1.概述細(xì)胞都由質(zhì)膜包裹,質(zhì)膜將細(xì)胞與其生活環(huán)境分開,能控制物質(zhì)進(jìn)出,并參與細(xì)胞間的信息交流2.闡明細(xì)胞內(nèi)具有多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的結(jié)構(gòu),擔(dān)負(fù)著物質(zhì)運(yùn)輸、合成與分解、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等生命活動(dòng)3.闡明遺傳信息主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核中4.舉例說明細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)之間相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)一致,共同執(zhí)行細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)5.說明有些生物體只有一個(gè)細(xì)胞,而有的由很多細(xì)胞構(gòu)成。這些細(xì)胞形態(tài)和功能多樣,但都具有相似的基本結(jié)構(gòu)6.描述原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的最大區(qū)別是原核細(xì)胞沒有由核膜包被的細(xì)胞核
考點(diǎn)1 組成細(xì)胞的無機(jī)物
1.細(xì)胞學(xué)說揭示了生物界生物之間的統(tǒng)一性和差異性。(　　)2.各種細(xì)胞都需要使用顯微鏡才能被觀察到。 (　　)3.原核生物經(jīng)歷了從厭氧到需氧代謝類型的轉(zhuǎn)變。(　　)4.幾乎所有的原核生物都是單細(xì)胞生物,真核生物既有單細(xì)胞生物也有多細(xì)胞生物。(　　)
提示 細(xì)胞學(xué)說揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性,將動(dòng)物和植物統(tǒng)一起來。
提示 部分細(xì)胞不需要使用顯微鏡就可以被觀察到,如人類的卵細(xì)胞直徑可達(dá)0.2 mm,可用肉眼直接看到。
5.藍(lán)細(xì)菌的出現(xiàn)為動(dòng)植物的起源創(chuàng)造了條件。 (　　)6.原核細(xì)胞不具有細(xì)胞器,DNA主要存在于擬核區(qū)。(　　)7.真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,原核生物的遺傳物質(zhì)主要是DNA。(　　)8.利用顯微鏡觀察植物細(xì)胞時(shí),需要先在低倍鏡下轉(zhuǎn)動(dòng)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋快速找到觀察材料。(　　)
提示 原核細(xì)胞具有核糖體。
提示 原核細(xì)胞具有DNA和RNA兩種核酸,但其遺傳物質(zhì)是DNA。
提示 應(yīng)在低倍鏡下轉(zhuǎn)動(dòng)粗準(zhǔn)焦螺旋快速找到觀察材料。
一、細(xì)胞學(xué)說及其建立過程1.建立過程
2.主要內(nèi)容(1)所有的生物都由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞組成。(2)細(xì)胞是所有生物的結(jié)構(gòu)和功能單位。(3)所有的細(xì)胞必定由已存在的細(xì)胞產(chǎn)生。3.意義(1)揭示了生物體結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性,將動(dòng)物和植物統(tǒng)一起來。(2)對(duì)生物學(xué)發(fā)展的意義:①使生物學(xué)的研究從宏觀領(lǐng)域進(jìn)入微觀領(lǐng)域。②為生物進(jìn)化論奠定了基礎(chǔ)。
二、細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性1.細(xì)胞的大小、形態(tài):自然界的細(xì)胞種類極其繁多,形態(tài)、體積、功能和生活環(huán)境差異巨大。
原核細(xì)胞中的藍(lán)細(xì)菌的作用至關(guān)重要,其釋 放大量的 O2,改變了地球面貌。
3.原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的比較
三、細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能單位1.病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu),但要寄生在活細(xì)胞內(nèi),才能進(jìn)行生命活動(dòng)。2.單細(xì)胞生物,一個(gè)細(xì)胞就是一個(gè)完整的生命體,各種代謝活動(dòng)均在細(xì)胞內(nèi)完成。3.多細(xì)胞生物體內(nèi),每個(gè)細(xì)胞具有相對(duì)獨(dú)立的代謝系統(tǒng),功能相同的細(xì)胞又能聚集在一起,共同執(zhí)行某一功能。
考向1　 細(xì)胞學(xué)說的建立過程及意義
典例1(2023浙江紹興高一期末)細(xì)胞學(xué)說是現(xiàn)代生物學(xué)的基礎(chǔ),是“19世紀(jì)自然科學(xué)的三大發(fā)現(xiàn)”之一。下列關(guān)于細(xì)胞學(xué)說建立過程和內(nèi)容的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)A.列文虎克最早發(fā)現(xiàn)并命名細(xì)胞B.細(xì)胞學(xué)說說明植物與動(dòng)物在結(jié)構(gòu)上存在統(tǒng)一性C.細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為動(dòng)植物均由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞組成D.細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為所有的細(xì)胞必定由已存在的細(xì)胞產(chǎn)生
