专题02 细胞的结构基础-2025年高考生物 热点 重点 难点 专练(西北四省专用)(陕西、山西、宁夏、青海)
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1.命题趋势:明考情知方向
2.重难诠释:知重难、掌技巧、攻薄弱(要点必记+长句作答+高分技巧)
3.创新情境练:知情境练突破
4.限时提升练:(30min)综合能力提升
观察细胞
原核细胞没有以核膜为界限的细胞核,由原核细胞构成的生物叫作原核生物,如细菌(如蓝细菌,旧称蓝藻)、支原体、衣原体、立克次氏体等。
蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养生物。细菌中的多数种类是营腐生或寄生生活的异养生物。细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜和细胞质,都没有由核膜包被的细胞核,也没有染色体,但有环状的DNA分子,位于细胞内特定的区域,这个区域叫作拟核。(P11)
支原体可能是最小、最简单的单细胞生物(原核生物)。
显微镜的使用:在低倍镜下观察清楚并找到目标,把要放大的物像移到视野中央。其次:转动转换器,换成高倍镜观察,并轻轻转动细准焦螺旋直到看清物像为止。若视野较暗,可调节光圈和反光镜。显微镜视野中看到的细胞质流动方向与实际细胞质流动方向一致。
细胞质和生物膜系统
(1)细胞骨架:真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架,细胞骨架是由蛋白质纤维(即微丝和微管)组成的网架结构,它与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(2)生物膜系统的概念:在真核细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
细胞器
线粒体
叶绿体
模式图
增加膜面
积的方式
内膜向内凹陷形成嵴
囊状结构薄膜叠加形成基粒
结构成分
①呈短棒状、球形、哑铃形;
②具有双层膜,外膜光滑,内膜向内腔折叠形成嵴;
③含有少量的DNA 和RNA 以及与呼吸作用相关的酶
①呈扁平的椭球形或球形
②具有双层膜,内有基质和基粒,基质内的一个个类囊体堆叠成基 粒;
③含有少量的 DNA 和 RNA 以及与光合作用相关的酶和色素
主要功能
是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需
的能量约 95%来自线粒体,被称为细胞的“动力车间”
是植物细胞光合作用的场所,植物细胞的“养料制造车间”和“能量
转换站”
(3)双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体
3.细胞器之间的分工合作
(1)四种常见的分泌蛋白
(2)转运蛋白
(3)探究物质跨膜运输的实验设计
a)探究是主动运输还是被动运输
b)探究是自由扩散还是协助扩散
长难句作答:
1.细胞核的功能: 。
2.核糖体上合成的多肽链是没有生物功能的,原因是 。
3.成熟植物细胞发生质壁分离的原因是 。
4.主动运输的意义: 。
5.细胞膜的功能是: 。
6.细胞间信息交流的方式有: 。
7. 细胞膜的结构特点:具有 ;细胞膜的功能特点: 。
8.核仁的功能: 。
9.渗透作用发生的条件: 。
10. 植物细胞发生质壁分离的原因: 。
高分解题技巧:
分泌蛋白在加工、运输过程中相关结构变化的模型构建及解读
(1)图 2 表示放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况,该图不仅表示了放射性元素出现的先后顺序,而且还表示了某种结构中放射性元素的含量变化。
(2)图 3 和图 4 分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减小(只发出囊泡),高尔基体膜面积基本不变(先接受囊泡,后发出囊泡),细胞膜面积相对增大(只接受囊泡)。
染色质和染色体的比较
不同渗透装置中水分子运动情况及液面变化
溶质不能通过半透膜的情况
①若 S1 溶液浓度大于 S2 溶液浓度,则单位时间内由 S2→S1 的水分子数多于由 S1→S2 的,表现为 S1 溶液液面上升。
②若 S1 溶液浓度小于 S2 溶液浓度,则情况相反,表现为 S1 溶液液面下降。
③在达到渗透平衡后,若存在如图所示的液面差Δh,则 S1 溶液浓度仍大于 S2 溶液浓度。
(2)溶质能通过半透膜的情况
①若 S1 溶液浓度大于 S2 溶液浓度,则最初单位时间内由 S2→S1 的水分子数多于由 S1→S2 的,随着溶质的扩散,最终 S1 和 S2 溶液浓度相等,表现为 S1 溶液液面先上升后下降,最终 S1 和 S2 溶液液面持平。
②若 S1 溶液浓度小于 S2 溶液浓度,则情况相反。
