高二生物必修第一册第二章第一节细胞的结构和功能（一） 人教版VIP

用心 爱心 专心 高二生物必修第一册第二章第一节细胞的结构和功能 一 高二生物必修第一册第二章第一节细胞的结构和功能 一 人教版人教版 本讲教育信息本讲教育信息 一 教学内容 真核细胞的结构与功能 一 本周学习真核细胞的结构与功能 一 本讲主要讲述真核细胞的亚显微结构中有关细 胞膜和细胞质的内容 要求同学们通过学习后能够掌握细胞膜和的分子结构 线粒体和叶 绿体的基本结构及主要功能 理解细胞膜的主要功能 内质网 核糖体 高尔基体 中心 体 液泡这几种细胞器的主要功能 二 本周学习重点与难点 一 学习重点 1 细胞膜的分子结构 2 细胞膜的主要功能 3 线粒体和叶绿体的基本结构及主要功能 4 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡的主要功能 二 学习难点 1 细胞内外物质交换的方式 2 线粒体和叶绿体的基本结构和主要功能 三 学习内容及疑难解析 一 细胞概述 1 细胞是生物体结构和功能的基本单位 1 结构的基本单位 除病毒外 所有生物体都由细胞构成功能单位 2 功能的基本单位 生物体的一切生命活动都是通过细胞进行的 2 构成生物体的细胞的大小 形态微小 直径微米水平 细胞直径md 支原体 细菌 动植物 原生动物 0 1 0 3 1 2 20 30 数百至数千 3 构成生物体的细胞的数量 1 单细胞生物 一个细胞构成一个生物体 2 多细胞生物 一般数以亿计 成人个 绝大多数生物是多细胞真核生物 14 10 4 构成生物体的细胞的形态 因功能差异多种多样 红细胞圆饼形肌细胞梭形 上皮细胞扁平或柱状神经细胞多分枝 5 真核生物细胞的亚显微结构 能在电镜下看到的直径小于 0 2 m 项目动物细胞植物细胞 共有结构 细胞膜 细胞核 细胞质 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 特有结构中心体 低等植物有 叶绿体 大液泡 细胞 用心 爱心 专心 壁 疑难解析 疑难解析 1 肉眼可见的细胞只有极少数 如某些生物的卵细胞 多数细胞在光镜可以被观察到 称为细胞的显微结构 2 用电子显微镜可以观察到水平的细胞内精细结构 称为细胞的亚显微结构 电镜nm 下看到的直径小于 0 2的结构 m 3 真核细胞的体积大于原核细胞 在原核生物中细菌的体积大于枝原体 枝原体的体积 最小 4 请同学们注意 那些生物是单细胞生物是需要掌握的一个比较困难的问题 原核生物全部都是单细胞生物 如支原体 细菌 蓝藻 放线菌等 原生动物全部都是单细胞生物 如衣藻 变形虫 草履虫等 个别真菌也是单细胞生物 如酵母菌等 二 细胞膜的结构和功能 1 组成成分 主要是磷脂分子和蛋白质分子 化学成分质量分数 磷脂 蛋白质 糖类 55 57 约 40 2 10 2 细胞膜的分子结构 1 厚度 8nm 左右 在电子显微镜下可见 2 结构 中层 磷脂双分子层 是细胞膜的基本骨架 两侧 蛋白质分子 a 镶在膜的表层 b 嵌插或贯穿磷脂双分子层中 3 结构特点 流动性 构成膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是静止的 是可流动的 对细胞完成各种功能 是非常重要的 4 糖被 概念 膜外表的一层由膜上的蛋白质与多糖结合形成的糖蛋白 功能 a 保护润滑作用 消化道 呼吸道上皮细胞 b 细胞识别作用 动物细胞 海绵融合实验 5 细胞膜的主要功能 物质交换 细胞识别 分泌 排泄 免疫 注意 注意 除上述主要功能外 细胞膜还有下面两个重要的作用 具有保护细胞的作用 为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境 参与代谢作用 为多种酶提供结合位点 使酶促反应高效而有序的进行 6 细胞膜的功能特点 选择透过性 水分子可以自由通过 被选择的离子和小分子也可以通过 