2011年高考生物复习教案：第4讲 细胞的结构和功能（人教版）

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第一部分 生命的基础
第4讲 细胞的结构与功能
一、考点内容全解
（一）本讲考什么
1.细胞的主要结构
动植物细胞的主要区别表现在细胞壁、液泡、叶绿体和中心体的区别上，可参照下图加以比较。
（二）细胞的功能
细胞是生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )体内最基本的结构和功能单位，但细胞功能的完成必须由细胞各结构的配合才能进行，必须强调细胞是一个完整的整体。下图表示的是细胞在完成分泌活动时细胞各结构的配合情况。
细胞膜既是细胞与外界的一个分界线，也是控制内外物质交换的重要结构，它是一个选择透过性膜，其功能的实现依赖于细胞膜的流动性和其上的载体蛋白。
（二）考点例析
[例1]研究人员对分别取自4种不同生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )的部分细胞进行分析，获得的结果如下（“+”表示有，“—”表示无） 根据图表回答问题：
核仁 叶绿素 叶绿体 线粒体 中心体 核糖体 纤维素酶处理
甲 - + - - - + 无变化
乙 + - - - + + 无变化
丙 + - - + - + 外层破坏
丁 + + + + + + 外层破坏
问：甲、乙、丙、丁4种细胞最可能取自下列哪种生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )
甲 ，乙 ，丙 ，丁 。
A.衣藻 B.硝化细菌 C.乳酸菌 D.光合细菌 E.蛔虫 F.水稻
[精析] 本题以表格形式考查细胞结构知识。纤维素酶主要功能是除去细胞壁。若用它处理没有变化说明没有细胞壁，不是植物。某些细菌虽然有细胞壁，但其组成不是纤维素，而是胞璧酸等。则甲、乙取自哪种生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )好判定。对于丙的判定，解题时不能排除干扰因素，不好作出判断。由表分析可以得出，丙中无中心体可知丙为高等植物，但又可能被丙无叶绿体和叶绿素所蒙蔽，其实，在植物体中，并不是所有的细胞都有叶绿素和叶绿体，如植物的根细胞。搞清这一点，就理解了题目的本质。
[答案] 甲：D 乙.：E 丙：F 丁：A
[特别提示] 对于图表题，应对图表中的数据、所给图示进行分析，去除干扰因素，找出问题的关键和实质。本题中特别要注意不要将普遍现象和特殊现象混淆，如根细胞就没有叶绿体和叶绿素。
[例2] 细胞膜具有流动性，这种结构特点是指
A.整个细胞膜具有流动性 B.细胞膜上磷脂是静止的，蛋白质具有流动性
C.细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性 D.细胞膜上蛋白质是静止的，磷脂具有流动性
[精析] 结构与功能的统一贯穿于整个生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )界。细胞膜的流动性的结构基础是细胞膜中的磷脂和蛋白质都具有流动性。
[答案] C
[特别提示] 明晰物质的物理 ( http: / / www.21cnjy.com / )特性和结构特性的关系，认识细胞膜的流动性不是细胞膜的物理 ( http: / / www.21cnjy.com / )特性而是其结构特性。
[同类变式] 下图示某种淋巴细胞，膜外颗粒状物为抗体，请回答：
（1）抗体首先是由附着在[ ] 上的[ ] 合成的 物质。
（2）B-淋巴细胞分泌抗体的生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )膜系统有 （按次序填图中数字）。
（3）此动物细胞对该物质还具有 功能。
[精析] 解答本题，首先要认真识图，辨认图中各细胞器的结构名称，充分利用题目给出的已知条件，分析作答。抗体是一种蛋白质，蛋白质的合成与运输途径是按下列步骤进行的：a蛋白质的合成是附着在内质网上的核糖体中进行的；b合成后随即转移到内质网腔中，c从内质阿再运输到高尔基体中加工，d加工后再转移到细胞顶端，释放出去。以上过程限定在动物细胞中，因此该细胞具有分泌功能。
[答案] (1)4 内质网 3 核糖体 蛋白质 (2) ④②① (3) 分泌。
[特别提示] 图文转化能力是该题考查的核心，而细胞是一个完整的功能单位是解题的关键，结构与功能的统一是解题的灵魂，各细胞器与细胞整体是局部与整体的关系。
