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必修1分子与细胞第二单元细胞的基本结构和物质运输功能重点题型研析2——高考试卷中基础题的解题策略【典例】[2013·武汉部分学校联考]图1为某细胞模式图的一部分，图2中a～h为细胞器或细胞的某一结构。图2中各结构放大比例不同。请据图回答有关问题(括号中填序号或字母)。(1)a～h中控制物质进出细胞的结构是[]，它的基本骨架是________。(2)a～h中具有单层膜的细胞器是________(填字母)。(3)若为人的唾液腺细胞，则其主要分泌物的化学成分是________，与其他没有分泌功能的细胞相比较，a～h中数目一定较多的细胞器是[]________。(4)c结构上的⑥称为________。(5)如果图1细胞具有明显的b结构，则该细胞是否会出现g的现象？________。为什么？________。(6)若用龙胆紫染液对图1中的结构进行染色，则在显微镜下看到的现象是________。[解析](2)a～h中具有单层膜的细胞器是b(液泡)和f(高尔基体)。(3)唾液腺细胞分泌的唾液主要化学成分是唾液淀粉酶，本质为蛋白质，动物细胞分泌物的分泌主要与高尔基体有关。(4)c结构是核糖体，它是翻译的场所，翻译的模板是信使RNA。(5)如果细胞具有成熟大液泡，则表示该细胞为已分化的细胞，无分裂能力。(6)龙胆紫染液是对染色体进行染色的染料，染色体分布在细胞核内，所以可以看到细胞核被染成紫色。[答案](1)h磷脂双分子层(2)b、f(3)蛋白质f高尔基体(4)信使RNA(mRNA)(5)不会具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞，不会出现细胞分裂(6)细胞核被染成紫色[技法归纳]1．每年高考试卷中总有一些试题，或非选择综合题中的某几个步骤是考查教材基础的，这是为了照顾试卷难度系数及考生选拔的实际情况而命制的低中档(送分)题。这类试题在相关题境中审准题设信息，并与教材概念、规律或结论性语句结合，扣题作答是得满分的关键。2．在解答基础问题时需要遵循的“四不宜”原则[2013·湖北黄石高三联考]生物膜在细胞的许多生命活动中发挥着重要作用。请回答以下与生物膜相关的问题：(1)在胰岛素的合成、运输及分泌过程中，生物膜面积基本不变的细胞器是____________。(2)叶绿体和线粒体都是与能量转换有关的细胞器，两者中与ATP合成密切相关的膜结构分别是____________、__________。(3)科学家用____________法能够分离细胞的各种结构。分离动物细胞结构时必须首先破坏细胞膜，破坏细胞膜最简便的方法是____________________________________。(4)在物质跨膜运输过程中，与细胞膜选择透过性密切相关的成分是____________。(5)内质网是细胞内分布最广的细胞器，其外连细胞膜，内连核膜，有何意义？(6)生物膜的存在有利于细胞内化学反应的有序、高效进行的原因是：①________________________________________________；②_______________________________________________。解析：在分泌蛋白合成分泌过程中，由内质网产生小泡，运输到高尔基体，再由高尔基体产生小泡，运输到细胞膜，在此过程中高尔基体的膜面积几乎不变；在叶绿体的类囊体薄膜上进行光合作用的光反应，在线粒体内膜上发生有氧呼吸的第三阶段，这两个过程都有ATP产生；在物质跨膜运输中，与细胞膜的选择透过性密切相关的成分是载体蛋白；内质网外连细胞膜，内连核膜有利于物质的运输和信息的传递；生物膜的存在有利于细胞内化学反应的有序、高效进行，一方面与酶的吸附有关，另一方面与生物膜将细胞分隔成许多区室有关。答案：(1)高尔基体(2)叶绿体的类囊体薄膜线粒体内膜(3)差速离心将动物细胞置于蒸馏水中，让细胞吸水涨破(4)载体蛋白(5)有利于物质的运输和信息的传递(6)①广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点②生物膜把细胞分隔成许多区室，使各种化学反应互不干扰实验技能突破2——观察类实验【典例】将浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱表皮制成装片，放在显微镜下观察，结果如图所示。请据图回答下列问题。