解析 羅伯特·胡克發(fā)現(xiàn)并命名了細(xì)胞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;細(xì)胞學(xué)說內(nèi)容之一是:一切動(dòng)植物都由細(xì)胞發(fā)育而來,說明植物與動(dòng)物在結(jié)構(gòu)上存在統(tǒng)一性,B項(xiàng)正確;細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為細(xì)胞是所有動(dòng)植物的結(jié)構(gòu)和功能的單位,動(dòng)植物均由一個(gè)或多個(gè)細(xì)胞組成,C項(xiàng)正確;細(xì)胞學(xué)說認(rèn)為所有的細(xì)胞必定由已存在的細(xì)胞產(chǎn)生,D項(xiàng)正確。
考向2　 細(xì)胞的統(tǒng)一性與多樣性及觀察
典例2下列關(guān)于細(xì)胞統(tǒng)一性和多樣性的表述,正確的是(　　)A.組成生物體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有所不同,呈現(xiàn)多樣性B.組成不同細(xì)胞的化學(xué)元素的種類差別較大,呈現(xiàn)多樣性C.不同細(xì)胞中的有機(jī)化合物含量相同,呈現(xiàn)統(tǒng)一性D.不同細(xì)胞都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞核,呈現(xiàn)統(tǒng)一性
解析 多細(xì)胞生物體由于細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的分化,細(xì)胞呈現(xiàn)多樣性,A項(xiàng)正確;組成不同細(xì)胞的化學(xué)元素的種類大體相同,呈現(xiàn)統(tǒng)一性,B項(xiàng)錯(cuò)誤;不同細(xì)胞中的有機(jī)化合物含量不同,呈現(xiàn)多樣性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;真核細(xì)胞具有核膜包被的細(xì)胞核,原核細(xì)胞沒有核膜包被的細(xì)胞核,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
典例3(2023浙江杭州期中)某同學(xué)用光學(xué)顯微鏡觀察空心菜的葉表皮細(xì)胞,其中一個(gè)視野中的圖像如下圖所示。若要將箭頭所示結(jié)構(gòu)移至視野中央,則裝片應(yīng)移動(dòng)的方向是(　　)A.右上方　　　　B.左上方C.左下方D.右下方
解析 若要將箭頭所示結(jié)構(gòu)移至視野中央,就應(yīng)該按照“偏哪移哪”的原則進(jìn)行移動(dòng)。圖中箭頭所示結(jié)構(gòu)在左下方,所以向左下方移動(dòng)載玻片可使箭頭所指結(jié)構(gòu)移至視野中央。
使用顯微鏡觀察各種細(xì)胞 1.顯微鏡的結(jié)構(gòu)
2.顯微鏡的操作步驟
特別提醒 顯微鏡的放大倍數(shù)是指物像 邊長(zhǎng)的放大倍數(shù),而不是面積或體積的放大 倍數(shù)。物鏡越長(zhǎng),放大倍數(shù)越大,距離裝片距 離越近;目鏡越長(zhǎng),放大倍數(shù)越小。顯微鏡的 放大倍數(shù)=目鏡的放大倍數(shù)×物鏡的放大倍數(shù)。
3.低倍物鏡與高倍物鏡的比較
特別提醒 用光學(xué)顯微鏡觀察標(biāo)本時(shí), 顯微鏡觀察到的物像是倒像,因此物像移動(dòng)的方向與裝片移動(dòng)方向相反。
考向 3　 真、原核生物結(jié)構(gòu)及比較
典例4(2023浙江溫州樂清期中)用于制作乳酸的乳酸菌是原核生物,釀酒酵母菌是真核生物,兩者細(xì)胞都具有的膜結(jié)構(gòu)是 (　　)A.線粒體B.核糖體C.核膜D.質(zhì)膜
解析 原核生物不含線粒體,A項(xiàng)不符合題意;原核生物和真核生物都有核糖體,但核糖體無膜結(jié)構(gòu),B項(xiàng)不符合題意;乳酸菌屬于原核生物,沒有核膜包被的成形的細(xì)胞核,不含核膜,C項(xiàng)不符合題意;質(zhì)膜即細(xì)胞膜,是原核生物和真核生物都有的膜結(jié)構(gòu),D項(xiàng)符合題意。
考向 4　 內(nèi)共生學(xué)說與進(jìn)化
典例5(2023浙江A9協(xié)作體期中)內(nèi)共生起源學(xué)說認(rèn)為,線粒體和葉綠體分別起源于原始的需氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌類原核細(xì)胞。它們最早被原始真核細(xì)胞吞噬后未被消化,而是與宿主細(xì)胞進(jìn)行長(zhǎng)期共生并逐漸演化為重要的細(xì)胞器。下列不能支持內(nèi)共生起源學(xué)說的是(　　)A.線粒體和葉綠體都是雙層膜結(jié)構(gòu)B.線粒體和葉綠體都有DNA、RNA和核糖體C.線粒體和葉綠體都能產(chǎn)ATPD.線粒體能像細(xì)菌一樣分裂增殖
解析 線粒體和葉綠體都具有雙層膜結(jié)構(gòu),其中內(nèi)膜來自原核細(xì)胞,這支持內(nèi)共生起源學(xué)說,A項(xiàng)不符合題意;原核細(xì)胞中含有DNA、RNA和核糖體,線粒體和葉綠體都含有DNA、RNA和核糖體,這支持內(nèi)共生起源學(xué)說,B項(xiàng)不符合題意;所有細(xì)胞都能產(chǎn)生ATP,因此這不支持內(nèi)共生起源學(xué)說,C項(xiàng)符合題意;線粒體能像細(xì)菌一樣分裂增殖,這支持內(nèi)共生起源學(xué)說,D項(xiàng)不符合題意。
