高三生物第一轮复习 第1单元 第4讲 细胞的基本结构课件 新人教版.ppt

1、课标版 生物 第4讲细胞的基本结构,知识一细胞膜与细胞壁 一、细胞膜 1.细胞膜的成分,2.细胞膜的结构 (1)结构模型 (2)结构特点,3.细胞膜的功能,4.细胞膜的制备 (1)材料:人或其他哺乳动物成熟的红细胞。 (2)选材原因 a.无核膜和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜。 b.无细胞壁,细胞易吸水涨破。 (3)实验原理:利用渗透原理,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他 物质,制得细胞膜。 轻松记忆巧记细胞膜的“一、二、三”,二、植物细胞壁 1.成分:主要是纤维素和果胶;酶解法除植物细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶;与其形成有关的细胞器为高尔基体和线粒体。,2.功能:支持和保护。动物细胞在

2、清水中可吸水涨破,但植物细胞不会,主要是细胞壁的功劳。,1.判断有关细胞膜叙述的正误。 (1)脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质。(2014课标,1A)() (2)细胞膜含有糖脂和糖蛋白。(2011海南单科,1A)() (3)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定。(2010山东理综,4A)() (4)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性。(2010全国,1A)() (5)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的。(2011海南单科,1D)(),2.科学家在制备较纯净的细胞膜时,一般不选用植物细胞,其原因是() 植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构 光学显微镜下观察植物,看不到细胞膜 植物细胞的细胞膜

3、较薄 植物细胞有细胞壁,提取细胞膜的过程比较繁琐 植物细胞内会有其他膜结构干扰 A.B.C.D. 答案D植物细胞具有细胞壁,且细胞壁和细胞膜紧贴在一起,影响对 细胞膜的提取;同时真核植物细胞内含有核膜和众多细胞器膜,对细胞膜的,提取造成干扰。因此一般不选用植物细胞作为制备较纯净细胞膜的材料。,3.下列叙述中,能体现细胞膜控制物质进出细胞具有相对性的是() A.细胞代谢产生的废物及时排出细胞 B.病毒、病菌等病原体能侵入细胞 C.细胞能吸收其代谢所需要的营养物质 D.细胞能分泌一些物质 答案B细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞;细胞不需要或者对 细胞有害的物质不容易进入细胞。当然,细胞膜的控制

4、作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质也可能进入,有些病毒、病菌也能侵入细胞。,4.下图为细胞膜结构示意图,请据图完成下列问题: (1)图中1是,2是,3是。 (2)细胞膜识别功能的物质基础是。,(3)变形虫在捕食时细胞膜可以发生形态的变化,这说明细胞膜的结构特点是。 (4)物质2在细胞内的上合成。 (5)研究细胞膜的化学组成时通常用作为材料,理由是,研究时,对该材料所做的处理是。 答案(1)磷脂双分子层蛋白质糖类 (2)糖蛋白 (3)具有一定的流动性 (4)核糖体,(5)哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞只有细胞膜这一种膜结构低渗处理 解析研究细胞膜的组成和结构,通常用哺乳动物成熟的

5、红细胞作为材 料,因为哺乳动物成熟的红细胞内只有细胞膜这种膜结构,没有其他膜结构。提取细胞膜时所用的方法是低渗处理,通常就是把哺乳动物成熟红细胞放入蒸馏水中,让它吸水涨破。组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,可以运动,导致细胞膜具有一定的流动性,这种结构特点对于细胞完成生理功能具有重要意义。细胞膜的外表面有蛋白质和多糖共同组成的糖蛋白,糖蛋白具有保护和润滑的作用,同时还与细胞识别有关。,知识二细胞质与细胞核 一、细胞质 1.细胞质的组成:细胞质包括细胞质基质和细胞器,前者为代谢提供场所、物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。,2.细胞器之间的分工,3.细胞器

6、之间的协调配合 (1)分泌蛋白和胞内蛋白,(2)生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜构成。 (3)分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌,巧学助记巧记细胞器的“零、一、二”,二、细胞核的结构与功能 1.结构,2.功能,1.判断下列有关细胞器叙述的正误。 (1)神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量。() (2)高尔基体是肽链合成和加工的场所。(2013安徽理综,1B)() (3)内质网既参与物质合成,也参与物质运输。(2014江苏单科,3D)() (4)性激素主要是由内质网上的核糖体合成。(2014江苏单科,3A)() (5)核糖体含有蛋白质和核糖核酸。(2013北京理综,1C)(),2.判断下列