二、能力提升技巧
从结构与功能的统一上理解细胞各结构间的关系，以各细胞器的特定功能分析各种类型细胞的特点：
1.细胞要完成一定的功能需要各细胞器的配合。
2.线粒体和叶绿体在能量转化过程中的重要性与其结构有密切关系。
线 粒 体 叶 绿 体
形态 呈粒状、棒状 是扁平的椭球形、球形
结构 ( http: / / www.21cnjy.com / ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
成分 (1)有氧呼吸有关的酶(分布在内膜、嵴、基粒、基质)(2)少量DNA和RNA (1)光合作用有关的酶(分布在基粒及基粒片层结构的薄膜上、基质中)(2)少量DNA和RNA(3)叶绿素和类胡萝卜素
功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所
相同点 ①双层膜结构 ②含少量DNA和RNA ③都与能量转换有关
3.内质网、高尔基体与扩大细胞内膜面积、为化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )反应提供场所有关。
4.物质出入细胞膜的方式与分子本身的特点及细胞膜上的载体有密切关系，浓度差异并不是判断过膜方式的唯一标准。
[例3] 线粒体和叶绿体是生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )细胞内重要的细胞器，下列关于线粒体和叶绿体结构与功能相联系的叙述，正确的有
A.从结构上看，二者都有双层膜，基粒和基质 B.从功能上看，二者都与细胞的能量代谢有关
C.从所含物质上看，二者都含有少量DNA D.从功能上看，二者具有相同的功能
[精析] 叶绿体和线粒体都由双层膜构成，内有基粒和基质。叶绿体是光合作用(储存能量)的场所，线粒体是细胞内有氧呼吸(释放能量)的主要场所，所以，它们都跟生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )的能量代谢有关。叶绿体和线粒体中都含有能量和DNA，在遗传上有一定的独立性。光合作用和有氧呼吸是不同的代谢方式，所以叶绿体和线粒体的功能是不相同的。
[答案] A、B、C
[特别提示] 在高考 ( http: / / www.21cnjy.com / )中多选题是一个难点，本题只要清楚功能以结构为基础，功能是结构的体现即可完成。
[同类变式] 下列为从一细胞中分离得到的几种细胞器模式简图。据图回答(细胞器填写标号)：
（1）能把光能转变成化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )能的细胞器是 。
（2）图B所表示的细胞器在该细胞中的作用是________________ 。
（3）为进行各种反应的正常进行创造有利条件的细胞器是________________ 。
（4）能形成ATP的细胞器是_______________。
（5）在同一个叶肉细胞，结构A中产生一个CO2分子进入C中被利用，至少需要经过 层膜。
（6）在遗传上具有相对独立性的细胞器是________________。
[精析] 本题主要考查细胞器的结构及功能。根据图象确定A为线粒体，B、C、D依次为高尔基体、叶绿体和内质网。线粒体功能与细胞呼吸有关，由于该细胞中同时具有线粒体和叶绿体，可判断该细胞应是植物细胞，则高尔基体的功能应与细胞壁的形成有关；内质网为细胞内生命活动的进行创造支持膜系统。由于线粒体和叶绿体都是双层膜结构，则由线粒体出来的分子进入叶绿体要穿过4层膜结构。遗传上具有相对独立性的结构应是具有独立核酸的结构。
[答案](1)C (2)与细胞壁形成有关 (3)D (4)A C (5) 4 （6）A、C
[特别提示] 注意细胞结构的识别及细胞结构的整合是学习细胞知识的基础，同时要善于比较各细胞器的差异。
[例4] 物质进入细胞都要穿过细胞膜。不同物质穿过细胞膜的方式不同，下列各图表示在一定范围内细胞膜外物质进人细胞膜内的三种不同情况。回答下列问题：
( http: / / www.21cnjy.com / ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
（1）据图指出A、B、C所表示的物质运输方式，A是 ，B是 ，C是 。
（2）上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂后曲线会发生什么变化 为什么
