資源簡介

第2課時　物質進出細胞的方式
新課標 核心素養
1.舉例說明主動運輸的特點和意義。2.舉例說明胞吞、胞吐的特點和意義。3.解釋物質跨膜運輸的方式與細胞質膜結構的關系。4.說明兩種被動運輸方式的異同。 1.科學思維——結合圖示和圖表，掌握不同跨膜運輸方式的特點及意義，提升比較歸納能力。2.生命觀念——通過總結物質跨膜運輸方式與細胞結構的關系，進一步認識生物體結構與功能相適應的特點。
知識點(一)被動運輸
1．被動運輸的特點
物質進出細胞時，順濃度梯度進行的擴散。
2．兩種被動運輸的方式
(1)簡單擴散與協助擴散的圖示：
①甲屬于簡單擴散
判斷理由：高濃度→低濃度，不需載體。
②乙屬于協助擴散
判斷理由：高濃度→低濃度，需載體協助。
(2)簡單擴散與協助擴散的比較：
下列屬于簡單擴散的是①④⑤，屬于協助擴散的是①③⑥。
①順濃度運輸　②逆濃度運輸?、坌枰d體
④不需要載體?、菟2、CO2等物質通過細胞質膜
⑥葡萄糖進入紅細胞
3．兩種運輸的限制因素
(1)簡單擴散除了與半透膜兩側的濃度差有關外，還與物質的脂溶性、相對分子質量大小、所帶電荷的種類和數量有關。
(2)協助擴散除了與半透膜兩側濃度差有關，還與載體蛋白有關。
(1)細胞質膜可以讓水分子自由通過(√)
(2)小分子、離子通過細胞質膜的方式可能不同(√)
(3)甘油是極性分子，所以不能以自由擴散的方式通過細胞質膜(×)
(4)具有半透性的結構都具有選擇透過性(×)
1．(生命觀念)試從物質運輸動力角度分析，為什么自由擴散和協助擴散被稱為被動運輸？
提示：自由擴散和協助擴散的物質運輸動力都是物質濃度差，都是順濃度梯度進行的，不需要消耗能量，所以統稱為被動運輸。
2．(科學思維)轉運蛋白分為載體蛋白和通道蛋白兩種類型，二者的區別是什么？
提示：載體蛋白只容許與自身結合部位相適應的分子或離子通過，而且每次轉運時都會發生自身構象的改變；通道蛋白只容許與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子通過，分子或離子通過通道蛋白時，不需要與通道蛋白相結合。
1．下圖表示與自由擴散、協助擴散有關的圖例或曲線。下列選項中對應正確的是(　　)
A．肺泡上皮細胞吸收氧氣——①④
B．人的成熟紅細胞吸收葡萄糖——②③
C．甘油進出細胞——①③
D．肌肉細胞吸收水——②④
解析：選C　①②表示兩種跨膜運輸方式，分別是自由擴散、協助擴散，③④表示兩種影響因素曲線，分別對應自由擴散、協助擴散。肺泡上皮細胞吸收氧氣是自由擴散，對應①③；人的成熟紅細胞吸收葡萄糖屬于協助擴散，對應②④；甘油進出細胞屬于自由擴散，對應①③；肌肉細胞吸收水的方式是自由擴散和協助擴散，對應①②③④。
2．如圖表示一種物質的跨膜運輸方式，下列敘述正確的是(　　)
A．該膜中載體蛋白也能運輸半乳糖
B．甘油以該方式進入肌細胞
C．該方式不會出現飽和現象
D．該方式屬于被動運輸
解析：選D　物質運輸的過程中，載體蛋白具有專一性，該載體蛋白只能運輸葡萄糖，不能運輸其他物質，A錯誤；甘油以自由擴散的方式進入肌細胞，不需要載體蛋白協助，也不需要消耗能量，B錯誤；協助擴散的運輸動力是物質的濃度差，但需要載體蛋白協助，當細胞外葡萄糖濃度足夠高時，由于載體蛋白數量的限制，會出現飽和現象，C錯誤；協助擴散的特點就是物質從高濃度一側向低濃度一側運輸，需要載體蛋白，不消耗能量，屬于被動運輸，D正確。
[歸納提升]
1．膜上的兩種轉運蛋白
名稱 轉運對象 特點
載體蛋白 與自身結合部位相適應的分子或離子 每次轉運時都會發生自身構象的改變
通道蛋白 與自身通道的直徑和形狀相適配、大小和電荷相適宜的分子或離子 轉運分子不需要與通道蛋白結合
　　2.轉運蛋白的特性
(1)專一性：一種轉運蛋白在對細胞內外物質進行運輸時只能對應地運送唯一的一種或性質非常相近的一類物質。
(2)飽和性：細胞質膜上的轉運蛋白數量有限，在運輸過程中當所有轉運蛋白都已承擔相應的運輸任務時，運輸的速度不再因其他條件而加快。
名師提醒：(1)被動運輸中“高濃度”和“低濃度”是指運輸的離子和小分子本身的濃度，而不是它們所處溶液的濃度。
(2)兩種擴散方式的動力均來自細胞內外物質的濃度差，此外協助擴散還與轉運蛋白的種類和數量有關。
(3)被動運輸的速率還與被運輸物質分子的大小及其脂溶性程度等有關。分子越小、脂溶性越強，運輸速率越快。
(4)水分子可以通過自由擴散的方式進出細胞，也可以借助細胞質膜上的水通道蛋白以協助擴散的方式進出細胞。
知識點(二)主動運輸
1．運輸方向：從低濃度→高濃度。
2．運輸條件
(1)需要載體蛋白協助。
(2)需要消耗細胞內的能量。
3．實例：小腸上皮細胞吸收葡萄糖。
4．意義：保證活細胞能夠按照生命活動的需要，主動選擇吸收營養物質，排出代謝廢物和對細胞有害的物質。
(1)大分子有機物要通過載體蛋白的協助才能進入細胞(×)
(2)需要消耗ATP的運輸方式都是主動運輸(×)
(3)蛋白質都通過主動運輸方式分泌到細胞外(×)
(4)性激素通過主動運輸分泌到細胞外(×)
(5)主動運輸過程中載體蛋白的空間結構不發生改變(×)
1．(生命觀念)細胞質中與主動運輸有關的結構可能有哪些？
提示：核糖體、線粒體、細胞質基質。
2．(科學思維)細胞質膜和細胞器膜吸收物質時都具有選擇性，但因其功能不同，所選擇吸收的物質不同，試結合膜的組成成分分析，二者選擇性差異的原因是什么？
提示：蛋白質是生命活動的主要承擔者，由于膜蛋白的差異導致選擇性出現差異。
1．有一種物質逆濃度梯度透過小腸絨毛上皮細胞質膜，且需膜上蛋白質的協助。這種物質及其透過小腸絨毛上皮細胞質膜的方式分別是(　　)
A．氧氣，自由擴散　　　　　 B．葡萄糖，協助擴散
C．葡萄糖，主動運輸 D．蛋白質，胞吐
解析：選C　該物質在膜上蛋白質的協助下逆濃度梯度透過小腸絨毛上皮細胞質膜，故為主動運輸；葡糖糖進入小腸絨毛上皮細胞的方式為主動運輸。
2．下圖是胡蘿卜在含氧量不同的情況下從KNO3溶液中吸收K＋和NO的曲線圖。則影響a、b兩點和b、c兩點吸收量不同的因素分別是(　　)
A．載體蛋白數量、能量
B．能量、載體蛋白數量
C．載體蛋白數量、離子濃度
D．能量、離子濃度
解析：選B　胡蘿卜對K＋和NO的吸收方式都是主動運輸，主動運輸需要載體蛋白和能量，a、b兩點對應的氧濃度不同，a點高于b點，且a點時吸收NO多，可見能量是影響因素；b點與c點是同一氧濃度，而b點吸收量高于c點，說明能量供應相同的條件下，運輸K＋和運輸NO的載體蛋白數量不同。
[歸納提升]
1．物質跨膜運輸的方式
物質跨膜運輸的方式 被動運輸 主動運輸
簡單擴散 協助擴散
物質運輸方向 高濃度→低濃度 高濃度→低濃度 高濃低濃度→度
是否需要載體 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
圖例
舉例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等 紅細胞吸收葡萄糖 小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等
2．影響物質跨膜運輸的因素
(1)影響自由擴散的主要因素：細胞質膜內外物質的濃度差；物質的脂溶性、分子大小和帶電性。
(2)影響協助擴散的主要因素：細胞質膜內外物質的濃度差、細胞質膜上運載物質的載體數量。
(3)影響主動運輸的主要因素：
①內因：載體的種類和數量。
②外因：由于主動運輸消耗細胞代謝釋放的能量，因此凡是影響細胞代謝的因素都影響主動運輸，如氧氣、溫度或pH等因素。
(4)物質濃度、氧氣濃度及溫度對物質跨膜運輸的影響：
①物質濃度(在一定的濃度范圍內)對物質跨膜運輸的影響如下圖所示：P點后運輸速率受載體蛋白數量制約；P′點后物質由低濃度向高濃度運輸。
②氧氣濃度對物質跨膜運輸的影響如下圖所示：P點之后運輸速率受載體蛋白數量限制；O點由無氧呼吸提供能量。
③溫度對物質跨膜運輸的影響：
知識點(三)胞吞和胞吐
1．胞吞
胞吞是通過細胞質膜的變形運動將細胞外物質轉運進細胞的過程。根據物質的大小及其入胞機制的不同，可將胞吞分為兩種主要類型，細胞以大囊泡內吞較大固體顆粒的過程叫吞噬；細胞通過小囊泡將細胞周圍的微滴狀液體攝入細胞的過程叫胞飲。
2．胞吐
細胞需要外排的大分子，先在細胞內形成囊泡，囊泡移動到細胞質膜處并與之結合，再將大分子排出細胞的過程。
3．胞吞和胞吐涉及細胞內多種膜的破裂與融合，是一個需要細胞代謝供能的過程。
(1)分泌蛋白主要通過主動運輸的方式排到細胞外(×)
(2)細胞胞吞、胞吐大分子物質不消耗能量(×)
(3)只有大分子物質才能進行胞吞、胞吐的運輸(×)
(4)細胞在不斷胞吞的過程中，細胞膜的面積會越來越小(×)
(5)胞吞參與細胞信號的傳導(√)
1．(科學思維)胞吞、胞吐過程的實現與生物膜結構的特點有什么關系？
提示：胞吞、胞吐過程的實現充分體現了生物膜的流動性。
2．(社會責任)科學家預測在不久的將來，能研制出可口服的“瘦素穿腸蛋白”的新產品來治療肥胖，這種藥品通過口服能進入人體血液，你推測這種藥品穿過小腸上皮細胞最可能的方式是什么？說說你的理由。
提示：胞吞?！笆菟卮┠c蛋白”的化學本質是蛋白質，為大分子物質，大分子物質以胞吞的方式進入細胞。
1．由受體介導的胞吞是一種特殊類型的胞吞作用，主要用于攝取特殊的生物大分子。其過程如下圖所示，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．該過程以膜的流動性為基礎
B．由受體介導的胞吞過程存在細胞識別并需要內部供能
C．Na＋、K＋等無機鹽離子也可通過此方式運輸
D．該過程不能體現細胞質膜的選擇透過性
解析：選C　由圖示知受體介導的胞吞作用是生物大分子的運輸過程，以膜的流動性為基礎，存在細胞識別并需內部供能，但不能體現膜的選擇透過性。Na＋、K＋為小分子物質，不能通過此種方式運輸。
2．如圖所示為大分子物質出入細胞的過程。下列與此有關的敘述錯誤的是(　　)
A．a與b的發生均以膜的流動性為基礎
B．a和b都要消耗能量
C．細胞在進行b過程的同時膜成分也隨之更新
D．b與a體現了膜的選擇透過性
解析：選D　大分子物質通過胞吞和胞吐的方式進出細胞，體現了膜的流動性，A正確；胞吞和胞吐都需要消耗能量，B正確；細胞分泌大分子物質的過程，存在生物膜之間的相互轉化，導致膜成分的更新，C正確；胞吞和胞吐是大分子物質進入和排出細胞的一種方式，通過膜融合的方式將物質吸收或排出細胞，與膜的選擇透過性無關，D錯誤。
[歸納提升]
胞吞和胞吐的比較
物質非跨膜運輸的方式 胞吞 胞吐
條件 細胞攝取或排出大分子和顆粒物質的方式
原理 生物膜具有流動性
特點 物質不穿過細胞質膜，而是通過囊泡轉移，需要消耗能量，不需要載體
物質類型 可以是固體，也可以是液體
運輸方式 生物膜將運輸物包裹成囊泡
運輸方向 細胞外→細胞內 細胞內→細胞外
模型
實例 變形蟲吞食食物顆粒，白細胞吞噬病菌等 胰島B細胞分泌胰島素
結論 各種生物膜的組成成分相似，可以相互轉化
[學習小結]
1．在物質進出細胞的方式中，自由擴散區別于協助擴散的是(　　)
A．由高濃度向低濃度擴散
B．需要通道蛋白
C．由低濃度向高濃度擴散
D．不需要通道蛋白
解析：選D　自由擴散與協助擴散的相同之處是物質順濃度梯度(高濃度→低濃度)跨膜運輸，同時均不消耗能量；不同之處表現在自由擴散不需要通道蛋白，而協助擴散需要通道蛋白。
2．下列關于O2進出紅細胞的敘述，錯誤的是(　　)
A．跨膜運輸方式屬于自由擴散
B．運輸的方向取決于紅細胞內外O2濃度的大小
C．運輸的速率取決于紅細胞內外O2濃度差的大小
D．運輸的總量取決于紅細胞內能量的多少
解析：選D　O2進出紅細胞的方式為自由擴散，從高濃度的一側擴散到低濃度的一側，運輸速率取決于紅細胞內外濃度差的大小。運輸的總量與紅細胞內的能量無關。
3．下列關于自由擴散與協助擴散的說法中，正確的是(　　)
①都不需要能量?、诙疾恍枰d體?、圩杂蓴U散只能順濃度梯度，而協助擴散既可以順濃度梯度也可以逆濃度梯度　④都是被動運輸　⑤一些較大的分子如葡萄糖，可以通過協助擴散順濃度梯度運輸
A．①②④　　　　　　　 B．①③④
C．①④⑤ D．①②⑤
解析：選C　自由擴散和協助擴散都屬于被動運輸，都是順濃度梯度進行的，都不需要消耗能量，協助擴散需要載體蛋白的協助，一些較大的分子如葡萄糖，進入紅細胞的方式是協助擴散，故選C。
4．某科學家在研究物質運輸時發現下列四種曲線關系，在研究某種物質的運輸時，發現與曲線②和④相符，最可能是下列哪一過程(　　)
A．葡萄糖從血漿進入人的成熟紅細胞
B．Na＋通過離子通道進入神經細胞
