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1、本章内容从系统的视角分为三节内容，其中还包括两个实验，用系统分析的方法来研究细胞，研究组成细胞的多个组分是怎样既相对独立又紧密联系的；细胞的生命活动是怎样通过各组分的协调配合完成的。细胞膜、细胞器和细胞核的结构和功能是重点内容，也是高考中的重要考点。细胞是生命活动的基本单位，其结构与生产生活、生物工程等科学技术息息相关。如细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程等生物都以细胞的基本结构为基础，是高考中常出现的综合热点问题，应引起学生的高度重视。从近几年的高考信息统计可以看出，新课改自主命题在本章呈现以下特点：1细胞膜的成分、结构的特点及功能的关系一直是高考的热点，命题角度上主要是结合细胞结构功能的
2、统一性原理进行考查，如2010全国理综考查细胞膜的流动性、2010山东理综4、2010安徽理综1均考查膜功能。另外以实验探究的形式考查细胞膜的组成成分和功能特性在新课标高考试题中较为多见。2细胞器之间的分工与合作一直是高考的命题热点，如2010全国理综1考查高尔基体的结构和功能。2010山东理综与考查溶酶体的功能，2010北京理综、江苏理综考查细胞结构和功能。3本章命题还可以通过文字信息或动、植物细胞亚显微结构模式图考查考生运用比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、作出合理的判断等。1细胞膜的结构和功能利用图文结合的方法理解细胞膜的结构特点，结合物质运输过程、细胞间的信息传递以及细胞
3、呼吸功能等知识，全面系统掌握细胞膜的功能。2细胞器的分工与合作运用教材资料分析和形象直观的图像，对各种细胞器的结构和功能进行列表归纳整理，并通过分泌蛋白的合成、运输和分泌过程理解细胞器的分工与合作关系，结合光合作用和细胞呼吸以及实验观察加深对叶绿体和线粒体功能的理解。3细胞核的结构和功能运用教材直观图像，分析并归纳细胞核各部分结构与功能，并与细胞增殖相联系理解染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种表现形式。项目内容要求考点1.细胞膜结构和功能2.细胞核的结构和功能重难点1.细胞膜的主要成分及功能2.细胞核的功能与形态结构题型 年份及考卷考点选择题2010全国、安徽、山东2009海南卷细胞膜
4、和细胞核的结构和功能非选择题2009上海、广东卷细胞膜的功能及应用1(2010山东高考理综，4)下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是()A生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定B构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇C有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行D核糖体、内质网、高尔基体的膜都参与蛋白质的合成与运输答案A解析本题考查了真核细胞生物膜的结构特点与生理功能。生物膜的特定功能是由细胞膜上的蛋白质(如载体)决定的，这主要是因为蛋白质分子具有特异性，因而A正确；构成细胞的脂质主要是磷脂，因而B不正确；有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，能产生ATP，因而C不正确；核糖体为非膜性细胞器，因而D不正确
5、。2(2010安徽高考，1)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是()A肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体B细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶D核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出答案A解析考查生物膜的结构和功能。葡萄糖进出肌肉细胞的方式是主动运输，需要细胞膜上的载体和细胞提供能量；细胞间的信息交流并不是都依赖于细胞膜上的受体。细胞间的信息交流方式有多种：信息分子与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞；相邻两细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞；相邻两个细胞间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。线粒体
