第二单元 单元总结.docx

单 元 总 结

　　《细胞的基本结构与物质的输入和输出》这个单元,在《考纲》上的能力要求主要是Ⅰ级(对所列知识点要知道其含义,能够在试题所给予的相对简单的情境中识别和使用它们)和Ⅱ级(理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别,并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价)。在考查能力上主要为理解能力、实验与探究能力。
为达到《考纲》的能力要求,并根据高考试题命题的取材和立意来分析,进行《细胞的基本结构与物质的输入和输出》复习时,注意做好以下几点:1.构建知识框架,实现对知识的整体把握;2.细胞膜、重要细胞器、细胞核的结构和功能应该重点复习、重点掌握;3.注意知识的掌握与习题练习相结合,在应用中领会和理解有关知识的考查形式,实现“知识→方法→技能”的提升,以提高复习效率。
由于这个单元涉及“观察线粒体和叶绿体”“通过模拟实验探究膜的透性”“观察植物细胞质壁分离和复原”三个实验。在掌握有关知识的同时,一定要熟悉和掌握有关实验的要点,对实验的原理、材料、操作、步骤、结果分析、结论、问题分析等都应有所知晓,从而提高对这部分知识的实验探究能力。
下面所列举的典例及变式例题,主要是为了训练和培养对这一单元主干知识的理解能力和实验探究能力。
案例示范　细胞作为最基本的生命系统,其形态、结构、功能保持相对稳定。生命系统通过各个层次的信息和反馈调节等活动维持其自身稳定,执行其正常功能。图1为高等动物细胞亚显微结构模式图,图2表示细胞间通讯中信号分子对靶细胞作用的一种方式。

(1)图1中的⑨对细胞的生命活动至关重要的功能特性是　　　　　　　　。 
(2)研究推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。美国科学家试图从人血红细胞、肾小管管壁细胞膜上寻找这种蛋白质,以这两种细胞作实验材料的最可能依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)从化学成分角度分析,禽流感病毒与图1中结构　　　　(填序号)的化学组成最相似。 
(4)若图1所示的分泌物是抗体,则该细胞核内结构⑤被破坏,抗体的合成将不能正常进行,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)若图1所示的分泌物是胰岛素,则胰岛素在合成、运输、加工、分泌到细胞外的过程中依次经过的膜结构是　　　(填序号)。 
(6)图2中结构②的化学本质是　　　　　　　　　　。 
(7)下图为胰腺细胞分泌某蛋白质前几种生物膜面积的示意图,请据图画出该蛋白质分泌后相应几种生物膜面积的示意图。

解析　(1)细胞膜的选择透过性对于细胞的生命活动至关重要。(2)水通道蛋白存在于细胞膜上,人成熟的红细胞除细胞膜外无其他结构的膜,便于获得纯净的细胞膜,肾小管管壁细胞对水分子的重吸收能力强,肾小管管壁细胞膜上的水通道蛋白较多。(3)禽流感病毒由蛋白质外壳与里面的核糖核酸构成,与细胞中的核糖体③的化学组成相似。(4)细胞核内的核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体无法合成。(5)与分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌有关的膜结构依次是内质网膜、高尔基体膜和细胞膜,注意核糖体不具有膜结构。(6)图2是信号分子与受体②结合的过程示意图,受体的化学本质是蛋白质(糖蛋白)。(7)蛋白质分泌过程中,内质网膜产生囊泡到达高尔基体上与之融合,再从高尔基体上产生囊泡到达细胞膜,与细胞膜融合,这样内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。
答案　(1)选择透过性　(2)成熟的红细胞除细胞膜外无其他结构的膜,便于获得纯净的细胞膜,而肾小管管壁细胞对水分子的重吸收能力强　(3)③　(4)核仁与核糖体的形成有关,核仁被破坏,不能形成核糖体,抗体蛋白的合成就不能正常进行　(5)②⑦⑨　(6)蛋白质(糖蛋白)　(7)如下图所示

巩固训练1　为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,请根据以下提供的实验材料与用具,写出实验思路,设计记录实验结果及原因分析的表格,并填入相应内容。
材料与用具:兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
(要求:答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求)
(1)实验思路:
①　; 
②　; 
③　。 
(2)设计一张表格,并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
解析　实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化,所以需要设置不同浓度梯度的NaCl溶液。实验原理是动物细胞的细胞液浓度为0.9%,在浓度低于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会吸水膨胀甚至涨破,在浓度高于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会失水皱缩,且浓度差越大,现象越明显。
答案　(1)①配制质量分数由低到1.5%的NaCl溶液,分别等量加入各支试管中　②向上述各支试管中分别加入等量的兔红细胞稀释液,放置一定时间　③取兔红细胞稀释液和上述试管中的红细胞稀释液制作装片,用显微镜观察并比较红细胞形态的变化　(2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响

