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文檔簡介
(1)多種多樣的細(xì)胞II
(2)細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能II
(.3)主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能II
(4)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能II
(5)用顯微鏡觀察多種多樣的細(xì)胞
(6)觀察線粒體和葉綠體
【知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】
L成分:蛋白質(zhì)、脂質(zhì)
系統(tǒng)的邊界:細(xì)胞膜—,4
「保護(hù)
―*■功能一卜控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
上信息交流
系統(tǒng)的內(nèi)部環(huán)境:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體:有氧呼吸-----------
葉綠體:光合作用
內(nèi)質(zhì)網(wǎng):蛋白質(zhì)加工、脂質(zhì)合成
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)?系統(tǒng)的分工合作:細(xì)胞器送暖與細(xì)胞膜、核膜共
高爾基體:蛋白質(zhì)加工、包裝同構(gòu)成生物膜系統(tǒng)
無膜液泡:調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境
溶醐體:清除作用-----------
核糖體:中心體:
合成蛋白質(zhì)細(xì)胞分裂
結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)的控制中心:細(xì)胞核
功能
【重點知識整合】
一、原核細(xì)胞與真核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能
1.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能
'具雙層膜:線粒體、葉綠體
(1)結(jié)構(gòu),具單層膜:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體
、不含磷脂分子:核糖體、中心體
含DNA:線粒體、葉綠體
⑵成分.
含RNA:線粒體、葉綠體、核糖體
⑶功能上:
①與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器(或產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器):
葉綠體:光能(一電能)一活躍的化學(xué)能一穩(wěn)定的化學(xué)能;
線粒體:穩(wěn)定的化學(xué)能一活躍的化學(xué)能。
②與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器:
線粒體一一供能;
2.細(xì)胞形態(tài)多樣性與功能多樣性的統(tǒng)一[難點]
(1)哺乳動物的紅細(xì)胞呈兩面凹的圓餅狀,體積小,相對表面積大,有利于提高和CC)2
交換效率。
(2)卵細(xì)胞體積大,儲存豐富的營養(yǎng)物質(zhì),為胚胎早期發(fā)育提供營養(yǎng)
(3)具有分泌功能的細(xì)胞往往具有很多突起,以增大表面積,提高分泌效率,且細(xì)胞內(nèi)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體含量較多。
(4)癌細(xì)胞形態(tài)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,細(xì)胞膜上糖蛋白含量減少,使得癌細(xì)胞間黏著性減小,
易于擴(kuò)散和轉(zhuǎn)移。
(5)代謝旺盛的細(xì)胞中,自由水含量高,線粒體、核糖體等細(xì)胞器含量多,核仁較大,
核孔數(shù)量多。
3.有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)的疑難問題點撥
⑴生物名稱中帶有“菌”字的并非都是原核生物,如真菌類(酵母菌等)。
(2)生物名稱中帶有“藻”字的并不都是植物,如藍(lán)藻屬于原核藻類,但紅藻.、綠藻等
屬于真核藻類。
(3)有細(xì)胞壁的不一定都是植物細(xì)胞,如原核細(xì)胞、真菌細(xì)胞也有細(xì)胞壁。
(4)并非植物細(xì)胞都有葉綠體和大液泡,如根尖分生區(qū)細(xì)胞就沒有葉綠體和大液泡。
(5)有中心體的細(xì)胞不一定是動物細(xì)胞,也可能是低等植物細(xì)胞。
(6)有葉綠體和細(xì)胞壁的細(xì)胞一定是植物細(xì)胞。
(7)藍(lán)藻等原核生物雖無葉綠體和線粒體,但仍能進(jìn)行光合作用和有氧呼吸。
(8)哺乳動物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器,所以自身不能合成蛋白質(zhì),呼吸
方式為無氧呼吸,不能進(jìn)行細(xì)胞分裂,而且壽命較短。
二、生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
1.生物膜的組成、結(jié)構(gòu)和功能
(1)在化學(xué)組成上的聯(lián)系
①相似性:各種生物膜在組成成分的種類上基本相同,都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。
②差異性:各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異,這與生物膜的功能有關(guān)系;功
能越復(fù)雜的生物膜中蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多;具有識別功能的細(xì)胞膜中多糖含量較多。
(2)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系:
①各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同,都是由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架,蛋白質(zhì)分布其中,
都具有一定流動性的結(jié)構(gòu)特點。
--------直接相連----------直接相連---------
核外膜?內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜且…%細(xì)胞膜
間接T
相連
高爾基體膜-」虱接-相連--」
