【步步高】高考生物一轮复习 第二单元 第3讲细胞概述、质膜与细胞壁学案 浙科版.DOC

【步步高】2014高考生物一轮复习 第二单元 第3讲细胞概述、质膜与细胞壁学案 浙科版1涵盖范围本单元包括细胞学说的建立，质膜、细胞质、细胞核的结构与功能以及原核细胞的特点。2重点关注(1)生物膜的物质组成及与功能之间的关系。(2)各种细胞器的结构、功能及各种细胞器之间的分工合作。(3)细胞核的结构与功能及相关实验设计分析。(4)原核细胞与真核细胞的结构特点及比较。(5)举例说出常见原核生物与真核生物。(6)显微镜的使用和注意事项。3命题角度(1)结合细胞的亚显微结构图考查原核生物与真核生物在结构、代谢、遗传与变异上的区别一直是高考的热点。(2)显微镜的使用经常和细胞的观察结合在一起考查。(3)“质膜的组成、结构与功能”一直是高考的热点。(4)质膜的结构特点与功能特性的实验分析与探究旨在考查考生的生物科学素养。(5)提供图表或文字材料分析推理细胞结构功能的题目近两年增多。(6)以细胞的物理模型图再现细胞结构与功能，主要考查考生的获取信息能力和通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理、作出合理判断的能力。第3讲细胞概述、质膜与细胞壁考纲要求1.细胞学说的建立过程()。2.细胞膜的结构和功能()。3.实验：观察多种多样的细胞。4.实验：验证活细胞吸收物质的选择性。一、细胞学说1建立：由德国的施莱登、施万和菲尔肖共同建立。2内容(1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。(2)细胞是所有生物的结构和功能的单位。(3)所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。二、细胞大小、数目和种类判一判1单细胞生物依靠单个细胞完成各项生命活动()2生物体的长大，是由于细胞数目的增多，与细胞体积大小无关()3细胞体积越小，其表面积与体积之比(相对表面积)越小，越有利于细胞的物质交换、信息交流()三、质膜的选择透性1质膜的功能：将细胞与周围环境区分开的界面，只允许某种物质通过。2质膜的功能特性：具有选择透性。四、质膜的结构模型流动镶嵌模型1脂双层：是流动镶嵌模型最基本的部分。(1)主要成分磷脂分子(2)形成图示原因：由磷脂分子的物理、化学性质决定。脂双层的“柔性”取决于脂肪酸分子的尾部可以摇摆；“刚性”取决于脂双层中的胆固醇。2膜蛋白(1)位置：全部或部分镶嵌在脂双层中。(2)分子特点：有水溶性部分和脂溶性部分。(3)功能：控制某些分子和离子的出入。起生物催化剂的作用。起细胞标志物的作用。判一判1红细胞中没有细胞核等众多的细胞器，可用作提取质膜的材料()2质膜由脂质和蛋白质组成()3功能越复杂的质膜，蛋白质的种类和数量不一定越多()4糖萼仅存在于质膜的外表面()五、细胞壁1植物和藻类的细胞壁的主要成分：纤维素。2特点：与细胞的选择透性无关。3作用：保护细胞和支撑植物体。考点细胞膜的成分、结构特点及功能特性的鉴定1磷脂分子是构成生物膜的重要成分，右图是其结构示意图。(1)组成磷脂分子的元素有c、h、o、n、p。(2)若单层磷脂分子层水界面排列如下图，请完善搅拌后的图。2完善细胞膜成分、结构及功能网络图并思考。(1)流动性和选择透性的原理分别是什么？答案流动性的原理：构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是运动的；选择透性的原理：膜上的载体蛋白的种类和数量。(2)二者之间的区别和联系分别是什么？答案区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透性是生物膜的功能特性。联系：流动性是选择透性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透性。3有关细胞膜的成分及功能特性的实验探究或鉴定。(1)组成成分的鉴定实验：用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解；脂溶性物质能够优先通过细胞膜；磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等都可说明细胞膜中含有脂质成分。实验：用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏；制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定，结果呈现紫色。则都说明细胞膜中含有蛋白质成分。实验：从细胞膜中提取某种物质，经非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；加入本尼迪特试剂并加热出现红黄色沉淀，则说明该物质为糖蛋白。(2)结构及结构特点的鉴定实验：将膜结构中的磷脂分子提取出来，铺在空气水界面上，测得磷脂占有面积是细胞膜面积的两倍，则可说明细胞膜中磷脂分子为双层。