【精品】2011届高考生物第一轮复习经典学案 1-4 细胞的结构和功能课件.ppt
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1、n1描绘细胞膜的结构。n2说出物质进出细胞的方式。n3简述细胞质基质的组成成分及功能。n4举例说出几种细胞的组成成分及功能。n5使用显微镜观察叶绿体和细胞质流动。n6阐明细胞核的结构和功能。n7比较原核细胞与真核细胞的结构。n一、细胞膜n二、细胞质n三、细胞核n四、原核生物n1.细胞膜的成分及作用成分比例在细胞膜构成中的作用脂质约50%脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分蛋白质约40%蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能越复杂,其蛋白质数量和种类越多糖类2%10%与膜蛋白或膜脂结合形成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表;糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别等作用n2.流动镶嵌模型n(1)流动镶嵌模
2、型n(2)流动镶嵌模型的基本内容n细胞膜的结构特点具有一定的流动性n(3)原理:构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数不是静止的,而是可以运动的。n3细胞膜的功能n(1)比较自由扩散和主动运输物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体是否消耗能量图示制约因素举例自由扩散高 低浓浓度度不需要不消耗只与膜内外物质分子浓度有关O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等物质出入细胞的方式运输方向是否需要载体是否消耗能量图示制约因素举例主动运输低高浓浓度度需要消耗ATP与载体种类、数量及呼吸状况有关小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等n(2)内吞与外排n大分子的运输是通过内吞和外排来实现的,现比较如下:大分子出入细
3、胞的方式运输方向是否需要能量实例原理内吞细胞外细胞内需要白细胞吞噬病菌、变形虫吞噬有机颗粒等均与细胞膜的流动性有关外排细胞内细胞外需要胰腺细胞分泌胰岛素n特别提示n(1)自由扩散和主动运输是小分子或离子进出细胞的方式,而大分子或颗粒进出细胞的方式是内吞和外排。n(2)载体是细胞膜上的一类蛋白质,它具有特异性,不同物质的载体不同,不同生物细胞膜上的载体的种类和数量也不同。n(3)载体具有饱和现象,当细胞膜上的载体达到饱和,细胞吸收该载体运输的物质的速率不再随物质的浓度的增大而增大。n(4)细胞膜的主要功能及其结构基础功能相应的细胞膜结构物质交换细胞膜的流动性、载体细胞识别细胞膜外表的糖蛋白分泌细
4、胞膜的流动性排泄细胞膜的流动性、载体免疫细胞膜外表的糖蛋白、细胞膜的流动性n实验探究n1提取细胞膜的实验n材料哺乳动物的成熟红细胞;n优点:无核膜和各种细胞器膜;n原理方法:放入清水中吸水涨破,离心分离提纯。n【注意】不能用鸡的红细胞,必须用哺乳动物的成熟红细胞。n2细胞膜选择透过性实验探究n(1)可利用细胞液有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后有无溶液颜色的变化。n(2)将种子切开,放入红墨水中,胚部分不被染红,而胚乳部分被染红。n【例1】(2009广东,8分)某实验小组为了探究细胞膜的通透性,将小鼠肝细胞在体外培养一段时间后,检测培养液中的氨基酸、
5、葡萄糖和尿素含量,发现它们的含量发生了明显的变化(如图)。请回答问题。n(1)由图可知,随培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸含量_,尿素含量_。由于在原培养液中没有尿素,推测其是_的产物。n(2)培养液中的氨基酸进入细胞后,其主要作用是_;被吸收的葡萄糖主要通过_作用,为细胞提供_。n(3)转氨酶是肝细胞内参与氨基酸分解与合成的一类酶,正常情况下这类酶不会排出胞外,若在细胞培养液中检测到该类酶,可能的原因是_。n(4)由(1)和(3)可初步判断,细胞膜对物质的转运具有_的特性。n解析本题考查考生对物质运输、细胞膜的选择透过性等基本知识的理解和掌握,考查考生从图中获取生物学基本信息的能力及对实