(3)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白為例):
氨基酸
畫前一脫水縮合,形成肽鏈
折疊
內(nèi)良網(wǎng)—舲
線組裝
一供能」
粒-
加上糖基
體
卜一H高爾基體|一進(jìn)一步加工形成成熟蛋白質(zhì)
I細(xì)胞膜一胞吐作用,排出細(xì)胞外
分泌蛋白
2.細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能特性及其實驗驗證[難點]
(1)結(jié)構(gòu)特性——流動性:
①結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子大都是運動的。②驗證實驗:熒光標(biāo)
記的小鼠細(xì)胞與人細(xì)胞融合實驗,如圖所示:
(2)功能特性一一選擇透過性:
①結(jié)構(gòu)基礎(chǔ):細(xì)胞膜上載體蛋白的種類和數(shù)量。
②實驗驗證:
含不同無機(jī)鹽離子的溶液+不同植物
(如Ca2+、Mg2+、SiO/)(如番茄和水稻)
測定培養(yǎng)液中各離子的初始濃度
“培養(yǎng)一段時間
測定實驗結(jié)束時各離子濃度
比較同一植物吸收不同離子及不同植物吸收同一離子的情況
結(jié)果[結(jié)論
不同植物對同一種無機(jī)鹽離子的吸收有差異,同一種植物對不同種無機(jī)鹽離子的吸收也
有差異一一植物細(xì)胞膜對無機(jī)鹽離子的吸收具有“選擇性”。
3.有關(guān)生物膜的疑難問題點撥
(1)不同生物膜之間相互轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是膜的流動性。
(2)間接相連的生物膜之間借助“膜泡”或“囊泡”形.式相互轉(zhuǎn)化。
(3)生物膜的流動性受溫度影響,低溫時膜的流動性減弱。
(4)核糖體、中心體不屬于生物膜系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu);生物膜系統(tǒng)是真核生物特有的結(jié)構(gòu)
體系,原核生物只有細(xì)胞膜,無生物膜系統(tǒng)。
三、細(xì)胞器和細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能
1.影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)囊蛩?/p>
(1)物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi)):
運
輸
速
率
自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散或主動運輸(轉(zhuǎn)運)
(2)02濃度:
運
運
輸
輸
速
速
率
率
濃度。2濃度
自由擴(kuò)散或協(xié)助擴(kuò)散主動運輸(轉(zhuǎn)運)
(3)溫度:
溫度可影響生物膜的流動性和有關(guān)酶的活性,因而影響物質(zhì)的運輸速率,如低溫會使物
質(zhì)跨膜運輸速率下降。
2.探究物質(zhì)跨膜運輸?shù)姆绞?/p>
(1)探究是主動運輸(轉(zhuǎn)運)還是被動運輸(轉(zhuǎn)運):
對某離子吸收今豐動:云蛉(蚌;云)
減弱或停止"主動運輸(轉(zhuǎn)運)
植株+培養(yǎng)液端1<
不影響離子吸收今被動運輸(轉(zhuǎn)運)
(2)探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散:
對某離子吸收
今協(xié)助擴(kuò)散
減弱或停止
蛋白抑制劑
植株+培養(yǎng)液
(或蛋白酶)
不影響離子吸收今自由擴(kuò)散
3.有關(guān)物質(zhì)運輸方式的疑難點撥[易混點]
(1)胞吞(內(nèi)吞)和胞吐(外排)不是跨膜運輸。
跨膜運輸包括主動運輸和被動運輸,是由物質(zhì)直接穿過細(xì)胞膜完成的;是小分子物質(zhì)進(jìn)
出細(xì)胞的物質(zhì)運輸方式;其動力來自于物質(zhì)濃度差或ATP提供。胞吞(內(nèi)吞)和胞吐(外排)
是借助于膜的融合完成的,與膜的流動性有關(guān);是大分子和顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的物質(zhì)運輸方
式;靠ATP提供動力。
(2)物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核并非都通過核孔。
核孔是大分子出入細(xì)胞核的通道;小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核是通過跨膜運輸實現(xiàn)的,不通
過核孔。
(3)無機(jī)鹽離子的運輸方式并非都是主動運輸,在順濃度梯度情況下,也可以被動運輸
方式進(jìn)出細(xì)胞。
【高頻考點突破】
考點1細(xì)胞的多樣性和統(tǒng)一性
1.細(xì)胞結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性的體現(xiàn)
(1)真核細(xì)胞的共性:都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核。
(2)原核細(xì)胞的共性:都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、擬核,細(xì)胞質(zhì)中只有一種細(xì)胞器一一核糖
體。
(3)真、原核細(xì)胞的共性:不同的細(xì)胞具有基本相同的化學(xué)組成一一組成元素基本一致,
化合物種類也非常相似;均有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì),均以DNA作為遺傳物質(zhì);細(xì)胞內(nèi)均有進(jìn)行呼
吸作用的有關(guān)酶;都以ATP作為直接供能物質(zhì);細(xì)胞的增殖方式相同一一細(xì)胞分裂;都共用
一套相同的密碼子。
2.細(xì)胞的多樣性的體現(xiàn)
(1)真、原核細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)的區(qū)別:真核細(xì)胞有核膜包被的成形的細(xì)胞核,其中有核仁、
染色質(zhì)(含DNA);原核細(xì)胞無核膜,擬核由一裸露的DNA分子構(gòu)成。
(2)不同真核細(xì)胞的形態(tài)、結(jié)構(gòu)的差異:與動物細(xì)胞相比,植物細(xì)胞有細(xì)胞壁、液泡,
葉肉細(xì)胞中還有葉綠體。不同植物或不同動物的細(xì)胞不同,是因為所含有的基因不同。同一
植物或同■動物的不同組織細(xì)胞也各不相同,是因為所含有的基因在不同的細(xì)胞中表達(dá)不
同。
(3)不同原核細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異:如細(xì)菌有球形、桿形、螺旋形等多種形態(tài),且不
