【临门一脚】2015高考生物热点专题精确射靶热点二 细胞的结构和功能

热点二 细胞的结构和功能
【考点精要】
考点一. 细胞膜的结构及功能
1.细胞膜的成分及结构
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外还含有 ( http: / / www.21cnjy.com )少量的糖类和胆固醇（胆固醇只存在于动物细胞中），糖类往往与蛋白质形成糖蛋白，与细胞膜的识别作用有关。构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子都具有一定的流动性，所以细胞膜的结构特点为具有一定的流动性。
2.细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分 ( http: / / www.21cnjy.com )隔开，使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。（2）控制物质进出细胞。控制细胞与外界环境的物质交换。（3）进行细胞间的信息交流。
细胞膜的功能特点：选择透过性。
考点二. 细胞质的结构及功能
细胞器的种类和功能
分 布 形态结构特点 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜，内膜向内折叠成嵴，扩大了内膜面积，基质和内膜上有许多种与有氧呼吸有关的酶，含有少量DNA 有氧呼吸的主要场所（动力车间）
叶绿体 绿色植物叶肉细胞等 双层膜，内有许多类囊体，叶绿素等色素分布在类囊体上。类囊体和基质中有许多进行光合作用所需的酶，含有少量DNA 光合作用的场所（养料制造车间、能量转换站）
内质网 动植物细胞 单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔 细胞内蛋白质合成、加工以及脂质合成的“车间”
高尔基体 动植物细胞 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
液 泡 植物细胞，高等动物细胞中不明显 储存物质，使植物细胞保持坚挺
溶酶体 动植物细胞 消化车间
核糖体 动植物细胞。附着在内质网或游离在细胞质基质中 不具有膜结构，椭球形颗粒小体 把氨基酸合成蛋白质的场所(“生产蛋白质的机器”)
中心体 动物细胞和低等植物细胞。在核附近 不具有膜结构，由两个互相垂直的中心粒构成 与细胞有丝分裂有关
考点三. 细胞核的结构及功能
1.细胞核的结构
（1）核膜：不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开。随细胞周期周期性的消失和重建。
（2）核孔：位于核膜上，是某些大分子物质（如蛋白质、RNA）进出细胞核的通道，蛋白质合成旺盛的细胞核孔的数量多。注意DNA不能穿过核孔。
（3）核仁：与rRNA的合成和核糖体的形成有关，蛋白质合成旺盛的细胞核仁大而明显。随细胞周期周期性的消失和重建。
（4）染色质：主要由DNA和蛋白质组成，是 ( http: / / www.21cnjy.com )遗传信息的主要载体。在细胞分裂前期高度螺旋化变粗变短形成染色体，染色体在分裂末期解螺旋变细变长形成染色质。染色体和染色质是同样的物质在不同时期的两种状态。
2.细胞核的功能：（1）细胞核是遗传信息库；（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
考点四. 细胞与病毒的比较
1．原核细胞、真核细胞、病毒的比较
比较项目 原核细胞 真核细胞 病 毒
不同点 大 小 较 小 较 大 最 小
本质区别 没有以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核 无细胞结构
细胞壁 有，主要成分是糖类和蛋白质（肽聚糖） 植物细胞有，成分主要是纤维素和果胶；真菌细胞有，成分主要是几丁质；动物细胞无细胞壁。 无
细胞质 只有核糖体，无其它细胞器 有核糖体和其它细胞器
细胞核 拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合 有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体
代表生物 细菌、蓝藻、放线菌、支原体 动物、植物、真菌 噬菌体、HIV等
遗传物质 DNA DNA DNA或RNA
相似点 都有相似的细胞膜和细胞质；都以DNA分子作为遗传物质
2.非细胞结构的生物——病毒
（1）病毒属于典型的寄生生 ( http: / / www.21cnjy.com )物，它必须利用寄主细胞提供的原料、能量、酶和物质合成场所，才能进行增殖等生命活动。所以培养病毒必须用活细胞，不能用培养细菌的培养基培养。
（2）病毒是生物的依据是它能在宿主细胞内增殖，产生后代。由于它不能独立完成各项生命活动，所以它不属于生命系统的结构层次。
考点五.物质跨膜运输的方式及影响因素
1．细胞膜“选择透过性”的物质基础
物质跨膜运输与膜的流动性和选择透过性有 ( http: / / www.21cnjy.com )关，选择透过性的物质基础主要与细胞膜上载体蛋白的种类和数量有关，其次与“磷脂分子骨架”有关——它可优先允许脂质分子自由通过。(注：膜受体≠膜载体，前者与“信号分子”有关，后者与“物质跨膜运输”有关)