6、内膜是有氧呼吸第三阶段的反应场所，其上有与有氧呼吸第三阶段有关的多种酶；细胞核核膜上的核孔是大分子物质的进出通道，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 核膜作为生物膜，具有控制物质进出的功能，是不允许大分子物质自由进出的。细胞核中的蛋白质是在细胞质中合成，然后经核孔进入细胞核的，而RNA大多是在细胞核中合成，然后经由核孔进入细胞质而发挥作用的。3(2010全国理综，1)下列过程中，不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是()A胰岛B细胞分泌胰岛素B吞噬细胞对抗原的摄取CmRNA与游离核糖体的结合D植物体细胞杂交中原生质体融合答案C解析本题考查了细胞膜的结构特点及其与多种生理过程的联系。胰岛素的分
7、泌与细胞膜的胞吐有关，吞噬细胞通过内吞作用摄取抗原，都体现了细胞膜的流动性；植物体细胞杂交过程中二者的细胞膜先进行融合，也依赖细胞膜的流动性；mRNA与游离核糖体的结合发生在细胞质中，与膜的流动性无关，因此选C。4(2010江苏高考，2)下列关于人体细胞中结构和功能的叙述，错误的是()A在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上B唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多C核孔是生物大分子可以选择性进出的通道D吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端答案A解析本题综合考查细胞结构与功能。真核生物mRNA的转录在细胞核，经核孔进入细胞质后，才能与多个核糖体结合，同时
8、合成多个肽链，不能边转录边翻译。唾液腺细胞与胰腺细胞都具有很强的分泌作用，根据结构与功能相适应推测，必定有数量较多的高尔基体；核孔是大分子物质进出细胞核的通道，包括mRNA出细胞核与某些蛋白质进细胞核，但并不是所有大分子都可由核孔进入，核孔的蛋白结构使其具有选择透过性；穿过细胞膜主动吸收需要消耗能量，通过主动运输将物质运出细胞进入血管也需要有氧呼吸释放的能量，因此，线粒体在物质进细胞与出细胞的细胞膜附近分布较多，供应保障主动运输所需的能量。自主梳理一、细胞膜的成分是最基本的生命系统，其 是细胞膜。(1)主要成分是 和，另外还有少量的。(2)细胞膜成分中含量最多的是 ，该成分含量最丰富的是 。(
9、3)与细胞膜功能复杂程度有关的是的种类和数量。细胞细胞边界边界脂质脂质蛋白质蛋白质糖类糖类脂脂质质磷脂磷脂蛋白质蛋白质二、细胞膜的制备1选材： 成熟的红细胞。2原理：红细胞放入中，水会进入红细胞，导致红细胞 ，使细胞膜内的物质流出来，从而得到细胞膜。3过程(1)将红细胞制成临时装片。(2)在高倍镜下观察，在 滴加蒸馏水，另一侧用吸引。哺乳动物哺乳动物清水清水胀破胀破稀释液稀释液盖玻片一侧盖玻片一侧吸水纸吸水纸(3)红细胞凹陷消失，体积增大，最后导致细胞 。(4)利用，获得纯净细胞膜。感悟拓展在用红细胞制备细胞膜时，为什么要稀释？稀释的时候为什么用生理盐水？提示稀释可以减少血液中的血浆蛋白等杂物
10、。用生理盐水是为了保持渗透压，防止在稀释的时候发生细胞破裂。破裂破裂差速离心法差速离心法三、细胞膜的功能1将细胞与 分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。2控制物质进出细胞：对进出细胞的物质进行严格的“检查”。(1)细胞需要的进入细胞，细胞 或的物质不能进入。(2)细胞产生的和废物排到细胞外，但细胞内的 等重要成分不会流失到细胞外。外界环境外界环境营养物质营养物质不需要不需要有害有害抗体、激素抗体、激素核酸核酸(3)细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞 的物质如有些等也能侵入细胞，使生物体患病。3进行细胞间的信息交流(1)作用：多细胞生物的各个细胞之间保持功能的协调，不仅依赖于物质和能量
