专题2细胞的结构、功能和物质运输

专题2 晨背关键语句 导练感悟高考 热点透析高考 考点一 考点二 拾遗自主补给 冲刺直击高考 考点三 考点四 1 原核细胞没有核膜 核仁 染色体及除核糖体以外的其它细胞器 2 各种生物膜都主要由脂质 蛋白质组成 有的还含有少量糖类 功能越复杂的膜中 蛋白质的种类和数量越多 3 生物膜的结构特点是具有一定的流动性 功能特性是具有选择透过性 4 生物膜系统包括细胞膜 核膜及具膜细胞器 核糖体 中心体不是生物膜系统的组成成分 10 协助 易化 扩散和主动运输 转运 都需要载体 但前者不消耗能量 主动运输 转运 和胞吞 胞吐 都消耗能量 但后者不需要载体 11 染色质主要由DNA和蛋白质构成 染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种不同形态 12 细胞核是遗传物质储存和复制的场所 细胞代谢和遗传的控制中心 13 与主动运输有关的细胞器是线粒体 核糖体 14 核膜 核仁在细胞周期中有规律的消失和出现 15 发生渗透作用必须具备两个条件即 具有半透膜 膜两侧溶液具有浓度差 知识依托 原核细胞无核膜包被的细胞核和除核糖体之外的其它细胞器 高等植物细胞内不含有中心体 动物细胞不含细胞壁 液泡和叶绿体 解析 选选项A B中细菌细胞和蓝藻细胞都是原核细胞 原核细胞内唯一的细胞器是核糖体 没有线粒体和叶绿体等细胞器 选项C D中的水稻叶肉细胞和小鼠肝脏细胞都是真核细胞 而中心体只存在于动物细胞和低等植物细胞中 所以选项C中水稻叶肉细胞内不应有中心体 C 学车问答学车问题回答 驾驶员模拟考试2016科目一科目二科目三科目四 2 2012 广东高考 有关生物膜结构与功能的叙述 正确的是 A 膜载体蛋白的合成不需要ATPB 葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白C 线粒体外膜与内膜的主要功能不同D 变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同 命题立意 考查生物膜结构和功能的相关知识 知识依托 协助扩散和主动运输均需要载体蛋白 主动运输还需要消耗能量 不同细胞的细胞膜组成成分相同或相似 解析 选细胞内蛋白质的合成需要消耗ATP 葡萄糖进入不同细胞的跨膜运输方式不同 有协助扩散和主动运输两种 且运输过程中均需要载体蛋白的参与 线粒体有两层膜 内膜向内折叠形成嵴 膜上附着有大量与有氧呼吸有关的酶 外膜上则没有 故内膜与外膜的主要功能不同 不同细胞的细胞膜功能有差异 但膜的基本组成成分相同或相似 C 3 2012 江苏高考 下列关于真核细胞结构的叙述 错误的是 A 细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应B 线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所C 由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构D 高尔基体是细胞内蛋白质合成 加工和运输的场所 命题立意 本题主要考查了真核细胞的结构和功能的相关知识 知识依托 线粒体是进行有氧呼吸的主要场所 高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工 分类和包装的 车间 及 发送站 解析 选A项 功能不同的细胞中分布的细胞器种类不同 同一细胞中某一细胞器的分布状况也会有差异 B项 有氧呼吸是细胞内物质氧化和能量转换的过程 而线粒体是有氧呼吸的主要场所 所以线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 C项 核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质 且有特定的空间结构 D项 高尔基体没有合成蛋白质的功能 D 4 2012 安徽高考 蛙的神经元内 外Na 浓度分别是15mmol L和120mmol L 在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na 流入细胞 膜电位恢复过程中有Na 排出细胞 下列判断正确的是 A Na 流入是被动运输 排出是主动运输B Na 流入是主动运输 排出是被动运输C Na 流入和排出都是被动运输D Na 流入和排出都是主动运输 命题立意 本题主要考查神经元动作电位和静息电位形成过程中 离子出入细胞方式 知识依托 产生和维持静息电位的主要原因是神经细胞内K 外流 产生动作电位的主要原因是神经细胞内Na 内流 主动运输为逆浓度梯度运输 解析 选依题干信息 神经细胞外Na 浓度高于细胞内 故Na 内流是一个顺浓度梯度运输的过程 属于被动运输 Na 外流 排出 是一个逆浓度梯度运输的过程 属于主动运输 A 5 2012 北京高考 科学家为了研究蛋白A的功能 选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验 处理及结果见下表 1 将 组卵母细胞放入低渗溶液后 水分子经自由扩散 渗透 穿过膜的 进入卵母细胞 2 