幻灯片 1必修1 分子与细胞
第二单元 细胞的结构与物质的输入和输出
第一讲 细胞膜与细胞核(含生物膜的流动镶嵌模型)
第二讲 细胞器——系统内的分工合作
第三讲 物质跨膜运输的实例与方式
专题培优课 巧用模型分析物质穿膜问题
目 录
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幻灯片 2一、细胞膜的成分和功能
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1.细胞膜的制备
吸水涨破
(2)材料:人或其他哺乳动物的 。
成熟红细胞
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幻灯片 3(3)选材原因:
①无 和众多 ,易制得纯净的细胞膜。
②无 ,细胞易吸水涨破。
2.细胞膜的成分
细胞核
细胞器
细胞壁
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幻灯片 4 3.细胞膜的功能
(1)将细胞与 分隔开,保障细胞内部环境的相对稳定。
(2)控制物质 。
外界环境
物质进出
化学物质
细胞膜
细胞通道
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幻灯片 5二、生物膜的结构
1.对生物膜结构探索历程连线
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幻灯片 62.流动镶嵌模型的基本内容
(1)结构模型:
(2)结构特点:
①特点:具有一定的 。
②原因:组成膜的 和 大都是运动的。
流动性
磷脂分子
蛋白质分子
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幻灯片 7[巧学助记] 巧记细胞膜的结构与功能
细胞膜,磷蛋糖,双分子,成支架;
蛋镶嵌,控进出,选择性,膜流动;
糖蛋白,膜外面,信交流,三类型。
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幻灯片 8三、细胞核的结构和功能
1.结构
2.功能
(1)细胞核是 。
(2)细胞核是细胞 的控制中心。
遗传信息库
代谢和遗传
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幻灯片 9[效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
1.判断有关细胞膜叙述的正误。
(1)构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇
(2010·山东卷T4B)( )
(2)细胞膜含有糖脂和糖蛋白 (2011·海南卷T1A)( )
(3)变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
(2012·广东卷T1D)( )
×
√
×
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幻灯片 10(4)生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定
(2010·山东卷T4A)( )
(5)胰岛B细胞分泌胰岛素依赖于细胞膜的流动性
(2010·全国卷ⅠT1A)( )
(6)细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
(2011·海南卷T1D)( )
√
√
√
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幻灯片 112.判断有关细胞核叙述的正误。
(1)核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
(2010·安徽卷T1D)( )
(2)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞
(2009·山东卷T1D改编)( )
(3)胰岛素基因转录的场所是细胞核
(2011·福建卷T1D)( )
(4)真核细胞的核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行 (2013·嘉兴模拟T2B)( )
×
√
√
√
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幻灯片 12二、在回顾教材图表中强化学科能力
据人鼠细胞融合实验回答下列问题:
(1)人、鼠细胞膜蛋白最终均匀分布的原因是什么?
答案:膜蛋白是运动的,即膜具有一定流动性。
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幻灯片 13(2)若适当降低温度,膜蛋白最终均匀分布的时间会延长,由此说明什么?
答案:温度能影响膜的流动性。
(3)细胞融合利用了细胞膜的什么特点?你还能列出哪些实例利用了该特点?
答案:细胞膜具有一定的流动性。
实例:胞吞和胞吐、变形虫的运动及吞噬、分泌蛋白的传递与分泌等。
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幻灯片 14细胞膜的组成、结构和功能
1.组成、结构和功能的关系
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幻灯片 152.细胞膜的功能
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幻灯片 16----
幻灯片 17 [解析] 细胞膜的糖被(即糖蛋白)在细胞间具有识别作用;细胞膜是一种选择透过性膜,对物质进出细胞具有选择性;由细胞膜内外结合的蛋白质功能有差异可推知,相关蛋白质种类也有差异;载体蛋白协助物质进行跨膜运输,所以该类蛋白质不是镶在细胞膜内外表面的蛋白质。
[答案] D
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幻灯片 18 (1)细胞膜上的蛋白质有哪些功能?
提示:运输作用(载体)、催化作用(酶)、识别作用(受体)。
(2)如何判断细胞膜的内侧和外侧?
提示:有糖蛋白的一侧为膜的外侧。
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幻灯片 19细胞核的结构和功能
1.细胞核的结构和功能
名称
特点
功能
核膜和
核孔
①核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有
②在有丝分裂中核膜周期性消失和重建
③核膜是不连续的,其上有核孔核糖体附着
④核膜具有选择透过性
①化学反应的场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应的进行
②控制物质进出,小分子、离子通过核膜进出,大分子物质通过核孔进出
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幻灯片 20折光性强,易与其他结构区分
②在有丝分裂中周期性消失重现
参与rRNA的合成与核糖体的形成
是遗传物质的主要载体
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幻灯片 212.细胞核功能的实验分析
实验
内容
实验过程
实验结论
实验分析
两种
美西
螈细
胞核
移植
美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的
该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照
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幻灯片 22实验
内容
实验过程
实验结论
实验分析
横缢
蝾螈
受精
卵
蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的
该实验既有相互对照,又有自身对照
变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
该实验既有相互对照,又有自身对照
将变
形虫
切成
两半
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幻灯片 23伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状
伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
(1)伞藻嫁接实验过程:
(2)伞藻核移植实验过程
伞藻
嫁接
与核
移植
实验分析
实验结论
实验过程
实验内容
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幻灯片 24 [例2] (2013·南京模拟)下图为细胞核结构模式图,下列有关叙述正确的是 ( )
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幻灯片 25 A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B.②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
C.核膜由两层磷脂分子组成,蛋白质、DNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核
D.核孔对物质的运输具有选择性
[解析] 图中①为由DNA和蛋白质结合生成的链状染色质;②为核仁,与核糖体的形成、rRNA的合成有关;核膜为双层膜,具有选择性,蛋白质等生物大分子不能自由进出核膜。
[答案] D
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幻灯片 26 代谢旺盛的细胞,核质之间的物质交换频繁,蛋白质合成旺盛。据此推测核孔、核仁与细胞代谢的关系。
提示:代谢旺盛的细胞,核仁较大,核孔数目较多。
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幻灯片 27易误点一
不能辨析膜的流动性和选择透过性及其关系
失误类型
知识理解类失误
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幻灯片 28 1.细胞膜的结构特点——具有一定的流动性
(1)结构基础:构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。
(2)实例证明:质壁分离与复原、变形虫运动、胞吞和胞吐、白细胞的吞噬作用等。
(3)膜的流动性受温度影响:在一定温度范围内,随温度升高,膜的流动性加快。
2.细胞膜的功能特点——选择透性
(1)结构基础:细胞膜上载体的种类和数量。
(2)细胞膜组成中的蛋白质有部分起载体作用,由于其特异性和数量的多少,决定了其运输物质的种类和数量。
[认知纠偏]
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幻灯片 29 3.生物膜选择透性与流动性的联系
细胞膜的流动性是表现其选择透性的结构基础。只有细胞膜具有流动性,细胞才能完成其各项生理功能,才能表现出选择透性。相反,如果细胞膜失去了选择透性,细胞可能已经死亡了。
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幻灯片 30[设误角度]
列举各种生理变化过程实例,判断相应实例是与膜的流动性有关,还是与膜的选择透过性有关。
高考命题常从以下角度设置陷阱
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幻灯片 31(2010·全国卷Ⅰ)下列过程中,不直接依赖细胞膜的流 动性就能完成的是 ( )
A.胰岛B(β)细胞分泌胰岛素
B.吞噬细胞对抗原的摄取
C.mRNA与游离核糖体的结合
D.植物体细胞杂交中原生质体融合
解析:A中胰岛素的分泌方式是外排;B中吞噬细胞对抗原的摄取是内吞;D中植物体细胞杂交中原生质体的融合首先需要细胞膜的融合;以上三项均直接依赖细胞膜的流动性。C中过程是在细胞内完成的,没有涉及生物膜。
答案:C
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幻灯片 32易误点二
不能准确判断细胞膜的功能
失误类型
审题偏差类失误
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幻灯片 33[教你审题]
①
②
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幻灯片 34 A.细胞膜中磷脂含量越高,功能越复杂
B.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞
C.细胞膜具有信息交流的功能
D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
[自主尝试] 选 ____。
C
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幻灯片 35[解题指导]
关键点
信息解读
①
②
色斑是内皮素在皮肤中分布不均匀导致的
内皮素拮抗剂竞争性争夺黑色素细胞膜上的受体,从而使内皮素失去了与受体结合的机会而失去作用。该过程体现了细胞膜具有信息交流的功能
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幻灯片 36 (1)因不能准确理解题干信息,不明确内皮素与内皮素拮抗剂的作用原理及相互关系,而不能正确选出答案。
(2)细胞膜的信息交流功能是高考考查的重点,试题多通过列举实例,据此判断实例中体现了细胞膜的哪项功能。除此之外,还常以实验分析题形式考查细胞膜的选择透性功能。
[常见失分探因]
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幻灯片 37细胞膜的流动镶嵌结构模型解读
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幻灯片 38[典型图示]
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幻灯片 39[信息解读]
(1)磷脂分子的头部亲水、尾部疏水,在空气—水界面上呈单层铺展,在水中以脂双层形式形成脂质体,将药物放入脂质体内部,可利用其流动性,与膜融合后将药物运送至病变细胞。
(2)图2中①是糖蛋白,②是载体蛋白,③是脂双层,④是嵌入脂双层中的蛋白质,据此可确定细胞膜的结构特点如下:
①镶嵌性:膜的基本结构是由脂双层镶嵌蛋白质构成的。
②不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布于细胞膜的外表面。
(3)图2中a是易化扩散,b是扩散,c是主动转运。
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幻灯片 40[解题技法]
(1)分析此类问题要明确磷脂分子的结构特点,从而理解细胞膜以脂双层为基本支架的原因。
(2)解答此类问题要准确判断各种组成成分,并根据是否需要能量、载体判断物质跨膜运输的方式。
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幻灯片 41[强化训练]
1.(2013·瑞安中学月考)磷脂是组成细胞膜的重要成分,
这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研
究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,每个
小油滴都由磷脂膜包被着,该膜最可能的结构是( )
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幻灯片 42A.由单层磷脂分子构成,磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成,磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成,结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成,两层磷脂的头部相对
解析:磷脂分子的特点为具有亲水性的头部和疏水性的尾部,小油滴由磷脂膜包裹着时,与内侧小油滴接触的应是疏水的尾部,亲水的头部朝向外侧,故只需单层的磷脂分子。
答案:A
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幻灯片 432.下图1是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,
其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。图2表示磷脂在细胞膜内外两侧分布的百分比。
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幻灯片 44----
幻灯片 45A.图1所示生物膜最可能是细胞膜
B.物质通过离子通道不需要消耗ATP
C.由图1和图2可知,膜脂和膜蛋白在细胞膜上的分布是
不对称的
D.丁的化学成分为蛋白质
解析:图1中丁是糖蛋白,分布于细胞膜外表面,故图1所示生物膜最可能是细胞膜。由题干信息可知,物质顺浓度通过通道蛋白,因此不消耗ATP。由图1和图2可知,膜的成分在膜上的分布是不对称的。
答案:D
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幻灯片 46探究细胞膜组成成分和功能的实验设计
1.细胞膜组成成分的实验设计
细胞膜成分
磷脂
蛋白质
鉴定试剂(方法)
结果
①脂溶剂处理
②磷脂酶处理
细胞膜被溶解
细胞膜被破坏
③脂溶性物质透过实验
脂溶性物质优先通过
①双缩脲试剂
②蛋白酶处理
紫色
