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小专题2细胞的结构基础(含物质出入细胞的方式)知识·串联导思重点·提炼透析知识·串联导思重点·提炼透析考点一透析细胞的结构和功能典例引领下列关于细胞结构和功能的叙述,正确的是()A.溶酶体的存在使水解反应局限在一定部位,不会破坏整个细胞B.核糖体是蛋白质合成和加工的场所C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值小于外膜D.高尔基体与有丝分裂过程中细胞板的形成有关【解题思路】溶酶体是单层膜结构,内有多种水解酶,能分解衰老的细胞结构及外来物质,使水解反应局限在一定部位,A正确。核糖体是蛋白质合成的场所,加工的场所是内质网、高尔基体等,B错误。膜上蛋白质的种类和数量越多,膜的功能越复杂。线粒体内膜功能比外膜复杂,所以蛋白质和脂质的比值要大于外膜,C错误。人体的高尔基体有分泌作用,植物细胞中高尔基体与细胞板的形成有关,D错误。答案:A【思考】1.各种生物细胞的结构存在差异,如何判断细胞类型?提示:“三看法”判断细胞类型:一看核膜,二看细胞壁,三看中心体。2.细胞器也会不断更新吗?提示:细胞中时刻都会有旧的细胞器死亡,也会有新的细胞器再生,死亡的细胞器会被溶酶体消化,废物排出细胞外。归纳拓展1.图解细胞膜的组成与功能的关系2.细胞器知识重点归纳与拓展(1)原核生物细胞中唯一的细胞器是核糖体。(2)光学显微镜下可见的细胞器有线粒体、叶绿体和液泡,实际上细胞壁、细胞核、染色体在光学显微镜下也是可见的,但它们不是细胞器。(3)具有DNA的细胞器有线粒体、叶绿体;具有RNA的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体。(4)能复制的细胞器有线粒体、叶绿体和中心体。(5)与分泌蛋白合成有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。(6)需要大量耗能的细胞(如心肌、骨骼肌、肾小管细胞等)中线粒体较多;能形成分泌物的细胞(浆细胞——分泌抗体、胰岛B细胞——分泌胰岛素、唾液腺细胞——分泌唾液淀粉酶等)核糖体和高尔基体较多。(7)哺乳动物成熟的红细胞无任何细胞器(也无细胞核);蛔虫细胞内无线粒体;酵母菌虽然是兼性厌氧型生物,但其细胞内有线粒体。热点考向考向一以基础判断的形式,考查细胞的结构1.(2015广东理综)下列各组细胞器均具单层膜的是()A.液泡和核糖体B.中心体和叶绿体C.溶酶体和高尔基体D.内质网和线粒体解析:细胞内具有单层膜的细胞器有液泡、内质网、高尔基体和溶酶体,C正确。C依托生理过程,考查细胞器的功能2.(2015北京理综)下列对各种生物大分子合成场所的叙述,正确的是()A.酵母菌在高尔基体中合成膜蛋白B.肌细胞在细胞核中合成mRNAC.T2噬菌体在细菌细胞核内合成DNAD.叶肉细胞在叶绿体外膜上合成淀粉解析:膜蛋白由核糖体合成,A错误;mRNA主要是在细胞核中转录形成的,B正确;细菌为原核生物,无真正的细胞核,C错误;淀粉在叶肉细胞的叶绿体基质中合成,D错误。考向二B考点二生物膜系统的结构和功能分析典例引领(2015广东广州一模)甲图表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程,乙图是甲图的局部放大。不同囊泡介导不同途径的运输。图中①～⑤表示不同的细胞结构,请分析回答以下问题:([]中填写图中数字)。(1)囊泡膜的主要成分是。细胞代谢的控制中心是[]。(2)甲图中囊泡X由[]经“出芽”形成,到达[]并与之融合成为其一部分。囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是。【解题思路】本题结合图解考查细胞的结构和功能、生物膜系统的结构和功能,意在考查考生的识图能力和理解能力。(1)囊泡膜的主要成分和细胞膜相同,是脂质和蛋白质,细胞代谢的控制中心是细胞核。(2)甲图中囊泡X由内质网经“出芽”形成,到达高尔基体并与之融合在一起,成为高尔基体膜的一部分,囊泡Y内“货物”为水解酶,由此推测结构⑤是溶酶体。答案:(1)脂质和蛋白质①细胞核(2)③内质网④高尔基体溶酶体(3)乙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是,此过程体现了细胞膜具有的功能。(4)囊泡运输与S基因密切相关,科学家筛选了酵母菌S基因突变体,与野生型酵母菌对照,发现其内质网形成的囊泡在细胞内大量积累。据此推测,S基因编码的蛋白质的功能是。【解题思路】(3)据图推测由于囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合(或识别),使得囊泡精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外。此过程体现了细胞膜具有信息交流的功能。(4)分析题图可知,S基因编码的蛋白质的功能是参与囊泡与高尔基体的融合。答案:(3)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B特异性结合信息交流(4)参与囊泡与高尔基体的融合【思考】参与胞内蛋白合成的细胞器有哪些?提示:胞内蛋白不一定都需要加工。细胞质基质蛋白,线粒体、叶绿体部分蛋白,核蛋白等胞内蛋白,它们不需要经过内质网、高尔基体加工。膜蛋白、溶酶体蛋白等胞内蛋白,它们需经内质网加工成为较成熟蛋白,再经高尔基体进一步加工成为成熟蛋白,再分类、包装,输送到胞内各种膜结构上。归纳拓展1.生物膜系统在结构和功能上的联系(1)结构上的联系(2)功能上的联系(以分泌蛋白的合成与分泌为例)2.分泌蛋白的加工、运输过程及膜面积变化图示解读(1)分泌蛋白的加工与运输过程图示图示解读:①两图都是分泌蛋白加工运输过程图示,其中图A是细胞的局部,图B则是完整细胞。