2020版生物新导学浙江选考大一轮讲义:第3讲 细胞概述、细胞膜和细胞壁 Word版含解析.pdf
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1、第第 3 讲 细胞概述、细胞膜和细胞壁讲 细胞概述、细胞膜和细胞壁 考纲要求 1.细胞学说的基本观点(a)。2.细胞学说的建立过程(b)。3.细胞的大小、数目和种 类(a)。4.活动:观察多种多样的细胞(b)。5.真核细胞和原核细胞结构的异同(b)。6.质膜的结 构和功能(b)。7.质膜组成成分的作用(a)。8.植物细胞壁的组成和作用(a)。9.活动:验证活细 胞吸收物质的选择性(b)。 考点一 细胞学说与原核细胞考点一 细胞学说与原核细胞 1.连线细胞学说的建立过程 2.细胞学说的内容 (1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。 (2)细胞是所有生物的结构和功能的单位。 (3)所有的细胞必
2、定是由已存在的细胞产生的。 提醒 细胞学说中 3 个“未涉及”和 2 个“统一了” (1)3 个“未涉及” 未涉及原核细胞;未涉及病毒;未涉及生物或细胞间的“差异性” 。 (2)2 个“统一了” 统一了动植物(均由细胞构成);统一了细胞(细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有 细胞必定由已存在的细胞产生)。 3.细胞的大小、数目和种类 (1)细胞的大小:最小的细胞是支原体,最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄。一般来说,细胞的大小 以微米(单位)计。若细胞的体积越小,其表面积与体积之比相对越大,越有利于细胞与外界 进行物质交换和信息交流。 (2)细胞的数目:多细胞生物体的长大,主要是由于细胞数目的增多和细
3、胞体积的增大。 (3)细胞的种类:根据有无由核膜包被的细胞核,将细胞分为真核细胞和原核细胞。 4.原核细胞 (1)下面为模式化的原核细胞,填出标号所指的结构名称。 (2)细菌和蓝细菌的拟核及相关细胞器 与真核细胞相比, 细菌和蓝细菌等原核生物的细胞没有由核膜包被的细胞核, 也没有染色体, 但有一环状的 DNA 分子,位于无明显边界的区域,这个区域叫做拟核,原核细胞只有核糖 体一种细胞器。质膜是好氧细菌进行需氧呼吸的场所,质膜向内折叠成好几层形成光合膜, 是蓝细菌中光合色素分布和光合作用进行的场所。 (1)细胞学说认为所有生物都是由细胞构成的( ) (2)细胞学说揭示了生物界的多样性和统一性,认
4、为细胞一定都是由细胞分裂产生的( ) (3)细胞学说从一个方面揭示了生物界的多样性( ) (4)蓝细菌内具有细胞核且 DNA 分子呈环状( ) (5)布鲁氏杆菌在分裂过程中不出现基因重组( ) (6)原核生物细胞内不含线粒体,不能进行需氧呼吸( ) 观察下列原核细胞与真核细胞的模式图,思考: (1)图 1 属于原核细胞,图 2 属于真核细胞(填“原核细胞”或“真核细胞”)。 (2)图 1 代表的细胞与图 2 代表的细胞最主要的区别是图 1 代表的细胞没有由核膜包被的细胞 核;两类细胞共有的细胞器是核糖体。 (3)这三类细胞都具有核糖体,其形成是否都与核仁有关? 提示 真核生物核糖体的形成与核仁
5、有关,原核生物(细菌、蓝细菌)没有核仁。 (4)蓝细菌与高等植物两种生物的细胞有差异,同一株小麦的不同细胞也有差异。从分子水平 上分析,其直接原因和根本原因分别是什么? 提示 两种生物的细胞存在差异的直接原因是构成细胞的蛋白质分子结构不同,根本原因是 不同个体的细胞中含有的 DNA 不同;同一株小麦的不同细胞存在差异的直接原因也是构成 细胞的蛋白质分子结构不同,根本原因是基因的选择性表达。 1.原核细胞与真核细胞的比较 比较项目原核细胞真核细胞 模式图解 大小较小较大 本质区别无由核膜包被的细胞核,只有拟核有由核膜包被的细胞核 细胞壁多数有,但成分与植物细胞不同 植物细胞有,成分主要为纤维 素