浓度差对物质跨膜运输的影响
易错易混
(1)蓝细菌、细菌均是一类生物,而不是一种生物。
(2)原核生物无线粒体,但含有与有氧呼吸相关的酶,但很多细菌能进行有氧呼吸,如蓝细菌。
(3)多数原核生物有细胞壁,细菌的细胞都有细胞壁,支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物。
(4)常见的藻类植物有绿藻(如衣藻、水绵、小球藻、团藻)红藻(如紫菜、石花菜)、褐藻(如海带、裙带菜)等,属于真核生物。
(5)生物模型辨析:照片不属于物理模型。
(6)原核生物和真核生物均有生物膜,但生物膜系统是真核生物特有的。原核生物的生物膜即细胞膜,核糖体无膜结构。
(7)明辨细胞核认识的四个误区
(8)并非所有细胞都可发生质壁分离。具有中央大液泡的成熟植物细胞可发生质壁分离及复原现象。死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离及复原现象。
(建议用时:10分钟)
1.【新冠病毒】研究发现新型冠状病毒(COVID-19)外存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合,从而使病毒识别并侵入其宿主细胞,下列说法正确的是( )
A.COVID-19进入细胞的过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性
B.为获得COVID-19用于科学研究,可以用营养全面的培养基培养
C.COVID-19含4种脱氧核糖核苷酸,会入侵人体肺部的细胞
D.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
2.【阿尔茨海默病】2023年1月,西湖大学施一公团队找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”,为人类对付阿尔茨海默病带来一线曙光。科学家利用基因测序技术发现,APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因。APOE基因主要负责编码APOE蛋白。APOE蛋白在人群中有APOE2、APOE3和APOE4等3种亚型。研究发现,APOE2 的携带者,不易患阿尔茨海默病; 而APOE4的携带者,患病风险成倍增加。因此,找到APOE4的受体,可能是破解阿尔茨海默病的关键,施一公团队找到了阿尔兹海默症最强风险因子APOE4受体。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.施一公团队从分子水平找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”
B.APOE4的携带者,患病风险成倍增加,可能与细胞膜上的受体蛋白有关
C.APOE 蛋白存在不同的亚型只与肽链的空间结构有关
D.这一发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义
3.【水稻】下图为水稻糊粉层细胞中G蛋白合成和运输模式图,字母表示细胞结构,数字表示运输途径。研究发现,正常水稻糊粉层细胞的贮藏型液泡合成并储存淀粉,其胚乳正常;gpa3基因突变的水稻糊粉层细胞因G蛋白结构异常而错误运输,通过与细胞膜融合定位至细胞壁,最终导致其贮藏型液泡缺陷,不能正常合成并储存淀粉,其胚乳萎缩,粒重下降30%。下列说法正确的是( )
A.胚乳萎缩水稻的糊粉层细胞壁上可积累结构异常的G蛋白
B.可以用15N代替3H标记氨基酸研究②途径中淀粉的运输过程
C.G蛋白的合成场所是核糖体,A和B都能对其进行加工,不需要线粒体参与
D.含有G蛋白的囊泡与细胞膜、液泡前体融合,体现了细胞间的信息交流
4.【抗肿瘤药物】下图表示某种新型抗肿瘤药物分子进入细胞核后产生效应的过程。另有研究表明,亲核蛋白在细胞质中合成后,可以迅速被运输至细胞核内。下列叙述错误的是( )
A.核孔可以选择性地控制蛋白质进入细胞核
B.细胞核与溶酶体内相关酶的合成无关
C.药物分子既可以在溶酶体中被降解也可以在细胞质基质中被降解
D.核膜由4层磷脂分子层构成,把核内物质与细胞质分开
(建议用时:30分钟)
一、单选题
1.(2024·宁夏·联考)下列有关细胞结构与功能相适应的实例不正确的是( )
A.AB.BC.CD.D
2.(2024·海南卷)液泡和溶酶体均含有水解酶,二者的形成与内质网和高尔基体有关。下列有关叙述错误的是( )
A.液泡和溶酶体均是具有单层膜的细胞器
B.内质网上附着的核糖体,其组成蛋白在细胞核内合成
C.液泡和溶酶体形成过程中,内质网的膜以囊泡的形式转移到高尔基体
D.核糖体合成的水解酶经内质网和高尔基体加工后进入液泡或溶酶体
3.(2024·北京卷)胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物,通过血液运输到细胞并被胞吞,形成的囊泡与溶酶体融合后,释放胆固醇。以下相关推测合理的是( )
