内容正文:
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金瀚学校2023级生物导学提纲 日期:202
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编制:
刘垚
审核:
范艳荣
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细胞的基本结构、功能和物质进出细胞的方式
培养自主学习意识 提高自主学习能力 培养合作学习意识 提高合作学习能力
班级: 姓名: 小组:
【学习目标】
1、 说明物质进出细胞的方式
2、 解释ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质
【重难点】
重点:
主动运输与被动运输的判断
难点:
实验变量的控制(如无关变量的排除)、代谢曲线的分析
【基础感知】 (学 6分钟)
一、细胞结构和功能的适应
1、神经细胞:具有突起,提高神经细胞的传导效率
2、生殖细胞:卵细胞体积大,有利于储存营养物质;精子体积小,尾部有线粒体,有利于运动
3、癌细胞:膜上糖蛋白减少,细胞间的黏着性下降,易于分散和转移
4、分泌细胞:形成突起,增大膜面积,提高分泌效率且高尔基体多
5、代谢旺盛的细胞:自由水相对多,核仁大,核孔较多,线粒体、核糖体多
6、衰老细胞:细胞膜的通透性改变,物质运输能力下降
7、哺乳动物成熟红细胞:无细胞核,不分裂;无线粒体,只进行无氧呼吸
二、物进出细胞的方式
1.两个“耗能过程”:主动运输,胞吞、胞吐
2.三种“判断标准”
从方向判断:顺浓度梯度一般为被动运输,逆浓度梯度一般为主动运输
从动力判断:依靠浓度差运输的一般为被动运输,耗能运输的为主动运输、胞吞或胞吐
从种类判断:脂溶性物质、气体一般为自由扩散;葡萄糖、氨基酸、无机盐离子一般为主动运输;大分子、颗粒物质一般为胞吞、胞吐
3.四类“膜蛋白”
载体蛋白:协助扩散、主动运输 通道蛋白:协助扩散
离子泵:协助扩散、主动运输 受体蛋白:信息交流
三、主动运输的供能方式
1、ATP驱动泵:能直接把ATP水解并利用该能量介导离子或小分子物质逆电化学梯度或浓度梯度进行跨膜运输的载体蛋白(泵)。运输物质的载体蛋白质既是载体也是催化ATP水解的酶。
2、协同转运:协同转运不直接消耗ATP,转运蛋白能同时顺浓度运输一种物质和逆浓度运输另一种物质,顺浓度运输物质时可以释放电化学势能(或浓度梯度势能),驱动另一种物质的逆浓度运输。而顺浓度梯度是由ATP驱动的方式建立起来的,因此,协同转运是一种间接消耗ATP的主动运输。
3、光驱动泵:光驱动主要发现于细菌细胞,光驱动蛋白可以利用光能逆浓度运输物质。如菌紫红质利用光能驱动H+的转运。
四、病毒的相关知识
1.分类:按宿主细胞分:植物病毒:烟草花叶病毒 动物病毒:SRAS病毒、HIV 细菌病毒:噬菌体
按核酸分:DNA病毒:乙肝病毒、天花病毒 RNA病毒:HIV、流感病毒
2.繁殖
(1)过程:以T2噬菌体侵染大肠杆菌为例,步骤依次为:吸附→注入→复制、合成→组装→释放
(2)特点:①病毒提供模板,原料(氨基酸、核苷酸)、核糖体、能量由宿主细胞提供
②HIV不仅注入RNA,还注入逆转录酶
3.组成与生活方式(1)成分:蛋白质+核酸(DNA/RNA)
(2)生活方式:寄生(说明了细胞是生物体结构和功能的基本单位,生命活动离不开细胞)
4.遗传和变异 (1)变异类型:基因突变
(2)遗传信息传递:
DNA病毒 RNA病毒
逆转录病毒
5.病毒的标记培养、标记:必须用可做宿主的活细胞培养,给病毒标记放射性元素,要先用含放射性元素的培养基培养宿主细胞,再用被标记的细胞去培养病毒 。
【深入学习】 (练 9分钟)
1.【新情境】(2024·山东·高考真题)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
2.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)丙酮酸是糖代谢过程的重要中间物质。丙酮酸转运蛋白(MPC)运输丙酮酸通过线粒体内膜的过程如下图。下列叙述错误的是( )
A.MPC功能减弱的动物细胞中乳酸积累将会增加
B.丙酮酸根、H+共同与MPC结合使后者构象改变
C.线粒体内外膜间隙pH变化影响丙酮酸根转运速率
D.线粒体内膜两侧的丙酮酸根浓度差越大其转运速率越高
3.【新情境】(2025·山东·高考真题)生长于NaCl浓度稳定在100 mmol/L的液体培养基中的酵母菌,可通过离子通道吸收Na+,但细胞质基质中Na+浓度超过30 mmol/L时会导致酵母菌死亡。为避免细胞质基质Na+浓度过高,液泡膜上的蛋白N可将Na+以主动运输的方式转运到液泡中,细胞膜上的蛋白W也可将Na+排出细胞。下列说法错误的是( )
A.Na+在液泡中的积累有利于酵母细胞吸水
B.蛋白N转运Na+过程中自身构象会发生改变
C.通过蛋白W外排Na+的过程不需要细胞提供能量
D.Na+通过离子通道进入细胞时不需要与通道蛋白结合
4.【结构与功能观】变式甲状腺球蛋白(Tg)是由甲状腺滤泡上皮细胞合成并分泌的一种糖蛋白,其合成与分泌过程与甲状腺功能密切相关。下列叙述错误的是( )
A.Tg的合成起始于游离核糖体,加工修饰在内质网和高尔基体中进行
B.甲状腺滤泡上皮细胞分泌Tg时,囊泡与细胞膜的融合依赖膜的流动性
C.Tg可通过主动运输的方式运出上皮细胞,该过程需要载体蛋白协助
D.若使用ATP合成抑制剂处理细胞,Tg的分泌速率会下降
5.【演绎与推理】变式植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞 a 未发生变化;②细胞 b 体积增大;③细胞 c 发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是( )
A.水分交换前,细胞 b 的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞 b > 细胞 a > 细胞 c
C.水分交换平衡时,细胞 c 的细胞液中蔗糖浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
D.水分交换平衡时,细胞 c 的细胞液浓度小于细胞 a 的细胞液浓度
【结】
本节课我表现好的一方面是:
本节课我有待提升的方面是:
本节课哪位同学哪个方面值得我学习:
本节课我想感谢谁的哪一点:
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