NaCl溶液的浓度
红细胞形态的变化
原因分析
低于0.9%的NaCl溶液
体积变大甚至涨破
红细胞吸水
0.9%的NaCl溶液
形态未变
进出红细胞的
水分子数相等
高于0.9%的NaCl溶液
皱缩,体积变小
红细胞失水

　　巩固训练2　下图是有关物质扩散的图解:

(1)设计一个实验,证明图解是成立的。(要求:直接在上图的装置1和装置2的括号内,填上适当的溶液或试剂的代号,以表明你的设计)
可供选择的溶液及试剂:①淀粉溶液　②葡萄糖溶液　③蒸馏水　④I2-KI溶液　⑤少量斐林试剂(斐林试剂能跨膜扩散,葡萄糖遇斐林试剂在水浴加热条件下形成砖红色沉淀)
(2)根据你的设计方案,预测一定时间后两个透析袋内的颜色变化。
装置1:　; 
装置2:　。 
(3)若想明显观察到水分子扩散的结果,装置应如何改进?
(4)透析袋价格昂贵,请提供两种能替代透析袋的生物材料。
解析　本题以图解的形式给出了三种物质扩散的情况:淀粉不能透过半透膜,碘和葡萄糖可以透过半透膜,水分子能从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散,这是实验要证明的。实验方案的设计,要利用装置和试剂的显色变化做出预测。
答案　(1)如下图。(答案合理即可,装置1中的关键是碘和淀粉不能同时放在一起;装置2中,若葡萄糖先加入到透析袋中,则应对烧杯中的溶液进行检测,反之也行)

(2)装置1袋内溶液不变色　装置2袋内溶液水浴加热后产生砖红色沉淀(其他合理答案即可)　(3)将透析袋套在有标记(刻度)的漏斗口上或将有标记的玻璃管插入透析袋内,漏斗(或透析袋)内装适量的高浓度淀粉溶液,把装置放入蒸馏水中。　(4)动物的膀胱、肠衣、洋葱内表皮、卵壳膜(或其他生物膜)。

生命观念:结构与功能观
结构与功能相适应是生物世界的一个基本的现象,是原始生命自诞生之后,在与自然界斗争的过程中,经过漫长的进化而形成的适应。它表现为分子、细胞、器官、个体、种群等层次。
你能从细胞水平列举一些结构与功能相适应的实例吗?
提示　哺乳动物小肠上皮细胞朝向小肠腔的一侧,形成大量的微绒毛,扩大吸收面积;一些细菌在外界环境不利时,形成芽孢而得以存活。

细胞的结构与功能相适应是生物学的基本观点,下列叙述中不能体现该观点的是(　　)。
A.哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和细胞器,内含丰富的血红蛋白,有利于携带O2
B.精子很小,尾部含有大量的线粒体,有利于寻找卵细胞完成受精作用
C.根尖细胞中具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体
D.蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量明显增加
解析　哺乳动物成熟的红细胞的主要功能是运输氧气和二氧化碳,没有细胞核和细胞器,内含丰富的血红蛋白;精子很小,尾部含有大量的线粒体,适于运动;根尖细胞不能进行光合作用,无叶绿体,根尖细胞中具有双层膜的细胞器是线粒体;蛋白质的合成场所是核糖体,蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量增加。
答案　C
见《高效训练》P19
1.下图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析,下列说法不正确的是(　　)。

A.功能①在生命起源过程中具有关键作用
B.功能②表示进入细胞的物质对细胞都有利
C.胰岛素调控生命活动可用图中③表示
D.相邻的植物细胞可通过功能④进行信息交流
解析　功能①即细胞膜是细胞的边界,在生命起源过程中具有关键作用,A项正确;功能②表示细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,进入细胞的物质对细胞不一定都有利,B项错误;③表示细胞膜具有细胞间信息交流的功能,胰岛素调控生命活动可用图③表示,C项正确;相邻的植物细胞可通过胞间连丝即功能④进行信息交流,D项正确。
答案　B
2.一位生物学家把100个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核,所有细胞都放在相同且适宜的条件下培养一段时间,得到表1、表2所示数据。以下解释不正确的是(　　)。
表1