A.磷脂分子尾部疏水,因而尾部位于复合物表面
B.球形复合物被胞吞的过程,需要高尔基体直接参与
C.胞吞形成的囊泡与溶酶体融合,依赖于膜的流动性
D.胆固醇通过胞吞进入细胞,因而属于生物大分子
4. (2024·安徽卷)变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A.被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B.溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C.变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D.变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
5. (2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
6.(2024·江苏卷)图中①~④表示人体细胞的不同结构。下列相关叙述错误的是( )
A.①~④构成细胞完整的生物膜系统
B.溶酶体能清除衰老或损伤的①②③
C.③的膜具有一定的流动性
D.④转运分泌蛋白与细胞骨架密切相关
7.(2024·江苏卷)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
8.(2024·海南卷)许多红树植物从含盐量高的泥滩中吸收盐分,并通过其叶表面的盐腺主动将盐排出体外避免盐害。下列有关这些红树植物的叙述,正确的是( )
A.根细胞吸收盐提高了其细胞液的浓度,有利于水分的吸收
B.根细胞通过自由扩散的方式吸收泥滩中的K+
C.通过叶表面的盐腺将盐排出体外,不需要ATP提供能量
D.根细胞主要以主动运输的方式吸收水分
9.(2024·江苏卷)有同学以紫色洋葱为实验材料,进行“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。下列相关叙述合理的是( )
A.制作临时装片时,先将撕下的表皮放在载玻片上,再滴一滴清水,盖上盖玻片
B.用低倍镜观察刚制成的临时装片,可见细胞多呈长条形,细胞核位于细胞中央
C.用吸水纸引流使0.3g/mL蔗糖溶液替换清水,可先后观察到质壁分离和复原现象
D.通过观察紫色中央液泡体积大小变化,可推测表皮细胞是处于吸水还是失水状态
10.(2024·贵州卷)茶树根细胞质膜上的硫酸盐转运蛋白可转运硒酸盐。硒酸盐被根细胞吸收后,随着植物的生长;吸收的大部分硒与胞内蛋白结合形成硒蛋白,硒蛋白转移到细胞壁中储存。下列叙述错误的是( )
A.硒酸盐以离子的形式才能被根细胞吸收
B.硒酸盐与硫酸盐进入细胞可能存在竞争关系
C.硒蛋白从细胞内转运到细胞壁需转运蛋白
D.利用呼吸抑制剂可推测硒酸盐的吸收方式
11.(2024·江西卷)营养物质是生物生长发育的基础。依据表中信息,下列有关小肠上皮细胞吸收营养物质方式的判断,错误的是( )
A.甲为主动运输B.乙为协助扩散
C.丙为胞吞作用D.丁为自由扩散
12.(2024·湖南卷)缢蛏是我国传统养殖的广盐性贝类之一,自身存在抵抗外界盐度胁迫的渗透调节机制。缢蛏体内游离氨基酸含量随盐度的不同而变化,图为缢蛏在不同盐度下鲜重随培养时间的变化曲线。下列叙述错误的是( )
A.缢蛏在低盐度条件下先吸水,后失水直至趋于动态平衡
B.低盐度培养8~48h,缢蛏通过自我调节以增加组织中的溶质含量
C.相同盐度下,游离氨基酸含量高的组织渗透压也高
D.缢蛏组织中游离氨基酸含量的变化与细胞呼吸有关
13.(2024·甘肃卷)维持细胞的Na+平衡是植物的耐盐机制之一。盐胁迫下,植物细胞膜(或液泡膜)上的H+-ATP酶(质子泵)和Na+-H+逆向转运蛋白可将Na+从细胞质基质中转运到细胞外(或液泡中),以维持细胞质基质中的低Na+水平(见下图)。下列叙述错误的是( )
A.细胞膜上的H+-ATP酶磷酸化时伴随着空间构象的改变
B.细胞膜两侧的H+浓度梯度可以驱动Na+转运到细胞外
C.H+-ATP酶抑制剂会干扰H+的转运,但不影响Na+转运
D.盐胁迫下Na+-H+逆向转运蛋白的基因表达水平可能提高
二、综合题
14.动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)请结合所学知识,指出图1保卫细胞模型中细胞结构不合理的一处是 (填序号),图2脂肪细胞所缺少的细胞器有 、 ,含有核酸的细胞器有 (填序号),细胞质中支撑着细胞器的结构是 。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为 (填序号),该场所的结构特点是 (“单层磷脂分子”或“单层膜”).
