重点一综合分析细胞的结构与功能的关系.docx

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重点一综合分析细胞的结构与功能的关系

重点一　综合分析细胞的结构与功能的关系

典例剖析1

　图甲、乙是动植物细胞亚显微结构模式图，①～⑩表示细胞的各结构；丙图表示细胞膜的亚显微结构，a、b、c、d和C表示各种物质，A、B、D表示细胞膜的成分或结构。

请据图分析：

（1）某细胞器内部含有多种水解酶，但未在甲、乙两图中标出，该细胞器为________；不属于细胞生物膜系统的细胞器有________（填序号），可以产生ATP的结构________（填序号），能发生碱基互补配对的细胞器是________（填序号）。

（2）动植物都有但功能不完全相同的细胞器是________（填序号）。

乙图中与植物吸水、失水有关的细胞器是________（填序号）。

（3）若甲图表示人的胰岛B细胞，与胰岛素的合成、加工、分泌直接有关的细胞器依次是________、________、________（填序号）。

（4）若丙图表示正常人的细胞膜，癌细胞的细胞膜与其相比含量减少的是图中的________（填序号）。

如果用胰蛋白酶处理细胞，则图丙中________（填序号）物质的运输将受阻。

（5）若丙图表示某一神经元的细胞膜，在神经元某一部位受到刺激后，该部位细胞膜上的电位变化为________。

答案　

（1）溶酶体　③⑤　①②⑩　①⑤⑩　

（2）⑨　⑧　（3）⑤　⑥　⑨　（4）D　a、d　（5）外负内正

审答思考

1．如何判断甲乙的细胞类型？

含有多种水解酶的细胞器是什么？

答案　甲中没有细胞壁而具有中心体则为动物细胞；乙中含有大液泡、叶绿体、细胞壁则为植物细胞。

含有多种水解酶的细胞器是溶酶体。

2．属于生物膜系统的细胞器有哪些？

答案　内质网、高尔基体、液泡、叶绿体、溶酶体、线粒体。

3．能产生ATP的生理过程有哪些？

其场所分别是什么？

答案　光合作用（光反应）和细胞呼吸（有氧呼吸和无氧呼吸）；其场所分别是叶绿体（叶绿体类囊体结构的薄膜上）和细胞质基质、线粒体（细胞质基质）。

4．能发生碱基互补配对的生理过程有哪些呢？

一般能在细胞器中发生的有哪些？

答案　DNA复制、RNA复制、逆转录、转录、翻译；DNA复制、转录、翻译可发生在细胞器中如叶绿体和线粒体（DNA复制、转录、翻译）、核糖体（翻译）。

5．图乙所示细胞的原生质层包括哪些结构？

水透过的方式是什么？

何时失水和吸水？

答案　液泡膜、细胞膜及二者之间的细胞质。

渗透作用。

细胞液浓度大于外界溶液浓度时吸水，反之失水。

6．胰岛素的化学本质是什么？

胰蛋白酶所作用的底物是什么？

癌细胞容易扩散的重要原因是什么？

答案　蛋白质；蛋白质；细胞膜上糖蛋白减少，细胞间黏着性小。

7．丙图中a、b、c、d分别指何种出入的方式？

答案　ad为主动运输、bc为自由扩散。

8．静息和受刺激时细胞膜两侧的电位表现有什么区别？

答案　静息时外正内负，而受刺激时则相反。

变式拓展

1．举一例溶酶体参与的生理过程。

答案　吞噬细胞摄取处理抗原过程。

2．产生ATP的结构中所产生的ATP的用途分别是什么？

答案　细胞质基质和线粒体产生的ATP可用于除暗反应以外其他各项生命活动；而叶绿体中产生的ATP只用于暗反应。

3．乙图所示细胞若处于一定浓度的硝酸钾溶液中，则可能会发生什么现象呢？

答案　先质壁分离后自动复原。

4．若图丙中F为葡萄糖，C是胰高血糖素，则E为什么物质？

若E为葡萄糖，F为糖原，C是胰岛素，则图丙表示什么细胞的细胞膜？

答案　肝糖原；肝脏或肌肉细胞。

5．神经元受刺激后，膜电位变化的原理主要是什么？

答案　钠离子内流（协助扩散）。

6．具有甲或乙细胞的生物在结构、遗传、变异来源方面区别与蓝藻的主要特点是什么？

答案　具有以核膜为界限的细胞核；核遗传可遵循遗传基本规律；变异来源除共有的基因突变之外还有基因重组和染色体变异。