不被选择的离子和小分 子以及大分子则不能通过 由细胞膜上的载体蛋白进行选择 7 物质通过细胞膜的方式 主动运输与自由扩散 用心 爱心 专心 项目自由扩散 被动运输 主动运输 运输方向浓度高 浓度低浓度低 浓度高 辅助载体不需要载体协助须有蛋白质载体协助 能量来源 不消耗细胞内新陈代谢所释放能量消耗细胞内新陈代谢所释放的能量 运输对象细胞需要的小分子和离子物质 水分子可自由通过 离子 环境 Na Lmmol K Lmmol 血浆中1455 举例 氧气 二氧化碳 甘油 氮 乙醇 苯等 红细胞内25150 细胞膜内外 自由扩散主动运输 内细胞膜外 能量 载体 请同学们注意 除上表中六种物质以及胆固醇和部分脂类物质外 其他物质一般均可理解为主动运 输 主动运输意义 主动运输这种物质出入细胞的方式 能保证细胞按照生命活动的需 要 主动选择吸收所需要的营养物质 排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质 保 证生命活动的正常进行 8 大分子物质出入细胞的方式 内吞和外排 对象 大分子和颗粒性物质 过程 a 内吞 物质附着 膜内陷 吞噬小囊 分离 吞噬小泡细胞内 b 外排 分泌泡 移动 细胞膜 融合释放 细胞外 疑难解析 疑难解析 1 注意 细胞膜的组成成分中还有少量的糖类物质 2 细胞膜是由磷脂双分子层和蛋白质分子共同构成的一层膜 是单膜结构 三 细胞质的结构和功能 细胞膜以内 细胞核以外的全部原生质均匀透明的胶状物质 在活细胞中处于不断流 动状态 主要包括细胞质基质和细胞器 1 细胞质基质 1 成分 水 无机盐离子 脂类 糖类 氨基酸 核酸和多种酶 2 作用 是活细胞进行新陈代谢的主要场所 为新陈代谢的进行提供所需要的 物质和一定的环境 如 ATP 核苷酸 氨基酸等 3 在细胞质基质中悬浮着多种细胞器 主要是线粒体 叶绿体等 2 细胞器 每中细胞器都有特定的形态结构 完成各自专有的功能 1 线粒体 分布 用心 爱心 专心 a 普遍存在于植物细胞和动物细胞中 一般均匀地分布在细胞质基质中 但在活细胞 中能自由的移动 b 往往在细胞内新陈代谢旺盛的地方比较集中 如 飞行鸟类的胸肌 c 一般动物细胞中的线粒体数量比植物中的多 结构 两层膜 内膜的某些部位向线粒体内腔折叠形成 嵴 使内膜面积大大增大 嵴的周 围充满了液态的基质 在线粒体内 由多种与有氧呼吸有关的酶 还含有少量的 DNA 和 RNA 生物学功能 是活细胞进行有氧呼吸的主要场所 细胞生命活动所必需的能量 有 95 来自线粒体 被称为 动力工厂 2 叶绿体 形态 光学显微镜下 椭球型或球形 电子显微镜下 内部结构 结构 外部 双层膜 具有选择透性 使内部与外界分开 内部 A 含几个到几十个基粒 a 类囊体结构堆叠而成的片层结构 b 分布光合色素 具吸收 传递 转换光能作用 c 含有与光合有关的酶 B 叶绿体的基质 充满了基粒周围的内部空间 a 含有许多进行光合的酶 b 含有少量的 DNA 和 RNA 功能 是绿色植物叶肉细胞中进行光合作用的细胞器 被比喻为 养料制造工厂 和 能量转换站 3 内质网 形态 电镜下观察 网状膜片层结构 分布 多数动植物细胞都有 分布于整个细胞基质 类型 光滑型 膜表面光滑 粗糙型 膜表面分布许多小颗粒状核糖体 结构 单层膜结构联结成网 外接细胞膜 内连核外膜 具有网腔 功能 a 增大细胞内的膜面积 为各种酶提供了附着位点 为各种化学反应的正常进行提供 了条件 b 与蛋白质 脂类 糖类的合成有关 是蛋白质的运输通道 c 是有机物合成的 车间 4 核糖体 形态 电镜下观察 椭球型粒状小体 分布 附着在内质网上 附着型 游离于细胞质中 游离型 功能 细胞内合成蛋白质的场所 喻为蛋白质的 装配机器 5 高尔基体 用心 爱心 专心 发现 1898 年 意大利医生高尔基首次在神经细胞中发现 形态 象一叠 碟子 分布 普遍分布于动植物细胞中 也存在于原生动物和真菌 结构 由一些排列较整齐的扁平囊堆叠而成 常为 