第5章第1、2、4节环境信息的传递遗传信息的传递细胞物质代谢、能量代谢和信息传递的统一

1、第第5 5章章理解理解教材教材新知新知把握把握热点热点考向考向知识点一知识点一知识点二知识点二知识点三知识点三考向一考向一考向二考向二 应用创新演练应用创新演练第第 1 1、 2 2、4 4节节考向三考向三 考向四考向四 1. 1.细胞通迅的信息类型可分为环境信息、遗细胞通迅的信息类型可分为环境信息、遗 传信息和神经信息三类。传信息和神经信息三类。 2. 2.胞间信号胞间信号( (第一信使第一信使) )有：化学信号有：化学信号( (激素、激素、 神经递质、生长因子和一氧化氮等神经递质、生长因子和一氧化氮等) )、物理、物理 信号信号( (冷、热刺激等冷、热刺激等) )和生物信号和生物信号( (

2、病原菌侵入等病原菌侵入等) )。3.3.胞内信号胞内信号( (第二信使第二信使) )有：环腺苷酸有：环腺苷酸(CAMP)(CAMP)、CaCa2 2、1,21,2二酰二酰 甘油、甘油、1,4,51,4,5三磷酸肌醇等。细胞内的信号通路具有明显的三磷酸肌醇等。细胞内的信号通路具有明显的 通用性。通用性。4.4.细胞核的结构包括核被膜、核仁、染色质细胞核的结构包括核被膜、核仁、染色质( (染色体染色体) )和核基和核基 质，它是贮存遗传信息的场所。质，它是贮存遗传信息的场所。 1 1胞间信号胞间信号 (1) (1)化学信号：化学信号： 、神经递质、神经递质、 、一氧化、一氧化氮等物质，主要在细胞间

3、起作用，因此称为氮等物质，主要在细胞间起作用，因此称为 ( (又又称第一信使称第一信使) )。 (2) (2)物理信号：如冷、热刺激。物理信号：如冷、热刺激。 (3) (3)生物信号：如病原菌侵染。生物信号：如病原菌侵染。激素激素生长因子生长因子胞间信号胞间信号 2 2胞间信号的受体胞间信号的受体 细胞表面或内部的细胞表面或内部的 、脂蛋白等物质，用来接收胞、脂蛋白等物质，用来接收胞间信号分子。间信号分子。 3 3胞内信号胞内信号 又称第二信使，如又称第二信使，如 、CaCa2 2、 、1,4,51,4,5三磷酸肌醇三磷酸肌醇(IP(IP3 3) )。 4 4细胞的信号转导细胞的信号转导 胞间

4、信号发挥作用第一步是与相应的胞间信号发挥作用第一步是与相应的 ，然后产，然后产生生 将其携带的信息由膜传到将其携带的信息由膜传到 ，最终导致生，最终导致生理效应的表现。理效应的表现。糖蛋白糖蛋白cAMPcAMP1,21,2二酰甘油二酰甘油(DAG)(DAG)受体结合受体结合胞内信号胞内信号细胞内细胞内 胞内信号种类很少，但却能传递多种细胞外的不胞内信号种类很少，但却能传递多种细胞外的不同信息，调节大量不同的生理过程，说明细胞内的信同信息，调节大量不同的生理过程，说明细胞内的信号通路具有明显的通用性。号通路具有明显的通用性。1 1关于细胞间信息交流的叙述，不正确的是关于细胞间信息交流的叙述，不正

5、确的是( () ) A A信号分子和靶细胞的识别与结合具有专一性信号分子和靶细胞的识别与结合具有专一性 B B与不同激素分子结合的受体是不同的与不同激素分子结合的受体是不同的 C 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 D细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关 解析：解析：细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有 关；信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性；与不同关；信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性；与不同 激素分子结合

6、的受体不相同，具有专一性。激素分子结合的受体不相同，具有专一性。 答案：答案：C C. 1 1细胞核在遗传信息传递中的作用细胞核在遗传信息传递中的作用 (1) (1)分布：除了高等植物成熟的分布：除了高等植物成熟的 和哺乳动物和哺乳动物成熟的成熟的 等极少数的细胞外，真核细胞都有细胞核。等极少数的细胞外，真核细胞都有细胞核。 (2) (2)功能：贮存和复制遗传信息。功能：贮存和复制遗传信息。筛管细胞筛管细胞红细胞红细胞(3)(3)结构结构( (如下图如下图) )： 核被膜：由双层膜构成将细胞区分为核与质两部分同核被膜：由双层膜构成将细胞区分为核与质两部分同时控制着时控制着 之间物质和信息交流。

