高考生物三輪考前重點(diǎn)突破：專題二細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與生物膜系統(tǒng)（含答案）

1、小專題二 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與生物膜系統(tǒng)核心考點(diǎn)整合考點(diǎn)整合一:細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與功能1.細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)組成成分主要是磷脂分子和蛋白質(zhì)分子,還有少量糖類基本結(jié)構(gòu)以磷脂雙分子層為基本骨架,蛋白質(zhì)分子鑲嵌覆蓋或貫穿在磷脂雙分子層中,其外表存在糖被結(jié)構(gòu)特點(diǎn)細(xì)胞膜中的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大多數(shù)不是靜止的,而是可以流動(dòng)的,所以細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性生理特點(diǎn)具有選擇透過(guò)性,水分子可以自由通過(guò),細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子可以通過(guò),其他的離子小分子和大分子不能通過(guò)按生命活動(dòng)的需要主動(dòng)地選擇吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),排出廢物和有害物質(zhì)示意圖2.細(xì)胞膜的主要功能(1)細(xì)胞膜有多方面的重要功能,它與細(xì)胞的物質(zhì)交換細(xì)胞識(shí)別分泌排泄

2、免疫等都有密切的關(guān)系(2)物質(zhì)出入細(xì)胞膜的方式自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別方式自由擴(kuò)散主動(dòng)運(yùn)輸特點(diǎn)從高濃度一側(cè)轉(zhuǎn)運(yùn)到低濃度一側(cè)一般是從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè),需要新陳代謝過(guò)程提供能量,需細(xì)胞膜上載體的協(xié)助影響因素溶質(zhì)的濃度梯度能量載體的種類和數(shù)量圖例圖解舉例水分子O2、CO2、甘油乙醇苯等葡萄糖(進(jìn)入紅細(xì)胞除外)氨基酸K+Na+等大分子和顆粒性物質(zhì)主要通過(guò)內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞與內(nèi)吞作用相反,細(xì)胞還可通過(guò)外排作用向外分泌物質(zhì) 知識(shí)總結(jié) 1.細(xì)胞膜成分結(jié)構(gòu)功能之間的關(guān)系2.影響細(xì)胞膜生理功能的主要因素(1)遺傳因素:不同生物DNA不同載體種類和數(shù)量不同選擇性吸收(2)環(huán)境因素溫度:溫度過(guò)低影響細(xì)胞膜的

3、流動(dòng)性,過(guò)高蛋白質(zhì)會(huì)變性,破壞膜結(jié)構(gòu),不利于生命活動(dòng)的正常進(jìn)行;在一定溫度范圍內(nèi),適當(dāng)升高溫度,膜的流動(dòng)性增大,有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行pH:過(guò)酸過(guò)堿會(huì)使蛋白質(zhì)變性,膜的生理功能喪失氧:氧含量可以影響需氧型生物通過(guò)有氧呼吸合成ATP的量,進(jìn)而影響物質(zhì)的運(yùn)輸3.細(xì)胞膜選擇透過(guò)性實(shí)驗(yàn)探究方法(1)可利用細(xì)胞液有顏色的植物組織放入無(wú)色溶液中,然后用高溫或強(qiáng)堿等處理,觀察處理前后無(wú)色溶液顏色的變化(2)也可用哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞來(lái)研究細(xì)胞膜選擇透過(guò)性之所以選哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞而不選哺乳動(dòng)物的其他細(xì)胞,是因?yàn)槌墒斓募t細(xì)胞無(wú)核膜及其他膜結(jié)構(gòu),能排除其他膜的干擾【典例1】 (2010廣東卷,1改編)下圖是植物

4、根從土壤中吸收某礦質(zhì)離子示意圖據(jù)圖判斷,該離子跨膜進(jìn)入根毛細(xì)胞的方式為( )A.自由擴(kuò)散 B.滲透作用C.主動(dòng)運(yùn)輸 D.被動(dòng)運(yùn)輸解析 本題考查物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?意在考查考生的識(shí)圖分析能力分析圖示可知,礦質(zhì)離子的運(yùn)輸方向是從低濃度到高濃度,需要載體協(xié)助,還消耗能量,故為主動(dòng)運(yùn)輸答案 C 知識(shí)總結(jié) 物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的快速確認(rèn)技巧:(1)是否消耗能量:只要運(yùn)輸耗能就為主動(dòng)運(yùn)輸,即使是由高濃度到低濃度的運(yùn)輸;(2)可否逆濃度梯度:只要從低濃度到高濃度運(yùn)輸,就是主動(dòng)運(yùn)輸;(3)是否需要載體:不需要載體就是自由擴(kuò)散,需要載體則通過(guò)濃度能量進(jìn)一步作出判斷【互動(dòng)探究1】 (2011衡水中學(xué)調(diào)研)圖甲表示四

