第2单元-细胞的结构与物质跨膜运输(必修一)-生物.ppt

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如考查线粒体 就会设置 线粒体的DNA受损伤 线粒体功能下降 能量供应受影响 主动运输方式受影响 考查核糖体 就会设置 黄曲霉 或药物 核糖体从内质网脱落 合成蛋白质功能下降等 所以不管怎么变 基础知识是要牢固掌握的 课时安排 本单元的复习 建议分为3讲 共8课时完成 其中第5讲1个课时 第6讲2个课时 第7讲1个课时 单元卷及滚动卷和讲评各1课时 第5讲 细胞膜 系统的边界 第5讲细胞膜 系统的边界 第5讲 考点自主梳理 知识点一体验制备细胞膜的方法制备细胞膜一般使用活的 成熟的哺乳动物的 因为我们研究细胞膜的性质需要的是 的细胞膜 为了这个目的我们需要做的是去除细胞内 和 的膜的干扰 选择 的原因是该细胞在细胞分化的过程中 和 大都已经退化消失 相比于其他结构复杂的细胞来说 分离的工作要 很多 我们所要做的是将红细胞浸在 中 使它吸水 然后就可以用 的方法提纯了 红细胞 细胞器 细胞核 纯净 细胞核 哺乳动物成熟的红细胞 细胞器 简单 清水 涨破 差速离心 第5讲 考点自主梳理 问题导思 1 为什么不用植物细胞来制备细胞膜呢 2 是否可以采用鸡的红细胞来制备 答案 1 植物细胞一般有细胞壁 细胞核 细胞器等结构 这些结构有些有生物膜 会和细胞膜混在一起 而血液中成熟的红细胞没有细胞器和细胞核 得到的细胞膜比较纯净 2 不可以 鸡的红细胞含细胞核和众多细胞器 第5讲 考点自主梳理 知识点二细胞壁和细胞膜成分及功能1 细胞壁 植物细胞在细胞膜的外面有一层细胞壁 其主要成分为 和 可用 酶和 酶来除去 细胞壁的作用为 和 2 细胞膜 对细胞膜进行化学分析得知 细胞膜主要由 和 构成 其中 最多 约占50 此外 还有少量的 在组成细胞膜的脂质中 最丰富 细胞膜的功能是将细胞与外界环境 控制 细胞 进行细胞间的 纤维素 果胶 纤维素 果胶 支持 保护 脂质 磷脂 分子 蛋白质 分子 脂质 糖类磷脂 分隔开 物质进出 信息交流 第5讲 考点自主梳理 问题导思 膜功能的复杂程度取决于蛋白质 膜成分 的种类和数量 试推断线粒体内膜和外膜上该成分多少 答案 内膜多于外膜 第5讲 考点自主梳理 知识点三生物膜分子结构模型的探究过程1 生物膜探究的历程 膜是由脂质 脂质和蛋白质 排列为连续的两层 蛋白质 脂质 蛋白质 第5讲 考点自主梳理 2 细胞膜特性 1 结构特点 举例 变形虫变形运动 白细胞吞噬细菌 2 功能特性 问题导思 如何鉴定细胞膜中有蛋白质 答案 1 用双缩脲试剂鉴定出现紫色即证明有蛋白质存在 2 用蛋白酶处理细胞膜变成全透性膜即可验证 流动性 流动镶嵌模型 具有一定的流动性 选择透过性 第5讲 考向互动探究 探究考向一细胞膜成分与探究方法1 细胞膜成分 含量 种类和作用的比较 2 细胞膜的成分探究方法 第5讲 考向互动探究 知识拓展 对于组成细胞膜的基本成分 最初是通过用脂质溶剂和蛋白酶处理细胞膜来确定的 用脂质溶剂处理细胞 发现细胞膜被溶解 脂质分子进入到溶剂中 说明膜中含有脂质分子 用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构 说明细胞膜的化学组成中除了脂质还有蛋白质 对于一些具体的组成成分 可采用相应酶的处理来确定 例如 1 用卵磷脂酶处理细胞 可破坏细胞膜 证明膜中有卵磷脂的存在 2 对于膜中某种蛋白质功能的分析 有很多方法 其中一种是将这种蛋白质分离纯化出来 将它掺入到磷脂小泡中 形成只含一种蛋白质的磷脂小泡 然后检测蛋白质的功能 第5讲 考向互动探究 例1 2011 潍坊月考 如图5 1所示各种膜的组成成分及含量 下图不能说明的是 图5 1 第5讲 考向互动探究 A 构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质B 膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关C 膜的功能越简单 所含蛋白质的数量越少D 膜的功能越复杂 所含糖类的种类和数量越多 答案 D 解析 无论何种膜 都有蛋白质和脂质 是构成膜的主要成分 不同的膜结构 其功能不同 蛋白质和脂质的含量也不同 膜的复杂程度与蛋白质的含量成正比 线粒体 叶绿体膜功能复杂 但糖类很少 第5讲 考向互动探究 规律方法 细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系 它们的化学组成也大致相同 与细胞膜类似 其他生物膜也主要由蛋白质 脂质和少量的糖类 细胞膜上的糖类一般与蛋白质结合 以糖蛋白的形式出现在细胞膜上 糖蛋白对细胞的生物识别功能意义非凡 组成 但是在不同的生物膜中 这三种物质的含量是有差别的 互动探究 如果选项D改为 用蛋白酶处理生物膜可改变其组成 但功能不变 对吗 答案 错 用蛋白酶处理生物膜 膜上的蛋白质被分解 生物膜将丧失控制物质进出的功能 第5讲 考向互动探究 下列变式题考查的是生物膜的功能和组成等知识点 变式题下列关于动物细胞生物膜的叙述中正确的是 A 构成细胞膜的脂质主要是磷脂 脂肪和胆固醇B 细胞内产生ATP的过程均在生物膜上进行C 生物膜的特定功能主要是由相应基因控制的膜蛋白决定的D 磷脂是生物膜的主要成分 也是线粒体 中心体等有膜结构的主要成分 第5讲 