(共30张PPT)
第2、3节 细胞内物质的合成·物质在细胞内的转运
课标领航
1．掌握核糖体、内质网和高尔基体的结构及功能。
2．了解蛋白质和脂质合成的过程。
3．知道内质网及高尔基体在物质合成及转运过程中所起的作用。
情景导引
近几年来，随着人们健康意识和营养意识的增强，各种各样的营养品应运而生，五花八门的相应广告更是使人目不暇接。其中不乏假冒产品和欺骗广告。例如，广东某厂生产的脱氧核糖核酸营养品，其广告词中竟有这样一句话：“本产品中的脱氧核糖核酸被人体吸收后，可使人体内合成多种养生养颜的蛋白质”。
这完全是一种欺骗，因为脱氧核糖核酸属于生物大分子，人体根本无法直接吸收，而必须被胰液中的脱氧核糖核酸酶分解为生物碱、脱氧核糖等小分子后才能被吸收。胰腺细胞内与合成核糖核酸酶有关的主要细胞器有哪些？
提示：主要的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。
核心要点突破
知能过关演练
第2、3节
基础自主梳理
基础自主梳理
二、细胞质的组成
1．组成：细胞质主要包括
______________________。
2．胞质溶胶
(1)存在状态：_____状态。
(2)成分：含有____、无机盐、脂质、糖类、________、核苷酸和_______等。
(3)功能：是多种_________进行的场所。
细胞器和胞质溶胶
胶质
水
氨基酸
多种酶
化学反应
三、细胞内蛋白质运输的途径
1．提供能量的细胞器：________。
2．合成场所：附着在内质网上的________。
3．运输途径：
线粒体
核糖体
核心要点突破
细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程
2．分泌蛋白的合成与分泌过程分析
(1)细胞中各种细胞器的功能是各不相同的，但是某一项生命活动的完成，并不能只依靠一种细胞器，而是要依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。
(2)细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间是可以互相转化的，在结构上具有一定的连续性。
特别提醒
内质网和高尔基体均可形成膜泡，膜泡是膜之间的过渡形式，是证明在一个细胞中的膜组分从一个具膜细胞器转移融合到另一个具膜细胞器的最明显的例子。
(2011年上海华师二附中高一检测)细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工，又有紧密的联系。结合下图关于溶酶体(一类含多种水解酶、具有单层膜的囊状细胞器)发生过程和“消化”功能的示意图，分析回答下列问题。
例1
(1)b是刚形成的溶酶体，它起源于细胞器a；e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡，而e的膜来源于细胞器c。由图示可判断：a是________，c是________，d是________。
(2)f表示b与e正在融合，这种融合过程反映了生物膜在结构上具有__________特点。
(3)细胞器a、b、c、d膜结构的主要成分是________等。
(4)细胞器膜、________和________等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的研究具有广泛的应用价值，如可以模拟生物膜的__________功能对海水进行淡化处理。
【尝试解答】 (1)高尔基体 内质网 线粒体 (2)流动性 (3)蛋白质和磷脂 (4)细胞膜 核膜 选择透过
【解析】 (1)根据各种细胞器的形态结构特征可以看出，a为高尔基体、c为内质网、d为线粒体。(2)两种膜的相互融合说明生物膜具有一定的流动性。(3)所有生物膜都是以磷脂双分子层为基本骨架，其上镶嵌和贯穿着蛋白质，主要成分为磷脂和蛋白质。(4)各种细胞器膜、细胞膜、核膜等共同构成细胞的生物膜系统，生物膜的选择透过功能在生产实践中具有广泛的应用价值。
【名师点睛】 生物膜系统中直接相连的是内质网内连核膜外连细胞膜，还与线粒体相连。间接联系的是内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜通过膜泡的形式相联系。整个分泌蛋白的合成与分泌，依赖的原理是生物膜的流动性，穿过生物膜层数为零层。
跟踪训练 家兔细胞内与氨基酸脱水缩合有关的细胞器是( )
A．线粒体和高尔基体
B．线粒体和核糖体
C．核糖体和高尔基体
D．中心体和核糖体
解析：选B。核糖体是合成蛋白质的场所，氨基酸脱水缩合在核糖体上，需要线粒体供能。
观察胞质溶胶的流动
【实验原理】
1．高等绿色植物的叶绿体一般存在于其叶肉细胞中，呈扁平的椭球形或球形，绿色，可以用高倍显微镜观察其形态和分布。