C．小腸上皮細胞從小腸內吸收氨基酸
D．組織細胞從組織液吸收氧氣
解析：選C　曲線②和④中，該種物質有最大運輸速率，說明不是自由擴散；該物質運輸與氧濃度有關，說明不是協助擴散，即該物質的運輸方式為主動運輸。葡萄糖進入紅細胞、Na＋通過離子通道進入神經細胞都為協助擴散，A、B錯誤。小腸上皮細胞吸收氨基酸為主動運輸，C正確。氧氣跨膜運輸為自由擴散，D錯誤。
5．下圖表示某物質排出細胞的過程(下方表示細胞內部)。下列敘述正確的是(　　)
A．囊泡中包裹的物質一定是大分子
B．囊泡中包裹的物質沒有穿過細胞質膜
C．變形蟲攝食過程與此過程相同
D．此過程不需要消耗能量
解析：選B　囊泡中包裹的物質一般是大分子物質，也可以是小分子物質，如神經遞質，A錯誤；囊泡中包裹的物質排出細胞不穿過細胞質膜，B正確；該過程表示胞吐過程，向外分泌物質，變形蟲攝食過程是胞吞過程，C錯誤；胞吞和胞吐過程需要消耗能量，D錯誤。
6．下圖表示小腸絨毛上皮細胞的細胞質膜對不同物質的運輸方式(運輸的方向由箭頭表明，黑點的數量代表每種物質的濃度)，下列敘述正確的是(　　)
A．a物質可能是氧氣，b物質可能是葡萄糖
B．a物質可能是水，b物質可能是甘油
C．a物質可能是膽固醇，b物質可能是氧氣
D．a物質可能是葡萄糖，b物質可能是氨基酸
解析：選A　a物質由高濃度一側運輸至低濃度一側，不需要載體蛋白，也不消耗能量，屬于自由擴散，故a物質可能是氧氣、水、甘油或膽固醇；b物質由低濃度一側運輸至高濃度一側，需要載體蛋白、消耗能量，運輸方式為主動運輸，故b物質可能是葡萄糖或氨基酸。
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10第1課時　細胞質膜具有選擇透過性
新課標 核心素養
1.說出滲透作用發生的條件。2．理解質壁分離與復原的原理和過程。 1.生命觀念——感悟正常的物質進出對細胞代謝的重要意義，認同生物體的結構和功能相適應的特點。2．科學探究——通過對探究植物細胞的吸水和失水實驗的設計和操作，進一步掌握探究類實驗的設計思路，提升實驗操作能力。
知識點(一)水進出細胞的原理
1．滲透作用
(1)含義：水分(或其他溶劑分子)通過半透膜的擴散。
(2)條件：半透膜和滲透壓差。
(3)方向：水分子從溶質分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散。
2．水進出動物細胞(以哺乳動物紅細胞為例)
(1)動物細胞所形成的“滲透裝置”：
①半透膜：細胞質膜。
②滲透壓差：細胞質與外界溶液之間的滲透壓差。
(2)現象：
①當外界溶液滲透壓大于細胞液的滲透壓時，細胞失水。
②當外界溶液滲透壓等于細胞液的滲透壓時，水分子進出平衡。
③當外界溶液滲透壓小于細胞液的滲透壓時，細胞吸水。
3．水進出植物細胞(以成熟植物細胞為例)
(1)植物細胞所形成的“滲透裝置”：
①半透膜(原生質層)：細胞質膜、液泡膜以及兩層膜之間的細胞質。
②滲透壓差：細胞液與外界溶液之間的滲透壓差。
(2)現象：
①當細胞液的滲透壓小于外界溶液滲透壓時，細胞液中的水分子會透過原生質層進入外界溶液。
②當細胞液的滲透壓大于外界溶液滲透壓時，外界溶液中的水分子會透過原生質層進入細胞液。
(1)達到滲透平衡時，半透膜兩側的水分子進行的是雙向運動(√)
(2)動物細胞和植物細胞放在蒸餾水中會吸水漲破(×)
(3)植物細胞壁是全透性的，其作用是保護和支持細胞(√)
(4)原生質層由細胞壁、細胞質膜、液泡膜及所有細胞質組成(×)
(5)植物細胞吸水停止時，細胞液滲透壓等于外界溶液滲透壓(×)
(6)細胞內的液體統稱為細胞液(×)
1．(科學思維)半透膜兩側溶劑分子的擴散方向取決于一種溶質濃度還是取決于溶質的總濃度？
提示：取決于半透膜兩側溶質的總濃度，也就是所有溶質的物質的量濃度。
2．(科學探究)結合下圖分析滲透現象發生的條件和原理。
(1)如果用紗布代替玻璃紙(半透膜)，漏斗管內液面還會升高嗎？
提示：不會，因為紗布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通過。
(2)如果燒杯內不是清水，而是同濃度的蔗糖溶液，漏斗液面還會升高嗎？
提示：液面不會升高，因為半透膜兩側溶液的滲透壓相等，單位時間內由燒杯進入漏斗內的水分子等于由漏斗進入燒杯內的水分子。
(3)滲透作用發生的條件是什么？
提示：具有半透膜和滲透壓差。
1．如圖甲是滲透作用裝置示意圖，乙、丙兩曲線圖的橫坐標代表時間，下列敘述不正確的是(　　)
A．半透膜內溶液的濃度變化可用曲線丙表示
B．水分子由半透膜外進入半透膜內的速率變化可用曲線乙表示
C．玻璃管內的液面高度變化可用曲線丙表示
D．半透膜內外濃度差可用曲線乙表示
解析：選A　開始時，半透膜內為質量分數為30%的蔗糖溶液，半透膜外為蒸餾水，水分子由膜外進入膜內，蔗糖溶液濃度降低，直至平衡，可用曲線乙表示，A錯誤。開始時，半透膜兩側濃度差大，水分子進入半透膜內的速率較大，隨著水分子不斷進入膜內，半透膜兩側的濃度差越來越小，半透膜內外的高度差越來越大，當高度差產生的壓強等于膜兩側的滲透壓之差時，半透膜兩側達到滲透平衡，該過程中水分子進入半透膜的速率和半透膜兩側的濃度差逐漸下降，直至平衡，均可用曲線乙表示，B、D正確。由上述分析可知，隨著水分子的進入，玻璃管內的液面逐漸上升，在達到滲透平衡時停止，可用曲線丙表示，C正確。
2．a、b、c是三個相鄰的細胞，已知a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度。下列圖中能正確表示三者之間水分子總體流動方向關系的是(　　)
解析：選C　本題考查滲透吸水的原理，屬應用層次。當細胞液的濃度大于外界溶液的濃度時，細胞就滲透吸水；反之，當細胞液的濃度小于外界溶液濃度時，細胞就通過滲透作用失水。由于a細胞液濃度>b細胞液濃度>c細胞液濃度，故三者關系如C項所示。
[歸納提升]
1．滲透
(1)概念：在細胞質膜等結構的兩側，水分子從溶質分子相對較少的區域向溶質分子相對較多的區域擴散，這一現象稱為滲透。
(2)滲透裝置：如圖所示為一個典型的滲透裝置。
由于單位體積內清水中的水分子數多于蔗糖溶液中的水分子數，所以單位時間內由清水進入蔗糖溶液的水分子數多于由蔗糖溶液進入清水的水分子數。所以，一段時間后，漏斗管內液面上升。
(3)滲透發生的條件：①具有半透膜；②膜兩側的溶液存在滲透壓差。
(4)滲透的方向：水分子總是由單位體積中水分子較多的溶液向單位體積中水分子較少的溶液滲透。
(5)滲透壓差的實質是單位體積溶液中溶質分子數的差，即物質的量濃度之差。
(6)半透膜通常指某些物質(如水分子)能通過，而另一些物質不能通過的多孔性薄膜。物質能否通過半透膜取決于物質分子的直徑與半透膜孔隙的大小。
2．半透膜與選擇透過性膜的比較
細胞質膜和其他細胞器膜是一層選擇透過性膜，水分子可以自由通過，細胞生命活動需要的一些離子和小分子也可以通過，而其他離子和分子不能通過。半透膜和選擇透過性膜的比較如表所示。
項目 半透膜 選擇透過性膜
不同點 概念 允許一部分物質通過，不允許另一部分物質通過的多孔性膜(玻璃紙、羊皮紙等) 根據生命活動的需要，決定物質分子能否通過的生物膜
特點 ①允許小分子物質通過；②不具有生物活性 ①具有選擇透過性；②具有生物活性
物質透過原理 主要由半透膜上孔徑大小控制物質出入，不受溫度、pH等影響，只要分子或離子的直徑比半透膜的孔徑小，就能通過半透膜 選擇透過性膜存在生物活性，其上有運載不同物質的載體，受溫度、pH等影響
聯系 ①都允許水分子自由通過，大分子物質不能通過；②選擇透過性膜是功能完善的一類半透膜；③選擇透過性膜一定是半透膜，半透膜不一定是選擇透過性膜
名師提醒：活的生物膜屬于選擇透過性膜。當細胞死亡時，細胞質膜等生物膜的選擇透過性喪失，變為全透性。
知識點(二)觀察植物細胞的質壁分離和復原現象
1．實驗原理
2．實驗過程
3．實驗現象
加蔗糖溶液 加清水
中央液泡大小 變小 恢復原狀
液泡顏色 變深 變淺
細胞質膜的位置 與細胞壁分離 與細胞壁緊貼
細胞大小 基本不變 基本不變
(1)動物細胞不能發生質壁分離現象(√)
(2)質壁分離的過程中，細胞的失水速率逐漸加快(×)
(3)用0.5 g/mL的蔗糖溶液與用0.3 g/mL的蔗糖溶液進行實驗，實驗現象可能不同(√)
(4)用適宜濃度的蔗糖溶液與用適宜濃度的KNO3溶液處理成熟植物細胞，實驗現象相同(×)
(5)放到蔗糖溶液中的植物細胞若未發生質壁分離，說明該細胞為死細胞(×)
1．(生命觀念)為什么選擇紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞制成裝片觀察？
提示：紫色洋蔥鱗片葉的外表皮細胞有大液泡，液泡有顏色，易觀察實驗現象。
2．(科學思維)實驗中細胞發生質壁分離的復原后，與未發生質壁分離的正常細胞相比，細胞液濃度是否相等？
提示：植物細胞是放到了清水中，是在恢復了原有的細胞液濃度之后繼續吸水，因此，復原后的細胞液濃度低。
1．下列有關紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離過程的敘述，不符合事實的是(　　)
A．液泡的紫色會逐漸變深
B．細胞的吸水能力逐漸變小
C．蔗糖分子可自由地透過細胞壁
D．原生質層和細胞壁發生不同程度的收縮
解析：選B　將紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞放在濃度較大的溶液中，因外界溶液的濃度大于細胞液的濃度，細胞會失水發生質壁分離，液泡中液體變少，液泡的體積變小，色素的濃度變大，紫色變深，A符合事實；因細胞失水，細胞液的濃度逐漸變大，吸水能力逐漸變強，B不符合事實；植物細胞壁是一層全透性的結構，因此蔗糖分子可以自由透過細胞壁，C符合事實；原生質層和細胞壁的伸縮性不同，發生不同程度的收縮，導致原生質層和細胞壁發生分離，D符合事實。
2．如圖為觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離及復原實驗流程圖，下列四個選項中錯誤的是(　　)
A．步驟④所觀察到的細胞中的液泡體積不再變化的一段時間內，細胞仍具有活性
B．若將蔗糖溶液的質量濃度調為0.4 g/mL，則原生質體的體積縮小的速率增大
C．若圖中溶液為適宜濃度的KNO3溶液，無需步驟⑤，同樣會觀察到圖中步驟⑥處的細胞狀態
D．即使條件具備，根尖成熟區表皮細胞也不會發生上述過程
解析：選D　經0.3 g/mL的蔗糖溶液處理的細胞，雖失水發生質壁分離，但一段時間內仍具有活性，A正確；外界溶液濃度與細胞液濃度差越大，細胞失水越快，故原生質體的體積縮小的速率越大，B正確；適宜濃度的KNO3溶液可引起該細胞發生質壁分離，但由于無機鹽離子可不斷被吸收進入細胞，使細胞逐漸由失水狀態變為吸水狀態，故細胞會自動發生質壁分離復原，C正確；根尖成熟區表皮細胞有大液泡，只要原生質層內外溶液存在濃度差，就能發生質壁分離，D錯誤。
[歸納提升]
植物細胞的質壁分離和復原實驗的應用
1．判斷成熟植物細胞是否有生物活性
＋
2．測定細胞液濃度范圍
細胞液濃度待測的細胞＋一系列濃度梯度的蔗糖溶液細胞液濃度介于未發生質壁分離和剛發生質壁分離的蔗糖溶液濃度之間。
3．比較不同植物細胞的細胞液濃度
不同植物細胞＋同一濃度的蔗糖溶液發生質壁分離所需時間越短，細胞液濃度越小，反之則細胞液濃度越大。
4．比較溶液的濃度大小
同一植物的成熟細胞＋未知濃度的溶液剛剛發生質壁分離所需時間→比較所用時間長短→判斷溶液濃度的大小(時間越短，未知溶液的濃度越大)。
實驗單一變量：未知濃度的溶液。
5．驗證原生質層和細胞壁伸縮性大小
成熟植物細胞＋一定濃度的溶液
實驗單一變量：植物細胞原生質層和細胞壁的伸縮性差異。
6．可以用來觀察植物細胞的細胞質膜
在正常生活的植物細胞中，由于細胞質膜緊貼細胞壁，在顯微鏡下不容易觀察到細胞質膜。若要觀察到細胞質膜，只要使植物細胞處于質壁分離狀態即可。
[學習小結]
　　　　
1．半透膜對淀粉和葡萄糖的通透性不同(如圖1)，圖2設計的是證明圖1物質擴散成立的實驗裝置。下列有關敘述正確的是(　　)
A．圖甲中水柱a將持續上升
B．圖甲中水柱a將保持不變
C．圖乙中水柱b將保持不變
D．圖乙中水柱b將先上升后下降
解析：選D　圖1表明淀粉不能透過半透膜，葡萄糖可以透過半透膜；圖甲中由于半透膜兩側濃度差的存在，水柱a會上升，到一定高度后，半透膜兩側水分子進出達到平衡狀態，水柱a保持不變，A、B錯誤；圖乙中開始時由于半透膜兩側濃度差的存在，水柱b會上升，之后由于葡萄糖可以透過半透膜，縮小了半透膜兩側的濃度差，水柱b會下降，C錯誤，D正確。