同細(xì)菌的結(jié)構(gòu)也有差異。
【例1】在人體骨骼肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞中,下列哪項是相同的()
A.細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)的體積比
B.脫氧核昔酸和堿基的種類
C.脫氧核糖核酸的種類和含量
D.核糖核酸的種類和數(shù)量
【解析】骨骼肌細(xì)胞和神經(jīng)細(xì)胞的形態(tài)結(jié)構(gòu)和生理功能有差異,因此其核質(zhì)比及基因轉(zhuǎn)
錄所形成的核糖核酸的種類和數(shù)量均有所差異。骨骼肌細(xì)胞線粒體明顯多于神經(jīng)細(xì)胞,因此
質(zhì)DNA不同,但組成DNA的脫氧核甘酸和堿基的種類完全相同。
【答案】B
【變式題1】下列關(guān)于細(xì)胞共性的描述正確的是()
A.所有細(xì)胞內(nèi)都含有糖原
B.細(xì)胞都能進(jìn)行分裂和分化
C.細(xì)胞都具有細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞膜
D.用龍膽紫給細(xì)胞染色都能觀察到深色的染色體
考點2真核生物細(xì)胞器的比較
名稱化學(xué)組成存在位置膜結(jié)構(gòu)主要功能
線粒體蛋白質(zhì)、呼吸酶、RNA、動植物細(xì)雙層膜能有氧呼吸
脂質(zhì)、DNA胞量的主要場
代所
謝
葉綠體蛋白質(zhì)、光合酶、RNA、植物葉肉光合作用
脂質(zhì)、DNA、色素細(xì)胞的場所
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)、酶、脂質(zhì)動植物細(xì)單層膜與蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、
胞中廣泛糖類的加工、運
存在輸有關(guān)
高爾基蛋白質(zhì)、脂質(zhì)蛋白質(zhì)的運輸、
體加工、細(xì).胞分泌、
細(xì)胞壁形成
溶酶體蛋白質(zhì)、脂質(zhì)、酶細(xì)胞內(nèi)消化
核糖體蛋白質(zhì)、RNA、酶無膜合成蛋白質(zhì)
中心體蛋白質(zhì)動物細(xì)胞、與有絲分裂有關(guān)
低等植物
細(xì)胞
【例2】下列關(guān)于真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能敘述中,錯誤的是()
A.抑制線粒體的功能會影響主動運輸
B.核糖體由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成
C.有分泌功能的細(xì)胞才有高爾基體
D.溶酶體可消化細(xì)胞器碎片
.【變式題2】下列有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的敘述中,正確的是()
A.葉肉細(xì)胞中的高爾基體數(shù)量一般比唾液腺細(xì)胞多
B.合成旺盛的細(xì)胞與衰老細(xì)胞相比,核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不發(fā)達(dá)
C.汗腺細(xì)胞與唾液腺細(xì)胞相比,線粒體數(shù)量較多
D.皮膚生發(fā)層細(xì)胞與心肌細(xì)胞相比,中心體數(shù)量較多
考點3線粒體和葉綠體的比較
1.兩者的相似之處
⑴結(jié)構(gòu)方面:都有雙層膜且結(jié)構(gòu)名稱相似(外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì))。
(2)遺傳方面:兩者都含有少量的DNA,都具有一定的遺傳獨立性,不完全受細(xì)胞核的
控制,體現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)遺傳的特點。
(3)能量轉(zhuǎn)換:線粒體和葉綠體都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān),但能量轉(zhuǎn)換的形式不同。葉綠體將
光能轉(zhuǎn)換為化學(xué)能,線粒體將有機(jī)物中化學(xué)能轉(zhuǎn)換成ATP中化學(xué)能。
2.兩者的主要不同點
(1)顏色方面:葉綠體中含有色素,線粒體中無色素。
(2)酶方面:兩者含有的酶不同,因而完成的生理功能不同(如物質(zhì)轉(zhuǎn)化)。
⑶分布不同:線粒體是動、植物細(xì),胞都具有的,葉綠體是綠色植物特有的。
【例3】下列有關(guān)線粒體和葉綠體的敘述,錯誤的是()
A.線粒體和葉綠體攜帶的遺傳信息可以表達(dá)出來
B.線粒體和葉綠體為雙層膜結(jié)構(gòu),其內(nèi)膜中酶的種類相同
C.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成崎,葉綠體類囊體堆疊形成基粒
D.藍(lán)藻沒有葉綠體也能進(jìn)行光合作用
【變式題3】下列對線粒體和葉綠體的有關(guān)敘述中,正確的是()
A.它們分別是有氧呼吸和光合作用全過程的場所
B.它們都可以產(chǎn)生水和ATP
C.在光鏡下,可以分別觀察到線粒體膜和葉綠體膜
D.線粒體在生物細(xì)胞中普遍存在,葉綠體是植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器
考點4細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識點歸納、總結(jié)
1.高等動、植物細(xì)胞一般均有的細(xì)胞器是高爾基體、線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等。
高等動物(低等植物)細(xì)胞特有的細(xì)胞器是中心體。
植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞壁、液泡、葉綠體,特有的細(xì)胞器是液泡、葉綠體。
動、植物細(xì)胞都有但功能不同的細(xì)胞器是高爾基體。
能合成多糖的細(xì)胞器有葉綠體、高爾基體。
2.能產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有線粒體(有氧呼吸的第三階段)、葉綠體(暗反應(yīng)過程中)、核
糖體(脫水縮合)、細(xì)胞核(DNA復(fù)制)等。
3.與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器是線粒體(供能)、核糖體(合成載體蛋白)。
4.與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器(或產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器)有葉綠體(光能轉(zhuǎn)換:光能一電能一