內(nèi)共生假說的證據(jù) (1)葉綠體和線粒體都有其獨(dú)特的DNA,可 以自行復(fù)制,不完全受核DNA 的控制。線粒體和葉綠體的DNA同細(xì)胞核的DNA有很大差別,但同細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌的DNA卻很相似。 (2)線粒體和葉綠體都有自己特殊的蛋白質(zhì) 合成系統(tǒng),不完全受細(xì)胞核的合成系統(tǒng)的控制。 (3)抗生素可以抑制細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌的生長(zhǎng),也 可以抑制真核生物中的線粒體和葉綠體的作用,這也說明線粒體與細(xì)菌、葉綠體與藍(lán)細(xì)菌是同源的。 (4)線 粒 體、葉 綠 體 的 內(nèi)、外 膜 有 顯 著 差 異, 內(nèi)、外膜之間充滿了液體。它們內(nèi)、外膜的化學(xué)成分是不同的。外膜與真核細(xì)胞的膜比較一致,特別是和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜很相似;內(nèi)膜則分別同細(xì)菌和藍(lán) 細(xì)菌的膜相似。
考點(diǎn)2 細(xì)胞質(zhì)是多項(xiàng)生命活動(dòng)的場(chǎng)所
1.活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)狀態(tài)。 (　　)2.綠色植物各個(gè)部位細(xì)胞中都有葉綠體、成熟大液泡。(　　)3.線粒體含有DNA和核糖體,可自主合成某些蛋白質(zhì)。(　　)4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在囊泡運(yùn)輸物質(zhì)的過程中起重要的樞紐作用。(　　)
提示 綠色植物根尖分生區(qū)無大液泡和葉綠體。
提示 高爾基體在囊泡運(yùn)輸物質(zhì)的過程中起重要的樞紐作用。
5.光學(xué)顯微鏡下可以看到線粒體和葉綠體都有內(nèi)、外兩層膜。(　　)6.正常生理狀態(tài)下,溶酶體對(duì)自身機(jī)體的細(xì)胞結(jié)構(gòu)無分解作用。(　　)7.細(xì)胞中的胞質(zhì)環(huán)流、某些細(xì)胞器的運(yùn)動(dòng)都與細(xì)胞骨架有關(guān)。(　　)8.細(xì)胞溶膠通常與其他結(jié)構(gòu)不存在聯(lián)系,獨(dú)立完成各項(xiàng)功能。(　　)
提示 線粒體和葉綠體都有內(nèi)、外兩層膜,需要用電子顯微鏡才能觀察到。
提示 正常生理狀態(tài)下,溶酶體內(nèi)的水解酶能分解自身衰老、損傷的細(xì)胞器。
提示 細(xì)胞溶膠所承擔(dān)的功能往往不是孤立單一的,而是與細(xì)胞內(nèi)其他結(jié)構(gòu)相互配合,協(xié)同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)。
一、細(xì)胞質(zhì)是多項(xiàng)生命活動(dòng)的場(chǎng)所1.細(xì)胞質(zhì)的組成:包含多種細(xì)胞器和細(xì)胞溶膠(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))。2.細(xì)胞器的分離方法:差速離心法。3.幾種重要細(xì)胞器的分工(1)雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
(2)單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
(3)無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
二、觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)原理(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形,散布于細(xì)胞質(zhì)中,不需染色,制片后直接觀察。(2)活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)是不斷流動(dòng)著的,用運(yùn)動(dòng)著的葉綠體作為參照物,可觀察植物細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)。
考向1　 不同細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能
典例1(2021浙江1月學(xué)考)巨噬細(xì)胞吞噬病原體后形成吞噬泡,細(xì)胞中能與吞噬泡融合并能將吞噬泡中的物質(zhì)降解的細(xì)胞器是(　　)A.溶酶體　　　　B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C.高爾基體D.線粒體
解析 溶酶體可以與細(xì)胞膜形成的吞噬泡融合,并消化吞噬泡內(nèi)物質(zhì),A項(xiàng)符合題意;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能對(duì)來自核糖體的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,但不能與細(xì)胞膜形成的吞噬泡融合,B項(xiàng)不符合題意;高爾基體在動(dòng)物細(xì)胞中與分泌物的形成有關(guān),但不能與細(xì)胞膜形成的吞噬泡融合,C項(xiàng)不符合題意;線粒體能為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量,但不能與細(xì)胞膜形成的吞噬泡融合,D項(xiàng)不符合題意。
2.細(xì)胞器類知識(shí)的點(diǎn)撥(1)“細(xì)胞結(jié)構(gòu)”不等于“細(xì)胞器”,細(xì)胞器 只是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，因此要著重審視題干中的字眼。(2)與動(dòng)物細(xì)胞相比，植物細(xì)胞特有的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有細(xì)胞壁、葉綠體、液泡，其中一定具有的是細(xì)胞壁。