典例剖析2

　如图表示动物细胞内蛋白质的合成过程及其去向。

其中①～⑥表示细胞结构，甲、乙表示物质。

下列分析正确的是（多选）（　　）

A．图中合成的蛋白质经核孔进入⑤

B．乙的合成、分泌过程中，依次经过的具膜结构是①②③④

C．①中含有RNA，密码子位于甲上

D．⑥中存在遗传物质，但不遵循孟德尔定律

答案　ACD

审答思考

1．完善生物膜在结构和功能上的联系图解

（1）在结构上的联系

（2）在功能上的联系

2．图中①～⑥分别表示什么结构？

甲乙又分别是什么物质？

答案　①～⑥分别表示核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞核、线粒体；甲为mRNA，乙为蛋白质。

3．乙的合成过程有哪几类RNA参与？

密码子和反密码子与其位置关系如何？

答案　信使RNA、核糖体RNA和转运RNA。

密码子是指位于信使RNA上三个相邻的决定一个氨基酸的碱基；反密码子则位于转运RNA上。

变式拓展

1．研究图示中乙物质合成和分泌过程一般采用的方法是什么呢？

答案　同位素标记法。

2．图中可以发生碱基互补配对的结构有哪些？

答案　核糖体、细胞核、线粒体。

3．图中各种生物膜的结构和化学成分相似，但功能差别较大的原因是什么？

答案　蛋白质的种类和数量不同。

4．蛋白质经核孔进入⑤中可参与什么过程？

（试举一例）

答案　如参与染色体的组成。

5．⑤和⑥中所存在的遗传物质分别是什么？

答案　都是DNA。

6．蛋白质经核孔进入⑤中和乙分泌到细胞外的过程中，物质穿过了几层膜？

后者过程的发生所依赖的结构基础是什么？

答案　都是0层；生物膜具有一定的流动性。

7．用含有放射性标记的氨基酸的培养液来培养离体的胃腺细胞，在图1中绘出放射性氨基酸量在核糖体（a）、内质网（b）和高尔基体（c）中随时间的变化情况；根据图2“胃蛋白酶分泌前几种生物膜面积的示意图”，绘出胃蛋白酶分泌后几种生物膜面积的示意图；在图3中绘出该过程中生物膜面积随时间的变化关系图。

答案　

对位训练

2．下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。

COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。

请据图回答以下问题。

（1）溶酶体起源于乙________（细胞器名称）。

除了图中所示的功能外，溶酶体还能够分解________________，以保持细胞的功能稳定。

（2）脂溶性物质容易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有________。

（3）COPⅡ被膜小泡负责从甲________（细胞器名称）向乙运输“货物”。

若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙，则图中的________可以帮助实现这些蛋白质的回收。

（4）囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有________特点。

该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时，与靶细胞膜上的________结合，引起靶细胞原有的生理活动发生变化。

此过程体现了细胞膜具有____________________________的功能。

答案　

（1）高尔基体　衰老、损伤的细胞器（或细胞自身产生的碎渣）　

（2）脂质（或磷脂或脂类物质）　（3）内质网　COPⅠ　（4）一定流动性　受体　进行细胞间信息交流（或细胞识别或传递信息）

典例剖析3

　（原创题）下图1表示某生物膜结构，其中A、B、C、D、E、F分别代表某些物质，a、b、c、d、e表示物质跨膜运输方式；图2中的甲、乙、丙为物质进入细胞过程中的相关变化曲线，请据图回答下列问题。