5、種不同的物質(zhì)在一個(gè)動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)外的相對(duì)濃度差異其中通過(guò)圖乙所示的過(guò)程來(lái)維持細(xì)胞內(nèi)外濃度差異的物質(zhì)是( )A.Na+ B.CO2C.胰島素 D.K+解析 圖乙中糖蛋白位于細(xì)胞膜的外側(cè),圖甲中Na+在細(xì)胞外的濃度高于細(xì)胞內(nèi),不符合圖乙含義,排除A;圖乙中該物質(zhì)的運(yùn)輸從細(xì)胞外進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),并且從膜外的低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)侥?nèi)的高濃度一側(cè),需要細(xì)胞膜上的載體蛋白的參與且消耗ATP,因此該物質(zhì)運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,排除胰島素(大分子物質(zhì)以內(nèi)吞作用進(jìn)入細(xì)胞)和CO2(自由擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞),只有D符合答案 D考點(diǎn)整合二:主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能分類總結(jié)(1)從結(jié)構(gòu)上分雙膜:線粒體葉綠體;單膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)液泡溶酶體高爾基體

6、;無(wú)膜:核糖體中心體(2)從功能上分與細(xì)胞主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(提供載體)及線粒體(提供能量);與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(合成蛋白質(zhì)參與構(gòu)成染色體與紡錘體)中心體(形成紡錘體)高爾基體(植物細(xì)胞分裂末期形成細(xì)胞壁)線粒體(為整個(gè)過(guò)程提供能量);與蛋白質(zhì)合成加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(合成)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工運(yùn)輸)高爾基體(加工分泌)線粒體(供能);產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器:葉綠體(光反應(yīng)階段)線粒體(有氧呼吸的第二三階段);能產(chǎn)生水的細(xì)胞器:核糖體(氨基酸脫水縮合)線粒體(有氧呼吸第三階段)葉綠體(光合作用暗反應(yīng));能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對(duì)的細(xì)胞器:核糖體(翻譯過(guò)程)線粒體和葉綠體(DNA

7、分子的復(fù)制轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程) (3)從分布上分動(dòng)植物細(xì)胞一般均有的細(xì)胞器:高爾基體線粒體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等;動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:中心體;植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:液泡葉綠體(4)從成分上分含DNA的細(xì)胞器:葉綠體線粒體;含RNA的細(xì)胞器:葉綠體線粒體核糖體;含色素的細(xì)胞器:葉綠體液泡(有的液泡中沒(méi)有色素,大液泡的形成標(biāo)志細(xì)胞成熟,失去了分裂能力)【例2】 (2011安徽模擬)如圖,表示某細(xì)胞內(nèi)的部分細(xì)胞器下列有關(guān)敘述正確的是( )A.該圖是在高倍光學(xué)顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)B.此細(xì)胞不可能是原核細(xì)胞,只能是動(dòng)物細(xì)胞C.結(jié)構(gòu)不能將葡萄糖分解成二氧化碳和水D.結(jié)構(gòu)和都存在堿基A和T的互補(bǔ)配對(duì) 解析

8、 該圖表示的是細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu),在電子顯微鏡下才能觀察到,故A錯(cuò)誤;原核細(xì)胞中除具有核糖體外,不具備其他細(xì)胞器,而該細(xì)胞中含有中心體,可能是動(dòng)物細(xì)胞或低等植物細(xì)胞,故B錯(cuò)誤;圖中表示線粒體,葡萄糖只能先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解成丙酮酸,丙酮酸進(jìn)入線粒體被進(jìn)一步氧化分解,形成二氧化碳和水,故C正確;A和T的互補(bǔ)配對(duì)發(fā)生在DNA分子復(fù)制轉(zhuǎn)錄逆轉(zhuǎn)錄等過(guò)程,線粒體中含有DNA,能進(jìn)行DNA復(fù)制,故中能發(fā)生A和T的配對(duì),表示核糖體,在核糖體中發(fā)生翻譯過(guò)程,不涉及A和T的配對(duì),故D錯(cuò)誤答案 C【互動(dòng)探究2】 (2009北京理綜,2)細(xì)胞膜在細(xì)胞的生命活動(dòng)中具有重要作用下列相關(guān)敘述不正確的是( )A.細(xì)胞膜的糖被

9、在細(xì)胞間具有識(shí)別作用B.細(xì)胞膜對(duì)膜兩側(cè)物質(zhì)的進(jìn)出具有選擇性C.細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)結(jié)合的蛋白質(zhì)種類有差異D.載體蛋白是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面的蛋白質(zhì)解析 細(xì)胞膜上的糖被具有識(shí)別作用;細(xì)胞膜具有選擇透過(guò)性,對(duì)進(jìn)出細(xì)胞膜的物質(zhì)具有選擇性;載體蛋白是跨膜蛋白而不是鑲在細(xì)胞膜內(nèi)外表面答案 D考點(diǎn)整合三:細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與功能1.細(xì)胞膜的成分結(jié)構(gòu)與功能之間的相互關(guān)系2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)的各種細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)(1)各種膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性,具體如圖所示:(2)各種膜在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成與分泌為例)內(nèi)膜系統(tǒng)組成功能線粒 體細(xì)胞核基因的轉(zhuǎn)錄,