考向互动探究 答案 解析 构成细胞膜的脂质主要是磷脂 蛋白质和少量的糖类及胆固醇 磷脂是生物膜的主要成分 也是线粒体 叶绿体等有膜结构的主要成分 中心体不具有膜结构 生物膜的特定功能主要是由相应基因控制的膜蛋白决定的 细胞内产生ATP的过程不都在生物膜上进行 有一部分在细胞质基质中生成 第5讲 考向互动探究 探究考向二细胞膜的主要功能及影响功能的因素1 细胞膜的主要功能 1 将细胞与外界环境隔开细胞的界膜 这是细胞膜最重要的功能 无论是真核细胞还是原核细胞 都必定有一个由一定膜结构形成的界膜 不然就不会有细胞存在 细胞膜的出现使生命起源到了细胞的形式 也保证了细胞生命活动的正常进行 细胞膜的出现使各种生物大分子集中到一个相对稳定的微环境中 这样有利于细胞的物质和能量代谢 也有利于细胞的生长发育 第5讲 考向互动探究 2 控制物质进出细胞膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统 但细胞不是一个封闭的系统 细胞的生存 生长和发育依赖于细胞内外的物质交流 膜对于物质的运输具有选择性 只有在需要时 物质才会被运转 物质既可以从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧 也可以从浓度低的一侧转运到浓度高的一侧 前者属被动运输 不需要细胞提供代谢能量 后者属主动运输 需要细胞提供代谢能量 对于大分子的运输 细胞采用的是胞吞与胞吐的方式 通过将物质包裹在囊泡中进行转运 第5讲 考向互动探究 3 进行细胞间的信息交流细胞间信息交流的方式可归纳为三种主要方式 第5讲 考向互动探究 知识拓展 影响细胞膜生理功能的主要因素 1 温度 一方面组成细胞膜的蛋白质活性与温度密切相关 在一定温度范围内 温度高 蛋白质活性大 温度低 蛋白质活性低 另一方面细胞膜流动性的大小与温度存在一定联系 一般情况下 温度升高流动性大 有利于生理功能完成 但温度过高 膜流动性过大 甚至破坏膜结构 蛋白质变性 导致生命活动无法进行 温度过低 膜流动性下降 黏度增加 影响其生理功能的完成 第5讲 考向互动探究 2 pH 过酸 过碱都会使细胞膜成分中的蛋白质变性失活 从而导致细胞膜丧失生理功能 3 蛋白酶 脂溶剂等 蛋白酶可水解膜蛋白 脂溶剂可溶解膜脂等 从而破坏膜结构 使细胞膜丧失其生理机能 第5讲 考向互动探究 例2作为系统的边界 细胞膜在细胞的生命活动中有多种功能 图5 2主要表示了细胞膜的何种功能 图5 2A 将细胞与外界环境分开B 控制物质进出细胞C 进行细胞间信息交流D 促进物质的运输 第5讲 考向互动探究 答案 C 解析 细胞膜的功能有 将细胞与外界环境分开 控制物质进出细胞 进行细胞间信息交流 没有促进物质运输的作用 细胞间的信息交流有三种形式 图示为其中的一种 通过细胞分泌的化学物质 随血液到达靶细胞 将信息传给靶细胞 第5讲 考向互动探究 规律方法 细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障 它保证了细胞内环境的相对稳定 使各种生化反应能够有序运行 但是细胞必须与周围环境发生信息 物质与能量的交换 才能完成特定的生理功能 因此细胞必须具备一套物质转运体系 如与转运有关的蛋白 载体蛋白和通道蛋白 用来获得所需物质和排出代谢废物 细胞膜通过胞饮作用 吞噬作用或胞吐作用吸收 消化和外排细胞膜外 内的物质 在细胞识别 信号传递 纤维素合成等方面 质膜也发挥重要作用 在某些病理情况下 如过敏 创伤 烧伤 缺氧等 由于破坏了生物半透膜的正常结构和功能 使其通透性增加 结果导致了组织水肿等反应的发生 第5讲 考向互动探究 变式题 2012 临沂质检 下列不属于细胞间信息交流的是 A 效应T细胞识别靶细胞B 高等植物细胞间通过胞间连丝连接C 兴奋在神经纤维上的传导D 同种生物的精子与卵细胞结合 答案 解析 兴奋在神经纤维上传导是发生在同一个神经细胞上 不属于细胞间的信息交流 第5讲 考向互动探究 互动探究 如果选项C改为 兴奋在神经元之间的传递 对吗 答案 对 在同一个神经元中 树突和轴突是直接相连的 不是细胞之间的信息交流 而神经元间的联系就需要突触了 突触的结构包括突触前膜 突触后膜 突触间隙 兴奋的传递是通过突触前膜释放递质 作用在突触后膜 兴奋在神经元之间的传递是单向的 属于细胞间的信息交流 第5讲 考向互动探究 探究考向三生物膜的流动镶嵌模型1 细胞膜的结构及特点 1 细胞膜的流动镶嵌模型图5 3 第5讲 考向互动探究 2 细胞膜的结构特点 具有一定的流动性2 细胞膜的结构特点和功能特性的区别和联系 1 含义不同 细胞膜的结构特点是指细胞膜具有一定的流动性 细胞膜的功能特性是指细胞膜具有选择透过性 2 结构基础不同 磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架 蛋白质分子镶嵌 贯穿 覆盖其间 磷脂分子的流动性和蛋白质分子的运动性导致细胞膜的结构具有一定的流动性 例如细胞的胞吞和胞吐以及载体蛋白的运动等 第5讲 考向互动探究 细胞膜具有调控物质出入细胞的功能 物质出入细胞有扩散和渗透 被动转运 主动转运以及胞吞和胞吐等方式 而膜上载体蛋白的种类和数量不同 决定了出入细胞的物质的种类和数量不同 因此使得许多分子和离子不能随意出入细胞 只有细胞所需要的分子和离子才能进入细胞 所以细胞膜的功能特性是选择透过性 3 两者关系 