（1）若图1表示浆细胞的细胞膜，则该细胞能分泌________，该过程被称为________，其依赖于细胞膜具有________________的结构特点。

（2）若图1表示神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na＋的流动过程可用图中编号________表示；若是突触前膜，则突触间隙位于图中______侧，其中分布的液体为____。

（3）若图1表示小肠绒毛上皮细胞膜，则甘油是以________（填字母编号）方式进入细胞。

（4）若图1表示肝脏细胞膜，氧气和二氧化碳的运输分别通过图中________________（填字母编号）方式实现；在进食6小时后，C代表的________________激素分泌量增加。

（5）图2中的甲、乙和丙分别与图1中________、________和______对应，P点的限制因素分别是________________、________________、________________。

图乙中O点时，能量来自________生理过程。

（6）柽柳的叶子和嫩枝可以将植物体内的盐分排出，是强耐盐植物，为探究柽柳从土壤中吸收盐分的方式是主动运输还是被动运输，设计了如下实验：

①实验步骤：

a．取甲、乙两组生长发育基本相同的柽柳幼苗植株，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋、C6H12O6的溶液中进行培养。

b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组____________________。

c．________________________________________________________________________

②实验结果及结论：

若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，则柽柳吸收盐分的方式为________________；若________________________，则柽柳吸收盐分的方式为________________。

答案　

（1）抗体　胞吐　一定的流动性　

（2）c　Ⅰ　组织液

（3）b　（4）b、d　胰高血糖素（和肾上腺素）　（5）a、c、e　a、e　a　载体蛋白数量或能量　载体蛋白数量　载体蛋白数量或能量　无氧呼吸　（6）①b.完全抑制呼吸　c．一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收速率

②主动运输　两组对Ca2＋、K＋、C6H12O6的吸收速率相同　被动运输

审答思考

1．浆细胞的特点是什么？

答案　分泌特定的抗体，但不能识别抗原。

2．图1中判断细胞内外侧的依据是什么？

答案　根据糖蛋白的位置。

3．神经细胞膜接收刺激发生兴奋的原因是什么？

答案　钠离子通过离子通道顺浓度梯度内流引起膜内外发生膜电位变化（由外正内负变为外负内正）。

4．小肠绒毛上皮细胞吸收甘油的方式、氧气和二氧化碳进出肝细胞的方式分别是什么类型？

答案　均是自由扩散。

5．在进食6小时后，血糖含量会发生什么变化？

进而如何调节血糖浓度变化？

答案　在进食6小时后血糖含量已降低，一方面可直接引起胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加，另一方面可通过下丘脑引起胰岛A细胞和肾上腺分别分泌胰高血糖素和肾上腺素增加，激素再作用于相应的靶细胞调节血糖升高。

6．图甲、乙和丙分别表示什么跨膜运输方式的曲线？

答案　甲表示主动运输或协助扩散；乙和丙均表示主动运输。

7．主动运输和被动运输的关键性区别是什么？

答案　是否需要消耗能量。

变式拓展

1．在图乙中，若将横坐标改为细胞呼吸强度，曲线又该如何绘制呢？

答案　

2．若在图丙坐标系中绘出图1中b所示物质运输方式的曲线，该如何绘制呢？

答案　

3．若要探究是自由扩散还是协助扩散，实验又该如何设计呢？

答案　

对位训练

3．如图为细胞膜结构及物质跨膜运输示意图，下列有关叙述正确的是（多选）（　　）

A．植物细胞分泌吲哚乙酸的方式是c

B．垂体细胞通过①来识别促甲状腺激素

C．图中①②④都能运动，而③一般不能运动

D．神经细胞在形成动作电位时Na＋的运输方式是a

答案　AD

解析　图中a方式属于协助扩散，b、d方式属于自由扩散，c方式属于主动运输，植物细胞分泌吲哚乙酸的方式是主动运输，故A项正确；①是糖蛋白，垂体分泌促甲状腺激素，通过其细胞膜上的糖蛋白可以识别甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素等，故B项错误；图中③是磷脂双分子层，也具有一定的流动性，故C项错误；形成动作电位时Na＋的运输不需要能量的供应，需要载体蛋白的参与，故D项正确。

