精讲册第3章　细胞的基本结构

第1部分分子与细胞第3章细胞的基本结构高考生物学某省市专用目录第1节细胞膜和细胞核的结构与功能

考点清单

即练即清第2节细胞器之间的分工

考点清单

即练即清

考法清单提升第1节细胞膜和细胞核的结

构与功能一、细胞膜制备细胞膜选材:哺乳动物成熟红细胞成分主要成分脂质主要是磷脂,动物细胞膜含少量胆固醇蛋白质在膜行使功能时起重要作用,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多糖类与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等相关结构流动镶嵌模型

特点具有一定的流动性(原因:磷脂分子和大多数膜蛋白都可以运动),胞吞

和胞吐、细胞融合等过程可体现细胞膜的流动性功能(1)将细胞与外界环境分隔开(保障了细胞环境的相对稳定)。(2)控制物质进出细胞(病毒等侵入细胞体现了细胞膜的控制作用是相对的)。(3)进行细胞间的信息交流:①物质传递,如激素、神经递质;②通道传递,如胞间连丝;③接触传递,如精卵识别、结合等特点选择透过性,即被选择的离子、小分子等可以通过,否则不能通过小表达

(1)(必修1P46改编)A处为脂质体内的水溶液环境,可包裹水溶性物质(如甲),B处为处于

两层磷脂分子之间的疏水区,可包裹

物质(如乙)。(2)(必修1P46改编)在脂质体的外表面镶嵌

,可使药物更有效地作用于靶细胞以减少对机体的损伤。

脂溶性特异性抗体知识拓展

常见膜蛋白的种类及其功能种类功能转运蛋白可用于物质跨膜运输,分为载体蛋白(如葡萄糖转运蛋白)和通道蛋白(如水通道蛋白)受体作为信号分子(某些激素、神经递质、细胞因子)的受体酶具有催化作用识别蛋白用于细胞间相互识别(如精卵识别)二、细胞核

[A]核膜(1)双层膜,将核内物质与细胞质分开;(2)具有选择透过性核膜和核仁在有丝分裂和减数分裂过程中

会消失和重建[B]核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关[C]染色质(1)主要由DNA(遗传物质)和蛋白质组成;(2)与染色体的关系:同一物质在细胞不同时期的两种存在状态[D]核孔(1)具有选择透过性;(2)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,其数量与细胞代呈正相关功能是遗传信息库,遗传物质储存和复制的场所,是细胞代传的控制中心特例真核细胞并非都有细胞核,哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核真题选改判即练即清1.(2024湖南,1)胆固醇可以影响动物细胞膜的流动性。

(

)√2.(2023海南,3)高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关。

(

)√3.(2022浙江1月选考,8)质膜内、外侧的蛋白质呈对称分布。

(

)×解析蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,呈不均匀分布。4.(2022浙江6月选考,15)核仁是核内的圆形结构,主要与mRNA的合成有关。

(

)×解析核仁与rRNA的合成以及核糖体的形成有关。6.(2021河北,4)人体成熟红细胞表面的糖蛋白处于不断流动和更新中。

(

)5.(2021湖北,1)细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白。

(

)√×解析人体成熟红细胞没有核糖体,不能再合成新的蛋白质,细胞膜上的糖蛋白不能更新。从真题到教材7.染色质和染色体是

在细胞不同时期的两种存在状态,前者呈细长丝状,后

者呈圆柱状或杆状。染色体与染色质这两种不同的状态对细胞生命活动的意义:染色

体呈高度

状态,这种状态有利于在细胞分裂过程中

,而

染色质为

状,有利于

等生命活动(必修1P58)(2023江

苏,2)。同一物质螺旋某著名企业并分配到子细胞中去细丝DNA完成复制、转录第2节细胞器之间的分工 提升一、细胞器之间的分工1.细胞器和细胞骨架细胞器分离方法差速离心法双层膜细胞器

叶绿体具有DNA、RNA、核糖体及与光合作用有关的酶

和色素,是绿色植物光合作用的场所

线粒体具有DNA、RNA、核糖体及与有氧呼吸有关的酶,

是有氧呼吸的主要场所叶绿体和线粒体的共性均与能量代;均具有核糖体、DNA和RNA,可完成DNA的复制和蛋白质的合成,为半自主性细胞器细胞器单层膜细胞器

内质网包括光面内质网(是脂质的合成场所)、粗面内质网

(参与蛋白质的合成、加工和运输)

高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输;在植物细胞中参与细胞壁的形成;参与溶酶体的形成

溶酶体来自高尔基体,内含多种酸性水解酶,可分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌

液泡内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可调节

植物细胞内的环境,使细胞保持坚挺;富含水解酶,能吞噬衰老、损伤的细胞器,因此其作用与溶酶体相似无膜细胞器

核糖体由蛋白质和rRNA组成,是蛋白质的合成场所

中心体分布在动物和低等植物细胞中,可向外发出星射线(微管)

形成纺锤体,参与细胞分裂细胞骨架组成由蛋白质纤维组成的网架结构,包括微管、微丝等功能维持细胞的形态,锚定并支撑细胞器,与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转化、信息传递等密切相关功能实例(1)内质网产生的囊泡向高尔基体运输的过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道;(2)细胞分裂过程中,染色体某著名企业、胞质分裂都离不开细胞骨架(中心体、纺锤体由微管构成,胞质分裂中的缢缩环由微丝形成)小表达

(必修1P53)溶酶体内含有多种水解酶,为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分

解?尝试提出一种假说,解释这种现象。

。

可以作出多种合理假说,如膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身;可能因膜转运物质使得膜环境(如pH)不适合酶发挥作用等2.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动取材藓类叶片、菠菜叶稍带叶肉的下表皮或黑藻叶片(藓类叶片和黑藻叶片一般为单层细胞,便于观察)制片用镊子夹住所取的材料放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片(保持有水状态)观察以叶绿体的运动为标志,观察细胞质的流动(先低倍镜下找到叶绿体,再高倍镜下观察其形态和分布)知识拓展