流动性是选择透过性的基础 因为只有细胞膜具有流动性 细胞才能完成其各项生理功能 才能表现出选择透过性 相反 细胞膜失去了选择透过性 也就意味着细胞死亡 总之 膜的组成 结构和功能可表示为下图 第5讲 考向互动探究 第5讲 考向互动探究 知识拓展 膜结构特点和功能特性的实例及应用1 膜流动性的实例 胞吞和胞吐 变形虫的变形运动 吞噬细胞吞噬病菌 突触前膜释放神经递质 受精作用等 2 膜流动性的应用 动物细胞融合 植物原生质体融合 将膜脂制成微球体包裹酶 抗体 核酸等生物大分子或小分子药物 运输到患病部位 通过脂质微球体膜和细胞膜的融合 把这些物质送入细胞 从而达到治疗疾病或改变细胞代谢和遗传特性等目的 3 选择透过性的实例 植物细胞的质壁分离和质壁分离复原 主动运输 4 选择透过性的应用 透析型人工肾 海水淡化 污水净化等等 第5讲 考向互动探究 例3如图5 4为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图 有关叙述错误的是 图5 4A a指磷脂分子的尾部 具有疏水性B c指磷脂分子的头部 具有亲水性C 糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布D 细胞膜的选择透过性与b d的种类和数量有关 第5讲 考向互动探究 答案 C 解析 磷脂是由甘油 脂肪酸和磷酸组成的 磷酸 头 部 c 是亲水端 脂肪酸 尾 部 a 是疏水端 细胞膜为细胞的边界 在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白 而在细胞膜的内侧没有糖蛋白分布 因此 依据糖蛋白的分布可判断细胞膜的内外侧 细胞膜具有选择透过性 这与细胞膜上蛋白质 b d 的种类和数量有关 第5讲 考向互动探究 易错解惑 1 细胞膜上蛋白质含量的高低与种类的多少能反映其功能的复杂程度 2 根据细胞膜上糖蛋白的位置可以判断细胞膜的内侧和外侧 糖蛋白位于细胞膜外侧 3 各种蛋白质在膜上的分布是不对称的 细胞膜上的蛋白质种类很多 如运输物质的载体 起识别作用的糖蛋白 接受信号的受体 体现病原体特异性的抗原以及催化作用的酶等 第5讲 考向互动探究 变式题图5 5表示细胞膜的亚显微结构 其中a和b为物质的两种运输方式 下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是 图5 5 第5讲 考向互动探究 A 如图示为肝细胞膜 则尿素的运输方向主要是 B 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变与 有密切的关系C 随着温度的升高 和 的运动速度将不断加快D b过程不需要ATP 所以不能体现膜的选择透过性 第5讲 考向互动探究 答案 解析 为糖蛋白 分布在细胞膜的外侧 尿素为代谢废物 排出细胞外 所以尿素的运输方向主要是 细胞间的识别 免疫 细胞的癌变与糖蛋白有密切的关系 随着温度的升高 组成膜的磷脂分子 和蛋白质分子 的运动速度将加快 但温度太高 将使蛋白质变性失活 所以温度与膜的流动速度不是正相关 b过程为自由扩散 简单扩散 不需要ATP 是否需要ATP与是否为选择透过性无因果关系 第5讲 考向互动探究 第5讲 实验方略展示 通过模拟实验探究膜的透性 要点解剖 实验原理 1 某些半透膜 如动物的膀胱膜 肠衣 玻璃纸等 可以让某些物质透过 而另一些物质不能透过 如水分子可以透过 而蔗糖分子因为相对分子质量比较大 不能透过 可以用半透膜将不同浓度的溶液分隔开 然后通过观察溶液液面高低的变化 来观察半透膜的选择透过特性 进而类比分析得出生物膜的透性 2 利用人工膜来模拟生物膜 探究膜的透性 人们研究人工的无蛋白质的脂双层膜对不同分子的通透性发现氧气 水 甘油 乙醇等分子可以自由进出人工的无蛋白质的脂双层膜 脂溶性的物质易透过人工膜 但葡萄糖 氨基酸 钠离子等难以透过 上述物质可以透过细胞膜 即在人体中葡萄糖能穿过细胞膜进入红细胞 小肠上皮细胞也能大量吸收葡萄糖 备注 玻璃纸是一种以棉浆 木浆等天然纤维为原料 用胶黏法制成的薄膜 它透明 无毒无味 其分子链存在着一种奇妙的微透气性 可以让像鸡蛋透过蛋皮上的微孔一样进行呼吸 这对商品的保鲜和保存活性十分有利 第5讲 实验方略展示 方法步骤 图5 6 第5讲 实验方略展示 一 1 取一个长颈漏斗 在漏斗口处封上一层玻璃纸 2 在漏斗中注入蔗糖溶液 3 将漏斗浸入盛有蒸馏水的烧杯中 使漏斗的液面与烧杯的液面高度一样 4 静置一段时间后 观察长颈漏斗的液面变化 并将观察到的结果进行记录 现象 漏斗管内的液面升高 结果 由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水分子数量 使得管内液面升高 结论 玻璃纸是半透膜 水分子可以透过玻璃纸 而蔗糖分子不能透过玻璃纸 第5讲 实验方略展示 注意事项 1 半透膜两侧溶液间的水分子是进行双向运动的 我们只是观测到由双向水分子运动快慢的差异所导致的液面改变 2 上述原理适用于比较不能透过半透膜的溶液浓度大小 第5讲 实验方略展示 二 分析图5 7人工膜模拟生物膜实验的结果 图5 7 第5讲 实验方略展示 1 结果 氧气 二氧化碳 氮气 苯等小分子 苯还是脂溶性的 很容易通过脂双层 水 甘油 乙醇等较小的分子也可以通过 氨基酸 葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层 