活躍的化學(xué)能一穩(wěn)定的化學(xué)能)、線粒體(化能轉(zhuǎn)換:穩(wěn)定的化學(xué)能一活躍的化學(xué)能)。
5.儲藏細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)胞器是液泡。
6.含有核酸的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體、核糖體。
7.能自我復(fù)制的細(xì)胞器是線粒體、葉綠體、中心體。能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對行為的細(xì)胞
器有線粒體、葉綠體、核糖體。
8.參與細(xì)胞分裂的細(xì)胞器有核糖體(間期蛋白質(zhì)合成)、中心體(由它發(fā)出的星射線構(gòu)成
紡錘體)、高爾基體(與植物細(xì)胞分裂時細(xì)胞壁的形成有關(guān))、線粒體(供能)。
9.含色素的細(xì)胞器有葉綠體(葉綠素和類胡蘿卜素等)、有色體(類胡蘿卜素等)、液泡(花
青素等)。
另外,在能量代謝水平高的細(xì)胞中,線粒體含量多,動物細(xì)胞中線粒體比植物細(xì)胞多。
蛔蟲,和人體成熟的紅細(xì)胞(無細(xì)胞核)中無線粒體,只進(jìn)行無氧呼吸。需氧型細(xì)菌等原核生
物體內(nèi)雖然無線粒體,但細(xì)胞膜上存在著有氧呼吸鏈,也能進(jìn)行有氧呼吸。藍(lán)藻屬原核生物,
無葉綠體,有光合片層結(jié)構(gòu),也能進(jìn)行光合作用。高等植物的根細(xì)胞無葉綠體和中心體。
10.光學(xué)顯微,鏡下可見的結(jié)構(gòu)有:細(xì)胞壁、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核、核仁、染色體、葉綠體、
線粒體、液泡。
【例4】圖a、圖b是某細(xì)胞結(jié)構(gòu)不同放大倍數(shù)的模式圖,圖b中的①?⑧是細(xì)胞內(nèi)的
相關(guān)結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于此圖的敘述,正確的是()
A.圖a可能是洋蔥的根尖細(xì)胞
B.細(xì)胞的滲透吸水能力與⑤內(nèi)溶液濃度有關(guān)
C.細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心是③
D.具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有①②④⑥⑧
【變式題4】右圖是顯微鏡視野中某細(xì)胞的一部分,有關(guān)該細(xì)胞敘述正確的是()
A.圖示為光學(xué)顯微鏡下的細(xì)胞結(jié)構(gòu)
B.圖中有兩個中心體
C.核酸僅存在于結(jié)構(gòu)1、6中
D.結(jié)構(gòu)1和3在行使其功能時有水生成
考點5細(xì)胞器的分工與合作
各種生物膜在功能上既有明確分工,又有緊密聯(lián)系。以分泌蛋白的合成與分泌為例列表
如下:
細(xì)胞結(jié)構(gòu)功能
基因的轉(zhuǎn)錄,將遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)
線細(xì)胞核線
粒
利用氨基酸合成多肽粒
核糖體
體
體
對多肽進(jìn)行初級加工,如折疊、糖基化等,及以小泡方式輸
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)提
送多肽至高爾基體
供
再加工為成熟的蛋白質(zhì),并以小泡運輸?shù)郊?xì)胞膜與之融合
高爾基體能
外排作用,分泌到細(xì)胞外成為分泌蛋白量
細(xì)胞膜
【例5]實驗中用35s標(biāo)記一定量的氨基酸來培養(yǎng)某哺乳動物的乳腺細(xì)胞,測得與合成
和分泌乳蛋白相關(guān)的一些細(xì)胞器上放射性強(qiáng)度的變化曲線如圖甲所示,在此過程中有關(guān)的生
物膜面積的變化曲線如圖乙所示。
圖中曲線所指代的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相同的是()
A.b和dB.c和f
C.a和eD.a和d
【變式題5]已知分泌蛋白的新生肽鏈上有一段可以引導(dǎo)其進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特殊序列(圖
中P肽段)。若P肽段功能缺失,則該蛋白()
A.無法繼續(xù)合成
B.可以進(jìn)入高爾基體
C.可以被加工成熟
D.無法被分泌到細(xì)胞外
【難點探究】
難點一有關(guān)細(xì)胞膜與生物膜系統(tǒng)
1.細(xì)胞間生物膜信息交流的方式
方式內(nèi)容舉例
通過細(xì)胞分泌物與靶細(xì)胞膜細(xì)胞分泌的激素隨血液到達(dá)全身各
物質(zhì)傳遞表面的受體結(jié)合,把信息傳遞給靶處,與靶細(xì)胞表面的受體結(jié)合,將信息
細(xì)胞傳遞給靶細(xì)胞
相鄰兩個細(xì)胞膜的接觸,信息
接觸傳遞精子與卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合
從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞
相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道,
高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相
通道傳遞攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另
互連接,也有信息交流的作用
一個細(xì)胞
2.生物月莫系統(tǒng)的兩個意義
(1)對細(xì)胞工程的意義:
細(xì)胞工程是現(xiàn)代生物學(xué)研究的主要課題,細(xì)胞融合則是細(xì)胞工程的關(guān)鍵步驟。
膜融合是細(xì)胞融合(如植物體細(xì)胞雜交,高等生物的受精過程,單克隆抗體的制備)的關(guān)
鍵,也與大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用密切相關(guān),通過膜之間的聯(lián)系,使細(xì)胞
內(nèi)各種細(xì)胞器在獨立完成各自生理功能的同時,又能有效地協(xié)調(diào)工作,保證細(xì)胞生命活動的
正常進(jìn)行。例如分泌蛋白的形成。
(2)研究生物膜的意義:
①理論上:闡明細(xì)胞生命活動規(guī)律。如蛋白質(zhì)、糖類和脂質(zhì)的人工合成和運輸。
②工業(yè)上:人工模擬生物膜功能。如海水淡化、污水處理。
③農(nóng)業(yè)上:改善作物品質(zhì)。如抗寒、抗旱、耐鹽機(jī)理的研究。
④醫(yī)學(xué)上:人工膜代替病變器官。如人工腎中的“血液透析膜”。
例1、下列不屬于細(xì)胞間信息交流的是(.)
