创新方案高考生物二轮复习 专题 细胞的结构功能和物质运输 新人教版

创新方案高考生物二轮复习 专题 细胞的结构功能和物质运输 新人教版

‎ 专题2　细胞的结构、功能和物质运输　　‎ ‎1．原核细胞没有核膜、核仁、染色体及除核糖体以外的其它细胞器。‎ ‎2．各种生物膜都主要由脂质、蛋白质组成，有的还含有少量糖类。功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数量越多。‎ ‎3．生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。‎ ‎4．生物膜系统包括细胞膜、核膜及具膜细胞器。核糖体、中心体不是生物膜系统的组成成分。‎ ‎5．与分泌蛋白合成、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等。‎ ‎6．根尖分生区细胞没有叶绿体和大液泡，低等植物细胞有中心体。‎ ‎7．没有线粒体和叶绿体的细胞也可进行有氧呼吸和光合作用，如蓝藻。‎ ‎8．核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，代谢旺盛的细胞中，核孔数目多，核仁较大。‎ ‎9．质壁分离与复原、细胞融合、胞吞(内吞)和胞吐(外排)等都与膜的流动性有关。‎ ‎10．协助(易化)扩散和主动运输(转运)都需要载体，但前者不消耗能量；主动运输(转运)和胞吞(胞吐)都消耗能量，但后者不需要载体。‎ ‎11．染色质主要由DNA和蛋白质构成。染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种不同形态。‎ ‎12．细胞核是遗传物质储存和复制的场所；细胞代谢和遗传的控制中心。‎ ‎13．与主动运输有关的细胞器是线粒体、核糖体。‎ ‎14．核膜、核仁在细胞周期中有规律的消失和出现。‎ ‎15．发生渗透作用必须具备两个条件即：具有半透膜；膜两侧溶液具有浓度差。‎ ‎1．(2012·重庆高考)下列细胞亚显微结构示意图，正确的是(　　) ‎ ‎[命题立意]　本题考查原核细胞与真核细胞亚显微结构的区别等知识。‎ ‎[知识依托]　①原核细胞无核膜包被的细胞核和除核糖体之外的其它细胞器。②高等植物细胞内不含有中心体，动物细胞不含细胞壁、液泡和叶绿体。‎ ‎[解析]　选C　选项A、B中细菌细胞和蓝藻细胞都是原核细胞，原核细胞内唯一的细胞器是核糖体，没有线粒体和叶绿体等细胞器；选项C、D中的水稻叶肉细胞和小鼠肝脏细胞都是真核细胞，而中心体只存在于动物细胞和低等植物细胞中，所以选项C中水稻叶肉细胞内不应有中心体。‎ ‎2．(2012·广东高考)有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是(　　)‎ A．膜载体蛋白的合成不需要ATP B．葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白 C．线粒体外膜与内膜的主要功能不同 D．变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同 ‎[命题立意]　考查生物膜结构和功能的相关知识。‎ ‎[知识依托]　①协助扩散和主动运输均需要载体蛋白，主动运输还需要消耗能量。②不同细胞的细胞膜组成成分相同或相似。‎ ‎[解析]　选C　细胞内蛋白质的合成需要消耗ATP；葡萄糖进入不同细胞的跨膜运输方式不同，有协助扩散和主动运输两种，且运输过程中均需要载体蛋白的参与；线粒体有两层膜，内膜向内折叠形成嵴，膜上附着有大量与有氧呼吸有关的酶，外膜上则没有，故内膜与外膜的主要功能不同；不同细胞的细胞膜功能有差异，但膜的基本组成成分相同或相似 ‎3．(2012·江苏高考)下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是(　　)‎ A．细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应 B．线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所 C．由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构 D．高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所 ‎[命题立意]　本题主要考查了真核细胞的结构和功能的相关知识。‎ ‎[知识依托]　①线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。②高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。‎ ‎[解析]　选D　A项，功能不同的细胞中分布的细胞器种类不同，同一细胞中某一细胞器的分布状况也会有差异；B项，有氧呼吸是细胞内物质氧化和能量转换的过程，而线粒体是有氧呼吸的主要场所，所以线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所；C项，核糖体的主要成分是rRNA和蛋白质，且有特定的空间结构；D项，高尔基体没有合成蛋白质的功能。‎ ‎4．(2012·安徽高考)蛙的神经元内、外 Na＋ 浓度分别是 15 mmol/L 和 120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有 Na＋ 流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。