2 推测 葡萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层 但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖 推测小肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质 第5讲 实验方略展示 方法例析 1 渗透系统的水分流动方向的几种情况分析 1 当S1浓度 S2浓度时 则单位时间内由S2 S1的水分子数多于由S1 S2 外观上表现为S1液面上升 2 当S1浓度 S2浓度时 则单位时间内由S1 S2的水分子数多于由S2 S1 外观上表现为S1液面下降 3 当S1浓度 S2浓度时 则单位时间内由S1 S2的水分子数等于由S2 S1 4 在达到渗透平衡后 若存在如图5 8所示的液面差 h 则S1溶液浓度 S2溶液浓度 第5讲 实验方略展示 图5 8 第5讲 实验方略展示 2 探究物质能否通过半透膜 以碘和淀粉为例 第5讲 实验方略展示 例4某同学进行实验 甲图为实验开始状态 乙图为实验结束状态 请在乙图所示实验结果的基础上继续实验 探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜 甲乙图5 9 第5讲 实验方略展示 增添的实验材料 蔗糖酶溶液 斐林试剂 试管 滴管 水浴锅等 1 设计出继续实验的简要步骤 2 预测实验现象并作出结论 第5讲 实验方略展示 答案 1 向a b两管分别加入等量蔗糖酶溶液 水浴加热 或隔水加热 U形管至适宜温度 观察a b两管内液面的变化 吸取a b两管内适量液体 分别加入A B两试管中 并加入斐林试剂 60 65 水浴加热 观察A B试管内有无砖红色沉淀 2 如果a b两管液面高度差缩小且A B试管内均有砖红色沉淀 则蔗糖的水解产物能通过半透膜 如果a b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀 B试管内有砖红色沉淀 则蔗糖的水解产物不能通过半透膜 第5讲 实验方略展示 解析 本实验的设计思路主要有两个 证明出蔗糖被水解 蔗糖的水解产物是葡萄糖 用斐林试剂即可 观察a b两管液面高度差的变化 如果差值增大 则说明蔗糖的水解产物不能透过半透膜 否则 说明可以透过 第5讲 实验方略展示 变式题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的变化 图5 10 请回答问题 图5 10 第5讲 实验方略展示 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 作用 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 第5讲 实验方略展示 答案 1 降低增加细胞代谢 代谢 2 作为蛋白质合成的原料呼吸 分解 能量 ATP 3 肝细胞膜受损 或细胞裂解 4 选择透过 解析 由图可知 培养液中氨基酸和葡萄糖下降 尿素是细胞中的氨基酸通过脱氨基作用后生成的 氨基酸进入细胞后的主要作用是合成蛋白质 葡萄糖进入细胞后的主要作用是通过细胞呼吸分解供能 在细胞外检测到转氨酶 可能是细胞膜受损 失去了选择透过性 第5讲 实验方略展示 第5讲 备用习题 备选理由 考查方向为磷脂分子的结构 鉴于这个问题不是高考考查的重点 我们在正文中没有列入这个探究点 可用此题补充这个知识点 1 2011 深圳月考 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 第5讲 备用习题 答案 解析 磷脂双分子层构成了膜的基本支架 磷脂分子不溶于水 构成细胞膜的磷脂分子的亲水性部分位于膜的内外两侧 而疏水性的部分位于两层磷脂分子之间 因细胞内外环境含有较多的水 决定了亲水性的头部和疏水性的尾部的分布 根据磷脂分子的特性 磷脂的 头 是亲水的 应该在油滴外侧 磷脂的 尾 是疏水的 应该在内侧与油滴接触 所以该膜最可能是单层的 第5讲 备用习题 备选理由 考查方向为细菌的一种蛋白质影响人体细胞膜上的蛋白质 鉴于这个问题不是高考考查的重点 我们在正文中没有列入这个探究点 可用此题补充这个知识点 2 李斯特氏菌是致死食源性细菌 会在人类的细胞之间快速传递 使人患脑膜炎 其原因是该菌的一种InIC的蛋白可通过阻碍人类细胞中的Tuba蛋白的活性 使细胞膜更易变形而有利于细菌的转移 下列叙述正确的是 A 与乳酸菌一样 该菌的遗传物质主要是DNAB 该菌使人类细胞发生变形说明细胞膜具有选择透过性C 该菌进入人体细胞的方式是需要消耗能量的胞吞作用D Tuba蛋白和InIC蛋白的合成均需要内质网的加工 第5讲 备用习题 答案 C 解析 本题主要考查了原核生物的特点 属于考纲中的理解层次 乳酸菌和该细菌的遗传物质是DNA 不能说主要是DNA 细菌进入细胞是通过胞吞作用 体现了细胞膜的流动性 不能说明细胞膜具有选择透过性 原核生物内没有内质网 故D错 第5讲 备用习题 第6讲 各种细胞器与细胞核 第6讲各种细胞器与细胞核 第6讲 考点自主梳理 知识点一细胞质在 以内 以外的部分叫细胞质 细胞质主要包括 和 1 细胞质基质细胞质基质含有 在细胞质中进行着多种化学反应 细胞膜 核膜 细胞质基质 细胞器 水 无机盐 脂质 糖类 氨基酸 