4 到 8 个 表面无核糖体附着 周围有大量囊泡结构 功能 a 与动物细胞的分泌物的形成有关 b 植物细胞分裂时 高尔基体育细胞壁的形成有关 c 自身无合成蛋白质功能 可以对蛋白质进行加工和运转 被喻为蛋白质的 加工厂 6 中心体 分布 动物细胞和低等植物细胞中 常位于细胞核附近 结构 两个相互垂直排列的中心粒及其周围物质组成 无细胞膜结构 功能 动物细胞的中心粒与有丝分裂有关 7 液泡 分布 植物细胞质中 成熟的液泡可占细胞体积的 90 不是所有的植物细胞都具有大液泡 刚分裂产生的细胞如根尖生长点细胞 顶端分生 组织细胞等没有大液泡 结构 由单层膜构成的泡状结构 内含有细胞液 细胞液成分 糖类 无机盐 色素 蛋白质 植物碱等 可达到很高的浓度 功能 a 对细胞的内环境起调节作用 使细胞保持一定的渗透压 保持膨胀状态 b 液泡将细胞质挤压在外围 扩大了细胞质的分布 有利于细胞间的物质交换 信息 交流 能量转换 c 液泡能储存大量的代谢物质 使细胞的灵活机动的 代谢库 8 溶酶体 分布 存在整个细胞质中 在动物细胞植物细胞都有分布 结构 单层膜结构的囊状细胞器 较小 功能 内含很多种水解酶类 能够分解多种物质是细胞内的 酶仓库 消化系统 典型例题及分析点评典型例题及分析点评 例 1 下列那一组结构是细胞的亚显微结构 A 磷脂双分子层 核糖体 内质网膜 B 细胞膜 叶绿体 细胞壁 C 核膜 液泡 高尔基体 D 染色体 细胞质 线粒体 分析 分析 在电子显微镜下观察到的直径小于 0 2um 的细胞结构称为细胞的亚显微结构 答案 答案 A 例 2 以下关于细胞膜结构的论述中 不正确的是 A 磷脂排列成双分子层 B 膜两侧物质分子排列不对称 C 球形蛋白质分子覆盖或镶嵌在磷脂双分子层中 D 组成膜的物质的运动使其具有一定的流动性 用心 爱心 专心 分析 分析 球形蛋白质分子不仅覆盖或镶嵌在磷脂双分子层表面 有些球形蛋白质分子还 可以贯穿在磷脂双分子层中 答案 答案 C 例 3 为了检验麦种的质量 将麦种 100 粒浸入红墨水中 2h 后用刀片纵剖开 发现胚乳 被染红 95 胚被染红 32 因而断定麦种发芽率太低不宜作种 下列对此检验原理最正 确的解释是 A 胚和胚乳都具有选择透过性 细胞不需要的色素不会被吸附和吸收 B 胚如果是活细胞 红色素就不会被选择吸收 C 胚乳没有细胞结构 主要成分是淀粉 可吸附色素 D 胚乳的活细胞少 对色素不具选择吸收作用 分析 分析 活细胞的细胞膜具有选择透过性 胚如果是活细胞 红色素就不会被选择吸收 答案 答案 D 例 4 下列各项与糖蛋白的作用有关的是 细胞的识别 免疫反应 信息传递 血型决定 A B C D 分析 分析 血型是由遗传物质 DNA 来决定的 答案 答案 C 例 5 下列那项不能鉴别一个细胞是属于高等动物细胞还是高等植物细胞 A 是否有质体B 是否有线粒体 C 是否有叶绿体D 是否有中心体 分析 分析 质体是高等植物细胞特有的细胞器 包括白色体 有色体和叶绿体 答案 答案 A 例 6 蚕豆根尖的分生区细胞中与能量转换有关的结构是 叶绿体 线粒体 中心体 细胞质基质 A B C D 分析 分析 蚕豆根尖的分生区细胞中不含叶绿体 答案 答案 C 例 7 葡萄糖分子从产生部位到达同一细胞有氧呼吸的场所 需经过的磷脂双分子数为 A 1 层B 2 层C 4 层D 8 层 分析 分析 葡萄糖分子不进入线粒体 进入线粒体的是丙酮酸 答案 答案 C 例 8 所有高等植物细胞都具有的结构是 A 大液泡B 中心体C 细胞壁D 叶绿体 分析 分析 高等植物共有的细胞器是细胞壁 大液泡只有在成熟的植物细胞中有 叶绿体 在植物的绿色组织中有 中心体在高等植物中不存在 答案 答案 C 例 9 科学研究发现 附着在内质网的核糖体主要合成某些输送到细胞外的分泌物 下列 物质中由这种核糖体合成的是 A 血红蛋白B 呼吸氧化酶C 胃蛋白酶D 性激素 分析 分析 胃蛋白酶是一种分泌蛋白 答案 答案 C 模拟训练模拟训练 用心 