专题二 细胞的基本结构

专题二细胞的基本结构考点突破·深度剖析考点一多种多样的细胞1、真核细胞与原核细胞的比较比较项目真核细胞原核细胞细胞大小较大(10～100μm)较小(1～10μm)细胞核有核膜、核仁、染色体只有拟核，而没有成形的细胞核，也没有染色体细胞质有线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网等只有核糖体细胞膜细胞膜的化学组成和结构相似细胞结构细胞壁植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖细胞增殖方式有丝分裂、无丝分裂、减数分裂二分裂遗传物质DNADNA分布主要在细胞核，线粒体、叶绿体也有拟核、质粒遗传是否遵循孟德尔遗传规律细胞核遗传遵循孟德尔定律，细胞质遗传不遵循不遵循变异基因突变、基因重组、染色体变异基因突变转录与翻译转录在细胞核，翻译在细胞质内，转录在前，翻译在后转录与翻译同时进行生态系统中的成分生产者、消费者、分解者进化程度高低生殖方式有性生殖、无性生殖无性生殖2.细胞统一性的表现(1)细胞在元素和化合物组成上具有统一性。(2)细胞都具有细胞膜，且膜的成分和结构相似。(3)细胞质中都有核糖体。(4)细胞中都含有DNA和RNA两种核酸，且都以DNA作为遗传物质。(5)细胞都以分裂的方式进行增殖。3．细胞形态多样性与功能多样性的统一(1)细胞的形态与功能多样是细胞分化的结果，根本原因在于基因的选择性表达。(2)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。(3)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。(4)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。(5)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。(6)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。【例1】下列细胞亚显微结构示意图，正确的是()ABCD解析：细菌细胞和蓝藻细胞都是原核细胞，细胞质中除核糖体外，无线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等各种细胞器，A、B两项错误。水稻叶肉细胞属于高等植物细胞，不具有中心体，C项错误。小鼠肝脏细胞属于高等动物细胞，细胞质中含有核糖体、线粒体、中心体等细胞器，D项正确。答案：D考点命题研究：分析近五年高考试题，该考点的题目综合性较大，往往涉及相关的多个考点，主要包括细胞的结构、物质进出细胞的方式、细胞呼吸与光合作用等。而且对细胞的结构和功能的综合考查是近几年理综卷的命题趋势，所以备考时要加强该部分知识的整合复习，尽可能不要在这类题目上失分。考点二生物膜系统的结构和功能1.生物膜的组成2．生物膜在结构上的联系(1)联系图解(2)在不同结构的膜之间相互转化时，以“膜泡”或“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。3．生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、加工、运输为例)4．分泌蛋白在合成和分泌过程中相关坐标图分析用含有放射性标记的氨基酸的培养基来培养离体胃腺细胞，其放射性氨基酸的量在核糖体(a)、内质网(b)和高尔基体(c)中随时间的变化曲线如图1。图1胃蛋白酶分泌前和分泌后几种生物膜面积的变化曲线如图2、图3。图2图3分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，先经内质网加工，再以囊泡形式进入高尔基体进一步加工，最终以胞吐的方式排出细胞。整个过程中高尔基体膜面积几乎不变。【例2】(2013·山东卷)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．叶绿体的基粒解析：神经细胞的树突虽然扩大了细胞膜的表面积，但这并不是为了酶的附着，A项不属于此类结构；线粒体内膜折叠成嵴，增加了膜面积，同时附着大量的与有氧呼吸有关的酶，B项属于此类结构；内质网膜面积大，酶可以附着在内质网上，C项属于此类结构；叶绿体增加膜面积的方式为类囊体堆叠形成基粒，基粒上附着与光合作用光反应有关的酶，D项属于此类结构。答案：A考点命题研究：分析近五年高考试题，考查原核细胞和真核细胞之间的区别和联系的题目较多，主要是选择题。结合细胞的亚显微结构考查细胞的结构和功能是高考命制选择题的热点之一。该部分所涉及的知识点较多，列表比较会提高复习效率。考点三细胞器的结构和功能1.