A.效應(yīng)T細(xì)胞識別靶細(xì)胞
B.高等植物細(xì)胞間通過胞間連絲連接
C.興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)
D.同種生物的精子與卵細(xì)胞結(jié)合
【點評】細(xì)胞間信息交流的方式可歸納為三種主要方式:
(1)通過體液的作用來完成的間接交流。
如內(nèi)分泌細(xì)胞2超激素進(jìn)人體液體遮頡靶細(xì)胞受體后星靶細(xì)胞,即激素一靶細(xì)胞。
現(xiàn)總結(jié)如下:
①若內(nèi)分泌細(xì)胞是下丘腦細(xì)胞,靶細(xì)胞可能是垂體細(xì)胞,激素是促甲狀腺激素釋放激素
或促性腺激素釋放激素等;靶細(xì)胞還可能是腎小管、集合管細(xì)胞,則激素是抗利尿激素;
②若內(nèi)分泌細(xì)胞是甲狀腺細(xì)胞,靶細(xì)胞可以是各種組織細(xì)胞,激素是甲狀腺激素;
③若內(nèi)分泌細(xì)胞是垂體細(xì)胞,靶細(xì)胞可以是甲狀腺細(xì)胞、性腺細(xì)胞或各種組織細(xì)胞,’激
素可能是促甲狀腺激素、促性腺激素或生長激素等;
④若內(nèi)分泌細(xì)胞是胰島A細(xì)胞,靶細(xì)胞可能是肝細(xì)胞,激素是胰高血糖素;
⑤若內(nèi)分泌細(xì)胞是胰島B細(xì)胞,靶細(xì)胞可能是肝細(xì)胞、肌細(xì)胞、各種組織細(xì)胞等,激素
是胰島素等。
特例:①若分泌細(xì)胞是漿細(xì)胞,靶細(xì)胞可能是抗原(如自身的癌細(xì)胞等),“激素”類似
物質(zhì)是抗體;②若分泌細(xì)胞是效應(yīng)T細(xì)胞,靶細(xì)胞是被病毒或細(xì)菌感染的宿主細(xì)胞,“激素”
類似物質(zhì)是淋巴因子等。
(2)相鄰細(xì)胞間直接接觸,通過與細(xì)胞膜結(jié)合的信號分子影響其他細(xì)胞,即細(xì)胞-一細(xì)
胞。如精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合。
(3)相鄰細(xì)胞間形成通道使細(xì)胞相互溝通,通過攜帶信息的物質(zhì)來交流信息。即細(xì)胞
細(xì)胞。如高等植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
例2、下列關(guān)于動物細(xì)胞生物膜的敘述中正確的是()
A.構(gòu)成細(xì)胞膜的脂質(zhì)主要是磷脂、脂肪和膽固醇
B.細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生ATP的過程均在生物膜上進(jìn)行
C.生物膜的特定功能主要是由相應(yīng)基因控制的膜蛋白決定的
D.磷脂是生物膜的主要成分,也是線粒體、中心體等有膜結(jié)構(gòu)的主要成分
【點評】真核細(xì)胞除質(zhì)膜(又稱細(xì)胞膜)外,還有分隔各種細(xì)胞器的內(nèi)膜系統(tǒng),包括核
膜、線粒體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、溶酶體膜、高爾基器膜、葉綠體膜等.生物膜所具有的各種功能,
在很大程度上決定于膜內(nèi)所含的蛋白質(zhì);細(xì)胞和周圍環(huán)境之間的物質(zhì)、能量和信息的交換,
大多與細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)有關(guān).細(xì)胞膜通過特定的通道或運載體把某種分子(或離子)猿凝!I
膜的另一側(cè)去.這種轉(zhuǎn)運有選擇性,通道或運載體能識別所需的分子或離子,能對抗?jié)舛忍?/p>
度,所以是一種耗能過程.核膜對核內(nèi)外物質(zhì)的轉(zhuǎn)運有高度選擇性,離子和小分子的通透是
由核膜調(diào)節(jié)的,而核酸、蛋白質(zhì)大分子的通透則是由核孔復(fù)合體的選擇通透性控制的.