2．胞质溶胶流动是一种生命现象。随其流动，悬浮于胞质溶胶中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，观察胞质溶胶的流动可用叶绿体的运动作为标志。
【方法步骤】
【注意事项】
1．换上高倍物镜后，只调细准焦螺旋不能调粗准焦螺旋(注意：细准焦螺旋只在调节图像清晰度时使用)。
2．叶绿体的分布情况，可以通过下述方法获得。将三个含藓类叶的装片分别放在200 W、25 W的白炽灯下和暗处，依次处理5分钟、10分钟后再观察。可以看到在强光下，叶绿体的侧面对着光源；在弱光下，叶绿体以最大的面对着光源；在暗处，叶绿体呈无规律排列。想一想，这与叶绿体吸收光的多少有什么关系？
3．观察细胞质流动必须选择活体材料，且要选典型的实验材料。不同的植物细胞质流动速度是不同的，而实验的时间有限，加之人眼在观察显微镜时也会疲劳，因此必须选用细胞质流动速度较快的植物，如黑藻叶。
4．提高实验效果的措施：观察中如发现细胞质不流动或流动很慢，可采用增强细胞呼吸作用的方法，来加速细胞质的流动。如将载玻片置于白炽灯下烘热，切伤部分叶片。实验时的温度会影响细胞质的流动速度。如果环境温度太低时，可利用灯光或阳光照射，也可将黑藻叶放入温水(25 ℃左右)中一段时间，使其升温，细胞质的流动就会加快。
把叶绿体作为胞质溶胶流动的标志物是因为( )
A．叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源
B．如果没有标志物，胞质溶胶的流动就难以察觉
C．只有叶绿体等颗粒可以移动，细胞质基质不流动
D．胞质溶胶基质是流动的，细胞器是不运动的
例2
【尝试解答】 B
【解析】 胞质溶胶是无色透明的液体，如果没有标志物，胞质溶胶的流动就难以察觉。A项说法正确，但不是叶绿体作为标志物的原因，叶绿体等一些细胞器，是随着胞质溶胶的流动而运动。
跟踪训练 (2009年高考广东卷)用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是( )
A．叶绿体在细胞内是固定不动的
B．叶绿体在细胞内是均匀分布的
C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因
D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
解析：选C。黑藻是植物，叶肉细胞有叶绿体和线粒体。叶绿体靠近细胞壁分布，并在细胞质内环流。
知能过关演练
细胞器的结构和功能
视野拓展
本部分内容讲解结束
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第1节 细胞内外的物质交换
课标领航
1．概述细胞壁和细胞膜的结构和功能。
2．举例说明物质进出细胞的三种方式。
3．观察植物细胞质壁分离和复原的过程，能独立完成相关实验。
4．理解并讲述液态镶嵌模型。
情景导引
“胜日寻芳泗水滨，无边光景一时新。等闲识得东风面，万紫千红总是春。”宋朝诗人朱熹在这里给我们描绘了一幅美丽的春景图。由此我们仿佛看到，春天的原野东风和煦、杨柳依依，百花盛开，蜂蝶飞舞……。
当你陶醉于这美丽的盛景时，是否想过，蜂蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜的花的雌蕊柱头上后，即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应。若将这株油菜的花粉带到一朵桃花或梨花的柱头上则不会发生这些生理反应。?上述现象说明细胞膜具有什么样的主要功能？
提示：细胞膜具有识别和传递信息的功能。
核心要点突破
知能过关演练
第1节
基础自主梳理
基础自主梳理
一、细胞壁的全透性
1．分布：_______细胞的细胞膜之外。
2．成分：主要是_______和_______。
3．作用：具有_____维持_________，防止细胞过度吸水引起_________的作用。
二、细胞膜的结构
1．化学组成主要是_____和________。
植物
纤维素
果胶
支持
细胞形态
细胞破裂
磷脂
蛋白质
2．液态镶嵌模型的内容
模型结构
思考感悟
1．能说明细胞膜具有流动性的例子有哪些？
提示： ①变形虫的运动；②精、卵细胞的结合；③分泌蛋白的形成过程。
三、被动运输
1．概念：物质进出细胞，____________的扩散。
2．类型
(1)自由扩散
①特点：物质通过简单的____________进出细胞。
②实例：水、_____、O2、______、乙醇、苯等。
顺浓度梯度
扩散作用
CO2
甘油
(2)协助扩散
①特点：进出细胞的物质借助___________的扩散。
②实例：葡萄糖进入________。
四、主动运输
1．基本条件
(1)细胞膜上相应__________的协助。