细胞膜被破坏
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幻灯片 47 2.细胞膜结构及结构特点的探究
(1)细胞膜磷脂双分子层的鉴定:提取细胞膜结构中磷脂分子,铺在水面上,测磷脂占有面积,与细胞膜面积对比分析。
(2)细胞膜流动性的鉴定:①方法:荧光蛋白标记法。
②思路:取A、B两种动物细胞,分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上的蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色的荧光在细胞膜上的分布情况。
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幻灯片 48 3.探究细胞膜功能的实验设计
(1)探究细胞膜具有控制物质进出细胞的功能(选择透性),可用台盼蓝染色(活细胞不着色,死细胞着色)。
(2)探究细胞具有识别功能,可将大量同种生物和亲缘关系较远的生物的精子或卵细胞混合在一起,发现只有同种生物的精子和卵细胞能相互结合。
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幻灯片 49[案例示法]
[典例] 为探究温度对膜透性的影响,取质量和形态相同的两块马铃薯进行对照实验,所得到的结果如下:
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幻灯片 50 在40℃时,随着时间增加,马铃薯质量下降的主要原因是膜的通透性增大、细胞内容物外渗造成的。请完成下列实验设计方案并回答问题:
实验原理:
随膜的通透性增大,细胞内容物外渗,会使外部溶液的电导度增大。溶液电导度的大小可以用电导仪进行检测。电导仪非常灵敏,空气中的CO2、温度会影响测量结果。
实验仪器与药品:电导仪、恒温水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸、蒸馏水。
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幻灯片 51 实验步骤:
第一步:取4只相同的烧杯,分别加入10 mL蒸馏水,编号为A、B、C、D;
第二步:取2块质量为10克且形态相同的马铃薯用蒸馏水反复冲洗三次,用滤纸将水吸干,再分别放入A、B两烧杯中,C、D两烧杯作为对照;
第三步______________________________________;
第四步:1.5小时后取出烧杯中的马铃薯,使烧杯中的溶液保持或恢复至20℃;
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幻灯片 52第五步__________________________________________。
结果预测________________________________________。
讨论:实验步骤中设计C、D组作为对照的目的是________
________________________。
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幻灯片 53[解题指导]
(1)确定实验目的。证明40℃时,马铃薯质量下降的主要原因是膜通透性增大导致细胞内容物外渗造成的。
(2)明确实验原理。①膜通透性增大⇒细胞内容物外渗⇒外部溶液的电导度增大。
②电导度大小与外部溶液浓度成正相关,外部溶液浓度与膜通透性成正相关。因此电导度大小可表示膜通透性大小。
(3)结果预测。验证性实验的结果与实验目的一致。由于空气中CO2也会影响电导度大小,因此实验结果预测时,应排除空气中CO2的影响。
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幻灯片 54 第三步:A和C烧杯置于20℃下;B和D烧杯置于50℃的恒温水浴中(只要答案合理均可)
第五步:用电导仪分别测量溶液的电导度,并记录结果预测:B烧杯中溶液电导度减去D烧杯中溶液电导度的值大于A烧杯中溶液电导度减去C烧杯中溶液电导度的值(只要答案合理并与第三步的答案对应就可)
讨论:排除空气中的CO2等因素对实验结果的干扰
[标准答案]
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幻灯片 55——————————[归纳小结]——————————
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认真阅读题干,读懂题干给出的新信息,理解题干创设新情境中的新知识。
结合提出的问题,提炼出有价值的信息,剔除干扰信息,从中找出规律
充分发挥联想,将发现的规律和已有的知识牵线搭桥,迁移到要解决的问题中
运用比较、归纳、推理等方法,创造性地解决问题
运用比较、归纳、推理等方法,创造性地解决问题
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幻灯片 56[课堂考点集训]
考点一 细胞膜的组成、结构和功能
1.下列关于制备细胞膜的叙述错误的是 ( )
A.鸟类的红细胞不是制备纯净细胞膜的理想材料
B.人的成熟红细胞在生理盐水中不会发生水分子的跨膜
运输,细胞体积不变
C.叶肉细胞因有细胞壁存在使提取细胞膜更复杂
D.提取出的猪成熟红细胞磷脂分子在空气—水界面上的
面积是红细胞表面积的两倍
解析:人成熟红细胞在生理盐水中,水分子进出细胞的速率相同,处于动态平衡之中。
答案:B
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幻灯片 57A.细胞膜上糖蛋白的位置与它行使的功能是相关联的
B.癌细胞内与细胞膜上糖蛋白合成有关的酶的活性可
能减弱
C.细胞膜功能的复杂性与其含有的蛋白质和磷脂的种类和数量有关
D.细胞融合体现了细胞膜在结构上具有流动性的特点
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幻灯片 58解析:选项A,细胞膜上的糖蛋白位于细胞膜的外侧,有利于它行使识别功能。选项B,癌细胞膜上糖蛋白数量减少,原因可能是癌细胞内与细胞膜上糖蛋白合成有关的酶的活性减弱。选项C,细胞膜功能的复杂性与其含有的蛋白质的种类和数量有关。选项D,细胞融合中细胞膜的融合过程,体现了细胞膜在结构上具有流动性的特点。
答案:C
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幻灯片 593.下列关于细胞膜功能的判断,正确的是 ( )
A.由于细胞膜能严格地控制物质进出细胞,因而能保证
生物体的健康
B.将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞壁
C.器官移植时的异体排斥反应是细胞间信息交流的结果
D.精子和卵细胞、胰岛β细胞和肝细胞进行信息交流的
方式相同
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幻灯片 60解析:细胞膜虽然能控制物质进出细胞,但某些细菌、病毒等病原体仍能通过细胞膜进入细胞,使生物患病;将玉米花粉细胞内部与外界环境隔开的结构是细胞膜,细胞壁是全透性的;异体排斥反应是效应T细胞对移植器官识别后产生的,是细胞间进行信息交流的结果;精子和卵细胞、胰岛β细胞和肝细胞进行信息交流的方式不同,前者是通过细胞间直接接触进行信息交流,后者是通过激素进行的信息交流。
答案:C
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幻灯片 61考点二 细胞核的结构和功能
4.一同学将右图乙伞藻的细胞核与伞部去掉,
并将甲伞藻的细胞核移入乙中,则存活下
来的乙伞藻其外形是 ( )
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幻灯片 62解析:根据甲乙图分析,甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中,因伞藻的伞形主要由细胞核控制,故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。
答案:B
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幻灯片 635.(2013·潍坊模拟)甲图为细胞核结构模式图,亲核蛋
白需通过核孔进入细胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾
卵母细胞亲核蛋白注射实验。请结合两图回答问题:
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幻灯片 64(1)甲图中4由________层磷脂分子组成,主要成分还有________等。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能和结构与________(填数字)有关。
(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道,在细胞内具有重要的功能。细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞,其核孔数目________。
(4)从乙图可知亲核蛋白进入细胞核由其________部决定,________(填“消耗”或“不消耗”)能量。
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幻灯片 65解析:(1)图中4表示核膜,由内外两层生物膜构成,故有四层磷脂分子;构成生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质;(2)图中3表示染色质,是遗传物质的主要载体;结构1表示核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;(3)核孔是细胞核内与细胞质之间大分子物质的通道,细胞生长、代谢旺盛但分化程度较低的细胞,核质之间物质交换频繁,其核孔数目较多;(4)由乙图分析可知,放射性头部不能进入细胞核,放射性尾部能进入细胞核,说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。
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幻灯片 66答案:(1)四 蛋白质 (2)3
(3)较多 (4)尾 消耗
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(五)”
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幻灯片 67教师备选题库(给有能力的学生加餐)
1.(2012·广东高考)有关生物膜结构与功能的叙述,正
确的是 ( )
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
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幻灯片 68解析:细胞内蛋白质的合成需要消耗ATP;葡萄糖进入不同细胞的跨膜运输方式不同,有易化扩散和主动转运两种,运输过程中需要载体蛋白参与;线粒体有两层膜,内膜向内折叠形成嵴,膜上附着有大量与有氧呼吸有关的酶,外膜上没有,故内膜与外膜的主要功能不同;不同细胞的细胞膜功能有差异,但膜的基本组成成分相同或相似。
答案:C
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幻灯片 692.(2011·海南高考)关于动物细胞膜的叙述,错误的是( )
A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B.细胞融合与细胞膜的流动性有关
C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量
D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
解析:CO2分子以自由扩散的方式通过细胞膜,不需要ATP提供能量。包括细胞融合在内的细胞膜的变形都与细胞膜的流动性有关。
答案:C
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幻灯片 703.(2010·安徽高考)下列关于生物膜结构和功能的叙
述,正确的是 ( )
A.肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B.细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C.线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D.核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
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幻灯片 71解析:肌细胞的细胞膜上存在着协助葡萄糖运输的载体;细胞膜上的受体并非细胞间信息交流所必需的,如通过细胞通道的信息交流可不需要受体;线粒体的内膜上存在着与需氧呼吸第三阶段有关的酶,并不局限于合成ATP的酶;核孔也具有一定的选择性,蛋白质和RNA不能自由进出核孔。
答案:A
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幻灯片 724.(2009·浙江高考)对某动物细胞进行荧光标记实验,
如下图所示,其基本过程:①用某种荧光染料标记该动
物细胞,细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细
胞表面的某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。③停止激
光束照射一段时间后,该区域的荧光逐渐恢复,即又出
现了斑点。
上述实验不能说明的是 ( )
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幻灯片 73A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动
速率
解析:根据图示信息,放射性的荧光物质用激光束照射时荧光消失,停止照射荧光恢复说明荧光物质并没有跨膜运输。细胞膜具有流动性,激光束照射可加快细胞膜的流动性。
答案:C
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幻灯片 74[教材知识问题化梳理]
一、细胞器之间的分工
连线细胞器的形态、结构和功能
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幻灯片 75----
幻灯片 76[巧学助记] 巧记双层膜和无膜细胞器
线叶双(细胞核、线粒体、叶绿体有双层膜),
无心糖(中心体和核糖体没有膜结构)。
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幻灯片 77二、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白和胞内蛋白
内质网
消化酶、抗体、部分激素
种类
比较
分泌蛋白
胞内蛋白
合成场所
作用场所
实例
细胞外
细胞内
呼吸酶等
游离的核糖体
附着在 上的核糖体
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幻灯片 782.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌
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幻灯片 79三、细胞的生物膜系统
1.组成
细胞膜、 和各种 。
2.功能
核膜
细胞器膜
信息传递
酶
区域化
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幻灯片 80[效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
1.判断有关细胞器叙述的正误。
(1)线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所。
(2012·江苏卷T4B)( )
(2)正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。
(2012·山东卷T5D)( )
(3)叶绿体被膜由双层膜组成 。(2010·海南卷T1B)( )
(4)细胞器在细胞中的分布与细胞的功能相适应。
(2012·江苏卷T4D)( )
(5)由rRNA和蛋白质组成的核糖体具有特定的空间结构。
(2012·江苏卷T4C)( )
√
×
√
√
√
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幻灯片 812.判断有关生物膜叙述的正误。
(1)抗体从合成到分泌不经过高尔基体。
(2010·全国卷ⅡT1B)( )
(2)高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能。
(2010·全国卷ⅡT1D)( )
(3)靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成。
(2008·江苏T21D)( )
(4)形成分泌蛋白的多肽最早是在内质网上合成的。
(2008·江苏卷T21A)( )
×
√
√
×
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幻灯片 82二、在图表分析中强化学科能力
请据分泌蛋白合成、加工、运输过程图解回答下列问题:
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幻灯片 83(1)与分泌蛋白合成、加工、运输有关的细胞器有哪些?