下列判断正确的是(　　)‎ A．Na＋ 流入是被动运输、排出是主动运输 B．Na＋ 流入是主动运输、排出是被动运输 C．Na＋ 流入和排出都是被动运输 D．Na＋ 流入和排出都是主动运输 ‎[命题立意]　本题主要考查神经元动作电位和静息电位形成过程中，离子出入细胞方式。‎ ‎[知识依托]　①产生和维持静息电位的主要原因是神经细胞内K＋外流。②产生动作电位的主要原因是神经细胞内Na＋内流。③主动运输为逆浓度梯度运输。‎ ‎[解析]　选A　依题干信息，神经细胞外Na＋浓度高于细胞内，故Na＋内流是一个顺浓度梯度运输的过程，属于被动运输；Na＋外流(排出)是一个逆浓度梯度运输的过程，属于主动运输。‎ ‎5．(2012·北京高考)科学家为了研究蛋白A的功能，选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验，处理及结果见下表。‎ 实验组号 在等渗溶液中进行的处理 在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率(cm/s×10－4)‎ Ⅰ 向卵母细胞注入微量水(对照)‎ ‎27.9‎ Ⅱ 向卵母细胞注入蛋白A的mRNA ‎210.0‎ Ⅲ 将部分Ⅱ组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中 ‎80.7‎ Ⅳ 将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中 ‎188.0 ‎ ‎(1)将Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后，水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的________进入卵母细胞。‎ ‎(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后，该mRNA________的蛋白质进入细胞膜，使细胞在低渗溶液中体积________。‎ ‎(3)与Ⅱ组细胞相比，Ⅲ组细胞对水的通透性________，说明HgCl2对蛋白A的功能有________作用。比较Ⅲ、Ⅳ组的结果，表明试剂M能够使蛋白A的功能________。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，而是破坏了蛋白A的________。‎ ‎(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的________结合，可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的________。‎ ‎(5)综合上述结果，可以得出________________________的推论。‎ ‎[命题立意]　本题以蛋白A与水分子进入细胞的关系为背景考查了实验的分析和探究能力。‎ ‎[解析]　(1)细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，水分子以自由扩散的方式通过细胞膜的磷脂双分子层，不需要载体蛋白的协助。(2)向卵母细胞注入蛋白A的mRNA，导致水通透速率提高，这是因为mRNA翻译产生的蛋白质进入细胞膜后成为了水通道蛋白，低渗溶液中水分子大量进入细胞，使细胞体积迅速增大。(3)Ⅲ组与Ⅱ组相比，唯一变量为Ⅲ中等渗溶液中含有HgCl2，Ⅲ组细胞在低渗溶液中对水的通透速率明显下降，说明HgCl2对蛋白A的功能有抑制作用。Ⅳ组中，将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中，细胞对水的通透速率又有所提高，但未达到Ⅱ组的水平，说明试剂M能使蛋白A的功能部分恢复，可推测出HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列，只是改变了蛋白A的空间结构。(4)抗利尿激素作用于靶细胞膜上的受体，使肾小管对水的通透性增强，是因为其能促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中，从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收。(5)通过实验组Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的相互比较可以得出，蛋白A为水通道蛋白。‎ ‎[答案]　(1)磷脂双分子层 ‎(2)翻译　迅速增大 ‎(3)明显降低　抑制　部分恢复　空间结构 ‎(4)受体　重吸收 ‎(5)蛋白A是水通道蛋白 ‎1．从考查内容上看，主要集中在对细胞器和细胞膜的结构和功能、物质出入细胞的方式及渗透作用的原理及应用的考查，真核细胞与原核细胞的区别在各地高考试题也常出现。‎ ‎2．从考查角度上看，通常结合代谢、遗传、变异考查真、原核细胞的区别；以亚显微结构图为信息载体考查各种细胞器的结构与功能。运用实验探究题型考查渗透作用原理的应用及物质出入细胞方式的综合运用。‎ ‎3．从命题趋势上看，预计2013年高考命题仍趋向以文字信息或模式图为载体，考查细胞结构与功能的分析与判断；运用物质运输模式图及相关实例考查对物质跨膜运输、渗透作用原理的理解与应用。