[原创]2012年《高考风向标》高考生物一轮复习 必修1 第3章 第1节 细胞膜――系统的边界 [

考纲内容能力要求命题展望1.细胞膜系统的结构和功能2．主要细胞器的结构和功能3．细胞核的结构和功能4．观察线粒体和叶绿体ⅡⅡⅡ以结构与功能相适应的特点为主线，以非选择题形式综合考查与细胞呼吸、光合作用、遗传、细胞分裂等有关的知识点第3章细胞的基本结构第1节细胞膜——系统的边界一、细胞膜1．细胞膜的成分(1)主要是①______(约占细胞膜总量的50%)和②______(约占细胞膜总量的40%)。脂质蛋白质(2)有少量的③____(约占细胞膜总量的2%～10%)。糖被2．细胞膜的结构糖类(1)外表面：蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白，叫做④____。(2)基本骨架：由⑤____________构成，具有流动性。磷脂双分子层(3)蛋白质：不同程度的嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层的表面，大多数蛋白质分子也是可以运动的。(4)其结构特点：细胞膜具有⑥_____________。3．功能(1)将细胞与外界环境分隔开；控制物质⑦________；进行细胞间的⑧__________。进出细胞信息交流(2)功能特性：细胞膜是一种选择透过性膜。二、细胞壁纤维素果胶1．化学成分：主要是⑨_______和______。2．功能：对植物细胞有⑪____和⑫_____作用。一定的流动性○10保护支持细胞膜的主要成分1．细胞膜的组成成分及其作用细胞膜主要由脂质(最多)和蛋白质构成，还含有少量糖类。膜功能的复杂程度与膜上蛋白质的种类和数量有关。(1)细胞膜中含脂质(主要是磷脂)、蛋白质和糖类，所以细胞膜的元素组成为C、H、O、N、P。(2)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。(3)糖蛋白(糖被)与细胞识别有密切关系，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。正常细胞癌变后膜上产生甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，同时糖蛋白减少，黏性下降。2．细胞膜成分的分析方法(1)用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解，脂质分子进入到溶剂中，说明膜中含有脂质分子。(2)用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构，说明细胞膜的化学组成中含有蛋白质。(3)对于一些具体的组成成分，可采用相应的酶处理来确定。例如，用卵磷脂酶处理细胞，可破坏细胞膜，证明膜中有卵磷脂的存在。【易错易混】不同细胞、不同生物的细胞膜的成分基本一样，但在不同的膜类型、细胞类型、生物类型以及不同的细胞发育时期，几种成分所占的比例不同。【突破题1】下列关于细胞膜的叙述中，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，其细胞膜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【解题指导】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。【答案】B细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开：使细胞成为一个相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。(1)对于原始生命，膜的出现使其成为一个相对独立的系统。(2)对于原生生物，如草履虫，依靠细胞膜将细胞与外界环境分隔开。2．控制物质进出细胞(1)允许对细胞有用的营养物质进入细胞，排出代谢废物，而一些细胞内的重要成分不会流出细胞。(2)细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，有些对细胞有害的物质有可能进入，使生物患病。3．进行细胞间的信息交流(1)多细胞生物体内的各个细胞不是孤立的，它们之间必须保持协调，而这种协调既依赖于细胞间物质和能量的交换，也依赖于细胞间的信息交流。细胞间的信息传递方式多种多样，其中有些方式与细胞膜上的糖蛋白关系密切，例如人的不同血型就是因为红细胞膜表面的糖蛋白不同。(2)细胞间的信息交流的类型①信号传导②胞间连接与通讯：多细胞生物体内，细胞间通过细胞膜进行相互作用，这是胞间通讯的结构基础，如动物细胞的间隙连接，在相邻细胞间形成孔道结构；植物细胞间则借胞间连丝实现细胞间物质转运和信息交流。③胞间识别：识别是指细胞对同种或异种细胞，同源或异源细胞以及自己或异己分子的认识和鉴别，是细胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性相互作用，从而引起细胞内一系列生理生化的变化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程，如器官移植时的免疫排斥反应。4．其他功能：分泌、排泄、免疫等。【突破题2】下列生理现象中，没有涉及到细胞间信息交流的是()A．同种生物的精子与卵细胞的受精作用B．肝细胞表面的糖蛋白结合胰岛素C．记忆细胞识别特异性抗原D．兴奋在神经纤维上的传导【解题指导】兴奋在神经纤维上的传导是以电信号进行传导的，不存在细胞间的信息交流。【答案】D一、生物膜的结构特点和功能特性1．结构特点——一定的流动性任何膜结构的主要成分都是脂质和蛋白质，两种成分都有一定程度的运动。2．功能特性——选择透过性(1)膜的功能有界膜作用、物质运输、信息传递、细胞识别、分泌、排泄、免疫等。(2)细胞膜的选择透过性功能主要与蛋白质有关，糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面，细胞识别主要与膜外侧的糖蛋白有关。蛋白质的种类和数量是细胞膜功能的体现。