答案:细胞核、核糖体、内质网、高尔基体。
(2)内质网和高尔基体在分泌蛋白加工中的作用是什么?
答案:内质网将多肽链加工成具有一定空间结构的蛋白质,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装。
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幻灯片 84细胞器的结构和功能
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幻灯片 851.线粒体和叶绿体的比较
线粒体
叶绿体
结构
不同点
增大膜面
积的方式
完成的生
理过程
所含的
酶种类
内膜向内腔折叠形成嵴
需氧呼吸的主要场所,完成需氧呼吸的第二、三阶段
与需氧呼吸有关的酶,分布于内膜和基质、嵴中
由囊状结构的薄膜堆叠而成基粒
光合作用的场所,完成光合作用的全过程
与光合作用有关的酶,分布于类囊体膜和基质中
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幻灯片 86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,也消耗水;共同参与自然界中的碳循环
线粒体
叶绿体
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幻灯片 872.各种细胞器分类归纳
分
布
植物特有的细胞器
叶绿体、液泡
动植物都有的细胞器
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、细胞核
主要分布于动物、低等植物中的细胞器
中心体
核糖体(真、原核细胞)
分布最广泛的细胞器
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幻灯片 88结
构
成
分
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器
高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
线粒体、叶绿体、细胞核
线粒体、叶绿体、细胞核
具双层膜结构的细胞器
含DNA的细胞器
含RNA的细胞器
含色素的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
叶绿体、液泡
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幻灯片 89功
能
能产生ATP的细胞器
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体(间期蛋白质的合成)、中心体(动物)、高尔基体(植物)、线粒体、细胞核
与蛋白质的合成、加工、运输、分泌有关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞核
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幻灯片 90功
能
与主动运输有关的细胞器
能产生水的细胞器
能碱基互补配对的细胞器
核糖体(载体蛋白合成)、线粒体(提供能量)
叶绿体(光合作用)、线粒体(需氧呼吸)、核糖体(脱水缩合)、高尔基体(植物细胞壁的形成)
叶绿体和线粒体(DNA复制、转录、翻译)、核糖体(翻译)、细胞核
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幻灯片 91 [例1] (2012·全国卷)下列关于叶绿体和线粒体的叙述,正确的是 ( )
A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNA
B.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATP
C.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体
D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同
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幻灯片 92 [解析] 线粒体和叶绿体均含有少量DNA;叶绿体在光下可进行光反应合成ATP,在黑暗中则不能合成ATP;生命活动所需ATP主要来自线粒体,此外,细胞溶胶中进行的需氧呼吸的第一阶段和厌氧呼吸也能提供少量的ATP;线粒体基质中含有与需氧呼吸有关的酶,而叶绿体基质中含有与光合作用碳反应有关的酶,因此酶的种类不同。
[答案] A
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幻灯片 93 线粒体和叶绿体都含有少量DNA,那么线粒体和叶绿体能否控制蛋白质的合成?又能否控制生物的性状?
提示:在线粒体和叶绿体内能发生复制、转录和翻译(有核糖体)过程,能通过控制蛋白质的合成来控制生物的性状。
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幻灯片 94各种生物膜之间的联系
1.生物膜的组成
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幻灯片 952.各种生物膜之间的联系
(1)在化学组成上的联系:
①相似性:各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都主要由蛋白质和脂质组成;
②差异性:各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异,这与不同的生物膜功能的复杂程度有关——功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多。
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幻灯片 96 (2)在结构上的联系:
①各种生物膜在结构上大致相同,都是由脂双层构成基本支架,蛋白质分子分布其中,都具有一定的流动性;
②在结构上具有一定的连续性。
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幻灯片 97 (3)在功能上的联系:
在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合如下图所示:
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幻灯片 98 [例2] 下图为某激素蛋白的合成与分泌过程示意图(其中物质X代表氨基酸;a、b、c、d、e表示细胞结构)。下列说法中正确的是 ( )
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幻灯片 99 A.图中a、b、c和d依次表示内质网、高尔基体、具膜小泡和细胞膜
B.物质X的加工和分泌过程说明生物膜在功能上具有密切联系
C.在图中e结构内,葡萄糖可氧化分解产生CO2
D.有分泌功能的细胞才有a、b、c、d结构,抑制e的功能会影响主动转运
[解析] 图中可以看出a、b、c、d、e代表的细胞结构依次是内质网上的核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体,选项A错误;线粒体只能进行需氧呼吸的第二、三阶段,葡萄糖分解为丙酮酸在细胞溶胶中进行,选项C错误;真核细胞一般都具有a、b、c、d结构,D项错误。
[答案] B
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幻灯片 100----
幻灯片 101 [认知纠偏]
1.特殊细胞的结构与功能
(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和其他细胞器:
①哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜,所以实验室常用作提取纯度较高的细胞膜的实验材料。
②哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,也没有一般的细胞器,如核糖体、线粒体等,所以自身不能合成蛋白质,呼吸作用方式是厌氧呼吸,不能进行细胞分裂,而且寿命较短。
③红细胞数目的增多源于造血干细胞的增殖分化。
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幻灯片 102 (2)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡,根尖分生区细胞没有的细胞器:叶绿体、中心体、液泡。有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。
(3)蛔虫在人体肠道内寄生,无线粒体只进行无氧呼吸。
(4)有中心体的细胞不一定是动物细胞,也可能是低等植物细胞。
(5)蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体,但仍能进行光合作用和细胞呼吸。
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幻灯片 1032.真、原核细胞及动、植物细胞的判断方法
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幻灯片 104[设误角度]
(1)从细胞器分布角度:
列举多种生物,判断各种生物所具有的细胞器种类。
(2)从结构与功能角度:
列举多种特殊种类的生物,考查具有或不具有某种结
构的生物能否完成相应的生理功能。
高考命题常从以下角度设置陷阱
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幻灯片 1051.(2012·海南高考)关于细胞中细胞器的叙述,错误的是
( )
A.大肠杆菌无线粒体,有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体,也有液泡
C.酵母菌有线粒体,也有叶绿体
D.小鼠肝细胞有线粒体,也有内质网
解析:大肠杆菌是原核生物,细胞中只有核糖体,而无线粒体等较复杂的细胞器。水稻叶肉细胞是高度分化的细胞,有液泡和叶绿体,叶绿体能进行光合作用。酵母菌是真菌,有线粒体,无叶绿体。小鼠肝细胞是高等动物细胞,细胞中有线粒体,也有内质网。
答案:C
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幻灯片 1062.(2013·东北三省四市联考)下列有关细胞结构的叙述正
确的是 ( )
A.能进行光合作用的细胞一定有叶绿体
B.能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体
C.能进行有丝分裂的细胞一定有细胞核
D.能进行蛋白质合成的细胞一定有内质网
解析:蓝藻能进行光合作用,但无叶绿体;硝化细菌等能进行有氧呼吸,但无线粒体;有丝分裂是真核细胞进行细胞分裂的方式;原核生物无内质网,但也可以合成蛋白质。
答案:C
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幻灯片 107易误点二
不能准确判断分泌蛋白的合成、加工、运输过程
失误类型
审题偏差类失误
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幻灯片 108[教你审题]
①
②
A.无法继续合成 B.可以进入高尔基体
C.可能被加工成熟 D.无法被分泌到细胞外
[自主尝试] 选____。
D
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幻灯片 109[解题指导]
关键点
信息解读
①
②
P肽段位于分泌蛋白新生肽链上,其功能是引导新生肽链由核糖体进入内质网,以进行初步加工
P肽段缺失,可导致新生肽链不能进入内质网,即不能进一步加工,也就不能分泌到细胞外
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幻灯片 110[常见失分探因]
(1)没有弄清图中P肽段与分泌蛋白之间的关系,P肽段功能缺失,新生多肽链不能进入内质网,只是影响多肽的加工和运输,并不影响其合成。
(2)对分泌蛋白的合成与分泌过程中所涉及的生物膜系统的结构和功能上的联系不清楚。
(3)此类问题还常因分泌蛋白合成加工、运输过程中涉及的结构而失误。在回答时,应注意辨析题目要求的是“细胞器”“具膜细胞器”还是“细胞结构”。
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幻灯片 111分泌蛋白加工、运输过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积变化曲线及直方图
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幻灯片 112[典型图示]
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超链接
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幻灯片 113 [信息解读]
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幻灯片 114 [解题技法]
(1)分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构),要对同一物质(结构)变化前后进行比较。
(2)解答此类问题时,要先判断该物质是否是分泌蛋白,并结合分泌蛋白的合成、加工和运输过程进行综合分析。
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幻灯片 115[强化训练]
1.下面是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的
变化图,在此变化过程中最可能合成 ( )
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幻灯片 116A.血红蛋白 B.性激素
C.呼吸酶 D.抗体
解析:解答本题首先要清楚血红蛋白、呼吸酶是细胞内蛋白,抗体是分泌蛋白,性激素属于脂质。其次要清楚分泌蛋白的合成与分泌的基本环节:细胞核(DNA转录形成mRNA)→核糖体(合成蛋白质)→内质网(初加工并运输蛋白质)→高尔基体(加工、包装、运输)→细胞膜(胞吐)→细胞外。
答案:D
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幻灯片 1172.用35S标记一定量的氨基酸来培养某哺乳动物的乳腺细
胞,测得与合成和分泌乳蛋白相关的一些细胞器上放
射性强度的变化曲线如图甲所示,在此过程中有关的
生物膜面积的变化曲线如图乙所示。下列叙述不.正确
的是 ( )
.
