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复杂精巧的细胞结构

2017-03-27陕西陈永刚

教学考试(高考生物) 2017年1期
关键词:液泡细胞器核糖体

陕西 陈永刚

复杂精巧的细胞结构

陕西 陈永刚

细胞结构在高考中是必考内容,通过对细胞器和细胞膜的结构和功能为出发点,结合考查代谢、遗传、变异和调节等相关知识,也考查了真、原核细胞的区别,这些题主要以选择题形式进行考查,也会以非选择题形式进行多知识综合考查。下面分析一下2016年高考试题中的相关问题。

例1.(2016海南卷.2)科学家用两种荧光染料分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子,将这两种标记细胞进行融合。细胞刚发生融合时,两种荧光染料在融合细胞表面对等分布(即各占半边),最后在融合细胞表面均匀分布。这一实验现象支持的结论是 ( )

A. 膜蛋白能自主翻转

B. 细胞膜具有流动性

C. 细胞膜具有选择透过性

D. 膜蛋白可以作为载体蛋白

【答案】B

【解析】两种荧光染料标记细胞表面的蛋白质分子,细胞刚融合时,两种荧光染料在细胞表面对等分布,最后在细胞表面均匀分布,说明细胞膜具有流动性。不能说明膜蛋白能在细胞内外翻转,也不能说明细胞膜的物质运输功能。

【考点定位】细胞膜的结构特点

【名师点睛】借助结构模式图,比较、区分不同“膜”的特点

图1 扩散

图2 自由扩散

图3 协助扩散

图4 主动运输

图5 胞吞、胞吐及mRNA出细胞核的示意图

(1)选择透过性膜是指细胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性,更重要的是具有主动选择性,对物质的吸收与否及吸收的多少取决于膜上载体蛋白的种类与数量,因此不能将生物膜看作单纯的半透膜。

(2)半透膜是指某些物质可以通过,而另一些物质不能通过的多孔性薄膜。物质能否通过取决于分子的大小,如常见的半透膜有动物的膀胱膜、肠衣、鸡蛋的蛋壳膜等。水、葡萄糖等较小的分子可以通过,而蔗糖、蛋白质等较大的分子不能通过。

(3)核膜是双层膜,将细胞的核、质分开,由于其上有核孔,mRNA只能通过核孔进入细胞质,而氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通过核膜。

例2.(2016海南卷.8)下列关于植物细胞中液泡的叙述,错误的是

A. 植物细胞中的液泡是一种细胞器

B. 液泡大小会随细胞的吸水或失水而变化

C. 液泡中含有糖和无机盐,不含有蛋白质

D. 花瓣细胞液泡中色素种类和含量可影响花色

【答案】C

【解析】液泡是植物细胞的一种单层膜包围的细胞器,A项正确;质壁分离或复原过程中液泡会随细胞失水或吸水而变化,B项正确;液泡中含有蛋白质,C项错误;花瓣液泡中的色素种类和颜色影响花色,D项正确。

【考点定位】液泡

【名师点睛】多角度比较各种细胞器

按分布植物特有的细胞器 叶绿体、液泡动物和低等植物特有的细胞器中心体含DNA的细胞器按成分线粒体、叶绿体含RNA的细胞器核糖体、线粒体、叶绿体含色素的细胞器叶绿体、液泡能产生ATP的细胞器线粒体、叶绿体能自主复制的细胞器线粒体、叶绿体、中心体与有丝分裂有关的细胞器按功能核糖体、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、核糖体与主动运输有关的细胞器核糖体、线粒体

例3.(2016课标Ⅰ卷.1)下列与细胞相关的叙述,正确的是 ( )

A. 核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器

B. 酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸

C. 蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程

D. 在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP

【答案】B

【解析】核糖体无膜结构,溶酶体具有单层膜结构,A项错误;酵母菌为真核生物,组成酵母菌的真核细胞的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸,B项正确;蓝藻细胞为原核细胞,其细胞中无线粒体,C项错误;在叶绿体的类囊体薄膜上所进行的光反应过程中,会有ATP生成,D项错误。

【考点定位】细胞的结构和功能、核酸的分布、光合作用、呼吸作用

【名师点睛】本题以细胞为切入点,从结构、功能、分布等方面进行考查,难度不大,但它能很好地体现结构和功能相适应的特点,并且为细胞知识的复习提供了思路,可以通过细胞,把知识进行纵向联系实现综合,并尽可能与细胞结构相关的生理过程(如光合作用)建立联系。例如复习时可从以下方面着手:

①从有无细胞核的角度将细胞进行归类并记住相关的常见实例。

②从分布(植物、动物、原核与真核细胞共有)、结构(不具膜、具单层膜、具双层膜)、成分(含DNA、含RNA、含色素)、功能(能产生ATP、能半自主复制、与有丝分裂有关、与分泌蛋白有关、与主动运输有关、能产生水、能进行碱基互补配对)的角度对细胞器进行归类。

③拓展:细胞核有两层膜,但不属于细胞器;病毒只含有一种核酸,原核细胞与真核细胞都含有两种核酸;等等。

例4.(2016新课标Ⅲ卷.1)下列有关细胞膜的叙述,正确的是 ( )

A. 细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的

B. 细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同

C. 分泌蛋白质分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象

D. 膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的

【答案】C

【解析】主动运输可以使离子从低浓度一侧运输到高浓度一侧,以保证活细胞能够按照生命活动的需要,主动选择吸收所需要的营养物质,排出代谢废物和对细胞有害的物质。所以细胞膜两侧的离子浓度差也可以通过主动运输实现,A项错误;细胞膜和线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能不完全相同,例如细胞膜上含有具识别作用的糖蛋白,线粒体膜上含有与有氧呼吸有关的酶等,B项错误;分泌蛋白分泌到细胞外的过程属于胞吐,存在着膜的融合和变形,所以存在膜脂的流动现象,C项正确;膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的,D项错误。

【考点定位】细胞膜的结构和功能【名师点睛】[思维流程]

1.细胞膜的组成、结构与功能的关系

(1)不同种类的细胞,细胞膜的成分及含量不完全相同。这与细胞的功能有关,功能复杂的膜中,蛋白质数量多。

(2)各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的种类和数量越多。

(3)细胞膜的组分并不是不可变的,如细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。

(4)糖类主要与蛋白质和脂质结合形成糖蛋白和糖脂,都与细胞识别作用有关。

(5)细胞膜结构图示中糖蛋白的多糖侧链是判断生物膜内、外侧的依据,多糖侧链所在的一侧为细胞膜外侧,另一侧则为细胞膜内侧。

2.细胞膜的功能

近年来,高考试题注重基础,讲求知识点覆盖率,在此基础上强化学科知识的整合与迁移,绝大部分都综合了多个知识点,文字、图、表并用,呈现形式多样灵活。试题突出对学生能力的考查,注重展示生物科学研究过程和方法,今年的试题要求学生分析原因或预测结果的考查内容增多,单纯考查学生死记硬背的题目及内容比例明显下降,试题内容难度层次分明,突出了高考招生在选拔人才方面的功能。从近三年的各类高考试卷来看,考查“细胞结构与功能”的试题频繁出现在选择题中,其他知识点多在简答题中出现。

(作者单位:陕西省永寿县中学)

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