典例剖析1

　（原创题）在生物体内，某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。

其中X、Y代表元素，A、B、C、D、E代表生物大分子。

请回答下列问题：

（1）X、Y代表的元素分别是____________和____________。

（2）控制细胞遗传性状的物质是________（填字母），构成它的单体是[　　]________（括号内填字母，横线上填中文名称），在人体内该单体有____种。

SARS病毒的遗传物质彻底水解后的产物为______________。

（3）图中________是组成染色体的主要成分，________是组成核糖体的成分，________是组成噬菌体的成分。

（4）在A和C的一条链中连接两个a和两个c之间的化学键分别是____________和__________。

（5）图中大分子物质在人体下丘脑和垂体细胞中，可能不同的是________________，出现这种稳定性差异的根本原因是______________________。

图中a和b的区别是____________________。

（6）过程Ⅱ可以发生在________、________、________（填细胞结构）中。

过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ中遵循的碱基互补配对原则分别为________、________、________。

（7）若C是由n个单体c脱水缩合形成的，则相应的A片段中至少有________个碱基对。

答案　

（1）N、P　N　

（2）A　a　脱氧核苷酸　4　核糖、磷酸、含氮碱基（A、G、C、U）　（3）A和C　B和C　A和C　（4）磷酸二酯键　肽键　（5）B、C、D、E　基因的选择性表达　a中有脱氧核糖和碱基T，b中有核糖和碱基U

（6）细胞核　线粒体　叶绿体　A－T、T－A、G－C、C－G　A－U、T－A、G－C、C－G　A－U、U－A、G－C、C－G

（7）3n

审答思考

1．请思考完善下列图解内容：

2．判断X、Y所代表的元素种类的关键信息有哪些？

答案　联想中心法则图解判断出图示

中的A为DNA，B为RNA，C为蛋白质，进而结合图示已告诉除“C、H、O”外。

3．细胞生物和病毒的遗传物质分别是什么？

DNA和RNA初步水解和彻底水解的产物分别是什么？

答案　细胞生物的遗传物质为DNA，而病毒的遗传物质为DNA或RNA;DNA和RNA初步水解产物为脱氧核苷酸和核糖核苷酸；彻底水解产物分别是磷酸、脱氧核糖和含氮碱基（A、G、C、T）与磷酸、核糖和含氮碱基（A、G、C、U）。

4．绘出脱氧核苷酸链中相邻两个单体间和肽链中相邻两个单体之间相连的示意图。

答案　

5．导致某生物个体不同细胞间差异的根本原因和直接原因分别是什么物质分子的不同？

答案　mRNA的不同；蛋白质的不同。

6．A、B、C存在的数量关系是什么？

答案　至少为6∶3∶1。

7．生物个体的细胞出现稳定性差异是细胞的哪种生命现象？

答案　细胞分化。

8．过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ分别代表什么生理过程？

答案　DNA复制、转录、翻译。

变式拓展

1．图中什么物质具有物种特异性呢？

答案　A、B、C、D、E。

2．斐林试剂、碘液、苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液、双缩脲试剂、甲基绿、吡罗红、二苯胺分别用于什么物质的检测与鉴定？