10、將遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)核糖體利用氨基酸合成蛋白質(zhì)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行初級(jí)加工(如折疊糖基化等)形成比較成熟的蛋白質(zhì)及以小泡的方式輸送蛋白質(zhì)至高爾基體高爾基體再加工為成熟的蛋白質(zhì),以小泡形式運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜并與之融合細(xì)胞膜外排作用,分泌到細(xì)胞外成為分泌蛋白線粒體提供能量【例3】 (2011保定調(diào)研)如圖為某細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)示意圖,下列敘述中錯(cuò)誤的是( )A.若該細(xì)胞為甲狀腺細(xì)胞,則促甲狀腺激素對(duì)甲狀腺的調(diào)節(jié)作用與d有關(guān)B.若該細(xì)胞為神經(jīng)細(xì)胞,則靜息電位的形成可能與膜上的b物質(zhì)有關(guān)C.若該膜為突觸后膜,則突觸間隙位于圖示膜的上部D.若將該細(xì)胞膜的磷脂層平展在水面上,則與水面接觸的是c側(cè)答案 A解析

11、與細(xì)胞識(shí)別有關(guān)的應(yīng)該是糖蛋白(圖中e表示),A錯(cuò)誤靜息電位的形成是細(xì)胞內(nèi)外Na+和K+不平衡移動(dòng)形成的,Na+和K+的移動(dòng)與細(xì)胞膜上鑲嵌的載體蛋白有關(guān),B正確由圖示糖蛋白的糖鏈的伸展方向可判斷上面為膜的外表面,突出間隙為細(xì)胞外部,C正確【互動(dòng)探究3】 下列關(guān)于真核細(xì)胞生物膜的敘述,正確的是( )A.生物膜的特定功能主要由膜蛋白決定B.構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂脂肪和膽固醇C.有氧呼吸及光合作用產(chǎn)生ATP均在膜上進(jìn)行D.核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體的膜都參與蛋白質(zhì)的合成與運(yùn)輸答案 A解析 本題考查真核細(xì)胞生物膜的化學(xué)組成結(jié)構(gòu)和功能,意在考查考生對(duì)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有氧呼吸和光合作用的場(chǎng)所和生理過(guò)程以及細(xì)胞器

12、的結(jié)構(gòu)和功能的理解能力構(gòu)成膜的脂質(zhì)主要是磷脂和膽固醇,因此B選項(xiàng)錯(cuò)誤有氧呼吸的三個(gè)階段均可以產(chǎn)生ATP,有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,有氧呼吸的第二階段在線粒體基質(zhì)中進(jìn)行,有氧呼吸的第三階段在線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行;光合作用的光反應(yīng)階段可以產(chǎn)生ATP,而該過(guò)程在葉綠體的類囊體膜(基粒)上進(jìn)行,所以C選項(xiàng)錯(cuò)誤蛋白質(zhì)的合成在核糖體上進(jìn)行,但核糖體沒(méi)有膜結(jié)構(gòu),因此D選項(xiàng)錯(cuò)誤考點(diǎn)整合四:細(xì)胞核及真原核細(xì)胞比較1.細(xì)胞核特別提示:核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出的通道,但它不是“全透性”的核孔能夠控制物質(zhì)出入,具有一定的選擇性高考中涉及的通過(guò)核孔出入的大分子物質(zhì)主要有:(1)信使RNA在核內(nèi)合成后通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞

13、質(zhì);(2)轉(zhuǎn)錄和翻譯需要的酶以及組成染色體核糖體的蛋白質(zhì)在細(xì)胞質(zhì)中合成后通過(guò)核孔進(jìn)入細(xì)胞核2.真原核細(xì)胞比較原核細(xì)胞與真核細(xì)胞比較項(xiàng)目原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞器有分散的核糖體,無(wú)其他細(xì)胞器有各種細(xì)胞器細(xì)胞質(zhì)中DNA小型環(huán)狀DNA(質(zhì)粒)存在于線粒體葉綠體中細(xì)胞核無(wú)核膜核仁和染色體,有大型環(huán)狀DNA(擬核)有成形的細(xì)胞核,有核膜核仁和染色體細(xì)胞分裂二分裂主要為有絲分裂實(shí)例細(xì)菌放線菌藍(lán)藻酵母菌霉菌動(dòng)物植物特別提示:(1)病毒是沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,切不可把它們當(dāng)成原核生物(2)需氧型細(xì)菌等原核生物無(wú)線粒體,但細(xì)胞膜上存在著有氧呼吸酶,也能進(jìn)行有氧呼吸(3)藍(lán)藻屬原核生物,無(wú)葉綠體,有光合片層,也能進(jìn)行光

