高考生物一輪課件第4講細胞膜細胞器與細胞核

第4講細胞膜、細胞器與細胞核突破3實驗——觀察線粒體和葉綠體突破1細胞膜與細胞核突破2細胞器——系統(tǒng)內的分工合作總綱目錄

一、細胞膜1.細胞膜的成分所占比例在細胞膜構成中的作用脂質約50%其中①

磷脂

構成細胞膜的基本支架蛋白質約40%功能越復雜的細胞膜,②

蛋白質的種類和數(shù)量

越多糖類2%~10%與細胞膜上部分蛋白質和脂質結合形成③

糖蛋白、糖脂

,與④

細胞識別

等作用有關2.細胞膜的結構(1)結構模型

(2)結構特點

3.細胞膜的功能

4.細胞膜的制備(1)材料:人或其他哺乳動物

成熟的紅細胞

。(2)選材原因a.

無核膜和眾多的細胞器

,易制得純凈的細胞膜。b.

無細胞壁

,細胞易吸水漲破。(3)實驗原理:利用滲透原理,使紅細胞

吸水漲破

,除去細胞內的其他物質,制得細胞膜。

巧學妙記

巧記細胞膜的“一、二、三”

1.成分:主要是

纖維素和果膠

;酶解法除植物細胞壁所用酶為纖維素酶和果膠酶;與其形成有關的細胞器為

高爾基體

和線粒體。二、植物細胞壁2.功能:

支持和保護

。動物細胞在清水中可吸水漲破,但植物細胞不會,主要是細胞壁的功勞。三、細胞質與細胞核1.細胞質(1)細胞質的組成:細胞質包括

細胞質基質

和

細胞器

,前者為代謝提供場所、物質和一定的環(huán)境條件,影響細胞的形狀、分裂、運

動及細胞器的轉運等。(2)細胞器之間的分工種類比較

分泌蛋白胞內蛋白合成場所附著在

內質網(wǎng)

上的核糖體

游離的核糖體

作用場所細胞外細胞內實例消化酶、抗體、部分激素呼吸酶等(3)細胞器之間的協(xié)調配合A.分泌蛋白和胞內蛋白B.生物膜系統(tǒng)由細胞膜、

細胞器膜

和

核膜

構成。C.分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌

巧學妙記

巧記細胞器的“零、一、二”2.細胞核(1)結構

(2)功能

1.大腸桿菌擬核的DNA中含有端粒。

(

)?2.葉肉細胞在葉綠體外膜上合成淀粉。

(

)?3.脂質和蛋白質是組成細胞膜的主要物質。

()√4.功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數(shù)量越多。

()√5.細胞膜能控制物質進出細胞,但其控制作用是相對的,環(huán)境中一些對細

胞有害的物質也可能進入細胞。

()√6.鏈球菌的抗原由核糖體合成并經(jīng)高爾基體運輸至細胞膜。

(

)?7.內質網(wǎng)既參與物質合成,也參與物質運輸。

()√8.哺乳動物精子中的線粒體聚集在其頭部和尾的基部。

(

)?9.細胞器之間都能通過囊泡進行物質運輸。

(

)?10.溶酶體合成和分泌多種酸性水解酶。

(

)?11.不同細胞中線粒體數(shù)量可能不同,同一細胞的不同部位分布的線粒

體數(shù)量也可能不同。

()√12.核糖體是噬菌體、細菌、酵母菌唯一共有的細胞器。

(

)?13.抗原刺激引發(fā)記憶細胞增殖分化,體現(xiàn)了生物膜的信息傳遞功能。

()√14.葉綠體內膜與外膜屬于生物膜系統(tǒng),類囊體膜不屬于生物膜系統(tǒng)。

(

)?突破一細胞膜與細胞核1.細胞膜的成分、結構及功能的關系

變化,糖蛋白含量下降,有的產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物

質。(3)糖類主要與蛋白質和脂質結合形成糖蛋白和糖脂,它們都與細胞識

別作用有關。(4)細胞膜結構圖示中糖蛋白的多糖側鏈是判斷生物膜內、外側的依

據(jù),多糖側鏈所在的一側為細胞膜外側,另一側則為細胞膜內側。(1)不同細胞膜的成分種類相同,但各組分的含量不同,這與細胞膜

的功能有關,功能復雜的膜中,蛋白質的種類和數(shù)量多。(2)細胞膜的組分并不是不可變的,如細胞癌變過程中,細胞膜組分發(fā)生2.細胞膜的結構特點與功能特性(1)

(2)