爱心 专心 一 选择题 1 对细胞膜的选择性起主要作用的物质是 A 水B 糖类C 蛋白质D 磷脂 2 人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于 A 组织液中甘油的浓度B 细胞膜上甘油载体的数量 C 细胞的呼吸作用强度D 细胞膜上载体的种类 3 下列过程会使细胞中 ADP 的含量增加的是 肾小管上皮细胞使原尿中的葡萄糖进入血液 红细胞中的血红蛋白变为氧合血红蛋白 胆固醇进入小肠绒毛上皮细胞 进入小肠绒毛上皮细胞 K Na A B C D 4 大肠杆菌在生长时 细胞内钾离子的质量分数是培养液的 3000 倍 如果在培养液中 加入一种叫箭毒素的药物 不影响线粒体的功能 大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数立即 下降 这种药物的作用是 A 使细胞膜的选择透过性变为全透性B 抑制细胞膜上载体的活性 C 影响 ATP 的生成D 改变了遗传特性 5 下列那组最可能是线粒体的组成元素 A C O N H PB C H O N C C H O S PD C H O S 6 有相对独立遗传系统的细胞器是 A 线粒体B 核糖体C 内质网D 高尔基体 7 树叶在秋季由绿色变为黄色 其原因主要是 A 叶绿体中的色素被破坏B 叶绿素的颜色由绿色变为橙黄色 C 原有的色素被破坏 形成了胡萝卜素D 叶绿体中叶绿素的含量降低 8 动物细胞和植物细胞都具有 但功能不同的细胞器是 A 线粒体B 叶绿体C 高尔基体D 中心体 9 在低等植物细胞发生分裂时 与决定分裂方向有关的是 A 高尔基体B 内质网C 中心体D 细胞两极的原生质 10 胰岛细胞中与胰岛素形成和分泌有关的结构是 A 线粒体 中心体 高尔基体 内质网 细胞膜 B 内质网 核糖体 叶绿体 高尔基体 细胞膜 C 内质网 核糖体 高尔基体 线粒体 细胞膜 D 细胞膜 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 11 细胞质基质 线粒体基质和叶绿体基质的 A 功能及所含有机化合物都相同B 功能及所含有机化合物都不同 C 功能相同 所含有机化合物不同D 功能不同 所含有机化合物相同 12 细胞膜的结构特点是 A 构成细胞膜的磷脂可以运动 B 构成细胞膜的蛋白质分子可以运动 C 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是静止的 D 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 13 在海带细胞内的碘离子浓度远高于海水中的碘离子浓度 但海带仍能从海水中吸收 碘离子 其吸收方式是 用心 爱心 专心 A 自由扩散B 被动扩散C 主动运输D 渗透作用 14 细胞膜上与细胞识别 免疫反应 信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是 A 糖蛋白B 磷脂C 脂肪D 核酸 15 大分子和颗粒性物质进入细胞的主要方式是 A 主动运输B 内吞作用C 自由扩散D 外排作用 16 人体的某些白细胞能吞噬病菌 这一生理过程的完成依赖于细胞膜的 A 主动运输B 自由扩散C 流动性D 选择透过性 17 下列细胞在体积最小的应是 A 衣藻B 乳酸菌C 酵母菌D 枝原体 18 在海带细胞内的碘离子浓度远高于海水中的碘离子浓度 但海带仍能从海水中吸收 碘离子 其吸收方式是 A 自由扩散B 被动扩散C 主动运输D 渗透作用 19 高等生物细胞中的内质网和线粒体的膜结构中 共有的主要成分是 A 脂肪和蛋白质B 蛋白质和脂类 C 脂类和核酸D 核酸和蛋白质 20 成人的心肌细胞中 比腹肌细胞数量显著多的细胞器是 A 核糖体B 线粒体C 内质网D 高尔基体 21 对线粒体和叶绿体的叙述中 不正确的是 A 都是双层膜结构的B 都有基质 C 所含酶的功能相同D 