(2)消耗细胞内化学反应所释放的______。
2．实例：K＋、Ca2＋、_______等离子通过细胞膜。
载体蛋白
红细胞
载体蛋白
能量
Na＋
3．生理意义：保证活细胞按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的_________，排出_________和对细胞______的物质。
五、大分子物质的运输
1．胞吞：大分子附着在细胞膜_____，这部分细胞膜形成_____，包围着大分子。然后小囊从细胞膜上分离下来，形成____________，进入细胞内部。
2．胞吐：细胞需要______的大分子，先在细胞内形成______，然后移动到________处，并与之融合将大分子排出细胞。
营养物质
代谢废物
有害
表面
内陷
小囊、膜泡
外排
膜泡
细胞膜
思考感悟
2．物质通过被动运输进出细胞，能否体现细胞膜的选择透过性？
提示：能，因为协助扩散中需要载体蛋白，载体蛋白的种类和数量体现了细胞膜的选择透过性。
核心要点突破
细胞膜的成分与功能
细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，还有少量糖类。
1．脂质：构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本支架。
(1)磷脂分子的状态：亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。
(2)作用：脂质、脂溶性物质更易通过膜。
2．蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。
(1)蛋白质的位置：镶在磷脂双分子层表面；嵌入磷脂双分子层；贯穿于磷脂双分子层。
(2)种类：
①有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用。
②有的起载体作用，参与主动运输过程，控制物质进出细胞。
③有的是酶，起催化化学反应的作用。
3．糖类：有的与蛋白质结合成糖被，有的与脂质结合成糖脂。
如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关其叙述不正确的是( )
A．具有①的一侧为细胞膜的外侧
B．①与细胞表面的识别有关
C．②是构成细胞膜的基本支架
D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
【尝试解答】 D
例1
【解析】 图中①是糖蛋白，②是磷脂双分子层，③是蛋白质分子。糖蛋白主要与细胞的信息交流和识别有关，磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，蛋白质是生物膜中的功能分子，细胞膜的选择透过性主要与膜上的蛋白质有关。
【名师点睛】 细胞膜的功能主要由膜上的蛋白质的种类和数量来决定；信息交流的识别要靠细胞膜外侧糖蛋白来完成。
跟踪训练 下图表示细胞膜的切面结构，由图可见磷脂分子排成内外两层，构成了细胞膜的基本骨架。与磷脂分子的这种排列方式有重要关系的是( )
A．膜中含有蛋白质
B．细胞内外均是水环境
C．细胞内外均有正电荷
D．细胞膜具有流动性
解析：选B。由于每个磷脂分子“头部”具有亲水性，“尾部”具有疏水性，而细胞内外均是水环境，故组成细胞膜的磷脂分子排成了内外两层；而且是“头部”都在外侧，“尾部”都在内侧。
生物膜的结构特性与功能特性
1．生物膜的结构特性
(1)镶嵌性：膜的基本结构是由脂质双分子层及镶嵌在其上的蛋白质构成的。
(2)流动性：
①结构基础：磷脂分子和大多数蛋白质是运动的。
②生理意义：完成物质运输、细胞识别、细胞融合等功能。
③实验验证：变形虫的运动、白细胞吞噬细菌、胞吞和胞吐现象。
(3)不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同，如糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。
2．生物膜的功能特性：选择透过性
(1)结构基础：膜上具有载体蛋白。
(2)生理意义：控制物质进出。
3．流动性和选择透过性的关系
(1)区别：流动性是生物膜的结构特点，选择透过性是生物膜的功能特性。
(2)联系：流动性是选择透过性的基础，只有膜具有流动性，才能表现出选择透过性。
(2009年高考浙江理综卷)对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。
例2
上述实验不能说明的是( )
A．细胞膜具有流动性
B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
【尝试解答】 C