7、有关生物膜系统叙述的正误。 (1)蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外。(2014山东理综,1B)() (2)膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关。(2014江苏单科,3C)() (3)分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。(2011四川理综, 1C)() (4)抗体从合成到分泌不经过高尔基体。(2010全国,1B)() (5)高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能。(2010全国,1D)(),3.判断下列有关细胞核叙述的正误。 (1)细胞核中可进行遗传物质的复制和转录。(2014全国,1B)() (2)染色体的成分是核糖核酸和蛋白质。(2013北京理综,1B)() (3)核膜上的核孔

8、可以让蛋白质和RNA自由进出。(2010安徽理综,1D)() (4)胰岛素基因转录的场所是细胞核。(2011福建理综,1D)(),4.甲图为细胞内质网结构局部放大模式图,乙图为某激素蛋白合成与分泌过程示意图(其中a、b、c、d、e表示细胞结构)。下列说法中正确的是 () 甲图,A.乙图中a、b分别表示甲图中的内质网膜和核糖体 B.甲图中新合成的肽链具有生物活性 C.激素蛋白从合成到排出细胞的过程体现了生物膜具有流动性的特点 D.只有分泌功能的细胞才有乙图中a、b、c、d结构,抑制e的功能会影响主动运输,答案C乙图中ae分别表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和 线粒体;在核糖体上合成的多肽链需

9、经内质网、高尔基体等结构加工后才具有生物活性;真核细胞中一般都具有a、b、c、d等结构;分泌蛋白以胞吐方式排出细胞,体现了生物膜具有一定流动性的特点。,突破一细胞膜 1.细胞间信息交流的方式 (1)行使细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白。 (2)动物细胞间信息交流的方式主要有两种: 一些细胞如内分泌细胞分泌激素,通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞产生生理反应。,相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传递给另一个细胞。,(3)高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用。,2.细胞膜的结构

10、特点与功能特性,3.不同类型细胞的细胞壁成分,知能拓展(1)糖类在细胞膜上是以糖脂和糖蛋白的形式存在的,且糖 蛋白只能在膜外侧,据此可以判断细胞膜的内外侧。 (2)正常细胞癌变后,有的细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质。,. 1.细胞膜成分的鉴定方法,2.细胞膜功能的探究方法 (1)控制物质进出功能的验证:,(2)识别功能的验证 只有同种生物的精子,和卵细胞才能结合细胞膜具有识别作用 (糖蛋白的作用),典例1(2014课标,1,6分)关于细胞膜结构和功能的叙述,错误的是() A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质 B.当细胞衰老时,其细胞膜的通透性会发生改变 C.甘油是极性分子,所以不能以自

11、由扩散的方式通过细胞膜 D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递,解题关键 解析细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,A正确;衰老细胞的细胞膜通透 性改变,使物质运输功能降低,B正确;甘油是通过自由扩散方式进出细胞的,C错误;激素是生物信号分子,细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递,D正确。 答案C,1-1(2014黑龙江大庆实验中学期中,39)如图为嗅细胞的细胞膜亚显微结构模式图,下列叙述不正确的是() A.为多肽,其基本组成单位是氨基酸,B.为糖蛋白,是识别气味分子的受体 C.为磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架 D.气味分子与嗅细胞膜上受体的结合

12、具有特异性 答案A 解析图中代表多糖,其基本组成单位是葡萄糖,A错误。,1-2现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及相关用具,请你帮助完成下列实验设计并分析有关问题。 (1)为获得纯净的细胞膜,应选取上述为材料。选用该材料的原因是它。 (2)将选取的上述材料放入中,由于作用,一段时间后细胞将破裂。 (3)科学家将膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在空气水界面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为。 (4)通过有关方法,测得多种膜的化学成分如下表:,上表数据显示,细胞膜与细胞器膜在化学物质组成上的共同点是: 。 主要区别是: 。 (5)有人发现,在一定温

13、度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜中的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是。 (6)生物膜具有控制物质进出的功能,请根据以下材料设计实验,验证膜的选择透过性。,材料:红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。 实验步骤: ; ; 。 答案(1)人的成熟红细胞除细胞膜外无其他膜结构 (2)蒸馏水(清水)渗透 (3)S/2 (4)主要由蛋白质和脂质组成细胞器膜上蛋白质含量较高,脂质含量较低(蛋白质和脂质的比例不同),或细胞膜都含糖,而细胞器膜不含糖,(5)构成细胞