实验：采用荧光标记法，标记小鼠细胞与人细胞做如图实验。上述实验现象可说明：细胞膜具有一定的流动性。(3)功能及功能特性的鉴定实验：将大量同种生物和亲缘关系较远的精子和卵细胞混合在一起，发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合，则说明细胞膜具有识别作用。实验：利用红墨水处理正常玉米种子和煮熟的玉米种子，对比观察处理后的两种种子的胚细胞的颜色变化。该实验可用于验证细胞膜具有选择透性。1在萝卜的紫色块根细胞内，液泡中含有紫红色的花青素。将块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若进行加温，随着水温的升高，水的颜色逐渐变紫。其主要原因是()a细胞壁在加温过程中受到破坏b水温升高，花青素的溶解度加大c加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的作用d加温使水中的化学物质发生了反应答案c解析结合题干分析，当温度升高时，细胞膜、液泡膜等发生改变，控制物质进出细胞的功能丧失。互动探究(1)若将题干中的清水改为一定量的盐酸，现象是否相同？(2)若将萝卜块根细胞放入浓度较低的蔗糖溶液中，蔗糖分子能否进入液泡？提示(1)相同(2)不能2某实验小组为了探究细胞膜的通透性，将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后，检测培养液中的氨基酸、葡萄糖和尿素含量，发现它们的含量发生了明显变化(如下图)。请回答问题。(1)由图可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量_，尿素含量_。由于在原培养液中没有尿素，推测其是_的产物。(2)培养液中的氨基酸进入细胞后，其主要作用是_；被吸收的葡萄糖主要通过_，为细胞提供_。(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶，正常情况下这类酶不会排出胞外，若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是_。(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有_的特性。答案(1)不断减少不断增多氨基酸代谢(2)作为合成蛋白质的原料细胞呼吸能量(3)细胞发生病变或已经死亡(4)选择透性解析(1)由图示可知，随培养时间延长，培养液中葡萄糖和氨基酸含量不断减少，尿素含量不断增多。由于在原培养液中没有尿素，故尿素为细胞代谢产生的代谢废物。(2)氨基酸为蛋白质的基本组成单位，氨基酸经脱水缩合可形成蛋白质；葡萄糖为生命活动的主要能源物质，在细胞内进行氧化分解后可释放大量能量，供给细胞生命活动。(3)转氨酶在肝细胞内，正常情况下不能穿过细胞膜。若在细胞培养液中检测到该类酶，可能的原因是细胞发生病变或已经死亡，细胞膜的选择透性丧失。(4)由(1)和(3)可初步判断，细胞膜对物质的转运具有选择透性。细胞膜的选择透性植物对无机盐的吸收1思路2结果与结论同一植物对不同离子吸收情况不同，不同植物对同一离子吸收情况不同细胞膜对离子吸收具有选择透性。实验二用显微镜观察多种多样的细胞1显微镜各部件的识别2显微镜的使用3目镜与物镜的结构、长短与放大倍数之间的关系(1)放大倍数与长短的关系物镜越长，放大倍数越大，距载玻片距离越近。目镜越长，放大倍数越小。(2)显微镜放大倍数的含义显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数。总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。4高倍镜与低倍镜观察情况的比较物像大小看到细胞数目视野亮度物镜与玻片的距离视野范围高倍镜大少暗近小低倍镜小多亮远大易错警示有关显微镜的“4”个易错点分析(1)换用高倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。(2)换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。(3)显微镜成放大倒立a虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在左上方，则装片应向左上方移动。(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是由花生切片厚薄不均匀造成的。3如图所示，甲图中表示目镜，表示物镜，表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示在不同物镜下观察到的图像。