定是细菌,如真菌、植物细胞也有细胞壁,B符合题意。
故选B。
(3)如图所示,左图是真核细胞,右图是原核细胞,两者共有核糖体,A正确,BCD错误;
故选A。
(4)属于真核细胞的有①酵母 ③草履虫 ④变形虫 ,属于原核细胞的有②支原体 ⑤大肠杆菌 ⑥蓝细菌,ABC错误,D正确;
故选D。
(5)真核生物和原核生物的主要区别在于真核细胞有以核膜为界限的细胞核,A正确,BCD错误;故选A。
(6)水稻细胞属于真核细胞,含有细胞膜、细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体、液泡等细胞结构,
A、乳酸菌属于原核生物,A错误;
B、梧桐、草履虫、灵芝均属于真核生物,但草履虫和灵芝无叶绿体,B错误;
C、玉米、黄瓜、大豆均属于真核生物中的植物,均含有细胞膜、细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、叶绿体、液泡等细胞结构,C正确;
D、大肠杆菌属于原核生物,D错误。
故选C。
(7)神经细胞具有长的突起,主要是进行信息传递,蚕豆叶下表皮细胞一般形状不规则,细胞之间紧密排列,主要起到保护作用,能够控制气体交换和水分的蒸腾;人成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,双凹的圆盘状,无细胞核含有丰富的血红蛋白携带氧气;保卫细胞肾形、成对排列,有叶绿体,能更好地保护叶肉组织细胞。
(8)细菌、植物细胞和动物细胞三者的共同点:都有共同的细胞器核糖体,都有相似的生物分子,ABD错误,C正确;
故选C。
2.(23-24高一下·上海闵行区第三中学·期中)幽门螺杆菌在胃中大量繁殖会引起胃炎、胃溃疡等多种疾病,其结构如图1。幽门螺杆菌具有较强的尿素酶活性,该酶能催化尿素分解为氨和CO2。目前,13C呼气检测是诊断幽门螺杆菌感染的方法之一,其法是:让待检者服下一定量的13C尿素约30分钟后收集其呼出的气体中是否含有13CO2。
图1
(1)下列结构能正确表示幽门螺杆菌遗传物质的基本单位是____。
A. B.
C. D.
(2)幽门螺杆菌的遗传物质主要分布在图1中的编号____所示结构中,
A.2 B.3 C.4 D.5
(3)下列细胞中,与幽门螺杆菌一样属于原核细胞的一组是____。
①酵母 ②支原体 ③草履虫 ④绿眼虫 ⑤大肠杆菌 ⑥蓝细菌
A.①②③ B.①②⑥ C.④⑤⑥ D.②⑤⑥
(4)图2表示在幽门螺杆菌在胃中大量繁殖会引起胃炎、胃溃疡时,血液中白细胞通过毛细血管壁细胞间隙到达感染部位的一种方式,据图2可知细胞质膜具有____。
图2
①一定的流动性 ②全透性 ③信息交流功能
A.仅① B.仅② C.仅③ D.仅①③
(5)根据题干信息可知,使用13C呼气检测时胃部是否有幽门螺杆菌感染时,若待检者服下一定量的13C-尿素,约30分钟后收集其呼出的气体中不含有13CO2,则可诊断为特检者____(有/无)感染幽门螺杆菌。
A.有 B.无
(6)将以下细胞器与对应的功能连线
中心体 合成蛋白质
高尔基体 维持植物细胞渗透压、消化胞内异物
核糖体 与细胞的有丝分裂有关
液泡 参与细胞分泌物的形成
【答案】(1)B
(2)C
(3)D
(4)D
(5)B
(6)
【分析】据图分析,图1为幽门螺杆菌,①是细胞壁,②是细胞膜,③是核糖体,④是拟核,⑤是细胞质,⑥是鞭毛。幽门螺杆菌属于细菌,是原核生物,原核生物没有以核膜为界限的细胞核,只有拟核;原核生物除了支原体都具有细胞壁,成分主要是肽聚糖;原核生物具有细胞膜、细胞质和核糖体;原核生物遗传物质是DNA,DNA为环状裸露的,不构成染色体。
【详解】(1)幽门螺杆菌的遗传物质是DNA,其基本单位的是脱氧核苷酸,是由磷酸、脱氧核糖和含氮碱基组成的,图中的B符合其基本结构。
故选B。
(2)细菌的遗传物质主要分布在图中的编号4所代表的拟核中,故选C。
(3)①酵母、 ③草履中 和④绿眼虫都属于真核生物;②支原体、⑤大肠杆菌 和⑥蓝细菌无以核膜为界限的细胞核,属于原核生物。
故选②⑤⑥。
(4)白细胞表面的糖蛋白与毛细血管壁细胞上的蛋白结合,然后通过变形从毛细血管壁细胞间隙出毛细血管,进入到感染部位,该过程体现了细胞质膜具有一定的流动性和信息交流功能。
故选D。
(5)分析题意, 幽门螺杆菌的检测原理是:患者消化道细胞内无尿素酶,呼出气体中的13CO2仅来自口服的13C-尿素被幽门螺杆菌分解,若呼出的气体中不含有13CO2,则可诊断为待检者不含幽门螺杆菌。
(6)中心体存在于动物和低等植物细胞内,与细胞的有丝分裂有关;高尔基体参与细胞分泌物的形成;核糖体合成蛋白质;液泡维持植物细胞渗透压、消化胞内异物,故可连线如下:
3.(23-24高二上·上海东华大学附属奉贤致远中学·期中)图1中X、Y、Z是细胞中的三种化合物,图2是细胞膜结构模型。回答下列问题:
(1)若X、Y、Z是组成图2细胞膜的化合物,则Z是 。X与Y结合形成的物质位于细胞膜的 侧,具有 的功能,在图2中表示为
A a B.b C. c D.以上均错误
(2)图2中,b可以特异性地将某些小分子物质转运至细胞内,这一事实说明细胞膜的功能特点是 。a可以通过膜的形变将大分子物质分泌至细胞外,这种分泌方式称为 ,与细胞膜具有 有关。
蓝藻和黑藻均可进行光合作用,但两者细胞结构相差较大。图3为蓝藻的结构模式图,图4为黑藻细胞核的电镜照片。
(3)观察图3和图4,蓝藻属于 (选填“原核”、“真核”、“非细胞结构”)生物,判断的主要依据是蓝细菌的①区域不具有 。
(4)图4中结构③核膜上有核孔,核孔的结构复杂,至少由50种蛋白质构成,称为核孔复合体,是核内外物质转运的通道,结构如下图5所示。大分子物质与核孔复合体中的中央运输蛋白上的受体结合,从而实现“主动转运”过程。下列叙述正确的是___
A.有丝分裂过程中,图5中所示的结构会周期性的消失和重建
B.核孔能让大分子物质通过,实现了核、质间的信息交流
C.若中央运输蛋白的空间结构发生改变,可能会影响mRNA运出细胞核
D.核外膜和内膜各有一层磷脂分子,组成了核膜的基本骨架
(5)图是黑藻叶肉细胞内的两种细胞器亚显微结构模式图,有关叙述正确的是___
A.甲、乙均含有DNA,可合成自身所需全部蛋白质
B.甲、乙均能产生ATP用于细胞的各项生命活动
C.甲、乙增大内部膜面积的方式相同
D.甲、乙具有一定的类似于细胞核的信息存储能力
(6)某同学要制作黑藻叶肉细胞模型,要选择合适的材料来模拟细胞的各结构,用直线将下列材料与最可能模拟的细胞结构恰当地连接起来。
水蜜桃核 液泡
大米或绿豆 叶绿体
小鞋盒 细胞核
装有水的保鲜袋 核糖体
6片夹心饼干,放在绿色塑料球内 细胞壁
【答案】(1) 磷脂 外 信息交流和保护质膜 C
(2) 选择透过性 胞吐 一定的流动性
(3) 原核 成形/核膜包被的细胞核
(4)ABC
(5)D
(6)
【分析】1、细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成,磷脂双分子层是膜的基本支架,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶在磷脂双分子层表 面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整 个磷脂双分子层。
2、细胞膜的功能有:将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。
3、原核细胞与真核细胞最根本的区别:有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】(1)组成细胞膜的化合物主要有磷脂、蛋白质和糖类,其中元素组成为C、H、O、N、P的为磷脂分子;细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这些糖类分子被称为糖被,具有信息交流和保护质膜的作用,在图2中表示为c。
(2)分析图2可知,b表示蛋白质,在蛋白质行使功能方面起着重要作用,b可以特异性地将某些小分子物质转运至细胞内,这一事实说明细胞膜的功能特点是选择透过性;分析图2可知,a表示磷脂双分子层,可以通过膜的形变将大分子物质分泌至细胞外,这种分泌方式称胞吐,需要消耗能量,依赖细胞膜的流动性。
(3)图3为蓝藻的结构模式图,①区域是拟核,无以核膜为界限的细胞核,故蓝藻属于原核生物。
(4)A、图5为位于核膜上的核孔复合体,有丝分裂过程中,核膜和核仁的周期性消失和重建,5中所示的结构也会周期性的消失和重建,A正确;
B、核孔能让大分子物质通过,这一过程具有选择透过性,能实现核质间频繁地物质交换和信息交流,B正确;
C、中央运输蛋白的空间结构改变,其上的受体也可能发生改变,因此可能会影响mRNA运出细胞核,C正确;
D、核外膜和内膜各有两层磷脂分子,组成了核膜的基本骨架,D正确。
故选ABC。
(5)A、甲代表线粒体,乙代表叶绿体,这两种细胞器均具有两层膜,含有DNA和RNA,含有核糖体,可以合成自身所需的部分蛋白质,属于半自主细胞器,A错误;
B、线粒体通过有氧呼吸产生的ATP可用于细胞除C3的还原外的各项生命活动,但叶绿体光反应产生的ATP只能用于暗反应C3的还原,B错误;
C、线粒体通过内膜向内折叠成嵴的方式增大内部膜面积,叶绿体通过类囊体折叠成基粒的方式增大内部膜面积,C错误;
D、线粒体和叶绿体均含有DNA,具有一定的类似于细胞核的信息存储能力,D正确。
故选D。
(6)制作黑藻叶肉细胞模型,选择合适的材料来模拟细胞的各结构,用直线将下列材料与最可能模拟的细胞结构恰当地连接起来:
1 / 10
学科网(北京)股份有限公司
$