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是 (填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
15.(2024·全国·模拟)图1表示某高等植物细胞局部结构模式图,A~F表示细胞的不同结构,图2为某动物细胞膜上的钠钾泵结构示意图。请据图分析并回答问题:
(1)与图1中I上具识别功能的物质的形成有关的细胞器有 (填字母)。图中含有核酸的细胞器有 (填字母)。
(2)从功能的角度分析,C与E紧密相依的意义是 ;图1中F为相邻两个细胞之间的通道,则F存在的意义是 。
(3)有学说认为线粒体起源于好氧细菌:好氧细菌被原始真核生物吞噬后与宿主间形成共生关系(好氧细菌可从宿主处获得更多的营养,而宿主可借用好氧细菌的氧化分解功能获得更多的能量),最终逐渐进化为现在的线粒体。据此分析,图1中E和A中DNA的存在形式的主要区别是 。
(4)据图2可知,用呼吸抑制剂处理该细胞 (填“会”或“不会”)降低钠钾泵运输离子的速率。
(5)用台盼蓝对图1所示细胞进行染色,发现死细胞被染成蓝色,而活细胞不着色。这一现象说明细胞膜具有 的功能。考点
三年考情分析
2025考向预测
细胞膜及物质跨膜运输
(2024.海南卷.T3)细胞膜的功能;物质跨膜运输
(2024.北京卷.T13)细胞膜的功能;物质跨膜运输;
(2024.山东卷.T4)物质跨膜运输
(2024.湖南卷.T14)物质跨膜运输
(2024.江苏卷.T7)物质跨膜运输
考点预测:细胞膜的结构和功能;物质跨膜运输;
考法预测:联系实际案例,考察细胞膜上不同物质的跨膜运输;利用实际案例中的渗透系统考察细胞膜上物质的跨膜运输
细胞器和细胞核
(2024.海南卷.T2)细胞器的结构与功能
(2024.北京卷.T1)细胞器的结构与功能
(2024.湖北卷.T8)细胞器的结构与功能(2024.河北卷.T5)细胞器的结构与功能;病毒的结构
(2024.江苏卷.T2)细胞膜、细胞器的结构与功能;细胞器之间的分工合作
考点预测:细胞器的结构和功能以及细胞器之间的分工合作;细胞核的结构;原核细胞与真核细胞
考法预测:分析陌生情境中的生物个体,考察细胞器的结构和功能;通过细胞器之间的分工合作建立生物膜系统的概念;通过分析原核细胞与真核细胞区别,体现细胞核的结构与功能
染色质
染色体
相同点
成分
主要是 DNA 和蛋白质
特性
易被碱性染料染成深色
功能
遗传物质的主要载体
不同点
存在时期
有丝分裂间期、末期
有丝分裂前、中、后期
形态
细长的丝状
光学显微镜下能看到呈
圆柱状或杆状
联系
染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种存在状态
染色质(分裂间期、末期)染色体(分裂前、
中后期)
误区(1)
误认为物质进出细胞核都要通过核孔
指正
①核孔是蛋白质、RNA 等大分子进出细胞核的通道;②小分子物质可通过核膜进出细胞核
误区(2)
误认为所有物质都能通过核孔
指正
核孔是由多种蛋白质构成的复合结构,表现出明显的选择性,如细胞核中的 DNA 不能通过核孔进入细胞质
误区(3)
误认为核仁是遗传物质的储存场所
指正
核仁参与 rRNA 的合成及核糖体的形成,细胞核中的遗传物质分布于染色体(染色质)上
误区(4)
误认为核孔的数量和核仁大小是固定的
指正
核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢强度有关,如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大
选项
名称
结构
功能
A
核糖体
无膜,含大小2个亚基
合成蛋白质的场所
B
中心体
无膜,由2个中心粒及周围物质组成
参与无丝分裂
C
细胞骨架
蛋白质纤维构成的网架结构
细胞运动、分裂、分化等
D
核仁
光镜下呈球体
rRNA的合成及核糖体的组装
方式
细胞外相对浓度
细胞内相对浓度
需要提供能量
需要转运蛋白
甲
低
高
是
是
乙
高
低
否
是
丙
高
低
是
是
丁
高
低
否
否
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