核苷酸 多种酶 第6讲 考点自主梳理 2 细胞器 1 线粒体线粒体是 的主要场所 被喻为 由 膜构成 在线粒体内有许多种与 有关的酶 还含有少量的 2 叶绿体叶绿体是绿色植物能进行 的细胞所含有的细胞器 被称为 和 具有 膜 其内部含有 其上含有光合作用色素 有氧呼吸 动力车间 双层 有氧呼吸 DNA 光合作用 养料制造车间 能量转换站 双层 类囊体 第6讲 考点自主梳理 3 内质网内质网是由 膜连接而成的 与细胞内蛋白质 和 有关 也是 合成的 车间 4 核糖体细胞中的核糖体除一部分附着在 上之外 还有一部分游离在 中 核糖体是细胞内合成 的场所 被称为 5 高尔基体高尔基体对来自内质网的蛋白质进行 植物细胞分裂过程中 高尔基体与 的形成有关 单层 网状结构 合成 加工 脂质 内质网 细胞质 蛋白质 生产蛋白质的机器 加工 分类和包装 细胞壁 第6讲 考点自主梳理 6 液泡成熟的植物细胞都有液泡 液泡内有 其中含有 等物质 它对细胞内的环境起着 作用 还可以使植物细胞保持 7 中心体中心体见于 细胞和 细胞中 每个中心体由两个互相垂直排列的 及其周围物质组成 动物细胞的中心体与 有关 细胞液 糖类 无机盐 色素 蛋白质 调节 坚挺 动物 低等植物 中心粒 有丝分裂 第6讲 考点自主梳理 8 溶酶体溶酶体是细胞内具有 膜结构的细胞器 是 它含有多种 能分解 损伤的 吞噬并杀死侵入细胞的 单层 消化车间 水解酶 衰老 细胞器 病毒或病菌 第6讲 考点自主梳理 问题导思 1 为研究细胞的各种组成成分和功能 需将细胞器分离 分离各种细胞器常用的方法是什么 2 雌性家兔乳腺细胞与肌肉细胞相比较 高尔基体的数量显著增多的是哪种细胞 答案 1 差速离心法 科学家用差速离心法能够分离各种细胞结构 其基本过程是 首先破坏细胞膜 形成各种细胞器和细胞中其他物质的匀浆 然后将匀浆放入离心管中 用高速离心机在不同的转速下进行离心 利用不同的离心速度所产生的不同离心力 就能将各种细胞器分离开 2 乳腺细胞 高尔基体与分泌物的形成有关 乳腺细胞分泌乳汁 高尔基体数量很多 第6讲 考点自主梳理 知识点二细胞的生物膜系统在细胞中 许多细胞器都有膜 如 等 这些细胞器膜和细胞膜 核膜等结构 共同构成细胞的 细胞的生物膜系统在细胞的 中起着极其重要的作用 首先 细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境 同时在细胞与环境之间进行 和 的过程中也起着决定性的作用 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 生物膜系统 生命活动 物质运输 能量转换 信息传递 第6讲 考点自主梳理 第二 细胞的许多重要的化学反应都在 上进行 细胞内的广阔的膜面积为 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 第三 细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的 这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应 而不会相互干扰 保证了细胞的生命活动高效 有序地进行 生物膜 酶 区室 第6讲 考点自主梳理 问题导思 生物膜系统的各个部分 都是由相同的磷脂双分子层和蛋白质构成的吗 答案 错 生物膜的化学组成相似 都含有磷脂和蛋白质 但不同生物膜的功能不同 其膜上蛋白质的结构和功能也不同 第6讲 考点自主梳理 知识点三细胞核1 结构在电镜下观察经过固定 染色的有丝分裂间期的真核细胞 可知其细胞核主要结构有 核膜由 构成 膜上有 是实现核质之间 的通道 如mRNA可能通过 进入细胞质中 的数目也因 种类及 状况不同而有差别 核仁在不同种类的生物中 形态和数量不同 它在细胞分裂过程中周期性地 核仁与某种 的合成以及 的形成有关 核膜 核仁 染色质 双层膜 核孔 物质交换和信息交流 核孔 核孔 细胞 代谢 消失和重现 RNA 核糖体 第6讲 考点自主梳理 染色质主要由 和 组成 能被 染成深色 在细胞有丝分裂间期 染色质呈 并交织成网 在分裂期染色质 缩短变粗 变成一条圆柱状或杆状的 因此 和 是细胞中 物质在 时期的 种形态 2 功能细胞核是遗传 是细胞 和 的控制中心 因此 细胞核是细胞中最重要的部分 DNA 蛋白质 碱性染料 丝状 螺旋化 染色体 染色质 染色体 同种 不同 两 信息库 代谢 遗传 第6讲 考点自主梳理 问题导思 核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道吗 答案 不是 核孔是某些大分子 如mRNA 的运输通道 但并不是任意通过的通道 并且细胞核内的DNA一般在核内储存和复制 第6讲 考向互动探究 探究考向一各种细胞器的结构与功能比较 第6讲 考向互动探究 第6讲 考向互动探究 知识拓展 叶绿体与线粒体的比较 第6讲 考向互动探究 第6讲 考向互动探究 例1图6 1中为某生物体内细胞模式图的一部分 图2a h为细胞器或细胞的某一结构 图2中a h各结构放大比例不同 请据图回答有关问题 括号中填序号或字母 横线上填文字 图1图2图6 1 第6讲 考向互动探究 1 图2所示的a h中控制物质进出细胞的结构是 c结构上的 称为 研究表明 结构h的功能越复杂 其上的 种类和数量就越多 2 若图1是浆细胞 分泌物称为 