‎ 真、原核细胞的结构与功能 ‎ ‎[例1]　某生物兴趣小组做了一系列与细胞有关的实验，请你利用所学知识分析回答实验中出现的问题：‎ ‎(1)实验小组在光学显微镜下观察人口腔上皮细胞中的线粒体时，其中一个同学将观察到的细胞绘制成右图，请指出该图绘制的错误之处。‎ ‎①________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________。‎ ‎(2)如果该图是生物某部位细胞的示意图，蓝藻细胞与该细胞在结构上最主要的区别是无________结构(用图中标号回答)。‎ ‎(3)实验小组利用显微镜观察该细胞，能否看到有丝分裂的现象？为什么？‎ ‎[解析]　本题考查细胞的亚显微结构图及与实验有关的问题，主要考查学生对动植物细胞的辨析以及对用显微镜观察细胞结构的实验现象的分析，辨析显微结构和亚显微结构等。(1)题目中的关键词是光学显微镜，但该细胞图是亚显微结构图，而不是光学显微镜下看到的显微结构图。(2)蓝藻细胞属于原核细胞，图示为真核细胞，原核细胞和真核细胞最主要的区别是有无核膜包围的成形的细胞核。(3)据图可知，该细胞已经分化成具有特殊功能的细胞，不再进行有丝分裂，因此无法观察到细胞的分裂现象。‎ ‎[答案]　(1)①该图是植物细胞图，而人口腔上皮细胞是动物细胞　②该图是亚显微结构图，而不是光学显微镜下观察到的显微结构图　(2)⑤　(3)不能。因为该细胞是已分化的细胞，不再进行细胞分裂。‎ 利用比较法辨析细胞的种类或结构 判断内容 判断方法 显微结构和亚显微结构 显微结构：细胞质、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体、中心体、高尔基体、核仁等；‎ 亚显微结构：细胞膜、内质网膜、核膜，核糖体、微体、微管和微丝等 原核细胞和真核细胞 ‎①有无核膜(主要方法)；②有无多种细胞器；③有无染色体 植物细胞和动物细胞 ‎①有无细胞壁(主要方法)；②有无液泡；③有无叶绿体 注：植物细胞一定有细胞壁，但不一定有液泡和叶绿体 高等、低等植物细胞 有无中心体 叶绿体和线粒体 ‎①有无嵴；②颜色；③形状 ‎1．下图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图，根据此图得出的结论，不正确的是(　　)‎ A．图中出现了三处明显的错误，体现在结构2、4和细胞形态上 B．被人称为有机物合成“车间”的是结构4‎ C．在细胞分裂末期，结构7的活动会增强，合成结构8‎ D．如果用一定手段破坏结构7，细胞可能会出现多个结构9‎ 解析：选B　洋葱根尖分生区细胞没有结构4(叶绿体)和结构2(液泡)；结构5(内质网)是脂质、蛋白质等有机物的合成或加工车间；细胞分裂末期，植物细胞中结构7(高尔基体)活动增强，该结构参与结构8(细胞壁)的形成；破坏结构7(高尔基体)会导致细胞壁不能形成，细胞中细胞核数目增加。‎ ‎2．细胞是生物体结构和功能的基本单位，下列有关细胞的结构和功能的叙述，正确的是(　　)‎ A．蓝藻、霉菌、水绵的细胞都含有核糖体，遗传物质都是DNA B．人和动物细胞在无氧条件下也能分解有机物，释放能量并产生二氧化碳，但不产生水 C．能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，无线粒体的细胞只能进行无氧呼吸 D．纤维素是植物细胞壁和细菌细胞壁的主要成分 解析：选A　蓝藻、霉菌、水绵均为细胞型生物，细胞内均含有核糖体，遗传物质均为DNA；人和动物无氧呼吸的产物是乳酸，不能产生CO2；没有线粒体的细胞如硝化细菌也可以进行有氧呼吸；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。‎ 生物膜系统的结构与功能 ‎ ‎[例2]　(2012·合肥二模)生物膜系统是细胞膜、细胞器膜和核膜等构成的整体。生物膜系统与细胞代谢和细胞通讯密切相关。下列有关说法错误的是(　　)‎ A．细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白和糖脂等 B．细胞之间的信息交流均依赖于细胞膜上的特异性受体 C．溶酶体和高尔基体在行使功能时可能伴随膜组分的更新 D．内质网的膜上附着有多种酶，性腺细胞内质网丰富 ‎[解析]　细胞之间的信息交流方式多种多样，有的细胞分泌化学物质，通过化学物质与靶细胞膜表面受体结合传递信息，也有的两个相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息，也有的两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，从而实现信息传递，B错误。‎ ‎[答案]　B ‎1．细胞膜的成分、结构与功能之间的相互关系 ‎2．生物膜系统在结构和功能上的联系 ‎(1)各种膜在结构上的联系：‎ 生物膜在结构上具有一定的连续性，具体如下图所示：(图中实线箭头表示生物膜在结构上的直接联系，虚线箭头表示生物膜在结构上的间接联系)‎ ‎(2)各种膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成与分泌为例)：‎ 由上图可知，细胞内的生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也是既有分工，又有紧密的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞的新陈代谢正常进行。‎ ‎3．