【解析】 根据图示信息，激光束照射放射性的荧光物质时荧光消失，停止照射荧光恢复，说明荧光物质并没有跨膜运输。细胞膜具有流动性，激光束照射可加快细胞膜的流动性。
【名师点睛】 (1)细胞膜的流动性大小与温度的高低有关。
一般情况下，温度高流动性大，有利于物质转运等生命活动的进行(但是温度过高，膜的流动性过大，会破坏膜的结构，反而不利于生命活动进行)；温度降低，膜的流动性下降，其运输功能将下降或完全丧失。
(2)细胞膜的流动性是大分子或颗粒物质进出细胞(内吞、外排)的结构基础。
跟踪训练 (2011年浙江金华一中高一检测)细胞膜功能的复杂程度，主要取决于( )
A．磷脂含量
B．蛋白质的种类和含量
C．糖的种类
D．水含量
解析：选B。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用，因此，功能越丰富的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
自由扩散与协助扩散的比较
特别提醒
(1)表中“高浓度”、“低浓度”是指运输的离子或小分子本身的浓度，而不是它们所处溶液的浓度。
(2)两种运输方式的动力均来自于细胞内外物质的浓度差，此外，协助扩散还与膜上载体蛋白的种类和数量有关。
甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白的磷脂双分子层代替细胞膜，并维持其他条件不变。则( )
A．甲运输被促进
B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制
D．乙运输被抑制
例3
【尝试解答】 D
【解析】 协助扩散需要载体协助，而自由扩散不需要载体协助，所以用人工合成的无蛋白磷脂双分子层代替细胞膜时，乙的运输被抑制，而甲的运输不受影响。
跟踪训练 物质出入细胞的方式中，自由扩散区别于协助扩散的是( )
A．由高浓度向低浓度扩散
B．需要载体
C．由低浓度向高浓度扩散
D．不需要载体
解析：选D。自由扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度(高浓度―→低浓度)跨膜运输，同时均不消耗能量；不同之处表现在自由扩散不需要载体，而协助扩散需要载体。
1．特点：需载体蛋白的协助，需消耗能量，可以逆浓度梯度运输。
2．图例分析
主动运输的特点
(1)A图为主动运输的过程示意图，物质的运输是由低浓度到高浓度，并且需要能量和载体蛋白。
(2)B图为主动运输过程中被运输物质浓度与细胞内外浓度的关系。由B图可知，主动运输中物质运输的方向既可逆浓度梯度，也可顺浓度梯度。
(2010年高考广东卷)下图是植物根从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为( )
例4
A．自由扩散 B．协助扩散
C．主动运输 D．被动运输
【尝试解答】 C
【解析】 分析该物质跨膜运输的示意图可知，该矿质离子的跨膜运输是由低浓度到高浓度，不仅需要载体蛋白的协助，还需要消耗能量，故为主动运输。
【名师点睛】 物质出入细胞时两侧的浓度为溶质的量浓度，而不是溶液的浓度。
跟踪训练 (2009年高考广东卷)某物质从低浓度向高浓度跨膜运输，该过程( )
A．没有载体参与 B．为自由扩散
C．为协助扩散 D．为主动运输
解析：选D。某物质从低浓度向高浓度跨膜运输过程中，既需要载体协助，又需要消耗能量，故该过程为主动运输。
1．过程
2．结构基础：细胞膜的流动性。
3．条件：二者都需要消耗能量。
大分子物质通过细胞膜的方式——胞吞和胞吐
细胞内的生物大分子物质(如胃蛋白酶原)的出胞方式是( )
A．胞吐 B．自由扩散
C．协助扩散 D．主动运输
【尝试解答】 A
例5
【解析】 细胞膜是一种选择透过性膜，水分子以及细胞要选择吸收的离子、小分子物质可以通过，对于生物大分子物质，则不能以跨膜运输的方式进出细胞，只能以胞吞和胞吐的形式进出细胞。
【名师点睛】 胞吞胞吐为大分子物质跨膜运输的基本方式，该过程中没有穿过一层膜。
跟踪训练 白细胞能吞噬绿脓杆菌，与这一现象有关的是( )
A．磷脂分子的特性 B．细胞膜的稳定性
C．细胞膜的镶嵌性 D．细胞膜的流动性
解析：选D。绿脓杆菌本身是不可能自由通过细胞膜进入细胞的，白细胞吞噬绿脓杆菌只能通过细胞膜具有一定流动性的特点吞入到细胞内。
知能过关演练
水分是怎样进出细胞膜的？
研究表明，水分在植物细胞膜系统内移动的途径有两种：一种是单个水分子通过膜脂双分子层的间隙进入细胞；另一种是水集流通过质膜上水孔蛋白中的水通道进入细胞。水孔蛋白是一类具有选择性、高效转运水分的膜通道蛋白。水孔蛋白最早是在动物体内发现的，以后陆续在许多植物的液泡上发现了液泡膜内在蛋白，在质膜上发现了质膜内在蛋白。
视野拓展