下列描述正确的是()a观察物像丙时应选用甲中组合b从图中的乙转为丙，正确的调节顺序为：转动转换器调节光圈移动装片转动细准焦螺旋c若丙是由乙放大10倍后的物像，则细胞的面积增大为原来的10倍d若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞，从图中的乙转为丙时，应向右上方移动装片答案d解析(1)依据与，与，与放大倍数的关系(2)明确乙与丙的关系4显微镜目镜为10、物镜为10时，视野中被均匀分布的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为()a2个 b4个 c8个 d16个答案b解析显微镜的放大倍数目镜倍数物镜倍数。在放大100倍时，设视野直径为d，则面积s()2，此时视野中有64个细胞；当放大到400倍时，其直径相当于原来的1/4，则圆面积s()2，即为原来的1/16，故看到的细胞数目为64/164个。1视野中细胞数目的相关计算(1)若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数目与放大倍数成反比的规律进行计算。如：在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞，放大倍数变成400倍时看到的细胞数目m()m/10(个)。(2)若视野中细胞均匀分布在整个视野，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。如：在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞，放大倍数变为400倍时看到的细胞数目m()2m/100(个)。2显微镜的放大倍数与物像位置变化(1)目镜、物镜及其放大倍数大小的判断螺纹(2)物像移动：物像移动方向与装片移动方向相反。即物像偏向视野中央的哪个方向，就向哪个方向移动装片，可使物像回到视野中央。3判断污物存在的位置污物可能存在的位置：物镜、目镜或装片。判断方法如下：序号错因分析正确答案序号错因分析正确答案没有理解植物细胞与动物细胞的根本区别甲图细胞有细胞壁只指出了不正确的地方，没有改正忘记加盖玻片，应将材料展平后盖上盖玻片没有理解真、原核细胞最主要的区别含有由核膜包被的细胞核改正的答案模糊不准物镜离玻片距离太大，物镜应降至距玻片标本0.51 cm处笔下误镜头应该用擦镜纸擦拭，不能用纱布不能根据题干中提供的材料的透明性选择反光镜和光圈在高倍显微镜下观察甲需要利用凹面镜和较大光圈，在高倍显微镜下观察乙用平面镜和较小光圈题组一显微镜的使用1(2011上海卷，14)如图为测量保卫细胞长度的局部显微视野，下列表述错误的是()a要测量该细胞的长度，需旋转目镜b物镜从10换为40，图示测微尺每小格所代表的长度变小c在不同放大倍数下，图示测微尺每小格的实际长度不同d若视野中物像不清晰，会造成测量误差答案c解析测微尺在目镜上，在不同的放大倍数下，图示测微尺每小格的实际长度相同，故c错误，所以物镜由10换为40，测微尺每小格所代表的长度变小；图示测微尺不在保卫细胞直径上，需旋转目镜调节；视野中物像不清晰，会造成测量误差。2(2009上海生物，19)用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时，下列目镜和物镜的组合中，视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是()目镜10物镜10目镜16物镜40a bc d答案d解析放大倍数越大，视野内目镜测微尺小格代表的实际长度越小。显微镜的放大倍数等于物镜与目镜放大倍数的乘积，即与组合放大倍数最大。题组二细胞膜的组成、结构与功能3判断正误(1)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同(2012广东，1d)()(2)植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性(2011四川，2a)()(3)载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质(2009北京，2d)()答案(1)(2)(3)4(2011新课标全国卷，1)将人的红细胞放入4 蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是()a红细胞膜具有水溶性b红细胞的液泡体积增大c蒸馏水大量进入红细胞d低温时红细胞膜流动性增大答案c解析红细胞膜属于生物膜，生物膜的主要成分是蛋白质和脂质，故红细胞膜不具有水溶性，a项错误；与成熟的植物细胞不同，红细胞没有液泡，b项错误；由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度，红细胞在4 蒸馏水中将因吸水过多而胀破，c项正确；低温时红细胞膜的流动性减小，d项错误。