时间/d
1
2
3
4
10
30
细胞无核部分
的存活个数
81
62
20
0
0
0

表2

时间/d
1
2
3
4
10
30
细胞有核部分
的存活个数
79
78
77
74
67
65

A.出现表1实验数据是因为没有细胞核,细胞的生命活动无法正常进行
B.对比表1、表2实验数据,说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的
C.表1中无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需的物质、酶等
D.分析表2实验数据,每天有少量细胞死亡一定是细胞凋亡所致
解析　细胞核控制着细胞的代谢,没有细胞核,细胞的生命活动就不能正常进行,A项正确;表1和表2实验结果可说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的,B项正确;细胞代谢所需的物质、酶等大量存在于细胞质中,所以,刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢,C项正确;表2实验中细胞有少量死亡,可能是细胞的正常凋亡,也可能是人为因素对细胞造成了伤害而死亡,D项错误。
答案　D
3.(2019年舟山月考)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是(　　)。
A.神经元细胞膜的磷脂、膜蛋白都参与兴奋在神经元之间的传递过程
B.果脯在腌制中慢慢变甜,是细胞主动吸收糖分的结果
C.细胞之间的信息交流不一定全依赖于细胞膜上的特异性受体
D.物质通过核孔的运输,具有选择性
解析　兴奋在神经元之间的传递过程涉及包裹有神经递质的突触小泡与突触前膜融合、释放,递质经过突触间隙后与突触后膜上的特异性受体结合等,A项正确;果脯在腌制过程中细胞死亡,因此不能主动吸收糖分,B项错误;植物细胞之间的信息交流可以通过胞间连丝,这一信息交流的方式不需要细胞膜上的特异性受体参加,C项正确;核孔不是简单的孔洞,对物质进出细胞核具有选择性,D项正确。
答案　B
4.(2018年石家庄模拟)图甲是人的红细胞长时间处在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞的体积(V)与初始体积(V0)之比的变化曲线;图乙是某植物细胞在一定浓度的NaCl溶液中细胞失水量的变化情况。下列分析正确的是(　　)。

A.从图甲可知250 mmol/L NaCl溶液不影响人红细胞的代谢
B.图乙中细胞失水量为正值,植物细胞体积一直在减小
C.图乙中a点细胞失水量最大,此时细胞吸水能力最小
D.人红细胞长时间处在300 mmol/L NaCl溶液中可能死亡,图乙中的处理时间内细胞一直有生物活性
解析　由甲图可知,当人的红细胞处于150 mmol/L NaCl溶液中时,细胞可以维持正常体积,而在250 mmol/L NaCl溶液中,红细胞失水皱缩,即此溶液并非正常红细胞的细胞液浓度,此浓度溶液会影响人红细胞的代谢,A项错误。由乙图可知,该植物细胞发生了质壁分离及复原,原生质体的体积变化是先减小后增大,但由于植物细胞壁的伸缩性较小,在失水和吸水的过程中,细胞体积并没有较大改变,B项错误。图乙中,a点细胞失水量达到最大值,此时细胞液的浓度最高,吸水能力最强,C项错误。细胞长时间处于高渗溶液中可能死亡,由甲图可知,人的红细胞处在300 mmol/L NaCl溶液中会失水皱缩并有可能死亡。由图乙可知,该植物细胞在处理过程中先失水发生了质壁分离,a点细胞失水量达到最大值,而在此之后,细胞失水量逐渐减少,即发生了质壁分离复原,并于b点恢复至细胞本来状态。只有具有活性的植物细胞才可以发生质壁分离复原,故D项正确。
答案　D
5.(2018年抚州模拟)协同运输是物质跨膜运输的一种方式,其过程如下图所示。细胞膜上的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外。对此过程分析错误的是(　　)。

A.图中Na+和葡萄糖的协同运输所需能量间接来自ATP水解
B.图中的两种载体蛋白运输Na+的方式都是主动运输
C.图中细胞吸收葡萄糖需载体蛋白质的协助
D.当细胞内外Na+浓度相等时,Na+和葡萄糖的协同运输不能进行
解析　细胞的载体蛋白同时与Na+和葡萄糖结合后,在膜两侧Na+浓度梯度驱动下吸收葡萄糖,则Na+的运输方式是协助扩散,葡萄糖的运输方式是主动运输,而跨膜的Na+再由另一种载体蛋白运回膜外需要载体和能量,属于主动运输。由以上分析可知,图中Na+和葡萄糖的协同运输所需能量间接来自ATP水解,A项正确;Na+进出细胞的方式不同,进入细胞是协助扩散,排出细胞是主动运输,B项错误;不同细胞对葡萄糖的吸收可能是协助扩散,也可能是主动运输,但两者都需要载体蛋白的协助,C项正确;细胞内外Na+浓度相等时,不能形成浓度梯度,则协同运输不能进行,D项正确。
答案　 B
6.(2019年宜昌月考)将下图所示的携带有消炎药物(不容易进入细胞)的脂质微球体(一种理想的药物载体,具有良好的靶向性)注射到发炎的实验小鼠血液中,一段时间后,首先在炎性组织细胞内检测到了药物。据此分析下列说法错误的是(　　)。