6、验结果和现象进行解释和分析的能力。n(1)比较不同时间的物质含量变化可知,随着培养时间延长,培养液中葡萄糖和氨基酸的含量降低,尿素含量增加。尿素是肝细胞进行新陈代谢的产物。n(2)氨基酸是合成蛋白质的主要原料,葡萄糖是主要的能源物质,主要通过呼吸作用将葡萄糖氧化分解,从而为细胞提供能量。 n(3)由图中三种物质的变化可以看出,细胞可以选择性地吸收所需的营养物质,排出代谢废物,说明细胞膜具有选择透过性。当细胞发生病变或遭到破坏时,使细胞膜受损(或细胞裂解),细胞膜失去选择透过性,转氨酶等不应排出胞外的物质才可能到达细胞外。n答案(1)降低增加细胞代谢(代谢)(2)作为蛋白质合成的原料呼吸(分解)
7、能量(ATP)(3)肝细胞膜受损(或细胞裂解)(4)选择透过(选择通透)nn(2009杭州模拟)如图表示细胞膜的亚显微结构,其中a和b为物质的两种运输方式。下列对细胞膜结构和功能的叙述,错误的是()nA若图示为肝细胞膜,则尿素的运输方向是nB细胞间的识别、免疫、细胞的癌变与有密切的关系nC适当提高温度将加快和的运动速度nDb过程不需要ATP,a过程未体现膜的选择透过性这一生理特性n解析:图中是糖蛋白,是蛋白质,是磷脂分子,为膜外(外侧有糖蛋白),为膜内。a方式是由低浓度向高浓度、需载体协助的主动运输,b方式是由高浓度向低浓度、不需载体协助的自由扩散。肝细胞内合成尿素,通过肝细胞膜以自由扩散的方
8、式运输到细胞外,故A项正确;细胞间的识别、免疫和细胞的癌变与膜上的糖蛋白有关,故B项正确;适当提高温度,分子运动速度加快,故C项正确;b自由扩散不需要能量是正确的,但a主动运输需膜上载体蛋白质的协助,能体现膜的选择透过性,故D项错误。n答案:D依据归纳角度相应细胞器据分布原核细胞与真核细胞共有的细胞器核糖体植物细胞特有的细胞器叶绿体动物和低等植物细胞特有的细胞器中心体动植物细胞均有但作用不同的细胞器高尔基体依据归纳角度相应细胞器据结构不具膜结构的细胞器(不含磷脂)核糖体、中心体具有单层膜结构的细胞器(含磷脂)内质网、液泡、溶酶体、高尔基体具双层膜结构的细胞器(含磷脂)线粒体、叶绿体光学显微镜下
9、可见的细胞器线粒体、叶绿体、液泡据成分含DNA(含“T”)的细胞器线粒体、叶绿体含RNA(含“U”)的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器叶绿体、液泡依据归纳角度相应细胞器据功能能产生水的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体能复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体能合成有机物的细胞器核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网与有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体与蛋白质合成、分泌相关的细胞器核糖体、内质网、高尔基体、线粒体能发生碱基互补配对的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体与自然界碳循环相关的细胞器线粒体、叶绿体依据归纳角度相应细胞器据分工细胞内
10、供应能量的“动力工厂” 线粒体“养料制造工厂”和“能量转换站”叶绿体有机物合成的“车间”内质网蛋白质的“加工厂”与细胞分泌物形成有关高尔基体蛋白质“装配机器”核糖体细胞的“酶仓库”、“消化系统”溶酶体决定细胞分裂方向中心体决定细胞渗透吸水液泡n特别提示n除上述细胞器外:(1)能产生水的场所还有细胞核(DNA复制及转录过程中有水生成);n(2)能产生ATP的场所还有细胞质基质(无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段均产生ATP);n(3)中心体虽无DNA,但在细胞分裂间期也可进行复制(每个中心粒复制为两个中心粒)。n知识拓展n1有关线粒体和叶绿体的归纳总结线粒体叶绿体不同点增大膜面积的方式内膜向内腔折叠形成