2.植物細胞可以通過滲透作用吸水或失水，將某植物帶“皮”的細嫩的莖縱切后插入兩燒杯中，如圖所示。已知b側的細胞壁比a側的細胞壁薄，易伸展，判斷30 min后可能出現的形狀是(　　)
解析：選D　根據題意，質量分數為30%的蔗糖溶液能使細胞發生滲透失水，而清水中的細胞發生滲透吸水。結合“b側的細胞壁比a側的細胞壁薄，易伸展”判斷，乙應向其a側伸展，分析四個選項，可首先排除A、C項。分析甲的變化情況，正是由于b側的細胞壁比a側的細胞壁薄，易伸展，失水時也易皺縮，故甲應向其b側彎曲。
3．下列有關原生質體的敘述中，正確的是(　　)
①原生質體一定不含葉綠體 ②原生質體僅包括細胞質膜、液泡膜及兩者之間的細胞質
③被去掉細胞壁的植物細胞是原生質體 ④原生質體不能用于做質壁分離實驗
A．①②　　　　　　 B．①③
C．③④ D．①④
解析：選C　植物細胞的原生質體是去除細胞壁后剩余的部分，可能含有葉綠體，①錯誤；原生質層包括細胞質膜、液泡膜及兩者之間的細胞質，②錯誤；去掉細胞壁的植物細胞是原生質體，③正確；原生質體因不具細胞壁，不能用于做質壁分離實驗，④正確。
4．在“觀察植物細胞的質壁分離和復原現象”的實驗中，對紫色洋蔥鱗片葉外表皮臨時裝片進行了三次觀察(如下圖所示)。下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．第二次吸水紙的作用是引導清水在蓋玻片下流動，使植物細胞完全浸潤在清水中
B．若第一次滴加的液體是適宜濃度的乙二醇，不用滴加清水也能觀察到質壁分離的復原
C．第一次顯微鏡觀察主要是觀察紫色液泡的大小以及原生質層的位置
D．用質量濃度為0.5 g/mL的蔗糖溶液完成該實驗，效果更好
解析：選D　第二次吸水紙的主要作用是吸引清水在蓋玻片下流動，使植物細胞完全浸潤在清水中，使細胞發生質壁分離復原，A正確；乙二醇可以通過自由擴散的方式進入細胞，若第一次滴加適宜濃度的乙二醇，則細胞發生質壁分離后可自動復原，B正確；第一次顯微鏡觀察植物細胞的正常形態，主要是觀察紫色液泡的大小以及細胞質的分布情況，C正確；質量濃度為0.5 g/mL的蔗糖溶液會使細胞因失水過多而死亡，D錯誤。
5．下表為甲同學用某濃度KNO3溶液進行質壁分離實驗時所測得的數據，下圖為乙同學用另一濃度的KNO3溶液進行質壁分離實驗時所繪制的曲線圖，下列分析正確的是(　　)
時間(min) 2 4 6 8 10
原生質體相對大小 90% 60% 30% 30% 30%
A．乙同學的實驗進行到T2時觀察不到質壁分離現象，此時細胞液濃度一定等于外界溶液濃度
B．乙同學在實驗進行到T1時可觀察到質壁分離現象，此時細胞液濃度一定小于外界溶液濃度
C．甲同學實驗進行到8 min時質壁分離達到平衡，滴加清水后發生質壁分離復原
D．甲同學所用溶液濃度要大于乙同學所用溶液濃度
解析：選D　乙同學在實驗進行到T2時觀察不到質壁分離現象，但此時細胞液濃度等于或大于外界溶液濃度；乙同學在實驗進行到T1時，觀察到細胞質壁分離正在復原，所以細胞液濃度大于外界溶液濃度；甲同學實驗進行到4～6 min時，質壁分離達到平衡，但由于KNO3溶液濃度過高，甲同學所做實驗結果是細胞死亡，不能發生質壁分離復原，而乙同學所做實驗結果是發生了質壁分離復原，所以甲同學所用溶液濃度要大于乙同學所用溶液濃度。
6.如右圖所示，U型管底部中央放置一半透膜(不允許溶質分子透過)。a液和b液原先體積相同，由于濃度不同，后來產生一個高度差ΔH。請問ΔH主要取決于(　　)
A．a液和b液的溶質分子大小
B．a液和b液所在管的粗細
C．a液和b液的溶劑是否相同
D．a液和b液的濃度差大小
解析：選D　半透膜兩側溶液的濃度差越大，水分子進入濃度高的一側的數量越多，產生的液柱高度差越大。
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9細胞學說——現代生物學的“基石”
新課標 核心素養
1.分析細胞學說的內容，建立過程及意義。2.使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞的大小和形態。 1.生命觀念——認同生命活動建立在細胞的基礎之上。2.科學思維——細胞學說的建立是一個曲折漸進的過程，認同技術進步在科學發展中的作用。3.科學探究——在觀察現象的基礎上，發現不同細胞間的統一性與差異性。
知識點(一)細胞學說的建立與發展
1．建立過程
時間 科學家 發現與結論
約1830年 英國植物學家布朗 某些植物細胞內普遍存在一種結構，命名為“細胞核”
1838年 德國植物學家施萊登 植物是由細胞組成的聚合體
1839年 德國動物學家施旺 整個動物和植物都是細胞的集合物
1858年 德國科學家魏爾肖 細胞是先前存在的細胞通過分裂產生的，細胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位
2．細胞學說的內容
一切動物和植物都是由細胞構成的，細胞是一切動物和植物體的基本單位。細胞是先前存在的細胞通過分裂產生的，細胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位。
3．意義
揭示了生物體結構的統一性。
(1)荷蘭人列文虎克發現并命名了“細胞”(×)
(2)細胞學說闡明了生物界的統一性(√)
(3)一切動植物都是由細胞和細胞產物構成的(√)
(4)施旺的名言是：“所有的細胞都來源于先前存在的細胞。”(×)
1．(生命觀念)“所有的細胞都來源于先前存在的細胞”這是否暗示著你身體的每一個細胞都凝聚著漫長的進化史？
提示：現代生物的細胞都是遠古生物細胞的后代，小小的細胞內部凝聚著數十億年基因的繼承和改變。
2．(科學探究)通過分析細胞學說的建立過程，你領悟到科學發現具有哪些特點？
提示：(1)科學發現重視觀察和實證；(2)科學發現需要歸納和概括；(3)科學發現依賴于技術的進步；(4)科學學說的建立往往要經歷不斷修正和完善的過程。
1.關于細胞學說建立與發展描述錯誤的是(　　)
A．細胞是一切生物體的基本單位
B．細胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位
C．細胞是有機體
D．細胞學說將動物和植物統一到細胞水平
解析：選A　細胞是一切動物和植物體的基本單位。
2.“細胞學說在修正中前進”的主要體現是(　　)
A．推翻了動植物的屏障
B．細胞是一個相對獨立的單位
C．細胞通過分裂產生新的細胞
D．病毒也是由細胞所構成的
解析：選C　細胞學說的創建者施萊登認為新細胞是從老細胞的細胞核中長出來的，或者是在老細胞的細胞質中像結晶那樣產生的，后來科學家通過顯微鏡觀察，發現新細胞的形成是細胞分裂的結果，在此基礎上，德國的魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”，這能夠體現“細胞學說”在修正中前進。
[歸納提升]
細胞學說提出的意義
將動物和植物統一到細胞水平，對現代生物學的發展具有重要意義。
名師提醒：限于當時的認識水平，細胞學說剛提出時還有許多不足之處，如未考慮到非細胞結構的生命形式，對細胞的來源問題沒有揭示清楚。
知識點(二)生物學研究的重要工具——顯微鏡
1．顯微鏡
(1)光學顯微鏡的結構：
(2)放大倍數：
①放大的是長度(填“長度”或“面積”)。
②放大倍數等于物鏡的放大倍數×目鏡的放大倍數。
(3)正確使用光學顯微鏡：
(4)電子顯微鏡：
①透射電子顯微鏡的成像原理和光學顯微鏡基本相同。
②掃描電子顯微鏡利用高能電子束在所觀察物體的表面掃描形成圖像。
2．細胞的大小和形態
(1)除了病毒外，所有生物體都是由細胞構成的。
(2)細胞在形態和大小上各不相同。
(3)細胞的大小、形態與其生理功能是相適應的。
(1)在高倍鏡下觀察時，用粗準焦螺旋調整焦距(×)
(2)由低倍鏡轉到高倍鏡前，將待觀察目標移至視野中央(√)
(3)顯微鏡目鏡和物鏡放大倍數的乘積是指對面積的放大倍數(×)
(4)換用高倍物鏡后，應先調節粗準焦螺旋再調節細準焦螺旋，直到物像清晰(×)
1．(科學探究)某同學用顯微鏡觀察人口腔上皮細胞裝片時，發現觀察效果不太理想。請幫助他解決以下兩個問題：
(1)視野太亮，看不到物像，解決方法是縮小光圈或調節反光鏡，降低視野的亮度。
(2)在低倍鏡視野中發現一異物，當移動裝片時，異物不動，換成高倍物鏡后，異物觀察不到了，則異物存在于低倍物鏡上。
2．(科學思維)利用目鏡5×、物鏡10×的顯微鏡觀察畫有小圓圈的載玻片，并計數圓圈個數，然后換用高倍物鏡，再次觀察計數。
(1)若顯微鏡下視野如圖甲所示，換用40×高倍物鏡后，視野中看到的圓圈數目是個。
(2)若顯微鏡下視野如圖乙所示，換用20×高倍物鏡后，視野中看到的圓圈數目是個。
3．(科學思維)細胞的形態各不相同，與功能是否相聯系？
提示：細胞的大小、形態與其生理功能相適應。
1．在“觀察人口腔上皮細胞”實驗中，操作正確的是(　　)
A．在潔凈的載玻片上滴一滴清水
B．取材前不必漱口
C．把一滴濃碘液滴在蓋玻片一側，用吸水紙從另一側吸引
D．將做好的裝片放在低倍物鏡下觀察
解析：選D　本實驗用的是0.9%的生理鹽水；刮取口腔上皮細胞前應漱口；用于染色的碘液應是稀釋的碘液。
2．如圖所示，甲圖中①②表示目鏡，③④表示物鏡，⑤⑥表示物鏡與蓋玻片之間的距離，乙和丙分別表示不同物鏡下觀察到的圖像。下列分析正確的是(　　)
A．觀察物像丙時應選用甲圖中①④⑥組合
B．從圖中的乙轉為丙，正確操作順序：轉動轉換器→調節光圈→移動標本→調節細準焦螺旋
C．若丙是由乙放大10倍后的物像，則細胞的面積增大為原來的10倍
D．若丙圖觀察到的細胞是位于乙圖右上方的細胞，從圖中的乙轉為丙時，應向右上方移動裝片
解析：選D　丙圖是乙圖放大后的物像，應選用甲圖中②③⑤組合；由低倍物鏡轉換成高倍物鏡的操作為移動裝片→轉動轉換器→調節光圈→調節細準焦螺旋；顯微鏡的放大倍數是指物體長度或寬度的放大倍數，而不是面積的放大倍數；物像偏向哪個方向，則應向哪個方向移動裝片，才能使其居于視野中央。
[歸納提升]
1．顯微鏡
(1)顯微鏡的發明和發展：
①荷蘭科學家列文虎克發明了光學顯微鏡，能將微小物體放大近300倍。
②20世紀30年代初，德國青年科學家盧斯卡等利用高能電子束波長很短的特點，制造出能放大10 000倍的電子顯微鏡。
(2)顯微鏡的種類：
顯微鏡
(3)電子顯微鏡的類型和成像原理：
類型 透射電子顯微鏡 掃描電子顯微鏡
原理 將樣品制成超薄切片，讓電子穿透切片，經過電磁“透鏡”放大成像 利用高能電子束在細胞等樣品的表面掃描，最終形成反映樣品表面形態特征的圖像
應用 觀察細胞內部的細微結構 觀察細胞等樣品的表面形態和結構
2．實驗步驟及操作方法
觀察菠菜葉表皮細胞 觀察人口腔上皮細胞
擦片 將載玻片擦拭干凈
滴液 在載玻片中央滴一滴
清水 生理鹽水
取材 用鑷子取菠菜葉下表皮，將其浸入載玻片中央的水滴中并展平 用牙簽輕輕刮取口腔內側，將刮取物涂布在生理鹽水中
蓋片 鑷子夾住蓋玻片輕輕放下，防止氣泡出現
染色 不需染色 需用稀碘液染色(用吸水紙吸引染液染色)
觀察 顯微鏡下觀察，記錄觀察現象
[學習小結]
　　　　
1．恩格斯曾經把“能量轉化和守恒定律、細胞學說、達爾文進化論”并稱為19世紀自然科學的三大發現，下列不屬于細胞學說的意義的是(　　)
A．將千變萬化的生物界通過細胞結構統一起來
B．使生物學研究進入細胞水平，為之后進入分子水平打下基礎
C．為達爾文的進化論奠定唯物主義基礎
D．證明生物界與非生物界之間存在著統一性
解析：選D　細胞學說闡明了生物界的統一性，并沒有證明生物界與非生物界之間存在著統一性，D項符合題意。
2．細胞學說的建立過程是一個在科學探究中開拓、繼承、修正和發展的過程，充滿了耐人尋味的曲折。下列相關說法正確的是(　　)
A．荷蘭科學家列文虎克發現并命名了細胞
B．德國科學家施萊登和施旺首次發現了活細胞
C．德國科學家魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”
D．細胞學說揭示了生物的統一性和多樣性
解析：選C　羅伯特·虎克發現并命名了細胞，A錯誤；德國科學家施萊登和施旺創立了細胞學說，B錯誤；德國科學家魏爾肖總結出“細胞通過分裂產生新細胞”，C正確；細胞學說揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性，D錯誤。
3．使用高倍鏡觀察細胞時，將低倍鏡換成高倍鏡后，不應出現的操作是(　　)