6、;动物细胞无;真菌细胞有, 成分主要为壳多糖 细胞膜 原核细胞进行细胞呼吸的场所;蓝 细菌的质膜向内折叠形成光合膜, 膜上含有色素,是进行光合作用的 场所 细胞膜不是细胞呼吸和光合作 用的场所 细胞器只有核糖体,无其他细胞器有核糖体和其他细胞器 细胞核拟核,无核膜和核仁有核膜和核仁 DNA 存在形式 拟核:大型环状,不与蛋白质结合 成为染色质; 质粒:小型环状 细胞核中:和蛋白质形成染色 体(质); 细胞质中:在线粒体、叶绿体 中裸露存在 举例 细菌、蓝细菌、衣原体、支原体 (支原体细胞最小,且无细胞壁) 酵母菌等真菌、衣藻、高等植 物细胞、高等动物细胞 相同点都具有细胞膜、细胞质、核糖体,遗
7、传物质都是 DNA 2.生物界常见生物类群的划分 3.原核生物和真核生物的判断技巧 (1)“菌”类的判断:凡“菌”字前面有“杆”“球”“弧”及“螺旋”等字的都是细菌,属 于原核生物;而酵母菌、霉菌及食用菌等则为真核生物。 (2)“藻”类的判断 : 藻类的种类很多,常见的藻类有蓝藻即蓝细菌(如念珠藻、颤藻、螺旋藻、 发菜等)、红藻(如紫菜、石花菜等)、褐藻(如海带、裙带菜等)、绿藻(如衣藻、水绵、小球藻、 团藻等)。其中,蓝细菌为原核生物,其他藻类为真核生物。 命题点一 细胞学说及细胞大小 1.细胞学说与达尔文的进化论及孟德尔的遗传定律被认为是现代生物学的三大基石。下列有 关细胞学说的叙述正确的
8、是( ) A.细胞学说认为细胞分为原核细胞与真核细胞 B.施莱登和施万是细胞的发现者和命名者 C.细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平深入到分子水平 D.“所有的细胞必定来自已存在的活细胞”是对细胞学说的重要补充 答案 D 解析 细胞学说认为细胞有动物细胞和植物细胞,A 错误 ; 英国科学家胡克发现并命名细胞, B 错误;细胞学说的建立,标志着生物学研究进入细胞水平,C 错误。 2.(2018宁波期末)下列关于细胞的描述错误的是( ) A.最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄 B.“所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的”属于细胞学说的内容 C.细胞的表面积与细胞的体积比小,有助于物质交换 D.番茄果肉中圆
9、粒状的细胞用放大镜就可以看到 答案 C 解析 卵黄是一个细胞,其中包括细胞所有的细胞器和卵发育所需要的全部营养物质,A 正 确 ; 细胞学说揭示新细胞可以从老细胞中产生,即所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的, B 正确;细胞表面积与体积之比小,相对表面积就小,不利于物质交换,C 错误;大部分细 胞是肉眼不可见的,但是部分细胞个体较大,肉眼或者借助放大镜可见,例如番茄果肉中圆 粒状的细胞,D 正确。 命题点二 区分真核生物和原核生物 3.(2018浙江 11 月选考,4)下列关于原核细胞的叙述,正确的是( ) A.有膜包被的细胞器B.不能进行光合作用 C.拟核区有 DNA 分子D.细胞壁的主要
10、成分是纤维素 答案 C 解析 原核细胞只有核糖体而无其他细胞器,核糖体无膜结构,A 错误;原核生物如蓝细菌 可进行光合作用,B 错误;原核生物拟核内有遗传物质 DNA 分子,C 正确;纤维素是植物 细胞壁的主要成分,D 错误。 4.(2018浙江金、丽、衢十二校联考)如图分别是蓝细菌和衣藻的结构模式图。下列有关这两 种生物的叙述,错误的是( ) A.利用电子显微镜可以观察两者的染色质结构 B.两者细胞膜的化学组成和结构相似 C.合成蛋白质的场所都在核糖体 D.遗传信息都贮存在脱氧核糖核酸上 答案 A 解析 题中左图为蓝细菌,属于原核生物,细胞中没有染色质,A 错误;两者分别是原核生 物和真核生
11、物,它们的细胞膜化学组成和结构相似,B 正确;核糖体是原核细胞和真核细胞 共有的细胞器,是合成蛋白质的场所,C 正确;原核细胞和真核细胞的遗传物质都是 DNA, 即遗传信息都贮存在脱氧核糖核酸上,D 正确。 考点二 细胞膜和细胞壁考点二 细胞膜和细胞壁 1.质膜的选择透性 (1)质膜的功能:物质交换、细胞识别、免疫、细胞控制、细胞通讯等。 (2)质膜的功能特性:具有选择透性。 2.质膜的结构模型流动镶嵌模型 (1)脂双层:是流动镶嵌模型最基本的部分。 主要成分磷脂分子 单位膜 (2)膜蛋白 位置:全部或部分镶嵌在脂双层中。 组成:有水溶性部分和脂溶性部分。 特点:可以移动。 (3)膜中各种组分