（3）乙醇、C02、氨基酸进入细胞的方式分别是 、 、 。
[精析] 本题考查考生的图文信息转化能力，在物质出入细胞的三种方式中，自由扩散和协助扩散属被动扩散，主动运输属主动扩散。三者区别是
扩散方向 是否需要载体 是否耗能
自由扩散 高浓度→低浓度 否 否
协助扩散 高浓度→低浓度 需 否
主动运输 高浓度→低浓度（主要） 低浓度→高浓度（也存在） 需 需
三图明确各自横坐标和纵坐标区别后，可得结论。
[答案]（1）自由扩散 协助扩散 主动运输 （2）主动运输 主动运输需要呼吸作用提供能量 （3）自由扩散 自由扩散 主动运输
[解题警示] 图文信息转化的关键是了解坐标与曲线间的关系，细胞内外的浓度是解题题眼。但主动运输不一定非要由低浓度到高浓度一侧。
三、基础能力测试 ( http: / / www.21cnjy.com / )
1.以下有细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质和核液共性的叙述中错误的一项是
A．它们的成分不同，功能不同 B．它们都含有大量的酶，是代谢的重要场所
C．它们都含有大量的自由水 D．它们都含有大量的DNA和RNA
2.下列物质中，不能横穿细胞膜进出细胞的是
A．维生素D和性激素 B．水和尿素 C．氨基酸和葡萄糖 D．酶和胰岛素
3.实验室里三种植物细胞，分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度等条件下，测得甲细胞只释放C02而不释放02，乙细胞只释放02不释放C02，丙细胞既不释放02，也不释放C02，以下叙述中不正确的是
A. 甲不可能取自于叶 B．乙不可能取自于根 C．丙可能是死细胞 D．甲可能取自于茎
4.在下列结构中，其成分不含磷脂分子的一组细胞器是
①线粒体 ②核糖体 ③叶绿体 ④细胞核 ⑤内质网 ⑥中心体 ⑦高尔基体
A. ①③ B。④⑤ C．⑤⑦ D．②⑥
5.红细胞的主要成分是血红蛋白，人体血液中的红细胞每秒钟要更新200多万个，大约60天全部更新一半，与此生理现象直接相关的是
A. 内质网 B．核糖体 C．高尔基体 D．线粒体
6. 从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有14C氨基酸的培养液中，培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中能正确描述的曲线是
( http: / / www.21cnjy.com / ) ( http: / / www.21cnjy.com / )
7.下列细胞细胞结构中，有可能发生碱基配对行为的一组是
A. 细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体 B．线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
C．细胞核、核糖体、中心体、高尔基体 D．细胞核、线粒体、核糖体、中心体
8．人的红细胞没有细胞内膜，在溶血后，只剩下一层细胞膜外壳，称血影。如果将血影中的脂类抽提出来，在水面上铺展开。并用板条将其推挤到一块，则测得的脂类面积约是红细胞表面积的
A．1/2倍 B．1倍 C．2倍 D．4倍
四、潜能挑战测试 ( http: / / www.21cnjy.com / )
9. 下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞器及氢的来源和用途比较，正确的是
　 细 胞 器 来 源 用 途
① 叶绿体 水的分解 还原二氧化碳
② 叶绿体 水的分解 还原三碳化合物
③ 线粒体 丙酮酸的分解 与氧结合生成水
④ 线粒体 葡萄糖和丙酮酸的分解 与氧结合生成水
A．①② B、③④ C、②③ D、②④
10.16世纪显微镜出现后，人们能够看到单个的细胞；20世纪中期电子显微镜和相关的染色技术问世后，我们对细胞的认识进入到一个全新的阶段。下图为亚显微结构水平的一个细胞。请据图回答下列问题(除有选项的外，均填序号)
（1）能控制物质进出细胞和细胞核的结构为 。
（2）将氨基酸合成为胰蛋白酶原的结构为 。
（3）能够使ATP水解成ADP的结构为 。
（4）能产生H2O的结构为 。
（5）具有自我复制能力的结构为 。
（6）上图表示的结构与下列哪组生物 ( http: / / www.21cnjy.com / )的细胞相符合