水孔蛋白的单体是中间狭窄的四聚体，呈“滴漏”模型，每个亚单位的内部形成狭窄的水通道。水孔蛋白的活性是被磷酸化调节的。实验证明，Ca2＋的蛋白激酶可使特殊丝氨酸残基磷酸化，使水孔蛋白的水通道加宽，水集流通过量加剧。如果把该磷酸基团除去，则水通道变窄，水集流通过量变少。
水孔蛋白广泛分布于植物各个组织，其功能以存在部位而定。例如，拟南芥和烟草的水孔蛋白有些在维管束薄壁细胞中表达，可能参与水分长距离的运输；拟南芥的水孔蛋白表达于根尖的伸长区和分生区，说明它有利于细胞生长和分化；水孔蛋白分布于雄蕊和花药，表明它与生殖有关。
外界环境(蓝光)和植物激素(脱落酸、赤霉素等)可诱导水孔蛋白的合成。
本部分内容讲解结束
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实验探究创新（2）——探究细胞质壁分离和复原与外界溶液浓度的关系
1．渗透作用：物质透过半透膜的扩散。
2．渗透作用必须具备两个条件
(1)具有半透膜；
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
3．植物细胞的吸水和失水
(1)成熟植物细胞的结构
(2)原理和现象
①外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，发生质壁分离现象。
②外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水，发生质壁分离复原现象。
(3)实验探究过程
【要点精析】
1．通过观察质壁分离和复原的过程，领悟植物细胞发生渗透作用的原理及渗透失水和吸水的条件。
2．实验关键
(1)观察时应特别注意以下两个方面：液泡颜色及大小；“质”与“壁”的位置。
(2)质壁分离时间不宜过长，时间过长细胞容易死亡，不能发生质壁分离复原。
(3)引流法必须重复几次，实验效果才会明显。
(4)观察正常洋葱表皮细胞之后，滴加蔗糖溶液和滴加清水，直接在载物台上操作即可，不用把装片从载物台上取下，但要注意，不要把溶液等沾到盖玻片、物镜和载物台上。
3．实验中的对照
(1)将洋葱表皮细胞放在清水中制成临时装片，使细胞处于正常状态。
(2)在实验过程中的对照有质壁分离前后和质壁分离复原前后细胞的变化。这两处都是以自身前后变化作对照，不需要另加对照组。
4．质壁分离和复原实验的应用
(1)分析生产生活中的质壁分离现象。
(2)判断细胞的死活。
(3)光镜下观察细胞膜(质壁分离状态下)。
(4)测定细胞液的浓度。
(5)各种溶液浓度大小的比较。
(6)比较原生质层和细胞壁伸缩性的大小。
(7)鉴别不同种类的溶液(如KNO3溶液和蔗糖溶液的区分)。
以紫色洋葱鳞茎叶表皮为材料观察植物细胞的质壁分离现象，下列叙述错误的是( )
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到中央紫色液泡逐渐缩小
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
【尝试解答】 D
例
【解析】 当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，植物细胞发生渗透失水，液泡体积变小，原生质层与细胞壁分离，选项A正确；质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短，选项B正确；质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透过性，不再发生质壁分离及复原现象，选项C正确；高浓度的NaCl容液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象，若细胞失水过度可导致细胞死亡，不再发生复原现象，选项D错误。
跟踪训练 当根尖成熟区表皮细胞的浓度大于土壤溶液的浓度时，水分子的运动情况是 ( )
A．水分子只进不出
B．水分子只出不进
C．单位时间内进入细胞的水分子数多于从细胞中出来的水分子数
D．单位时间内从细胞内出来的水分子数多于进入细胞的水分子数
解析：选C。根据渗透作用原理，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞渗透失水，反之细胞吸水，即水分子由低浓度区域进入高浓度区域。但在细胞渗透作用过程中，水分子的流动是双向的，由于单位时间内进出细胞的水分子数目不相等，从而使得细胞表现为吸水或失水。
专项演练
1．把人的红细胞分别置于0.9%食盐水、1%食盐水和清水中，结果是( )
A．原状、质壁分离、质壁分离复原
B．质壁分离、缩小、原状
C．原状、缩小、涨破
D．缩小、质壁分离、质壁分离复原
答案：C
2.如图是渗透作用与水分子流动的实验装置，用玻璃纸将烧杯内的清水与漏斗中的蔗糖溶液隔开，则( )
A．水分子只从烧杯通过玻璃纸向漏斗内移动
