高二生物同步辅导教材(第3讲)

1高二生物同步辅导教材（第3讲）第三章生命的基本单位——细胞第一节细胞的结构和功能【教学内容与目的要求】识记真核细胞的亚显微结构了解细胞壁、细胞质基质的成分及功能掌握及运用细胞膜的结构和功能掌握及运用细胞器的结构与功能掌握及运用细胞核的结构与功能【知识重点与学习难点】1、知识重点：细胞膜的分子结构、主要功能；线粒体、叶绿体的基本结构及主要功能；内质网、核糖体、高尔基体、中心体、液泡的主要功能；真核细胞细胞核的基本结构和主要功能；2．学习难点：细胞膜控制物质进出细胞；线粒体和叶绿体的基本结构和主要功能；真核细胞细胞核中的染色质及其在细胞有丝分裂过程中的变化；【方法指导与教材延伸】一、细胞膜的结构和功能（一）细胞膜的分子结构1．化学成分:构成细胞膜的主要化学成分是磷脂磷脂和蛋白质分子，膜的功能主要是由蛋白质来承担。此外细胞膜还有约10%的碳水化合物。，但碳水化合物都是和膜蛋白或脂结合成为糖蛋白和脂蛋白。2．空间结构特指组成膜的物质分子排布。磷脂分子排列成双层组成膜的基本骨架；蛋白质分子以不同程度镶嵌于磷脂双分子层中；膜物质分子的分布在细胞膜内外两侧是不对称的。3．结构特点构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质都是可以运动，而不是静止。膜物质分子均能够运动，因此，细胞膜的结构具有流动性。这对细胞膜完成各种生理功能是非常重要的。注意：①细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，膜蛋白是是膜功能的体现者。②细胞膜和各种细胞器膜统称为生物膜（二）细胞膜的主要生理功能细胞和它的周围发生的一切联系和反应，都必需通过细胞膜来完成。细胞膜有多方面的重要功能，它与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等都有密切的关系。其中，控制物质进出细胞是它的重要功能之一，也是细胞代谢所必须的。物质离子或小分子物质进出细胞的方式有：自由扩散、协助扩散、主动运输、吞排作用等类型。其中，自由扩散、协助扩散、主动运输属于物质过膜运输的三种基本方式，需要指出的是逆浓度梯度运输，必须有ATP额外提供能量；载体中绝大多数是位于细胞膜上的蛋白质，种类极多。因此，从功能上看，细胞膜具有选择透过性，其具体表现是：脂溶性物质优先通过；水分子可以自由通过细胞膜上的通道；细胞选择的离子和小分子可以通过；细胞需要的一些大分子物质采用膜泡运输的方式进出细胞；不被细胞选择的离子、小分子、大分子不能通过。物质出入细胞的三种方式（自由扩散、协助扩散、主动运输）比较注意：①主动运输也可以由高浓度一侧运至低浓度一侧，但其速度远快于协助扩散。②细胞膜中的载体蛋白在协助扩散和主动运输中都有特异性。内吞、外排作用是大分子物质以膜泡运输方式进出细胞的过程，这个过程需要能量供应。注意：自由扩散、协助扩散、主动运输，都是将细胞要选择的物质从细胞膜的一侧通过细胞膜运到细胞膜的另一侧，即进行的是跨膜运输方式；而内吞、外排作用则不是跨膜运输，内吞作用是通过细胞膜内陷，形成小泡而进入细胞。细胞）2细胞壁：植物细胞的外面还有细胞壁，主要化学成分是纤维素和果胶，其作用是支持核保护。其性质是全透的。二、细胞质的结构和功能基质：细胞质内液态的部分。主要成分是水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸等活细胞进行代谢的主要场所细胞器：细胞质内主要的细胞器：线粒体：形态结构：呈粒状、棒状由内外两层生物膜构成内膜某些部位向内腔折叠，形成嵴嵴的周围充满液态的基质内膜上分布着许多基粒。化学成分：蛋白质、磷脂在内膜、基质和基粒中含多种与呼吸作用有关的酶少量的DNA、RNA存在部位：普遍存在于动、植物细胞中功能：是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。有细胞的动力工厂之称。叶绿体：学生思考：叶绿体有那些结构特点与功能相适应？形态结构：扁平的椭球形或球形由内外两层生物膜构成内含基粒，基粒由10—100个片层结构重叠而成。基粒周围充满着基质。化学成分：蛋白质、磷脂、片层结构上由叶绿素和类胡萝卜素光合作用所需要的酶少量的DNA、RNA存在部位：植物叶肉细胞和幼茎的皮层细胞里功能：是光合作用的场所，将光能转变为化学能储存在光合作用的产物—葡萄糖中。