细胞器的归类总结原核细胞、真核细胞共有的细胞器核糖体植物细胞特有的细胞器液泡、叶绿体分布动物细胞及低等植物细胞共有的细胞器中心体不具膜结构的细胞器核糖体、中心体具单层膜结构的细胞器内质网、液泡、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器线粒体、叶绿体结构光学显微镜可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡含DNA的细胞器线粒体、叶绿体含RNA的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体成分含色素的细胞器叶绿体、液泡能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体功能能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与蛋白质合成、分泌相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体功能能发生碱基互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体(1)此外，可产水的场所还有细胞核(DNA复制、转录时均产生水)；可产生ATP的场所还有细胞质基质。(2)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。(3)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。(4)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。(5)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。(6)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。2．细胞亚显微结构识别的方法技巧及问题规律通过细胞亚显微结构图对细胞与代谢和遗传结合起来进行考查是高考中常见的一种考查方式，解答这类题目要注意以下两点。(1)首先识别细胞的种类：是原核细胞还是真核细胞；是动物细胞还是植物细胞。①原核细胞和真核细胞的本质区别是细胞核的有无，另外原核细胞中没有众多细胞器，只有核糖体。②动物细胞与植物细胞在亚显微结构图的重要区别是细胞壁的有无，当然液泡也是区别动植物细胞的重要标志。(2)区分了细胞类型，对内部各种结构图还要熟悉，知其功能，并且注意与具体的生理过程联系起来。【例3】(2013·安徽卷)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解析：mRNA合成的主要场所是细胞核，并在细胞核内完成剪接、修饰等加工过程，A项正确；核糖体是肽链合成的场所，内质网、高尔基体是分泌蛋白加工的场所，B项错误；线粒体将丙酮酸氧化分解成CO2和H2O，C项错误；溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的，D项错误。答案：A考点命题研究：分析近五年高考试题，无论是理综卷还是单科卷中，对细胞器的结构和功能的考查都比较多，理综卷中往往是选择题，单科卷中以选择题为主，同时会命制非选择题。对叶绿体和线粒体这两种细胞器的考查较多且常和相关代谢活动相联系；溶酶体、高尔基体近年来也备受命题者的青睐。对细胞核的考查不是很多。该考点的题目一般综合性较大，往往涉及多个考点，考查对知识的迁移能力和灵活运用能力。该部分题目的题干信息不是很多，只要在对知识记忆理解的基础上准确判断每个选项的对错就不难得分。考点四物质出入细胞的方式1.物质出入细胞的方式判断2．物质跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有关，选择透过性的结构基础是膜上载体蛋白的种类和数量。3．影响物质跨膜运输的因素(1)物质浓度(在一定浓度范围内)自由扩散协助扩散或主动运输(2)O2浓度自由扩散或协助扩散主动运输(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。4．探究物质跨膜运输的方式(1)探究是主动运输还是被动运输(2)探究是自由扩散还是协助扩散特别提醒：判定主动运输的依据①从运输方向：只要从低浓度到高浓度运输，则一定为主动运输。②从达到平衡时的浓度：若达到平衡时细胞内外仍存在浓度差则一定是主动运输，因为自由扩散和协助扩散达到平衡时内外浓度一定相等。③消耗能量(ATP)的一定是主动运输(大分子的运输除外)，且该过程因与呼吸作用有关，故温度可通过影响呼吸作用中酶的活性而影响主动运输。【例4】(2013·新课标全国卷Ⅰ)关于植物细胞通过主动运输方式吸收所需矿质元素离子的叙述，正确的是()A．吸收不同矿质元素离子的速率都相同B．低温不影响矿质元素离子的吸收速率C．主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中D．叶肉细胞不能以主动运输方式吸收矿质元素离子解析：细胞膜上转运不同矿质元素的载体蛋白种类、数量不同，吸收不同矿质元素离子的速率不一定相同，A项错误；低温影响酶活性，会降低细胞呼吸强度，导致供能不足，使得主动运输速率下降，B项错误；主动运输需要的能量只能由活细胞提供，故主动运输过程只发生在活细胞中，C项正确；叶肉细胞能以主动运输的方式吸收矿质元素离子，D项错误。答案：C考点命题研究：细胞代谢需要从外界吸收营养物质，同时排除代谢废物，这就离不开物质的输入和输出。分析近五年高考试题，单独以物质输入输出命制的题目较多，也有和生物膜的选择透过性、细胞呼吸等生理功能相结合命制的综合性题目。对自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞与胞吐的复习，列表比较会起到事半功倍的效果。