A. 儒艮、小麦、根瘤菌、珙桐 B．草履虫、变形虫、硝化细菌、酵母菌
C．硫细菌、铁细菌、乳酸菌、霉菌 D．大熊猫、酵母菌、草履虫、水螅
（7）图中具有双层膜的结构为 。
（8）如果该图为人的红细胞和血小板，则不具有的结构是------------。
（9）该图不是植物细胞的理由是 （ ）
A．无细胞壁、细胞膜、液泡 B．无细胞质和细胞核 C．无叶绿体、线粒体、质体 D．无叶绿体和液泡
（10）该细胞具有而玉米细胞不具有的结构是 （ ）
A．中心体 B．叶绿体 C．线粒体 D．内质网
11.实验研究温度对于蛆组织吸收K+的影响，将蛆组织切片浸入已知浓度的KCl溶液中，在6 h内测定溶液K+浓度的变化，从而研究K+的吸收量。实验在2℃和20℃两种情况下进行，溶液持续暴露于空气中。K+吸收量以每克(g)新鲜蛆组织吸收K+的微克(ug)数来计算。实验结果如图所示。
（1）实验在l h内，多数K+通过扩散进入细胞，指出这样进入细胞的两个必须条件：---------。
（2）计算在20℃时，第2h至第6h内K+的平均吸收速率。
（3）预测在20℃时，6h以后蛆组织对于K+吸收速率的变化趋势。
（4）比较两种温度下K+吸收速率的差异。并说明为什么有这种差异
12.为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能。请你帮助完成下列实验设计和分析有关问题。
（1）应选取人体哪种细胞做实验
A、成熟红细胞 B、神经细胞 C、白细胞 D、口腔上皮细胞
你选用该材料的原因是
（2）将选取的上述材料放入 中，由于-------作用，一段时间后细胞将破裂。
（3）经过（2）的实验步骤后，可用下列哪一方法获得纯净的细胞膜？
A、静置 B、加热 C、离心 D、过滤
（4）将膜成分中的磷脂提取出来，铺在水面上，测得磷脂占有面积为S，那么该细胞膜的表面积约为 。
（5）通过有关方法，测得多种膜的化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )成分，如下表：
物质种类膜的类别 蛋白质（%） 脂类（%）（主要是磷脂） 糖类（%）
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
线粒体内膜 76 24 0
菠菜叶绿体片层膜 70 30 0
依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )物质组成上的共同点是： ；化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )物质组成的主要区别有： 。
五、答案与点拨
1.D （细胞质基质中无DNA） 2.D （大分子不能随便进出） 3.A （叶细胞在某种情况下也可能呼吸作用大于光合作用，如仙人掌叶变态后光合作用功能基本丧失） 4.D （有膜才有磷脂） 5.B （核糖体合成蛋白质，红细胞主要成分是蛋白质） 6.B （蛋白质由核糖体合成，内质网运输） 7. A （有核酸就有碱基配对） 8.C （细胞膜是双层） 9.C （光合作用中氢来自水的分解，呼吸作用中进入线粒体的是丙酮酸）
10.掌握各细胞器功能。由没有细胞壁和叶绿体判断该细胞为动物细胞。 答案：（1）1、6 （2）3、4、7 （3）1、3、4、5、9 （4）3、7、8 （5）5、7、8（6）D （7）6、7 （8）6、8 （9）D （10）A
11.细胞吸K+是主动运输.它与呼吸作用提供的能量有关。不同温度下呼吸作用进行的强度有差异。 答案： (1)细胞内外K+浓度差 运输K+的载体 (2)[1/2(300+480)x2+l／2(480+640)x2]／4=475ug/g(其中300、480、640分别是第2h、4 h、6 h的吸收速率) (3)如果维持蛆组织的生理活性，其吸收速率在持续增加后稳定下来，不再增加 (4)两种情况下开始时，都是吸收速率持续增加，但在2℃时，由于代谢速率慢，吸收所需的ATP和阳离子不能足量提供，故吸收速率很快稳定。
12.根据提供的材料进行实验是比较基础的实验要求，可依据细胞膜的结构及成分特点分析。（1）A 成熟红细胞无细胞核，方便操作 （2）蒸馏水 渗透 （3）C （4）2S （5）都有脂类和蛋白质 有些没有糖类，并且不同膜结构各化学 ( http: / / www.21cnjy.com / )成分比例有差异
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