第2讲 细胞的结构细胞概述、细胞核与原核细胞1.细胞学说建立的过程 (1)建立过程①1665年,胡克发现了细胞。
②1838年,施莱登提出“所有的植物都是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础”的观点。
③1839年,施万又提出“所有的动物也是由细胞组成的”。
④20年后,德国菲尔肖作出重要的论断:所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。
(2)内容①所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。
②细胞是所有生物的结构和功能的单位。
③所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
(3)意义:证明动植物界具有最本质的联系。
2.细胞的大小、数目和种类(1)细胞的大小:最小的细胞是支原体,最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄。
一般来说,细胞的大小以微米计。
若细胞的体积大,其表面积与体积的比相对变小,影响细胞与外界的物质交换速度。
(2)细胞的数目:生物体的长大,主要是由于细胞数目的增多。
(3)细胞的种类:根据有无核膜包被的细胞核将细胞分为真核细胞和原核细胞。
3.细胞核 (1)结构(2)功能⎩⎪⎨⎪⎧是遗传物质储存和复制的主要场所是细胞代谢和遗传的控制中心4.原核细胞与真核细胞的比较(2018·浙江11月选考)下列关于原核细胞的叙述,正确的是( ) A.有膜包被的细胞器B.不能进行光合作用C.拟核区有DNA分子D.细胞壁的主要成分是纤维素[解析] 原核细胞无膜包被的细胞器;有些原核细胞的细胞膜上有光合色素,细胞溶胶中含有催化光合作用的酶,能进行光合作用;拟核区有DNA分子;有细胞壁的原核生物的细胞壁主要成分是肽聚糖。
[答案] C巧辨真核细胞与原核细胞(1)看有无以核膜为界限的细胞核:有则是真核细胞,无则是原核细胞。
(2)看细胞器种类:只有核糖体的为原核细胞,细胞器种类多的则是真核细胞。
(3)看细胞壁与细胞的形状:具有细胞壁,细胞呈现本物种(或生物类群)特有的形状,如细菌呈现球状、杆状或螺旋状,为原核细胞;具有细胞壁,细胞呈现较规则的形状,如植物的细胞为正方形或长方形,为真核细胞。
K[题组突破]考向一细胞核的结构与功能1.细胞核的模式图如右,①~④表示其中的结构。
下列叙述正确的是( )A.①由DNA、蛋白质和少量RNA构成B.②是形成mRNA和核糖体的场所C.③是由四层单位膜构成的核被膜D.④是蛋白质和DNA分子出入细胞核的通道答案:A2.(2019·浙江4月选考)细胞核中与核糖体形成有关的主要结构是( )A.核仁B.核基质C.核被膜D.核孔复合体答案:A考向二原核细胞与真核细胞3.下列有关原核细胞的叙述,正确的是( )A.原核细胞中只有DNA,没有RNAB.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上C.肺炎双球菌无线粒体,但能进行需氧呼吸D.蓝细菌的能量来源于其线粒体需氧呼吸过程,与酵母菌的相同之处是都有拟核和核糖体解析:选C。
细胞生物都含有DNA和RNA;细菌为原核生物,其细胞内只有核糖体一种细胞器,不存在复杂的细胞器,如线粒体等;肺炎双球菌是原核生物,没有线粒体但含需氧呼吸的酶,能进行需氧呼吸;蓝细菌为原核生物,无线粒体,酵母菌为真核生物,无拟核。
4.下列有关细胞结构和功能的叙述,正确的是( )A.大肠杆菌没有中心体,只能进行无丝分裂B.所有细胞中都有核糖体,所有动物细胞中都有线粒体C.人体的少数细胞中没有细胞核或有多个细胞核D.家兔的不同细胞中线粒体数量不同,与基因无关解析:选C。