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幻灯片 118A.图甲中a曲线所指的细胞结构是内质网
B.图甲中c曲线所指的细胞结构是高尔基体
C.图乙中f曲线表示的细胞结构是高尔基体
D.图乙中d曲线表示的细胞结构是内质网
解析:氨基酸首先在核糖体上被利用,然后进入内质网中进行初步加工,形成具有一定空间结构的蛋白质,再到达高尔基体中进一步加工为成熟的蛋白质。故图甲中a、b、c依次是核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中,内质网的膜面积减少、细胞膜的膜面积增加,高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。
答案:A
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幻灯片 119预测实验结果与结论的方法
1.实验结果的分析
(1)验证性实验:结果和结论是唯一的,依据自变量与因变量的关系,可用逆推法,由结论推出相应的结果。
(2)探究性实验:结果和结论是不确定的,应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到,然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。
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幻灯片 120 2.实验结果的呈现
(1)利用表格呈现实验结果。表格的设计应当从自变量和因变量上展开,通常有两种模式:
①单因子变量表格的模式:
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幻灯片 121②多因子变量表格的模式:
(2)利用曲线图呈现实验结果。以曲线图的形式表示时,通常以横坐标表示自变量,纵坐标表示因变量,并在坐标轴上标注单位或符号。
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幻灯片 122[案例示法]
[典例] 生物学家研究发现,癌细胞的无限增殖受某调控基因的控制,该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质内还是细胞核内,科研人员做了以下实验设计。
----
幻灯片 123 请根据以上思路,继续完成下列实验设计方案:
(1)实验方案:(实验提示:癌细胞能连续培养,但细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求)
①用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏使之分散成单个细胞。
②分别使单个癌细胞和单个肝细胞的核、质分离。
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幻灯片 124 ③__________________________________________
____________________________________________。
④取2个培养瓶分别编号甲、乙,各加入等量的培养液。
⑤__________________________________________
____________________________________________。
⑥分别观察甲、乙两个培养瓶中的子细胞形态是否产生癌变特征。
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幻灯片 125(2)预测实验结果及结论:
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幻灯片 126 [解题指导]
(1)确定“探究调控基因存在于细胞质内还是细胞核内”的方法。
①从遗传学的角度可采用正反交的实验方法;
②从细胞学的角度,可采取细胞核移植构建重组细胞的方法。据题中图解及实验方案①②给予的信息可以确定,只能选用细胞核移植构建重组细胞法进行实验探究。
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幻灯片 127 (2)不同类型实验预测实验结果与结论的方法。
①探究性实验:探究性实验的预测实验结果不唯一,大多有三种可能:变量促进结果,变量抑制结果,变量与结果无关。预测实验结果与结论时的表述方式为“若……(注:接预测的实验现象),则说明……(注:接预测的实验结论)”。
②验证性实验:验证性实验的实验结果是唯一的,即实验原理所描述的结果,预测实验结果与结论时的表述方式为“A组……(注:接实验现象),B组……(注:接实验现象),证明……(注:接实验验证的结论)”。
③探究性实验中也可能会出现“预测最可能的结果”的问题,此种情况应根据已有知识推测最合理的结果。
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幻灯片 128 [标准答案]
(1)③取癌细胞核和肝细胞质形成重组细胞甲,取癌细胞质和肝细胞核形成重组细胞乙
⑤分别取等量重组细胞甲和重组细胞乙,依次加入到甲、乙两个培养瓶中,进行细胞培养
(2)①若甲瓶中重组细胞甲分裂产生的细胞产生癌变,而乙组无癌变特征,则调控基因存在于细胞核中
②若乙瓶中重组细胞乙分裂产生的细胞产生癌变,而甲组无癌变特征,则调控基因存在于细胞质中
③若甲、乙两瓶中重组细胞甲和重组细胞乙分裂产生的细胞均具有癌变特征,则调控基因同时存在于细胞核和细胞质中(其他答案合理亦可)
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幻灯片 129——————————[归纳小结]——————————
————————————————————————
(1)实验结果是实验可观察到的现象,而实验结论则是由结果推导出的结论性语句。
(2)在预测实验结果和结论时,可先根据已有知识推测实验结论,再逆推出实验结果。
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幻灯片 130[课堂考点集训]
考点一 细胞器的结构和功能
1.(2013·长沙模拟)下列有关细胞器的描述,正确的是
( )
A.抗体的合成在游离的核糖体上
B.可以在高倍光学显微镜下分辨出核糖体
C.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜成分
的更新速度越快
D.叶绿体光合作用中产生的葡萄糖可直接转移到线
粒体中彻底氧化分解
----
幻灯片 131解析:抗体是在附着于内质网上的核糖体中合成的;核糖体需在电子显微镜下才能观察到;分泌蛋白的合成和分泌过程中,内质网膜转移为高尔基体膜,高尔基体膜转移为细胞膜,实现了高尔基体膜的更新;葡萄糖在细胞质基质中被分解,故葡萄糖不能直接转移到线粒体中。
答案:C
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幻灯片 1322.细胞器的种类和数量可以反映细胞功能的复杂程度。
下列有关细胞器的叙述中,正确的是 ( )
A.线粒体是细胞的“动力工厂”,所以分布在所有动
植物细胞中
B.核糖体是蛋白质的“合成车间”,在真核细胞和原
核细胞中都有分布
C.内质网是脂质的“合成车间”,可以合成性激素和
纤维素等物质
D.溶酶体是“消化车间”,正常生理状态下对自身机
体的细胞结构无分解作用
----
幻灯片 133解析:不是所有动植物细胞中都有线粒体,例如哺乳动物成熟的红细胞中就没有线粒体;纤维素不属于脂质;正常生理状态下溶酶体可以分解细胞内衰老、损伤的细胞器。
答案:B
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幻灯片 1343.(2013·郑州模拟)下图所示为在显微镜下观察到的某
细胞内的某些结构,相关判断正确的是 ( )
A.这些结构是在光学显微镜下观察到的植物细胞结构
B.以上七种结构均参与了细胞内生物膜系统的构成
C.与基因表达有关的结构有a、b、f、g,但不一定都
能发生A—T、G—C之间的互补配对
D.在a内能合成葡萄糖,而在b内能将葡萄糖分解
----
幻灯片 135解析:图中所示为亚显微结构,是在电子显微镜下观察到的;图中e和f分别为中心体和核糖体,两者均无膜结构,故不属于生物膜系统;图中a、b、g中均含有可表达的基因,碱基配对方式有A—T、A—U、C—G,f是翻译的场所,故f中碱基的配对方式为A—U、C—G;b是线粒体,葡萄糖必须在细胞溶胶中分解成丙酮酸后才能进入线粒体继续分解释放能量。
答案:C
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幻灯片 136考点二 细胞的生物膜系统
4.(2013·合肥二模)生物膜系统是细胞膜、细胞器膜和核
膜等构成的整体。生物膜系统与细胞代谢和细胞通讯密切相关。下列有关说法错误的是 ( )
A.细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白和糖脂等
B.细胞之间的信息交流均依赖于细胞膜上的特异性受
体
C.溶酶体和高尔基体在行使功能时可能伴随膜组分的
更新
D.内质网的膜上附着有多种酶,性腺细胞内质网丰富
----
幻灯片 137解析:组成细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白、糖脂和胆固醇等物质;细胞之间的信息交流方式多种多样,有的细胞分泌化学物质,通过化学物质与靶细胞膜表面受体结合传递信息,也有的两个相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息,也有的两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞,从而实现信息传递;溶酶体和高尔基体在行使功能时伴随着膜的融合,所以存在膜组分的更新;内质网是脂质合成的车间,性腺细胞主要合成和分泌性激素(固醇类激素),故性腺细胞内质网丰富。
答案:B
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幻灯片 1385.(2013·长沙模拟)下图是细胞核模型图,①~⑤表示细
胞核的各种结构,⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是 ( )
A.②③是生物膜的一部分
B.⑦的形成与结构⑤无关
C.⑥可以与②直接相连
D.分泌蛋白的形成离不开⑥和⑦
----
幻灯片 139解析:图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜,属于生物膜的一部分。⑤是核仁,与核糖体(⑦)的形成有关。由图可知,内质网(⑥)与②直接相连。分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成,经内质网、高尔基体加工后,分泌到细胞外。
答案:B
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幻灯片 140考点三 有关细胞结构及功能的综合考查
6.下图表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位,其中
①~⑦表示细胞结构,甲~丁表示结构中的物质。
请据图回答:
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幻灯片 141(1)①~⑦中,具有双层膜的是________(填序号),不含有磷脂分子的结构是________(填序号)。
(2)结构⑥⑦中,能增大膜面积的结构分别是________、________。
(3)结构①中进行的过程是________,甲表示的物质是________。
(4)能进行DNA复制和转录的结构有________(填序号)。
(5)若图左侧表示胰岛β细胞合成、分泌胰岛素的过程,则甲、乙、丙、丁四种物质中最可能具有降血糖作用的是________。
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幻灯片 142解析:分析图解中各种细胞器的形状可知:①是核糖体,不具有膜结构,可以通过翻译过程合成蛋白质,此过程的模板是mRNA,原料是氨基酸。②是内质网,可以对多肽链进行加工处理和合成脂质。③是高尔基体,对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。④是细胞膜。⑤是细胞核,核膜具有双层膜结构。⑥是叶绿体,具有双层膜结构和基粒,基粒能够增大膜面积。⑦是线粒体,具有双层膜结构,内膜向内折叠,增大膜面积。细胞核、线粒体、叶绿体中均含有DNA,能够进行DNA的复制和转录。胰岛β细胞的核糖体上合成的是胰岛素原,不具有生物活性,需要经过内质网和高尔基体等的加工之后才具有生物活性,因此丁物质才可能具有降血糖作用。