都存在于真核细胞中 22 一种可以抑制蛋白质合成的药物 可能是通过影响了下列何种细胞结构的功能来实 现的 A 细胞质B 着丝点C 核糖体D 液泡 23 人体细胞中 含核糖体和高尔基体数目较多的细胞是 A 肝细胞B 神经细胞C 唾液腺细胞D 肌肉细胞 二 非选择题 1 对于一个植物细胞而言 1 非生物界的物质和能量必须通过 的生理活动后 才能进入生物界 2 对细胞内各种生理活动起催化作用的物质在 中合成 3 与有氧呼吸有关的细胞结构是 4 细胞分裂时 与细胞壁形成有关的细胞结构是 5 在生理活动中 能合成 ATP 的细胞结构有 6 细胞内具有双层膜的结构有 7 能够在有丝分裂时形成纺锤体的是 8 在细胞成长过程中会逐渐增大 并对细胞吸水具有重要作用的是 9 与生成水有关的细胞器有 2 德国科学家华尔柏在研究线粒体时 统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量 见下 表 请分析回答 肝细胞肾皮质细胞平滑肌细胞心肌细胞动物冬眠状态下的肝细胞 950400260125001350 1 心肌细胞的线粒体数量最多 这是因为 2 动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比在常态下多 是因为 用心 爱心 专心 3 从表中所示数据可以看出 3 用一个带有小孔的隔板把水槽分成左右两室 把磷脂分子引入隔板小孔 使之成为一 层薄膜 水槽左室加入含少量钾离子的溶液 右室加入含大量钾离子的溶液 1 把左右两室分别插入正负电极 结果发现钾离子不能由左室进入右室 原因是 2 若此时在左室加入少量缬氨霉素 多肽 结果发现钾离子可以由左室进入右室 原因是 3 若此时再将电极取出 结果钾离子又不能由左室进入右室 原因是 4 上述实验证明 4 下图中纵坐标表示物质通过心肌细胞细胞膜的运输速率 请据图回答 A C B C A B 浓度差 氧气 1 心肌细胞吸收氧气和葡萄糖的方式依次为 填序号 2 图 b 中出现 BC 平区的主要原因是 3 若对心肌细胞施用某种毒素 结果钙离子吸收量明显减少 而钾离子 葡萄糖等 物质的吸收量不受影响 其原因是 4 若用呼吸抑制剂处理心肌细胞 则钙离子 钾离子 葡萄糖等物质的吸收均受到 明显影响 其原因是 5 食醋中的醋酸和蔗糖分别是活细胞所不选择吸收的小分子和大分子 但用食醋和蔗糖 可以将鲜蒜淹制成糖醋蒜 其原因是 6 有两位科学家在 1970 年做了下列实验 用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质 用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质 把人和鼠细胞融合 融合后似的细胞 人的细胞膜 发红色荧光 另一半 鼠的细胞膜 发绿色荧光 融合后的细胞在 37 下 培养 40 分钟后 两种颜色均匀分布在融合后的细胞表面 试分析说明 1 两种颜色均匀分布是由于 2 这一实验结果证明 7 物质进入细胞都要穿过细胞膜 不同物质穿过细胞膜的方式不同 下图表示在一定范 围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况 回答下列问题 1 据图指出表示主动运输方式的是 表示自由扩散作用的是 表示协助扩散作用的是 2 上述三图中 那一种加入呼吸抑制剂后 曲线会发生变化 为什么 3 乙醇 氨基酸 二氧化碳进入细胞的方式依次是 运 输 速 度 细胞外浓度 细胞外浓度 运 输 速 度 时间 细 胞 内 浓 度 细胞外浓度 用心 爱心 专心 图 A 图 B 图 C 8 动植物细胞中共有的细胞器是 具有双层膜结构的细胞器是 不 具有膜结构的细胞器是 含有遗传物质的细胞器是 与细 胞有丝分裂的方向有关的细胞器是 与植物细胞的细胞壁形成有关的细胞器是 植物细胞中与能量转换直接相关的细胞质是 9 细胞质基质是均匀透明的胶状物质 活细胞总处于