无丝分裂属于真核细胞分裂方式的一种,原核细胞不能进行无丝分裂,A错误;除高度特化的细胞(如哺乳动物成熟的红细胞)外,所有细胞都有核糖体,但动物体内的寄生虫(如蛔虫)没有线粒体,B错误;人体中的成熟红细胞无细胞核,而一些肌肉细胞则具有多个细胞核,C正确;不同细胞的结构(包括细胞器的数量)和功能不同,是基因选择性表达的结果,与基因有关,D错误。
考向三细胞学说5.(2019·浙江4月选考)细胞学说认为:所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;细胞是所有生物的结构和功能的单位;所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
据此分析,下列叙述错误的是( )A.生物具有多样性B.生物具有遗传性C.生物能定向变异D.生物具有统一性答案:C质膜的结构和功能1.组成成分及其在膜中的分布(见图)2.结构模型——流动镶嵌模型 (1)基本支架:脂双层。
(2)蛋白质的存在形式:露在膜表面、部分嵌入膜中、贯穿整个膜中;膜蛋白在膜中也是可以移动的,但没有磷脂那么容易。
(3)细胞膜表面的糖类可以和蛋白质结合形成粘连蛋白,也可以和脂质结合形成糖脂。
3.质膜的功能:物质交换、细胞识别、免疫等。
4.质膜的结构特点与功能特性的比较(1)组成:植物和藻类的细胞壁主要是由纤维素组成的。
(2)作用:保护细胞和支撑植物体。
(3)真菌和细菌的细胞壁分别由壳多糖和肽聚糖组成。
如图表示细胞膜的亚显微结构,其中a 和b 为物质的两种运输方式,下列叙述正确的是( )A.细胞膜功能的复杂程度主要由③决定B.神经细胞膜上识别乙酰胆碱的是①C.b可表示肌细胞从组织液中吸收氧气D.细胞膜的选择透性与②有关,与③无关[解析] 细胞膜的功能主要由膜蛋白决定;分析图,Ⅰ为细胞膜的外侧,Ⅱ为细胞膜的内侧,肌细胞从组织液中吸收氧气,氧气应从细胞膜外侧进入细胞膜内侧;细胞膜的选择透性与②③都有关。
[答案] B(1)质膜组成、结构与功能归纳(2)能体现细胞膜的结构特性的生理活动有:蛋白质的分泌、胞吞、胞吐、细胞分裂、受精作用、动物细胞融合、植物体细胞杂交、草履虫的吞食排泄、巨噬细胞的吞噬。
[题组突破]考向一质膜的化学组成1.下列所述物质一定不属于细胞膜组成成分的是( )A.含有C、H、O、N和P五种元素的脂质B.能与胰岛素特异性结合并传递信息的物质C.转运氨基酸至一种无膜细胞器的物质D.能提高细胞与细胞之间黏着性的物质解析:选C。
脂质中含有C、H、O、N和P五种元素的应为磷脂,属于细胞膜的组成成分,A不符合题意;能与胰岛素特异性结合并传递信息的物质是胰岛素受体,属于细胞膜的组成成分,B不符合题意;转运氨基酸至一种无膜细胞器的物质是tRNA,而tRNA不属于细胞膜的组成成分,C符合题意;糖蛋白能提高细胞与细胞之间的黏着性,而糖蛋白属于细胞膜的组成成分,D不符合题意。
2.下列关于膜蛋白的叙述,不正确的是( )A.膜蛋白能参与物质跨膜运输的被动转运过程B.细胞膜上的膜蛋白都能接受激素分子的信号C.膜蛋白的合成场所是核糖体且都需要mRNA参与D.被HIV侵染的T细胞的膜蛋白的组成会部分改变解析:选B。
物质的跨膜运输包括主动转运和被动转运,被动转运包括易化扩散和扩散,其中主动转运和易化扩散都需要载体蛋白的协助,A正确;细胞膜上的蛋白质功能具有多样性,其中受体蛋白能接受激素分子的信号,B错误;蛋白质是由mRNA为模板合成的,场所是核糖体,C正确;被HIV侵染的T细胞是靶细胞,能被效应细胞毒性T细胞特异性识别,因此膜蛋白的组成会发生部分改变,D正确。
考向二质膜的结构和功能3.(2018·浙江11月选考)质膜的流动镶嵌模型如图所示,①~④表示其中的物质。