14、膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有一定的流动性 (6)取适量的红玫瑰花瓣,均分为两份,分别加入培养皿中,编号为A、B A组加入适量的蒸馏水,B组加入等量的质量分数为15%的盐酸 观察A、B两组花瓣的颜色变化、溶液的颜色变化 解析本题以细胞膜的结构和功能的相关知识为命题中心,考查了实验 分析和设计能力。人成熟的红细胞不仅无细胞核,也无细胞器,所以是获取纯净细胞膜的好材料。人体细胞外液的渗透压相当于生理盐水的渗透压,将人体成熟红细胞放入蒸馏水中后,红细胞会因渗透作用吸水过多而破裂。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,当磷脂分子层面积为S时,磷脂双分子层(细胞膜)面积约为S/2。由题中表格数据可以看出

15、各种膜的主要组,成成分相同,即都主要由蛋白质和脂质组成;分别比较每种成分在不同膜中的含量,可得出细胞膜与细胞器膜在物质组成上的主要区别。磷脂分子由整齐排列变得排列不整齐,导致细胞膜厚度改变,可推测这是由磷脂分子运动造成的,说明细胞膜具有一定的流动性。活细胞的细胞膜、液泡膜具有选择透过性,细胞液中的色素不会从细胞中渗出;当细胞死亡时,细胞膜、液泡膜失去选择透过性,色素才会从细胞中渗出。由题干信息可知,杀死细胞的方法是用质量分数为15%的盐酸处理细胞。,突破二细胞器之间的分工与合作,(4)从功能上分析: 主动运输 有丝分裂,可发生碱基互补配对:线粒体和叶绿体(DNA复制和表达)、核糖体(翻译)。

16、产生水:线粒体(有氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、叶绿体(光合作用)等。,生物膜系统 (2)各种生物膜之间的联系 在结构上具有一定的连续性。,2.生物膜系统 (1)生物膜系统的组成,在功能上的联系: 在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合如下图所示:,(3)生物膜系统的功能 ,1.蛋白质分泌过程中膜面积变化分析,甲,(1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况,图甲不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。高尔基体中放射性元素含量下降与分泌小泡放射性元素含量上升的对应关系,表示分泌小泡来自,高尔

17、基体。 (2)图乙和图丙都表示膜面积随时间的变化关系,只是图乙表示的是前后两个时间点,而图丙表示的是一定时间段内的变化。在上述过程中细胞膜的成分均实现了更新。 2.不同类型细胞图像的识别 (1)显微结构与亚显微结构模式图的判断 是否表示出细 胞器的结构 (2)真、原核细胞及动、植物细胞的判断,典例2图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程,图中代表细胞结构,A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸,来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上,放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中高尔基体、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题: (1

18、)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是(填序号),分离出各种细胞,器的方法是。 (2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质。其中下列物质中属于A类物质的是。 呼吸酶胰岛素ATP合成酶线粒体膜的组成蛋白抗体RNA聚合酶 (3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过层磷脂双分子层,能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是(填序号)。 (4)细胞器和细胞器可以对蛋白质进行加工和再加工,成熟蛋白质通过囊泡运输到细胞膜,再分泌到膜外,这一过程体现了生物膜的结构特点是。,(5)图乙中依据放射性出现先后时间分析,b属于(细胞器),而丙图中f属于(细胞结构)。丙图中f曲线的变化能说明。 (6)请在图丁中绘出

19、分泌蛋白合成和分泌后细胞中这三种生物膜的膜面积变化。 解题关键 解析(1)是核糖体,是内质网,是高尔基体。核糖体是非膜结构, 不含有磷脂分子。分离各种细胞器的方法是差速离心法。(2)图甲,中A、B、C是胞内蛋白(结构或功能蛋白),B是进入细胞核的相关蛋白,C是线粒体上的膜蛋白,D是分泌蛋白。呼吸酶、ATP合成酶,属于A。胰岛素、抗体为分泌蛋白,属于D。线粒体膜蛋白属于C。RNA聚合酶,属于B。(3)D分泌蛋白的分泌是通过胞吐作用完成的,该过程通过的膜层数为0。(4)分泌蛋白合成、加工、分泌过程体现了生物膜的结构特点为具有一定的流动性。(5)图乙中依据放射性出现先后时间分析,可判断:a为核糖体、

20、b为内质网、c为高尔基体。图丙中:d为内质网、e为细胞膜、f为高尔基体。另外图丙中f曲线变化,说明高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新。(6)分泌蛋白加工、分泌过程中内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增加。,答案(1)差速离心法 (2) (3)0 (4)具有一定的流动性 (5)内质网高尔基体高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新 (6),2-1已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中P肽段)。若P肽段功能缺失,则该蛋白() A.无法继续合成 B.可以进入高尔基体 C.可以被加工成熟D.无法被分