A．調節光圈　　　　　　 B．調節細準焦螺旋
C．調節反光鏡 D．調節粗準焦螺旋
解析：選D　換成高倍鏡后不能調節粗準焦螺旋，以防壓碎玻片甚至損壞鏡頭。
4．下面是五位同學在顯微鏡使用實驗中的具體操作。
甲：用平面鏡對著光源以增大視野亮度。
乙：用顯微鏡觀察玻片標本時，兩眼睜開，左眼觀察，右手畫圖。
丙：用衛生紙擦拭目鏡。
丁：使用高倍鏡已看到細胞，感覺有些模糊，于是試著調細準焦螺旋。
戊：使用低倍物鏡找不到細胞，于是立即換高倍物鏡期望能快速找到細胞。
上述操作正確的是(　　)
A．甲、乙 B．乙、丁
C．丁、戊 D．丙、戊
解析：選B　增大視野亮度要用凹面鏡；擦拭鏡頭要用專用的擦鏡紙；低倍鏡下找不到細胞，則高倍鏡下更難找到。
5．下列對掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡比較的敘述，不正確的是(　　)
A．兩者都利用了高能電子束波長很短的特點
B．兩者的放大倍數都遠遠超過光學顯微鏡
C．兩者都適合于觀察細胞的內部結構
D．兩者在觀察同一細胞樣品時具有互為補充的作用
解析：選C　掃描電子顯微鏡和透射電子顯微鏡都利用了高能電子束波長很短的特點，A正確；目前使用的電子顯微鏡已經能把觀察的物體放大上百萬倍，其放大倍數遠遠超過光學顯微鏡，B正確；透射電子顯微鏡適合于觀察細胞內部的細微結構，掃描電子顯微鏡適合于觀察細胞等樣品的表面形態和結構，兩者在觀察同一細胞樣品時可互為補充，C錯誤，D正確。
6．下面關于細胞大小和形態的說法，不正確的是(　　)
A．不同生物細胞的形態和大小各不相同
B．同一生物體相同的組織中，細胞大小相同
C．同一個細胞在不同發育階段大小會改變
D．各種細胞總能保持一定的形態
解析：選B　同一生物體相同的組織中，細胞的大小也不一樣。
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7第4課時 細胞各部分結構分工合作、原核細胞與真核細胞的主要區別
新課標 核心素養
1.掌握原核細胞和真核細胞的區別和聯系。2．掌握分泌蛋白的合成和運輸過程。3．簡述生物膜系統的組成和功能。 1.生命觀念——建立部分與整體統一的觀念。2．科學探究——運用同位素標記等方法巧妙設計實驗方案，探究生命活動過程與規律。3．科學探究——通過對原核細胞和真核細胞的比較，歸納總結細胞的統一性和差異性。
知識點(一)細胞各部分結構分工合作
1．生物膜的概念：在真核細胞中，細胞質膜、細胞器膜和核膜等膜結構，在組成成分和結構上基本相似，它們都稱為生物膜。
2．分泌蛋白的運輸和釋放過程
下圖是合成的分泌蛋白運輸到細胞外的過程示意圖，完成下圖并思考下列問題：
(1)研究方法：同位素標記法。
(2)運輸途徑
核糖體：氨基酸經過脫水縮合，形成肽鏈
　
內質網：進行初步加工，形成有一定空間結構的蛋白質
　
高爾基體：做進一步的修飾加工
　
細胞質膜：將蛋白質分泌到細胞外
(3) 提供能量的細胞器：線粒體。
3．細胞器膜的功能
(1)酶附著位點為各種生化反應的進行創造條件。
(2)使細胞內部區域化保證細胞內的多種化學反應能同時、高效、有序地進行。
(1)胰島素和性激素都屬于分泌蛋白(×)
(2)核糖體、內質網和高爾基體是分泌蛋白的合成場所(×)
(3)內質網膜與核膜之間可以以囊泡形式相互轉化(×)
(4)原核細胞具有生物膜系統(×)
(5)細胞質膜把各種細胞器分隔開，使細胞內部區域化(×)
(6)細胞內各種生物膜的成分和結構完全相同(×)
(7)生物體內所有膜都是生物膜(×)
1．(生命觀念)用3H標記亮氨酸，可以追蹤分泌蛋白的合成與分泌過程。若用3H標記脫氧核苷酸、核糖核苷酸、葡萄糖，可追蹤哪些物質的合成途徑及合成后的去向？
提示：分別追蹤DNA、RNA、多糖等物質的合成途徑及合成后的去向。
2．(科學思維)將分泌蛋白從內質網運到高爾基體的結構是什么？它跟分泌蛋白從高爾基體運到細胞質膜的結構在來源上相同嗎？
提示：囊泡。它們的來源不同。將分泌蛋白從內質網運到高爾基體的囊泡是由內質網形成的，將分泌蛋白由高爾基體運到細胞質膜的囊泡是由高爾基體形成的。
3．(生命觀念)分泌蛋白形成及分泌過程中形成的囊泡的膜是生物膜嗎？視網膜、腸黏膜是生物膜嗎？
提示：囊泡的膜是生物膜。視網膜、腸黏膜不是生物膜。
1．在豚鼠的胰腺腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸，標記出現的先后順序是(　　)
A．線粒體→內質網→高爾基體→細胞質膜
B．核糖體→內質網→高爾基體→細胞質膜
C．核糖體→高爾基體→內質網→細胞質膜
D．內質網→核糖體→高爾基體→細胞質膜
解析：選B　胰腺腺泡細胞分泌的消化酶屬于分泌蛋白，3H標記的亮氨酸可以參與分泌蛋白的合成。分泌蛋白的合成分泌過程是：在核糖體上合成多肽，內質網加工糖基化并形成空間結構，高爾基體進一步加工為成熟蛋白質，形成分泌小泡與細胞質膜融合，最后經胞吐的方式分泌到細胞外部。
2．生物膜系統是由細胞質膜、細胞器膜和核膜等構成的整體。生物膜系統與細胞代謝和細胞通訊密切相關。下列有關說法錯誤的是(　　)
A．細胞質膜的成分有磷脂、蛋白質、糖蛋白和糖脂等
B．細胞之間的信息交流均依賴于細胞質膜上的特異性受體
C．溶酶體和高爾基體在行使功能時可能伴隨膜組分的更新
D．內質網的膜上附著有多種酶，性腺細胞的內質網豐富
解析：選B　細胞質膜的成分有磷脂、蛋白質、糖蛋白和糖脂等，A正確；細胞之間的部分信息交流依賴于細胞質膜上的特異性受體，但有的受體則是在細胞內，另外植物細胞間的信息交流可以通過胞間連絲實現，B錯誤；溶酶體和高爾基體在行使功能時伴隨著膜的融合，所以有膜組分的更新，C正確；內質網與脂質的合成有關，性腺細胞可合成、分泌性激素，性激素屬于脂質，所以性腺細胞的內質網豐富，D正確。
[歸納提升]
1．生物膜系統的組成及特點
在真核細胞中，內質網、高爾基體、線粒體等，都是由膜圍繞而成的細胞器。細胞器膜、細胞質膜和核膜等膜結構，在組成成分和結構上相似，共同構成了細胞的生物膜系統。
(1)分布：在真核細胞中。
(2)組成：細胞質膜、核膜以及細胞器膜。
(3)特點：生物膜在結構、組成和功能上是緊密聯系的統一整體。
①生物膜在化學組成上的聯系
a．相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質和脂質組成。
b．差異性：各種生物膜在各組成成分的含量上有顯著差異，這與不同生物膜功能的復雜程度有關。功能越復雜的生物膜，蛋白質的種類和數量越多；具有識別功能的細胞膜，多糖含量較多。
②生物膜在結構上的聯系(如圖)
a．各種生物膜在結構上大致相同，都是由磷脂雙分子層構成基本骨架，蛋白質分布其中，都具有一定的流動性。
b．直接聯系：內質網膜與核膜相連，內質網腔與內、外兩層核膜之間的腔相通；在有的細胞中，內質網膜與細胞質膜相連，有的細胞的內質網膜甚至與線粒體的外膜相連。
c．間接聯系：內質網膜高爾基體膜細胞質膜。
③生物膜在功能上的聯系：以分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌為例進行說明(如圖)
a．合成場所：附著在內質網上的核糖體，通過翻譯將氨基酸合成為多肽。
b．初步加工場所：內質網。
c．進一步加工、修飾場所：高爾基體。
d．提供能量的細胞器：線粒體。
2．分泌蛋白合成過程分析
(1)研究分泌蛋白合成與運輸的方法是同位素標記法。
(2)細胞中各種細胞器的功能是各不相同的，生物某一項生命活動的完成，并不只靠一種細胞器，而是要依靠各種細胞器之間的密切合作、協調配合才能完成。
(3)內質網膜、高爾基體膜、細胞質膜之間通過囊泡或小泡能夠相互轉化，高爾基體為轉化的“樞紐”。這是由于各種膜的化學組成成分和結構基本相同，說明生物膜在結構上具有一定的連續性。
名師提醒：分泌蛋白的形成需要細胞質膜和核糖體、內質網、高爾基體、線粒體等四種細胞器共同參與；分泌蛋白在核糖體上合成，內質網對其進行初步加工并運輸；高爾基體對其進行再加工并分類包裝，最后，分泌蛋白通過細胞質膜釋放到細胞外。全過程所需能量主要由線粒體提供。
知識點(二)原核細胞與真核細胞
1．分類依據：細胞內有無核膜包被的細胞核。
2．常見原核細胞的結構
(1)藍細菌(舊稱藍藻)
(2)細菌
3．真核細胞
(1)細胞比較復雜，有由核膜包被的細胞核和許多功能復雜的結構。
(2)有染色體。
4．原核生物與真核生物
(1)原核生物是由原核細胞構成的生物。
(2)真核生物是由真核細胞構成的生物。
(1)真核生物和原核生物的染色體的主要成分是DNA和蛋白質(×)
(2)原核細胞和真核細胞的細胞質中都含有核糖體(√)
(3)藍細菌無葉綠體，但能進行光合作用(√)
(4)根霉菌都是營腐生或寄生生活的異養生物(√)
(5)海洋中出現的“水華”現象是由于藍細菌的大量繁殖(×)
1．(生命觀念)原核細胞和真核細胞在結構上主要有什么不同？請概括藍細菌的基本特征。
提示：二者最主要的區別是細胞核有無核膜包被。
2．(科學思維)美國的研究人員發現了一種含有集光綠色體的罕見細菌，每個集光綠色體含有大量葉綠素。試分析該細菌與藍細菌相比，統一性表現在哪些方面。
提示：都有細胞質膜、細胞質、葉綠素、DNA等，都能進行光合作用。
關于酵母菌和乳酸菌的敘述，錯誤的是(　　)
A．酵母菌和乳酸菌都能進行無氧呼吸
B．酵母菌有線粒體，而乳酸菌無線粒體
C．酵母菌具有細胞核，而乳酸菌具有擬核
D．溶菌酶能破壞酵母菌和乳酸菌的細胞壁
解析：選D　酵母菌和乳酸菌都能進行無氧呼吸，但產物不同；酵母菌為真核生物，其細胞中含有線粒體，乳酸菌為原核生物，不含線粒體；酵母菌具有細胞核，而乳酸菌具有擬核；溶菌酶只能破壞乳酸菌等細菌的細胞壁。
[歸納提升]
根據細胞內有無由核膜包被的細胞核，把細胞分為原核細胞和真核細胞兩類
項目 原核細胞 真核細胞
大小 較小 較大
細胞核 沒有由核膜包被的細胞核，環狀DNA分子位于細胞內特定的區域，該區域稱為擬核；無染色體 有成形的、真正的細胞核，有核膜和核仁；核中DNA與蛋白質結合成染色體
細胞質 有分散的核糖體，無其他細胞器 有核糖體，也有線粒體、高爾基體等復雜的細胞器
細胞壁 有(支原體除外) 植物細胞和真菌細胞有，動物細胞沒有
舉例 放線菌、藍細菌、細菌、衣原體、支原體等細胞 真菌、動物、植物等的細胞
名師提醒：(1)由原核細胞構成的生物叫做原核生物；由真核細胞構成的生物叫做真核生物。
(2)病毒不具備細胞結構，既不屬于原核生物，也不屬于真核生物，不要誤把病毒和原核生物歸為一類。
(3)單細胞生物不一定都是原核生物，如變形蟲、草履蟲、眼蟲等，屬于真核生物。
[學習小結]
　　　　
1．下列物質中，在內質網上合成或加工的是(　　)
①胰島素　②性激素　③唾液淀粉酶　④DNA　⑤抗體
A．①②　　　　　　　　 B．⑤
C．①②③④⑤ D．①②③⑤
解析：選D　性激素屬于脂質中的固醇類物質，在內質網上合成；胰島素、唾液淀粉酶、抗體屬于分泌蛋白，由核糖體合成后需經內質網進行加工和運輸；DNA主要在細胞核內合成，與內質網無直接關系。
2．唾液中含有多種蛋白質，唾液腺細胞中參與合成與分泌蛋白質的細胞器有(　　)
A．內質網、細胞質膜
B．核糖體、內質網、高爾基體
C．核糖體、內質網
D．核糖體、內質網、高爾基體、線粒體
解析：選D　分泌蛋白首先是在核糖體上合成，然后經過內質網和高爾基體的加工、轉運，最后分泌到細胞外。在合成、加工、轉運過程中需線粒體提供能量。
3．用3H標記的谷氨酸注入胰腺腺泡細胞，合成物質X并分泌到細胞外，其中的①②及物質X分別是(　　)
A．內質網、高爾基體、胰島素
B．內質網、線粒體、胰高血糖素
C．高爾基體、中心體、胰蛋白酶
D．高爾基體、線粒體、呼吸酶
解析：選A　分泌蛋白在形成過程中經過的細胞器依次是核糖體、內質網、高爾基體；胰腺可以產生胰島素、胰高血糖素和胰蛋白酶等物質，呼吸酶不屬于分泌蛋白。
4．幽門螺旋桿菌是胃病的誘發因素之一。下列關于該細菌的敘述，正確的是(　　)
A．具有核膜 B．具有核糖體
C．具有線粒體 D．具有染色體
解析：選B　細菌屬于原核生物，只具有一種細胞器——核糖體。
5．藍細菌與酵母菌的相同之處是(　　)
A．都有擬核 B．均能進行有氧呼吸
C．都有線粒體 D．均能進行光合作用
解析：選B　藍細菌是原核生物，有擬核，酵母菌是真核生物，有成形的細胞核，沒有擬核；藍細菌有與有氧呼吸相關的酶，酵母菌代謝類型為兼性厭氧型，所以二者都能進行有氧呼吸；藍細菌內唯一的細胞器是核糖體，不含線粒體，酵母菌含有線粒體；藍細菌不含葉綠體，但含有與光合作用有關的色素和酶，能夠進行光合作用，酵母菌是異養生物，不能進行光合作用。
