2020年高考生物二轮复习专题一细胞的分子组成基本结构和生命历程第2讲细胞的结构和物质运输

第2讲细胞的结构和物质运输[考纲要求]1.细胞学说的建立过程(Ⅰ)。2.原核细胞和真核细胞的异同(Ⅱ)。3.细胞膜系统的结构和功能(Ⅱ)。4.主要细胞器的结构和功能(Ⅱ)。5.细胞核的结构和功能(Ⅱ)。6.物质出入细胞的方式(Ⅱ)。1．细胞膜(1)动物细胞膜中含有一定量的胆固醇。(2)糖蛋白和糖脂只分布在细胞膜的外表面。(3)细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性。(4)细胞膜上蛋白质的种类和数量决定了细胞膜功能的复杂程度。(5)细胞癌变过程中，细胞膜组分发生变化，糖蛋白等物质减少。2．细胞器(1)获取某细胞结构(如细胞器等)时常采用差速离心法。(2)细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含的化学成分不同，所具有的生理功能也不同。细胞质基质是细胞代谢的主要场所。(3)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。另外，线粒体、叶绿体中也有一些核糖体，与其遗传的半自主性有关。(4)内质网有两类：粗面型内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面型内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。(5)动物细胞内的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化的“枢纽”；植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。(6)液泡中的色素有花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素有叶绿素、类胡萝卜素等，与光合作用有关。3．生物膜系统(1)原核细胞只有细胞膜，没有细胞器膜和核膜，不能构成生物膜系统，故原核细胞无生物膜系统(高考题选项)；哺乳动物成熟红细胞也没有。(2)生物膜在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协调配合。直接连接，例如内质网外连细胞膜，内连核膜；间接连接(形成囊泡)，例如内质网和高尔基体之间、高尔基体和细胞膜之间。分泌蛋白的合成和分泌过程、溶酶体中水解酶及膜上蛋白质的合成与运输，都是通过囊泡(可来自内质网、高尔基体或细胞膜)转化来实现的。(3)细胞膜的功能包括控制物质进出、将细胞与外界环境分隔开、进行细胞间的信息交流。另外，生物膜还为酶附着提供位点，间隔细胞器防止各种反应相互干扰。4．物质运输(1)同种物质进出不同细胞运输方式可能不同，如红细胞与小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖。(2)胞吞、胞吐也消耗能量，体现了膜的流动性。(3)大分子物质的运输并不全是胞吞、胞吐，如蛋白质和RNA等大分子物质通过核孔进出细胞核。胞吞、胞吐的也不都是大分子物质，如某些小分子神经递质的释放。1．白细胞利用细胞膜的选择透过性吞噬病菌()2．细胞学说揭示了细胞的多样性和统一性()3．性激素主要是由内质网上的核糖体合成()4．溶酶体合成和分泌多种水解酶()5．蓝藻和黑藻都有叶绿素和细胞壁，其细胞壁的成分都为纤维素和果胶()6．细胞骨架的化学成分是蛋白质()7．原核细胞有细胞膜，因此具有生物膜系统()8．拍摄洋葱鳞片叶表皮的显微照片就是构建了细胞的物理模型()9．乙醇进出细胞膜需要消耗ATP()10．植物细胞主动运输矿质元素离子的过程只发生在活细胞中()11．协助扩散保证了活细胞主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物()12．当细胞内外存在浓度差时，细胞就会发生质壁分离或复原()13．胞吞和胞吐不需要膜上的载体蛋白，但需要消耗ATP()答案1.×2.×3.×4.×5.×6.√7.×8.×9.×10.√11.×12.×13.√1．蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用的原因是蓝藻含有光合色素(藻蓝素和叶绿素)和与光合作用有关的酶。2．细胞核的功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。3．主动运输的意义：保证了活细胞能够按照生命活动的需要主动吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。