专题2细胞的结构与功能对应学生用书起始页码P12考点1多种多样的细胞与病毒 一、从生物圈到细胞1.生命活动离不开细胞的原因2.生命系统的结构层次(1)地球上最基本的生命系统是细胞。(2)最大的生命系统是生物圈。植物没有系统层次。(3)病毒无细胞结构,不能独立生存,不属于生命系统。(4)地球上最早的生命形式:单细胞生物。 (1)有同学认为“细胞是一切生物体结构和功能的基本单位”,这种说法对吗?提示:不对。病毒没有细胞结构。(2)分子、原子、化合物和病毒分别属于生命系统中的哪个层次?提示:分子、原子、化合物和病毒都没有细胞结构,都不属于生命系统。(3)所有生物的生命系统层次都相同吗?提示:不同。如植物没有系统这一层次,单细胞生物没有组织、器官、系统层次。 二、细胞学说1.建立者:主要是德国科学家施莱登和施旺。2.内容3.意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。三、多种多样的细胞常见的原核细胞(1)蓝藻细胞①结构②生活方式:营自养生活,因其细胞内含有叶绿素和藻蓝素,所以能进行光合作用。(2)细菌细胞考点2细胞膜与细胞壁 一、细胞膜1.细胞膜的制备(1)材料:人或其他哺乳动物成熟的红细胞。(2)选材原因①无核膜和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜。②无细胞壁,细胞易吸水涨破。(3)实验原理:利用渗透原理,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制得细胞膜。2.细胞膜的成分(1)细胞膜的组成成分成分所占比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%其中磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架蛋白质约40%功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多糖类2%~10%与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂,与细胞识别等作用有关 (2)细胞膜成分的鉴定方法细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质易通过蛋白质双缩脲试剂紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏 3.细胞膜的结构(1)结构模型(2)结构特点结构特点内容具有一定的流动性→原因构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是运动的→实例质壁分离、变形虫运动、胞吞和胞吐、吞噬细胞的吞噬作用等→影响因素温度:一定范围内,温度升高,膜流动加快→4.细胞膜的功能(1)功能(2)细胞膜功能的探究方法①控制物质进出细胞功能的验证②识别功能的验证只有同种生物的精子和卵细胞才能结合验证→细胞膜具有识别功能(糖蛋白的作用)(3)功能特性功能特性内容具选择透过性→表现水分子、被选择的离子和小分子可以通过,大分子、不被选择的离子和小分子不能通过→原因遗传性决定→载体种类、数量决定→选择性→ (1)为什么脂溶性物质能够优先通过细胞膜?提示:细胞膜以磷脂双分子层为基本支架,因此脂溶性物质容易通过细胞膜,不溶于脂质的物质通过却十分困难。(2)怎样区分细胞膜的内、外侧?提示:糖蛋白只分布在细胞膜的外侧,另一侧则为细胞膜的内侧。(3)将人的肝细胞中的磷脂全部提取并铺成单层分子,其面积是肝细胞表面积的2倍吗?为什么?提示:大大超过2倍,肝细胞内有多种具膜的细胞器。 (4)各种细胞膜的组成成分相同吗?提示:不同细胞膜的组成成分种类基本相同,但各组分的含量不同,这与细胞膜的功能有关,功能复杂的膜中,蛋白质的种类和数量多。细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。 