2.影响物质跨膜运输的两大因素
(1)物质浓度(在一定的浓度梯度范围内)
(2)氧浓度
巧点妙拨
1.一些特殊细胞的结构特点
（1）根尖分生区细胞没有的细胞器：叶绿体、中心体、液泡。
（2）有细胞壁的不一定都是植物细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。
（3）蛔虫在人体肠道内寄生，只进行无氧呼吸，所以无线粒体。
（4）哺乳动物成熟的红细胞只有细胞膜，没有核膜和细胞器膜。
①哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜，所以实验室常用作提取纯度较高的细胞膜的实验材料；
②哺乳动物成熟的红细胞无核，也没有 ( http: / / www.21cnjy.com )一般的细胞器如核糖体、线粒体等，所以自身不能合成蛋白质，呼吸作用方式是无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短；
③红细胞数目的增多源于造血干细胞的增殖分化；
④红细胞中含有血红蛋白，在氧浓度高的地方容易与氧结合，在氧浓度低的地方容易与氧分离，使红细胞具有运输氧的功能；
⑤红细胞在低渗溶液中会因吸水而涨破，在高渗溶液会因失水而皱缩。
（5）需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体，不 ( http: / / www.21cnjy.com )等于说原核细胞不能进行有氧呼吸，大部分原核细胞可以进行有氧呼吸，因为该细胞内存在与有氧呼吸有关的酶。
（6）蓝藻属原核生物，无叶绿体，但能进行光合作用，完成光合作用的场所是细胞质。
（7）生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。
（8）生物名称中带有“藻”字的并不都是植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。
2.细胞形态多样性与功能多样性的统一
（1）哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O2和CO2交换效率。
（2）卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。
（3）具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量较多。
（4）癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。
（5）代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。
3．有关生物膜的疑难问题点拨
（1）不同生物膜之间相互转化的结构基础是不同膜具有相似的结构和膜的流动性。
（2）间接相连的生物膜之间借助“膜泡”或“囊泡”形式相互转化。
（3）生物膜的流动性受温度影响，低温时膜的流动性减弱。
（4）核糖体、中心体不属于生物膜系统的组成结构；生物膜系统是真核生物特有的结构体系，原核生物只有细胞膜，无生物膜系统。
（5）细胞膜与信息传递有关，因而所含糖类较多，而其他膜糖类的含量极少甚至没有。
4.物质运输方式中的易错点
胞吞和胞吐（如神经递质的释 ( http: / / www.21cnjy.com )放、分泌蛋白的分泌）、大分子物质穿过核孔（如细胞核内mRNA进入细胞质）、精细胞（精子）的核进入卵细胞等过程，都不是跨膜运输过程。
【典题对应】
例1.（2013江苏卷）右图为某细胞的部分结构及蛋白质转运
示意图，请回答下列问题：
内质网上合成的蛋白质不能穿过 进入细胞核，表明这种转运具有 性。
细胞膜选择透过性的分子基础是 具有疏水性和 具有专一性。
（3）若该细胞是高等植物的叶肉细胞，则图中未绘制的细胞器有 。
（4）若该细胞为小鼠骨髓 ( http: / / www.21cnjy.com )造血干细胞，则图示细胞处于细胞周期的 ，此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有 存在。
（5）研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是 （填序号）。
①脂肪细胞 ②淋巴细胞 ③心肌细胞 ④口腔上皮细胞
解析：（1）分泌蛋白是在附着在内质网上 ( http: / / www.21cnjy.com )的核糖体上合成的，通过内质网和高尔基体以囊泡的形式转运至细胞膜，囊泡膜与细胞膜融合从而将蛋白质分子分泌到细胞外。因此内质网上合成的蛋白质主要是分泌蛋白，其发挥作用的场所主要在细胞外，无法进入细胞核，如各种消化酶，蛋白质类激素，抗体等。而细胞内生命活动所需的蛋白质，主要是在游离在细胞质基质中的核糖体上合成的。核膜上核孔是控制大分子物质进出细胞核的通道，具有选择透过性。
（2）细胞膜上的脂质分子是疏水的，磷脂 ( http: / / www.21cnjy.com )分子具有疏水性的尾部。细胞膜上的转运蛋白具有特定的空间结构，能与被转运物质特异性结合，体现了膜对物质运输的专一性。
（3）高等植物的叶肉细胞内含有叶绿体，并且成熟的植物细胞具有大液泡。
（4）核仁在前期消失，在末期重现，图中明显可见细胞核中有核仁存在，因此该细胞处于细胞周期的间期。