下列与细胞膜有关的叙述，正确的是(　　)‎ A．细胞膜的流动性使细胞膜具有细胞识别作用 B．白细胞吞噬病菌体现了细胞膜的免疫功能 C．神经冲动的传导与细胞膜的选择透过性有关 D．用蛋白酶处理细胞膜，并不改变细胞膜的通透性 解析：选C　细胞膜识别外界信息的物质基础是细胞膜上的糖蛋白(受体)；白细胞吞噬病菌体现了细胞膜的流动性；神经冲动的传导与某些离子通过主动运输的方式出入神经细胞有关，主动运输能体现细胞膜的选择透过性；细胞膜的通透性与细胞膜上的蛋白质有关，用蛋白酶处理细胞膜会破坏其中的蛋白质，从而导致细胞膜的通透性发生改变。‎ ‎4．下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是(　　)‎ A．植物原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性 B．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 C．分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成 D．生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新 解析：选B　植物细胞用酶解法除去细胞壁后，其原生质体依靠细胞膜的流动性进行融合；固醇属于脂质，而内质网与脂质的合成有关，因此合成固醇类激素的分泌细胞的内质网较发达；分泌蛋白的修饰加工需要内质网和高尔基体的共同参与；细胞膜、内质网膜、高尔基体膜等生物膜之间可以以出芽形式形成具膜小泡，相互转移，实现膜成分的更新。‎ 物质出入细胞的方式 ‎ ‎[例3]　下图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是(　　)‎ A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输 B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面 C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关 D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响 ‎[解析]　本题考查物质跨(穿)膜运输的方式，意在考查对物质跨(穿)膜运输方式的理解、运用和识图分析能力。由图可知，曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关，因此曲线a表示的是自由扩散；曲线b 表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度呈正相关，而超过一定的范围，物质的转运速率不再加快，这时转运速率主要受能量或细胞膜上载体数量的限制，因此曲线b表示的是主动运输或协助扩散。脂溶性小分子物质以自由扩散的方式进出细胞，故A错误；方式a表示的是自由扩散，不需要载体蛋白的参与，故B错误；抑制细胞呼吸可能对方式b的转运速率有影响，而对方式a的转运速率无影响，故D错误。‎ ‎[答案]　C 物质进出细胞方式的快速确认 ‎(1)根据分子大小与载体、能量的需要：‎ ‎(2)根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。‎ ‎5．人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运(运输)进入该细胞的是(　　)‎ A．CO2　　　　　　　　 B．O2‎ C．K＋ D．Na＋‎ 解析：选C　小分子和离子出入细胞的方式有被动转运和主动转运。被动转运指物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧，且不需要消耗能量，如O2、CO2等小分子的跨膜扩散以及水的渗透；另外易化(协助)扩散也属于被动转运，但需要载体蛋白，如本题中Na＋进入细胞内的方式；主动转运(运输)是指物质从低浓度一侧转运至高浓度一侧，且需要载体蛋白和消耗能量的一种运输方式，如本题中K＋进入细胞内的方式。‎ ‎6．某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系，在研究某种物质的运输时，发现与曲线②和④相符，最可能是下列哪一过程(　　)‎ A．糖从血浆进入人的成熟红细胞 B．Na＋通过离子通道进入神经细胞 C．小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸 D．组织细胞从组织液吸收氧气 解析：选C　②④曲线中，该种物质有最大运输速率，说明不是自由扩散，该物质运输与氧浓度有关，说明不是协助扩散，即该物质的运输方式为主动运输。A、C、D运输方式分别为：协助扩散、主动运输、自由扩散。Na＋通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关。‎ 观察植物细胞质壁分离和复原 ‎ ‎[例4]　某同学在做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，进行了一系列的改进，实验处理和现象如下表：‎ 实验组 ‎5 min的现象 再过5 min 滴加清水5 min ‎①‎ ‎0.3 g‎·mL－1蔗糖溶液 x 质壁分离 质壁分离复原 ‎②‎ ‎0.5 g‎·mL－1蔗糖溶液 质壁分离 y 无变化 ‎③‎ ‎1 mol·L－1KNO3溶液 质壁分离 复原 z ‎④‎ ‎1 mol·L－1醋酸溶液 无变化 无变化 无变化 对上表的推断或解释不合理的是(　　)‎ A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层 B．