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2019-2020年高考生物復習 專題02 細胞的基本結構和物質運輸功能 分子與細胞結構歸納與拓展知識點 知識點1 組成細胞的化合物 1.常見化合物的元素組成 化合物 糖類、脂肪、固醇 DNA、RNA、ATP、NADPH、磷脂 蛋白質 胰島素 血紅蛋白 秋水仙素 甲狀腺激素 葉綠素 化學元素 C、H、O C、H、O、N、P C、H、O、N等 C、H、O、N、S C、H、O、N、Fe C、H、O、N C、H、O、N、I C、H、O、N、Mg 2.構建以蛋白質為核心的概念圖 3.通過概念圖分析元素、脫氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸、DNA、RNQ、蛋白質、染色體和核糖體的關系。 4.用圖示分析蛋白質多樣性和DNA多樣性的原因，以及DNA多樣性、蛋白質多樣性與生物多樣性之間的關系 5.DNA、RNA和蛋白質能夠為生物進化、親子鑒定和案件偵破提供證據(jù)的原因 DNA、RNA和蛋白質均存在物種特異性，所以可以從分子水平上為生物進化、親子鑒定、案件偵破提供證據(jù)；不可以，因為水、無機鹽、糖類、脂質、氨基酸和核苷酸均不具有物種特異性。 【拓展】1.如何解答物質推斷題 根據(jù)圖解的整體關系及提示信息判斷具體類別。如果是綜合圖解題，則要根據(jù)提示信息判斷具體有機物的名稱。首先，觀察圖形中的元素差別，確定有機物類別；其次，抓住圖中關鍵詞，如由“折疊”聯(lián)想到多肽，“儲能物質”聯(lián)想到脂肪，“結構物質”聯(lián)想到蛋白質，“遺傳物質”聯(lián)想到核酸，“能源物質”聯(lián)想到糖類等。 2.生態(tài)系統(tǒng)中物質循環(huán)中的“物質”是指組成生物體的化學元素，如C、H、O、N、P、S等，而不是指由這些元素組成的糖類、脂肪和蛋白質等生物體內(nèi)特有的物質，也不是單質。 知識點2 細胞的結構和功能 1.細胞結構的分工 ⑴細胞核：基因的轉錄，將遺傳信息從細胞核傳遞到細胞質。 ⑵核糖體：通過翻譯將氨基酸合成為多肽。 ⑶內(nèi)質網(wǎng)：對多肽進行初步加工（如折疊、糖基化等），形成較成熟的蛋白質，再以囊泡的方式運送至高爾基體。 ⑷高爾基體：將較成熟的蛋白質再加工為成熟的蛋白質，并以囊泡的方式運輸?shù)郊毎づc之融合。 ⑸細胞膜：具有胞吐作用，將蛋白質分泌到細胞外成為分泌蛋白。 ⑹線粒體：為各項生命活動提供能量。 ⑺溶酶體：內(nèi)含的各種水解酶是蛋白質，由核糖體合成。 ⑻中心體：在動物細胞有絲分裂的間期完成倍增。 ⑼葉綠體：其中的基粒和類囊體擴展了捕獲光能的膜面積。 ⑽液泡：植物細胞發(fā)生質壁分離會導致細胞液的濃度升高。 2.各種生物膜的結構和功能的分析 ⑴關于生物膜的成分 ①構成生物膜的化學元素有C、H、O、N、P等，和ATP、染色體的元素組成相同。 ②任何生物膜的成分均大體相同，主要是脂質和蛋白質，其中脂質中最主要的是磷脂，動物細胞膜中還有膽固醇等。 ③生物膜的成分可以變化，如癌變細胞的細胞膜上的糖蛋白減少。 ⑵關于生物膜的結構和功能 ①各種蛋白質在生物膜上的分布是不對稱的，如起識別作用的糖蛋白分布在細胞的表面，因此可根據(jù)糖蛋白的分布，判斷細胞膜的內(nèi)外側。 ②生物膜的功能主要與蛋白質有關，蛋白質的種類和數(shù)量決定生物膜功能的復雜程度。 ③生物膜的功能特性是選擇透過性，這與載體蛋白的種類和數(shù)量有關。生物膜的選擇透過性保證了協(xié)助擴散和主動運輸?shù)恼＿M行。 ④生物膜的結構特點是流動性，它是選擇透過性的基礎，對生物完成各種生命活動具有非常重要的意義，如變形蟲運動、細胞融合、胞吞和胞吐以及神經(jīng)遞質的釋放等。 【拓展】證明細胞膜具有一定的流動性的常見實例 1.草履蟲取食過程中食物泡的形成以及胞肛廢渣的排除 2.變形蟲捕食和運動時偽足的形成 3.白細胞吞噬細菌 4.胞吞和胞吐 5.受精時細胞的融合過程 6.動物細胞分裂時細胞膜的縊裂過程 7.細胞雜交時的細胞融合 8.紅細胞通過狹窄毛細血管的變形 9.精細胞形成精子的變形 10.酵母菌的出芽生殖中長出芽體 11.人-鼠細胞的雜交實驗 12.變形蟲的切割實驗 13.質壁分離及復原實驗 知識點3 植物細胞吸水與失水的原理 1.植物細胞吸水與失水的原理 細胞液濃度＞周圍水溶液的濃度→ 細胞吸水 細胞液濃度＜周圍水溶液的濃度→細胞失水 2.