（5）细胞内线粒体参与细胞有氧呼吸，缺硒线粒体膜无法稳定，影响到细胞内能量的产生，而题目提供的细胞中心肌细胞对能量要求最高，所以最先受损。
答案：（1）核孔 选择 （2）磷脂双分子层 膜转运蛋白 （3）叶绿体和液泡（4）分裂间期 核仁（5）③
命题意图：此题综合考查了各种细胞器 ( http: / / www.21cnjy.com )的分工协作，涉及蛋白质的分泌过程，细胞膜结构与功能，动物细胞和植物细胞的区别，细胞增殖等多项内容，考查的知识面广，但难度较低。
名师坐堂：对细胞结构和功能最常见的考查方 ( http: / / www.21cnjy.com )式类似于本题的考查方式，即与其他章节的内容相关联，综合考查学生掌握知识的情况。解决此类问题的关键是熟练识记基础知识并做到灵活运用。
例2.（2012重庆卷）下列细胞亚显微结构示意图，正确的是（ ）
( http: / / www.21cnjy.com )
解析：细菌和蓝藻是原核生物，没有叶绿体和线粒体；中心体存在于低等植物和动物细胞中，水稻是高等植物细胞，不存在中心体。
答案：D
命题意图：本题考查学生对细胞结构的识别及其不同细胞的特点，尤其是不同细胞的差异和特殊之处。
名师坐堂：解决此类问题，一是正确识别 ( http: / / www.21cnjy.com )细胞结构中不同结构的形态和结构特点；二是熟练掌握不同生物的细胞在结构上的差异、同种生物不同部位的细胞在结构上的差异、某些特殊细胞在结构上的特殊之处（详见“巧点妙拨”中总结的内容）。
例3. (2014全国课标Ⅱ)将某植物 ( http: / / www.21cnjy.com )花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)
A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
解析：据图分析可知，a组细胞吸 ( http: / / www.21cnjy.com )水多于b组，a组液泡中的溶质浓度低于b组；f组细胞失水最多，而b组是吸水；水分是以自由扩散进出细胞的，不消耗ATP；c组细胞吸水，d组细胞失水，使细胞既不吸水也不失水的蔗糖溶液浓度应该介于c组与d组对应的蔗糖浓度之间，即0.4～0.5mol·L－1之间。
答案：D
命题意图：本题考查分析及获取信息能力，综合考查影响植物细胞失水、吸水的因素及原理。
名师坐堂：实验前与实验后长度的比值，当 ( http: / / www.21cnjy.com )此比值等于1，表示该细胞吸水与失水相等，细胞大小不变。当此比值小于1，表示该细胞吸水大于失水，外界溶液浓度小于细胞液浓度，如图中的a、b、c点。当此比值大于1，表示该细胞吸水小于失水，外界溶液浓度大于细胞液浓度，如图中的d、e、f点。
【命题趋向】
从近三年高考看，本专题考查的知识点主要侧重 ( http: / / www.21cnjy.com )于细胞的亚显微结构、原核细胞和真核细胞的区别、生物膜系统的结构和功能及细胞内主要细胞器的结构与功能等方面。考查时往往将本专题知识与细胞代谢、细胞生命历程、遗传变异等知识进行结合，综合性较强。
随着高考试题越来越重视能力和 ( http: / / www.21cnjy.com )素质的考查，本专题的高考命题会继续在对章节内容知识综合考查的基础上更侧重于识图辨析与归类比较方面的能力，题型上选择题与简答题并存。利用新情景材料，重在考查学生对获取信息，联系基础知识解决问题的能力以及实验探究能力，试题难度适中。针对此类题型，复习过程中需要提供一些最新的科技前沿信息，引导学生寻找信息与教材知识的切入点，培养利用所学知识解决问题的能力。
【直击高考】
1. 细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是（ ）
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2.下图为氨基酸和Na＋进出肾小管上皮细胞的示意图。下表选项中正确的是（ ）
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
3.下列有关实验问题与相应方法的叙述，错误的是（ ）
A.细胞膜的制备利用蒸馏水使哺乳动物的成熟红细胞吸水涨破
B.分离细胞器利用了差速离心法
C.观察线粒体利用甲基绿染液将线粒体染成绿色，再用显微镜观察
D.研究分泌蛋白质的合成与分泌，利用了放射性同位素标记法
4.李斯特氏菌中的致死食源性细菌会在人 ( http: / / www.21cnjy.com )类的细胞之间快速传递，使人患脑膜炎。其原因是该菌的一种InIc蛋白可通过抑制人类细胞中Tuba蛋白的活性，使细胞膜更易变形而有利于细菌的转移。下列叙述正确的是（ ）
A.与乳酸菌一样，该菌的遗传物质主要是DNA
B.该菌使人类细胞发生变形，说明细胞膜具有选择透过性
C.该菌在人体细胞间快速传递与细胞膜的特性发生改变有关
D.Tuba蛋白和InIC蛋白的合成均需要内质网的加工
5.下图表示各种膜的组成成分含量。图示不能说明的是（ ）
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B.膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C.膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少