与其他没有分泌功能的细胞相比较 a h中数目一定较多的细胞器是 3 若图1细胞发生了g的现象 则该细胞在图1时期 肯定不具有图2结构中的 原因是 第6讲 考向互动探究 4 科学家用差速离心法能够分离各种细胞结构 分离动物细胞结构时必须首先破坏细胞膜 破坏细胞膜最简便的方法是 5 若图1 中某染色体组蛋白基因表达 则需要图1中 细胞器完成这项生理活动 第6讲 考向互动探究 答案 1 hmRNA蛋白质 2 抗体f高尔基体 3 b具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞 不会出现细胞分裂 4 将动物细胞置于蒸馏水 让细胞吸水涨破 5 解析 1 本题以图像为信息载体 综合考查细胞的亚显微结构 属于考纲综合运用层次 在细胞中控制物质进出细胞的是细胞膜 所以是h 细胞膜的功能与其蛋白质的种类和数量有关 c结构正在进行蛋白质的合成所以是核糖体 上面的 是mRNA 第6讲 考向互动探究 2 若图1是浆细胞 则分泌物是抗体 此类细胞是分泌细胞 所以其f高尔基体的含量较多 3 g为有丝分裂的后期 所以该细胞为分生组织 在其结构中不会有成熟的大液泡b 原因是具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞 不会出现细胞分裂 4 破坏细胞最简单的办法是将动物细胞置于蒸馏水 让细胞吸水涨破 5 蛋白质的合成在细胞器 核糖体上完成 题后反思 要解答此题 一是要对各种细胞器的功能有清楚的了解 二是要认真识图 辨认图中各细胞器的结构 充分利用题干所给的条件分别作答 第6讲 考向互动探究 变式题下列有关细胞器的说法正确的是 A 核糖体是噬菌体 细菌 酵母菌唯一共有的细胞器B 线粒体是有氧呼吸的主要场所 其中生成的产物有丙酮酸 二氧化碳和水C 叶绿体是所有生物进行光合作用的场所 含有DNA RNA 蛋白质和磷脂等成分D 在植物细胞有丝分裂的末期 细胞中的高尔基体活性加强 第6讲 考向互动探究 答案 D 解析 噬菌体是病毒 非细胞生物没有细胞的相关结构 当然也就没有核糖体 核糖体是原核细胞和真核细胞共有的唯一的细胞器 有氧呼吸过程中 在线粒体中生成的产物没有丙酮酸 丙酮酸是在第一阶段的细胞质基质中生成的 蓝藻等生物没有叶绿体 但它们也能进行光合作用 第6讲 考向互动探究 探究考向二生物膜系统的作用与细胞膜类似 其他生物膜也主要是由蛋白质 脂质和少量的糖类组成的 但是在不同的生物膜中 这三种物质的含量是有差别的 结构也不完全相同 1 各种生物膜在结构上的联系高尔基体膜 内质网膜 细胞膜的相互转变 第6讲 考向互动探究 说明 1 从上述关系中 可看出细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性 在内膜的生物发展中 内质网占有很重要的地位 可以说没有一种细胞的膜在生物发展时不依靠内质网 2 直接联系是指不同膜结构之间直接相连 3 间接联系是指不同膜结构之间通过囊泡发生膜的转化 第6讲 考向互动探究 2 各种生物膜在功能上的联系 第6讲 考向互动探究 说明 膜融合是细胞融合 如植物体细胞杂交 高等生物的受精过程 的关键 也与大分子物质进出细胞的胞吞 胞吐作用密切相关 通过膜之间的联系 使细胞内各种细胞器在独立完成各自功能的同时 又能有效地协同工作 从而保证细胞生命活动的正常进行 第6讲 考向互动探究 3 生物膜在生产实践中的作用 1 工业方面 生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象 借助生物膜的选择透过性功能 设计出具有这一功能的膜结构 可以对各种水进行过滤 分离 从而对水质进行纯化处理 2 农业方面 通过生物膜的改变来寻找改善农作物品质的新途径 例如 生物膜上的蛋白质如果都能转变成防冻蛋白质 就有希望培育出抗寒新品种 3 医学方面 用人工合成的膜材料来代替人体病变器官行使正常的生理功能 从而达到治疗的目的 第6讲 考向互动探究 例2不同细胞分泌物的分泌方式有差异 分泌物形成后 如果随即被排出细胞 这种方式称为连续分泌 如果先在分泌颗粒中贮存一段时间 待有相关 信号 刺激影响时再分泌到细胞外 称为不连续分泌 如图6 2表示几种分泌蛋白合成和分泌的途径 据图回答 图6 2 第6讲 考向互动探究 1 在细胞与环境之间进行物质运输 能量交换和信息传递过程中 起决定作用的生物膜是 2 氨基酸脱水缩合形成肽链的场所是 对分泌蛋白进行加工的结构有 3 若该细胞为胰腺细胞 在条件反射中引起胰液分泌的 信号 是 接受信号的结构基础是 4 用3H标记的亮氨酸注射到胰腺细胞中进行追踪实验研究 可以发现分泌蛋白是按照 用序号和箭头填空 方向运输的 这体现了细胞内各种生物膜在功能上也是 第6讲 考向互动探究 答案 1 细胞膜 2 核糖体内质网 高尔基体 3 神经递质糖蛋白 或糖被 4 既紧密联系又协调配合 解析 1 细胞膜在细胞与环境间的物质运输 能量交换和信息传递中有重要作用 2 氨基酸脱水缩合的场所是核糖体 内质网 高尔基体对分泌蛋白进行加工 3 分泌信号以神经冲动的形式通过突触刺激胰腺分泌胰液 神经冲动到达轴突末梢的突触小体时 突触前膜释放神经递质 使突触后的神经元 或肌肉 腺体 产生兴奋或抑制 突触后膜上接受神经递质的结构是受体 受体的成分是糖蛋白 4 分泌蛋白的运输方向是内质网 高尔基体 细胞膜 第6讲 考向互动探究 解题技巧 下面几点是解决分泌蛋白的合成 