(3)某種生物特有的細(xì)胞器,不見得每個(gè)細(xì)胞都具有,如葉綠體是植物所特有的細(xì)胞器,但植物只有進(jìn)行光合作用的部位才具有葉綠體,而不進(jìn)行光合作用的部位(如根部)沒有。(4)細(xì)胞的功能與細(xì)胞器的種類和數(shù)量相關(guān),如代謝旺盛的細(xì)胞中線粒體較多,合成旺盛的細(xì)胞中核糖體較多等。(5)葉綠體和線粒體分別是光合作用和細(xì)胞需氧呼吸的中心,但是有的原核生物不具有葉綠體和線粒體,也可以完成上述反應(yīng)。
考點(diǎn)2　 細(xì)胞溶膠與細(xì)胞骨架
典例2(2023浙江杭州六縣九校聯(lián)盟期中)下列有關(guān)細(xì)胞溶膠和細(xì)胞骨架的敘述,錯(cuò)誤的是(　　)A.細(xì)胞溶膠中可進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),是細(xì)胞新陳代謝的主要場(chǎng)所B.細(xì)胞骨架由微管和微絲等蛋白質(zhì)組成C.變形蟲形態(tài)的改變依賴于細(xì)胞骨架D.植物細(xì)胞因有細(xì)胞壁的支撐,所以不需要細(xì)胞骨架
解析 細(xì)胞溶膠中含有多種蛋白質(zhì),是多種代謝活動(dòng)的場(chǎng)所,是新陳代謝的主要場(chǎng)所,A項(xiàng)正確;細(xì)胞骨架由微管和微絲等蛋白質(zhì)組成,B項(xiàng)正確;細(xì)胞骨架決定細(xì)胞的性狀,所以變形蟲形態(tài)的改變依賴于細(xì)胞骨架,C項(xiàng)正確;植物細(xì)胞雖有細(xì)胞壁的支撐,但也需要細(xì)胞骨架,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考點(diǎn)3　 觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)
典例3(2023浙江綠谷聯(lián)盟月考)某同學(xué)利用黑藻細(xì)胞觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng),繪制的觀察結(jié)果如下圖所示。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)A.應(yīng)選用黑藻的成熟葉片觀察,葉綠體的含量較多B.在高倍鏡下可看到,黑藻具有雙層膜結(jié)構(gòu)的葉綠體C.黑藻葉肉細(xì)胞的液泡呈綠色,有利于觀察胞質(zhì)環(huán)流D.圖中葉綠體實(shí)際位置在液泡左側(cè),細(xì)胞質(zhì)實(shí)際流動(dòng)方向?yàn)槟鏁r(shí)針
解析 黑藻的成熟葉片中葉綠體的含量較多,不易觀察葉綠體的形態(tài),A項(xiàng)錯(cuò)誤;黑藻雙層膜結(jié)構(gòu)的葉綠體屬于亞顯微結(jié)構(gòu),需要電子顯微鏡才能觀察到,B項(xiàng)錯(cuò)誤;黑藻葉肉細(xì)胞的葉綠體呈綠色,可以作為觀察胞質(zhì)環(huán)流的參照物,有利于觀察胞質(zhì)環(huán)流,C項(xiàng)錯(cuò)誤;視野中葉綠體位于液泡的右側(cè),細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向?yàn)槟鏁r(shí)針,由于在顯微鏡視野下看到的是倒立的虛像,上下顛倒,左右相反,也就是旋轉(zhuǎn)180°,因此葉綠體實(shí)際位于液泡左側(cè),環(huán)流方向依然為逆時(shí)針,D項(xiàng)正確。
考點(diǎn)3 生物膜與生物膜系統(tǒng)
1.各種生物膜的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)都是磷脂雙分子層。 (　　)2.不同膜中蛋白質(zhì)的種類相同,體現(xiàn)了生物膜的結(jié)構(gòu)和功能的統(tǒng)一。(　　)3.生物膜既各司其職,又相互協(xié)作,共同完成細(xì)胞的生理功能。(　　)4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜和核膜直接發(fā)生聯(lián)系,通過囊泡與高爾基體膜間接聯(lián)系。(　　)
提示 不同膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量存在差異,體現(xiàn)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能的差異。
5.不同的生物膜之間均能通過囊泡進(jìn)行轉(zhuǎn)化。 (　　)6.具膜細(xì)胞器參與生物膜系統(tǒng)的組成。 (　　)7.脂溶性物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜與細(xì)胞膜的組成成分具有一定的關(guān)聯(lián)。(　　)8.真核生物與原核生物都具有生物膜及生物膜系統(tǒng)。(　　)
提示 只有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、細(xì)胞膜間可通過囊泡聯(lián)系。
提示 原核生物不具有生物膜系統(tǒng)。
一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能1.細(xì)胞膜具有選擇透過性(1)細(xì)胞膜又叫質(zhì)膜,是將細(xì)胞與周圍環(huán)境區(qū)分開的結(jié)構(gòu)。(2)質(zhì)膜可以控制物質(zhì)進(jìn)出,選擇性地吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出代謝產(chǎn)物,保持細(xì)胞內(nèi)生化反應(yīng)有序進(jìn)行,這一特性稱為質(zhì)膜對(duì)該物質(zhì)的選擇透過性。(3)通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性①將等量的淀粉溶液和葡萄糖溶液分別裝入A、B透析袋,并用細(xì)線系緊。②將兩個(gè)透析袋一端的細(xì)線綁在玻璃棒中央,分別橫置于兩個(gè)燒杯上方。③兩燒杯中加入等量蒸餾水,直至淹沒透析袋。