D.细胞膜具有信息交流的重要作用
6.生物膜将真核细胞分隔成不同的区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰。下列叙述正确的是（ ）
A.细胞核是mRNA合成和加工的场所 B.高尔基体是肽链合成和加工的场所
C.线粒体将葡萄糖氧化分解成CO2和H2O D.溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶
7.下图为细胞间信息传递的几种方式示意图，下面有关说法不正确的是（ ）
A.上图三种方式中信息的传递都需要细胞膜上载体的协助
B.图乙可以表示精子与卵细胞结合时的信息交流方式
C.图丙中靶细胞若是神经细胞，则细胞之间可以发生电信号→
化学信号→电信号的转变
D.图甲内分泌细胞产生的激素若是胰岛素，则靶细胞主要是肝
细胞和肌细胞
8.某同学用玻璃槽做成如右图所示的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )装置，甲、乙两槽间的隔板中央圆圈处为玻璃纸（允许单糖和水分子自由通过）。甲槽加入清水，乙槽加入等量的饱和麦芽糖溶液，一定时间后，乙槽再加入一定量的麦芽糖酶。下列实验现象不正确的是（ ）
A.加入麦芽糖酶前甲槽内水的体积减小
B.加入麦芽糖酶后短时间内乙槽内液体的体积增大，然后减小
C.两槽内液体体积最终相同
D.加入麦芽糖酶后在甲槽内只能检测到葡萄糖
9.右图表示动物肌肉细胞细胞膜转运部分物质示意图，与图中信息不相符的是（ ）
A.甲侧为细胞外，乙侧为细胞内
B.图示中葡萄糖跨膜运输方式与细胞吸收甘油相同
C.图示中葡萄糖跨膜运输的直接驱动力不是ATP
D.Na+既可顺浓度梯度运输也可逆浓度梯度运输
10.瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质 ( http: / / www.21cnjy.com )激素，机体脂肪储存量越大，瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后，机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为。
（1）脂肪是细胞内良好的 物质；与糖类相比，脂肪分子中氧的含量 。
（2）组成瘦素的基本单位是 。在核糖体中合成的瘦素蛋白，必须通过 进行加工和运输才能分泌到细胞外，随 运送到全身各处。下丘脑中的靶细胞通过 来识别瘦素。
（3）现有两类患肥胖症的小鼠，A类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致，B类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验：
组别 处理措施 正常饲喂一段时间后的实验结果
1 正常小鼠与A小鼠连体共生 正常小鼠摄食量明显减少，A小鼠无变化
2 正常小鼠与B小鼠连体共生 正常小鼠无变化，B小鼠摄食量略微减少
3 A小鼠与B小鼠连体共生 A小鼠无变化，B小鼠摄食量明显减少
（注：连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通）
①根据实验结果推测，连体前A小鼠体内 ( http: / / www.21cnjy.com )瘦素的含量比正常小鼠 ，B小鼠肥胖的原因最可能是 。
②为排除手术对实验结果的干扰，可增设一组处理措施为 的对照实验。
11.图1是某高等动物细胞亚显微结构示 ( http: / / www.21cnjy.com )意图，图2表示该动物体细胞几种分泌蛋白合成和分泌的途径，图3表示该动物肝脏细胞分裂过程中，细胞内染色体数（a）、染色单体数（b）、DNA分子数（c）关系的柱状图，请据图回答：
（1）图1中不符合孟德尔遗传定律的遗传物 ( http: / / www.21cnjy.com )质存在于［ ］ 中，研究⑥的成分和结构采用的科学方法是 。若图1表示动物衰老细胞，细胞结构⑥发生的变化是 。
（2）图2中，几种分泌蛋白合成与分 ( http: / / www.21cnjy.com )泌的动力来自图1中的 （填结构对应的序号）。在蛋白合成与分泌过程中，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合，因此最能体现生物学方面的哪一观点 。
A.结构和功能的统一性观点 B.细胞结构的整体性观点
C.生物与非生物的统一性观点 D.生物与环境的适应性观点
（3）原核细胞与真核细胞的统一性表现在都具有 （最少答出3种）。
（4）图3柱状图所示的肝细胞，此分裂期的特点是 。
答案
1.D 2.D 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A 8.C 9.B
10.（1）储能 更少 （2）氨基酸 内质网、高尔基体 血液 细胞膜上的受体
（3）① 高 不能正常产生瘦素 ②两只正常小鼠连体共生
11.（1）[③]线粒体 提出假说 通透性改变，使物质运输功能降低
（2）③、 ⑦ (顺序颠倒也对，但缺一不可) B （3）细胞膜、细胞质、核糖体、遗传物质都是DNA
（4）着丝点分裂，姐妹染色单体分开各自成为一条染色体，在纺锤丝的牵引下移向细胞两极