難點二生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系及有關(guān)膜損傷的原因
1.生物膜在結(jié)構(gòu)和功,能上的聯(lián)系
⑴各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系:
核膜
間接聯(lián)系田田廠直接聯(lián)系
高爾基體------------內(nèi)質(zhì)網(wǎng)---------線-粒體
—細(xì)胞膜
間接聯(lián)系
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜
間接轉(zhuǎn)化直接轉(zhuǎn)化
間接轉(zhuǎn)化、
高爾基體膜J,細(xì)胞膜
(2)各種生物膜在功能上的聯(lián)系:
核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)__高爾基體
(合成肽鏈)(折疊、組裝、―A(濃縮、加工、運輸)
糖基化、運輸)
細(xì)胞膜
—?細(xì)胞外
(外排作用)
結(jié)論:各種生物膜在功能上既有明確的分工,又有緊密聯(lián)系。
2.膜損傷的原因
歸納為:缺氧、物理因素、化學(xué)物質(zhì)和藥物、生物因素、免疫因素、營養(yǎng)因素等。
(1)生物膜成分的改變:
①膜蛋白的變化,主要表現(xiàn)在膜蛋白(尤其是通道蛋白)性質(zhì)的改變,使得通道蛋白長期
打開或長期關(guān)閉,從而使得膜透性增加或下降。
②膜脂質(zhì)的變化,主要表現(xiàn)在透性增大,膜流動性增加,或膜透性下降。
⑵體液受酸性物質(zhì)污染后,pH下降,影響到組織器官.的功能和人體細(xì)胞的活性,并且
使細(xì)胞膜上蛋白質(zhì)合成困難,各種酶活性下降,細(xì)胞膜容易受損,細(xì)胞容易發(fā)生突變或死亡。
(3)當(dāng)毒素濃度達(dá)到一定量時,不僅直接破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu),而且可致溶酶體膜及線粒體膜
受損,從而出現(xiàn)相應(yīng)器官的病理改變,分別發(fā)生內(nèi)溶物逸出和產(chǎn)能(或ATP)減少及呼吸降低
或喪失。甚至導(dǎo)致線粒體內(nèi)DNA受損,影響物質(zhì)的運輸。
(4)高溫引起催化暗反應(yīng)的有關(guān)酶變性甚至遭到破壞,同時高溫還會導(dǎo)致葉綠體膜等結(jié)
構(gòu)發(fā)生變化和受損;高溫加劇植物的呼吸作用,而且使二氧化碳溶解度的下降超過氧溶解度
的下降,結(jié)果利于呼吸作用而不利于光合作用。
(5)破壞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,對糖類和脂類的合成、解毒、同化作用及運輸?shù)鞍踪|(zhì)等功能等都有
影響。
(6)核膜受損,影響核內(nèi)的DNA分子結(jié)構(gòu)和物質(zhì)交換的通道。
(7)非膜結(jié)構(gòu)受損,如核糖體,同樣會影響其合成蛋白質(zhì)功能喪失。
例3科學(xué)家經(jīng)過研究提出了生物膜的“流動鑲嵌模型”。請分析回答:
(1)在“流動鑲嵌模型”中,構(gòu)成生物膜的基本骨架是,由于的分布
使生物膜的結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出不對稱性。
(2)用熒光抗體標(biāo)記的人一鼠細(xì)胞融合的實驗過程及結(jié)果如圖1—2—2所示。此實驗結(jié)
果直接證明了細(xì)胞膜中的.由此能較好地解釋細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的性。
用熒光標(biāo)記的
人細(xì)胞/膜蛋白
人膜蛋白抗體
0@0
??
j融合"。n標(biāo)o
用熒光標(biāo)記的
鼠細(xì)胞膜蛋白
鼠膜蛋白抗體
(3)科學(xué)家在研究線粒體結(jié)構(gòu)和功能時發(fā)現(xiàn),其外膜包含很多稱作“孔道蛋白”的整合
蛋白,可允許某些離子和小分子順濃度梯度通過。物質(zhì)的這種跨膜方式為,體現(xiàn)了
生物膜功能上的性。若將線粒體的蛋白質(zhì)提取出來,脫離膜結(jié)構(gòu)的大部分蛋白質(zhì)無
法完成其生理功能,說明是完成生命活動的基礎(chǔ)。
(4)圖1—2—3為胰島B細(xì)胞結(jié)構(gòu)模式圖(局部)。胰島B細(xì)胞通過基因控制合成并分泌
胰島素,參與此過程的所有具膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有(用圖中序號表示)。胰島素以胞吐方
式分泌出胰島B細(xì)胞后,作用于靶細(xì)胞,通過促進(jìn)靶細(xì)胞,發(fā)揮降低血糖的
作用。
(5)以上事實主要體現(xiàn)了生物膜在________上的統(tǒng)一及聯(lián)系。
圖1一2一3
難點三細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能相關(guān)知識的歸納
1.線粒體和葉綠體的比較
比較內(nèi)容線粒體葉綠體
遺傳都含有少量的DNA和RNA,可以獨立復(fù)
方面制與表達(dá),不完全受細(xì)胞核的控制
相似
兩者均與自然界的碳循環(huán)有關(guān),葉綠體將
之處物質(zhì)
無機(jī)物二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物;線粒體
轉(zhuǎn)化
將有機(jī)物分解為無機(jī)物
顏色
無色含有葉綠素呈綠色
方面
主要酶種類與細(xì)胞呼吸有關(guān)的酶與光合作用有關(guān)的酶
差異
功能線粒體內(nèi)產(chǎn)生的ATP葉綠體內(nèi)產(chǎn)生的
方面用于各項生命活動ATP參與暗反應(yīng)
2.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)和葉綠體基質(zhì)的比較
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體基質(zhì)葉綠體基質(zhì)
存在部位細(xì)胞膜以內(nèi),細(xì)胞核以外線粒體內(nèi)葉綠體內(nèi)
與暗反應(yīng)有關(guān)的
所含化合物糖、氨基酸、無機(jī)鹽等與有氧呼吸有關(guān)的酶等
酶等
新陳代謝反應(yīng)進(jìn)行的重要有氧呼吸第二階段進(jìn)行進(jìn)行暗反應(yīng)的場
功能
場所的場所所
相同點都呈溶膠狀
3.植物體、動物體不同部位細(xì)胞所具有細(xì)胞器的區(qū)別
典型細(xì)胞細(xì)胞器特點
葉肉細(xì)胞一般含有全部植物細(xì)胞器
根成熟區(qū)不含葉綠體,但有大液泡
根分生區(qū)不含葉綠體和大液泡
形成層不含中央大液泡
干種子細(xì)胞不含葉綠體和大液泡
心肌細(xì)胞線粒體較多
消化腺細(xì)胞高爾基體和核糖體較多.