内质网：形态结构：由膜结构连接而成的网状物。化学成分：蛋白质、磷脂膜上附着有许多种酶存在部位：绝大多数植物细胞和动物细胞都有。功能：增大细胞内的膜面积，使膜上的各种酶为生命活动的各种化学反应的正常进行，创造了有利条件。核糖体：形态结构：椭圆形粒状小体化学成分：蛋白质、RNA、酶存在部位：普遍存在于植物动物细胞中。有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。功能：是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所高尔基体：形态结构：由扁平囊泡、小囊泡和大囊泡组成，为单层膜结构化学成分：蛋白质、磷脂、酶存在部位：普遍存在于植物细胞和动物细胞中，一般位于细胞核附近的细胞质中。功能：植物细胞与细胞壁的形成有关动物细胞与分泌物的形成有关，并有运输作用中心体：3形态结构：每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列存在部位：动物细胞和低等植物细胞，位于细胞核附近的细胞质中，接近细胞的中心。功能：与细胞的有丝分裂有关。液泡：形态结构：是细胞质中的泡状结构，表面有液泡膜，液泡内有细胞液。化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。存在部位：植物细胞功能：维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水。溶酶体：形态结构：是具有单层膜结构的细胞器，几乎动物细胞内都有，植物细胞内有内似结构。功能：具有防御和营养的功能。比较七种细胞器的存在、膜结构和主要功能：存在膜结构功能线粒体动植物细胞双层膜与能量代谢有关贮存遗传物质有氧呼吸主要场所叶绿体植物细胞光合作用的场所液泡单层膜调节细胞内环境，与渗透作用有关内质网动植物细胞运输蛋白质的加工合成与物质合成、运输有关高尔基体与动物细胞分泌物形成有关，与植物细胞壁形成有关核糖体无膜合成蛋白质的场所中心体动物细胞与动物有丝分裂有关溶酶体动物、植物细胞单层膜具有营养和防御功能三、细胞核双层膜，外膜上附有许多核糖体核膜：核孔：是核膜上的许多小孔，是某些大分子运输的通道。由蛋白质、RNA组成核仁：核仁跟合成核糖体RNA有关核液：呈液体状态染色质：化学组成：DNA与蛋白质（每个染色体含一个DNA分子，许多蛋白质分子）功能：跟生物性状的遗传有密切关系。形态：染色质高度螺旋化，变短、变粗染色体（间期）解开螺旋、成为细丝状（分裂期）原核细胞的基本结构：细胞较小，约１～１０微米。没有成形的细胞核。组成核的物质集中在核区，没有染色体，DNA不与蛋白质结合，无核膜、无核仁。有细胞壁，成分与真核细胞不同。原核细胞真核细胞细胞体积较小较大细胞核没有成形的细胞核有真正的细胞核组成核的物质集中有一定数目的染色体在核区。无核膜、无核仁有核膜、有核仁、细胞器只有核糖体一般有多种细胞器例细菌、蓝藻绝大多数生物细胞核4指出：细胞的各个部分并不是彼此孤立的，而是相互联系、协调一致的，一个细胞就是一个有机的统一整体。细胞是一个有机的统一整体结构上相互联系，彼此不可替代细胞膜位于细胞质的最外面，保证细胞内结构、成分的相对稳定；细胞的膜系统使细胞内的各种物质得以联系或转化。细胞核和细胞质的存在是缺一不可的。功能上协调一致，密切配合【例题解析】1.关于线粒体和叶绿体共同点的叙述中，不正确的是（）。A、都具有封闭的双层膜结构；B、都是能量转换器；C、都含有少量的DNA、RNA；D、都是普遍存在于各个细胞中的细胞器。【答案】D【解析】此题是对线粒体与叶绿体的比较，A、B、C三项里两者都是相同的，但两者在分布上不同，线粒体在动植物细胞中均存在，而叶绿体仅存在于植物细胞中。2.变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明（）。A、细胞膜具有选择透过性；B、细胞膜具有全透性；C、细胞膜具有一定的流动性；D、细胞膜具有保护作用。【答案】C【解析】本题考核的知识点为细胞膜的结构特性，但却是通过一个实例请同学分析，要求同学们能将所学的知识加以运用，从而得出正确答案。