二、植物细胞壁植物细胞壁成分 →主要是纤维素和果胶合成场所 →高尔基体去除方法 →酶解法(纤维素酶和果胶酶)功能 →支持和保护作用特性 →全透性考点3细胞质与细胞核 一、细胞质1.细胞质的组成:细胞质包括细胞质基质和细胞器,前者可为代谢提供场所、物质和一定的环境条件,影响细胞的形态、分裂、运动及细胞器的转运等。2.细胞器之间的分工(1)不同细胞器的功能分类名称作用双层膜线粒体有氧呼吸的主要场所叶绿体绿色植物光合作用场所单层膜内质网蛋白质加工、脂质合成的“车间”高尔基体蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”溶酶体“消化车间”“酶仓库”,分解衰老、损伤细胞器,吞噬病菌液泡调节植物胞内的环境,使细胞保持坚挺没有膜核糖体蛋白质的合成场所中心体与细胞有丝分裂有关 (2)不同细胞器的分类①按 “膜” 划分无膜中心体、核糖体→单层膜高尔基体、内质网、液泡、溶酶体→双层膜线粒体、叶绿体→②按成分划分有DNA叶绿体、线粒体→有色素叶绿体、液泡→有RNA叶绿体、线粒体、核糖体→发生碱基互补配对③按功能划分能合成有机物→叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体等能产生水线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体→能量转换叶绿体、线粒体→3.细胞器之间的协调配合(1)分泌蛋白和胞内蛋白 种类比较 分泌蛋白胞内蛋白合成场所附着在内质网上的核糖体游离的核糖体作用场所细胞外细胞内实例消化酶、抗体、部分激素呼吸酶等 (2)生物膜系统 (1)原核细胞只有细胞膜这一种生物膜,不具备生物膜系统。(2)分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐,需消耗能量,体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点。(3)在分泌蛋白合成至分泌出细胞的整个过程中跨膜层数为“0”层。 (1)原核细胞是否具有生物膜?其是否能构成生物膜系统?提示:原核细胞只有细胞膜这一种生物膜,一种生物膜不能构成生物膜系统。(2)游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类有何不同?提示:游离的核糖体合成的一般是胞内蛋白,附着在内质网上的核糖体合成的一般是分泌蛋白。(3)液泡和叶绿体都含有色素,二者功能相同吗?提示:不同。液泡中的色素主要是花青素,与花和果实的颜色有关;叶绿体中的色素是叶绿素等,与光合作用有关。 二、细胞核1.结构2.功能是遗传物质储存和复制的主要场所,是遗传信息库是细胞代谢和遗传的控制中心{3.细胞核的功能探究(1)蝾螈受精卵横缢实验①实验过程受精卵横缢→有核一半→分裂发育→正常胚胎无核一半→不分裂植入细胞核→分裂发育→正常胚胎{②实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。(2)变形虫切割实验①实验过程②实验结论:变形虫的分裂、生长、再生等生命活动受细胞核控制。③实验分析:该实验既有相互对照,又有自身前后对照。对应学生用书起始页码P15一 病毒、原核细胞与真核细胞(生命观念)1.常考易错的病毒知识(1)病毒无细胞结构,在生物学分类上独立成界,既不属于真核生物,也不属于原核生物。(2)病毒的遗传物质为DNA或RNA,故每种病毒的碱基和核苷酸各有4种。在病毒增殖过程中,病毒一般只提供模板,氨基酸、核苷酸、核糖体、tRNA都由宿主提供。2.比较法区分原核细胞与真核细胞原核细胞真核细胞模式图解大小较小较大续表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真正的细胞核细胞壁主要成分为肽聚糖植物细胞细胞壁主要成分是纤维素和果胶;真菌细胞壁主要成分是几丁质(壳多糖)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拟核,无核膜和核仁有核膜和核仁DNA存在形式拟核:大型环状质粒:小型环状细胞核:和蛋白质形成染色体(质)细胞质:在线粒体、叶绿体中裸露存在转录和翻译转录产生的信