21、泌到细胞外 答案D 解析肽链合成的场所是核糖体,该题题干未涉及核糖体功能,故对于肽,链合成没有影响,A选项错误;因新生肽链引导序列功能缺失,使该肽链无法进入内质网,也就无法通过内质网的囊泡进入高尔基体,B错误;因无法进入内质网和高尔基体,故该肽链也就无法被加工成熟,C错误;该肽链无法进入内质网和高尔基体,也就无法通过胞吐作用被分泌到细胞外了。,2-2(2014江苏扬州中学开学检测,2)如图是显微镜视野中某细胞的一部分,有关该细胞叙述正确的是() A.图示为光学显微镜下的细胞结构 B.图中有两个中心体,C.DNA仅存在于6结构中 D.结构1和3在行使其功能时有水生成 答案D 解析图中存在中心体、

22、核糖体等多种光学显微镜下看不到的结构,应 该是在电子显微镜下观察到的,A错误;图中有一个中心体,两个中心粒,B错误;DNA主要存在于细胞核中,线粒体中也含少量DNA,C错误;结构1和3在行使其功能时有水生成,即有氧呼吸和合成蛋白质过程中有水生成,D正确。,突破三细胞核的结构分析与功能探究 1.细胞核的结构,2.细胞核与代谢的关系 (1)代谢旺盛的细胞,核质之间物质交换频繁,核孔数量多。 (2)蛋白质合成旺盛的细胞,核仁较大。,1.细胞核功能的实验探究,2.染色质与染色体辨析,易混辨析(1)物质进出细胞核并非都通过核孔:核孔是蛋白质、RNA 等大分子进出细胞核的通道;小分子物质进出细胞核是以跨膜

23、运输实现的,而不通过核孔。 (2)核仁不是遗传物质的储存场所;核仁参与rRNA的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上。 (3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大。,典例3甲图为细胞核结构模式图,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功 能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题。,甲,乙 (1)甲图中4由层磷脂分子组成,主要成分还有等。 (2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能与,(填数字)结构有关。 (3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质进出的通道,在细胞内具有重要的功能

24、。代谢旺盛但分化程度较低的细胞,其核孔数目。 (4)从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其部决定,(填“消耗”或“不消耗”)能量。 解析(1)图中4表示核膜,由内外两层生物膜构成,故有4层磷脂分子;构成 生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质。(2)图中3表示染色质,是遗传物质的主要载体。(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质进出的通道,代谢旺盛但分化程度较低的细胞,核质之间物质交换频繁,核孔数目较多。(4)由乙图分析可知,亲核蛋白放射性头部不能进入细胞核,亲核蛋白放射性尾部,能进入细胞核,说明亲核蛋白进入细胞核由其尾部决定。 答案(1)四蛋白质(2)3(3)较多(4)尾消耗,3-1下列关于细胞核的叙述

25、正确的是() A.真核细胞的核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行 B.在显微镜下观察分裂间期的真核细胞,可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体 C.真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质 D.原核细胞的拟核除没有核膜外,其他方面与真核细胞的细胞核没有差别 答案A 解析核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行;分裂间 期,染色体是以染色质的形式存在的,光学显微镜下观察不到;DNA分子不,能通过核孔进入细胞质,核孔是mRNA和蛋白质等大分子物质选择性进出的通道;原核细胞的拟核,除无核膜外,还没有核仁和染色质,但有裸露的、环状的DNA分子

26、。,3-2为了研究细胞核的作用,一位生物学家研究了100个细胞,他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分,然后把这些细胞放在同样的条件下培养,结果如下:,(1)此实验可说明细胞核的什么功能?;简要描述细胞核发挥该功能的主要途径:。 (2)有核部分在30天内有一部分死亡,其原因是:;。 (3)培养一天后的结果,能否说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强?为什么会出现这样的结果? (4)细胞核的作用既然如此重要,那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗?,答案(1)控制代谢通过转录产生了mRNA,指导有关结构蛋白或酶蛋 白的合成,进而控制细胞的代谢 (2)实验操

27、作使部分细胞损伤,进而导致其中一些细胞死亡部分细胞正常衰老、凋亡 (3)不能。培养一天后的结果差异,应是统计误差,由统计的样本不够大造成 (4)红细胞在形成时,其代谢程序已由有核的造血干细胞确定;或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间,以加强血红蛋白对氧气的运输(其他合理答案亦可) 解析该实验说明了细胞核能控制细胞的代谢。哺乳动物成熟红细胞,是功能高度特化的细胞,寿命较短,细胞核的退化为红细胞的血红蛋白提供了必要的空间,以加强血红蛋白对氧气的运输。,突破四实验观察线粒体和叶绿体 1.实验原理 2.材料的选取 (1)常用藓类叶片(或是菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)。 (2)原因:藓类叶片仅有一层细胞。菠菜叶接近下