3.細胞間信息交流的方式方式通過體液運輸來完成細胞間的間接交流相鄰細胞間直接接觸,通過糖蛋白實現(xiàn)信息傳遞,即細胞

細胞相鄰細胞間通過通道交流信息,即細胞

細胞圖解

實例內分泌細胞

激素

體液

靶細胞受體

靶細胞精子和卵細胞之間的識別和結

合;效應T細胞與靶細胞之間的識

別高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用4.細胞核功能的實驗探究實驗內容實驗方法及結果結論兩種美西螈細胞核移植黑色美西螈胚胎細胞的細胞核

白色美西螈去核卵細胞

黑色美西螈美西螈皮膚顏色遺傳是由細胞核控制的橫縊蠑螈受精卵

蠑螈的細胞分裂和分化是由細胞核控制的將變形蟲切成兩半

變形蟲的分裂、生長、再生、應激性是由細

胞核控制的傘藻嫁接與核移植

傘藻“帽”的形狀是由細胞核控制的1.細胞膜成分的鑒定方法細胞膜成分鑒定試劑(方法)結果磷脂①脂溶劑處理細胞膜被溶解②磷脂酶處理細胞膜被破壞③脂溶性物質透過實驗脂溶性物質優(yōu)先通過蛋白質①雙縮脲試劑紫色②蛋白酶處理細胞膜被破壞2.細胞膜的結構與功能探究項目設計思路細胞膜磷脂雙分子層的鑒定提取細胞膜結構中磷脂分子,鋪在水面上,測磷脂分子占有面積,與細

胞膜面積對比分析細胞膜流動性的鑒定取A、B兩種動物細胞,分別用紅、綠熒光染料標記兩種動物細胞膜

上的蛋白質,進行融合實驗,觀察在細胞融合過程中兩種顏色的熒光在

細胞膜上的分布情況細胞膜識別作用探究將大量的同種生物的和親緣關系較遠的生物的精子和卵細胞混合在

一起,觀察精子和卵細胞的結合情況細胞膜控制物質進出細胞探究可利用細胞液有顏色的植物組織,將其放入無色溶液中,然后進行高

溫、強酸或強堿處理,觀察處理前后溶液顏色是否發(fā)生變化1.(2018北京東城期末)下列有關生物膜的敘述,不正確的是

()A.內質網(wǎng)增大了細胞內的膜面積B.細胞膜上載體蛋白的合成不需要ATPC.動物細胞融合與生物膜的流動性有關D.功能越復雜的細胞膜,蛋白質的種類和數(shù)量越多考向1以基礎判斷的形式或以圖示為信息載體,考查生物膜的成分、結構和功能B答案

B內質網(wǎng)面積大,數(shù)量多,在細胞內能增大膜面積,A正確;氨基

酸合成載體蛋白需要消耗ATP,B錯誤;動物細胞融合首先是細胞膜間的

融合,體現(xiàn)了生物膜的結構特點——具有一定的流動性,C正確;細胞膜

上蛋白質的種類和數(shù)量越多,細胞膜的功能越復雜,D正確。2.(2017北師大附中月考)下列有關細胞結構和功能的敘述,正確的是

()A.磷脂是構成細胞膜的重要物質,但磷脂與物質的跨膜運輸無關B.吞噬細胞對抗原—抗體復合物的處理離不開溶酶體的作用C.破傷風桿菌分泌外毒素(一種蛋白質)離不開高爾基體的作用D.洋蔥根尖分生區(qū)細胞的有絲分裂離不開中心體的作用B答案

B磷脂是構成細胞膜的重要物質,因細胞膜的結構決定其功能,

所以磷脂與物質的跨膜運輸有關,A錯誤;溶酶體含有多種水解酶,能分

解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌,因此吞噬

細胞對抗原—抗體復合物的處理離不開溶酶體的作用,B正確;破傷風桿

菌屬于原核生物,其細胞中沒有高爾基體,C錯誤;洋蔥屬于高等植物,其

細胞中沒有中心體,D錯誤?？枷?依托相關生理過程或圖示,考查細胞膜的功能3.(2017課標全國Ⅰ)細胞間信息交流的方式有多種。在哺乳動物卵巢

細胞分泌的雌激素作用于乳腺細胞的過程中,以及精子進入卵細胞的過

程中,細胞間信息交流的實現(xiàn)分別依賴于

()A.血液運輸,突觸傳遞B.淋巴運輸,突觸傳遞C.淋巴運輸,胞間連絲傳遞D.血液運輸,細胞間直接接觸D答案

D本題主要考查細胞間進行信息交流的方式。細胞分泌的激

素隨血液循環(huán)到達全身各處,與靶細胞的受體結合,將信息傳遞給靶細

胞;精子和卵細胞通過直接接觸完成信息傳遞,從而實現(xiàn)了細胞間的識

別和結合,D正確。4.(2016課標全國Ⅲ)下列有關細胞膜的敘述,正確的是

()A.細胞膜兩側的離子濃度差是通過自由擴散實現(xiàn)的B.細胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質的功能相同C.分泌蛋白分泌到細胞外的過程存在膜脂的流動現(xiàn)象D.膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的C答案