11、嵴由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒完成的生理过程有氧呼吸的主要场所,完成有氧呼吸的第二、三阶段光合作用的场所,完成光合作用的全过程所形成的ATP的去路可用于除光合作用暗反应以外的各项生命活动光反应产生的ATP只用于为暗反应中C3的还原提供能量产生的H 的去路在有氧呼吸的第三阶段和O2结合形成水在暗反应中用于C3的还原所含的酶种类与有氧呼吸有关的酶,分布于内膜和基质中与光合作用有关的酶,分布于囊状结构的薄膜和基质中线粒体叶绿体相同点均具有能量转换功能;均具有双层膜结构;均含有少量DNA,与细胞质遗传有关;均能产生水;共同参与自然界中的碳循环n2.在同一个细胞内,CO2从产生到利用经过至少4层膜,8层
12、磷脂分子;在相邻细胞间,CO2从产生到利用经过至少6层膜,12层磷脂分子。n3真核生物:无叶绿体不能进行光合作用;无线粒体不能进行有氧呼吸(如蛔虫、哺乳动物红细胞)。n4原核生物:无叶绿体但含光合色素,可进行光合作用(如蓝藻);无线粒体但可进行有氧呼吸(如硝化细菌等)。n5叶绿体是植物细胞特有的细胞器,但并不是所有植物细胞都有,如不见光部位(根、茎内部等)的细胞。n【例2】(2009广东理基,2分)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质,有关研究发现,它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,这一结果直接导致()nA核仁被破坏B染色体被破坏nC细胞膜被破坏 D蛋白质合成受到影响n解析内质网上附着的
13、核糖体是分泌蛋白的合成场所,核糖体从内质网上脱落后,会影响蛋白质的合成。n答案Dnn(2009新乡调研)生物体中能形成多糖的场所是()n肝脏骨骼肌高尔基体叶绿体线粒体核糖体nA BnC Dn解析:本题考查生物体几种细胞及细胞器的主要生理过程,肝脏细胞和骨骼肌细胞分别合成肝糖元和肌糖元;高尔基体在植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关;叶绿体是光合作用的主要场所,光合作用的产物有淀粉。糖元与纤维素、淀粉都属于多糖,因此答案是B。n答案:Bn1.核膜的结构与功能n(1)核膜为双层膜,上有核孔,为非封闭性膜结构,做细胞切片在电镜下观察,呈不连续状,如下图:n(2)外膜常与内质网相连,且附着有大量的核糖体。
14、n(3)功能特点n物质交换:某些大分子可通过核孔出入,如核内mRNA经核孔进入细胞质,细胞质中合成的蛋白质由核孔进入细胞核;某些离子和小分子物质如核苷酸等通过跨膜运输出入核膜。n2分析细胞核与细胞质的关系n细胞核和细胞质是相互依存、相互制约的关系。细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。但反过来,细胞核的生命活动必须依赖于细胞质对它的物质和能量供应。n(1)细胞核是遗传信息库:在真核生物细胞中,生命的遗传物质DNA存在于细胞核和细胞质中的线粒体、叶绿体中,但是主要存在于细胞核中。在细胞核中的DNA分子携带着控制一种生物生长、发育的几乎全部的遗传信息。n(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制
15、中心:细胞核中的DNA通过转录和翻译控制蛋白质的合成,合成细胞内所有蛋白质,主要包括结构蛋白、功能蛋白(如酶、激素、抗体等)。通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状或通过酶等来控制代谢过程从而使生物体表现出一些性状。n(3)细胞核必须依赖于细胞质对它的物质和能量供应:细胞核进行代谢活动的物质和能量来自细胞质,如DNA分子复制和转录所需的原料、酶、能量等。离开细胞质,细胞核很快死亡,没有细胞核,细胞质也不能生存。n归纳总结n染色质与染色体n(1)比较染色质染色体同种物质成分相同主要是DNA和蛋白质特性相同易被碱性染料染成深色功能相同遗传物质的主要载体不同时期分裂间期分裂期两种形态细长的丝状光镜
16、下能看到呈圆柱状或杆状n(2)相互转化n实验探究n1变形虫切割实验n(1)实验过程n(2)结论:细胞核是细胞生命活动的控制中心。n2伞藻嫁接与核移植实验n(1)实验过程n(2)结论n伞帽的形状由细胞核控制,与伞柄无关,细胞核是遗传特性的控制中心。n【例3】下列关于细胞核的叙述正确的是()nA真核细胞的核膜上有很多酶,有利于多种化学反应的顺利进行nB在电镜下观察原核细胞,可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色体nC真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质nD细胞核内的液体叫细胞液n解析考查细胞核的结构和功能,各选项分析如下:n答案 A选项诊断结论A真核细胞具有核