A.药物被包封于磷脂分子内可提高其稳定性
B.脂质微球体的靶向性与其结构中的抗体有关
C.消炎药物进入炎性组织细胞的过程利用了膜的结构特点
D.制备脂质微球体时药物以自由扩散的方式透过磷脂分子
解析　药物被包封于磷脂分子内可提高其稳定性,A项正确;抗原能与抗体特异性结合,因此脂质微球体中的抗体有利于靶向识别,B项正确;消炎药物进入炎性组织细胞的过程利用了膜的流动性特点,C项正确;据题意,消炎药物不容易进入细胞,脂质微球体以与细胞膜融合的方式进入细胞,D项错误。
答案　D
7.(2019年长沙月考)人体疾病往往与细胞器异常相关联。如内质网在病理条件下受到损伤时,会发生肿胀、肥大和某些物质积累。肿胀是由于水分和钠的流入,使内质网变成囊泡,进而影响内质网的功能。请回答:
(1)内质网在病理条件下的肿胀现象能体现出生物膜具有的结构特点是　　　　。 
(2)用含3H标记的亮氨酸(R基为—C4H9)的培养液培养胰腺腺泡细胞,放射性最先出现的部位是　　　　,一段时间后,可在内质网中检测到放射性,这与内质网的　　　　　　　　功能有关。实验中需要使亮氨酸中的H均带上3H标记,通过追踪放射性强度来确定实验结果,亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度并未明显影响实验结果,原因是　　　　　　　　　　　。 
(3)在睾丸间质细胞中,光面内质网非常丰富,这也反映了内质网是细胞中合成　　　　的“车间”。 
解析　(1)生物膜的结构特点是具有一定的流动性。(2)氨基酸通过细胞膜进入细胞,细胞膜是细胞的边界,因此用含3H标记的亮氨酸的培养液培养胰腺腺泡细胞时,放射性最先出现在细胞膜上,进入细胞后经过细胞质基质到达核糖体,然后进入内质网,因此一段时间后,可在内质网中检测到放射性。一个亮氨酸分子含有13个H,使亮氨酸中的H均带上3H标记,脱水缩合后,每个亮氨酸有11个3H存在于肽链,仅两个3H参与到水分子的形成,因此通过追踪放射性强度来确定实验结果,亮氨酸经脱水缩合产生的水中的放射性强度对实验结果的影响不明显。(3)睾丸间质细胞与性激素的合成有关,这反映了光面内质网是细胞中合成脂质的“车间”。
答案　(1)(一定的)流动性　(2)细胞膜　蛋白质合成和加工　亮氨酸产生的水中的放射性强度明显低于肽链中放射性强度　(3)脂质
8.下图中A~E是从几种生物细胞中分离出来的5种细胞器,①~④是从这5种细胞器中分离出来的几种有机物(①④只表示某有机物的局部)。请回答下列问题:([　]上填字母或序号)

④
(1)从细胞中分离各种细胞器的方法是先将　　　　破坏,获得各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆,再用　　　　　　　　的方法获得各种细胞器。 
(2)①~④中属于生物大分子的是　　　　　　　　(填序号)。 
(3)5种细胞器都有的有机物是[　]　　　　,如果该物质中混有一些葡萄糖,提纯该物质的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)具有①结构的物质存在于[　]　　　　中,提取它所用的溶剂是　　　　,分离它的方法是　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(5)能够合成③物质的细胞器有[　]　　　、[　]　　　。 
解析　本题综合考查细胞器的结构与功能。(1)从细胞中分离细胞器的方法是先破坏细胞膜得到细胞器与细胞中其他物质组成的匀浆,再用差速离心的方法获得各种细胞器。(2)由图可知,①~④表示的有机物分别是叶绿素、tRNA、ATP、蛋白质,其中tRNA与蛋白质属于生物大分子。(3)蛋白质是生命活动的主要承担者,常用透析、离心或电泳的方法分离蛋白质。(4)叶绿素的分离常用纸层析法。(5)在叶绿体和线粒体中都可以进行ATP的合成。
答案　(1)细胞膜　差速离心　(2)②④　(3)[④]蛋白质　 透析、离心、电泳　(4)[C]叶绿体　酒精、丙酮　纸层析法　(5)[A]线粒体 　[C]叶绿体
9.(2019年昌吉月考)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。下图表示几种物质的跨膜运输方式,请据图回答:([　]中填字母或序号)