12、的作用 成分功能 磷脂两层磷脂分子构成膜的结构基础脂双层,控制物质出入 膜蛋白 控制着某些分子和离子的出入;生物催化剂;细胞标志物(能识别化学 信号、其他细胞) 细胞外被存在于质膜外表面,对质膜有保护作用,且能进行细胞识别 胆固醇使质膜保持一定“刚性” 提醒 四种常考的“膜蛋白”及其功能 (1)与主动转运、易化扩散有关的蛋白质是载体蛋白。 (2)与激素、化学递质结合的蛋白质是受体蛋白。 (3)与细胞识别、免疫等有关的蛋白质是糖蛋白。 (4)有些膜蛋白可起催化作用,该蛋白是酶。 3.细胞壁 (1)植物和藻类的细胞壁 主要成分是纤维素。 特点:与细胞的选择透性无关。 作用:保护细胞和支撑植物体。
13、(2)细菌和真菌的细胞壁的成分与高等植物的不同,细菌细胞壁的成分是肽聚糖,真菌细胞壁 的成分是壳多糖(几丁质)。 (1)同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同( ) (2)在组成细胞膜的脂质中,胆固醇最丰富( ) (3)将质膜冰冻,然后撕裂,用电子显微镜观察到撕裂面的许多颗粒是蛋白质( ) (4)动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关( ) (5)胆固醇是脂溶性物质,所以胆固醇贯穿于脂双层( ) (6)膜蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关( ) 如图为质膜结构示意图,A、B 表示质膜的两侧。请回答下列问题: (1)如图所示膜的结构模型为流动镶嵌模型。 (2)构成膜的主要成分为磷脂和
14、蛋白质,其中构成膜支架的是1脂双层。 (3)人体器官移植时,植入的器官常常被排斥,引起这种反应与图中2糖蛋白具有识别功能有 关。 (4)若该图表示为人的红细胞质膜,则与血浆接触的一侧为 A(填“A”或“B”)侧。 (5)动物细胞吸水膨胀后,1 的厚度将变小,这说明质膜具有一定的流动性。 (6)怎样区分质膜的内、外侧?质膜组成成分中没有特异性的是什么? 提示 糖蛋白只分布在质膜的外侧,另一侧则为质膜的内侧。质膜组成成分中没有特异性的 是脂质和糖类。 命题点一 质膜的结构和功能 1.质膜是细胞与周围环境区分开的界面,下列叙述错误的是( ) A.光学显微镜下可观察到质膜呈两条细线 B.质膜中磷脂的理
15、化性质决定了脂双层的形成 C.蛋白质的水溶性部分和脂溶性部分决定了其在膜中的分布 D.质膜的流动镶嵌模型能很好地解释变形虫的胞吞摄食现象 答案 A 解析 只有在电子显微镜下才能观察到质膜呈两条细线,A 错误;磷脂分子头部亲水,尾部 亲脂, 而细胞内外是液体环境, 因此磷脂分子在质膜中呈双层排列, 而且头部分布在外侧, B 正确;蛋白质分子因为其氨基酸的组成不同也有水溶性和脂溶性部分,决定了其在膜中的分 布,C 正确;变形虫的变形运动是质膜在不断发生变化的复杂过程,流动镶嵌模型能很好地 解释该现象,D 正确。 2.(2018宁波十校 9 月联考)如图是细胞膜的亚显微结构模式图,表示构成细胞膜的物
16、 质,下列叙述错误的是( ) A.与是静止不动的 B.构成细胞膜的基本支架 C.脂肪酸可以通过 D.人体细胞 MHC 的化学本质是 答案 A 解析 是糖蛋白、是蛋白质分子、是脂双层,其中脂双层构成细胞膜的基本支架,细 胞膜中蛋白质分子和磷脂分子都是可以流动的,这体现了细胞膜的结构特性,即流动性,A 错误,B 正确;脂肪酸以扩散形式通过,C 正确;人体细胞 MHC 的化学本质是细胞膜上 的糖蛋白,D 正确。 命题点二 质膜、细胞壁的组成成分和作用 3.(2018绍兴适应性考试)下列细胞中具有细胞壁且主要成分不是纤维素的是( ) A.洋葱表皮细胞 B.蚕豆叶肉细胞 C.大肠杆菌细胞 D.淋巴干细胞