加工和运输等一系列问题方法需要注意的几个方面 1 与分泌蛋白合成运输有关的细胞器有 线粒体 供能 核糖体 合成 内质网 加工 运输 高尔基体 分泌 2 分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐 需要消耗能量 体现了细胞膜具有流动性的结构特点 3 运输的方向 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 4 研究手段为同位素示踪技术 5 空间结构在内质网中形成 成熟蛋白质在高尔基体形成 第6讲 考向互动探究 互动探究 如果将 2 中的 对分泌蛋白进行加工的结构有 改为 与分泌蛋白合成运输有关的细胞器有 答案还是一样的吗 答案 不一样 与分泌蛋白合成运输有关的细胞器有线粒体 供能 核糖体 合成 内质网 加工 运输 高尔基体 分泌 第6讲 考向互动探究 变式题图6 3表示某动物细胞合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图 下列叙述不正确的是 图6 3A 膜的组成成分和结构相似B 分泌蛋白的分泌借助膜的选择透过性来完成C 此图所示各种膜中糖蛋白含量最高的可能是 D 细胞内许多生化反应都是在生物膜内或膜表面进行的 第6讲 考向互动探究 答案 解析 图中标号代表的结构依次是细胞膜 高尔基体 内质网 线粒体 囊泡 核膜 高尔基体和内质网的膜成分和结构相似程度较高 分泌蛋白的分泌是依靠膜的流动性完成的 细胞膜有进行细胞间的信息交流等作用 这与糖蛋白有关 所以含量较高 细胞内许多生化反应都是在生物膜内或膜表面进行的 如有氧呼吸的第三阶段是在线粒体内膜上进行的 第6讲 考向互动探究 探究考向二细胞核的结构与功能分析本图体现了细胞核的结构和功能的关系 细胞核的结构包括核膜 核仁和染色质 其中 细胞核的主要结构是染色质 第6讲 考向互动探究 由于DNA是遗传物质 所以说细胞核是遗传物质贮存和复制的场所 凡是无核的细胞既不能生长 也不能分裂 如人体内的成熟的红细胞 人工去核的细胞也不能存活得太久 所以说细胞核是细胞遗传和细胞代谢的控制中心 可见细胞核是细胞结构中最重要的部分 第6讲 考向互动探究 知识拓展 核膜是细胞核与细胞质之间的界膜 核膜上有许多小孔 称为核孔 它是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道 在核膜表面上的核孔的密度 以及核孔的内径和外径 可因生物的种类和细胞所处的时期不同而异 通常核孔的密度与核的活性有关 凡核的合成活性越高 则核孔的密度也越大 核孔并不是经常单纯开放着的孔 而是有选择地进行着物质的透过 例如某种蛋白质分子 其直径虽仅有10毫微米 但它却不能从细胞质进入到核内 另外核孔也并不是完全不能使大的颗粒透过 已观察到 含有RNA的大颗粒可从核内透过核孔进入细胞质中 而RNA等大分子物质通过核孔是需要能量的 另外 病毒的DNA也可以通过核孔进入细胞和细胞核 第6讲 考向互动探究 例3 2011 江苏卷 核孔是具有选择性的核质交换通道 亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能 如图6 4为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验 下列相关叙述正确的是 图6 4 第6讲 考向互动探究 A 亲核蛋白进入细胞核由头部决定B 亲核蛋白进入细胞核不需要载体C 亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D 亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同 第6讲 考向互动探究 答案 解析 由图可知 单独的亲核蛋白尾部能进入细胞核而单独的亲核蛋白头部不能进入细胞核 可以看出亲核蛋白质进入细胞核由尾部而不是头部决定 A说法错误 亲核蛋白进入细胞核需要核孔复合体 相当于载体 协助 是一个耗能过程 与葡萄糖进入红细胞的协助扩散不同 故B D说法错误 C正确 第6讲 考向互动探究 易错解惑 1 具有核膜 核仁 染色体等结构是真核细胞与原核细胞的最主要区别 是真核细胞的象征 2 核孔是mRNA和蛋白质进出的通道 小分子物质也可以通过 DNA不能通过核孔进入细胞质 3 核膜是选择透过性膜 氨基酸 葡萄糖 离子和小分子等可通过核膜 互动探究 如果将C选项改为 亲核蛋白进入细胞核需要通过两层膜 对吗 答案 错 亲核蛋白进入细胞核不需要通过膜 而是通过核孔进入细胞核 第6讲 考向互动探究 变式题如图6 5是细胞核的结构模式图 下列关于各结构及功能的叙述正确的是 图6 5 第6讲 考向互动探究 A 属于生物膜系统 把核内物质与细胞质分开B 是遗传物质DNA和RNA的载体C 与蛋白质的合成直接有关D 有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质 实现核质之间的物质交换 第6讲 考向互动探究 答案 解析 图中 所对应的结构依次是核膜 染色质 核仁和核孔 核膜属于生物膜系统 把核内物质与细胞质分开 染色质是遗传物质DNA的载体 核仁与核糖体的合成直接有关 与蛋白质的合成间接相关 有利于mRNA从细胞核进入细胞质 实现核质之间的物质交换和信息交流 而DNA只能在核中复制合成 不能随意穿出核孔 第6讲 