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1、第三讲 细胞的结构目标一 细胞膜的结构与功能。目标二 细胞核的结构与功能目标三 各种细胞器的结构与功能【目标一知识点/解题技巧】1. 生物膜的流动镶嵌模型(1)磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性。(2)蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层的表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层(3)大多数蛋白质分子是可以运动的。2. 细胞膜的成分和功能 脂质:包括磷脂,磷脂双分子层(膜基本支架);胆固醇。(1)细胞膜组成 蛋白质:与细胞膜的功能有关(功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。) 糖类:与蛋白质分子共同构成糖蛋白(消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保 护和润滑作用
2、。糖被与细胞表面的识别有密切关系。)(2)磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架。哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,避免了细胞膜与其它膜(细胞核膜和各种细胞器膜)混在一起,适宜制备纯净的生物膜。还可提取蛋白质。(3)细胞膜的功能:1、将细胞与外界环境分开 2、控制物质进出细胞 3、进行细胞间的物质交流3. 细胞膜的结构特点:具有一定的流动性(构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以运动的)细胞膜的功能特点:具有选择透过性(可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜。)4. 在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体,线粒体、叶绿体
3、、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系(例:蛋白质分泌过程)。【目标二知识点/解题技巧】1.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。由染色体、核膜、核孔和核仁组成。染色体:主要成分是DNA和蛋白质,是DNA的主要载体。容易被碱性染料染成深色。染色体和染色质是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。 核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。构成细胞的各部分结构并不是彼此孤立的,而是互相紧密联系、协调一致的,一个细胞
4、是一个有机的统一整体,细胞只有保持完整性,才能够正常地完成各项生命活动。哺乳动物的成熟红细胞的精子的寿命比较短。2.(1)细胞核功能(2)实验验证:【目标三知识点/解题技巧】线粒体:具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜基质和基粒上 有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。有氧呼吸的主要场所,为生命活动供能叶绿体:只存在于植物的绿色细胞中(根部细胞不含叶绿体)。双层膜结构。基粒上有色素,基质和基粒中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。内质网:由膜连接成的网状结构,是细胞内蛋白质
5、合成和加工,以及脂质合成的 “车间”,同时还是蛋白质的运输通道。核糖体:无膜的结构,将氨基酸缩合成蛋白质(发生脱水缩合反应,有水生成)。蛋白质的“装配机器”将氨基酸合成蛋白质的场所。有些核糖体游离分布在细胞质中,有些核糖体附着在内质网上。高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。动物细胞中与分泌有关,植物细胞中与细胞壁形成有关(合成纤维素,产生水)动物细胞中与分泌物的形成有关;植物中与有丝分裂中细胞壁的形成有关。 中心体:无膜结构,由垂直的两个中心粒及周围物质构成,存在于动物和低等植物中,与动物细胞有丝分裂有关。中心体在细胞分裂的间期进行复制,前期时一个中心体位置不变,另一个中
6、心体移向细胞另一极。 液泡:主要存在于植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。溶酶体:含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成囊泡离开内质网,到达高尔基体,高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成囊泡将蛋白质分泌到细胞外,能量由线粒体提供。胞吐的过程体现膜的流动性,分泌的过程体现细胞器的分工合作,以及生物膜系统在结构、功能上的连续性和成分的相似性。分泌蛋白与胞内蛋白分泌蛋白的合成、加工、运输过程