答案　斐林试剂—还原糖；碘液—淀粉；苏丹Ⅲ（Ⅳ）染液—脂肪；双缩脲试剂—蛋白质；甲基绿—DNA；吡罗红—RNA；二苯胺—DNA。

3．从分子水平分析导致生物多样性的直接原因和根本原因。

从进化的角度分析生物多样性的原因是什么？

答案　从分子水平分析，直接原因：

蛋白质分子的多样性，根本原因：

DNA分子的多样性。

从进化的角度分析，生物多样性的原因是由于多种多样的环境对生物种群进行不同方向的自然选择的结果。

4．若说“一种A只控制合成一种B和一种C”，对吗？

答案　不对，因为基因才是控制生物性状遗传物质的功能单位和结构单位，而其本质是具有遗传效应的DNA片段。

5．层粘连蛋白是由一条重链（A链）和两条轻链（B1、B2链）构成的高分子糖蛋白，作为细胞结构成分，含有多个识别位点并对保持细胞间粘连及细胞分化等都有作用，其结构示意图如图，该蛋白质共由m个氨基酸构成，则下列有关说法正确的是（多选）（　　）

A．该蛋白质中含有肽键数为m－3，而指导其合成的基因中至少含有核苷酸对数为3m

B．该蛋白质可能在细胞间信息传递中具有重要作用

C．该蛋白质的合成需要核糖体、内质网等结构参与

D．皮肤癌细胞中层粘连蛋白基因表达活跃

答案　ABC

重点一　模型解读——酶的本质、特性及影响因素

典例剖析1

　图1是对酶的某种特性的解释模型，图2、3、4、5、6、7是用某种酶进行有关实验的结果，据图判断下列说法的对错。

（1）图1和图7都说明酶作用的专一性，其中b为麦芽糖（　　）

（2）图5说明该酶的化学本质为蛋白质，其基本单位为氨基酸（　　）

（3）图2说明酶具有高效性，能改变化学反应的平衡点（　　）

（4）图3（图4）说明了反应溶液中温度（pH）的变化不影响酶作用的最适pH（温度），其中A点的pH为7，B点的温度为35℃（　　）

（5）图3和图4中温度和pH对酶的影响机理是完全一样的（　　）

（6）图6能说明Cl－是该酶的激活剂，而Cu2＋是该酶的抑制剂（　　）

（7）若在图6中的D点时增加酶的浓度，则反应速率不变（　　）

答案　

（1）×　

（2）√　（3）×　（4）×　（5）×　（6）√（7）×

审答思考

1．完善下面有关酶的概念关系图。

2．图1中反应前后没有变化的物质是什么呢？

由图7可知该酶是什么酶呢？

答案　b；麦芽糖酶。

3．酶具有高效性的原因是什么？

答案　同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著。

4．绘出酶活性与温度和pH的变化曲线示意图？

在图3和图4中多条曲线的最低点对应的横坐标是否会发生变化呢？

答案　如图；不会。

5．在图6所示实验中自变量是什么？

D点的限制因素是什么？

答案　自变量为离子的不同；酶浓度。

变式拓展

1．根据图2绘出使用无机催化剂的曲线。

答案　

2．在下面坐标系中绘出在适宜pH,33℃、35℃、37℃条件下的曲线。

答案　

3．若在图3的基础上进一步探究该酶的最适温度，实验又该如何设计？

（写出大致思路即可）

答案　在33℃至37℃，缩小温度梯度，设置多个实验观察反应物剩余量的变化。

4．在图7所示实验中能否使用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解呢？

答案　不能，因为麦芽糖和其水解产物葡萄糖均为还原糖。

对位训练

1．图乙表示图甲的反应过程中有关物质浓度随时间变化的曲线，下列叙述正确的是（　　）

A．图甲中物质a可以是麦芽糖也可以是乳糖

B．图甲中物质b能降低该化学反应的活化能，其化学本质与无机催化剂相同

C．图乙中若曲线①②③表示不同温度下酶促反应速率，则曲线①温度＞曲线②＞曲线③

D．图乙中若曲线①②③表示不同酶浓度下酶促反应速率，则曲线①酶浓度＞曲线②＞曲线③

答案　D

解析　乳糖分解产生一分子葡萄糖和一分子半乳糖，图中a分解产生的物质相同，物质a不可能为乳糖；b为酶，其化学本质为蛋白质或RNA；酶在曲线①对应的温度时活性较其他两个温度时强，根据温度对酶活性的影响曲线图分析，曲线①温度不一定高于其他两个温度；曲线①对应的酶促反应速率高于其他两条曲线，因此对应酶浓度也高于其他两条曲线。