④向A組透析袋外的蒸餾水加入碘-碘化鉀溶液,A、B組同時(shí)靜置12 h;取B組透析袋外的蒸餾水2 mL,加入本尼迪特試劑進(jìn)行水浴加熱。⑤觀察A、B兩組的顏色變化。
2.細(xì)胞膜的組成成分及作用(1)磷脂
磷脂分子具有極性頭部和非極性尾部。在含水的介質(zhì)中,這種兩性分子只有形成雙層結(jié)構(gòu)才能穩(wěn)定,即頭部朝外,與水環(huán)境接觸,尾部朝內(nèi),形成一個(gè)疏水的環(huán)境。
(2)膜蛋白:和磷脂分子一樣,有水溶性部分和脂溶性部分。①通常細(xì)胞的功能越多,其膜蛋白的種類和數(shù)量就越多。②功能:a.轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白有選擇性地吸收或排出特定物質(zhì);b.有些膜蛋白催化特定化學(xué)反應(yīng);c.同一組織的相鄰細(xì)胞間通過某些膜蛋白緊密連接在一起;d.某些膜蛋白在細(xì)胞與外界的信息交流和細(xì)胞識(shí)別中發(fā)揮重要作用。(3)膽固醇①存在部位:存在于動(dòng)物細(xì)胞膜的磷脂雙分子層的疏水環(huán)境中。②結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一個(gè)很小的親水基團(tuán),與磷脂頭部連接。③功能:a.通過與磷脂脂肪鏈的相互作用,限制其運(yùn)動(dòng)、增加其有序性;b.將磷脂分子分隔開,增強(qiáng)其運(yùn)動(dòng)性。
二、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)及功能1.細(xì)胞核的分布與功能
2.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)(1)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)圖解
(2)染色質(zhì)及其與染色體的關(guān)系①物質(zhì)組成:主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,其中DNA是遺傳信息的載體。②形態(tài)及特點(diǎn):極細(xì)的絲狀物,易被堿性染料染成深色。③與染色體的關(guān)系:是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。
三、細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上是一個(gè)統(tǒng)一整體1.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合(1)分泌蛋白的概念及實(shí)例①概念:在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用的一類蛋白質(zhì)。②實(shí)例:消化酶、抗體和一部分激素。(2)分泌蛋白合成和分泌的過程
用3H標(biāo)記亮氨酸,探究分泌蛋白在細(xì)胞中的合成、運(yùn)輸與分泌途徑。如右圖中箭頭所示。
①分泌蛋白首先在核糖體(附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上)中以氨基酸為原料開始多肽鏈的合成,當(dāng)合成了一段肽鏈后,這段肽鏈會(huì)與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)其合成過程,再運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行再加工,最后經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外。②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)將多肽鏈加工、折疊成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),高爾基體對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工。③分泌蛋白由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到高爾基體、由高爾基體到細(xì)胞膜是以囊泡的形式運(yùn)輸?shù)?。④分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸都需要線粒體提供能量。
2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
考向1　 細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)及功能
典例1(2023浙江寧波學(xué)業(yè)考試)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜,并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解,也會(huì)被蛋白酶分解,這些事實(shí)說明了組成細(xì)胞膜的物質(zhì)中有(　　)A.糖類和脂質(zhì)B.糖類和蛋白質(zhì)C.蛋白質(zhì)和脂質(zhì)D.蛋白質(zhì)和核酸
解析 由題意可知,脂溶性物質(zhì)能夠優(yōu)先通過細(xì)胞膜,并且細(xì)胞膜會(huì)被溶解脂質(zhì)的溶劑溶解,這說明細(xì)胞膜的成分中含有脂質(zhì);細(xì)胞膜還能被蛋白酶分解,說明細(xì)胞膜的成分中含有蛋白質(zhì)。