C細胞膜兩側的離子濃度差是通過主動運輸實現(xiàn)的,A錯誤;不

同膜中蛋白質的種類不完全相同,其功能也不完全相同,B錯誤;分泌蛋

白以胞吐方式分泌到細胞外主要依賴于膜脂的流動性,C正確;膜中的磷

脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的,D錯誤?？枷?以基礎判斷、圖示分析或實驗探究的形式,考查細胞核的結構

與功能5.下列有關細胞核的敘述,錯誤的是

()A.蛋白質是細胞核中染色質的組成成分B.細胞核中可進行遺傳物質的復制和轉錄C.小分子物質可以通過核孔,大分子物質不能D.有絲分裂過程中存在核膜消失和重新形成的現(xiàn)象C答案

C細胞核中的染色質主要是由DNA和蛋白質組成的。細胞核

是遺傳物質儲存、復制和轉錄的主要場所。核孔具有選擇透過性,大分

子物質如蛋白質、mRNA等能通過。有絲分裂過程中核膜的消失和重

建分別發(fā)生在前期和末期。6.科學家在單細胞傘藻幼體嫁接的實驗中,將甲的傘柄嫁接到乙的假根

上,長出了乙的傘帽。下列有關評價合理的是

()

A.該實驗證明了細胞核是遺傳的控制中心B.該實驗證明了細胞核是代謝的調控中心C.欲證明細胞核的功能,需進一步進行實驗D.該實驗證明了細胞質是遺傳的控制中心C答案

C假根中既有細胞核,也有細胞質,該實驗不能排除細胞質的影

響。應該進一步進行傘藻核移植實驗,排除假根中其他物質的作用,從

而證明細胞核控制傘藻“帽”的形狀。1.細胞器分類分析(1)

(2)

突破2細胞器——系統(tǒng)內的分工合作(3)

2.生物膜系統(tǒng)(1)生物膜系統(tǒng)的組成生物膜系統(tǒng)

(2)各種生物膜之間的聯(lián)系①在結構上具有一定的連續(xù)性。

②在功能上的聯(lián)系:在分泌蛋白的合成、加工、運輸過程中,生物膜系統(tǒng)各部分之間協(xié)調配

合如圖所示:

①

②

失分警示

(1)原核細胞只有細胞膜一種生物膜,不具備生物膜系統(tǒng)。(2)分泌蛋白經(jīng)過細胞膜的運輸方式為胞吐,需消耗能量,體現(xiàn)了細胞膜

具有一定的流動性的結構特點。(3)在分泌蛋白合成至分泌出細胞的整個過程中跨膜層數(shù)為“0”。

(3)生物膜系統(tǒng)的功能1.圖析蛋白質分泌過程及相關膜面積變化(1)分泌蛋白的加工與運輸過程圖示

CA、B圖:二者都是分泌蛋白運輸加工過程圖示,其中A圖是細胞的局部,

B圖則是完整細胞。A圖中①②③④⑤依次表示核膜、核糖體、內質

網(wǎng)、高爾基體和細胞膜;B圖中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖體、內

質網(wǎng)、囊泡、高爾基體、囊泡、細胞膜、分泌蛋白和線粒體。B圖中

⑦物質排出細胞的方式是胞吐,該過程體現(xiàn)了細胞膜的流動性。C圖:該過程研究手段——放射性同位素標記法,3H標記亮氨酸,放射性

最先出現(xiàn)在A圖中的②或B圖中的①,然后依次出現(xiàn)在內質網(wǎng)、高爾基

體和細胞膜等結構上。(2)分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化曲線圖

①圖1和圖2都表示膜面積隨時間的變化,圖1表示的是前后兩個時間點

膜面積的變化,圖2表示的是一定時間段內膜面積的變化。②圖1和圖2分別以直方圖和曲線圖形式表示在分泌蛋白加工和運輸過

程中,內質網(wǎng)膜面積減小,高爾基體膜面積基本不變,細胞膜面積相對增

大的現(xiàn)象。2.不同類型細胞圖像的識別(1)顯微結構與亞顯微結構模式圖的判斷

(2)真、原核細胞及動、植物細胞的判斷

考向1以基礎判斷的形式,考查細胞器的結構與功能1.(2018北京海淀第一學期期末)真核細胞中,下列物質與其合成場所對

應有誤的是

()A.淀粉——葉綠體B.磷脂——內質網(wǎng)C.tRNA——細胞核D.抗體——高爾基體D答案

D綠色植物細胞中,淀粉可由光合作用暗反應階段合成的C3合成,其合成場所為葉綠體,A正確;滑面型內質網(wǎng)可合成磷脂,B正確;轉錄的主要場所是細胞核,轉錄的產(chǎn)物是三種RNA,即mRNA、tRNA、rRNA,C正確;抗體是分泌蛋白,合成場所為核糖體,高爾基體是分泌蛋白加工、分類、包裝的場所,D錯誤。2.(2018北京五十五中期中階段性調研)下列有關細胞結構和功能的敘

述,正確的是

()A.有溶酶體的細胞一定不是原核細胞B.沒有葉綠體的細胞一定不能進行光合作用C.有線粒體的細胞一定不能進行無氧呼吸D.沒有高爾基體的細胞一定不能合成蛋白質A答案

A原核細胞只有核糖體一種細胞器,有溶酶體的細胞一定不是原核細胞,A正確;沒有葉綠體的細胞也可能進行光合作用,如藍藻,

含有葉綠素和藻藍素,B錯誤;有線粒體的細胞可以進行無氧呼吸,C錯

誤;蛋白質的合成場所是核糖體,沒有高爾基體的細胞也能合成蛋白質,

D錯誤。3.(2018北京西城期末)如圖為細胞內某些蛋白質的加工、分揀和運輸

過程,M6P受體與溶酶體水解酶的定位有關。下列敘述錯誤的是

(

)

考向2以分泌蛋白的分泌模型或膜面積變化模型為信息載體,考查生

物膜系統(tǒng)A.分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體水解酶需要高爾基體的分揀和運輸B.M6P受體基因發(fā)生突變,會導致溶酶體水解酶在內質網(wǎng)內積累C.溶酶體的形成體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結構及功能上的協(xié)調統(tǒng)一D.若水解酶磷酸化過程受阻,可能會導致細胞內吞物質的蓄積答案

B分析題圖可知,分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體水解酶均在內質

網(wǎng)上進行加工,再運輸?shù)礁郀柣w進行加工、分類和運輸,A正確;由圖

可知,M6P受體基因發(fā)生突變會影響水解酶的去磷酸化過程,但不會影

響水解酶由內質網(wǎng)向高爾基體的運輸,B錯誤;細胞膜、細胞器膜和核膜

共同構成生物膜系統(tǒng),溶酶體由高爾基體分泌而來,溶酶體的形成,體現(xiàn)

了生物膜系統(tǒng)在結構和功能上的統(tǒng)一,C正確;水解酶磷酸化過程受阻,

影響溶酶體形成,導致細胞內吞物質無法被水解,D正確。4.(2018北京平谷五中期中)研究分泌蛋白的合成及分泌過程中,科學家

們做了下列實驗。請回答問題:(1)豚鼠的胰腺腺泡細胞能夠分泌大量的消化酶,可觀察到這些細胞具

有發(fā)達的

。(2)科學家將一小塊胰腺組織放入含放射性標記

的培養(yǎng)液中短

暫培養(yǎng),在此期間放射性標記物被活細胞攝取,并摻入

上正在

合成的蛋白質中。組織內的放射性同位素可使感光乳劑曝光,固定組織

后在顯微鏡下便可發(fā)現(xiàn)細胞中含放射性的位點,這一技術使研究者能確

定

在細胞內的位置。(3)科學家將短暫培養(yǎng)的胰腺組織洗去放射性標記物,轉入不含放射性

標記物的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。實驗結果如圖所示。隨著

的變化,放射性顆粒數(shù)的百分比在不同細胞結構上有規(guī)律地變化,據(jù)此推測,

分泌蛋白轉移的途徑是

。

(4)細胞內部產(chǎn)生的蛋白質被包裹于膜泡之中,這些膜泡能夠精準地運輸。為了確定參與膜泡運輸?shù)幕?sec基因),科學家篩選了兩種酵母突

變體,這兩種突變體與野生型酵母的電鏡照片差異如下:據(jù)此推測,sec12基因編碼的蛋白質的功能是與

的形

成有關。sec17基因編碼的蛋白質的功能是

。酵母突變體與野生型酵母電鏡照片的差異sec12基因突變體突變體細胞內內質網(wǎng)特別大sec17基因突變體突變體細胞內,尤其是內質網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡答案(1)內質網(wǎng)和高爾基體(2)氨基酸核糖體放射性標記物質(或“放射性標記蛋白質”)(3)追蹤時間附有核糖體的內質網(wǎng)→高爾基體→分泌小泡(4)內質網(wǎng)小泡參與膜泡(或“小泡”)與高爾基體的融合解析(1)消化酶屬于分泌蛋白,需要內質網(wǎng)和高爾基體的加工和轉