B．水分子只从漏斗通过玻璃纸向烧杯内移动
C．蔗糖分子能从漏斗通过玻璃纸向烧杯内移动
D．在单位时间内，由烧杯向漏斗通过的水分子数多于由漏斗向烧杯通过的水分子数
解析：选D。
3．实验装置如图所示，一段时间后，含液体3的半透膜袋萎缩，而含液体1的半透膜袋坚挺硬实。请推断实验开始时3种液体1、2、3的浓度分别是( )
(选项中的“高”表示高浓度蔗糖溶液；“低”表示低浓度蔗糖溶液)
A．高、低、水 B．水、高、低
C．低、水、高 D．水、低、高
答案：A
4．在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中，下列能够发生质壁分离的细胞是 ( )
A．人的口腔上皮细胞
B．蛙的红细胞
C．皮肤的角质层细胞
D．洋葱的表皮细胞
解析：选D。
5．(2011年江苏盐城中学高一检测)观察在0.3 g/mL蔗糖溶液中的洋葱表皮细胞，发现中央液泡逐渐变小，说明( )
A．细胞壁相当于一层半透膜
B．洋葱表皮细胞是活的
C．此时蔗糖溶液浓度小于细胞液浓度
D．细胞壁收缩导致中央液泡失水
解析：选B。
6．田间一次施肥过多，作物变得枯萎发黄，俗称“烧苗”。其原因是( )
A．根细胞从土壤中吸收的养分过多
B．根细胞不能从土壤中吸水
C．根系不能将水向上运输
D．根系被肥料分解释放的热能烧毁
解析：选B。植物根毛细胞能否从土壤中吸收水分，取决于根毛细胞的细胞液和土壤溶液的浓度差。一次施肥过多，使土壤溶液的浓度大于细胞液的浓度，使细胞不能从土壤中吸水甚至失水、作物枯萎发黄。
7．(2010年高考上海卷)下图为显微镜下某植物细胞在30%蔗糖溶液中的示意图。下列叙述中错误的是( )
A．若将细胞置于清水中，A仍保持不变
B．若该细胞处于40%蔗糖溶液中，B/A值将变小
C．B/A值能表示细胞失水的程度
D．A、B分别表示细胞和液泡的长度
解析：选D。植物细胞在30%的蔗糖溶液中已经发生质壁分离，用B表示原生质体的长度，A表示细胞(壁)长度，质壁分离过程中，原生质体逐渐变小，细胞壁伸缩有限，A长度基本不变，B/A值体现质壁分离程度；将其放入清水中将发生质壁分离复原，但细胞壁长度A基本不变；若放入40%的蔗糖溶液中，质壁分离更加明显，B/A值变小。
8．选用下列适当的材料，验证发生渗透作用的两个条件。
铁架台2个、长颈漏斗2个、半透膜袋2个、细线2段，大烧杯2个、清水、30%蔗糖溶液、纱布等。
(1)设计渗透装置(画出装置图即可)。
(2)验证渗透作用发生必须具有半透膜，写出主要实验步骤。
①制作两套如(1)题所示装置，编号A、B。
②________________________________。
③烧杯内均放______________，通过长颈漏斗往袋内装入等量的________________，且使漏斗内外液面__________________。
(3)实验现象：
________________________________________________________________________。
解析：首先选用合适的材料设计好渗透装置。渗透作用发生的两个条件是半透膜和膜两侧具有浓度差。验证渗透作用需要半透膜，半透膜是变量，即一套装置用半透膜袋，另一套装置用纱布袋。
答案：(1)如图
(2)②A装置用半透膜袋，B装置用纱布袋代替半透膜袋③清水 30%蔗糖溶液 等高
(3)A装置漏斗内液面上升，B装置漏斗内液面无变化
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第4、5节 细胞内废物的排出·细胞的生物膜系统
课标领航
1．了解并简述溶酶体的结构及功能。
2．理解生物膜系统在结构和功能上的联系。
情景导引
我们生活的自然界几乎处处都有细菌、病毒，它们不时地侵入我们的机体，我们的机体也时时地与它们进行着顽强的斗争。
例如，我们体内的白细胞和巨噬细胞不断地识别和吞噬侵入我们机体的细菌、病毒，就是一种重要的斗争形式。,我们体内的白细胞和巨噬细胞将细菌、病毒吞入细胞后，又是怎样将其消灭的呢？
提示：白细胞和巨噬细胞内的溶酶体可释放多种水解酶，将细菌、病毒分解消灭之。
核心要点突破
知能过关演练
第4、5节
基础自主梳理
基础自主梳理
一、溶酶体的结构及功能
1．来源：是由____________和__________产生。
2．结构：_____膜小泡。
3．功能：细胞的______________，细胞内的_____________。
二、细胞的生物膜系统
1．概念理解
(1)组成：_______、_______以及_________、_________、_______等由___围绕而成的细胞器。
(2)特点：在______和______上是紧密联系的统一整体。
粗面内质网
高尔基体
单层
“消化器官”
“清道夫”
细胞膜
核被膜
内质网
高尔基体
线粒体