11、交换，也有赖于信息的交流。细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。(2)细胞间信息交流的方式通过细胞分泌的化学物质间接传递信息，如 与靶细胞的细胞膜表面的 结合，将信息传递给靶细胞。有害有害病毒、病菌病毒、病菌受体受体激素激素通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息，如的识别和结合。通过相邻两细胞形成通道进行信息交流，如高等植物之间通过 连接，也有信息交流的作用。四、植物细胞壁的成分和作用1化学成分：主要是。2作用：。精子和卵细胞精子和卵细胞胞间连丝胞间连丝纤维素和果胶纤维素和果胶支持和保护支持和保护互动探究1.细胞膜上与功能密切相关的成分为什么是蛋白质？2植物细胞等有细胞壁，在细胞最外
12、层，为什么说细胞膜是边界呢？提示1.磷脂双分子层是作为细胞膜的骨架，而蛋白质则负责细胞膜的信号传导、物质运输等功能，不仅仅是在细胞膜上，整个细胞的各种功能都是通过蛋白质来完成的，蛋白质的种类很多，可以组成各种不同的结构来完成不同的功能。2由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不但有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是全透性的。要点归纳一、细胞膜的成分和功能1细胞膜的成分含量概念在细胞膜构成中的作用脂质约50%其中磷脂是构成细胞膜的重要成分蛋白质约40%蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使糖类约2%10%与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面2.细胞膜的功
13、能(1)将细胞与外界环境分隔开细胞膜将细胞与外界环境隔开，保障了细胞内环境的相对稳定。对于原始生命，膜的出现起到至关重要的作用，它将生命物质与非生命物质分隔开，成为相对独立的系统。对于原生生物，如草履虫，它属于单细胞生物，它与外界环境的分界面也是细胞膜。(2)控制物质进出细胞包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面，如图所示：感悟拓展1各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的膜，其蛋白质含量和种类越多。2糖蛋白(也叫糖被)有保护和润滑作用，还与细胞识别作用有密切关系。3正常细胞癌变后，细胞膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。4细胞膜
14、的组成元素有C、H、O、N、P。5能否通过细胞膜，并不是取决分子大小，而是根据细胞生命活动是否需要。如木糖分子比葡萄糖分子小，但细胞能吸收葡萄糖不能吸收木糖。典例导悟1 下列关于细胞膜的叙述，不正确的是 ()A细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B不同功能的细胞，其细胞上蛋白质的种类和数量相同C组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关解析研究发现，细胞主要由脂质和蛋白质组成；在组成细胞的脂质中，磷脂最丰富；蛋白质在细胞行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和数量越多；癌细胞的恶性增殖和转移与细胞膜成分的改变有关。答案B下列哪一项不属于细胞膜的生理
15、功能()A保护性屏障B控制物质进出细胞C信息的接收和传递D能量的储存和释放答案D解析细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保证了细胞内部环境的相对稳定，起到了保护性屏障的作用，能控制物质进出细胞，进行细胞间的信息交流，能量的储存和释放不属于细胞膜的功能。二、体验制备生物膜的方法1实验中选用哺乳动物成熟的红细胞作为实验材料的原因(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞壁。(2)哺乳动物成熟的红细胞无各种细胞器(膜)和细胞核(核膜)，所提取到的膜都是非常纯净的细胞膜。(3)红细胞单个存在，便于制成悬浮液。2实验中利用吸水胀破使红细胞破裂。因为细胞非常微小，利用常规的方法是不行的，如果实验在试管中进行，细胞破裂后，
16、还需差速离心才能获得较为纯净的细胞膜。3红细胞稀释液的制备：将少量新鲜血液注入生理盐水中，摇匀。4实验步骤选材：猪(或牛、羊、人)的新鲜的红细胞稀释液制作装片：用滴管取一滴红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上盖玻片观察：用显微镜观察红细胞形态(由低倍高倍)滴清水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引观察：持续观察细胞的变化结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜感悟拓展我们一般选择哺乳动物成熟的红细胞作为制备细胞膜的材料，原因有二：(1)动物细胞外面没有细胞壁，制备细胞膜相对比较容易。避免了分离细胞壁与细胞膜的麻烦。没有细胞壁的保护、支持，动物细胞易吸水涨破，将细胞内容物流出，即