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幻灯片 143答案:(1)⑤⑥⑦ ① (2)类囊体(囊状结构或基粒) 嵴(或内膜) (3)翻译(或蛋白质合成) mRNA (4)⑤⑥⑦ (5)丁
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(六)”
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幻灯片 144教师备选题库(给有能力的学生加餐)
1.(2011·福建高考)下列关于人体细胞代谢场所的叙述,
正确的是 ( )
A.乳酸产生的场所是线粒体
B.雌性激素合成的场所是核糖体
C.血红蛋白合成的场所是高尔基体
D.胰岛素基因转录的场所是细胞核
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幻灯片 145解析:乳酸是人体细胞无氧呼吸的产物,其产生的场所是细胞质基质;雌性激素的化学本质是固醇,而核糖体是合成蛋白质的场所;高尔基体与分泌蛋白的加工和分泌有关,而血红蛋白为红细胞内的结构蛋白;人胰岛素基因存在于细胞核中的DNA上,其转录的场所是细胞核。
答案:D
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幻灯片 1462.(2011·江苏高考)关于人体细胞结构和功能的叙述,
正确的是 ( )
A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息
B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所
C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜
D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关
----
幻灯片 147解析:在人体细胞内DNA是遗传物质,DNA能传递和表达遗传信息;核糖体是蛋白质合成的场所而不是加工场所,加工场所是内质网和高尔基体;人体细胞中的高尔基体与分泌物的形成有关,人体细胞中的中心体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关;线粒体内膜上因附有多种与有氧呼吸有关的酶,所以线粒体内膜上蛋白质含量高于线粒体外膜。
答案:C
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幻灯片 1483.(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子,又是肽链
合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸
并不是甲硫氨酸,这是新生肽链经加工修饰的结果。
加工修饰的场所是 ( )
A.内质网和高尔基体 B.高尔基体和溶酶体
C.内质网和核糖体 D.溶酶体和核糖体
解析:人体血清白蛋白属于分泌蛋白,其肽链是在内质网上的核糖体中合成的,肽链进入内质网进行加工,形成一定空间结构的蛋白质后,再通过囊泡运输到高尔基体,由高尔基体对蛋白质作进一步的加工修饰。
答案:A
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幻灯片 1494.(2011·天津高考)乳腺上皮细胞合成乳汁所需的营养物
质由血液供给。下图为牛乳腺上皮细胞合成与分泌乳汁的示意图,下表为牛乳汁和血浆的部分成分比较。
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幻灯片 150单位:g/100 mL
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幻灯片 151据图表回答:
(1)乳腺上皮细胞所处的内环境是________,其中的K+可通过________方式转运到乳腺上皮细胞。
(2)与血浆相比,乳汁中特有的成分是________。
(3)乳脂的主要成分是甘油三酯,合成甘油三酯的细胞器是________。
(4)合成乳糖的葡萄糖主要来自血浆,还可利用表中血浆的________转化而来。
(5)图表中,不能在乳腺上皮细胞中合成的生物大分子是________,在牛乳房出现炎症时,该物质在血浆和乳汁中的含量会________,该物质的作用是_________________________
_____________________________________________________。
----
幻灯片 152解析:(1)乳腺上皮细胞的生活环境为组织液,其中K+进入细胞的方式为主动运输。(2)由表中数据可知,乳汁中含有乳糖和酪蛋白,而这两种物质在血浆中的含量为零,所以这两种物质是乳汁特有的。(3)甘油三酯属于脂质,脂质的合成与细胞的内质网有关系。(4)血浆中的葡萄糖主要来自于食物,另外,细胞内的部分脂质和蛋白质也可以转变为糖。(5)免疫球蛋白属于抗体,是由浆细胞合成的,牛的乳腺细胞不能合成抗体。当人体发生炎症时,牛体的免疫系统会合成大量的抗体,与抗原进行特异性结合,发挥免疫反应。
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幻灯片 153答案:(1)组织液 主动运输 (2)乳糖、酪蛋白 (3)内质网 (4)氨基酸、甘油三酯 (5)免疫球蛋白 增加 与相应抗原特异性结合,发挥体液免疫功能
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幻灯片 1545.(2010·江苏高考)下图为酵母菌细胞结构示意图。请
回答下列问题:
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幻灯片 155(1)酵母菌细胞结构与菠菜叶肉细胞相比,最主要的区别是酵母菌________;与蓝藻细胞(蓝细菌)相比,最主要的区别是酵母菌________。
(2)图中含有RNA的结构有________(填序号)。
(3)图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO2的结构是________(填序号)。
(4)为制备酵母菌原生质体,需用酶解法除去结构①,但应在________溶液中进行。
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幻灯片 156解析:(1)酵母菌细胞与菠菜叶肉细胞都是真核细胞,结构上主要的区别是酵母菌为异养生物,不含叶绿体,不能进行光合作用;蓝藻细胞(蓝细菌)为原核细胞,真核细胞与原核细胞最主要的区别是具有核膜包被的细胞核。
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幻灯片 157(2)RNA主要存在于细胞质的核糖体④上,少量在叶绿体、线粒体⑥和细胞核②中,细胞溶胶⑧中也含有RNA,但酵母菌细胞中不含叶绿体,故图中含有RNA的结构是②④⑥⑧。(3)直接分解葡萄糖的场所是细胞溶胶,产生的丙酮酸在线粒体⑥中进一步氧化分解产生CO2。(4)制备酵母菌原生质体要用酶解法去掉其细胞壁,该过程需在等渗溶液(或高渗溶液)中进行。
答案:(1)没有叶绿体 具有核膜包被的细胞核(成形的细胞核) (2)②④⑥⑧ (3)⑥ (4)等渗(或高渗)
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幻灯片 158[教材知识问题化梳理]
一、细胞的吸水和失水
1.渗透作用的条件
2.动物细胞的吸水和失水
半透膜
浓度差
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幻灯片 1593.植物细胞的吸水和失水
失水皱缩
吸水膨胀
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幻灯片 160(2)现象
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幻灯片 161 二、物质跨膜运输的其他实例
1.实例
(1)植物对无机盐离子的吸收:
①不同植物(如番茄、水稻)对 的吸收能力不同。
②同种植物对 的吸收能力不同。
(2)人体甲状腺滤泡上皮细胞对碘的吸收是 (逆、顺)浓度梯度进行的。
2.结论
细胞膜和其他生物膜都是 膜。
同一离子
不同离子
逆
选择透过性
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幻灯片 162三、物质跨膜运输的方式
将物质运输的方式、特点和实例连线
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幻灯片 163[巧学助记] 巧记物质出入细胞的方式
跨膜运输三类型,自由、协助和主动,
自由、协助高到低,主动运输逆着行;
胞吞、胞吐非跨膜,不需载体需耗能,
大分子颗粒来进出,全靠膜的流动性。
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幻灯片 164[效果自评组合式设计]
一、在小题集训中洞悉命题视角
1.撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细
胞的大小、数目和生理状态一致,一份在完全营养液
中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份
在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙
组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶
液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。请
判断此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水
分运出细胞方式说法的正误。
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幻灯片 165(1)甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动转运。
( )
(2)甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动转运。
( )
(3)甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动转运。
( )
(4)甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动转运。
( )
×
×
√
×
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幻灯片 1662.判断下列有关物质运输说法的正误。
(1)血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于扩散。
(2012·海南卷T11D)( )
(2)氢离子可以通过扩散作用进入液泡内。
(2011·北京卷T3B)( )
(3)主动转运过程中,需要载体蛋白协助和ATP提供能。
量。 (2010·天津卷T4A)( )
(4)细胞对离子的吸收具有选择性。
(2009·宁夏卷T3B)( )
(5)液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透性。
(2009·宁夏卷T3D)( )
×
×
√
×
×
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幻灯片 167二、在回顾教材图表中强化学科能力
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幻灯片 168据水稻和番茄对离子吸收图解分析:
(1)水稻和番茄分别主要吸收哪些离子?
答案:水稻主要吸收Si4+,番茄主要吸收Ca2+、Mg2+。
(2)图示反映同一植物对不同离子的吸收量如何?不同植物对同一离子的吸收量又怎样?
答案:同一植物对不同的离子吸收量不同,不同植物对同一离子的吸收量不同。
(3)由此说明植物对水和无机盐离子的吸收有什么关系?