(1)细胞质流动:为细胞内物质运输创造了条件,保障了细胞生命活动的正常进行,如叶

绿体在细胞中的分布依光照情况而变化(如图),该变化可使叶肉细胞适应不同强度的

光照,在弱光条件下能最大限度地吸收光能,在强光条件下能避免强光对叶片的损害。

(2)影响(加快)细胞质流动的方法:适当光照、适当升温、切伤一部分叶片等。(3)显微镜下可观察的结构①光学显微镜下观察到的为显微结构,在不染色的情况下可观察到叶绿体(仅是外形)、液泡、细胞壁;染色的情况下可以观察到细胞核及染色体(性染料染色)等。②电子显微镜下可观察亚显微结构,如叶绿体的双层膜、基粒、核糖体、线粒体的嵴

等。二、细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白的合成、运输和分泌过程研究方法同位素标记法(3H标记亮氨酸)注意:同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。常见的放射性同位素有3H、14C、32P、35S,稳定(无放射性)同位素有18O、15N。过程

2.细胞的生物膜系统组成细胞膜、核膜及各种细胞器膜等结构功能(1)为酶提供附着位点;(2)使细胞区域化,保证反应高效有序进行;(3)物质运输、能量转化、信息传递等联系

错

生物膜系统是指细胞内而不是生物体内的全部膜结构,所以口腔黏膜、胃

黏膜等不属于生物膜系统;原核生物和病毒等无生物膜系统。真题选改判即练即清1.(2024湖南,8)细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快。

(

)×2.(2024江西,1)溶酶体中酶类物质从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低。

(

)√3.(2024浙江1月选考,12)核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链。

(

)×解析核糖体没有膜结构,不能通过囊泡转移多肽链。4.(2023天津,11)在种子萌发成幼苗的过程中,细胞不断分裂,内质网、中心体和线粒体

都要经历解体和重建过程。

(

)×解析高等植物中没有中心体,细胞分裂过程中线粒体可通过分裂增殖,内质网和高尔

基体要经历解体和重建过程。5.(2023山东,1)真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成。

(

)√6.(2023湖南,2)线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所。

(

)×7.(2022河北,2)生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外。

(

)√8.(2021浙江1月选考,6)在高倍镜下可观察到叶绿体中的基粒由类囊体堆叠而成。(

)×解析叶绿体的基粒需在电子显微镜下才能观察到。教考衔接典例

(2023浙江6月选考,6,2分)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的

精确运行,细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是(

)A.囊泡的运输依赖于细胞骨架B.囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C.囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D.囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体A解析细胞骨架维持着细胞的形态,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输等生命活

动密切相关,囊泡的运输依赖于细胞骨架,A正确;核糖体是无膜的细胞器,无法产生囊

泡,B错误;囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的流动性,C错误;囊泡只能将细胞分结构

(如内质网、高尔基体)联系起来,细胞核、线粒体等结构与囊泡关联不大,D错误。链接教材

必修1P52囊泡运输1.囊泡主要由

组成,还含有糖类。在分泌蛋白的合成、运输和分泌

过程中,可通过囊泡间接联系的结构有

(填生物膜名称)。脂质和蛋白质内质网膜与高尔基体膜、高尔基体膜与细胞膜2.囊泡运输是细胞内物质运输的重要机制,囊泡的运输依赖于

,囊泡运输

中

(填细胞器)起到交通枢纽的作用,囊泡膜与细胞器膜、细胞膜的融合依

赖于膜的

。细胞骨架高尔基体流动性蛋白质分选和运输蛋白质分选真核细胞中,绝大多数蛋白质由核基因编码,在细胞质基质的核糖体上合成。

蛋白质合成以后需转运到特定部位才能发挥其功能蛋白质分选信号信号序列作为蛋白质分选信号,多位于新合成肽链的N端,引导蛋白质定向运输至特定部位(如内质网、线粒体、叶绿体等)。有些信号序列在完成蛋白质的定向转移后被切除蛋白质分选的2条途径后翻译转运途径在细胞质基质游离核糖体上完成多肽链的合成,

然后根据分选信号转运至膜围绕的细胞结构,如

线粒体、叶绿体,或成为细胞质基质的可溶性驻

留蛋白等

共翻译转运途径蛋白质合成在游离核糖体上起始之后,由信号序

列引导转移至粗面内质网,然后新生肽边合成边

转入粗面内质网腔,经转运膜泡运至高尔基体加

工、包装再分选至溶酶体、细胞膜或分泌到细

胞外(分泌蛋白)蛋白质分选的门控运输和膜(囊)泡运输门控运输在细胞质基质中合成的蛋白质通过核孔复合体在核—质间双向选择性地完成核输入或核输出膜(囊)泡运输蛋白质被选择性地包裹在囊泡中,分选转运到细胞的不同部位。如内质网向高尔基体的物质运输、高尔基体出芽形成溶酶体、植物细胞内质网向液泡的物质运输典例

共翻译转运途径(2024浙江1月选考,12,2分)浆细胞合成抗体分子时,先合成的一段肽链(信号肽)与细胞

质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合

后,核糖体附着到内质网膜上,将已合成的多肽链经由SRP受体内的通道送入内质网腔,

继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是

(

)A.SRP与信号肽的识别与结合具有特异性B.SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链C.核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D.生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌A解析SRP与SRP受体结合前,细胞已先合成了一段肽链,且有些蛋白质的合成不需要

内质网的参与,如呼吸