将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后 该mRNA 的蛋白质进入细胞膜 使细胞在低渗溶液中体积 3 与 组细胞相比 组细胞对水的通透性 说明HgCl2对蛋白A的功能有 作用 比较 组的结果 表明试剂M能够使蛋白A的功能 推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列 而是破坏了蛋白A的 4 已知抗利尿激素通过与细胞膜上的 结合 可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中 从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的 5 综合上述结果 可以得出 的推论 命题立意 本题以蛋白A与水分子进入细胞的关系为背景考查了实验的分析和探究能力 解析 1 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层 水分子以自由扩散的方式通过细胞膜的磷脂双分子层 不需要载体蛋白的协助 2 向卵母细胞注入蛋白A的mRNA 导致水通透速率提高 这是因为mRNA翻译产生的蛋白质进入细胞膜后成为了水通道蛋白 低渗溶液中水分子大量进入细胞 使细胞体积迅速增大 3 组与 组相比 唯一变量为 中等渗溶液中含有HgCl2 组细胞在低渗溶液中对水的通透速率明显下降 说明HgCl2对蛋白A的功能有抑制作用 组中 将部分 组 细胞放入含试剂M的等渗溶液中 细胞对水的通透速率又有所提高 但未达到 组的水平 说明试剂M能使蛋白A的功能部分恢复 可推测出HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列 只是改变了蛋白A的空间结构 4 抗利尿激素作用于靶细胞膜上的受体 使肾小管对水的通透性增强 是因为其能促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中 从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收 5 通过实验组 的相互比较可以得出 蛋白A为水通道蛋白 答案 1 磷脂双分子层 2 翻译迅速增大 3 明显降低抑制部分恢复空间结构 4 受体重吸收 5 蛋白A是水通道蛋白 1 从考查内容上看 主要集中在对细胞器和细胞膜的结构和功能 物质出入细胞的方式及渗透作用的原理及应用的考查 真核细胞与原核细胞的区别在各地高考试题也常出现 2 从考查角度上看 通常结合代谢 遗传 变异考查真 原核细胞的区别 以亚显微结构图为信息载体考查各种细胞器的结构与功能 运用实验探究题型考查渗透作用原理的应用及物质出入细胞方式的综合运用 3 从命题趋势上看 预计2013年高考命题仍趋向以文字信息或模式图为载体 考查细胞结构与功能的分析与判断 运用物质运输模式图及相关实例考查对物质跨膜运输 渗透作用原理的理解与应用 例1 某生物兴趣小组做了一系列与细胞有关的实验 请你利用所学知识分析回答实验中出现的问题 1 实验小组在光学显微镜下观察人口腔上皮细胞中的线粒体时 其中一个同学将观察到的细胞绘制成右图 请指出该图绘制的错误之处 真 原核细胞的结构与功能 2 如果该图是生物某部位细胞的示意图 蓝藻细胞与该细胞在结构上最主要的区别是无 结构 用图中标号回答 3 实验小组利用显微镜观察该细胞 能否看到有丝分裂的现象 为什么 解析 本题考查细胞的亚显微结构图及与实验有关的问题 主要考查学生对动植物细胞的辨析以及对用显微镜观察细胞结构的实验现象的分析 辨析显微结构和亚显微结构等 1 题目中的关键词是光学显微镜 但该细胞图是亚显微结构图 而不是光学显微镜下看到的显微结构图 2 蓝藻细胞属 于原核细胞 图示为真核细胞 原核细胞和真核细胞最主要的区别是有无核膜包围的成形的细胞核 3 据图可知 该细胞已经分化成具有特殊功能的细胞 不再进行有丝分裂 因此无法观察到细胞的分裂现象 答案 1 该图是植物细胞图 而人口腔上皮细胞是动物细胞 该图是亚显微结构图 而不是光学显微镜下观察到的显微结构图 2 3 不能 因为该细胞是已分化的细胞 不再进行细胞分裂 利用比较法辨析细胞的种类或结构 1 下图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图 根据此图得出的结论 不正确的是 A 图中出现了三处明显的错误 体现在结构2 4和细胞形态上B 被人称为有机物合成 车间 的是结构4C 在细胞分裂末期 结构7的活动会增强 合成结构8D 如果用一定手段破坏结构7 细胞可能会出现多个结构9 解析 选洋葱根尖分生区细胞没有结构4 叶绿体 和结构2 液泡 结构5 内质网 是脂质 蛋白质等有机物的合成或加工车间 细胞分裂末期 植物细胞中结构7 高尔基体 活动增强 该结构参与结构8 细胞壁 的形成 破坏结构7 高尔基体 会导致细胞壁不能形成 细胞中细胞核数目增加 B 2 细胞是生物体结构和功能的基本单位 下列有关细胞的结构和功能的叙述 正确的是 A 蓝藻 霉菌 水绵的细胞都含有核糖体 遗传物质都是DNAB 人和动物细胞在无氧条件下也能分解有机物 释放能量并产生二氧化碳 但不产生水C 