典例剖析3

　有多种方法可以测定植物的光合作用速率。

请回答以下相关问题：

（1）在光照适宜、温度恒定的条件下，图甲的实验装置为密闭容器，图甲中的曲线为测量1h内该容器中CO2的变化量。

图甲中AB段，叶绿体内ADP含量最高的场所是____________________。

导致AB段曲线变化的主要原因是____________________________。

该绿色植物前30min实际光合作用的平均速率为________μL·L－1CO2/min。

（2）某科研小组为探究植物光合作用速率的变化情况，设计了由透明的玻璃罩构成的小室（如图乙A所示，其中CO2缓冲液可以吸收或提供CO2，保证瓶中CO2恒定）。

①将该装置放在自然环境下，测定夏季一昼夜小室内植物氧气释放速率的变化，得到如图乙B所示曲线，那么影响小室内植物光合作用速率变化的主要环境因素是____________________；影响a点变化的内因是________________；装置中氧气浓度最高的时间是________点；图中装置刻度管中液滴移到最左点是在曲线中的________点。

②在实验过程中某段光照时间内，记录液滴的移动，获得以下数据：

每隔一定时间记录一次刻度数据

……

24

29

32

34

38

……

该组实验数据是在B曲线的________段获得的。

③为了使该实验的数据更加准确，还应该设置该实验的________。

④如果要测定该植物呼吸作用的速率，怎样利用该装置设计实验？

设计实验：

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案　

（1）叶绿体基质　容器中CO2逐渐被光合作用消耗　146　

（2）①光照强度、温度　酶活性下降　18（或g）　c

②df　③对照组（或对照实验）　④将此装置遮光（或遮光并将缓冲液换成NaOH溶液），每隔一定时间记录刻度数据

审答思考

1．图甲中AB与BC段的外界条件有何差异？

在AB阶段叶绿体中ADP的生成场所是什么？

答案　AB段有光照，BC段无光照。

叶绿体的基质中。

2．图甲中AB段发生了什么与CO2量变化有关的生理过程，其强度大小如何？

答案　光合作用和细胞呼吸，其中光合作用强度大于细胞呼吸强度。

3．图甲中AB段容器中的CO2的变化量反应了净光合量还是总光合量？

列出计算细胞呼吸的平均速率的式子。

答案　净光合量。

（1200－220）/30。

4．图乙中A装置中“CO2缓冲液”有什么作用？

B中a点变化的外因是什么？

其又是如何影响相关生理过程的？

答案　可保证容器中二氧化碳量恒定。

温度降低。

温度是通过影响相关酶的活性影响相关生理过程的。

5．图乙中的B曲线中从何时植物开始释放氧气，到何时停止释放氧气？

图乙中A的刻度管中液滴移至最左点时装置内的氧气浓度有何特点？

答案　前者为8时，后者为18时；氧气浓度最低。

6．由题干表中记录液滴移动的数据可得出移动方向是什么？

在相同时间内移动的距离有何特点？

答案　向右移动。

先减小后增大。

7．若要利用图乙中A装置测定呼吸速率，如何排除光合作用的干扰呢？

答案　遮光。

变式拓展

1．图乙装置A测定植物净光合速率时，表示净光合速率的指标是单位时间内液滴右移的体积，其原因是由于烧杯中盛有的CO2缓冲液（溶液）保证了容器中二氧化碳浓度的恒定，给予适宜的光照强度，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度，植物释放氧气，使容器内气压增大，毛细管内的液滴右移。

但是若实验过程中给予的光照强度比较弱时，则液滴将左移。

2．装置A测定植物呼吸速率时，表示呼吸速率的指标是单位时间内液滴左移的体积，其原因是由于