膜
结构
功能
2．功能
(1)细胞膜不仅使细胞具有一个___________________，同时在细胞与外部环境进行__________、_________和__________的过程中起着决定性作用。
(2)_______________ 为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。
(3)把____________分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
相对稳定的内部环境
物质运输
能量转换
信息传递
广阔的膜面积
各种细胞器
思考感悟
人工肾利用了生物膜的哪种特性？
提示：利用了生物膜的选择透过性。
核心要点突破
溶酶体
1．结构及消化作用
存在于动植物细胞中，单层膜的囊状小泡，泡内含有60多种酶，酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶。在酸性环境下可将蛋白质、脂质、糖类和核酸等多种物质分解。
2．清除细胞内的废物
分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。
(2010年高考山东卷)溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是( )
A．溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
B．溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
C．细胞质基质中的H＋被转运到溶酶体内需消耗能量
D．正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
例1
【尝试解答】 D
【解析】 水解酶的化学本质是蛋白质，核糖体是其合成场所；溶酶体中的酶通过小泡以胞吐的方式释放出来，需要小泡膜和溶酶体膜的融合，导致膜成分的更新；H＋的转运方式是主动运输，需要消耗能量；正常生理状态下溶酶体对自身衰老、凋亡的细胞具有分解作用。
跟踪训练 根据________的存在，我们可以鉴别出溶酶体。( )
A．溶菌酶 B．脂酶
C．糖苷酶 D．酸性磷酸酶
答案：D
细胞的生物膜系统之间的联系与功能
1．各种生物膜之间的联系
(1)在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
(2)在结构上的联系
(3)在功能上的联系：在分泌蛋白质合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。
2．生物膜系统在细胞生命活动中的作用
(1)细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，保证物质运输、能量转换和信息传递。
如细胞膜能够控制物质的进出；细胞的分泌物(激素)与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞；精子和卵细胞之间的识别和结合。
(2)广阔的膜面积提供了酶的附着位点，保证了化学反应的顺利进行。
如内质网连接成网状，线粒体内膜向内折叠形成嵴，增加了酶的附着位点。
(3)生物膜把细胞分隔成许多小的区域，同时进行多种反应，保证生命活动高效、有序地进行。
如有氧呼吸主要在线粒体中进行，光合作用在叶绿体中进行。
下列对细胞内生物膜的结构上具有一定连续性的叙述，错误的是( )
A．内质网通过“出芽”形成膜泡，膜泡与高尔基体膜融合
B．胞质溶胶中膜泡与核糖体膜融合
C．细胞膜向内凹陷形成膜泡，离开细胞膜回到细胞质中
D．高尔基体膜突出形成膜泡，离开高尔基体膜与细胞膜融合
【尝试解答】 B
例2
【解析】 本题考查对生物膜在结构上的连续性的理解。A项，在生物膜结构中，内质网通过形成膜泡与高尔基体发生联系；B项，核糖体不具有膜结构，有的游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；C项，细胞膜可向内凹陷形成膜泡，回到细胞质中；D项，高尔基体通过膜泡与细胞膜发生联系，高尔基体在生物膜之间起交通枢纽的作用。
【名师点睛】 生物膜在结构和功能上的联系
(1)结构联系(具有一定的连续性)
(2)功能联系(分工、合作)：分泌蛋白合成与分泌过程
跟踪训练 下列有关生物膜系统的叙述中，不正确的是( )
A．细胞膜使细胞有相对稳定的内环境
B．细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜内或膜表面进行的
C．细胞内的生物膜把细胞分成许多小区室
D．广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