17、 答案 C 解析 大肠杆菌的细胞壁成分主要为肽聚糖。 4.对于功能复杂的细胞膜,以下说法正确的是( ) A.脂质的种类和数量较多 B.蛋白质的种类和数量较多 C.脂质的种类较多,数量较少 D.蛋白质的种类较少,数量较多 答案 B 解析 细胞膜功能复杂程度与细胞膜上蛋白质的种类和数量有关,故选 B 项。 细胞膜的功能 功能相应的细胞膜结构或特点 物质交换载体蛋白、通道蛋白、细胞膜的选择透性 细胞识别细胞膜表面的糖蛋白 分泌细胞膜的流动性 免疫细胞膜表面的糖蛋白、细胞膜的流动性 考点三 活动:验证活细胞吸收物质的选择性和观察多种多 样的细胞 考点三 活动:验证活细胞吸收物质的选择性和观察多种多 样
18、的细胞 1.验证活细胞吸收物质的选择性 (1)实验原理:活细胞的细胞膜具有选择透性,允许水分子自由进出,不允许大分子的红墨水 进入细胞。 (2)实验过程 分组Error! 染色:用稀释 20 倍的红墨水染色 2 min 冲洗:用水冲洗籽粒数次,直到冲洗液无色为止 观察:玉米籽粒中胚的颜色 (3)结果与结论 结果:煮过的玉米籽粒胚细胞着色深,没煮过的玉米籽粒胚细胞着色浅或不着色。 结论:质膜具有选择透性。 2.观察多种多样的细胞 (1)显微镜的使用 (2)高倍镜与低倍镜观察情况的比较 项目 镜头 物像 大小 看到细胞 数目 视野 亮度 物镜与玻 片的距离 视野 范围 高倍镜大少暗近小 低倍镜小多
19、亮远大 1.细胞膜控制物质进出功能的验证 (1)染色剂进入实验 (2)色素透出实验 正常情况下, 紫色洋葱细胞、 各色各样的花瓣显现出颜色都是因为细胞液中有某种色素分子。 若将有颜色的植物组织放入清水中,色素分子不能透出;若用高温、强酸或强碱处理则可导 致原生质层失活,此时色素分子就会从细胞液中透出,外界溶液将呈现色素颜色。过程如下 : 2.显微镜使用的分析 (1)放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算 若视野中细胞为单行, 计算时只考虑长度和宽度 ; 若视野中充满细胞, 计算时考虑面积的变化, 细胞数量与放大倍数的变化规律如下: 项目 低倍镜下放 大倍数为 a 高倍镜下放 大倍数为 n
20、a 视野中一行细胞数量cc(1/n) 圆形视野内细胞数量dd(1/n2) (2)显微镜的成像特点和物像移动规律 成像特点:显微镜成放大倒立的虚像,实物与像之间的关系是实物旋转 180就是像。如实 物为字母“b” ,则视野中观察到的为“q” 。 移动规律 : 物像偏向哪个方向, 则应向哪个方向移动(或同向移动)装片。 如物像在偏左上方, 则装片应向左上方移动。 (3)污物位置的判断 移动装片Error! 命题点一 验证活细胞吸收物质的选择性 1.(2019嘉兴检测)以玉米籽粒为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动中,玉 米纵切如图所示, 部位和在染色前均为白色。 其中未煮熟的玉米经红墨
21、水染色后, 部位 和的颜色分别是( ) A.白色、白色 B.红色、红色 C.红色、白色 D.白色、红色 答案 C 解析 分析题图可知,是胚乳,其细胞没有活性,是胚,其细胞具有活性。活细胞吸收 物质具有选择性,死细胞吸收物质无选择性,所以胚乳染色后是红色,而胚因为细胞膜能控 制不需要的物质不进入细胞,所以是白色,A、B、D 错误,C 正确。 2.水溶性染色剂(PI)能与核酸结合而使细胞核着色,可将其应用于细胞死活的鉴别。细胞浸泡 于一定浓度的 PI 中, 仅有死亡细胞的核会被染色, 活细胞则不着色, 但将 PI 注射到活细胞中, 则细胞核会着色。利用 PI 鉴别细胞的基本原理是( ) A.死细胞
22、与活细胞的核酸结构不同 B.死细胞与活细胞的核酸含量不同 C.活细胞能分解染色剂 PI D.活细胞的细胞膜阻止 PI 的进入 答案 D 解析 活细胞的细胞膜具有选择透性以保证物质选择性地出入细胞,维持正常的生命活动。 水溶性染色剂(PI)不是细胞所需物质,因而不能通过活细胞的细胞膜。细胞死亡后,细胞膜 的选择透性丧失,溶于水中的物质(如 PI)都可以通过,从而使细胞核着色。 命题点二 用显微镜观察多种多样的细胞 3.(2018温州模拟)下列关于光学显微镜高倍镜使用的描述中,错误的是( ) A.先在低倍镜下找到要观察的物像,并将其移到视野中央,再转至高倍镜下观察 B.换高倍镜后先用显微镜上的粗准
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