7、线粒体和叶绿体的区别与联系项目线粒体叶绿体亚显微结构图增大膜面积方式内膜向内腔折叠形成嵴由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒生理功能有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、三阶段光合作用的场所,完成光合作用的全过程酶的种类和分布与有氧呼吸有关的酶,分布于内膜和基质中与光合作用有关的酶,分布于类囊体薄膜和基质中相同点均具有双层膜;都含少量DNA,是半自主性细胞器;都能产生ATP,与能量转换有关【目标一例题】例1(2015广州模拟)下列关于生物膜的叙述,正确的是()A细胞完成分化以后,细胞膜的通透性不会发生改变B膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础C糖蛋白主要位于细胞膜外侧,载体蛋白主要位于细胞膜内侧D维
8、生素D能以自由扩散的方式优先通过细胞膜,是因为维生素D与细胞膜的主要成分均是磷脂例2(2014福建高考)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中,可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是()【目标二例题】例3.细胞核结构模式如右图所示,下列有关叙述不正确的是()A主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂的不同时期呈现不同的状态B是产生核糖体、mRNA和合成蛋白质的场所C在细胞周期中发生周期性变化,其主要成分是磷脂和蛋白质D是内质网,其上附有核糖体例4核孔并不是一个简单的孔洞,而是一个复杂的结构,称为核孔复合体,主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体的输入和输出过
9、程。有关说法正确的是()A不同类型的细胞中核孔数量都相同B离子和小分子物质都不能通过核孔C大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助D蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核例5(2010江苏高考)核孔是具有选择性的核质交换通道,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,下列相关叙述正确的是()A亲核蛋白进入细胞核由头部决定B亲核蛋白进入细胞核不需要载体C亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量D亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞的方式相同【目标三例题】例6.右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CDNA
10、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例7溶酶体的主要功能是吞噬消化作用。有两种吞噬作用:一种是自体吞噬;另一种是异体吞噬,如下图所示。请据图判断下列叙述不正确的是()A消除细胞内衰老的细胞器是通过自噬作用实现的B溶酶体参与抗原的加工处理过程C溶酶体与吞噬体的融合体现了生物膜具有流动性D吞噬细胞通过吞噬作用特异性识别抗原例8下图表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。囊泡甲、乙均是被膜小泡。下列与图示信息相关的叙述中,正确的是()A溶酶体、囊泡均起源于高尔基体B囊泡甲与囊泡乙膜的主要成分不同C囊泡乙与细胞分泌物的形成有关D高尔基体膜通过囊泡可转化为细胞膜例9下图甲表示分泌
11、蛋白的合成、加工和运输过程,、表示细胞器。某同学用放射性元素标记某种氨基酸,追踪图甲过程中不同时间放射性元素在细胞部分结构中的分布情况,如图乙所示。下列说法错误的是()A图甲中、分别表示内质网、高尔基体、线粒体B在图甲中为双层膜结构C若图乙中曲线1表示图甲中的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律,则图乙中的曲线2可表示图甲中的放射性颗粒分布情况随追踪时间的变化规律D图甲中的过程在原核细胞中也可以进行1下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。请据图分
12、析下列叙述不正确的是()A图1所示生物膜最可能是细胞膜B物质通过离子通道不需要消耗ATPC由图1和图2可知,膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是不对称的D丁的化学成分为蛋白质2.下面为细胞间信息传递的几种模式示意图,有关叙述错误的是()A细胞1与靶细胞间的信息传递是依靠细胞1分泌的化学物质完成的B细胞3与细胞2间信息交流的方式与细胞1与靶细胞间的信息交流方式不同C细胞分泌的化学物质与靶细胞进行信息识别的结构基础是靶细胞表面的受体蛋白D若细胞4是效应T细胞,则其与靶细胞是通过细胞膜直接接触传递信息的3蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后,即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系
13、列生理反应;若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜()A主要由脂质和蛋白质组成B可将细胞与外界环境分隔开C控制物质出入细胞的作用是相对的D进行细胞间的信息交流4心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病之一。最新研究表明,其致病机制是核孔复合物的运输障碍。下列说法不正确的是()AtRNA在细胞核内合成,运出细胞发挥作用与核孔复合物有关B核膜包含两个磷脂双分子层,房颤与核质间的信息交流异常有关C人体成熟的红细胞中核孔复合物数量很少,因此红细胞代谢较弱D房颤发生的根本原因可能是编码核孔复合物的基因发生突变所致5下列有关细胞核的叙述,正确