14、合作用(4)常見(jiàn)原核生物真核生物的種類及從屬關(guān)系(見(jiàn)圖)【例4】 (2010山東淄博模擬)下列是幾種常見(jiàn)生物的細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖,有關(guān)敘述正確的是( )A.能進(jìn)行光合作用的是,一定不能發(fā)生質(zhì)壁分離B.具有核膜核仁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的細(xì)胞是C.與相比,中的DNA為單鏈結(jié)構(gòu)D.不遵循孟德?tīng)栠z傳規(guī)律的基因只存在于細(xì)胞中 解析 由圖可知,是草履蟲(chóng),是細(xì)菌,是藍(lán)藻藍(lán)藻細(xì)胞內(nèi)有葉綠素,能進(jìn)行光合作用,只有具有大液泡的植物細(xì)胞才能發(fā)生質(zhì)壁分離,而草履蟲(chóng)無(wú)細(xì)胞壁不能發(fā)生質(zhì)壁分離,A對(duì);藍(lán)藻是原核生物,無(wú)成形的細(xì)胞核,沒(méi)有核膜核仁等結(jié)構(gòu),唯一的細(xì)胞器是核糖體,B錯(cuò);細(xì)菌和藍(lán)藻中的DNA是雙鏈結(jié)構(gòu),C錯(cuò);孟德?tīng)柕倪z傳規(guī)律只適用于

15、真核生物有性生殖過(guò)程中的核基因遺傳,D錯(cuò)答案 A【互動(dòng)探究4】 下列有關(guān)敘述中,正確的是( )核酸 蛋白質(zhì) 染色體(質(zhì)) 液泡 葉綠體 線粒體 核膜 核糖體 細(xì)胞壁A.在乳酸菌酵母菌噬菌體內(nèi)都存在B.在支原體煙草細(xì)胞內(nèi)都存在C.衣藻藍(lán)藻的細(xì)胞中都存在D.在衣藻體內(nèi)都存在,在酵母菌體內(nèi)都存在 解析 染色體是真核生物細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)的載體,乳酸菌是原核生物噬菌體是病毒屬于非細(xì)胞生物,都不存在染色體,A選項(xiàng)不正確;支原體是最小的能獨(dú)立生活的原核生物,它沒(méi)有細(xì)胞壁,B選項(xiàng)不正確;藍(lán)藻是原核生物,細(xì)胞內(nèi)不存在液泡和葉綠體,C選項(xiàng)不正確答案 D1.(2010山東理綜)下圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨(穿)膜運(yùn)輸

16、的兩種方式,下列表述正確的是( )A.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過(guò)方式a運(yùn)輸B.與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面C.方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)D.抵制細(xì)胞呼吸對(duì)方式a和b的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響答案:C解析:據(jù)圖分析,曲線a表示被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的轉(zhuǎn)運(yùn)速率與濃度呈正比,符合自由擴(kuò)散的特點(diǎn)曲線b表示在被轉(zhuǎn)運(yùn)分子的濃度較低時(shí),隨著濃度提高,轉(zhuǎn)運(yùn)速率增加,濃度較高時(shí)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,符合協(xié)助擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)(受載體數(shù)量限制)A項(xiàng)中,脂溶性小分子的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散;B項(xiàng)中,自由擴(kuò)散與細(xì)胞膜表面的載體蛋白無(wú)關(guān);D項(xiàng)中,抑制細(xì)胞呼吸,停止能量供給,影響主動(dòng)運(yùn)輸,但對(duì)自由擴(kuò)散和協(xié)助擴(kuò)散無(wú)影響點(diǎn)撥:本題考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn),難度適中,屬于考綱比較分析層次2.(2010上海生物)下圖表示一種物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式,下列敘述中正確的是( )A.核膜中載體也能運(yùn)輸蔗糖B.碘以該方式進(jìn)入海帶細(xì)胞C.該方式不會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象D.該方式發(fā)生在被運(yùn)輸物質(zhì)從高濃度到低濃度時(shí)答案:D解析:由圖示可知:葡萄糖從胞外到胞內(nèi)需載體蛋白協(xié)助但不消耗ATP,故其跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散;該運(yùn)輸方式是由高濃度到低濃度,會(huì)出現(xiàn)飽和現(xiàn)象;因載體具有專一性,運(yùn)輸葡萄糖的載體不能運(yùn)輸蔗糖;碘是以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞竭M(jìn)入胞內(nèi)的點(diǎn)撥:該題主要考查物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式,難度適中,掌握協(xié)助