7、之间物质和信息交流。 核基质：核内透明的液态胶状物质，其中含有水、无核基质：核内透明的液态胶状物质，其中含有水、无机盐、各种蛋白质等；另外，核基质中还包含机盐、各种蛋白质等；另外，核基质中还包含 结构。结构。核与质核与质核骨架核骨架 核仁：一般细胞有核仁：一般细胞有1 12 2个甚至更多的核仁。核仁是一个个甚至更多的核仁。核仁是一个表面表面 的海绵球状体。主要功能是合成的海绵球状体。主要功能是合成rRNArRNA。 核孔：是核与核孔：是核与 之间进行大分子物质交换的通道。之间进行大分子物质交换的通道。 染色质染色质( (体体) )：染色质和染色体是同一种物质的两种不同：染色质和染色体是同一种物

8、质的两种不同的形态，其主要成分是的形态，其主要成分是 和蛋白质；易被和蛋白质；易被 染料着色。染料着色。 无膜无膜胞质胞质DNADNA碱性碱性 2 2遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程 (1) (1)细胞核是贮存细胞核是贮存 的场所，染色体是的场所，染色体是 的载体，主要成分是的载体，主要成分是DNADNA。 (2) (2)遗传信息传递：遗传信息传递：遗传信息遗传信息遗传信息遗传信息 1 1对细胞核的功能理解对细胞核的功能理解 (1) (1)细胞核是遗传物质细胞核是遗传物质(DNA)(DNA)储存和复制的场所，储存和复制的场所，DNADNA携携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传

9、信息带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。的连续性。 (2) (2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。生物体能够进行正常的细胞代谢。DNADNA可以控制蛋白质的合可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。成，从而决定生物的性状。 总之，细胞核是遗传信息库，是生物体代谢和遗传的控总之，细胞核是遗传信息库，是生物体代谢和遗传的控制中心。制中心。2 2细胞核的结构细胞核的结构(1)(1)核膜：核膜：结构：结构：a a双层膜，外膜上附着许多核糖体，常与内质网相连。双层膜，外膜上附着许多核糖体，常

10、与内质网相连。b b核被膜不是完全连续的，其上具有核孔。核被膜不是完全连续的，其上具有核孔。c c核被膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。核被膜是生物膜，主要由磷脂和蛋白质组成。功能：功能：a a起屏障作用，把核内物质与细胞质分开。起屏障作用，把核内物质与细胞质分开。b b控制离子和小分子物质进出细胞核。控制离子和小分子物质进出细胞核。c c核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛核孔是大分子物质进出细胞核的通道。代谢旺盛的细胞中，核孔数量较多。的细胞中，核孔数量较多。(2)(2)核仁：核仁：核仁与某种核仁与某种RNARNA的合成以及核糖体的形成有关。的合成以及核糖体的形成有关。蛋白质合成旺

11、盛的细胞中，核仁较大。蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。(3)(3)染色质与染色体：染色质与染色体：染色质染色质染色体染色体不同点不同点存在时期存在时期分裂间期分裂间期分裂期分裂期形态形态细长的丝细长的丝光镜下能看到呈圆柱状或光镜下能看到呈圆柱状或杆状杆状相同点相同点成分成分主要是主要是DNADNA和蛋白质和蛋白质特性特性易被碱性染料染成深色易被碱性染料染成深色功能功能遗传物质的主要载体遗传物质的主要载体关系关系同一种物质在不同时期的两种存在状态同一种物质在不同时期的两种存在状态 关键一点关键一点 图解染色体与染色质的转化图解染色体与染色质的转化3 3遗传信息的传递过程遗传信息的传递过程 DN

12、A DNA经过自我复制、转录翻译实现了遗传信息的传经过自我复制、转录翻译实现了遗传信息的传递过程。递过程。2 2染色质的主要成分是染色质的主要成分是( () ) A A蛋白质和酶蛋白质和酶B B蛋白质和磷脂蛋白质和磷脂 C C蛋白质和蛋白质和DNA DNA D D蛋白质和蛋白质和RNARNA 解析：解析：染色质是真核细胞的间期细胞核中，主要由染色质是真核细胞的间期细胞核中，主要由 DNA DNA和蛋白质组成的一串念珠状的复合体。和蛋白质组成的一串念珠状的复合体。 答案：答案：C C3 3下述细胞中核仁体积相对来说比较大的是下述细胞中核仁体积相对来说比较大的是 ( () ) A A分泌细胞分泌细

13、胞 B B神经细胞神经细胞 C C肌肉细胞肌肉细胞 D D根毛细胞根毛细胞 答案：答案：A A4 4右图表示再生能力很强的原生动物右图表示再生能力很强的原生动物 喇叭虫，将它切成三截喇叭虫，将它切成三截( (图中图中a a：纤：纤 毛；毛；b b：大核；：大核；c c：根部：根部) )，能再生成，能再生成 喇叭虫的部分是喇叭虫的部分是 ( () ) A A B B C C D D 解析：解析：细胞生命活动的细胞生命活动的“蓝图蓝图”贮藏在细胞核里。细贮藏在细胞核里。细 胞核是遗传特性和生命活动的控制中心，在生命活动胞核是遗传特性和生命活动的控制中心，在生命活动 中起着决定性作用，所以要想再生出