考点一细胞的类型、结构和功能1．原核细胞与真核细胞的比较比较项目原核细胞真核细胞本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的细胞核细胞壁细菌细胞壁的成分主要为肽聚糖植物细胞细胞壁的成分主要为纤维素和果胶细胞质有核糖体，无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核有拟核，无核膜、核仁和染色体有真正的细胞核即有核膜、核仁和染色体(哺乳动物成熟红细胞和高等植物成熟的筛管细胞无上述结构)DNA存在形式拟核：大型环状质粒：小型环状细胞核：与蛋白质形成染色体(质)细胞质：在线粒体、叶绿体中裸露存在细胞分裂方式二分裂无丝分裂、有丝分裂和减数分裂举例细菌、蓝藻、衣原体、支原体(支原体细胞最小，且无细胞壁)等酵母菌等真菌、植物细胞、动物细胞等相同点都具有细胞膜、细胞质、核糖体，遗传物质都是DNA2.细胞的结构与功能相适应(1)在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多，如心肌细胞。(2)蛋白质合成旺盛的细胞内，核糖体含量较多；能合成分泌蛋白的细胞中核糖体、内质网、高尔基体较多，如浆细胞(分泌抗体)、胰岛B细胞(分泌胰岛素)、唾液腺细胞(分泌唾液淀粉酶)。(3)可进行光合作用的真核细胞如叶肉细胞，含大量叶绿体；不进行光合作用的细胞如根细胞，不含叶绿体。(4)核孔的数目、核仁的大小与细胞代谢有关，核孔越多、核仁越大的细胞，其代谢越旺盛。3．真核细胞中物质合成的场所4．细胞器与遗传、变异的关系(1)含DNA(基因)的细胞器：线粒体、叶绿体(具有半自主性)。(2)含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。(3)能自我复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体。(4)能发生碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。考向一原核细胞和真核细胞的辨析1．(2019·全国Ⅲ，2)下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是()A．细胞中的染色质存在于细胞核中B．细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D．细胞核内遗传物质的合成需要能量答案B解析细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，真核细胞中的染色质存在于细胞核中，A、C正确；真核细胞的翻译过程发生在细胞质中，B错误；细胞核内遗传物质DNA的生物合成需要消耗能量，D正确。2．(2019·吉林“五地六校”联考)下列关于真核生物和原核生物的说法，正确的是()A．酵母菌的拟核区是一个大型环状DNA分子B．黑藻进行光合作用的场所是叶绿体C．用高倍显微镜观察细胞发现没有叶绿体，则该细胞一定不是植物细胞D．真核细胞中，DNA的复制只发生在细胞核中答案B解析酵母菌是真核生物，无拟核，A错误；黑藻是真核生物且含有叶绿体，叶绿体是光合作用的场所，B正确；植物的根尖细胞也无叶绿体，C错误；真核细胞中，DNA的复制可以发生在细胞核、线粒体和叶绿体中，D错误。考向二细胞结构与功能的统一性分析3．(2019·陕西榆林二模)下列有关细胞及其结构的叙述，正确的是()A．菠菜根尖细胞的增殖需要中心体的参与B．没有光合色素的细胞不可能将无机物合成有机物C．溶酶体内合成的水解酶可用于分解衰老的细胞器D．哺乳动物成熟红细胞中的血红蛋白是由核糖体合成的答案D解析菠菜根尖细胞属于高等植物细胞，无中心体，故其增殖不需要中心体的参与，A错误；没有光合色素的细胞也可能将无机物合成有机物，如硝化细菌可以进行化能合成作用，B错误；溶酶体不能合成水解酶，水解酶在核糖体上合成，C错误；哺乳动物成熟红细胞中的血红蛋白，是在红细胞未成熟的时候，在其核糖体上合成的，D正确。4．甲、乙两图是真核细胞的亚显微结构模式图，下列相关叙述正确的是()A．甲图为高等植物细胞，判定依据是其含有①⑦⑩，并且不含乙图中的②B．甲细胞所在的个体中所有细胞都含有⑦，都能进行光合作用C．乙图中具有双层膜结构的是⑤⑦，其中⑤是有氧呼吸的场所D．乙图中④⑤⑥⑧在结构和功能上没有联系答案A解析根据题图及相关知识判定，甲为高等植物细胞，因其含①细胞壁、⑦叶绿体、⑩液泡，而不含乙图中的②中心体，A正确；高等植物根尖细胞不含叶绿体，B错误；乙图中具有双层膜结构的是⑤线粒体和⑦细胞核，其中⑤是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二、三阶段发生在⑤内，C错误；乙图中④⑤⑥⑧均属于生物膜系统，在结构和功能上有密切联系，D错误。