6．對下列生物分類錯誤的是(　　)
①顫藍細菌?、诮湍妇、圩冃蜗x?、苄∏蛟濉、菟d
⑥HIV　⑦大腸桿菌　⑧新型冠狀病毒?、岱窝祖溓蚓?br/>A．無核糖體的生物是⑥⑧
B．具核膜的生物只有③④⑤
C．①⑦⑨有核糖體但無染色體
D．①④⑤是自養生物
解析：選B　原核生物和真核生物都有核糖體，病毒無核糖體，⑥⑧為病毒；真核生物有核膜，②③④⑤都是真核生物；原核生物有核糖體，但無染色體，①⑦⑨為原核生物；藍細菌和植物為自養生物，①屬于藍細菌，④⑤屬于植物。
一、線粒體和葉綠體的比較
比較項目 線粒體 葉綠體
分布 普遍存在于動植物細胞中(人或哺乳動物成熟的紅細胞除外) 主要存在于植物的葉肉細胞中
模式圖
結構 外膜 使線粒體或葉綠體與周圍的細胞質基質分開
增加膜面積的方式 內膜向內腔折疊形成嵴 囊狀結構疊加形成基粒
基質 在嵴的周圍充滿著液態的基質，含與有氧呼吸有關的酶 在基粒和基粒之間充滿基質，含與光合作用有關的酶
相同點 ①結構方面：都有雙層膜，膜的組成成分基本相同；②遺傳方面：都有少量的DNA，可以復制與表達，不完全受細胞核控制，決定了細胞質遺傳；③代謝方面：兩者均與能量轉換有關，只是能量轉換的形式不同
1.右圖是真核細胞中的兩種細胞器的結構模式圖，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．①和②的主要成分是蛋白質和磷脂
B．分布于③上的葉綠素的合成需要Mg
C．④中除了含有相關的酶，還含有少量DNA
D．植物細胞一定同時具備甲和乙
解析：選D　甲、乙分別是線粒體和葉綠體，①和②是兩種細胞器的外膜和內膜，成分與細胞質膜相似，主要成分是蛋白質和磷脂；③是葉綠體的類囊體薄膜，葉綠素可存在于③上，其合成需要Mg；④表示線粒體和葉綠體的基質，均含有多種酶和少量DNA；植物的根尖細胞含有線粒體，無葉綠體。
二、細胞器相關知識辨析
1．用“統一性觀點”理解細胞的結構與功能
(1)腎小管、心肌、肝臟細胞代謝旺盛→線粒體含量多。
(2)腸腺、胰腺等腺體細胞分泌活動旺盛→核糖體、內質網、高爾基體多。
(3)核膜上的核孔數目多→RNA、蛋白質等物質運輸快→蛋白質合成旺盛→細胞代謝快。
(4)內質網、高爾基體多→細胞的合成與分泌功能強。
2．歸納細胞結構與功能中的“一定”“不一定”與“一定不”
(1)能進行光合作用的生物，不一定有葉綠體。
(2)能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體，但真核生物的有氧呼吸一定主要發生在線粒體中。
(3)真核細胞光合作用一定發生于葉綠體，丙酮酸徹底氧化分解一定發生于線粒體。
(4)一切生物，其蛋白質合成場所一定是核糖體。
(5)有中心體的細胞不一定為動物細胞，但一定不是高等植物細胞。
(6)高爾基體經囊泡分泌的物質不一定為分泌蛋白，分泌蛋白也不一定經高爾基體分泌。
2．根據細胞器的功能推測，下列敘述錯誤的是(　　)
A．汗腺細胞比腸腺細胞具有更多的核糖體
B．心肌細胞比骨骼肌細胞具有更多的線粒體
C．胰腺細胞比心肌細胞具有更多的高爾基體
D．生命活動旺盛的細胞比衰老的細胞具有更多的線粒體
解析：選A　核糖體是蛋白質的合成場所，蛋白質合成旺盛的細胞中，核糖體數量多。腸腺細胞需合成多種消化酶，而汗腺細胞的分泌物中無蛋白質，所以汗腺細胞中核糖體數量比腸腺細胞少，A錯誤。代謝旺盛的細胞中含線粒體多，心肌細胞的代謝強度高于骨骼肌細胞，因此心肌細胞中含有更多的線粒體，B正確。高爾基體與細胞分泌物的形成有關，胰腺細胞具有較強的分泌功能，因此胰腺細胞中的高爾基體的數量比心肌細胞中的多，C正確。生命活動旺盛的細胞代謝強度高于衰老的細胞，因此生命活動旺盛的細胞比衰老的細胞具有更多的線粒體，D正確。
三、細胞結構辨析
1．顯微結構與亞顯微結構模式圖的判斷
2．真、原核細胞及動植物細胞的判斷
3．下圖是四類細胞的亞顯微結構模式圖，下列相關敘述中，錯誤的是(　　)
A．細胞Ⅰ～Ⅳ分別是動物細胞、高等植物細胞、原核細胞和低等植物細胞
B．動物細胞和低等植物細胞特有的細胞器是中心體
C．因為細胞Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ都具有葉綠體，所以都可以進行光合作用
D．含脂質的細胞器是①②④⑤⑥，含有核酸的是②④⑦
解析：選C　細胞Ⅰ無細胞壁，但含有多種細胞器，所以為動物細胞；細胞Ⅱ含細胞壁、液泡和葉綠體，但沒有中心體，所以為高等植物細胞；細胞Ⅲ是藍細菌細胞，屬于原核細胞；細胞Ⅳ含細胞壁、葉綠體和中心體，所以為低等植物細胞。中心體只存在于動物細胞和低等植物細胞中。原核細胞中無葉綠體，藍細菌之所以能進行光合作用是因為含葉綠素和藻藍素。脂質是生物膜的主要成分，含生物膜的細胞器就是含脂質的細胞器，圖中①(內質網)②(線粒體)④(葉綠體)⑤(液泡)⑥(高爾基體)都含生物膜，含核酸的細胞器只有線粒體、葉綠體和核糖體。
1．下列敘述正確的是(　　)
A．線粒體和葉綠體中均不可以合成蛋白質
B．線粒體和葉綠體都是雙層膜結構，且它們增加膜面積的方式相同
C．線粒體和葉綠體內的化學成分完全相同，都是細胞中的能量轉換器
D．沒有線粒體或葉綠體的真核生物不能進行有氧呼吸或光合作用
解析：選D　線粒體和葉綠體中都可以合成部分蛋白質，是半自主性結構，A錯誤；線粒體增加膜面積的方式為內膜向內腔折疊形成嵴，而葉綠體中囊狀結構疊加形成基粒，所以兩者增加膜面積的方式不相同，B錯誤；線粒體和葉綠體的功能不同，所以化學成分不完全相同，C錯誤；線粒體是真核細胞有氧呼吸的主要場所，葉綠體是真核生物光合作用的場所，沒有線粒體或葉綠體的真核生物不能進行有氧呼吸或光合作用，D正確。
2．玉米葉肉細胞和蝗蟲的體細胞中都具有的結構是(　　)
①細胞壁?、诩毎|膜　③線粒體?、苋~綠體　
⑤中心體?、藓颂求w　⑦內質網　
A．①②⑥⑦　　　　　 B．②④⑤⑦
C．②③⑥⑦ D．①③⑤⑥
解析：選C　玉米是高等綠色植物，其葉肉細胞含有細胞壁、細胞質膜、線粒體、葉綠體、核糖體、內質網；而蝗蟲是高等動物，其細胞中有細胞質膜、線粒體、中心體、核糖體、內質網。所以二者都具有的結構是細胞質膜、線粒體、核糖體、內質網。
3．與家兔肌肉細胞相比，菠菜葉肉細胞不具有的結構是(　　)
A．細胞壁 B．葉綠體
C．液泡 D．中心體
解析：選D　菠菜屬于高等植物，與動物相比，高等植物細胞中不具有中心體。
4．下列有關“一定”的說法，正確的是(　　)
①進行光合作用的綠色植物，細胞中一定均含有葉綠體
②進行有氧呼吸的真核細胞，一定含線粒體
③沒有細胞結構的生物一定是原核生物
④將斐林試劑加入某植物組織樣液，顯現藍色，說明該樣液中一定不含還原糖
⑤與雙縮脲試劑發生紫色反應的物質一定是蛋白質
A．全部不正確 B．有一個正確
C．有兩個正確 D．有三個正確
解析：選B　能進行光合作用的植物細胞中不一定含有葉綠體，①錯誤；進行有氧呼吸的真核細胞一定含有線粒體，沒有線粒體的真核細胞只能進行無氧呼吸，②正確；原核生物具有細胞結構，沒有細胞結構的生物是病毒，③錯誤；用斐林試劑檢測還原糖的條件是水浴加熱，因此將斐林試劑加入某植物組織樣液，顯現藍色，該樣液中不一定不含有還原糖，④錯誤；雙縮脲試劑檢測含有肽鍵的化合物，蛋白質與雙縮脲試劑反應呈現紫色，與雙縮脲試劑發生紫色反應的物質不一定是蛋白質，⑤錯誤。
5．甲狀腺細胞可以將氨基酸和碘合成甲狀腺球蛋白，并且將甲狀腺球蛋白分泌到細胞外，其過程如下圖所示。圖中a、b、c是生理過程，①～⑦是結構名稱，分析下列敘述錯誤的是(　　)
A．圖甲中b是脫水縮合，完成的場所是圖乙中的①
B．圖甲中所示過程在原核細胞中也可以進行
C．與圖甲中c過程有關的細胞器是圖乙中的②③⑤
D．在甲狀腺球蛋白合成過程中，膜面積基本保持不變的是②
解析：選B　圖甲中b是氨基酸脫水縮合形成蛋白質的過程，場所是圖乙中的[①]核糖體，A正確；甲狀腺球蛋白屬于分泌蛋白，分泌蛋白的合成、加工、運輸和分泌過程為[①]核糖體合成蛋白質→[③]內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→[②]高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→[④]細胞質膜，該過程需要消耗能量，所需能量主要由[⑤]線粒體提供，而原核細胞除核糖體外，沒有內質網、高爾基體等細胞器，所以圖甲中所示過程在原核細胞中不可以進行，B錯誤，C正確；在甲狀腺球蛋白合成過程中，[③]內質網膜面積相對減小，[②]高爾基體膜面積基本不變，[④]細胞質膜面積相對變大，D正確。
6．下圖是細胞的局部亞顯微結構模式圖，其中A、B表示不同的細胞，①～⑨表示細胞結構?；卮鹣铝袉栴}：
(1)A表示高等植物細胞，判斷依據是該細胞具有______(填序號)，沒有________(填結構名稱)。
(2)⑧是________，其合成的一條含9個氨基酸的多肽鏈中有________個肽鍵。若B能分泌唾液淀粉酶，則唾液淀粉酶從合成到分泌出細胞依次經過的具膜細胞器是________(填序號)和________(填序號)。
(3)能將光能轉化為化學能的細胞器是________(填序號)，能氧化分解有機物釋放能量的細胞器是________(填序號)。
(4)易被甲紫染成紫色的結構⑨是________，其主要成分是________。
答案：(1)①②④　中心體　(2)核糖體　8?、邸、?br/>(3)②?、蕖?4)染色質　DNA和蛋白質
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1第3課時　細胞核
新課標 核心素養
1.闡明細胞核的結構和功能。2．嘗試制作真核細胞的三維結構模型。3．闡明遺傳信息主要存在于細胞核中。 1.生命觀念——認同細胞核是細胞生命系統的控制中心。2．科學探究——體驗實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的過程。
知識點(一)細胞核的結構和功能
1．細胞核的結構
2．利用甲基綠—派洛寧染色液染色DNA和RNA
3．一般來說，動物或植物的每個細胞只有一個細胞核，但也有些細胞含有多個細胞核，形成多核細胞。
4．細胞核的功能
(1)控制細胞的代謝和遺傳。
(2)是儲存遺傳物質的主要場所。
(1)某些細胞無細胞核，說明細胞核不是細胞進行生命活動所必需的(×)
(2)細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞的控制中心(√)
(3)核膜上的核孔可以讓蛋白質和DNA自由進出(×)
(4)代謝旺盛的細胞，核孔數目較多(√)
(5)染色質和染色體是存在于細胞核中的兩種不同物質(×)
(6)核基質包括以磷脂為主的網架及其中的液體(×)
1．(生命觀念)代謝越旺盛的細胞，蛋白質合成和核質之間物質交換越頻繁。請總結核孔數量、核仁大小與細胞代謝程度的關系。
提示：代謝旺盛的細胞中，核仁較大，核孔數量多。
2．(科學思維)精子幾乎無細胞質，哺乳動物成熟的紅細胞無細胞核，它們的存活時間都很短，為什么？
提示：因為細胞是一個統一的整體，細胞核和細胞質是相互依存的。
1．下圖表示細胞核的結構，下列關于細胞核結構的說法，錯誤的是(　　)
A．蛋白質合成旺盛的細胞中，⑥數量較多，④數量也較多
B．⑤不是遺傳物質儲存和復制的場所，也不是細胞的控制中心
C．③能夠將核內物質與細胞質分開
D．RNA可以通過⑥從細胞核到達細胞質
解析：選A　由圖示可知：①～⑥分別是核糖體、內質網、核膜、染色質、核仁和核孔。蛋白質合成旺盛的細胞中，⑥核孔數量較多，④染色質數量不一定變化；⑤是核仁，與核糖體中RNA的合成以及核糖體的形成有關，不是遺傳物質儲存和復制的場所，也不是細胞的控制中心；③是核膜，能夠將核內物質與細胞質分開；⑥核孔使細胞的核質之間能進行物質交換，是大分子物質的通道，如信使RNA通過核孔進入細胞質。
2．下列關于染色體和染色質的敘述，錯誤的是(　　)
A．染色質和染色體的成分相同
B．染色質和染色體都是遺傳物質的主要載體
C．染色質和染色體都可以被甲紫溶液染成深色
D．染色質只分布在細胞核中，染色體分布在細胞核和細胞質中
解析：選D　染色質和染色體都分布在細胞核中，細胞質中無染色體或染色質。
[歸納提升]
1．細胞核的結構及各部分的功能
細胞核控制著細胞的代謝和遺傳，細胞核的重要功能與其結構有密切關系。細胞核主要由核膜、核仁、染色質等組成。
(1)核膜：
①位置：包圍在細胞核的外面。
②組成：核膜由內、外兩層膜構成，其上有核孔，還有多種酶，外膜上附著許多核糖體，核膜常與內質網相連。