答案:植物对水和无机盐的吸收是两个相对独立的过程。
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幻灯片 169超链接
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幻灯片 1701.渗透作用模型与植物细胞的比较
渗透作用模型
图解
植物细胞与外界溶液形成的渗透系统
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幻灯片 171基本组成或条件
原理
水扩散的方向
半透膜、浓度差
水分子通过半透膜的扩散作用
低浓度溶液→高浓度溶液
质膜——选择透性膜
浓度差——细胞液与外界
溶液之间
细胞液通过液泡膜和质膜与外界溶液之间发生渗透作用
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幻灯片 1722.常见渗透装置图分析
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幻灯片 173 (1)若S1溶液浓度大于S2,则单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2,外观上表现为S1液面上升;若S1溶液浓度小于S2,则情况相反,外观上表现为S1液面下降。
(2)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。因为液面高的一侧形成的压强,会阻止溶剂由低浓度一侧向高浓度一侧扩散。
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幻灯片 1743.渗透作用原理的拓展应用
(1)比较不同溶液浓度大小:
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
若漏斗内液面上升,则M>N
若漏斗内液面不变,则M=N
若漏斗内液面下降,则M<N
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幻灯片 175 (2)验证渗透作用发生的条件:
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幻灯片 176(3)探究物质能否通过半透膜(以碘和淀粉为例):
烧杯内盛淀粉
溶液
变蓝
不变蓝
变蓝
不变蓝
漏斗内盛
碘液
不变蓝
变蓝
变蓝
不变蓝
结论
碘能通过半透膜,而淀粉不能
淀粉能通过半透膜,而碘不能
淀粉和碘都能通过半透膜
淀粉和碘都不能通过半透膜
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幻灯片 177 [例1](2013·无锡一中月考)右图
所示的U形管中间被半透膜(体积小于或
等于单糖的物质才能通过)隔开,两侧
分别加入等量的0.1 mol·L-1蔗糖溶液
和麦芽糖溶液。一段时间后左右两侧液面高度变化是怎样的?若向U形管两侧加入等量某种微量物质,最终右侧液面上升,那么加入的这种微量物质最可能是什么 ( )
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幻灯片 178 A.右侧液面高度下降;葡萄糖
B.两侧液面高度不变;蔗糖酶
C.两侧液面高度不变;麦芽糖酶
D.右侧液面高度下降;蒸馏水
[解析] 半透膜两侧的溶液物质的量浓度相等,因此两侧液面高度不变;若向U形管两侧加入的物质是等量的蔗糖酶,则左侧的每个蔗糖分子会被分解成1分子果糖和1分子葡萄糖;溶液浓度增加,左侧液面升高,但随着果糖、葡萄糖不断透过半透膜进入右侧,而麦芽糖不能透过半透膜,这样右侧溶液浓度不断增加,最终右侧液面上升。
[答案] B
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幻灯片 179 (1)该实验过程中,左侧液面动态变化过程是怎样的?
提示:左侧液面开始不变,加入蔗糖酶后,左侧液面开始上升,但最终下降。
(2)若单糖也不能通过半透膜,则加入蔗糖酶后左右两侧液面最终如何变化?
提示:左侧液面上升,右侧液面下降。
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幻灯片 180物质出入细胞的方式
1.物质跨膜运输方式——膜的选择透过性
物质跨膜运输
的方式
物质运输方向
是否需要载体
是否消耗能量
被动转运
扩散
易化扩散
主动转运
高浓度→低浓度
高浓度→
低浓度
低浓度→
高浓度
不需要
不消耗
需要
不消耗
需要
消耗ATP
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幻灯片 181物质跨膜运输的方式
被动运输
扩散
易化扩散
主动运输
图 例
举 例
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等
红细胞吸收葡萄糖
小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
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幻灯片 1822.胞吞和胞吐——膜的流动性
胞吞
胞吐
细胞摄取或排出大分子和颗粒物质的方式
生物膜的流动性
物质通过小泡转移,需要消耗能量,不需要载体
细胞外→内
细胞内→外
变形虫吞食食物颗粒,白细胞吞噬病菌等
胰岛β细胞分泌胰岛素
实例
方向
特点
原理
条件
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幻灯片 183 [例2] (2012·安徽高考)蛙的神经元内、外 Na+ 浓度分别是 15 mmol/L 和 120 mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有 Na+ 流入细胞,膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是 ( )
A.Na+ 流入是被动转运、排出是主动转运
B.Na+ 流入是主动转运、排出是被动转运
C.Na+ 流入和排出都是被动转运
D.Na+ 流入和排出都是主动转运
[解析] 依题干信息,神经细胞外Na+浓度高于细胞内,故Na+内流是一个顺浓度梯度运输的过程,属于被动转运;Na+外流(排出)是一个逆浓度梯度运输的过程,属于主动转运。
[答案] A
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幻灯片 184——[规律方法]——————————————————
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物质运输方式的判断方法
(1)据分子大小判断:
(2)根据运输方向判断:逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动转运。顺浓度梯度的跨膜运输方式为被动转运。
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幻灯片 185----
幻灯片 186 [认知纠偏]
1.发生质壁分离的条件
(1)外因:外界溶液浓度>细胞液浓度。
(2)内因:质膜的伸缩性>细胞壁的伸缩性。
2.细胞是否能发生质壁分离及复原的判断
(1)从细胞角度分析:
①具有中央大液泡的成熟植物细胞才可发生质壁分离现象。
②死细胞、动物细胞及未成熟的植物细胞(如根尖分生区细胞)不发生质壁分离现象。
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幻灯片 187 (2)从溶液角度分析:
①在溶质可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)细胞会发生先质壁分离后自动复原现象。
②在溶质不能穿膜的溶液中细胞只会发生质壁分离现象,不能自动复原。
③在高浓度溶液中细胞可发生质壁分离现象,但会因过度失水而死亡不再复原。
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幻灯片 188[设误角度]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)列举不同类型的细胞或对植物细胞进行某种处理后,
判断能否发生质壁分离现象。
(2)列举不同的溶液,以判断成熟植物细胞在溶液中发生
的现象。
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幻灯片 1891.(2013·黄山七校联考)用酶解法除去新鲜紫色洋葱鳞片
叶的外表皮细胞的细胞壁得到原生质体,将其置于0.3
g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后,原生质体一定不发生
( )
A.质壁分离 B.渗透失水
C.颜色加深 D.吸水力增大
解析:将植物细胞除去细胞壁而得到的原生质体放在0.3 g/mL的蔗糖溶液会发生失水,液泡颜色加深,随着进一步失水,细胞液的浓度增大,吸水力增大,由于细胞壁不存在,看不到质壁分离现象。
答案:A
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幻灯片 1902.假定将甲、乙两株植物的表皮细胞分别放入蔗糖溶液和甘
油溶液中,两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高。蔗糖分
子不能透过膜,甘油分子可以较快地透过膜。在显微镜下
连续观察,甲、乙两个细胞的变化是 ( )
A.甲、乙两个细胞发生质壁分离后,不发生质壁分离复原
B.甲、乙两个细胞发生质壁分离后,乙细胞随后发生质壁
分离复原
C.甲、乙两个细胞发生质壁分离后,甲细胞随后发生质壁
分离复原
D.甲、乙两个细胞发生质壁分离后,又都发生质壁分离复
原
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幻灯片 191解析:由于两种溶液浓度均比细胞液浓度高,所以都会发生质壁分离现象,但由于蔗糖分子不能透过膜,甘油分子可以较快地透过膜进入细胞,使得细胞液浓度增大,这样水分子又进入了细胞,所以乙细胞随后会发生质壁分离复原。
答案:B
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幻灯片 192超链接
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幻灯片 193[教你审题]
①
②
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幻灯片 194 A.该载体不一定能催化ATP水解,但一定能促进物质的转运
B.Na+通过Na+K+泵的跨膜运输方式是主动转运,
K+通过Na+K+泵的跨膜运输方式是易化扩散
C.葡萄糖进入红细胞的方式与Na+和K+通过Na+K+泵的跨膜运输的方式相同
D.Na+K+泵对维持动物细胞的渗透压平衡起着非常重要的作用
[自主尝试] 选____。
D
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幻灯片 195[解题指导]
关键点
①
②
信息解读
Na+K+泵即Na+K+ATP酶,能催化ATP水解,故选项A错误
由图中信息可知,Na+和K+能通过Na+K+泵实现从低浓度到高浓度的跨膜运输,同时消耗能量,因此两种离子的跨膜运输方式都属于主动转运,红细胞以易化扩散方式吸收葡萄糖,选项B、C错误
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幻灯片 196[常见失分探因]
(1)因不能准确理解题干中关于Na+K+泵的功能,而错选A项和B项。
(2)因混淆各种物质的运输方式,不能准确判断红细胞吸收葡萄糖的方式是易化扩散,而错选C项。
(3)此类问题还常借助结构模式图和曲线,判定物质出入细胞的方式。
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幻灯片 197与物质跨膜运输有关的曲线分析
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幻灯片 198[典型图示]
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幻灯片 199[信息解读]
(1)曲线1、2表示物质浓度对跨膜运输速率的影响,其中曲线1表示的运输方式为扩散,曲线2表示的运输方式是易化扩散或主动转运。曲线2中P点之后运输速率不变的原因是膜上载体蛋白的数量有限。
(2)曲线3、4表示O2浓度对跨膜运输速率的影响,其中曲线3表示的运输方式为扩散或易化扩散,曲线4表示的运输方式为主动转运。曲线4中P点之后运输速率不变的限制因素是载体蛋白的数量。
(3)若曲线3表示哺乳动物成熟红细胞的物质运输,还可表示主动转运(哺乳动物成熟红细胞无线粒体,进行厌氧呼吸)。
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幻灯片 200 [解题技法]
(1)分析此类曲线题时,要注意区分横坐标表示的意义,如曲线2和曲线4横坐标不同,表示的物质运输方式不同。
(2)解答此类问题时,要明确扩散、易化扩散和主动转运三种跨膜运输方式的区别和联系,主要从是否需要能量和载体蛋白两个方面考虑。
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幻灯片 201 [强化训练]
某科学家在研究物质运输时发现有下列四种曲线关系,在研究某种物质的运输时,发现与曲线②和④相符,最可能是下列哪一过程 ( )
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幻灯片 202A.糖从血浆进入人的成熟红细胞
B.Na+通过离子通道进入神经细胞
C.小肠上皮细胞从小肠内吸收氨基酸
D.组织细胞从组织液吸收氧气
解析:该种物质有最大运输速率,说明不是扩散,该物质运输与氧浓度有关,说明不是易化扩散,即该物质的运输方式为主动转运。A、C、D运输方式分别为:易化扩散、主动转运、扩散。Na+通过离子通道进入神经细胞与氧浓度无关。
答案:C
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幻灯片 203观察植物细胞的质壁分离和复原
1.实验操作流程
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幻灯片 2042.实验拓展应用
(1)判断成熟植物细胞是否有生物活性:
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幻灯片 205(2)测定细胞液浓度范围:
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幻灯片 206(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度:
(4)鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液):
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幻灯片 207[案例示法]
[典例] 某小组确定研究课题:探究植
物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。该
小组选用水生植物黑藻作为实验材料,并作
实验假设:如果将其叶片分别置于不同浓度
的蔗糖溶液中,其细胞失水量随着外界溶液浓度增加而增加。该小组学生设计实验步骤如下:配制质量分数为10%、20%、30%的蔗糖溶液,分别盛于培养皿中。从黑藻茎上取下叶片,用吸水纸吸干叶片上的水分,并制成装片,显微镜下观察,选取5个细胞测量其A、B(如图A为细胞的长度,B为原生质体长度)。在此基础上,请你参与设计、分析与讨论。
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幻灯片 208 (1)请你设计一表格,用于记录数据,计算并记录B/A(%)值。
(2)该小组同学根据记录数据作曲线如图。请你就该结果作分析并得出结论。
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幻灯片 209 ①__________________________________________;
②__________________________________________。
结论:______________________________________。
(3)讨论:如果要说明上述质壁分离现象是由于相应浓度的外界溶液引起的,而非细胞本身的原因,应如何设计实验?