(3)各种蛋白质在膜上的分布不对称细胞膜上的蛋白质种类很多，如运输物质的载体、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体及催化作用的酶等。【演绎题1】(2010年全国Ⅰ)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．mRNA与游离核糖体的结合C．吞噬细胞对抗原的摄取D．植物体细胞杂交中原生质体融合【解题指导】胰岛素和抗原是大分子物质，胰岛素的分泌属于胞吐作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于胞吞作用，原生质体的融合首先进行的是细胞膜的融合，它们均直接依赖于细胞膜的流动性。核糖体是无膜细胞器，mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。【答案】B【备选题】水溶性染色剂PI能与核酸结合而使细胞核着色，可将其应用于细胞死活的鉴别。将细胞浸泡于一定浓度的PI中，仅有死亡细胞的细胞核会被染色，活细胞则不着色。但将PI注射到活细胞后，该细胞核会着色。利用PI鉴别细胞的基本原理是()A．死细胞与活细胞的核酸结构不同B．死细胞与活细胞的核酸含量不同C．活细胞能分解染色剂PID．活细胞的细胞膜能阻止PI的进入【解析】活细胞的细胞膜具有选择透过性，能阻止PI进入细胞内。【答案】D二、细胞膜荧光抗体免疫标记实验分析利用抗体与抗原特异性结合的特性，以荧光物质标记抗体进行抗原定位的技术称为荧光抗体技术。研究细胞膜流动性时，常采用荧光抗体技术。【演绎题2】一系列实验证明细胞膜具有流动性。荧光抗体免疫标记实验就是其中一个典型例子。图3－1－1表示人、鼠细胞融合的过程，研究中分别将带有绿色荧光、能与人体细胞膜上HLA抗原特异性结合的抗体和带有红色荧光、能与小鼠细胞膜上H－2抗原特异性结合的抗体放入细胞培养液中，对人、鼠细胞进行标记。下列有关该实验的叙述中，不正确的是()图3－1－1A．要使实验现象明显，可以适当提高细胞培养液的温度B．选取不同生物细胞进行融合是因为不同生物细胞表面抗原差异较大C．实验表明不同种细胞可以杂交，而同种生物细胞不能进行融合D．实验结果可以直接证明细胞膜上的蛋白质分子可以运动【解题指导】细胞膜的流动性与细胞代谢旺盛程度、环境温度等成正相关。由于不同细胞的细胞膜结构基本相似，因而同种或不同种生物细胞可以相互融合。不同生物细胞进行相互融合，它们的细胞膜上的表现抗原差异较大，有利于找到特异性抗原。【答案】C【备选题】对某动物实验，如图3－1－2所示，其基本过程：①用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点；②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)；③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。图3－1－2上述实验不能说明的是()A．细胞膜具有流动性B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率【解析】该过程不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该过程中没有发生物质跨膜运输。【答案】C验证细胞膜的选择透过性功能细胞膜在控制物质进出上具有选择透过性，如何设计实验验证细胞膜的选择透过性功能是常见的实验题型。【备选题】脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂质双层膜的趋势而制备的人工膜。单层脂分子铺展在水面上时，极性端(亲水)与非极性端(疏水)排列是不同的，搅拌后形成双层脂分子的球形脂质体(如图3－1－3所示)。图3－1－3(1)将脂质体置于清水中，一段时间后发现，脂质体的形态、体积没有变化，这一事实说明____________________________。(2)图3－1－4表示细胞膜的亚显微结构图，请回答：图3－1－4①该结构对细胞的生命活动起至关重要的特性是__________________。②有些有机溶剂如苯酚，可溶解B造成膜的损伤，增加膜的通透性，B的完整化学名称是______________。动物细胞吸水膨胀时，B的厚度变小，说明B具有______________。③叶绿体和线粒体等细胞器中均有此结构，但执行的具体功能却有很大区别，其原因是由于图中__________(填字母)的不同所致。(3)水分子的跨膜运输不同于真正的自由扩散，它最可能与膜上的____________成分有关。美国科学家彼得·阿格雷试图从人血红细胞、肾小管壁细胞膜上寻找这种成分。他以这两种细胞为实验材料的依据是__________。【答案】(1)脂质体在结构上具有一定的稳定性(2)①选择透过性②磷脂双分子层一定的流动性③A(3)蛋白质成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜，而肾小管细胞对水分子的重吸收能力强【解析】本题考查对细胞膜的成分和功能的理解，并对新问题进行解析。1.(2010年汕尾调研)实验室中鉴别细胞死活，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死细胞会被染成蓝色，而活细胞不着色，从而判断细胞死活。该实验所利用的细胞膜特性或功能是()A．进行细胞间的信息交流C．流动性B．保护细胞内部结构D．选择透过性【解析】细胞膜的功能特性是选择透过性，能控制物质的进出。【答案】D2．(2010年揭阳二模)下列关于细胞结构和功能的叙述，正确的是()A．细胞膜都不含胆固醇B．细胞膜上的载体蛋白平铺在膜的内外表面C．蓝藻细胞具有叶绿体，能进行光合作用D．细胞是生物体代谢和遗传的基本单位【解析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，生物种类不同，细胞膜中所含的各种主要类别的脂类及比例也不尽相同，A错；细胞膜上的载体分子，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，B错；蓝藻是原核生物，除核糖体外，没有其他细胞器，其进行光合作用吸收光能的是藻蓝素，C错。【答案】D