③功能：核膜起屏障作用，把細胞質和核內物質隔開；核孔是細胞核和細胞質之間進行物質交換和信息交流的通道，例如，核內外蛋白質和RNA等大分子物質的交換就通過核孔進行。代謝旺盛的細胞中，核孔數目較多。
(2)核仁：
①形態：核仁是細胞核中球形或橢球形的顆粒狀結構，沒有膜包被。
②作用：核糖體中的RNA來自核仁，核仁與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關。在蛋白質合成旺盛的細胞中，常有較大的核仁。
③變化特點：在細胞的有絲分裂過程中，核仁周期性地消失和重建。
名師提醒：a.物質通過核孔進出細胞核時，跨膜層數為0。
b．不同細胞內核孔、核仁數量并不一樣多。代謝旺盛的細胞中物質交換和信息交流量大，核孔數目多；蛋白質合成旺盛的細胞中核糖體數目多，核仁體積大。
(3)染色質：
①含義：染色質是指細胞核內易被堿性染料染成深色的物質。
②組成：染色質主要由DNA和蛋白質組成。
③形態：染色質呈細長的絲狀，在細胞分裂期，經過高度螺旋化等過程形成染色體。染色質與染色體是細胞中同一種物質在不同時期的兩種不同形態。
(4)核基質：
①組成：以蛋白質成分為主的網架結構，以及網孔中充滿的液體。
②功能：細胞核的骨架，與DNA復制、基因表達、染色體組裝與構建密切相關。
(5)觀察DNA和RNA在細胞中的分布：
①試劑：甲基綠—派洛寧染色液。
②原理：DNA和RNA兩種核酸分子都是生物大分子，但聚合程度有所不同。DNA聚合程度高，易與甲基綠結合，顯示綠色；RNA聚合程度低，易與派洛寧結合，顯示紅色。根據不同的生物細胞，配制相應濃度的甲基綠—派洛寧染色液，可用于顯示細胞內DNA和RNA的分布。
③現象及結論：綠色主要在細胞核部位，說明DNA主要存在于細胞核中；紅色主要出現在細胞質中，說明RNA主要分布在細胞質中。
2．細胞核的位置、形態和大小
在不同類型的細胞中，細胞核的形態、大小和位置是不同的。
(1)分布及數量：
細胞核存在于真核生物的細胞中。一般來說，大多數真核細胞有一個細胞核；少數真核細胞有多個細胞核，如脊椎動物的骨骼肌細胞；極少數真核細胞無細胞核，如哺乳動物成熟的紅細胞和維管植物成熟的篩管細胞等。
(2)形態：
細胞核通常是球形，但也有的呈橢球形、扁平形和不規則的形態。
(3)大?。?br/>細胞核的直徑范圍從1 μm到幾百μm不等，平均為5～15 μm。典型的細胞核的大小約為細胞體積的10%。
3．細胞核的功能
(1)細胞核是遺傳物質DNA儲存和復制的主要場所。
(2)細胞核是細胞代謝和遺傳活動的調控中心。
知識點(二)傘藻嫁接與核移植實驗
1．傘藻是一類單細胞生物，可分為帽、柄和假根三部分，不同類型的傘藻，帽的形態也不同。
2．細胞核不僅控制細胞的代謝過程，也控制生物體的遺傳性狀，是細胞代謝和遺傳的調控中心。
(1)細胞核是儲存遺傳信息和細胞代謝的主要場所(×)
(2)傘藻嫁接與核移植實驗證明細胞核是生命活動的控制中心(×)
(3)無細胞核的單細胞生物不會死亡(×)
(4)細胞核是細胞代謝的中心(×)
1．(生命觀念)傘藻能生長到2～5 cm長，還分為帽、柄和假根三部分，為什么人們仍然把它們稱為單細胞生物？
提示：傘藻是一種能進行光合作用的單細胞綠藻，細胞核位于假根內，傘柄主要為細胞質。
2．(科學探究)傘藻核移植實驗是對傘藻嫁接實驗的補充，請分析該實驗排除了傘藻嫁接實驗中什么因素對實驗結果的干擾。
提示：排除了假根中其他物質對實驗結果的影響，進一步驗證了細胞核的功能。
1．傘藻由帽、柄和假根三部分組成?？茖W家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做了如圖所示的嫁接和核移植實驗。出現以下實驗結果的根本原因是(　　)
A．細胞質控制著細胞的代謝
B．細胞質是細胞遺傳的調控中心
C．細胞核控制著細胞的代謝
D．細胞核是細胞遺傳的調控中心
解析：選D　由題圖實驗結果可知，嫁接后的傘藻細胞核來自哪種傘藻，傘帽的形態就與之相同，傘藻的性狀是由細胞核決定的，A、B錯誤；由題干信息可知，該實驗是研究細胞核與遺傳特性的關系，不是研究細胞核與細胞代謝的關系，C錯誤，D正確。
2．科學家用菊花形帽和傘形帽的傘藻做了如下研究，圖乙是傘藻細胞部分亞顯微結構示意圖。請據圖回答下列問題：
(1)圖乙為________結構模式圖，位于圖甲傘藻的________(填序號)部位。
(2)圖乙中可以實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流的是[　　]________________。
(3)傘藻的遺傳物質主要存在于圖乙中的[3]______上。
(4)實驗結果分析：若傘藻A長出菊花形帽，說明__________________________________
___________________________________________________________________________。
解析：(1)根據圖乙分析可知，1是核仁，2是核孔，3是染色質(體)，可判斷圖乙為細胞核的結構示意圖。傘藻是一種單細胞藻類，細胞核位于傘柄基部的假根中。圖甲中①是傘帽，②是傘柄，③是假根。(3)傘藻的遺傳物質主要分布在細胞核的染色質(體)上。(4)分析題圖可知，將菊花形帽傘藻的細胞核移植到去核、去帽的傘形帽傘藻的假根上長出菊花形帽，由此說明細胞核調控著細胞的遺傳。
答案：(1)細胞核　③　(2)2　核孔　(3)染色質(體)　(4)細胞核控制著細胞的遺傳
[歸納提升]
傘藻嫁接與核移植實驗
傘藻是一類單細胞藻類。傘藻細胞可分為帽、柄和假根三個部分，細胞核位于基部的假根中。傘藻憑借假根固著在基質上。
1．傘藻嫁接實驗
(1)過程與結果(如圖)：
①分別切除甲傘藻和乙傘藻的帽，然后繼續培養它們，結果甲傘藻和乙傘藻的剩余部分分別長出傘形的帽和菊花形的帽，與切除前的形狀幾乎一樣。
②將甲傘藻的假根(含細胞核)切下，將乙傘藻的柄切下，然后將乙傘藻的柄移接到甲傘藻的假根上，一段時間后，這一“移接體”長出了傘形的帽。
(2)結論：生物體形態結構的建成與細胞核有關。
2．傘藻核移植實驗
(1)傘藻核移植實驗過程與結果：將菊花形帽傘藻的細胞核移入去核并去帽的傘形帽傘藻的假根中去，結果長出菊花形帽(如圖)。
(2)結論：生物體形態結構的建成與細胞核有關。
名師提醒：只有傘藻嫁接實驗不能充分說明傘藻帽的形狀是由細胞核控制的，因為無法排除假根中其他物質的作用；而傘藻嫁接實驗和傘藻核移植實驗可共同證明該結論。
　[學習小結]
　　　
1．變形蟲的細胞核移除后，不能攝食和分裂，對外界刺激不再發生反應；重新植入細胞核后，該變形蟲恢復正常生活。這說明了細胞核是(　　)
A．細胞代謝的主要場所 B．遺傳物質儲存的場所
C．細胞遺傳的控制中心 D．細胞生命活動的控制中心
答案：D
2．真核細胞單位面積的核孔數目與細胞類型和代謝水平有關。以下細胞中核孔數目最少的是(　　)
A．胰島細胞 B．造血干細胞
C．漿細胞(能分泌抗體) D．口腔上皮細胞
解析：選D　胰島細胞具有分泌激素的功能，造血干細胞能夠增殖、分化為血細胞，漿細胞能夠分泌抗體，這三種細胞代謝旺盛，核孔數目較多；口腔上皮細胞是高度分化的體細胞，不能分裂增殖，也不具有分泌功能，代謝不旺盛，因此其核孔數目最少。
3．下列關于細胞核結構及功能的敘述，正確的是(　　)
A．核仁與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關
B．提取核膜的脂質平鋪在水面的面積是核膜面積的2倍
C．染色體含有DNA和蛋白質，染色質是裸露的DNA
D．細胞核位于細胞中央，是細胞生命活動的控制中心
解析：選A　核仁與核糖體中RNA的合成、加工以及核糖體的形成有關，A正確；由于核膜是雙層膜，所以提取核膜的脂質平鋪在水面的面積是核膜面積的4倍，B錯誤；染色體和染色質是同一種物質在不同時期的兩種形態，都含有DNA和蛋白質，C錯誤；細胞核是遺傳物質儲存和復制的場所，是細胞遺傳和代謝的控制中心，不一定位于細胞中央，D錯誤。
4．細胞是一個有機的統一整體，下列敘述與這一觀點不相符的是(　　)
A．細胞只有保持完整性，才能正常地完成各項生命活動
B．病毒沒有細胞結構，病毒的生命活動只有在宿主細胞中才能完成
C．離開細胞的細胞器如葉綠體和線粒體等也能獨立地完成各項生命活動
D．取出細胞核的草履蟲，一段時間后會死亡
解析：選C　細胞是一個有機的統一整體，只有保持其結構的完整性，才能正常完成各項生命活動，故C項所述與題中觀點不相符。
5．下列關于細胞核結構的敘述，正確的是(　　)
A．所有細胞都有細胞核
B．不同細胞的細胞核數量和結構都是相同的
C．核孔是DNA、RNA和蛋白質等大分子物質出入細胞核的通道
D．染色質的主要成分是DNA和蛋白質
解析：選D　不同細胞的細胞核數量不同，如原核細胞無成形的細胞核，一般來說一個真核細胞含有一個細胞核，但有些特殊的真核細胞含有多個細胞核，有些真核細胞不含細胞核，A、B錯誤；核孔是RNA和蛋白質等大分子物質出入細胞核的通道，而DNA不能通過核孔，C錯誤；染色質是指細胞核內能被堿性染料染成深色的物質，其主要由DNA和蛋白質組成，D正確。
6．有人利用真核單細胞生物a、b做了如下實驗，這個實驗最能說明的問題是(　　)
A．控制c性狀發生的遺傳信息來自細胞核
B．控制c性狀發生的遺傳信息來自細胞質
C．c性狀發生是由細胞核和細胞質的遺傳信息共同決定的
D．細胞核內的遺傳信息控制生物一切性狀的發生
解析：選A　細胞c的細胞膜和細胞質都來自細胞b，但細胞核來自細胞a，其性狀與細胞a相同，說明控制c性狀發生的遺傳信息來自細胞核，A正確，B、C錯誤；本實驗無法說明細胞核內的遺傳信息控制生物一切性狀的發生，而且細胞質中也有少量的遺傳物質，D錯誤。
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9第2課時　細胞質和細胞器
新課標 核心素養
1.舉例說出幾種細胞器的結構和功能。2.使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體。 1.生命觀念——理解結構與功能的關系。2.科學探究——通過觀察實驗，理解材料的選擇，提高動手能力。
知識點(一)細胞質、細胞質基質
1．細胞質
(1)位置：細胞質膜以內，細胞核以外。
(2)組成：細胞質基質和細胞器。
2．細胞質基質
(1)成分：、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶，以及由蛋白質分子組成的細胞骨架。
(2)功能：
①維持細胞形態和內部結構的有序性。
②為生命活動提供一定的環境條件及所需要的物質和能量。
(1)細胞質位于細胞質膜以內，液泡膜以外(×)
(2)細胞骨架屬于細胞質基質(√)
(3)細胞質基質中的液體稱為細胞液(×)
1．(生命觀念)細胞質與細胞質基質有何區別？
提示：細胞質包括細胞質基質和細胞器兩部分。
2．(生命觀念)細胞骨架與細胞質膜骨架有何區別？
提示：細胞骨架是由蛋白質纖維組成的細胞質基質的一部分，細胞質膜骨架是由磷脂雙分子層排列而成的膜支架。
1．細胞骨架的成分是(　　)
A．糖類　　　　　　 B．蛋白質
C．磷脂 D．纖維素
解析：選B　細胞骨架是由蛋白質分子組成的。
2．下列有關說法不正確的是(　　)
A．細胞質基質能為細胞代謝提供水、無機鹽、脂質、核苷酸等
B．細胞骨架的本質就是蛋白質纖維
C．細胞質就是指細胞質膜以內的細胞成分
D．細胞質膜的基本骨架是磷脂雙子層
解析：選C　細胞質是指細胞質膜以內，細胞核以外的細胞成分。
知識點(二)細胞器的結構與功能
1．線粒體
模式圖
結構 雙層膜、內膜向內折疊形成
分布 普遍存在于真核細胞中
功能 進行有氧呼吸和形成ATP的主要場所
重要物質 含有與有氧呼吸有關的酶、DNA分子等
2．葉綠體
模式圖
結構 雙層膜、類囊體、基質
分布 綠色植物細胞中
功能 進行光合作用
重要物質 光合色素、酶和少量的DNA分子
3．內質網與核糖體
模式圖
結構 核糖體 無膜
內質網 管狀或扁平囊狀單層膜
分布 核糖體 ①附著在內質網上；②游離在細胞質基質中
內質網 廣泛分布在細胞質基質中
功能 核糖體 合成蛋白質
內質網 ①增大了細胞內的膜面積，為細胞內各種化學反應的進行提供了有利條件；②是進行蛋白質、脂質合成的場所；③儲存和運輸物質
4.高爾基體
模式圖
結構 由單層膜形成的扁平囊和囊泡構成
分布 普遍存在于真核細胞中
功能 與細胞分泌物的形成和分泌有關，可對蛋白質進一步加工和轉運，在植物細胞中還參與細胞壁的形成
5.液泡
模式圖
分布 普遍存在于植物細胞中