5(2010山东卷，4)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是()a生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定b构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇c需氧呼吸及光合作用产生atp均在膜上进行d核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输答案a解析生物膜的功能主要由蛋白质的种类和数量决定；生物膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质主要是磷脂，也含有少量胆固醇；需氧呼吸产生atp有三个场所，分别为细胞溶液、线粒体基质和线粒体内膜，并不只在膜上进行，光合作用产生atp是在类囊体薄膜上进行的；核糖体参与蛋白质的合成，但无膜结构。6(2011海南卷，1)关于动物细胞膜的叙述，错误的是 ()a细胞膜含有糖脂和糖蛋白b细胞融合与细胞膜的流动性有关catp为co2分子通过细胞膜提供能量d细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的答案c解析细胞膜由脂质、蛋白质和糖类组成，其中有些蛋白质和糖结合形成糖蛋白，有些脂质和糖结合形成糖脂；细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的，使得细胞膜具有一定的流动性，细胞融合首先是膜发生融合，这与细胞膜的流动性密切相关；co2通过简单扩散的方式进出细胞膜，不需要消耗atp。【组题说明】考点题号错题统计错因分析细胞学说及显微镜的使用1、7、12质膜的结构特性2、3、4、5、6质膜的功能特性9、10综合考查8、11、13、141下列关于细胞学说及其建立过程的叙述，不正确的是()a离不开显微技术的支持b需要理性思维和实验的结合c论证了动植物的统一性d标志着生物学的研究进入分子水平答案d解析细胞学说及其建立过程离不开显微技术的支持，需要理性思维和实验的结合；细胞学说论证了动植物的统一性，标志着生物学的研究进入细胞水平。2下图表示质膜的亚显微结构，其中a和b为物质的两种运输方式，下列叙述正确的是()a质膜功能的复杂程度主要由决定b神经元质膜上识别递质的是cb可表示肌细胞从组织液中吸收氧气d质膜的选择透性与有关，与无关答案b解析质膜的功能主要由膜蛋白决定；分析图形，为质膜的外侧，为质膜的内侧，肌细胞从组织液中吸收氧气，氧气只能从质膜外侧进入质膜内侧；质膜的选择透性与都有关。3磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是()a由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内b由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内c由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同d由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对答案a解析磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部，小油滴由磷脂膜包裹着时，与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部，亲水的头部朝向外侧，故只需单层的磷脂分子。4一位细胞学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的厚度变小而表面积增大。变形虫能做变形运动。下列各项中，与这些现象有关的是()a细胞膜的选择透性 b细胞膜的流动性c细胞膜的生理特性 d细胞膜的功能特性答案b解析本题情景为温度升高导致细胞膜由厚变薄，面积由小变大，体现了一个“变”字，“变”中隐含了一个“动”字，也就是说构成细胞膜的蛋白质和磷脂分子发生位置变化，这正与细胞膜的结构特点“流动性”联系起来，就知识点本身而言，蛋白质分子和磷脂分子的运动流动性选择性和其他功能(如细胞变形)。所以，情景和知识点在流动性上联系起来。5人、鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料的抗体标记两种细胞的膜蛋白，一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验结果的记录，据此不能得到的结论是()a温度增加到15 以上，细胞膜流动性增强b该实验证明膜蛋白能够运动c温度对膜蛋白的运动有影响d图中数据说明融合时间越长形成的嵌合体越多答案d解析图中的信息是在一定的温度范围内，随温度的升高形成嵌合体的百分比增大，由此说明了在一定范围内，温度升高，细胞膜的流动性增强。图中数据与融合的时间没有任何关系。6如图为细胞的膜结构示意图。