解析：选B。细胞内的生物膜把细胞分成许多小室，使环境相对稳定，同时广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，促进化学反应的进行。但化学反应不在生物膜内进行。
知能过关演练
生物膜对大分子的转运
大分子物质，如蛋白质、多核苷酸、多糖、胆固醇与脂蛋白形成的颗粒等，很难直接穿过细胞膜。这些物质通过与膜上某种蛋白的特异亲和力而附着于膜上，这部分细胞膜内陷形成小囊，将附着物包在里面，然后分离下来形成小囊泡进入细胞内部。这个过程称为胞吞作用。吞噬泡或吞饮泡一般与细胞质内的溶酶体融合，逐步将吞进的物质消化分解。
视野拓展
与胞吞作用相反，有些物质通过形成囊泡从细胞内部逐步移至细胞表面，囊泡的膜与细胞膜融合，将物质排出细胞。这个过程称胞吐作用。
大分子物质通过胞吞作用进入胞内，是通过受体分子介导的。首先，大分子结合到细胞表面特定的受体上，受体所处的细胞膜称为有被小窝。大分子与受体结合后，这部分细胞膜内陷，并最终从膜上脱落下来形成小囊泡，由于受体与大分子特异性结合，加之膜内陷与形成囊泡的速度极快，囊泡中含有的胞外液非常少。
细胞内合成的一些大分子若需转运到细胞外，首先包裹在囊泡中，然后转移到细胞膜并与细胞膜融合，囊泡中的物质排出细胞外，组成囊泡的膜成为细胞膜的一部分。对于一些特殊的细胞，它们分泌的产物如激素、神经递质等，也是通过这种方式释放到细胞外。但是，分泌产物的释放是受特定信号调节的。首先是分泌分子由囊泡包裹，移向细胞膜，当细胞接受到分泌信号后，囊泡与细胞膜融合，将分泌分子释放到胞外。
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细胞膜的流动性和选择透过性
流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。
1．区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特性。
2．联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。
变形虫的表面任何部分都能伸出伪足，人体内的一些白细胞可以吞噬病菌。上述生理过程的完成都依赖于细胞膜的( )
A．选择透过性
B．具有一定的流动性
C．保护性
D．全透性
【尝试解答】 B
例1
【解析】 解题时要着重分析变形虫形态的改变、白细胞通过变形运动吞噬病菌都与细胞的哪一部分有关。变形虫是单细胞原生动物，它的形态改变与细胞膜有关，同理白细胞能吞噬病菌也与细胞膜的形态改变有关。 而细胞膜的形态改变是由于组成细胞膜的磷脂双分子层与蛋白质都能在一定程度上运动，使细胞膜具有一定的流动性，这也就是细胞膜的结构特点。而选择透过性则是细胞膜的功能特性。
细胞是生物体生命活动的基本单位
地球上生活着多种多样的生物，除病毒等少数种类外，都是由细胞构成的。细胞有着严整的结构和复杂有序的生命活动，是一个相对独立的生命系统。它最早是由英国科学家胡克在软木塞切片中发现的。继之，德国植物学家施莱登和动物学家施旺分别发现植物和动物均是细胞的聚合体，并共同创立了细胞学说——一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。
由于光学显微镜的最大放大倍数仅有1500倍，而电子显微镜的放大倍数则有百万倍，故人们在光学显微镜下只能看见细胞的基本结构，而在电子显微镜下则能看到细胞的亚显微结构。
在生命长河中，细胞经历了发生、发展、完善等几个阶段。最早出现的细胞是原核细胞，即不具真正细胞核的细胞，随后，一部分原核细胞进化为真核细胞。与原核细胞相比，真核细胞的结构、功能都复杂得多。
真核细胞种类多样，分布广泛，从原生动物到哺乳动物，从藻类植物到种子植物都是由真核细胞构成的。细胞膜将细胞与外界环境隔开。膜内有形态、结构和功能各异的细胞器和细胞核。线粒体和叶绿体主要承担着能量的转变、储存、释放等功能；核糖体主要承担着合成蛋白质的功能；内质网、高尔基体主要承担着蛋白质的加工、修饰、运输、分泌等功能；中心体与细胞分裂有重要关系；液泡的重要功能是保证细胞吸水和维持植物细胞形态。细胞核是遗传特性、遗传信息和细胞代谢活动的控制中心。在该中心的调节、控制下，细胞的各部分相互依存、相互制约、分工合作，使整个细胞表现出统一和有序的生命活动。
病毒侵入人体后，血液中会出现相应的抗体。抗体的基本组成单位及合成抗体的细胞器分别是( )
A．氨基酸和核糖体
B．氨基酸和高尔基体
C．核苷酸和核糖体
D．核苷酸和高尔基体
【尝试解答】 A
【解析】 考查了抗体的本质及合成场所。抗体的本质是免疫球蛋白，蛋白质的组成单位是氨基酸，蛋白质的合成部位是核糖体。
例2
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