•(1)洋葱表皮细胞通过渗透作用失水，导致细胞发生质壁分离，原生质层在该过程中充当了________。以下结构或物质属于原生质层的是________。•A．液泡膜B．线粒体C．液泡色素•D．细胞核E．细胞壁(2)请在坐标系中绘出细胞吸水力随质壁分离程度变化曲线。(3)若将装片放在80℃的条件下处理一段时间(装片中的溶液仍保持0.3g/mL)后，放在显微镜下观察，在清晰看到细胞结构后为了更准确判断A处颜色，应该如何操作显微镜？________________________________________________。(4)藓类小叶是否是观察线粒体的理想实验材料？_______，为什么？________。[解析](1)成熟植物细胞的细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成原生质层，充当了半透膜。细胞核、液泡内的成分不属于原生质层。(2)细胞随着质壁分离程度加大，细胞液浓度增加，细胞吸水力也增加。因细胞有最大分离程度，故吸水力也有最大值。(3)调节显微镜粗、细准焦螺旋可以使图象清晰，调节光圈、反光镜可以改变视野亮度。“在清晰看到细胞结构后为了更准确判断”，不需要调节粗、细准焦螺旋。(4)藓类叶肉细胞中有叶绿体，影响对被染成蓝绿色的线粒体的观察。[答案](1)半透膜AB(2)如图(3)调节光圈、反光镜以改变视野亮度(4)不是细胞中有叶绿体，影响染色后的线粒体的观察[技法归纳]1.显微观察类实验应注意的问题(1)注意取材：根据观察对象选用合适的材料，如观察植物细胞的有丝分裂，应选取根尖分生区细胞；观察质壁分离与复原，应选取成熟的植物细胞等。(2)注意材料处理：根据不同材料、不同的观察对象，做不同的材料处理，如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。(3)注意制片方法在观察类实验中常采用临时装片制作技术等。临时装片制作有压片法、装片法和切片法。①压片法：用于比较疏松的材料，如根尖、花药等用较小的力即可把材料压成一薄层。压片法的一般过程是：取材、固定、解离、漂洗、染色、压片、观察。②装片法：把某些微小生物，如草履虫、衣藻等，或某些大型生物的一部分，如人口腔上皮细胞，植物叶片的表皮细胞从整体上取下，不作任何处理直接制成装片。其过程是：将材料在载玻片上的水滴中展平；放盖玻片时应从一侧慢慢盖在水滴上，防止产生气泡；染色或改变溶液浓度时，从一侧滴染色液或溶液，在另一侧用吸水纸吸引。③切片法：用刀片将待观察的材料切成极薄的片，用于显微镜观察。2.显微观察类实验的分类、装片制作与材料状态[2013·北京朝阳期中]同学在实验室中做“观察洋葱表皮细胞的质壁分离和复原”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：实验组5分钟的现象再过5分钟滴加清水5分钟①0.3g·mL－1蔗糖溶液x无变化质壁分离复原②0.5g·mL－1蔗糖溶液质壁分离y无变化③1mol·L－1KNO3溶液质壁分离质壁分离复原z④1mol·L－1醋酸溶液细胞大小无变化细胞大小无变化细胞大小无变化对上表的推断或解释不正确的是()A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于原生质层B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅D．④组细胞大小无变化是因为细胞渗透吸水量等于失水量解析：由于细胞壁伸缩性弱于原生质层，植物细胞在一定浓度蔗糖溶液中发生质壁分离，但如果蔗糖溶液浓度过高(如0.5g·mL－1)，可能导致植物细胞失水过多死亡，A、B正确；在1mol·L－1KNO3溶液中，细胞先发生质壁分离，后来细胞吸收K＋和NO－3使细胞液浓度升高而发生自动复原，再滴加清水，细胞会吸水，体积稍增大，C正确；在1mol·L－1醋酸溶液中，植物细胞死亡，D错误。答案：D热点专项聚焦2—用图解法计算物质穿膜层数物质穿膜运输问题是学生解题难点之一，其原因有两个方面：首先，学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚，无从着手分析；其次，对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合)进出细胞，不能作出正确判断。1．结构区分(1)单层膜与单层磷脂分子：单层膜是一层单位膜，包含两层磷脂分子，而不是单层磷脂分子。