考向互动探究 第6讲 实验方略展示 观察叶绿体和线粒体 要点解剖 1 实验原理 1 叶绿体分布于叶肉细胞的细胞质中 呈扁平的椭球形或球形 叶绿体呈现绿色 容易观察 不需染色 2 线粒体分布于动植物细胞中 呈棒状 球状 粒状等 健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料 可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色 而细胞质接近于无色 2 实验步骤 1 观察叶绿体 第6讲 实验方略展示 第6讲 实验方略展示 3 实验现象 1 叶肉细胞的细胞质中 散布有绿色叶绿体 呈扁平的椭球形或球形 2 人的口腔上皮细胞临时装片中 看到蓝绿色线粒体 细胞质接近无色 3 结论 叶肉细胞中有叶绿体 线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中 第6讲 实验方略展示 注意事项 1 用高倍镜观察线粒体和叶绿体的形态和分布 但不能观察线粒体和叶绿体的结构 亚显微结构要通过电子显微镜才能看到 生物学上的显微结构一般是以细胞为单位 而亚显微结构是以细胞器为单位的 观察叶绿体的过程中不需染色 而观察线粒体的操作中需要染色 2 实验过程中细胞是活的 临时装片中的叶片要随时保持有水状态 以免影响细胞的活性 第6讲 实验方略展示 3 实验材料的选择应以取材方便 制片简单 观察效果好为原则 由于藓类植物的叶片薄而小 叶绿体清楚 可取整个小叶制片 作为观察叶绿体实验材料的首选对象 含线粒体但颜色鲜艳的植物叶片 不能用于观察线粒体 因为其原有的颜色会遮盖健那绿染色后的颜色变化 影响观察 4 要潄净口腔 防止杂质对观察物像的干扰 5 由低倍镜换用高倍镜的正确操作顺序 将要观察的物像移到视野的中央 转动转换器 换用高倍物镜 调整光圈或反光镜 使视野亮度适宜 调节细准焦螺旋 直至物像清晰 第6讲 实验方略展示 方法例析 观察验证类实验归纳分析1 观察的基本要求 1 观察的基本要求是客观地反映所观察到的对象 2 学会带着问题进行观察 3 直接观察与问题相关的对象 4 既要观察局部 也要观察整体 既是观察生物 也是观察环境 5 观察要细致 准确 6 尽可能将观察到的现象或事物描述 或绘制 出来 7 观察实验选材和对材料的处理 第6讲 实验方略展示 2 有关课本中观察实验小结 1 物质鉴定类实验 检测生物组织中的糖类 脂肪和蛋白质 主要通过这类实验4个 特定的 复习 特定的物质 与 特定的化学试剂 在 特定的条件 下产生 特定的颜色 反应 明确几点 采用对照实验 排除干扰因素 选择合适的材料与试剂 设置空白对照组 2 物质提取鉴别类实验 叶绿体色素的提取和分离 不同的物质应用不同的方法进行分离与提纯 掌握层析法分离物质的方法 第6讲 实验方略展示 观察类实验 需用显微镜观察的实验有 用显微镜观察多种多样的细胞 观察DNA RNA在细胞中的分布 观察叶绿体和线粒体 观察植物细胞的质壁分离和复原 观察细胞的有丝分裂 观察细胞的减数分裂 低温诱导染色体加倍 等等 这些考核主要借助高倍显微镜的使用 明确光学显微镜的工作基本原理 掌握显微镜的操作方法 理解对照实验中的自身对照 3 实验材料处理主要注意事项 1 观察细胞和细胞结构的实验 通常要给材料染色 以便把要观察的结构与背景区分出来 第6讲 实验方略展示 2 借助于显微镜观察的实验 材料一定要制的薄而透明 透光 便于观察 下列实验题属于观察类实验题 考查了借助显微镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布 第6讲 实验方略展示 例4某同学按下表所示制成临时装片进行有关实验 将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后 制成临时装片 放在显微镜下观察 分析回答 1 上述实验中需要的材料用具除显微镜外 还需刀片 镊子 滴管 吸水纸 2 A组实验的X染液是 显微镜下看到的细胞质呈 色 第6讲 实验方略展示 3 下列关于用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体实验的叙述不正确的是 多选 A 牙签消毒和实验前漱口都是为了保证该实验的准确性B 制装片时在载玻片上滴一滴0 9 的NaCl溶液 目的是保持口腔上皮细胞的正常状态C 在高倍镜下观察可以看到死细胞的线粒体呈现蓝绿色D 高倍镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂分子层 4 在B组实验中 要选取菠菜叶梢带些叶肉的下表皮 原因是 第6讲 实验方略展示 5 菠菜既有叶绿体 又有线粒体 能否同时利用菠菜叶片作为观察线粒体和叶绿体的实验材料 6 A B两组实验制成临时装片观察时 始终要保持有水状态 就是为了避免 受影响 第6讲 实验方略展示 答案 1 盖玻片 载玻片 2 健那绿染液无 3 CD 4 叶绿体主要存在于叶肉细胞中 5 否 健那绿使线粒体变成蓝绿色 易被叶绿体颜色覆盖 难以分辨和观察 6 细胞活性 第6讲 实验方略展示 解析 1 需要盖玻片 是为了防止液体腐蚀物镜 2 A组是观察线粒体 需要滴加健那绿使线粒体呈现蓝绿色 3 用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体这一实验中 牙签消毒是为