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幻灯片 210 [解题指导]
(1)分析实验材料确定表格设计项目。
①根据题干提供的信息,探究“植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系”实验的自变量是不同蔗糖浓度,因变量是“由细胞的长度A和原生质体长度B计算得出的B/A(%)值”,由此推出表格应体现B、A、B/A值。
②实验材料是“选取5个细胞”,是为了避免实验中的偶然性,必须对其测量项取平均值,由此推出表格应体现5个细胞及平均值。
③蔗糖溶液要求配制“10%、20%、30%”三种,因此表格应体现三种蔗糖溶液的浓度。
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幻灯片 211 (2)正确的结论来源于准确地读图与析图。
为了增加实验结果的直观性,对表格数据进行坐标曲线格式转化,得到的B/A(%)值绘制成曲线,通过曲线不难看出:
①B/A值越小,说明质壁分离程度越大。②随着外界溶液浓度的增大,B/A值下降,说明质壁分离程度随溶液浓度增大而增大。从而得到结论:细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。
(3)排除细胞本身对实验的影响。
排除细胞本身对实验的影响的方法是设置对照实验,只要增加“清水对照组”,观察清水中的黑藻细胞,确认细胞形态正常,无质壁分离现象,就可排除细胞本身的原因。
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幻灯片 212[标准答案]
(1)表格如下:
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幻灯片 213 (2)①B/A值越小,说明质壁分离程度越大
②随着溶液浓度的增大,B/A值下降,说明质壁分离程度随外界溶液浓度增大而增大
结论:质壁分离程度(细胞失水量)随着外界溶液浓度的增大而增加
(3)设置清水对照组,观察清水中的黑藻细胞,确认细胞形态正常,无质壁分离现象。
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幻灯片 214———————[归纳小结]—————————————
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(1)判断细胞是否有活性,还可通过观察细胞质是否流动予以判断,细胞质流动是活细胞的特征。
(2)在质壁分离及复原实验中存在自身对照,质壁分离与未分离对照为第一次对照,质壁分离复原为第二次对照。
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幻灯片 215[课堂考点集训]
考点一 渗透作用与质壁分离
1.(2013·南通二调)某同学为探究
膜的通透性而设计了如图所示的
渗透装置,开始时烧杯内的液面
和长颈漏斗内的液面相平。在长
颈漏斗内液面上升的过程中 ( )
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幻灯片 216A.液面上升的速率先加快后减慢最终维持稳定
B.水分子通过半透膜从蔗糖溶液向清水扩散的速率逐渐
减慢
C.当半透膜两侧液体浓度相等时,水分子不再通过半透
膜扩散
D.当半透膜两侧水分子进出速率相等时,长颈漏斗内液
面最高
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幻灯片 217解析:实验开始时,由于单位体积清水中水分子数量多于蔗糖溶液,因此,水分子通过半透膜扩散进入蔗糖溶液的速率大于由蔗糖溶液扩散进入清水中的速率;随着水分子进入漏斗内量的增多,蔗糖溶液浓度下降,同时由于漏斗液面升高与烧杯中液体形成的压力差增加,水分子扩散进入漏斗内的速率下降,而反方向水分子扩散速率升高,当水分子在半透膜两侧进出速率相等时,漏斗内液面达到最高并停止上升,即最终液面上升的速率变为0。
答案:D
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幻灯片 2182.(2013·滨州一模)以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观
察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是 ( )
A.在细胞发生质壁分离时能观察到紫色中央液泡逐渐
缩小
B.高浓度蔗糖溶液比低浓度蔗糖溶液所引发的质壁分
离所需时间短
C.发生质壁分离的细胞放入清水中又能复原,说明细
胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质
壁分离
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幻灯片 219解析:紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色,在细胞发生质壁分离时由于液泡内细胞液不断失水,液泡会逐渐变小;细胞放在高浓度溶液中由于细胞内外浓度差较大,因而失水较快;细胞在生活状态下发生质壁分离后可再复原,如果不能复原,说明细胞可能已经死亡;高浓度的NaCl可引起细胞失水甚至死亡,同样可引起植物细胞发生质壁分离。
答案:D
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幻灯片 2203.某同学用质量分数为30%的蔗糖溶液处理某生物细胞,
在操作步骤完全正确的情况下,细胞没有出现质壁分离
现象。试分析该同学所使用的实验材料可能是 ( )
①根尖分生区细胞 ②动物细胞 ③死细胞 ④去除了
细胞壁的植物细胞
A.②④ B.①②④
C.②③④ D.①②③④
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幻灯片 221解析:浸放在质量分数为30%的蔗糖溶液中,存在着浓度差,在操作步骤完全正确的情况下,细胞没有出现质壁分离现象,可能的原因有:①该细胞是死细胞;②该细胞是没有细胞壁的细胞(动物细胞或者去除了细胞壁的植物细胞);③该细胞可能是没有大液泡的细胞(如根尖分生区的细胞)。
答案:D
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幻灯片 222考点二 物质出入细胞的方式
4.(2012·浙江高考改编)人体肝细胞内CO2分压和K+浓度
高于细胞外,而O2分压和Na+浓度低于细胞外,上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是 ( )
A.CO2 B.O2
C.K+ D.Na+
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幻灯片 223解析:小分子和离子出入细胞的方式有被动转运和主动转运。被动转运指物质由浓度较高的一侧运输至浓度较低的一侧,且不需要消耗能量,如O2、CO2等小分子的跨膜扩散以及水的渗透;另外易化扩散也属于被动转运,但需要载体蛋白,如本题中Na+进入细胞内的方式;主动转运是指物质从低浓度一侧运输至高浓度一侧,且需要载体蛋白和消耗能量的一种运输方式,如本题中K+进入细胞内的方式。
答案:C
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幻灯片 2245.下图为某种离子跨膜运输的示意图,由此作出的判断正
确的是 ( )
A.图中离子跨膜的正确顺序是乙→丙→甲
B.离子跨膜有随机性并消耗ATP中的能量
C.磷脂的运动使离子跨膜的通道自动开闭
D.图示的离子跨膜方式为易化扩散
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幻灯片 225解析:细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合,然后在能量的驱动下,载体蛋白开口朝外,将物质释放出来;细胞膜具有选择透性;仅依靠磷脂的运动不能实现离子跨膜通道的自动开闭;图示的离子跨膜方式既需要载体又需要能量,为主动转运。
答案:A
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幻灯片 2266.(2013·广州模拟)已知植物细胞内的H2PO浓度是细胞外
的一万多倍,一定浓度的HgCl2溶液可阻断ATP的水解。为了验证植物细胞对H2PO的吸收方式是主动运输,某研究小组做了如下实验。取某品种的成熟白萝卜(A)和幼嫩白萝卜(B),将其中间部分切成边长为2 cm的正方形薄片,分别浸泡于蒸馏水中,泵入空气24 h,备用。取4个锥形瓶,标记为甲、乙、丙、丁,按下表所列步骤进行实验:
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幻灯片 227----
幻灯片 228注:表格中“/”表示不加入。
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幻灯片 229上述实验重复5次,计算平均值,结果见步骤⑦。回答下列问题:
(1)实验结果表明,________组萝卜切片吸收KH2PO4的数量最多。
(2)通过比较________组的实验数据,可推知植物细胞对KH2PO4的吸收是通过主动转运方式进行的,判断的理由是__________________________________________________________________________________________________。
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幻灯片 230(3)成熟组织吸收KH2PO4的能力大于幼嫩组织,其原因可能是①成熟组织细胞膜上___________________________
比幼嫩组织细胞膜上的多;②成熟组织细胞的呼吸作用较旺盛。若要进一步探究呼吸作用强度与线粒体数量的关系,可将成熟组织与幼嫩组织用________染液染色,制成临时装片,在显微镜下可以观察到被染成________色的线粒体。通过比较二者细胞中线粒体的数量,得出结论。
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幻灯片 231解析:由步骤⑦的结果可知,甲组S-T值最大,说明甲组萝卜切片吸收KH2PO4的数量最多。由表中数据可知,加入HgCl2溶液的实验组较对照组细胞对KH2PO4的吸收量少。由题意可知,加入的HgCl2能阻断ATP水解,说明细胞吸收KH2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动转运。由表中数据可进一步推知,成熟组织吸收KH2PO4的能力大于幼嫩组织,根据主动转运的特点可推知,成熟组织细胞膜上的相应载体蛋白的数量或呼吸作用产生的ATP较幼嫩组织多。
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幻灯片 232答案:(1)甲 (2)甲、乙(或丙、丁) 乙组(丁组)加入HgCl2溶液阻断ATP水解过程后,细胞对KH2PO4的吸收量比甲组(丙组)显著减少,由此判断细胞吸收KH2PO4需要消耗能量(ATP),属于主动转运 (3)①转运H2PO的载体蛋白的数量 ②健那绿 蓝绿
“课下综合检测”见“课时跟踪检测(七)”
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幻灯片 233教师备选题库(给有能力的学生加餐)
1.(2011·新课标全国卷)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中,
一段时间后红细胞破裂,主要原因是 ( )
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
解析:将人的红细胞放入4℃蒸馏水中,红细胞会因大量蒸馏水进入而导致破裂;红细胞膜是脂溶性的;人的红细胞没有液泡;因低温时分子运动减慢而导致细胞膜的流动性降低。
答案:C
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幻灯片 2342.(2011·北京高考)下列与细胞内物质运输有关的叙述,
正确的是 ( )
A.叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
B.氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
C.溶酶体内的酶由内质网形成的小泡(囊泡)运入
D.内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