下列叙述正确的是( )A.①在质膜的内外侧均有分布,与细胞间的识别有关B.②可自发形成双层结构,与核糖体的形成有关C.③分布于质膜中,能催化质膜中发生的生化反应D.④有脂溶性和水溶性两部分,可控制某些离子出入细胞解析:选D。
①为糖蛋白,与细胞间的识别有关,但只存在于质膜外表面,故A错误;②为磷脂双分子层,可自发形成双层结构,与核糖体的形成无关,故B错误;③为胆固醇,分布于质膜中,但酶的本质为蛋白质或RNA,故胆固醇不能催化质膜中发生的生化反应,故C错误;④为膜蛋白,分为脂溶性和水溶性两部分,载体蛋白和通道蛋白属于膜蛋白,可控制某些离子出入细胞,故D正确。
考向三质膜的特性4.(2019·南京高三模拟)下列关于细胞膜的流动性和选择透性的叙述,不正确的是( )A.流动性的基础是组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多是流动的B.选择透性的基础是细胞膜上的载体蛋白和磷脂分子具有特异性C.细胞的胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性D.钾离子通过主动转运的形式进入细胞体现了细胞膜的选择透性解析:选B。
细胞膜的选择透性的基础是细胞膜上的载体蛋白具有特异性,磷脂分子没有特异性。
5.(2017·浙江4月选考)以玉米籽粒为实验材料进行“验证活细胞吸收物质的选择性”活动。
下列叙述错误的是( )A .实验前将玉米籽粒放在20~25 ℃温水中浸泡适当时间B .先用红墨水染色玉米籽粒,然后纵切并观察其颜色变化C .未煮熟的玉米胚比煮熟过的染色浅,说明活细胞吸收物质具有选择性D .若煮过的玉米胚乳与未煮过的均被染成红色,说明胚乳细胞是死细胞 解析:选B 。
B 中应先纵切后进行染色。
细胞质1.细胞器(1)从分布上 看⎩⎪⎨⎪⎧①植物细胞特有的细胞器:叶绿体、液泡②动物和低等植物细胞特有的细胞器:中心体③原核细胞与真核细胞共有的细胞器:核糖体 (2)从结构上 看⎩⎪⎨⎪⎧①不具有膜结构的细胞器:核糖体、中心体②具有单层膜结构的细胞器:内质网、液泡、高尔基体、溶酶体③具有双层膜结构的细胞器:线粒体、叶绿体(3)从成分上 看⎩⎪⎨⎪⎧①含DNA 的细胞器:线粒体、叶绿体②含RNA 的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体③含色素的细胞器:叶绿体、液泡(4)从功能上分析①发生碱基互补配对的细胞器⎩⎪⎨⎪⎧线粒体(自身DNA 复制、转录、翻译)叶绿体(自身DNA 复制、转录、翻译)核糖体(翻译)②与主动转运有关的细胞器⎩⎪⎨⎪⎧线粒体(供能)核糖体(合成载体蛋白)③与分泌蛋白的合成、加工、分泌有关的细胞器⎩⎪⎨⎪⎧核糖体(肽链的合成)内质网(蛋白质的初步加工与运输)高尔基体(蛋白质的进一步加工、分类、包装)线粒体(提供能量)④与细胞分裂有关的细胞器⎩⎪⎨⎪⎧核糖体(进行蛋白质的合成)中心体(形成纺锤体)线粒体(提供能量)高尔基体(与植物细胞壁的形成有关) ⑤在代谢过程中能产生水的细胞器⎩⎪⎨⎪⎧线粒体(需氧呼吸的第三阶段)叶绿体(光合作用的碳反应阶段)核糖体(氨基酸脱水缩合)高尔基体(植物细胞中合成多种多糖)3.细胞器之间的协调配合如图为细胞的各种结构示意图(各结构放大比例不同)。
下列相关叙述中错误的是()A .参与构成生物膜系统的是a 、d 、e 、f 和gB .与能量转换有关的细胞器是a 和dC .行使其生理功能时会发生碱基互补配对的是bD .f 可以通过囊泡与e 和g 发生联系[解析] a ~g 分别是叶绿体、核糖体、中心体、线粒体、高尔基体、内质网和细胞膜。
图中只有a 、d 、e 、f 和g 具有膜结构,属于生物膜系统,A 正确。