y为质壁分离，且因细胞失水过多而死亡 C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅 D．④组无变化，因为细胞吸水量等于失水量 ‎[解析]　‎0.3g/mL的蔗糖溶液是使植物细胞发生质壁分离与复原的适宜浓度。而‎0.5 g/mL的蔗糖溶液则会使植物细胞因过度失水而死亡。故表中x、y都是质壁分离现象。KNO3溶液中K＋和NO都可被细胞吸收，故细胞在一定浓度的KNO3溶液中会发生先质壁分离，后自动复原的现象。醋酸溶液pH较低，会导致细胞死亡。‎ ‎[答案]　D ‎1．细胞是否发生质壁分离及其复原的判断方法 ‎(1)从细胞角度分析：‎ ‎①死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞不发生质壁分离现象。‎ ‎②具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离现象。‎ ‎③盐酸、酒精、醋酸等溶液能杀死细胞，不适于用做质壁分离的外界溶液。‎ ‎(2)从溶液角度分析：‎ ‎①在一定浓度(溶质不能透膜)的溶液中可发生质壁分离现象。‎ ‎②在一定浓度(溶质可透膜)的溶液中可发生质壁分离后自动复原。如甘油、尿素、乙二醇、KNO3等。‎ ‎③在高浓度溶液中可发生质壁分离现象，但不会发生质壁分离复原现象。‎ ‎2．植物细胞在不同溶质、不同浓度的溶液中的变化 溶质类型 外界溶液浓度 现象 实例 溶质可 被吸收 低浓度溶液 吸水膨胀 KNO3溶液、葡萄糖溶液、尿素溶液等 等浓度溶液 随溶质的吸收而吸水膨胀 高浓度溶液 先质壁分离，后自动复原，也可因浓度过高而失水死亡 溶质不 被吸收 低浓度溶液 吸水膨胀 蔗糖溶液等 等浓度溶液 不吸水也不失水 高浓度溶液 质壁分离(浓度过高，会失水死亡)‎ ‎7．用酶解法除去新鲜紫色洋葱磷片叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体，将其置于‎0.3 g/mL的蔗糖溶液中，一段时间后，原生质体一定不发生(　　)‎ A．质壁分离 B．渗透失水 C．颜色加深 D．吸水力增大 解析：选A　将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在‎0.3 g/mL的蔗糖溶液会发生失水，液泡颜色加深，随着进一步失水，细胞液的浓度增大，吸水力增大，由于细胞壁不存在，看不到质壁分离现象。‎ ‎8．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述错误的是 ‎(　　)‎ A．在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐缩小 B．高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分离所需时间短 C．发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原，说明细胞保持活性 D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离 解析：选D ‎　紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色，在细胞发生质壁分离时由于液泡内细胞液不断失水，液泡会逐渐变小；细胞放在高浓度溶液中由于细胞内外浓度差较大，因而失水较快；细胞在生活状态下发生质壁分离后可再复原，如果不能复原，说明细胞可能已经死亡；高浓度的NaCl可引起细胞失水甚至死亡，同样可引起植物细胞发生质壁分离。‎ 一、细胞结构归类 二、重要细胞器的功能分类 ‎1．产生水的细胞器 线粒体——有氧呼吸第三阶段；‎ 核糖体——脱水缩合形成蛋白质；‎ 叶绿体——光合作用的暗反应；‎ 高尔基体——脱水缩合形成多糖。‎ 产生水的结构还有：‎ 细胞质基质(细胞溶胶)——ATP的合成等；‎ 细胞核等——DNA复制、转录等。‎ ‎2．与能量转换有关的细胞器 叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能。‎ 线粒体：有机物中稳定化学能→活跃的化学能。‎ 与能量转换有关的细胞结构还有：‎ 细胞质基质(细胞溶胶)：有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸。‎ ‎3．能发生碱基互补配对的细胞器 核酸 碱基互补配对的过程 线粒体 DNA和RNA DNA复制、转录和翻译 叶绿体 DNA和RNA DNA复制、转录和翻译 核糖体 RNA 翻译 含有核酸或能发生碱基互补配对的细胞结构还有：‎ 细胞核：含DNA、RNA；能发生碱基互补配对的过程有DNA复制、转录。‎ 三、影响物质跨膜运输的因素 ‎1．物质浓度(在一定浓度范围内)‎ ‎2．O2浓度 ‎3．温度 温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性，因而影响物质的运输速率，如低温会使物质跨膜运输速率下降。‎ 四、细胞形态多样性与功能多样性的统一 ‎1．哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O2和CO2交换效率。‎ ‎2．卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。‎ ‎3．具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量较多。‎ ‎4．癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。‎ ‎5．代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。‎ 五、有关细胞结构的疑难问题点拨 ‎ 1.生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。‎ ‎2．生物名称中带有“藻”字的并不都是真核植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。‎ ‎3．有细胞壁的不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。‎ ‎4．并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如不见光的根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。‎ ‎5．有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。‎ ‎6．有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。‎ ‎7．蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。‎ ‎8．哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。‎ 一、选择题 ‎1．(2012·上海高考改编)微生物的种类繁多，下列微生物中属于原核生物的是(　　)‎ ‎①黏菌　②酵母菌　③蓝藻(细菌)　④大肠杆菌　⑤乳酸杆菌 A．①②③　　　　　　　　 B．②③④‎ C．③④⑤ D．①④⑤‎ 解析：选C　蓝藻(细菌)、大肠杆菌、乳酸杆菌都没有细胞核，都属于原核生物。而黏菌、酵母菌都有真正的细胞核，都属于真核生物。‎ ‎2．(2012·海南高考)关于大肠杆菌的叙述，正确的是(　　)‎ A．四环素能抑制细胞中蛋白质的合成 B．经诱变育种可获得人胰岛素高产菌株 C．细胞中只含有A、T、C、G四种碱基 D．T2噬菌体感染菌体，不会导致菌体裂解 解析：选A　四环素通过抑制细菌蛋白质的合成从而抑制细菌繁殖；获得能产生人胰岛素的高产菌株需通过基因工程来实现；大肠杆菌细胞中含有DNA和RNA两种核酸，含有A、G、C、T、U五种碱基；T2噬菌体感染菌体后，在菌体内大量增殖，会使菌体裂解，子代噬菌体释放出来。‎ ‎3．细胞是生物体结构和功能的基本单位。组成生物体的活细胞都具有(　　)‎ A．选择透过性膜 B．遗传物质 C．细胞周期 D．有氧呼吸酶 解析：选A　活细胞都依靠选择透过性膜与外界进行物质交换。并不是所有的活细胞都有遗传物质，如哺乳动物成熟的红细胞。只有具有连续分裂能力的细胞才具有细胞周期。有些生物只能进行无氧呼吸，故不具有有氧呼吸酶，如乳酸(杆)菌。‎ ‎4．(2012·全国卷)下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是(　　)‎ A．线粒体和叶绿体均含有少量的DNA B．叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP C．细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体 D．线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同 解析：选A　线粒体和叶绿体均含有少量DNA；叶绿体在光下可进行光反应合成ATP，在黑暗中则不能合成ATP；生命活动所需ATP主要来自线粒体，此外，细胞质基质中进行的有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸也能提供少量的ATP；线粒体基质中含有与有氧呼吸有关的酶，而叶绿体基质中含有与光合作用暗反应有关的酶，因此两者含酶的种类不同。‎ ‎5．下列有关细胞器的叙述，正确的是(　　)‎ A．溶酶体能合成水解酶用于分解衰老的细胞器 B．中心体在动物细胞有丝分裂的前期完成倍增 C．液泡内细胞液的浓度升高导致植物细胞质壁分离 D．叶绿体中基粒和类囊体扩展了捕获光能的膜面积 解析：选D　溶酶体内水解酶的合成是在核糖体上合成的；中心体的倍增发生在细胞分裂的间期；液泡内细胞液的浓度低于外界溶液浓度时，细胞失水可能导致植物细胞质壁分离。‎ ‎6．(2012·江西盟校二联)细胞的结构和功能是相适应的，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，染色体数目较多 B．细胞膜内的生物膜把各种细胞器分隔开，使多种化学反应同时进行，而互不干扰 C．细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性，是细胞膜具有选择透过性的基础 D．