14、喇叭虫，必须要中起着决定性作用，所以要想再生出喇叭虫，必须要 有细胞核。有细胞核。 答案：答案：B B 1 1细胞的整体性细胞的整体性 (1) (1)组成生物体的组成生物体的 不是杂乱无章地堆聚在一不是杂乱无章地堆聚在一起，而虽有机地结合。起，而虽有机地结合。 (2) (2)各种细胞器之间并不是孤立的，它们虽有分工，却各种细胞器之间并不是孤立的，它们虽有分工，却又又 ，密切联系，使细胞成为一个，密切联系，使细胞成为一个 的整体。的整体。化合物化合物相互配合相互配合统一统一 2 2物质代谢、能量代谢和信息传递间的联系物质代谢、能量代谢和信息传递间的联系 物质代谢的同时，总是伴随着物质代谢的同时，

15、总是伴随着 的过程。细胞的过程。细胞内物质代谢和能量代谢之所以能协调进行内物质代谢和能量代谢之所以能协调进行 起着调起着调节和控制的作用。另外，物质代谢和能量代谢又为信息传递节和控制的作用。另外，物质代谢和能量代谢又为信息传递提供提供 和和 的基础。的基础。能量代谢能量代谢信息传递信息传递物质物质能量能量细胞是一个高度有序的统一整体细胞是一个高度有序的统一整体 细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧，各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。环境中自我调

16、控、高度有序地进行。 (1) (1)从结构上看：从结构上看： 细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通；细胞核与细胞质可以通过核孔相互沟通；细胞器细胞器膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的膜和细胞膜、核膜等结构相互连接构成细胞完整的“生物生物膜系统膜系统”。 (2) (2)从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们从功能上看：细胞各部分结构和功能虽不相同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。相互联系、分工合作、协调一致地共同完成各项生命活动。 (3) (3)从调控上看：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是从调控上看：细胞核是遗传物质贮存和复制的场所，是细胞遗传和代

17、谢的控制中心。细胞的整个生命活动主要是由细胞遗传和代谢的控制中心。细胞的整个生命活动主要是由DNADNA调控和决定的，整个细胞形成了一个高度有序的调控系统。调控和决定的，整个细胞形成了一个高度有序的调控系统。 (4) (4)从与外界环境关系上看：细胞的整体性还表现在每从与外界环境关系上看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换，因此，细胞与外界环境之间形成了一个统一整体。转换，因此，细胞与外界环境之间

18、形成了一个统一整体。 (5) (5)从细胞核与细胞质的关系看：从细胞核与细胞质的关系看： 细胞核不能脱离细胞质而独立生存，这是因为细胞核细胞核不能脱离细胞质而独立生存，这是因为细胞核在生命活动中所需的物质和能量均由细胞质提供。在生命活动中所需的物质和能量均由细胞质提供。 无核的细胞质也不能长期生存，这是由细胞核的无核的细胞质也不能长期生存，这是由细胞核的功能决定的，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，其寿功能决定的，如哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，其寿命较短。命较短。 细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系，说细胞核与细胞质是相互依存、不可分割的关系，说明细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成

19、各项生明细胞只有保持结构的完整性，才能正常地完成各项生命活动。命活动。5 5细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相细胞是一个有机的统一整体，下列叙述与这一观点不相 符的是符的是 ( () ) A A细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动 B B病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主活病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只有在宿主活 细胞中才能完成细胞中才能完成 C C离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立 地完成各项生命活动地完成各项生命活动 D D离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒

20、体等不能独立离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等不能独立 地完成各项生命活动地完成各项生命活动解析：解析：各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才各种细胞结构只有在细胞这个统一整体中，才能完成各自的生命活动，离开了细胞的完整性，都不能完成各自的生命活动，离开了细胞的完整性，都不能独立地完成各自的生命活动。病毒无细胞结构，必能独立地完成各自的生命活动。病毒无细胞结构，必须寄生在活细胞内，依赖于完整的细胞才能完成其生须寄生在活细胞内，依赖于完整的细胞才能完成其生命活动。命活动。答案：答案：C C 例例11下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下列对该图有关

21、内容的描述错误的是下列对该图有关内容的描述错误的是 ( () )A A共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境B B为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递为糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递C C为多肽，其基本组成单位是氨基酸为多肽，其基本组成单位是氨基酸D D为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本骨架为磷脂双分子层，作为细胞膜的基本骨架 解析解析 为多糖，为多糖，为蛋白质，为蛋白质，为磷脂双分子层。为磷脂双分子层。 答案答案 C C1 1取细胞膜上的糖蛋白成分相同的两种海绵动物，将其细取细胞膜上的糖蛋白成分相同的两种海绵动物，将其细 胞