(1)细胞膜的基本骨架是[　]　　　　　,细胞膜的主要组成元素是　　　　　。 
(2)如果图中的细胞膜代表小肠绒毛上皮细胞的细胞膜,则Ca2+和甘油进入细胞的方式依次是[　]　　　　和[　]　　　　　。图中③表示的跨膜运输方式是　　　　　。 
(3)与细胞识别有关的物质是　　　　　(填物质名称)。细胞识别体现细胞之间的信息交流,高等植物细胞之间可以通过　　　　　(填结构)进行信息交流。 
(4)提取制备动物细胞膜,最好选用　　　　　　　　　　作为材料,先让其在蒸馏水中吸水涨破,然后经过　　　　处理即可得到纯净的细胞膜,将膜的成分分离、提纯后可以用　　　　试剂鉴定其中的蛋白质成分;提取膜成分中的磷脂,将其铺在空气—水界面上,测得磷脂的面积为S。请预测细胞表面积接近于　　　　　。 
解析　(1)细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,即图中A,构成细胞膜的主要化学元素有C、H、O、N、P等。(2)Ca2+进入小肠绒毛上皮细胞的方式是主动运输,即图中②(逆浓度运输、需要载体协助、消耗能量);甘油进入小肠绒毛上皮细胞的方式是自由扩散,即图中①(顺浓度运输、不需要载体协助);图中③所示方式需要载体协助,不需要消耗能量,所以是协助扩散。(4)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和具膜细胞器,所得到的膜都是细胞膜,所以一般选择它作为获取细胞膜的实验材料。鉴定蛋白质常用双缩脲试剂。构成细胞膜的磷脂分子是双层的,故细胞膜表面积是磷脂分子平铺在空气-水界面上面积的一半。
答案　(1)[A] 磷脂双分子层　C、H、O、N、P　(2)[②]主动运输　[①]自由扩散　协助扩散　(3)糖蛋白　胞间连丝　(4)哺乳动物成熟的红细胞　离心　双缩脲　S/2
10.部分刚采摘的水果或蔬菜表面有农药残留,很多人认为把水果或蔬菜放在清水中浸泡可以有效除去其表面的残留农药。为探究此种处理方法的正确性,某生物兴趣小组做了如下实验。
实验一:取相同的青菜各1 kg作为样本,并对其用不同方法进行处理,结果如下:

甲
乙
丙
丁
处理方法
未做处理
纯水冲
洗1 min
浸入纯
水1 min
浸入纯
水30 min
1 kg青菜
表面农药
残留量
0.196 mg
0.086 mg
0.097 mg
0.123 mg

实验二:取相同的青菜500 g,并将其浸入一定量纯水中,每隔一段时间,取出一小片菜叶,测定其细胞的细胞液浓度,所得数据可绘出右图所示曲线。

根据上述实验结果分析回答下列问题。
(1)在实验一中,甲、乙两组对照可以说明　　　　　　　　　　　　　　　;丁组农药残留量比丙组农药残留量多,最可能的原因是　　　　　　　　　　　　。 
(2)研究表明,植物细胞既可以吸收水也可以吸收可溶性农药。在实验二中,青菜细胞的细胞液浓度随时间推移从A点下降到B点,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,之后又从B点略有上升达到C点,其原因是　　　　　　　　　　　　　　　。综合上述分析,植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是否为同一过程?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析　理解物质进出细胞的方式是解题的关键。(1)喷洒农药一般是喷洒在叶片上,用清水冲洗时可以去除细胞表面的农药,但是如果浸泡时间长了,溶解在水中的农药反而可以进入细胞,使蔬菜的农药残留量比浸泡时间短的还多。(2)AB段细胞液浓度降低,是因为细胞吸水速率大于吸收农药的速率。BC段细胞吸收水分的速率进一步下降,低于吸收农药的速率,导致细胞液浓度增加。若植物细胞吸收水分和吸收可溶性农药是同一过程,则B点时,因细胞壁的限制细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等,B点后曲线应趋于平衡,不会上升。
答案　(1)青菜的残留农药经纯水冲洗可以去掉一部分　农药分子溶于水后能被植物细胞吸收　(2)在AB段,细胞对水分子的吸收速率大于对农药分子的吸收速率　在BC段,细胞对农药分子的吸收速率大于对水分子的吸收速率　不是。若两者是同一过程,则细胞液浓度在B点之后应该是趋于平衡,不会上升(其他答案合理即可)