如何判斷植物細胞是否發(fā)生質壁分離及復原 (1)從細胞角度分析 ①具有中央大液泡的成熟植物細胞才可發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。 ②死細胞、動物細胞及未成熟的植物細胞(如根尖分生區(qū)細胞)不發(fā)生質壁分離現(xiàn)象。 (2)從溶液角度分析 ①在溶質可穿膜的溶液中(如KNO3、甘油等)細胞會發(fā)生先質壁分離后自動復原現(xiàn)象。 ②在溶質不能穿膜的溶液中細胞只會發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，不能自動復原。 ③在高濃度溶液中細胞可發(fā)生質壁分離現(xiàn)象，但會因過度失水而死亡不再復原。 【拓展】根尖的結構 根尖是指從根的頂端到生有根毛的一段，它的結構從頂端依次是根冠、分生區(qū)、伸長區(qū)、成熟區(qū)。 根冠——在根的頂端，細胞比較大排列不夠整齊，像一頂帽子似地套在外面，具有保護作用。 分生區(qū)——被根冠包圍著，細胞很小，細胞壁薄，細胞核大，,細胞質濃，具有很強的分裂能力，能夠不斷分裂產(chǎn)生新細胞。 伸長區(qū)——在分生區(qū)上部，,細胞逐漸停止分裂，開始迅速伸長，是根伸長最快的的地方，能夠吸收水分和無機鹽。 成熟區(qū)——在伸長區(qū)的上部，細胞停止伸長，并且開始分化，一部分向外突起形成根毛.是根吸收水分和無機鹽的主要部位，成熟區(qū)及其上部,根內(nèi)部一部分細胞分化形成導管，能輸導水分和無機鹽。 知識點4 物質出入細胞方式的分析 1.探究物質運輸方式的異同點 物質 種類 運輸 方式 方向 載體 蛋白 能量 實例 小分子物 質 被動 運輸 自由 擴散 由高濃度 向低濃度 不需要 不需要 水、O2、CO2、甘油、乙醇、苯等 協(xié)助 擴散 由高濃度 向低濃度 需要 不需要 葡萄糖進入紅 細胞 主動 運輸 由低濃度 向高濃度 需要 需要 無機鹽離子、氨基酸等 大分 子物 質 胞吐 胞吞 由膜內(nèi) 到膜外 不需要 需要 分泌蛋白等 由膜外 到膜內(nèi) 不需要 需要 變形蟲吞食綠膿桿菌 2.物質進出細胞方式的判斷方法 ⑴根據(jù)分子大小與是否需要載體、能量 ⑵根據(jù)運 輸方向：逆濃度梯度的跨膜運輸方式是主動運輸。 ⑶興奮產(chǎn)生與傳導過程中Na+、K+的運輸方式判斷 ①由于細胞外Na+濃度高，細胞內(nèi)K+濃度高， 因此靜息時K+外流和興奮時Na+內(nèi)流的運輸方式都是被動運輸。 ②細胞維持膜外Na+濃度高， 膜內(nèi)K+濃度高， 需要不斷吸K+排Na+，此種運輸方式為主動運輸。 【拓展】 ⑴物質在細胞內(nèi)不同細胞器之間的跨膜分析 1 線粒體與葉綠體之間的跨膜 ａ為O2， ｂ為CO2，由產(chǎn)生場所到利用場所共跨4層膜。 ②分泌蛋白形成過程中的跨膜問題 內(nèi)質網(wǎng)上核糖體合成肽鏈后，肽鏈直接進入內(nèi)質網(wǎng)中加工，不跨膜； 蛋白質在內(nèi)質網(wǎng)中 完成初步加工后，經(jīng)“出芽”形成囊泡與高爾基體融合，不跨膜； 高爾基體對蛋白質進一步加工后，成熟蛋白 質也以囊泡形式運輸?shù)郊毎?，并與細胞膜融合，以胞吐方式分泌出細胞，整個過程均不跨膜。 ⑵血漿、組織液等內(nèi)環(huán)境與細胞之間的物質跨膜分析 ①幾種由單層細胞形成的結構 人體中有很多由單層細胞構成的管狀或泡狀結構， 如毛細血管、毛細淋巴管、小腸絨毛、肺泡、腎小球和腎小管等， 這些非常薄的結構有利于物質交換，物質透過這些管壁或泡壁時， 要經(jīng)過兩層細胞膜。 ②物質由血漿進入組織液的跨膜 葡萄糖、氧氣等物質從血漿進入組織液， 經(jīng)過組織處的毛細血管， 至少要跨毛細血管壁（共2層細胞膜）。 ③物質由組織液進入細胞的跨膜 物質由組織液進入細胞的跨膜，要分析該物質具體在細胞中被利用的場所，然后計算出跨膜層數(shù)。如圖葡萄糖利用的場所是細胞質基質，因此組織液中的葡萄糖只跨1層膜，進入細胞質基質被利用。氧氣利用的場所為線粒體內(nèi)膜上，它要跨3層膜，進入線粒體中被利用。 ⑶體外環(huán)境與血漿之間的物質跨膜分析 ①物質由體外環(huán)境（肺泡、小腸等）進入血漿，至少要跨1層上皮細胞和1層毛細血管壁細胞， 即要跨4層膜。 ②物質進入血漿后，由循環(huán)系統(tǒng)轉運到全身各處，該過程不是跨膜。