能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体 无线粒体的细胞只能进行无氧呼吸D 纤维素是植物细胞壁和细菌细胞壁的主要成分解析 选蓝藻 霉菌 水绵均为细胞型生物 细胞内均含有核糖体 遗传物质均为DNA 人和动物无氧呼吸的产物是乳酸 不能产生CO2 没有线粒体的细胞如硝化细菌也可以进行有氧呼吸 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖 A 例2 2012 合肥二模 生物膜系统是细胞膜 细胞器膜和核膜等构成的整体 生物膜系统与细胞代谢和细胞通讯密切相关 下列有关说法错误的是 A 细胞膜的成分有磷脂 蛋白质 糖蛋白和糖脂等B 细胞之间的信息交流均依赖于细胞膜上的特异性受体C 溶酶体和高尔基体在行使功能时可能伴随膜组分的更新D 内质网的膜上附着有多种酶 性腺细胞内质网丰富 生物膜系统的结构与功能 解析 细胞之间的信息交流方式多种多样 有的细胞分泌化学物质 通过化学物质与靶细胞膜表面受体结合传递信息 也有的两个相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息 也有的两个细胞之间形成通道 携带信息的物质通过通道进入另一个细胞 从而实现信息传递 B错误 答案 B 1 细胞膜的成分 结构与功能之间的相互关系 2 生物膜系统在结构和功能上的联系 1 各种膜在结构上的联系 生物膜在结构上具有一定的连续性 具体如下图所示 图中实线箭头表示生物膜在结构上的直接联系 虚线箭头表示生物膜在结构上的间接联系 2 各种膜在功能上的联系 以分泌蛋白的合成与分泌为例 由上图可知 细胞内的生物膜不仅在结构上有一定的联系 在功能上也是既有分工 又有紧密的联系 各种生物膜相互配合 协同工作 才使得细胞的新陈代谢正常进行 3 下列与细胞膜有关的叙述 正确的是 A 细胞膜的流动性使细胞膜具有细胞识别作用B 白细胞吞噬病菌体现了细胞膜的免疫功能C 神经冲动的传导与细胞膜的选择透过性有关D 用蛋白酶处理细胞膜 并不改变细胞膜的通透性解析 选细胞膜识别外界信息的物质基础是细胞膜上的糖蛋白 受体 白细胞吞噬病菌体现了细胞膜的流动性 神经冲动的传导与某些离子通过主动运输的方式出入神经细胞有关 主动运输能体现细胞膜的选择透过性 细胞膜的通透性与细胞膜上的蛋白质有关 用蛋白酶处理细胞膜会破坏其中的蛋白质 从而导致细胞膜的通透性发生改变 C 4 下列有关生物膜结构和功能的描述 不正确的是 A 植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性B 合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达C 分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成D 生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新解析 选植物细胞用酶解法除去细胞壁后 其原生质体依靠细胞膜的流动性进行融合 固醇属于脂质 而内质网与脂质的合成有关 因此合成固醇类激素的分泌细胞的内质网较发达 分泌蛋白的修饰加工需要内质网和高尔基体的共同参与 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜等生物膜之间可以以出芽形式形成具膜小泡 相互转移 实现膜成分的更新 B 例3 右图中曲线a b表示物质跨 穿 膜运输的两种方式 下列表述正确的是 A 脂溶性小分子物质不能通过方式a运输B 与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面C 方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关D 抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 物质出入细胞的方式 解析 本题考查物质跨 穿 膜运输的方式 意在考查对物质跨 穿 膜运输方式的理解 运用和识图分析能力 由图可知 曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关 因此曲线a表示的是自由扩散 曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关 而超过一定的范围 物质的转运速率不再加快 这时转运速率主要受能量或细胞膜上载体数量的限制 因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散 脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞 故A错误 方式a表示的是自由扩散 不需要载体蛋白的参与 故B错误 抑制细胞呼吸可能对方式b的转运速率有影响 而对方式a的转运速率无影响 故D错误 答案 C 物质进出细胞方式的快速确认 1 根据分子大小与载体 能量的需要 2 根据运输方向 逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输 5 人体肝细胞内CO2分压和K 浓度高于细胞外 