結構 由單層膜包圍而成，內含細胞液
功能 調節細胞滲透壓，使細胞保持一定形態
內含物 含有糖類、無機鹽和氨基酸，有的還含有色素
6.中心體
模式圖
分布 一般存在于動物細胞中
功能 與動物細胞的有絲分裂有關
7．溶酶體
模式圖
分布 幾乎所有的動物細胞中
成分 主要含有多種酸性水解酶
功能 分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌
(1)線粒體和葉綠體都可進行能量轉換(√)
(2)含有DNA的細胞器有線粒體、葉綠體和核糖體(×)
(3)核糖體、溶酶體都是具有膜結構的細胞器(×)
(4)有中心體的細胞都是動物細胞(×)
(5)動植物細胞最主要的區別是有無細胞壁(√)
(6)動植物細胞都有高爾基體，而且其功能相同(×)
(7)真核生物的細胞都有細胞核(×)
1．(生命觀念)從線粒體功能的角度分析，為什么飛翔的鳥類胸肌細胞中線粒體的數量比不飛翔的鳥類多，運動員肌細胞中線粒體的數量比缺乏鍛煉的人多？
提示：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔、運動員運動需要消耗大量能量，所以飛翔的鳥類胸肌細胞和運動員的肌細胞中線粒體數量較多。
2．(科學思維)“接天蓮葉無窮碧，映日荷花別樣紅?！鄙徣~與荷花的顏色與細胞中的色素有關。決定蓮葉與荷花顏色的色素存在的部位是否相同？說出你的理由。
提示：不相同。決定蓮葉顏色的色素存在于葉綠體中，而決定荷花顏色的色素存在于液泡中。
1．下表是各種細胞器的結構和功能的比較，其中正確的是(　　)
選項 細胞器 結構或部位 功能
A 高爾基體 一層膜 動力車間
B 葉綠體 存在于所有植物細胞中 養料制造車間
C 核糖體 一層膜 生產蛋白質的機器
D 溶酶體 主要存在于動物細胞中 消化車間
解析：選D　高爾基體不是動力車間，動力車間是線粒體；并非所有的植物細胞都含有葉綠體；核糖體沒有膜包被；溶酶體中含有多種酸性水解酶，所以是動植物細胞中的消化車間。
2．圖中①～④表示某細胞的部分細胞器，下列有關敘述正確的是(　　)
A．圖示具有結構②，一定不是植物細胞
B．結構①不是所有生物細胞都具有的細胞器，結構④是核糖體
C．結構③是脂質合成的場所
D．此細胞不可能是細菌細胞，只能是動物細胞
解析：選B　此細胞有細胞核，因此不可能是細菌細胞，但有結構②所示的中心體，中心體分布在動物細胞和某些低等植物細胞中，由此可確定，該細胞可能是動物細胞，也可能是低等植物細胞，A、D錯誤；結構①是線粒體，不是所有生物細胞都具有，如原核細胞，結構④是核糖體，B正確；結構③是高爾基體，而內質網是脂質合成的場所，C錯誤。
[歸納提升]
細胞器的分類
分布 植物常有 葉綠體、液泡
動物和低等植物特有 中心體
動植物均有 線粒體、內質網、高爾基體、核糖體
原核細胞與真核細胞均有 核糖體
結構 不具膜結構 核糖體、中心體
單層膜 內質網、液泡、高爾基體、溶酶體
雙層膜 線粒體、葉綠體
光學顯微鏡下可見 線粒體、葉綠體、液泡
成分 含DNA 線粒體、葉綠體
含RNA 核糖體、線粒體、葉綠體
含色素 葉綠體、液泡
功能 能量轉換器 線粒體、葉綠體
與蛋白質合成、分泌相關 核糖體、內質網、高爾基體、線粒體
知識點(三)使用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體
1．實驗原理
(1)葉肉細胞中的葉綠體呈綠色、橢球狀，分布于細胞質中，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態和分布。
(2)線粒體普遍存在于動物細胞和植物細胞中。健那綠染色液能專一性地使活細胞中的線粒體呈現藍綠色，而細胞質仍為無色。通過染色，可以在高倍顯微鏡下觀察到生活狀態的線粒體呈短棒狀或線狀等。
2．實驗流程
(1)觀察葉綠體
取材：將黑藻放在光照充足、溫度適宜的條件下培養1～2 d(生成足量的葉綠體)
制作：載玻片中央滴一滴清水，將葉片放入，蓋上蓋玻片，制成臨時玻片標本
觀察：先用低倍鏡找到黑藻葉肉細胞，后用高倍鏡觀察
(2)觀察線粒體
低倍鏡下找到口腔上皮細胞
高倍鏡下觀察被染成藍綠色的線粒體
(1)葉綠體中有色素，用顯微鏡觀察時不需要染色(√)
(2)可撕取菠菜葉的下表皮作為觀察葉綠體的實驗材料(×)
(3)高倍顯微鏡下可看到葉綠體的形態和結構(×)
(4)實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態，避免細胞活性受到影響(√)
1．(科學探究)觀察葉綠體及細胞質流動時為什么可用蘚類和黑藻的小葉直接制成臨時裝片？
提示：蘚類和黑藻的小葉片薄而小，僅由單層葉肉細胞構成。
2.(科學思維)如圖為視野中細胞質流動的方向，則實際流動方向應為怎樣？
提示：逆時針。
1．關于用高倍鏡觀察人的口腔上皮細胞中的線粒體實驗，下列說法不正確的是(　　)
A．實驗前漱口是為了保證實驗的準確性
B．用生理鹽水溶解健那綠的目的是維持口腔上皮細胞的正常形態
C．在高倍鏡下觀察，可以看到活細胞的線粒體呈藍綠色，而細胞質接近無色
D．在高倍鏡下觀察，可以看到線粒體有兩層磷脂分子
解析：選D　用高倍鏡觀察人的口腔上皮細胞中的線粒體這一實驗中，漱口是為了避免食物殘渣對本實驗的影響，保證實驗的準確性。配制健那綠染液時使用生理鹽水，目的是維持口腔上皮細胞的正常形態。健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料，可以使活細胞的線粒體呈現藍綠色，而細胞質接近無色。光學顯微鏡下不能看到線粒體的兩層膜及磷脂雙分子層。
2．下列關于使用高倍鏡觀察葉綠體和線粒體實驗的說法不正確的是(　　)
A．健那綠染液是一種活細胞染料，幾乎不損傷細胞
B．觀察葉綠體時最好選用所含葉綠體少而大的細胞
C．在光學高倍鏡下，可看到葉綠體內部有許多基粒
D．蘚類葉片可直接放在載玻片上用于觀察葉綠體
解析：選C　健那綠染液是活細胞染料，可將活細胞中的線粒體染成藍綠色，且幾乎不損傷細胞。觀察葉綠體時應選用所含葉綠體少而大的細胞，以便于觀察。葉綠體內的基粒屬于亞顯微結構，用光學顯微鏡無法觀察到。蘚類葉片很薄，可直接用于制作臨時裝片。
[歸納提升]
觀察葉綠體和線粒體的區別
項目 觀察葉綠體 觀察線粒體
原理 葉綠體本身含有色素，呈綠色 健那綠染液可使細胞中的線粒體呈現藍綠色，而細胞質接近無色
目的 在高倍鏡下觀察到它們的形態和分布
材料 黑藻或蘚類植物的葉片 口腔上皮細胞或鐵蘇木精染色的大白鼠胰腺玻片標本
染色劑 不需要 健那綠
觀察 先低倍鏡，后高倍鏡
名師提醒：(1)觀察葉綠體時選幼嫩的黑藻小葉，因其葉綠體的數量少且體積較大，便于觀察。
(2)葉綠體中含有色素，所以觀察葉綠體的實驗中，不需要染色。
(3)在觀察葉綠體的實驗中，裝片應始終保持有水狀態，否則會使細胞縮成一團，無法觀察葉綠體的形態和分布。
(4)用口腔上皮細胞做實驗材料觀察線粒體時，取材前要漱凈口腔，防止食物碎屑對觀察物像的干擾。
(5)線粒體和葉綠體在細胞中的分布不均勻，線粒體在需能多的部位分布多，葉綠體在葉的向光面分布多。
[學習小結]
　　　　
1.有研究者將下列四種等量的細胞分別磨碎，然后放到四個離心管內高速旋轉離心，結果磨碎的液體分為四層，如圖，其中③層有較多的有氧呼吸酶，則在下列各種材料中③層最厚的細胞是(　　)
A．皮膚細胞　　　　　　 B．口腔上皮細胞
C．心肌細胞 D．腎臟細胞
解析：選C　根據題干信息分析，③層存在的結構是有氧呼吸的主要場所，為線粒體。線粒體能為細胞的生命活動提供能量，細胞新陳代謝越旺盛，線粒體越多，在題目所給的四種細胞中，心肌細胞新陳代謝最旺盛，需要的能量最多。
2．下面是植物細胞部分膜結構示意圖，它們依次屬于的結構是(　　)
A．細胞質膜、高爾基體膜、線粒體膜
B．線粒體膜、細胞質膜、葉綠體膜
C．葉綠體膜、細胞質膜、線粒體膜
D．高爾基體膜、線粒體膜、細胞質膜
解析：選C?、佗劬哂须p層膜，①內膜光滑，③內膜向內腔折疊，故①是葉綠體膜，③是線粒體膜。
3．水池內某種藻類所分泌的一種物質能抑制蝌蚪體內蛋白質的合成，從而減緩水池中蝌蚪的生長和發育。下列哪種結構最可能是該物質直接作用的目標(　　)
A．中心體 B．核糖體
C．液泡 D．溶酶體
解析：選B　中心體與動物細胞的有絲分裂有關；核糖體將氨基酸縮合成蛋白質；液泡能儲藏營養物質、色素等，保持細胞形態，調節滲透壓；溶酶體內含有多種酸性水解酶，能夠分解多種物質以及衰老、損傷的細胞器。
4．當細胞處于饑餓狀態時，可水解自身生物大分子，產生營養成分，供細胞急需。在此過程中起積極作用的細胞器是(　　)
A．線粒體 B．高爾基體
C．溶酶體 D．核糖體
解析：選C　溶酶體內含有多種酸性水解酶，當細胞處于饑餓狀態時，可水解自身生物大分子，產生營養成分，供細胞急需。
5．下列有關細胞結構及其功能的敘述，錯誤的是(　　)
A．有的核糖體附著在內質網上
B．雌激素合成的場所是核糖體
C．在蝌蚪發育成蛙的過程中，對尾部消失起主要作用的細胞器是溶酶體
D．唾液腺細胞和胰腺細胞中高爾基體數量較多
解析：選B　核糖體存在形式有兩種：游離于細胞質中，附著于內質網上；雌激素屬于脂質，由內質網合成；在蝌蚪發育成蛙的過程中，對尾部消失起主要作用的細胞器是溶酶體；唾液腺細胞和胰腺細胞分別分泌淀粉酶和消化酶，分泌蛋白的形成與高爾基體有關，因此其數量多。
6．下列各項均是與“用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動”實驗有關的敘述，其中正確的是(　　)
A．不選幼根做實驗材料，因為根細胞無葉綠體，其細胞質也不流動
B．葉綠體的形態和分布不會隨著光照強度和方向的改變而改變
C．細胞中葉綠體的位置移動是細胞質流動的標志
D．植物細胞質流動的速度，標志著該細胞同化作用的強弱
解析：選C　細胞質流動是所有活細胞都具有的生命現象；葉綠體的形態和分布隨光照強度和方向的改變而改變，如光照較弱時則以葉綠體較大的一面對著光源，以增大光的吸收面積，有利于光合作用；觀察細胞質的流動是以葉綠體為標志的，流動的速度標志著細胞代謝的強弱。
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9第1課時　細胞質膜將細胞與外界環境分開
新課標 核心素養
1.概述細胞質膜的成分和功能。2.了解細胞質膜結構的探索歷程。3.掌握流動鑲嵌模型的基本內容。 1.生命觀念——通過圖示、示例認知細胞質膜的結構和功能，形成結構與功能相適應觀點。2.科學思維——根據細胞質膜結構探索過程的有關實驗，培養演繹與推理能力。3.科學探究——體會有關實驗的設計方法和原理。
知識點(一)細胞質膜的成分
1．探索過程
(1)1895年，歐文頓做了上萬次實驗，證明細胞質膜是由脂質構成的。
(2)1925年，戈特和格倫德爾用丙酮提取紅細胞質膜，結果脂質在水面上鋪成單分子層，其面積大約是紅細胞表面積的倍。證明脂質呈雙分子層排布。
(3)1959年，羅伯特森通過電子顯微鏡觀察，發現細胞質膜顯示“暗—明—暗”三條帶。據此，他確認細胞質膜為脂質雙分子層的“單位膜模型”。
2．細胞質膜的成分
細胞質膜主要由脂質和蛋白質組成。其中，脂質約占細胞質膜總重量的50%，蛋白質約占40%，在組成細胞質膜的脂質中，含量最高的是磷脂。
(1)19世紀末，歐文頓通過對紅細胞質膜化學成分的分析，得出細胞質膜的成分是脂質和蛋白質(×)
(2)提取雞紅細胞的脂質在空氣—水界面上鋪成單層，測得單層分子的面積是其紅細胞表面積的兩倍(×)
(3)科學家羅伯特森用光學顯微鏡觀察到了細胞質膜“暗—明—暗”的三層結構(×)
1．(生命觀念)為什么脂溶性物質更容易通過細胞質膜？
提示：細胞質膜的成分中含有脂質。
2．(科學思維)結合磷脂分子的結構特點，試以示意圖的形式畫出多個磷脂分子在水—空氣界面的排布狀態和在細胞質膜上的排布狀態，并分析其原因。
提示：水—空氣界面：因為磷脂分子的“頭部”親水，“尾部”疏水，所以在水—空氣界面上磷脂分子“頭部”向下與水面接觸，“尾部”則朝向空氣一面。
1．下圖表示各種細胞質膜組成成分的含量，圖示能說明的是(　　)
A．構成細胞質膜的主要成分是蛋白質、脂質和糖類
B．細胞質膜中的脂質和蛋白質含量的變化與細胞質膜的功能有關
C．細胞質膜的功能越簡單，所含蛋白質的數量越多
D．蛋白質在進行細胞間的信息交流中具有重要作用
解析：選B　細胞質膜的成分有脂質、蛋白質和糖類，但脂質和蛋白質在膜成分中占的比例很大，是細胞質膜的主要成分，糖類不是主要成分，A錯誤；細胞質膜中脂質和蛋白質的含量變化與細胞質膜的功能有關，功能越復雜的細胞質膜，蛋白質的種類和數量越多，B正確；圖中所給的細胞中，髓鞘的功能最簡單，蛋白質的數量最少，C錯誤；分析題圖可知，該圖沒有涉及細胞間的信息交流功能與蛋白質的關系，D錯誤。