精子細(xì)胞主要是線粒體
4.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的比較
原核生物與真核生物都是由細(xì)胞構(gòu)成的,在細(xì)胞結(jié)構(gòu)和生命活動等方面存在著許多差
異。比較如下:
比較項目原核生物真核生物
細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌、衣原
酵母菌等真菌、衣藻、
實例體、支原體(支原體細(xì)胞最
高等植物、動物
小,且無細(xì)胞壁)
細(xì)胞大小較?。?-10微米)較大(10?100微米)
細(xì)胞壁不含纖維素,主要植物細(xì)胞壁的主要成
成分是肽聚糖;細(xì)胞器只有分是纖維素和果膠;有核
一種,即核糖體;細(xì)胞核沒糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高
細(xì)胞結(jié)構(gòu)
有核膜(這是最主要的特爾基體等多種細(xì)胞器;細(xì)
點)、沒有核仁、沒有染色質(zhì)胞核有核膜、核仁、有染
(體),但有核物質(zhì),叫擬核色質(zhì)(體)
主要細(xì)胞有絲分裂、無絲分裂、
二分裂
增殖方式減數(shù)分裂
光合作用的部位不是葉綠
光合作用的部位是葉
生理作體而是在光合片層上;有氧
綠體;有氧呼吸的主要部
用部位呼吸的主要部位不在線粒體
位是線粒體
而是在細(xì)胞膜
生殖方式無性生殖(多為分裂生殖)有性生殖、無性生殖
遺傳
DNADNA
物質(zhì)
擬核(控制主要性
細(xì)胞核(控制細(xì)胞核遺
DNA狀);質(zhì)粒(控制抗藥
傳),線粒體和葉綠體(控
分布性、固氮、抗生素生
制細(xì)胞質(zhì)遺傳)
成等性狀)
轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使RNA需
轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的信使要加工(將內(nèi)含子轉(zhuǎn)錄出的
RNA不需要加工;轉(zhuǎn)部分切掉,將外顯子轉(zhuǎn)錄出
遺傳方面基因錄和翻譯通常在同一的部分拼接起來);轉(zhuǎn)錄和
表達(dá)時間、同一地點進(jìn)行翻譯不在同一時間、同一地
(在轉(zhuǎn)錄未完成之前點進(jìn)行(轉(zhuǎn)錄在翻譯之前,
翻譯便開始進(jìn)行)轉(zhuǎn)錄在細(xì)胞核內(nèi)、翻譯在細(xì)
胞質(zhì)的核糖體)
細(xì)胞核遺傳遵循基因
遵循不遵循基因分離分離定律和自由組合定
遺傳定律和自由組合定律,細(xì)胞質(zhì)遺傳不遵循基
規(guī)律律因分離定律和自由組合
定律
可遺傳變基因突變、基因重組、
基因突變、基因重組
異的來源染色體變異
進(jìn)化水平低高
生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)者、消費者、分
生產(chǎn)者、消費者、分解者
的成冷解者
例4、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是細(xì)胞代謝的重要場所。下列有關(guān)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的敘述不正確的是
()
A.胡蘿卜的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分中不含有胡蘿卜素
B.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)能為細(xì)胞核提供ATP、酶、DNA等
C.同一個體不同細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分有區(qū)別
D.哺乳動物受精卵的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)主要來自于卵細(xì)胞
【點評】細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所,其為新陳代謝的進(jìn)行提供所
需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。例如提供ATP、核甘酸、氨基酸等。
例5、下列有關(guān)細(xì)胞器的敘述中,錯誤的是()
A.液泡內(nèi)的細(xì)胞液中含有糖類、無機(jī)鹽等物質(zhì)
B.性激素的合成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)
C.溶酶體對自身細(xì)胞結(jié)構(gòu)無分解作用
D.線粒體既有核酸又具有雙層膜
【點評】細(xì)胞器是細(xì)胞質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)。細(xì)胞中的細(xì)胞器主要有:
線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、中心體、葉綠體、高爾基體、核糖體等。它們組成了細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu),使
細(xì)胞能正常的工作、運轉(zhuǎn)。
難點四與細(xì)胞結(jié)構(gòu)有關(guān)的實驗
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)的內(nèi)容中有許多實驗,它們的方法與原理分別是:
實驗方法原理
哺乳動物成熟的紅細(xì)胞沒有
細(xì)胞膜的用蒸餡水使哺乳動細(xì)胞核與眾多的細(xì)胞器,利用滲
制備物紅細(xì)胞吸水漲破透原理吸水漲破后,能得到較純
的細(xì)胞膜