運。(2)研究分泌蛋白的合成、分泌途徑,可用放射性同位素標記氨基

酸,放射性標記的氨基酸被活細胞攝取,在核糖體上合成蛋白質。該技

術可以用于確定放射性標記物質(或“放射性標記蛋白質”)在細胞內

的位置。(3)由題圖可知,隨著追蹤時間的變化,附有核糖體的內質網(wǎng)中

的放射性顆粒持續(xù)減少,而高爾基體中放射性顆粒先增多后減少,隨后

分泌小泡中的放射性顆粒逐漸增多。說明放射性顆粒先由內質網(wǎng)進入高爾基體再進入分泌小泡,即分泌蛋白的轉移途徑是附有核糖體的內質

網(wǎng)→高爾基體→分泌小泡。(4)sec12基因突變體的細胞內內質網(wǎng)特別

大,說明內質網(wǎng)不能形成小泡到達高爾基體,即該基因編碼的蛋白質的

功能是與內質網(wǎng)小泡的形成有關。sec17基因突變體細胞內內質網(wǎng)和高

爾基體間積累大量的未融合小泡,說明該基因缺陷導致小泡不能與高爾

基體融合,即該基因編碼的蛋白質參與膜泡與高爾基體的融合?？枷?以細胞結構圖示為信息載體,判斷細胞類型與結構5.(2017北京西城二模)在種子發(fā)育過程中,許多植物會儲存大量的油

脂。這些油積累在一種由內質網(wǎng)衍生而來的油質體中(如圖所示)。下列說法錯誤的是

()A.油質體內的油是植物的儲能物質B.油脂可被蘇丹Ⅲ染液染為橘黃色C.內質網(wǎng)是具有雙層膜的細胞器D.油質體中的油在兩層磷脂分子之間積累答案

C油是高級不飽和脂肪酸甘油酯,脂肪是高級飽和脂肪酸甘油

酯,油脂均為混合物,是細胞內重要的儲能物質,A正確;教材中鑒定脂肪

的原理為脂肪易被蘇丹Ⅲ染液染為橘黃色,B正確;內質網(wǎng)為單層膜結

構,C錯誤;圖形中的內質網(wǎng)膜結構的兩條線表示單層膜的基本支架——

磷脂雙分子層,D正確。6.下圖為某種植物的細胞結構示意圖,分析可以得出

()

A.該細胞是高度分化的細胞,不具有分裂能力B.該細胞無葉綠體,說明此種植物不能進行光合作用C.這是一種需氧型生物,但此細胞也可進行無氧呼吸D.把該細胞放在蔗糖溶液中一定能觀察到質壁分離現(xiàn)象C答案

C題圖所示細胞無葉綠體,不表示此種植物的葉肉細胞不含葉

綠體,故無法判斷此種植物是否能進行光合作用,B錯誤;通過題圖可以

看出該細胞中液泡比較小,該細胞未成熟,其具有分裂能力,A錯誤;圖示

細胞中含線粒體,能進行有氧呼吸,但在缺氧條件下也可進行無氧呼吸,

C正確;該細胞液泡較小,細胞放在蔗糖溶液中細胞質壁分離不明顯,D錯

誤。突破3實驗——觀察線粒體和葉綠體1.實驗原理

2.材料的選取觀察葉綠體的實驗常用蘚類葉片(或是菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮)。原因:①蘚類葉片僅有一層細胞。②菠菜葉接近下表皮的葉肉細胞屬于

海綿組織,細胞排列疏松,易撕取,便于觀察。3.實驗流程(1)觀察葉綠體制作臨時裝片

觀察先用低倍鏡觀察再用高倍鏡觀察制作臨時裝片

觀察高倍鏡下可見被染成藍綠色的線粒體,細胞質接近無色

(2)觀察線粒體線粒體和葉綠體觀察實驗成功的4個關鍵點(1)健那綠染液是專一性對線粒體染色的活體染料,可使活細胞中