核膜上的核孔是DNA和蛋白质等物质进出细胞核的通道 解析：选B　蛋白质合成旺盛的细胞中，其核仁较大，但染色体数目没有变化；细胞膜上的载体蛋白具有特异性，是细胞膜具有选择透过性的基础，而膜上的磷脂分子没有特异性；核膜上的核孔是大分子物质选择进出的通道，但DNA分子不能进出细胞核。‎ ‎7．(2012·上海高考)相对细菌和植物细胞而言，动物细胞离体培养更需关注培养基的渗透压，这是因为动物细胞(　　)‎ A．没有细胞壁，对培养基的渗透压更敏感 B．渗透压远高于细菌或植物细胞的渗透压 C．没有成熟大液泡，渗透压调节能力差 D．生长缓慢，各生长阶段对环境的渗透压要求不同 解析：选A　细胞内外液的渗透压之差是细胞吸水或失水的动力。动物细胞与植物细胞相比没有细胞壁的保护，容易因过多吸水而涨破。 ‎ ‎8．(2012·海南高考)在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是(　　)‎ A．红细胞中的Na＋进入血浆 B．细胞外液中的O2进入肌细胞 C．细胞外液中的K＋进入神经细胞 D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞 解析：选B　人红细胞中的Na＋只有血浆中的1/6，为了维持Na＋细胞外高浓度、K＋细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出Na＋，运进K＋；O2的跨膜运输是自由扩散；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输。‎ ‎9．(2012·泰安一模)下图是物质进出细胞方式的概念图。下列分析正确的是(　　)‎ A．①方式表示协助扩散 B．⑤、⑥两种方式的共同特点是都需要载体 C．③、④两种方式都与细胞膜的流动性有关 D．质壁分离实验中蔗糖进入细胞的方式为④‎ 解析：选C　由图示分析可知，①为主动运输，②为被动运输，其又可分为自由扩散和协助扩散，即⑤和⑥，其中自由扩散不需要载体协助；③和④分别为胞吞和胞吐，两者均与细胞膜的流动性有关；在质壁分离实验中，蔗糖是细胞不需要的大分子物质，无法进入细胞内部。‎ ‎10．在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下图所示的实验与此实验原理不同的是(　　)‎ 解析：选B　题中所述为萝卜细胞渗透失水的过程，遵循渗透作用原理。A过程涉及质壁分离与复原的现象，C过程是渗透作用的模拟实验，D过程是动物细胞的吸水和失水实验，依据的原理都是渗透作用。B中的装置是探究酵母菌无氧呼吸的实验，其原理是酵母菌能在无氧条件下进行无氧呼吸，产生CO2和酒精，与渗透作用原理无关。‎ 二、非选择题 ‎11．(2012·济南一模)下图中甲表示几种化合物间的关系，乙为某植物细胞的亚显微结构模式图。请据图回答下列问题。‎ ‎(1)写出甲中a分子的结构通式：_________________________________________。‎ ‎(2)甲中C1→C2表示的生理过程是________；将C1、C2彻底水解得到的产物中，属于C2特有的物质是________________________________________________________________。‎ ‎(3)鉴定乙图细胞是否为活细胞的一种常用实验方法是________________________；硝化细菌与乙图细胞在结构上最主要的区别是_____________________________________。‎ ‎(4)乙图细胞中与自然界碳循环关系最密切的细胞器有________。(填标号)‎ ‎(5)若乙图是洋葱根尖细胞，欲观察[9]，需用________染色；若将[9]用胰蛋白酶处理会获得长丝状的物质，该物质是____________。‎ 解析：由C、H、O、N四种元素组成的小分子a为氨基酸，A为蛋白质，C1为DNA；C2为RNA；DNA与RNA的不同之处为RNA中含有核糖与尿嘧啶；乙是成熟的高等植物细胞，内有大液泡，可用质壁分离与复原实验来观察，如果能发生此现象，则为活细胞，否则为死细胞；[9]为染色质，主要由DNA与蛋白质组成，若用胰蛋白酶处理得到的长丝状物质是DNA，染色质能被碱性染料(龙胆紫溶液或醋酸洋红染液)染成深色。‎ 答案：(1) ‎ ‎(2)转录　核糖和尿嘧啶 ‎(3)观察质壁分离与复原　没有成形的细胞核 ‎(4)4和11‎ ‎(5)龙胆紫染液(或醋酸洋红染液)　DNA ‎12．下图表示细胞内部分蛋白质合成和去向模式图，其中数字表示细胞结构或物质。请据图回答：‎ ‎(1)从化学成分分析，T2噬菌体与图中的[　]________最相似；SARS病毒与图中结构[　]________最相似。‎ ‎(2)细胞的________________________构成生物膜系统，图中②③⑥⑦⑧等由生物膜围成小室，其作用是__________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(3)若用含18O标记的氨基酸培养液培养该图细胞，该细胞在合成分泌蛋白过程中出现18O的部位依次为________(填序号)。‎ ‎(4)丙与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外的现象叫________，体现了细胞膜具有________的功能。