17、可得到细胞膜。(2)哺乳动物的成熟红细胞具有以下优点：细胞内无细胞核和各种具有膜的细胞器，避免了细胞膜与细胞器膜的分离所带来的麻烦，经过离心就可得到较纯净的细胞膜。红细胞的数量多，材料易得。典例导悟2 下列可以作为制备纯净的细胞膜的材料的是()A神经细胞B洋葱根尖分生区细胞C洋葱鳞片叶表皮细胞D人的成熟红细胞解析植物细胞具有细胞壁，细胞壁与细胞膜紧贴在一起不易分离，因此洋葱根尖分生区细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞不能作为实验材料。神经细胞里有细胞核和许多细胞器，它们的膜与细胞膜混在一起，不易分开，因此神经细胞不可以作为制备纯净的细胞膜的材料。答案D科学家常用哺乳动物的红细胞作为材料来研究细胞膜的组成
18、，这是因为()A哺乳动物红细胞容易得到B哺乳动物红细胞在水中容易涨破C哺乳动物成熟的红细胞内没有核膜、线粒体膜等D哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到答案C解析研究细胞膜的组成时，大都用动物细胞、红细胞、神经髓质等作为研究材料。哺乳动物红细胞在发育成熟的过程中，核膜逐渐退化，并从细胞中排出，因此成熟的红细胞中没有核膜，同时红细胞中线粒体膜等膜结构缺乏，使红细胞的结构比较简单，用蒸馏水处理后容易得到成分较单一的细胞膜。自主梳理一、细胞核的结构1核膜：双层膜，具有核孔，作用是把核内物质与 分开，使核既保持相对独立，又实现核质之间的 交换和 交流。2核孔：实现 之间频繁的 交换和交流。3核
19、仁：与某种 的合成以及 的形成有关。细胞质细胞质物质物质信息信息核质核质物质物质信息信息RNA核糖体核糖体4染色质(1)组成：DNA和。(2)功能：其中的DNA是 的载体。(3)形态：染色质 。二、细胞核的功能1资料分析(1)黑白两种美西螈实验说明： 控制体色遗传。(2)蝾螈受精卵横缢实验说明：细胞核控制细胞 。染色体染色体蛋白质蛋白质遗传信息遗传信息细胞核细胞核分裂和分化分裂和分化(3)变形虫切割实验说明：变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由控制。(4)伞藻嫁接实验说明：伞帽的形状是由 控制的。2细胞核的功能归纳(1)细胞核是真核细胞最重要的细胞结构，细胞核控制着细胞的，是细胞的。(2)是遗
20、传物质的主要场所，是。细胞核细胞核细胞核细胞核代谢和遗传代谢和遗传“控制中心控制中心”储存和复制储存和复制遗传信息库遗传信息库互动探究既然物质可以通过核孔进出细胞核，那核膜还具有选择透过性吗？提示具有。通过核孔进出的物质只是某些大分子物质，如蛋白质和mRNA等，离子和小分子物质仍通过跨膜运输进出细胞核，因此，核膜仍具有选择透过性。三、模型建构1模型：为了某种特定目的而对认识对象所作的一种的 的描述。2描述特点：定性的、定量的 或其他 手段、抽象形式等。3类型： 模型、 模型、 模型等。简化简化概括性概括性具体实物具体实物形象化形象化物理物理概念概念数学数学四、细胞在生命系统中的地位细胞作为基本
21、的，其结构复杂而精巧；各组分之间成为一个整体，使生命活动能在变化的环境中、高度有序地进行。细胞既是生物体的基本单位，也是生物体和 的基本单位。互动探究细胞为什么是最基本的生命系统？提示因为所有的生命都是以细胞为基础，细胞是所有生命的结构和功能的基本单位，就连没有细胞结构的病毒，也不得不依靠活的细胞来生存。生命系统生命系统分工合作分工合作自我调控自我调控结构结构代谢代谢遗传遗传要点归纳1结构及相应功能2染色质与染色体的关系染色质染色体同种物质成分相同主要是DNA和蛋白质特性相同易被碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体不同时期分裂间期分裂期两种形态细长的丝光镜下能看到呈圆柱状或杆状结3核仁、