使RNA不需要加工;转录和翻译通常在同一时间同一地点进行(在转录未完成时翻译便开始进行)转录产生的信使RNA需要加工(将内含子转录出的部分切掉,将外显子转录出的部分拼接起来);转录和翻译不在同一时间同一地点进行(转录在翻译之前,大多数的转录发生在细胞核内,翻译发生在细胞质的核糖体上)是否遵循遗传规律不遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律变异类型一般为基因突变基因突变、基因重组、染色体变异细胞分裂二分裂有丝分裂、无丝分裂和减数分裂遗传物质DNA进化水平低高生态系统的成分生产者、消费者、分解者生产者、消费者、分解者举例细菌、蓝藻、放线菌、衣原体、支原体(目前发现的最小细胞,且无细胞壁)等酵母菌等真菌、衣藻、高等植物、动物等 3.归纳法总结原核细胞与真核细胞的统一性(1)相似的化学组成。(2)都具有细胞膜,且膜的成分和结构相似。(3)均有DNA和RNA,并以DNA为遗传物质,且遗传密码通用。(4)都具有蛋白质合成的机器———核糖体。1.细胞多样性的表现与原因:细胞多样性表现在细胞的形状、大小、种类和结构等几个方面,其直接原因是构成细胞的蛋白质种类不同,根本原因是遗传物质的差异。2.常见的原核生物及易与之混淆的真核生物常见的原核生物易与之混淆的真核生物细菌:细菌的名称中常带有“杆、球、螺旋或弧”字放线菌、链霉菌酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉、曲霉等)蓝藻:念珠藻、发菜、蓝球藻、颤藻衣藻、轮藻、黑藻、水绵等衣原体、支原体(无细胞壁)、立克次氏体原生动物:草履虫、变形虫、疟原虫等(2019山东济宁一中期初检测,1)下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )A.蓝藻和绿藻都能够进行光合作用,所以都含有叶绿体B.硝化细菌是含有线粒体的自养型生物C.大肠杆菌和酵母菌的遗传物质都是DNAD.发菜和黑藻所含有的DNA都是裸露的思路导引 依据真、原核生物的种类→分析作答→真、原核细胞的不同→解析 蓝藻和硝化细菌都是原核生物,无叶绿体、线粒体,A、B错误;大肠杆菌、酵母菌都具有细胞结构,细胞类生物的遗传物质都是DNA,C正确;发菜属于原核生物,没有细胞核,所含的DNA是裸露的,黑藻属于真核生物,其细胞核DNA和蛋白质形成染色体,DNA不是裸露的,D错误。答案 C易错辨析 带“藻”的生物中蓝球藻、颤藻、念珠藻、蓝藻等都属于原核生物,绿藻、衣藻、褐藻、小球藻等都属于真核生物。1-1 (2016北京海淀期末,21)自养型生物一定含有的细胞器是( )A.叶绿体B.中心体C.核糖体D.线粒体1-1答案 C 自养型生物可以是原核生物,如蓝藻、硝化细菌等,它们不含叶绿体和线粒体;自养型生物也可以是高等植物,高等植物不含中心体。但真核生物和原核生物都含有核糖体,因此自养型生物一定含有核糖体。 1-2 (2017北京东城一模,1)酵母菌、醋酸菌和破伤风芽孢杆菌都( )A.是原核生物B.以DNA为遗传物质C.能有氧呼吸D.有核糖体和内质网1-2答案 B 本题主要考查了“细胞的结构和功能”,较为基础。酵母菌是真核生物,其结构特点是具有核膜包被的细胞核,含有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等众多的细胞器;其代谢类型为异养兼性厌氧型,既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸。醋酸菌和破伤风芽孢杆菌都为原核生物,其细胞结构特点是无核膜包被的细胞核,只有核糖体一种细胞器;醋酸菌代谢类型为异养需氧型,进行有氧呼吸;破伤风芽孢杆菌代谢类型为异养厌氧型,只能进行无氧呼吸。凡是有细胞结构的生物都是以DNA作为遗传物质的,B正确。二 辨认、解读不同类型病毒、细胞模型(生命观念)1.细胞的显微结构与亚显微结构(1)显微结构:光学显微镜下能观察到的结构。①细胞显微结构细胞壁、细胞质、细胞核细胞膜(植物细胞需处于质壁分离状态)细胞器叶绿体线粒体(需用健那绿染色)液泡{染色体(细胞分裂时核膜、核仁消失后可见