(2)一层膜与一层细胞：物质穿过一层膜，是指物质通过跨膜运输(自由扩散、协助扩散和主动运输)的方式通过一层膜结构。物质穿过一层细胞，指的是物质先进入细胞、再排出细胞的过程，通过膜的层数为两层。(3)跨膜运输和膜泡运输：前者主要是小分子物质和离子通过自由扩散、协助扩散和主动运输的方式通过生物膜的过程，通过膜结构时，以实际通过膜的层数计算；后者主要指大分子物质(神经递质为小分子物质，也通过胞吐的方式排出)通过胞吞、胞吐的方式通过生物膜的过程，物质通过膜的层数为0。(4)叶绿体内的O2到达叶绿体外需通过2层膜(若强调从产生部位到叶绿体外，则为3层膜，因为O2在类囊体内产生)；线粒体产生的CO2到达线粒体外需通过2层膜。(5)人体中由单层细胞构成的管状或泡状结构有：毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等，这些非常薄的结构有利于物质交换，物质透过这些管壁或泡壁时，要经过两层细胞膜。2．典例示法【典例1】外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是()A．5层B．10层C．11层D．12层[解析]组织细胞与外界环境进行气体交换的整个过程(如图1所示)是通过内环境而间接进行的，整个过程包括外呼吸、气体在血液中的运输和内呼吸3个环节。经过外呼吸实现了血液和外界环境之间的气体交换；O2在血液中以氧合血红蛋白的形式进行运输；经过内呼吸实现骨骼肌与内环境之间的气体交换及O2最后参与有氧呼吸而被骨骼肌细胞所利用。外呼吸可用下图2表示，内呼吸可用下图3表示。从图2可知，在肺通气和肺泡内的气体交换的过程中，O2要穿过肺泡壁(一层上皮细胞)、毛细血管壁(一层上皮细胞)及红细胞膜，共计5层生物膜，才能与血红蛋白结合；从图3可知，经过组织里的气体交换，O2进入骨骼肌细胞要透过红细胞膜、毛细血管壁(一层上皮细胞)和一层骨骼肌细胞膜(共计4层生物膜)，再加上O2最终要进入线粒体参与有氧呼吸，而线粒体是具有双层膜的细胞器，故共计6层膜。由此可知，外界空气中O2进入人体骨骼肌细胞被利用，至少要穿过的生物膜层数是11层。[答案]C【典例2】蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，共穿过磷脂分子层数是()A．4B．8C．7D．14[解析]食物中的蛋白质在消化道中被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸，主要在小肠中被吸收，其吸收过程如图所示：肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞(2层膜)＋绒毛内毛细血管壁(2层膜)＋组织处毛细血管壁(2层膜)＋组织细胞膜(1层膜)＝7层膜；而1层膜由2层磷脂分子构成，所以共穿过14层磷脂分子层。[答案]D【典例3】用同位素标记血液的葡萄糖分子，若该分子流经肾脏后又经过肾静脉流出，该分子穿过几层细胞膜()A．4层B．8层C．0层或8层D．16层[解析]血糖流经肾脏后又经肾静脉流出的过程中，经过了肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用(如图所示)。整个过程中葡萄糖分子依次穿过了肾小球毛细血管、肾小囊壁、肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液，最后经静脉流出。而这些“壁”都很薄，只由一层上皮细胞构成，而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜，故共穿过8层膜。但并非每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过，若没有滤过的葡萄糖分子，则从入球小动脉流入而又直接从出球小动脉流出，再流经肾小管周围的毛细血管，最后经肾静脉流出，这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动，没有穿过任何膜结构。[答案]C1．内质网腔内的分泌蛋白，输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是()A．4层B．3层C．2层D．0层解析：如图所示，分泌蛋白在内质网上的核糖体上合成，经过内质网的加工，由内质网腔膨大、出芽形成囊泡，把蛋