22、核膜在细胞周期中的变化在细胞分裂前期消失，末期重现。4细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。(1)细胞核是遗传物质(DNA)储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。提醒凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞(植物的筛管细胞)；人工去核的细胞一般也不能存活太久。有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。感悟拓展1转录的产物RNA和
23、在核糖体上合成但到细胞核内发挥作用的蛋白质，一般都是大分子物质。因为通过核孔进出细胞核，不经核膜，故通过0层膜。2关于伞藻嫁接与核移植实验分析(1)图甲解读将A中的伞帽1、1去掉得B。将B中的伞柄2、2交换位置移植得C。继续培养C得D。提醒细胞核控制伞帽的形状，与伞柄无关。(2)图乙解读将F的伞帽和细胞核去掉。将E的细胞核取出，并移植到F中去。继续培养移植核后的F得G。说明伞藻的伞帽形状由细胞核控制，与伞柄无关。总结图乙是对图甲实验的补充，进一步验证细胞核的功能；生物体形态结构的构建，主要与细胞核有关。典例导悟3 下列关于细胞核的叙述正确的是 ()A真核细胞的核膜上有大量的多种酶，有利于多种化
24、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解析B中用显微镜无法观察到核膜，在间期遗传物质以染色质状态存在，不能观察到染色体；C中脱氧核糖核酸即DNA不能出来；D中原核细胞既无核膜又无核仁。答案A如图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中a.纤毛；b.大核；c.根部)，将之切成三截，能再生成喇叭虫的是()ABC D、和答案B命题热点1细胞膜的成分及结构【例1】阅读下列材料后，回答问题：科学家在进行细胞膜化学
25、成分分析时，采用哺乳动物或人的红细胞作为实验材料。将其特殊处理使细胞破裂发生溶血现象，一些物质溶出，再将溶出细胞外的物质洗掉，即可得到纯净的细胞膜(又称血影)。有的科学家将“血影”中的脂质提取出来，使其在空气和水界面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的2倍。(1)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象？_。(2)红细胞溶血后，溶出细胞外的主要物质应该是_，这种物质的特性是_，因而使红细胞具有_的功能。(3)“血影”的化学组成是_、_、_，其中的脂质主要是指_。(4)选取鸡的红细胞验证细胞膜具有磷脂双分子层结构可以吗？若选用鸡的红细胞会得到什么结论？为什么？_。(5)使用下列那种
26、物质处理会使细胞失去识别能力()A核酸酶 B龙胆紫C糖水解酶 D双缩脲试剂答案(1)把红细胞放到清水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出来，这样就可以得到细胞膜了(2)血红蛋白在氧浓度高的地方易与氧结合，在氧浓度低的地方易与分离运输氧(3)脂质蛋白质糖类磷脂(4)不可以。若选用鸡的红细胞，则磷脂形成的单分层面积大大超过膜面积的2倍。因为细胞内各种细胞器的膜与细胞膜的成分基本一致(5)C解析此题主要应从制备细胞膜的方法的角度来回答，同时需要结合细胞膜成分的相关知识。(1)制备细胞膜时应选用哺乳动物或人的成熟的红细胞，因为它没有细胞核和众多的细胞器，获取的膜即为细胞膜，排除了其他膜性物质的影响，降低
27、了实验的难度，提高了实验的技巧和科学性。(2)细胞膜的成分、特性和功能是十分重要的知识，它充分说明了生物体成分的组成结构、结构决定功能、结构和功能相适应的特点。方法点击只有哺乳动物的红细胞且是成熟的才无细胞核和各种细胞器，未成熟的哺乳动物的红细胞和鸟类、爬行类、两栖类、鱼类等的红细胞都有细胞核和各种细胞器。命题热点2关于细胞核功能的实验考查【例2】如下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。(1)上述实验的大体过程是：将种甲伞藻的部分_嫁接到种乙伞藻的_上；将种乙伞藻的部分_嫁接到甲伞藻的_上。(2)实验结果：_。_。(3)实验结果说明：_。答案(1)伞柄中段带核的假根段伞柄中段带核的假根段(2)种伞柄中段长出种乙伞盖种乙伞柄中段长出种甲伞盖(3)伞盖形状由细胞核内遗传物质控制解析由图可以看出种甲的帽为伞形，种乙的帽为菊花形。将种甲的带核部分与种乙的伞柄(不带核)嫁接，长出的帽形状与种甲的形状相同，为伞形；将种乙的带核部分与种甲的伞柄(不带核)嫁接，长出的帽形状与种乙的帽的形状相同，为菊花形。说明帽的形状是由细胞核内的遗传物质控制的。