用不同顏色熒光物質(zhì)標(biāo)記不
同細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子,誘導(dǎo)
細(xì)胞膜的
熒光物質(zhì)標(biāo)記法融合標(biāo)記的細(xì)胞,追蹤觀察不同
流動性
熒光物質(zhì)標(biāo)記的蛋白質(zhì)在融合
細(xì)胞膜上的分布情況
用不同無機(jī)鹽離子的溶液培養(yǎng)
細(xì)胞的選不同植物,測定比較同一植物吸
培養(yǎng)液培養(yǎng)法
擇透過性收不同離子及不同植物吸收同一
離子的情況
生物膜溶脂劑處理細(xì)胞膜被破壞,含有脂質(zhì)
成分蛋白酶處理細(xì)胞膜被破壞,含有蛋白質(zhì)
分離利用不同離心速度產(chǎn)生不同
差速離心法
細(xì)胞器離心力,將不同細(xì)胞器分離開來
外界溶液濃度高于細(xì)胞液濃
質(zhì)壁分離滴加溶液與顯微鏡
度,細(xì)胞失水;外界溶液濃度低
與復(fù)原觀察
于細(xì)胞液濃度,細(xì)胞吸水
觀察葉
顯微鏡觀察葉綠體含有光合色素,呈現(xiàn)綠色
綠體
觀察線被健那綠染液(活細(xì)胞染料)
顯微鏡觀察
粒體染成藍(lán)綠色
研究蛋白用'H標(biāo)記合成蛋白質(zhì)的氨基
質(zhì)分泌與放射性同位素標(biāo)記法酸,追蹤被標(biāo)記分子在細(xì)胞內(nèi)的
合成移動途徑
特別提示:判定細(xì)胞死活的方法
(1)染色排除法:如用臺盼藍(lán)染色,死的動物細(xì)胞會被染成藍(lán)色,而活的動物細(xì)胞不著
色,從.而判斷出細(xì)胞的死活。
(2)觀察細(xì)胞質(zhì)是否流動:活的細(xì)胞由于不斷進(jìn)行代謝,細(xì)胞質(zhì)是流動的,而死細(xì)胞的
細(xì)胞質(zhì)是不會流動的。
(3)質(zhì)壁分離與復(fù)原的方法:活的成熟的植物細(xì)胞由于細(xì)胞膜具有選擇通透性,會在高
濃度溶液中發(fā)生質(zhì)壁分離并在有的低濃度溶液中自動復(fù)原,而死的植物細(xì)胞不會發(fā)生這種現(xiàn)
象。
例6下列有關(guān)實驗的表述正確的是()
①在制備細(xì)胞膜實驗時,若實驗在試管中進(jìn)行,細(xì)胞破裂后常用過濾方法獲得較純的細(xì)
胞膜②模型方法就是指借助具體的實物,對認(rèn)識的對象進(jìn)行形象化描述③斯他林和貝利
斯獲得的科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括了發(fā)現(xiàn)促胰液素和另一種調(diào)節(jié)方式一激素調(diào)節(jié)④孟德爾的雜交實
驗將母本去雄的目的是為了防止自花傳粉⑤探索溫度對淀粉酶活性影響的實驗,不能用斐
林試劑代替碘液⑥用于觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原的紫色洋蔥表皮細(xì)胞同樣可用來觀察植物細(xì)
胞有絲分裂
A.③④⑤B.①③⑤C.②④⑥D(zhuǎn).①②③
【點評】體驗制備細(xì)胞膜的方法,通常用哺乳動物的成熟紅細(xì)胞浸入清水,通過細(xì)胞
吸水漲破,分離出內(nèi)部細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞器。原理應(yīng)該是利用細(xì)胞膜的流動性和半透性。模型方
法是以研究模型來揭示原型的形態(tài)、特征和本質(zhì)的方法,是邏輯方法的一種特有形式。模型
實際上是假設(shè)的一種特殊形式,也可以說是科學(xué)性和假定性的辯證統(tǒng)一。它不僅要在時間中
接受檢驗,而且還要在實踐中擴(kuò)展、補(bǔ)充和修正。如DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的分子模型。
【易錯點點睛】
易錯點一脂肪與脂質(zhì)、脂質(zhì)與磷脂、固醇與膽固醇關(guān)系
有的同學(xué)經(jīng)常把脂肪和脂質(zhì)混淆,認(rèn)為二者是相同的,或者認(rèn)為脂肪包括脂質(zhì),這些看
法都是錯誤的。脂肪只是脂質(zhì)中的一類物質(zhì),脂質(zhì)除包括脂肪以外,還包括磷脂和固醇。脂
肪元素組成只有C、H、0三種,脂質(zhì)的元素組成除C、H、0外,有的還有N、Po磷脂是構(gòu)
成生物膜的主要成分,是脂質(zhì)的一種。固醇包括膽固醇、性激素和維生素D。
例1、下列圖中動植物糖類、脂質(zhì)的分類與比較正確的是()
動物
細(xì)胞/核糖、
糖元葡萄糖果糖
贏
Sr蔗糖
生物大分子
固醇也激意固醇)(淀粉
易錯點二RNA和ATP的關(guān)系
例2、ATP去掉二個磷酸基團(tuán)后的剩余部分是組成RNA的基本單位之一的腺喋吟核糖核
甘酸。
2Pi
例2、在下列四種化合物的化學(xué)組成中,與圓圈中“A”所對應(yīng)的名稱相符合的是
@C_GT
@P~P~P
①
A.①一一腺喋吟核糖核甘酸
B.②一一腺首
C.③一一腺喋吟脫氧核甘酸
D.④——腺喋吟
【歷屆高考真題】
[2012高考試題】
一、選擇題
1.(2012重慶高考1)下列細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖,正確的是
葉綠體
核糖體
擬核
線粒體
細(xì)菌細(xì)胞
A
2.(2012廣東高考1)有關(guān)生物膜結(jié)構(gòu)與功能的敘述,正確的是
A.膜載體蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜運輸不需要載體蛋白]
C.線粒體外膜與內(nèi)膜的主要功能不同
D.變形蟲和草履蟲的細(xì)胞膜基本組成成分不同
3.(2012年高考全國卷2)下列
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