‎ ‎(5)该细胞核仁比汗腺细胞的______(大/小)；⑧________能吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或病菌，是因为内部含有________，分解后产生的氨基酸可以转运进入细胞质基质继续使用，与其运输方式密切相关的两种细胞器是________(填序号)。‎ 解析：(1)T2噬菌体是由DNA和蛋白质组成的非细胞结构的病毒，与图中[⑤]染色质(体)最相似；SARS病毒是由RNA和蛋白质组成的，与图中[①]核糖体最为相似。‎ ‎(2)细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成了生物膜系统，生物膜将细胞内分隔成小室，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。‎ ‎(3)图中细胞在合成分泌蛋白质过程中，18O标记的氨基酸进入细胞后首先出现在核糖体上，合成的多肽相继进入到内质网中进行加工，然后以出芽形式形成囊泡转运到高尔基体内进一步加工、分类包装，形成成熟的蛋白质，包裹在囊泡中，通过囊泡与细胞膜的融合，将其内的蛋白质分泌到细胞外。‎ ‎(4)图中丙是高尔基体以出芽形式形成的囊泡，囊泡通过与细胞膜融合将分泌蛋白排出细胞外的现象称为胞吐，这体现了细胞膜具有控制物质出入的功能。‎ ‎(5)代谢旺盛的细胞，其核仁较大，核孔数量多且较大，体现出结构与功能相适应的生物学观点。图中⑧是溶酶体，内部含有多种水解酶，能吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或病菌，分解后产生的氨基酸转运进入细胞质基质继续使用，其转运方式是主动运输。与该运输方式密切相关的细胞器是核糖体和线粒体，分别为该过程提供载体和能量。‎ 答案：(1)[⑤]染色质　[①]核糖体 ‎(2)细胞器膜、细胞膜、核膜　使细胞内能够同时高效地进行多种化学反应且不会相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序进行 ‎(3)①②③④‎ ‎(4)胞吐　控制物质出入 ‎(5)大　溶酶体　多种水解酶　①⑦‎ ‎13．(2012·临沂模拟)现有A、B、C三瓶失去标签的溶液，已知它们分别属于质量浓度为‎0.1 g/mL的蔗糖溶液、‎0.3 g/mL的蔗糖溶液和‎0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同学利用下图装置设计了两组实验。(注：图中半透膜允许溶剂和葡萄糖通过，不允许蔗糖通过)‎ 实验Ⅰ　同时将等量的A液和B液分别放入到装置中U形管的左、右两侧，一段时间后，左侧的液面升高；‎ 实验Ⅱ　将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右两侧，一段时间后，液面发生了下列变化：先右高于左，后左高于右。‎ ‎(1)本实验应用的原理是________________________________________________。‎ ‎(2)根据实验现象得出结论：A是________，B是________。‎ ‎(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水方式的实验中，常选用上述实验中的________溶液，观察指标主要有________________、________________及细胞大小。‎ ‎(4)若用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了清晰地观察质壁分离和复原现象，可采用的方法是________________________________。‎ ‎(5)为探究洋葱表皮细胞液的浓度，需要设计相关实验。请写出设计思路。‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ 解析：(1)根据题干信息和实验装置图可分析出该实验应用的原理是渗透作用。‎ ‎(2)实验Ⅰ中左侧液面升高说明由右侧B溶液通过半透膜进入左侧A溶液的水分子多，并且液面不下降，表明A、B两溶液均是蔗糖溶液，A溶液的浓度大于B溶液的浓度；实验Ⅱ中，液面先右高于左，说明一开始由左侧B溶液渗透进入右侧C溶液水分子多，但随后出现左高于右，说明左侧B溶液中又进入溶质分子，浓度进一步升高，导致由右侧C溶液中渗透到左侧B溶液中水分子多，液面升高，由此判断A是‎0.3 g/mL的蔗糖溶液，B是‎0.1 g/mL的蔗糖溶液，C是‎0.1 g/mL的葡萄糖溶液。‎ ‎(3)用紫色洋葱鳞片叶探究植物细胞吸水和失水实验中常选用‎0.3 g/mL蔗糖溶液，因为 该浓度蔗糖溶液既会使细胞失水发生质壁分离，又不会使其过度失水而死亡。观察指标主要有液泡大小、颜色深浅或原生质层的位置。‎ ‎(4)若选用不含色素的洋葱内表皮作实验材料，为了清晰地观察质壁分离和复原现象，可将分离剂溶液中加入色素，观察原生质层与细胞壁之间是否进入有色的分离剂，或者将视野调暗一些观察。‎ ‎(5)探究洋葱表皮细胞液的浓度，则需要配制一系列浓度梯度的蔗糖溶液，利用系列溶液分别做上述实验，观察细胞质壁分离状态在质壁分离的临界点对应的蔗糖溶液即为细胞等渗溶液。‎ 答案：(1)渗透作用 ‎(2)‎0.3 g/mL蔗糖溶液　‎0.1 g/mL蔗糖溶液 ‎(3)‎0.3 g/mL蔗糖　中央液泡的大小(颜色深浅程度)‎ 原生质层的位置(与细胞壁的距离)‎ ‎(4)可在蔗糖溶液中加入红墨水等 ‎(5)配制梯度浓度的蔗糖溶液，并利用系列溶液分别重复上述实验，观察细胞质壁分离状态。‎