22、都分散成单个后混合培养，发现这两种细胞能够结合胞都分散成单个后混合培养，发现这两种细胞能够结合 在一起；但将细胞膜上糖蛋白成分不同的两种海绵动物在一起；但将细胞膜上糖蛋白成分不同的两种海绵动物 的细胞分散后，混合培养，会发现这两种细胞不能结合的细胞分散后，混合培养，会发现这两种细胞不能结合 在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与( () ) A A细胞间的相互识别有关细胞间的相互识别有关B B细胞的免疫作用有关细胞的免疫作用有关 C C细胞的分泌作用有关细胞的分泌作用有关 D D细胞间物质交流有关细胞间物质交流有关 解析：解析：细胞膜上的糖蛋白与细

23、胞识别有关，从而区分细细胞膜上的糖蛋白与细胞识别有关，从而区分细 胞的种类。胞的种类。 答案：答案：A A 例例22以下关于细胞核的叙述，正确的是以下关于细胞核的叙述，正确的是 ( () )A A核内存在易被碱性染料染成深色的物质核内存在易被碱性染料染成深色的物质B B在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同C C细胞核内的液体叫做细胞液细胞核内的液体叫做细胞液D D核孔是包括核孔是包括DNADNA在内的高分子物质任意通过的通道在内的高分子物质任意通过的通道 解析解析 细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，

24、核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞核内的液体称为核基质，而细胞与核糖体的形成有关；细胞核内的液体称为核基质，而细胞液是指植物细胞液泡中的液体；核孔虽是某些大分子物质的液是指植物细胞液泡中的液体；核孔虽是某些大分子物质的运输通道，但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的运输通道，但并不是任意通过的通道，并且细胞核内的DNADNA不通过核孔进入细胞质，只在核中贮存和复制。不通过核孔进入细胞质，只在核中贮存和复制。 答案

25、答案 A A2 2(2009(2009山东高考山东高考) )真核细胞单位面积的核孔数目与细真核细胞单位面积的核孔数目与细 胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是胞类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔数目最少的是 ( () ) A A胰岛细胞胰岛细胞 B B造血干细胞造血干细胞 C C效应效应B B细胞细胞( (浆细胞浆细胞) ) D D口腔上皮细胞口腔上皮细胞 解析：解析：核孔是某些大分子物质的运输孔道，包括蛋白质核孔是某些大分子物质的运输孔道，包括蛋白质 和和RNARNA等，核孔的数目与代谢水平成正相关，四个选项等，核孔的数目与代谢水平成正相关，四个选项 中合成蛋白质能力最弱的是口腔

26、上皮细胞。中合成蛋白质能力最弱的是口腔上皮细胞。 答案：答案：D D 例例33汉麦林汉麦林( (HammerlinHammerlin) )的实验如下图所示，将单细胞的实验如下图所示，将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断的地中海杯状藻先在近核处切断(a)(a)，再在近杯处切断，再在近杯处切断(e)(e)，此，此中间的茎中间的茎(b)(b)置于海水中可再生一杯置于海水中可再生一杯(c)(c)，但将此杯切掉后，不，但将此杯切掉后，不能再生第二个杯能再生第二个杯(d)(d)；(e)(e)处不能再生出其他部分；处不能再生出其他部分；(a)(a)处可以再处可以再生一完整个体生一完整个体(f)(f)，将其切

27、断后的，将其切断后的(g)(g)处，还可再生一完整个体。处，还可再生一完整个体。这个实验可以说明这个实验可以说明( (多选多选) () () ) A A决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质胞质 B B决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核自于细胞核 C C杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果遗传信息共同作用的结果 D D(b)(b)能再生一杯是因为能再生一杯是因为(b)(b)中含有与藻杯产生有中含有与藻杯产生有关的物质关的物质 解

28、析解析 茎茎(b)(b)中含有细胞质，但不能再生第二杯中含有细胞质，但不能再生第二杯(d)(d)，而且顶部而且顶部(e)(e)不能再生出其余部分，说明决定藻杯形态发生不能再生出其余部分，说明决定藻杯形态发生的遗传信息不可能来自于细胞质。茎的遗传信息不可能来自于细胞质。茎(b)(b)中无细胞核，最终中无细胞核，最终不能再生第二杯不能再生第二杯(d)(d)，而，而(a)(a)处可以再生一完整的个体，可推处可以再生一完整的个体，可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。由题目测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。由题目所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质共同作用的结果。茎共同作用的结果。茎(b)(b)可再生一杯，说明地中海杯状藻中可再