考点二生物膜系统及蛋白质的合成、分选和去向1．生物膜结构与功能的统一性2．分泌蛋白的合成、加工和运输3．细胞中蛋白质的分选和去向(1)游离核糖体合成的蛋白质去向：细胞质基质、细胞核内、线粒体、叶绿体等。(2)附着核糖体合成，内质网、高尔基体加工的蛋白质去向：分泌到细胞外、细胞膜上、溶酶体中。(3)线粒体和叶绿体中的蛋白质一部分由核基因控制、细胞质中游离核糖体合成后转入其中，还有一部分由线粒体、叶绿体自身的基因控制、自身的核糖体合成而来。考向一生物膜的成分、结构和功能的分析5．(2019·湖南株洲质检)下列关于生物膜以及跨膜运输有关的叙述，正确的是()A．物质能否通过核孔取决于其直径与核孔孔径的相对大小B．质壁分离与复原是水分子顺溶液浓度梯度跨膜运输的过程C．叶绿体的类囊体薄膜上附着多种色素，参与能量转化的过程D．细胞膜、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等统称为生物膜答案C解析核孔具有选择性，与物质的分子大小无关，小分子一般不通过核孔运输，大分子如核内DNA也不能通过核孔进入细胞质，A错误；质壁分离与复原是水分子顺相对含量的梯度跨膜运输，即从低浓度溶液到高浓度溶液运输，B错误；叶绿体的类囊体薄膜上附着多种光合色素，能将光能转化为ATP中活跃的化学能，C正确；细胞膜、核膜、细胞器膜(线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体等细胞器的膜)等统称为生物膜，D错误。6．(2019·四川攀枝花二模)生物膜上的物质或结构与其功能相适应，下列相关叙述错误的是()A．功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多B．线粒体内膜上附着与有氧呼吸有关的酶，有利于丙酮酸的分解C．细胞膜上附着ATP水解酶，有利于主动吸收某些营养物质D．核膜上有许多核孔，有利于核质之间的物质交换与信息交流答案B解析生物膜在结构组成上具有相似性，但是功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，如线粒体内膜上蛋白质的种类和数量多于外膜，A正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二、三阶段发生在线粒体内，线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所，其上附着与有氧呼吸第三阶段有关的酶，有利于还原氢和氧的结合，B错误；细胞膜可以控制物质进出细胞，物质进出细胞的方式中主动运输需要消耗能量，细胞膜上附着ATP水解酶，有利于主动吸收某些营养物质，C正确；核膜上具有核孔，核孔是核质之间的物质交换与信息交流的通道，D正确。考向二生物膜系统的综合分析7．(2019·吉林长春二模)自分泌是细胞分泌化学信号进行通讯的一种方式，是指细胞对自身分泌的物质产生反应。下列作用方式属于自分泌的是()A．下丘脑神经内分泌细胞分泌促甲状腺激素释放激素，作用于靶细胞B．肿瘤细胞分泌生长因子刺激自身，导致其增殖失控C．高等植物细胞通过胞间连丝相互连接，进行信息交流D．精子和卵细胞之间进行识别和结合，完成受精作用答案B解析下丘脑神经内分泌细胞分泌促甲状腺激素释放激素，作用的靶细胞是垂体细胞，而不是自身细胞，不属于自分泌，A错误；肿瘤细胞分泌生长因子刺激自身，导致其增殖失控，属于自分泌，B正确；高等植物细胞通过胞间连丝相互连接，在不同细胞间进行信息交流，不属于自分泌，C错误；精子和卵细胞之间进行识别和结合，完成受精作用，没有分泌物质，且发生在不同细胞间，不属于自分泌，D错误。8．囊泡是由单层膜包裹的膜性结构，主要司职细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输，称之为囊泡运输，一般包括出芽、锚定和融合等过程(如图所示)，需要货物分子、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。下列有关说法正确的是()A．囊泡运输需要载体蛋白，不消耗ATPB．囊泡中物质运输需要跨过多层生物膜，才能“锚定”C．“出芽”和“融合”体现了细胞膜的功能特性具有流动性D．囊泡运输会导致某些生物膜成分更新答案D解析囊泡运输不需要载体蛋白，但是需要ATP，A错误；囊泡中物质运输需要跨过0层生物膜，靠的是膜的流动性，B错误；“出芽”和“融合”体现了细胞膜的结构特性具有流动性，C错误；囊泡运输会导致某些生物膜成分更新，如内质网膜出芽形成的囊泡与高