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幻灯片 235解析:叶绿体中合成的ATP只能在叶绿体基质中用于暗反应过程,故不会通过核孔进入细胞核;液泡膜具有选择透过性,氢离子通过液泡膜的方式是主动运输;溶酶体内的酶是由高尔基体形成的小泡(囊泡)运入的;内质网向内与核膜外层、向外与细胞膜直接相连,膜结构之间可直接发生转化。
答案:D
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幻灯片 2363.(2011·天津高考改编)将紫色洋葱
鳞片叶表皮浸润在0.3 g/mL的蔗糖
溶液中,1分钟后进行显微观察,结
果见右图,下列叙述错误的是 ( )
A.图中L是细胞壁,M是液泡,N是细胞质
B.将视野中的细胞浸润在清水中,原生质体会逐渐复原
C.实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差
异
D.洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
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幻灯片 237解析:图中的N是外界的蔗糖溶液,不是细胞质;在清水中,细胞会通过吸水使质壁分离的细胞复原;细胞壁是全透的,细胞膜具有选择透性,两者在物质透过性上存在显著差异;洋葱根尖分生区细胞还没成熟,不具有大型液泡,不宜作为该实验的实验材料。
答案:A
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幻灯片 2384.(2010·广东高考改编)下图是植物根从土壤中吸收某
矿质离子示意图。据图判断,该离子跨膜进入根毛细
胞的方式为 ( )
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幻灯片 239A.扩散 B.易化扩散
C.主动转运 D.被动转运
解析:分析图示可知,该矿质离子的运输方向是从低浓度到高浓度,需要载体协助,还消耗能量,故为主动转运。
答案:C
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幻灯片 2405.(2010·山东高考)右图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜
运输的两种方式,下列表述正确的是 ( )
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幻灯片 241A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
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幻灯片 242解析:由图可知,曲线a表示物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比,因此曲线a表示的是扩散;曲线b表示在一定范围内物质的转运速率与被转运分子的浓度成正比,而超过一定的范围,物质的转运速率与被转运分子的浓度无关,这时候主要受细胞膜上载体数量的限制,因此曲线b表示的是主动转运或易化扩散。脂溶性小分子物质以扩散的方式进出细胞,则方式a表示的是扩散,如果需要载体蛋白的参与,那么与之有关的载体蛋白应贯穿于细胞膜中构成蛋白质通道;抑制细胞呼吸对方式b的转运速率有影响,而对方式a的转运速率无影响。
答案:C
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幻灯片 2436.(2010·浙江高考)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)
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幻灯片 244(1)实验思路:
①
⋮
(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。
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幻灯片 245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,所以自变量是不同浓度的NaCl溶液,因变量是红细胞的形态变化。
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。
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幻灯片 246(2)不同浓度NaCl溶液对兔红细胞形态的影响
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幻灯片 247 物质穿膜运输问题是学生解题的难点之一,其原因有两个方面,首先是学生对题目涉及的生物体局部结构不清楚,无从着手分析,其次是对物质是否跨膜还是非跨膜(即膜融合)进出细胞,不能作出正确判断。另外学生缺乏空间想象能力,不会将生物体局部结构进行放大,并利用图示表示出来。
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幻灯片 2481.物质在细胞内不同细胞器之间的跨膜分析
(1)线粒体与叶绿体之间的跨膜:
a为O2,b为CO2,由产生场所到利用场所共跨4层膜。
(2)分泌蛋白形成过程中的跨膜问题:
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幻灯片 249 ①内质网上的核糖体合成肽链后直接进入内质网中加工,不跨膜。
②蛋白质在内质网中完成初步加工后,经“出芽”形成囊泡与高尔基体融合,不跨膜。
③高尔基体对蛋白质进一步加工后,成熟蛋白也以囊泡形式分泌,并与细胞膜融合,以胞吐方式分泌出细胞,整个过程均不跨膜。
2.物质在血浆、组织液等内环境与细胞之间的跨膜分析
(1)几种由单层细胞形成的结构:
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幻灯片 250 人体中有很多由单层细胞构成的管状或泡状结构,如毛细血管、毛细淋巴管、小肠绒毛、肺泡、肾小球和肾小管等,这些非常薄的结构有利于物质交换,物质透过这些管壁或泡壁时,要经过两层细胞膜。
(2)物质由血浆进入组织液的跨膜:
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幻灯片 251 葡萄糖、氧气等物质从血浆进入组织液,经过组织处的毛细血管,至少要跨毛细血管壁(一层上皮细胞,共2层细胞膜)。
(3)物质由组织液进入细胞的跨膜:
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幻灯片 252 物质由组织液进入细胞的跨膜,要分析该物质具体在细胞中被利用的场所,然后计算出跨膜层数。如上图葡萄糖利用的场所是细胞质基质,因此组织液中的葡萄糖只跨1层膜,进入细胞质基质即被利用。氧气利用的场所在线粒体内膜上,它要跨3层膜,进入线粒体中被利用。
3.体外环境与血浆之间的跨膜分析
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幻灯片 253 物质由体外环境(肺泡、小肠等)进入血浆,至少要跨1层上皮细胞和1层毛细血管壁细胞,即要跨4层膜,才能进入到血浆中。
物质进入血浆后,由循环系统转运到全身各处的毛细血管,该过程是不跨膜的。
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幻灯片 2541.1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进
入一相邻细胞的叶绿体基质内,至少穿过的生物膜层数及磷脂分子层数分别是 ( )
A.5层和10层 B.6层和12层
C.7层和7层 D.8层和16层
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幻灯片 255解析:1分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来,进入相邻细胞的叶绿体基质内(如图),因叶绿体和线粒体都是具有双层膜的细胞器,故共穿过的生物膜是6层,而每一层膜由2层磷脂分子构成,所以共穿过12层磷脂分子层。
答案:B
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幻灯片 2562.内质网腔内的分泌蛋白,输送到高尔基体腔内进一步
加工,最后释放到细胞外。这一过程中分泌蛋白通过的生物膜层数是( )
A.4层 B.3层
C.2层 D.0层
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幻灯片 257解析:如图所示,分泌蛋白在内质网上
的核糖体上合成,经过内质网的加工,
由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,
把蛋白输送到高尔基体腔内,做进一步
加工后,再由高尔基体边缘突起形成小
泡,把蛋白质裹在小泡内,运输到细胞
膜,最后小泡与细胞膜融合,经细胞膜的外排作用把蛋白质释放到细胞外。整个过程中分泌蛋白都是以小泡的形式移动,而并非穿过生物膜进行运输,故这一过程中穿过的生物膜层数是0层。
答案:D
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幻灯片 2583.血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分
解,需要穿过几层细胞膜 ( )
A.5层 B.3层
C.6层 D.4层
解析:血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境(如图所示)。
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幻灯片 259葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液,毛细血管壁由一层上皮细胞组成,所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜,再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时,首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段,被分解成两分子丙酮酸,再进一步进入线粒体被彻底氧化分解。葡萄糖分子不直接进入线粒体,所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。本题易误选A,因线粒体为双层膜结构,而实际上完整的葡萄糖分子只进入到细胞质基质,初步分解后才进入线粒体,但进入线粒体的已不是葡萄糖分子,而是丙酮酸。另外,题目所问的是几层细胞膜,线粒体的内、外膜也不是细胞膜。
答案:B
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幻灯片 2604.用同位素标记血液的葡萄糖分子,若该分子流经肾脏后
又经过肾静脉流出,该分子穿过几层细胞膜 ( )
A.4层 B.8层
C.0层或8层 D.16层
解析:血糖流经肾脏后又经肾静
脉流出的过程中,经过了肾小球
的滤过作用和肾小管的重吸收作
用(如图所示)。整个过程中葡萄
糖分子依次穿过了肾小球毛细血
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幻灯片 261管、肾小囊壁、肾小管壁和肾小管周围的毛细血管壁而重新回到血液,最后经静脉流出。而这些“壁”都很薄,只由一层上皮细胞构成,而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜,故共穿过8层膜。但并非每个葡萄糖分子都会从肾小球滤过,若没有滤过的葡萄糖分子,则从入球小动脉流入而又直接从出球小动脉流出,再流经肾小管周围的毛细血管,最后经肾静脉流出,这个过程中葡萄糖分子始终在血管中流动,没有穿过任何膜结构。
答案:C
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幻灯片 2625.蛋白质的消化产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的
过程中,共穿过的磷脂分子层数是 ( )
A.4 B.8
C.7 D.14
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幻灯片 263解析:食物中的蛋白质在消化道中
被蛋白酶和肽酶分解成氨基酸,主
要在小肠中被吸收,其吸收过程如
图所示。肠腔中的氨基酸经过小肠
绒毛上皮细胞(2层膜)+绒毛内毛细
血管壁(2层膜)+组织处毛细血管壁(2层膜)+组织细胞膜(1层膜)=7层膜;而1层膜由2层磷脂分子构成,所以共穿过14层磷脂分子层。
答案:D
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