考向2　 通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透過性
典例2(2023浙江紹興高一期末)如下圖所示,分別將淀粉溶液和葡萄糖溶液裝入半透膜制成的透析袋內(nèi),再將透析袋置于蒸餾水中。裝置靜置一段時(shí)間后,甲組在蒸餾水中加入適量碘-碘化鉀溶液,乙組在蒸餾水中加入本尼迪特試劑(葡萄糖分子、碘和本尼迪特試劑能通過透析袋的膜,淀粉分子無法通過)。放置一段時(shí)間后,下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.甲組裝置中透析袋體積會(huì)變大B.甲組裝置中透析袋內(nèi)的溶液將變藍(lán)C.乙組裝置中透析袋內(nèi)外都出現(xiàn)紅黃色沉淀D.乙組裝置中透析袋內(nèi)葡萄糖溶液濃度降低
解析 甲組和乙組裝置中透析袋內(nèi)分別為淀粉溶液和葡萄糖溶液,二者濃度均大于燒杯中蒸餾水的濃度,所以均會(huì)發(fā)生滲透吸水現(xiàn)象,進(jìn)入透析袋的水分子數(shù)量大于出去的水分子數(shù)量,透析袋體積都會(huì)增大,A項(xiàng)正確;甲組的淀粉不能通過透析袋,而碘-碘化鉀可以通過透析袋,所以甲組透析袋內(nèi)的溶液變?yōu)樗{(lán)色,透析袋外溶液不變藍(lán),B項(xiàng)正確;本尼迪特試劑與還原糖需要在熱水浴條件下反應(yīng)生成紅黃色沉淀,乙組透析袋內(nèi)的葡萄糖可以透過透析袋進(jìn)入燒杯中,但透析袋外的溶液不會(huì)出現(xiàn)紅黃色沉淀,C項(xiàng)錯(cuò)誤;由于乙組透析袋內(nèi)葡萄糖溶液濃度大于燒杯中蒸餾水的濃度,所以進(jìn)入透析袋的水分子數(shù)量大于出去的水分子數(shù)量,乙組透析袋內(nèi)葡萄糖濃度降低,D項(xiàng)正確。
考向3　 細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能
典例3(2023浙江柯橋高一期末)下圖為細(xì)胞核的模式圖,①~④表示其中的結(jié)構(gòu)。下列敘述錯(cuò)誤的是(　　)A.①由DNA、蛋白質(zhì)和少量RNA構(gòu)成B.②在細(xì)胞核中可能不止一個(gè)C.③是由兩層磷脂分子構(gòu)成的核膜D.④是蛋白質(zhì)和RNA分子出入細(xì)胞核的通道
解析 ①為染色質(zhì),主要由DNA、蛋白質(zhì)構(gòu)成,也含有少量RNA,A項(xiàng)正確;②為核仁,其與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),在有的細(xì)胞核中可能不止一個(gè),B項(xiàng)正確;③為核膜,是雙層膜結(jié)構(gòu),因此是由四層磷脂分子層構(gòu)成的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;④為核孔,是蛋白質(zhì)和RNA分子出入細(xì)胞核的通道,D項(xiàng)正確。
關(guān)于細(xì)胞核結(jié)構(gòu)的4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)核膜和核孔都具有選擇透過性,核孔雖然 可以允許大分子物質(zhì)通過,但仍然具有選擇透過 性,如細(xì)胞核中的 DNA 就不能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)。 (2)核孔的數(shù)量、核仁的大小與細(xì)胞代謝有關(guān),如代謝旺盛、蛋白質(zhì)合成量大的細(xì)胞,核孔數(shù)多,核仁較大。 (3)真核生物的核仁與核糖體的形成有關(guān),但原核生物的核糖體形成不需要核仁。 (4)核仁不是遺傳物質(zhì)的貯存場(chǎng)所。細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)分布在染色體(染色質(zhì))上。
典例4(2023浙江杭州六縣九校期中聯(lián)考)下圖表示傘藻的“嫁接”實(shí)驗(yàn)示意圖,下列敘述正確的是(　　)
A.傘藻是多細(xì)胞生物B.兩種傘藻傘帽的差異是由假根決定的C.本實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明傘帽的形狀是由細(xì)胞核控制的D.若把細(xì)圓齒傘帽切去,傘藻不能再長(zhǎng)出一個(gè)細(xì)圓齒形狀的傘帽
解析 傘藻是一類大型的單細(xì)胞海生藻類生物,A項(xiàng)錯(cuò)誤;由圖分析可知,傘藻的“帽”與“假根”的類型是一致的,這說明“帽”的形狀與“假根”的種類有關(guān),所以兩種傘藻傘帽的差異是由假根決定的,B項(xiàng)正確;本實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f明傘帽形狀與假根中的細(xì)胞核有關(guān),但不能充分證明傘帽的形狀是由細(xì)胞核控制的,C項(xiàng)錯(cuò)誤;存在于傘藻假根中的細(xì)胞核決定形成的“傘帽”的形狀,若把細(xì)圓齒傘帽切去,傘藻仍能再長(zhǎng)出一個(gè)細(xì)圓齒形狀的傘帽,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
考向4　 細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系
典例5(2023浙江6月選考)囊泡運(yùn)輸是細(xì)胞內(nèi)重要的運(yùn)輸方式。沒有囊泡運(yùn)輸?shù)木_運(yùn)行,細(xì)胞將陷入混亂狀態(tài)。下列敘述正確的是(　　)A.囊泡的運(yùn)輸依賴于細(xì)胞骨架B.囊泡可來自核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細(xì)胞器C.囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于膜的選擇透過性D.囊泡使細(xì)胞內(nèi)所有結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體