图A中①②③④⑤依次表示核膜、核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜;图B中①②③④⑤⑥⑦⑧依次表示核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、囊泡、细胞膜、分泌蛋白和线粒体。②图B中⑦代表分泌蛋白,常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素和血浆蛋白等。③图B中⑦物质排出细胞的方式是胞吐,该过程体现了细胞膜的流动性。④该过程研究手段——放射性同位素标记法,常用3H或32S标记氨基酸,用以下曲线图表示:(2)分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图图示解读:①图1和图2都表示膜面积随时间的变化关系,图1表示的是前后两个时间点,图2表示的是一定时间段内的变化。②图1和图2分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工和运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大的现象。③分泌蛋白加工、运输过程中体现了生物膜成分和结构的相似性以及成分的更新。易错提醒(1)各种生物膜虽然化学组成相似,基本结构相同,但并不完全一致。(2)切不可错将分泌物全看作“分泌蛋白”,如神经递质、脂质类激素等均不是分泌蛋白。热点考向考向一直接考查分泌蛋白的合成、加工场所1.(2015安徽理综)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所,正确的是()解析:分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成肽链后,再经内质网和高尔基体加工成熟的,D项符合题意。D选项抗体肽链合成场所抗体加工场所A游离的核糖体细胞质基质、内质网B游离的核糖体溶酶体、高尔基体C内质网上的核糖体溶酶体、内质网D内质网上的核糖体内质网、高尔基体考向二以囊泡运输为知识联系点,考查分泌蛋白的合成、加工、运输过程2.(2014山东理综)有关细胞内囊泡运输的描述,正确的是()A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量解析:细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质中,不需要通过囊泡运输,A项错误。蛋白质类激素经囊泡运输方式分泌到细胞外,B项正确。没有生物膜的细胞器之间不能通过囊泡进行物质运输,C项错误。囊泡运输依赖膜的流动性,也需要消耗能量,D项错误。B考点三物质出入细胞的方式的判定及影响因素的分析典例引领下列关于物质运输的叙述,不正确的是()A.植物根系吸收各种矿质元素离子的速率是不同的B.在静息状态下,神经细胞仍进行离子的跨膜运输C.土壤温度影响根对矿质离子的吸收D.突触前膜释放乙酰胆碱属于协助扩散【解题思路】由于细胞膜上各种载体的数量不同,植物根系吸收各种矿质元素离子的速率是不同的,A正确;静息状态下,为维持膜外的正电位,神经细胞通过协助扩散向外转运K+,B正确;土壤温度影响呼吸酶的活性,进而影响根对矿质离子的吸收,C正确;突触前膜释放乙酰胆碱属于胞吐作用,D错误。答案:D【思考】被动运输和主动运输与胞吞、胞吐有何主要区别?提示:被动运输和主动运输属于物质的跨膜运输方式,物质以各种方式穿膜而过,胞吞、胞吐属于物质的囊泡运输方式,物质出入都无须穿过细胞膜,而以囊泡的形式出入细胞。归纳拓展1.物质出入细胞方式的判断(1)根据分子大小与对载体、能量的需要进行判断(2)根据运输方向进行判断逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。(3)注意物质运输方式的几种特例红细胞吸收葡萄糖、神经元上产生静息电位和动作电位时的K+外流和Na+内流属于协助扩散;大多数神经递质虽是小分子,但以胞吐方式通过突触前膜;mRNA通过核孔进入细胞质中。2.影响物质跨膜运输的三大主要因素(1)物质浓度(在一定浓度范围内)(2)O2浓度(3)温度温度可影响生物膜的流动性和有关酶的活性,进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。3.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热点考向考向一结合实例,考查物质运输的方式和特点1.(2015新课标全国理综Ⅱ)下列过程中,不属于胞吐作用的是()A.浆细胞分泌抗体到细胞外的过程B.mRNA从细胞核到细胞质的过程C.分泌蛋白从胰腺的腺泡细胞到胞外的过程D.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程解析:抗体、分泌蛋白都是大分子物质,其分泌到细胞外的方式都为胞吐,突触小泡中的神经递质以胞吐的方式释放到突触间隙,A、C、D不符合题意;mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不属于胞吐作用,B项符合题意。B考向二以模型、表格为载体,考查物质出入细胞方式的判断2.(2014安徽理综)如图为氨基酸和Na+进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是()D选项管腔中氨基酸→上皮细胞管腔中Na+→上皮细胞上皮细胞中氨基酸→组织液A主动运输被动运输主动运输B被动运输被动运输被动运输C被动运输主动运输被动运输D主动运输被动运输被动运输解析:依图示,管腔中的氨基酸逆浓度梯度进入上皮细胞,属于主动运输;管腔中的Na+顺浓度梯度进入上皮细胞,属于被动运输;上皮细胞中的氨基酸顺浓度梯度进入组织液,属于协助扩散(被动运输),故D项正确。