17、膜包围的细胞核,核膜上有多种酶,为化学反应的进行提供了酶的附着位点正确B原核细胞无真正的细胞核,在拟核中只有游离的DNA,无核膜、核仁和染色体错误C真核细胞核膜上有核孔,大分子物质可以通过核孔进出细胞核,但核孔具有选择性,DNA不能通过核孔进入细胞质错误D真核细胞的细胞核内的液体叫核液。细胞液指的是植物细胞中液泡内的液体错误n汉麦林(hammerlin)的实验如图所示,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断,再在近杯处切断(a),此中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切断后,不能再生第二杯(d)。这个实验可以说明()nA决定杯状藻藻杯的形状发生的遗传信息来自细胞核nB决定杯状藻藻杯
18、的形态发生的遗传信息来自细胞质nC杯状藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果nD条件不足,不能得出实验结论n解析:本题以实验为载体,考查学生分析问题的能力。将单细胞的地中海杯状藻在近核处切断,再在近杯处切断(a),此中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),可判断杯状藻藻杯的形态由细胞核或细胞质或由细胞核、细胞质共同控制;但将此杯切断后,不能再生第二杯(d),说明杯状藻藻杯的形态只由细胞核控制。n答案:A原核细胞真核细胞区别大小较小(1m10m)较大(10m100m)细胞核没有由核膜包围的细胞核,遗传物质分布的区域称拟核有成形、真正的细胞核,有核膜、核仁细胞器有分散的核糖体,
19、无其他细胞器有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的具膜或不具膜的细胞器细胞壁细胞壁不含纤维素,主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶原核细胞真核细胞区别细胞分裂二分裂、出芽能进行有丝分裂、无丝分裂、减数分裂转录与翻译出现在同一时间与地点转录在核内进行,翻译在细胞质内进行;转录在前,翻译在后染色体一个细胞一般只有一个DNA,不与RNA、蛋白质结合在一起,无染色体一个细胞有多条染色体,DNA与RNA、蛋白质结合在一起有染色体举例细菌、蓝藻、放线菌、衣原体、支原体的细胞等真菌、动植物的细胞联系都具有细胞膜与细胞质,细胞质中都含核糖体;遗传物质均为DNAn特别提示n(1)病
20、毒(如噬菌体)是没有细胞结构,由蛋白质和核酸(每种病毒只有一种核酸DNA或RNA)等物质组成的简单生命体。切不要把它们当成原核生物。n(2)原核生物种类较少,仅有蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体等。n(3)单细胞生物如常见的草履虫、变形虫、疟原虫(引起人体疟疾的疾原体)等是真核生物,凡动物都是真核生物,单细胞绿藻(如衣藻),单细胞的真菌(如酵母菌)等都是真核生物。不要把它们误认为是原核生物。n(4)原核细胞和真核细胞最主要的区别:原核细胞没有成形的细胞核(即没有核膜)。n(5)正确识别带有菌字的生物:凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌、
21、霍乱弧菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例,它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌,是真核生物,其遗传物质都是DNA。n误区警示n1原核生物的遗传不遵循基因的分离定律和自由组合定律,因为原核生物只进行无性生殖。n2原核生物可遗传变异的来源一般是基因突变。因为基因重组发生在减数分裂过程中,而原核生物不能进行有性生殖。n3用纤维素酶处理蓝藻、细菌、真菌的细胞壁不能将其破坏,因为上述细胞壁的成分不是纤维素。n【例4】(2009广东,2分)右图所示的细胞可能是n()nA酵母细胞B原核细胞nC动物细胞D植物细胞n解析本题考查不同种类的细胞的特点,考查考生的识图分析能力。图示细
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