14、的是()A、是由DNA和蛋白质组成的链状结构,在细胞周期中发生周期性变化B是由2层磷脂分子组成的C脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质的蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核D是细胞代谢活动的控制中心6.下图1表示小肠上皮细胞亚显微结构示意图,图2表示膜蛋白的功能。请据图回答下列问题:图1图2(1)该细胞不同表面执行不同的功能,且具有高度的极性。从质膜的成分分析,出现这一现象的原因是_。(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的_(结构)产生的ATP,以_方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛,以增多细胞膜上_数量,高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物
15、质。(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜_,以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D,说明膜蛋白还具有_功能。(5)以连线的方式表示图1和图2中膜蛋白之间的关系。膜蛋白A连结蛋白膜蛋白B 受体膜蛋白C 运输蛋白膜蛋白D 酶7下图中a、b、c、d为细胞器,3H亮氨酸参与图示过程可合成物质3HX。请据图回答:(1)分离细胞中细胞器的常用方法是_,其中观察c需用到染色剂_。(2)在图示过程中,膜面积会发生变化的细胞器有_(填字母)。(3)c中的酶有多种,它们的分子结构明显不同的根本原因是_。(4)图中含有DNA的结构是_(填字母),蓝藻细胞中也有的细胞器是_(
16、填字母)。(5)若3HX可使血糖浓度升高,则分泌该物质的细胞是_;若物质3HX可在下丘脑与垂体细胞间传递信息,且在寒冷环境中分泌量明显增多,则物质3HX为_。8下面是某组织细胞部分结构及生理过程的示意图。请据图回答:(1)在人体内胆固醇既是组成_的重要成分,又参与血液中_的运输。胆固醇合成后以低密度脂蛋白(LDL)形式进入血液,细胞需要时LDL与其受体结合成复合物以_方式运输进入细胞。(2)溶酶体中的多种水解酶是在结构2_上合成的,水解酶从合成到进入溶酶体的途径是:2_溶酶体(用数字和箭头表示)。(3)图中过程说明溶酶体具有_的功能,溶酶体的功能说明其膜的结构特点是_。(4)核仁的体积与代谢强
17、度密切相关,代谢活跃的细胞中核仁体积_。如果将RNA聚合酶的抗体显微注射到体外培养细胞的核仁区域中,会发现细胞中的核糖体数量_。9Donal Parsons和他的同事最先建立了分离线粒体内膜、外膜及其他组分的方法,如图所示,请分析实验,回答下列问题:(1)在观察人的口腔上皮细胞中的线粒体时,使用_染液进行染色,结果在光学显微镜下可以观察到_色的线粒体。(2)在适宜条件下,图中各离心成分中可能产生二氧化碳的是_。(3)线粒体内膜上的F0F1颗粒物是ATP合成酶。为了研究ATP合成酶的各部分结构与合成ATP的关系,请在图示实验基础上和含有ADP、Pi等适宜条件下,完善下列实验设计方案:对照组实验组
18、自变量_因变量_实验结果及结论_组能合成ATP,组不能合成ATP,说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成1(2013天津高考)下列过程未体现生物膜信息传递功能的是()A蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩2(2014安徽高考)下列关于线粒体的叙述,正确的是()A线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高B葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中C成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多D哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部3(2014江苏高考)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是()A性激素主要是由内质网上的核糖体合成B囊泡可以由内质网向高尔基体转运C膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关D内质网既参与物质合成,也参与物质运输 4(2013山东高考)真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。下列不属于此类结构的是()A神经细胞的树突B线粒体的嵴C甲状腺细胞的内质网 D叶绿体的基粒5(2013安徽高考)生物膜将真核细胞分隔成不同的区室,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰。下列叙述正确的是()A细胞核是 mRNA 合成和加工的场所B高尔基体是肽链合成和加工的场所C线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2OD溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