下列叙述错误的是()a细胞膜中的与细胞识别有关b细胞膜中的与细胞的选择吸收有关c线粒体内膜中的与atp合成有关d叶绿体类囊体膜中的活性与温度有关答案a解析图中是磷脂分子，是蛋白质分子，在细胞膜上与细胞识别有关的物质是糖蛋白，而不是磷脂分子，故a错误；蛋白质分子可能是载体蛋白，其与细胞的选择吸收有关，故b正确；线粒体内膜表面的为与需氧呼吸有关的酶，其与atp的合成有关，故c正确；叶绿体类囊体膜中的为与光反应有关的酶，其活性受温度影响，故d正确。7恩格斯曾经把“能量转化和守恒定律、细胞学说、达尔文进化论”并称为19世纪自然科学的三大发现，下列不属于细胞学说建立意义的是()a将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来b证明了生物之间存在着亲缘关系c为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础d证明了生物界与非生物界之间存在着统一性和差异性答案d解析细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，为生物进化理论提供了基础。8下列有关细胞膜的叙述，正确的是()a膜磷脂的合成与内质网有直接关系，膜蛋白的合成与内质网无直接关系b膜磷脂与膜的选择透性有直接关系，膜蛋白与膜的选择透性无直接关系c膜磷脂与膜的流动性无直接关系，膜蛋白与膜的流动性有直接关系d膜磷脂与突触中兴奋的传递有直接关系，膜蛋白与突触中兴奋的传递也有直接关系答案 d解析 膜磷脂的合成与内质网有直接关系，膜蛋白合成之后也要经过内质网加工、运输。膜的选择透性与膜蛋白、膜磷脂均有关系：脂溶性物质可以简单扩散，易化扩散和主动转运需要载体蛋白参与完成。细胞膜具有一定的流动性就是因为膜磷脂、膜蛋白均是可以流动的。突触中兴奋的传递是通过突触小泡与细胞膜融合后释放神经递质完成的，因此与膜磷脂、膜蛋白均有关系。9作为系统的边界，细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能。如图所示的模型主要表明了细胞膜的何种功能()a将细胞与外界环境分开b控制物质进出细胞c细胞间信息交流d维持细胞内部环境的稳定答案c解析图中的信息表明细胞通过激素互相传递信息。10下列有关细胞间信息交流的叙述，正确的是()a细胞间信息交流是细胞膜的功能之一，体现了细胞膜的选择透性b神经递质与突触后膜上的受体结合后，即被受体转运到突触后膜内，使后膜兴奋或抑制c与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同，也可能不同d细胞间信息交流的方式多种多样，可以是细胞接触传递信息，也可以通过介质传递答案d解析细胞间信息交流不能体现细胞膜的选择透性，故a项错误；神经递质与突触后膜上的受体结合后，会引起突触后神经元的兴奋或抑制，不会被转运到突触后膜内，而是会被分解掉，故b项错误；与不同激素结合的受体都不会相同，故c项错误。11下列关于细胞膜和细胞壁的叙述，正确的是()a植物细胞壁的主要化学成分是纤维素和蛋白质b细胞间的信息交流大多与细胞核的结构和功能有关c蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用d细胞膜的主要成分是脂质和糖蛋白答案c解析a项植物细胞壁的主要成分应是纤维素；b项细胞间的信息交流大多与细胞膜的结构和功能有关；d项细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，并非所有蛋白质都形成糖蛋白。12生物学实验中常用普通光学显微镜，试回答：(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的_。(2)当显微镜的目镜为10、物镜为10时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40时，则在视野中可看到_个细胞。(3)在光照明亮的实验室里，用白色洋葱表皮细胞观察失水之后的细胞，在显微镜视野中能清晰地看到细胞壁，但看不清楚细胞膜是否与细胞壁发生质壁分离，为便于判断，此时应()a改用凹面反光镜，放大光圈b改用凹面反光镜，缩小光圈c改用平面反光镜，放大光圈d改用平面反光镜，缩小光圈(4)在用显微镜观察玻片标本时，如果要观察的物像位于视野的左上方，应向_移动玻片，方能使要观察的物像位于视野的中央；在玻片上写一个字母“b”，则在显微镜的视野中观察到的是“_”。答案(1)长度或宽度(2)2(3)d(4)左上方q解析(1)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数。(2)该题中的细胞排列成“一行”，所以放大倍数增大到原来的4倍后，看到的细胞数目为842(个)。(3)应将视野亮度调暗一些才能看到质壁分离的现象。视野调暗的方法有二：一是将凹面反光镜换成平面反光镜；二是用小光圈。(4)物像位于左上方，只有将装片向左上方移动才能将物像移到视野中央。显微镜成像为倒像，所以观察“b”时，看到的物像是“q”。13对细胞膜结构和组成的研究经历了一个漫长的