而O2分压和Na 浓度低于细胞外 上述四种物质中通过主动转运 运输 进入该细胞的是 A CO2B O2C K D Na 解析 选小分子和离子出入细胞的方式有被动转运和主动转运 被动转运指物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧 且不需要消耗能量 如O2 CO2等小分子的跨膜扩散以及水的渗透 另外易化 协助 扩散也属于被动转运 但需要载体蛋白 如本题中Na 进入细胞内的方式 主动转运 运输 是指物质从低浓度一侧转运至高浓度一侧 且需要载体蛋白和消耗能量的一种运输方式 如本题中K 进入细胞内的方式 C 6 某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系 在研究某种物质的运输时 发现与曲线 和 相符 最可能是下列哪一过程 A 糖从血浆进入人的成熟红细胞B Na 通过离子通道进入神经细胞C 小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸D 组织细胞从组织液吸收氧气解析 选 曲线中 该种物质有最大运输速率 说明不是自由扩散 该物质运输与氧浓度有关 说明不是协助扩散 即该物质的运输方式为主动运输 A C D运输方式分别为 协助扩散 主动运输 自由扩散 Na 通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关 C 例4 某同学在做 观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原 实验时 进行了一系列的改进 实验处理和现象如下表 观察植物细胞质壁分离和复原 对上表的推断或解释不合理的是 A x为质壁分离 因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B y为质壁分离 且因细胞失水过多而死亡C z为细胞稍增大 细胞液颜色逐渐变浅D 组无变化 因为细胞吸水量等于失水量 解析 0 3g mL的蔗糖溶液是使植物细胞发生质壁分离与复原的适宜浓度 而0 5g mL的蔗糖溶液则会使植物细胞因过度失水而死亡 故表中x y都是质壁分离现象 KNO3溶液中K 和NO都可被细胞吸收 故细胞在一定浓度的KNO3溶液中会发生先质壁分离 后自动复原的现象 醋酸溶液pH较低 会导致细胞死亡 答案 D 3 1 细胞是否发生质壁分离及其复原的判断方法 1 从细胞角度分析 死细胞 动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象 具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象 盐酸 酒精 醋酸等溶液能杀死细胞 不适于用做质壁分离的外界溶液 2 从溶液角度分析 在一定浓度 溶质不能透膜 的溶液中可发生质壁分离现象 在一定浓度 溶质可透膜 的溶液中可发生质壁分离后自动复原 如甘油 尿素 乙二醇 KNO3等 在高浓度溶液中可发生质壁分离现象 但不会发生质壁分离复原现象 2 植物细胞在不同溶质 不同浓度的溶液中的变化 7 用酶解法除去新鲜紫色洋葱磷片叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体 将其置于0 3g mL的蔗糖溶液中 一段时间后 原生质体一定不发生 A 质壁分离B 渗透失水C 颜色加深D 吸水力增大解析 选将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在0 3g mL的蔗糖溶液会发生失水 液泡颜色加深 随着进一步失水 细胞液的浓度增大 吸水力增大 由于细胞壁不存在 看不到质壁分离现象 A 8 以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象 下列叙述错误的是 A 在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐缩小B 高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分离所需时间短C 发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原 说明细胞保持活性D 用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 解析 选紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色 在细胞发生质壁分离时由于液泡内细胞液不断失水 液泡会逐渐变小 细胞放在高浓度溶液中由于细胞内外浓度差较大 因而失水较快 细胞在生活状态下发生质壁分离后可再复原 如果不能复原 说明细胞可能已经死亡 高浓度的NaCl可引起细胞失水甚至死亡 同样可引起植物细胞发生质壁分离 D 一 细胞结构归类 二 重要细胞器的功能分类1 产生水的细胞器线粒体 有氧呼吸第三阶段 核糖体 脱水缩合形成蛋白质 叶绿体 光合作用的暗反应 高尔基体 脱水缩合形成多糖 产生水的结构还有 细胞质基质 细胞溶胶 ATP的合成等 细胞核等 DNA复制 转录等 2 与能量转换