很多同学会误选A，该选项是细胞膜的功能特性，但与题目情境不符。3.对内质网结构的描述有错误的是（）。A、电镜下观察呈平行的双层膜状；B、主要由单层膜围成的扁囊连通成网；C、所有的扁囊外表面附有核糖体；D、膜的内外表面附有多种酶。【答案】C【解析】此题中容易误选A。这里应注意的是：尽管内质网是单层膜围成的细胞器，但由于围成扁平囊，因此在切面上看确实呈平行的双层膜状，但并不是双层膜围成的。正确答案应选C，因为有些扁平囊外表面并不附有核糖体。4.红细胞吸收下列物质时，需消耗能量的是：A．K+B．C6H12O6C．H2OD．O2【答案】A【解析】首先应分析红细胞吸收四中午之的方式，然后再作判断。红细胞吸收K+的方式是主动运输，吸收C6H12O6的方式是协助扩散，吸收H2O和O2的方式是自由扩散，三种方式只有主动匀速要消耗能量。5．在人体内能将白细胞吞噬的病菌杀死和消化分解的结构是（）A．核糖体B．线粒体C．中心体D．溶酶体【答案】D【解析】首先明确四种细胞器的功能。核糖体是能将细胞内氨基酸合成蛋白质的场所；线粒体是进行有氧呼吸的主要场所；中心体与细胞有丝分裂有关6．番茄的根尖生长点细胞，能量转换器是：A．线粒体B．叶绿体C．质体D．线粒体核叶绿体【答案】A【解析】叶绿体是光合作用的细胞器，能将光能转变为化学能，储存在有机物中。线粒体是有氧呼吸的主要场所，能将有机物中稳定的换学能转变为ATP中活跃的化学能。ATP水解释放期中的能量，供生命5活动利用。因此，线粒体、叶绿体都属于能量转换器，但根尖生长点细胞不具叶绿体。【同步练习】一、选择题1.颤藻是蓝藻类的一种，下列对它的叙述错误的是：A．无叶绿体结构B．具有DNA和RNAC．具有线粒体结构D．有细胞壁结构2.下列生物中不具叶绿体，但有细胞壁的是：A．噬菌体B．大肠杆菌C．衣藻D．菠菜3．医生给低血糖病人在静脉注射50%的葡萄糖溶液，其主要的目的是：A．供给全面营养B．供给能源C．维持细胞的渗透压。D．供给水分4．下列都属于蛋白质的一组物是：A．性激素、生长激素、纤维素B．解旋酶、抗体、胰岛素C血红蛋白、胆固醇、维生素D．D．载体、抗体、核糖体5．下列各组织器官的细胞中，喊核糖体核高尔基体较多的是；A．红细胞B．胰岛细胞C．汗腺细胞D．人体生发层细胞6．下列结构中，不含磷脂的细胞器是A．线粒体货物中心体B．核糖体和染色体C．高尔基体和内质网D．核糖体和中心体7．细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的A．功能及所含有机化合物都相同B．功能及所含有机化合都不同C．功能相同，所含有机化合物不同D．，功能不同，所含有机化合物相同8．一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质中，共穿过的生物膜数是：A．5B．6C．7D．8二、简答题9．下图为植物细胞亚显微结构模式图。试回答:(1)与1的形成有关的结构是（）(填图号)(2)与吸水能力直接有关的结构是（）(填图号)(3)非生物界的能量通过图中结构（）(填图号)生理活动后，才能进入生物界。(4)组成5处的化学成分的基本组成单位是和。(5)该细胞特有的而动物细胞不具有的结构是(填图号)（）。10．有两位科学家于1970年做了如下的实验:(1)用红色荧光染料标记人细胞膜上的蛋白质;6(2)用绿色荧光染料标记鼠细胞膜上的蛋白质;(3)把人细胞核鼠细胞融合,融合后的细胞一半(人细胞)发红色应光,另一半(鼠细胞)发绿色荧光，融合后的细胞在37℃下培养４０分钟，两种颜色均匀地分布在融合细胞的表面。分析说明两种颜色均匀分布是由于的结果，这一实验证明细胞膜具有：性。11．用一根玻璃针将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半死亡。如果将一个变形虫的核取出，无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存。如果在去核后三天，在植回一个细胞核，这个变形虫生活正常。如图所示：（1）正常细胞中核与质的关系是。（2）去核后的变形虫仍能生活一段时间，其原因是。（3）单独的核不能生活的原因是。【答案与提示】1.C2.B3.B4.B5.B6.D7.B8.B9.(1)7(2)9(3)3(4)核苷酸和氨基酸