2．下列說法中，與細胞質膜發現史不一致的是(　　)
A．歐文頓在實驗基礎上提出膜是由脂質組成的
B．荷蘭科學家用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分子層，測得單層分子面積為紅細胞表面積的2倍。他們由此推出：細胞質膜中的脂質分子必然排列為連續的兩層
C．羅伯特森在電鏡下看到細胞質膜清晰的“暗—明—暗”的三層結構，提出所有的細胞質膜都是由“磷脂—蛋白質—磷脂”三層結構構成的
D．科學家通過實驗發現，細胞質膜主要由脂質和蛋白質組成
解析：選C　羅伯特森在電鏡下看到細胞質膜“暗—明—暗”的三層結構，提出所有的細胞質膜都由“蛋白質—脂質—蛋白質”三層結構構成。
[歸納提升]
細胞質膜的成分
成分 占細胞質膜總重量的比例 在細胞質膜中的作用
脂質 約50% 磷脂是構成細胞質膜的重要成分
蛋白質 約40% 蛋白質是生命活動的主要承擔者，細胞質膜的功能主要由其上的蛋白質來行使
糖類 2%～10% 與膜蛋白或膜脂結合成糖蛋白或糖脂，分布在細胞質膜的外表面，糖蛋白和糖脂與細胞的信息交流有著密切關系
知識點(二)細胞質膜的結構
1．1970年，人、鼠細胞融合實驗
2．流動鑲嵌模型的基本內容
(1)化學組成：主要是磷脂分子和蛋白質。
(2)細胞質膜的物質組成方式如圖：
①圖中a
②圖中b
③圖中c
3．細胞質膜的結構特點：流動性。
4．細胞質膜的功能特點：選擇透過性。
(1)細胞質膜內、外側結構具有不對稱性(√)
(2)蛋白質分子構成細胞質膜的基本支架(×)
(3)組成細胞質膜的蛋白質分子是可以運動的，而磷脂分子是靜止的(×)
(4)功能越復雜的細胞質膜，磷脂含量就越高(×)
1．(生命觀念)實驗表明，將兩種不同的海綿動物的細胞分散成單個的細胞，然后將這些細胞摻在一起混合培養，發現只有同種的細胞才能結合，在這里起識別作用的是細胞質膜上的何種物質？如何判斷細胞質膜的外側和內側？
提示：糖蛋白。有糖鏈的一側為細胞質膜的外側。
2．(科學思維)人、鼠細胞質膜蛋白最終均勻分布說明什么問題？若適當降低溫度，膜蛋白最終均勻分布的時間會延長，由此說明什么？
提示：膜蛋白是運動的，即細胞質膜具有流動性。溫度能影響膜的流動性。
1．科學家用兩種熒光素分別標記人和小鼠細胞表面的蛋白質分子，將這兩種標記細胞進行融合。細胞剛發生融合時，兩種熒光素在融合細胞表面對等分布(即各占半邊)，最后在融合細胞表面均勻分布。這一實驗現象支持的結論是(　　)
A．膜蛋白能自主翻轉
B．細胞質膜具有流動性
C．細胞質膜具有選擇透過性
D．膜蛋白可以作為載體蛋白
解析：選B　兩種熒光素分別標記兩種細胞表面的蛋白質分子，細胞剛融合時，兩種熒光素在融合細胞表面對等分布，最后在融合細胞表面均勻分布，說明細胞質膜具有流動性。不能說明膜蛋白在細胞內外翻轉，也不能說明細胞質膜的物質運輸功能。
2.如圖為細胞質膜的流動鑲嵌模型，下列有關敘述錯誤的是(　　)
A．具有①的一側是細胞質膜的外側
B．①與細胞表面的識別作用有關
C．②是構成細胞質膜的基本支架
D．細胞質膜的選擇透過性與①的種類和數量有關
解析：選D　圖中①表示糖蛋白，它分布在細胞質膜的外側，具有細胞識別的作用；②是磷脂雙分子層，它是構成細胞質膜的基本支架；細胞質膜的選擇透過性與細胞質膜上的蛋白質有密切的關系。
[歸納提升]
1．細胞質膜的結構(如圖所示)
(1)磷脂雙分子層構成細胞質膜的基本支架，由它支持著許多蛋白質分子。
(2)有的蛋白質分子鑲在磷脂雙分子層的內外兩側，有的蛋白質分子部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的蛋白質分子貫穿整個磷脂雙分子層。
(3)在細胞質膜的外表面有糖蛋白(由糖分子與細胞質膜上的蛋白質分子結合而成)。
教材延伸：(1)不同細胞在細胞質膜的組成成分上有差異，功能越復雜的細胞，細胞質膜上蛋白質的種類和數量越多。
(2)糖蛋白大多在細胞質膜的外側，有保護和潤滑作用，還與細胞的信息交流密切相關?？筛鶕堑鞍椎姆植即_定膜的內外側。
(3)細胞質膜上的蛋白質種類很多，如運輸物質的載體蛋白、接收信號的受體蛋白等。
(4)細胞質膜的流動性對于細胞完成各種生理功能是非常重要的：①使細胞質膜能承受一定程度的變形而不致破裂；②使膜中各種成分按需要調整其組合分布；③有利于膜上的載體蛋白完成物質運輸。
2．細胞質膜結構及其特點的實驗探究
實驗 細胞質膜的提取實驗 人、鼠細胞的融合實驗
材料 人或其他哺乳動物成熟紅細胞 人細胞、鼠細胞
實驗處理 提取脂質成分，平鋪在水面上，測量單分子層面積 用紅色、綠色熒光素分別標記人和鼠的抗體，讓其分別與相應的細胞質膜上的抗原結合；誘導人細胞與鼠細胞融合
結果 脂質單分子層面積約是紅細胞表面積的2倍 在熒光顯微鏡下觀察，開始時，融合細胞的細胞質膜一半呈紅色，一半呈綠色，在37 ℃下培養40 min后兩種顏色在細胞質膜上均勻分布
結論 細胞質膜由雙層脂質分子構成 細胞質膜具有一定的流動性
知識點(三)細胞質膜的功能
1．細胞質膜的功能
(1)將細胞與外界環境分隔開：
細胞質膜將生命物質與外界環境分隔開，使細胞成為相對獨立的系統，保障了細胞內部環境的相對穩定。
(2)控制物質進出細胞：
(3)進行細胞間的信息交流：
①通過化學物質交流，如激素的作用。
②通過細胞質膜相互接觸交流，如精子和卵細胞之間的識別和結合。
③通過通道交流，如高等植物細胞的胞間連絲。
2．細胞壁
(1)存在：植物、細菌、真菌。
(2)成分：植物細胞壁主要成分是多糖，細菌細胞壁主要成分有肽聚糖、磷壁酸、脂質和蛋白質。
(3)作用：
①維持細胞的形態。
②具有一定的保護作用。
(1)細胞質膜是細胞的保護性屏障(√)
(2)細胞質膜可以控制物質進出，任何對細胞有害的物質都不能進入細胞(×)
(3)植物細胞之間的胞間連絲具有物質運輸的作用(√)
(4)進行細胞間信息交流必須要依賴于細胞質膜表面的受體(×)
1．(生命觀念)相鄰細胞間如何進行信息交流？距離較遠的細胞間如何進行信息交流？
提示：兩個相鄰動物細胞的細胞質膜可以直接接觸，通過質膜上的受體進行識別，信息從一個細胞傳遞給另一個細胞。高等植物細胞之間可以通過胞間連絲相互連接，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞，從而實現信息交流；距離較遠的細胞間進行信息交流時，發出信息的細胞釋放出細胞分泌物(即信號分子，如激素)，信號分子通過體液運輸到靶細胞，與靶細胞的細胞質膜表面的受體結合，把信息傳遞給靶細胞。
2．(科學思維)蓮藕“出淤泥而不染”體現了細胞質膜的什么功能？這種功能的具體體現是什么？
提示：控制物質進出細胞的功能。主要體現在對營養物質的吸收及對代謝廢物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。
1．科學家揭示出電壓控制的鉀通道，這些通道是負責 K＋ 進出細胞的看門蛋白質，它們在神經和肌肉細胞上的作用，與晶體管在計算機中的作用一樣。這一成果從另一側面證明了細胞質膜具有(　　)
A．免疫功能
B．識別功能
C．控制物質進出細胞的功能
D．進行細胞間信息交流的功能
解析：選C　從題干信息可知，看門蛋白質的作用是負責控制K＋ 進出細胞。
2．作為系統的邊界，細胞質膜在細胞的生命活動中有多種功能。有關下圖模型的說法錯誤的是(　　)
A．圖示信息主要體現了細胞質膜能進行細胞間信息交流的功能
B．甲細胞分泌a物質與細胞質膜控制物質進出的功能有關
C．乙細胞上識別a物質的受體b可以識別所有的信號分子
D．b物質的主要成分是蛋白質
解析：選C　題圖所示的是細胞間進行信息交流的一種方式；甲細胞分泌物質a也是細胞質膜控制物質出入細胞的一個實例；不同的信息分子具有不同的受體，所以圖中的受體b不能識別所有的信息分子；b的化學本質是糖蛋白，其主要成分是蛋白質。
[歸納提升]
1．細胞質膜是否能絕對控制物質進出細胞
不能，細胞質膜控制物質進出細胞具有普遍性和相對性，如圖所示。
(1)普遍性：細胞需要的營養物質可進入細胞；抗體、激素等物質在細胞內合成后，可分泌到細胞外；細胞產生的廢物可排到細胞外。
(2)相對性：對細胞有害的物質有可能進入細胞，有些病毒、病菌等有可能侵入細胞，使生物體患病。
名師提醒：對細胞有害的物質不是“不能”進入細胞，而是“不易”進入細胞。
2．細胞質膜的功能特性：具有選擇透過性。
3．細胞壁
(1)成分：植物細胞壁的主要成分是多糖(如纖維素)。
(2)作用：
①維持細胞形態：細胞壁具有較堅韌的支撐作用，它對植物細胞起著骨架作用，以維持細胞正常的形態。
②保護內部結構：如防止細胞因吸水過多而破裂，或將一些微生物阻擋在細胞外。
(3)特性：全透性。
教材延伸：不同類型細胞的細胞壁成分
細胞類型 細胞壁成分
植物細胞 主要成分是多糖(如纖維素)
細菌 主要由肽聚糖組成
真菌細胞 主要成分是多糖，另有少量蛋白質和脂質。不同的真菌，其細胞壁所含多糖的種類也不同，如低等真菌細胞壁以纖維素為主，酵母菌以葡聚糖為主，高等陸生真菌以幾丁質為主
[學習小結]
　　　　
1．人體某些白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體的病菌，這個過程的完成主要依靠細胞質膜的(　　)
A．免疫功能　　　　　 B．保護作用
C．流動性 D．擴散作用
解析：選C　人體某些白細胞能進行變形運動，穿出毛細血管壁，吞噬侵入人體的病菌，整個過程中存在細胞質膜的形態變化，這體現了細胞質膜具有一定的流動性的結構特點，C正確。
2．下列對細胞質膜成分的敘述，錯誤的是(　　)
A．細胞質膜的主要成分是蛋白質和脂質
B．細胞質膜中的脂質主要是磷脂
C．細胞質膜上的糖類很少，所以其不重要
D．細胞質膜中蛋白質的種類和數量決定了細胞質膜功能的復雜程度
解析：選C　細胞質膜的成分有脂質、蛋白質和糖類，其中主要成分是蛋白質和脂質，脂質中主要是磷脂。蛋白質是生命活動的主要承擔者，所以細胞質膜的功能主要取決于其上蛋白質的種類和數量，功能越復雜的細胞，細胞質膜上蛋白質的種類和數量越多。糖類和某些蛋白質結合成糖蛋白，對細胞間的信息交流具有重要的作用，C錯誤。
3．下列有關細胞質膜的“蛋白質—脂質—蛋白質”靜態結構模型的說法，錯誤的是(　　)
A．由羅伯特森提出
B．能解釋細胞質膜可以控制物質的進出
C．能解釋溶于脂質的物質能夠優先通過細胞質膜
D．能解釋變形蟲的變形運動
解析：選D　由羅伯特森提出的細胞質膜的“蛋白質—脂質—蛋白質”結構模型指出，細胞質膜是靜止不動的，這無法解釋變形蟲的變形運動，D錯誤。
4．下列不屬于細胞間信息傳遞的是(　　)
A．激素作用于靶細胞
B．精子與卵細胞的識別與結合
C．高等植物細胞之間通過胞間連絲傳遞信息
D．一個細胞中的無機鹽離子進入相鄰的細胞中
解析：選D　細胞間的信息交流方式有多種，如題中的A、B、C項所示的三種交流方式。D項說明細胞質膜對物質進出細胞有控制作用，不屬于細胞間的信息傳遞。
5．作為系統的邊界，細胞質膜在細胞的生命活動中有多種功能。如圖所示模型表示細胞甲分泌的激素作用于細胞乙，此過程主要表明細胞質膜的功能是(　　)
A．將細胞與周圍環境分隔開
B．控制物質進出細胞
C．進行細胞間的信息交流
D．進行細胞間的物質運輸
解析：選C　據題圖分析，細胞甲分泌的相關激素進入血液，通過血液運輸到達細胞乙，與靶細胞質膜上的受體特異性結合，進而傳遞信息，從而完成信息交流，此過程說明細胞質膜的功能是進行細胞間的信息交流。
6．下列關于細胞壁的敘述中，正確的是(　　)
A．纖維素是由葡萄糖聚合而成的多糖，是植物細胞壁的主要成分之一
B．食物中的纖維素在人體內水解成葡萄糖后才能被吸收
C．細菌的細胞壁也可以用除去植物細胞壁所使用的酶除去
D．細胞壁是各種細胞最外層的結構
解析：選A　植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，纖維素是由葡萄糖聚合而成的多糖；人的消化液中不含纖維素酶，所以食物中的纖維素在人體內是不能被消化的。細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，一般用溶菌酶除去，而植物細胞壁用纖維素酶、果膠酶除去。細胞壁并不是各種細胞最外層的結構，如動物細胞沒有細胞壁，很多細菌細胞壁外面有莢膜等結構。
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