解析 細(xì)胞骨架是細(xì)胞內(nèi)由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)然顒?dòng)有關(guān),囊泡運(yùn)輸依賴于細(xì)胞骨架,A項(xiàng)正確;核糖體是無膜細(xì)胞器,不能產(chǎn)生囊泡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;囊泡與細(xì)胞膜的融合依賴于組成膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子的運(yùn)動(dòng),即膜的流動(dòng)性,C項(xiàng)錯(cuò)誤;囊泡只能在具有生物膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)中相互轉(zhuǎn)化,細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)并不都具有膜結(jié)構(gòu),所以囊泡并不能使細(xì)胞內(nèi)所有結(jié)構(gòu)形成統(tǒng)一的整體,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
命題方向預(yù)測(cè)(一)　組成細(xì)胞的化合物與物質(zhì)鑒定
思維點(diǎn)撥1.針對(duì)組成細(xì)胞的化合物判斷:通過相應(yīng)的方法,確定題干或圖表中所描述的物質(zhì)類型,常見方法如下。(1)元素組成分析法
(2)特征元素提示法
(3)代謝產(chǎn)物推理法
2.針對(duì)化合物的鑒定,要明確鑒別不同化合物的指示劑的名稱、顏色反應(yīng)及操作特點(diǎn),如在操作步驟上:唯一需要加熱——還原糖的檢測(cè),且必須熱水浴加熱,不能用酒精燈直接加熱,若不加熱,則無紅黃色沉淀出現(xiàn);唯一需要顯微鏡——油脂的檢測(cè);唯一使用酒精——油脂的檢測(cè),用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去多余的染料;需要將指示劑分別加入——雙縮脲試劑(先加試劑A,后加試劑B,且試劑B不能過量)。
典例(2023浙江臺(tái)州期中)圖1為生物體細(xì)胞內(nèi)部分有機(jī)化合物的概念圖,請(qǐng)回答下列問題。
(1)糖類中的物質(zhì)a通常儲(chǔ)藏在人的__________中。?(2)醫(yī)生建議缺鈣的嬰幼兒在服用鈣片的同時(shí),還要服用少量的_______,該物質(zhì)屬于圖中的b,請(qǐng)解釋服用該物質(zhì)的科學(xué)道理:?_______________________________。?
維生素D可促進(jìn)人體對(duì)鈣的吸收
(3)現(xiàn)有氨基酸892個(gè),其中氨基總數(shù)為920個(gè),羧基總數(shù)為910個(gè),則由這些氨基酸組成的由4條肽鏈構(gòu)成的物質(zhì)c中有____________個(gè)“—NH—CO—”和_________個(gè)“—COOH”。?(4)物質(zhì)d的基本組成單位是___________(填中文名稱),DNA和物質(zhì)d在圖2④上的差異體現(xiàn)在___________ (從①②③中進(jìn)行選填),人體細(xì)胞中的物質(zhì)③和物質(zhì)④分別有_____種和_____種。?
解析 (1)糖類中的物質(zhì)a是多糖,多糖通常儲(chǔ)藏在人的肝臟和肌肉中,在肝臟中是肝糖原,在肌肉中是肌糖原。(2)醫(yī)生建議缺鈣的嬰幼兒在服用鈣片的同時(shí),還要服用少量的維生素D,這是因?yàn)榫S生素D能夠促進(jìn)人體對(duì)鈣、磷的吸收,維生素D屬于固醇,即圖中的b。(3)“—NH—CO—”數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)-肽鏈條數(shù),由題干信息可知,現(xiàn)有氨基酸892個(gè),由4條肽鏈構(gòu)成,因此“—NH—CO—”數(shù)=892-4=888(個(gè)),蛋白質(zhì)分子中的羧基數(shù)=肽鏈條數(shù)+R基中的羧基數(shù),其中R基中的羧基數(shù)=910-892=18(個(gè)),則物質(zhì)c中的羧基數(shù)(“—COOH”數(shù))=18+4=22(個(gè))。(4)物質(zhì)d是RNA,RNA的基本組成單位是核糖核苷酸,DNA和RNA的區(qū)別是五碳糖和含氮堿基,即在圖2④上的差異體現(xiàn)在②③,③是含氮堿基,在人體中有5種,④是核苷酸,人體中含有DNA和RNA,故含有8種。
(2023浙江溫州新力量聯(lián)盟期中)下圖甲、乙表示蓖麻種子(油脂含量可高達(dá)70%)在條件適宜的黑暗環(huán)境中的萌發(fā)過程中,種子內(nèi)的油脂、蔗糖、葡萄糖的含量和干重變化。圖丙為一種多肽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,回答下列問題。
(1)利用蓖麻種子進(jìn)行油脂觀察的實(shí)驗(yàn),操作時(shí)常用________對(duì)種子切片進(jìn)行染色,染色后用_______________________________洗去浮色。脂質(zhì)除圖中所示外,還有_________________。?(2)據(jù)圖甲分析,種子萌發(fā)過程中油脂酶催化油脂水解成______________。并將其轉(zhuǎn)化為________________________作為胚生長(zhǎng)與呼吸作用消耗的能源物質(zhì)。?(3)據(jù)圖乙可知,植物種子萌發(fā)至第10天的過程中,其干重變化趨勢(shì)是_____________。萌發(fā)早期種子干重增加的主要元素是____ (填“C”“H”或“O”)。?(4)圖丙該化合物由____種氨基酸,經(jīng)__________方式形成,稱為_______肽化合物。?
體積分?jǐn)?shù)為50%酒精(或50%乙醇)
糖類(或蔗糖和葡萄糖)
解析 (1)油脂可以使用蘇丹Ⅲ染色,然后使用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色,在顯微鏡下觀察,可以看到橙黃色的脂肪顆粒。脂質(zhì)除圖中所示的油脂外,還有磷脂和固醇。(2)油脂的主要成分是脂肪,據(jù)圖甲分析可知,種子萌發(fā)過程中,油脂酶(脂肪酶)催化油脂的水解,生成甘油和脂肪酸,轉(zhuǎn)化為蔗糖和葡萄糖用于呼吸作用,為種子萌發(fā)提供能量。(3)由題圖信息分析可知,植物種子萌發(fā)至第10天的過程中,開始時(shí),種子吸收水分,將細(xì)胞中儲(chǔ)存的大分子有機(jī)物分解轉(zhuǎn)化為小分子有機(jī)物,干重增多,種子干重增加的主要元素是O;7天后干重減少是因?yàn)橛袡C(jī)物在種子萌發(fā)過程中氧化分解,呼吸作用消耗有機(jī)物超過脂肪轉(zhuǎn)化增加的有機(jī)物,故其干重的變化趨勢(shì)是先增大后減小。
(4)由圖丙分析可知,圖丙是一種多肽結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式,構(gòu)成該多肽的5個(gè)氨基酸的R基依次為—CH2—C6H4—OH、—H、—H、—CH2—C6H5、—CH2—CH(CH3)2,故R基有4種,這說明該多肽是由4種氨基酸構(gòu)成,氨基酸以脫水縮合的方式結(jié)合形成該化合物,該化合物是五肽化合物。
命題方向預(yù)測(cè)(二)　細(xì)胞結(jié)構(gòu)特化賦予細(xì)胞特定功能
思維點(diǎn)撥基于結(jié)構(gòu)與功能觀,分析細(xì)胞特定功能與特定結(jié)構(gòu)的關(guān)系,只有具備相應(yīng)的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ),才能賦予細(xì)胞特定的功能。同時(shí)需明確細(xì)胞的各結(jié)構(gòu)之間并不是孤立存在的,而是直接或間接存在聯(lián)系,使細(xì)胞在結(jié)構(gòu)和功能上成為一個(gè)統(tǒng)一整體。
典例(2022浙江7月學(xué)考)唾液腺細(xì)胞中有兩種細(xì)胞器參與唾液淀粉酶加工和運(yùn)輸。這兩種細(xì)胞器模式圖如下圖所示,它們均具有單層膜結(jié)構(gòu),細(xì)胞器甲上有核糖體附著,細(xì)胞器乙出芽產(chǎn)生囊泡,囊泡移向細(xì)胞膜并將內(nèi)含物分泌到胞外。請(qǐng)回答下列問題。
(1)細(xì)胞器甲的名稱是___________,細(xì)胞器乙的名稱是___________。這兩種細(xì)胞器膜的主要成分是蛋白質(zhì)和_____________。?(2)核糖體是合成__________的場(chǎng)所。唾液腺細(xì)胞內(nèi)的核糖體除了附著在細(xì)胞器甲上,還可以存在于外層核膜、線粒體和____________________。?
細(xì)胞溶膠(細(xì)胞質(zhì)基質(zhì))
(3)唾液淀粉酶的加工和運(yùn)輸過程中,細(xì)胞器甲出芽形成的______向細(xì)胞器乙移動(dòng),并與細(xì)胞器乙融合。這體現(xiàn)了生物膜具有_____________的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),還體現(xiàn)了細(xì)胞器之間在結(jié)構(gòu)和_______________上的聯(lián)系。?
(2023浙江紹興高一期末)下圖為人體唾液腺細(xì)胞部分結(jié)構(gòu)及其唾液淀粉酶合成、加工、運(yùn)輸、分泌過程的示意圖?；卮鹣铝袉栴}。([　]中填相應(yīng)的數(shù)字)
(1)①是________,是[　　]__________裝配的重要場(chǎng)所,②主要由_____________組成,可被______________染成深色。?

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