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高考生物总复习《细胞的结构和功能》课件新人教版必修_图文

第一单元
生命的物质基础和结构基础 第 2 讲

细胞的结构和功能
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? ? ?

【考纲搜索】 (1)细胞膜的分子结构和主要功能; (2)细胞质基质;

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?

(3)细胞器的结构和功能(细胞器包 括:线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、 高尔基体、中心体和液泡); ? (4)细胞核的结构和功能; ? (5)细胞的生物膜系统(包括:生物 膜系统的概念、各种生物膜在结构和功 能上的联系、研究生物膜的重要意义); ? (6)原核细胞的基本结构。

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? ?

【分析预测】 细胞膜、细胞质和细胞核的结构 和功能是高考生物考查的核心考点,尤 其是细胞膜的结构和功能、细胞器的结 构和功能。本考点试题信息呈现的方式 多样,主要以模式图、曲线图、表格数 据等方式出现,注重观察能力、获取信 息能力、表达能力、实践运用能力的考 查。
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一、知识概述 1.细胞膜
? 组成成分:蛋白质 磷脂 、 糖蛋白 、 (识别、 ? 信息传递等) . 细 ? 基本骨架: 磷脂双分子层 胞 ? 结构特点:流动性(体现:细胞膜内陷, 膜 ? 变形虫,白细胞吞噬,内吞与 ? 外排等)
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?

选择透过性 (取决于蛋白质) ? 功能特点: ? (应用:海水淡化、污水净化 细 等) 胞 主动运输 膜 :矿质离子、葡萄糖、 ? 物质出 ? ? 氨基酸、生长素 ? 入方式 自由扩散 ? :酒精、水、O2、 CO2、 ? 甘油、胆固醇、脂 肪 ? 酸、脂溶性维生素 6

?

? 基质:是活细胞代谢的主要场所 ? 细 胞 质 ? 细胞器双层膜结构: ? 如 叶绿体、线粒体 . 高尔基体、 ? 单层膜结构:如 . ? 细胞 内质网、溶酶体、液泡 ? 等 器 ? 无膜结构: 核糖体、中心体 等 ? 如
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? 3.细胞核 ? 核膜: 双 层膜结构 mRNA→ 外 ? 核孔: 进出的通道 大分子物质 结 构 蛋白质→内 ? 染色质(体):不同时期的不同表现形式, 细 ? 被 染成深色 碱性染料 胞 核 ? 遗传物质 储存、复制和转录 的场所 能功 ? 新陈代谢 的控制中心 ? ?
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?

? 4.原核细胞的基本结构 细菌、蓝藻、放线菌 . ? 原核细胞代表: ?

肽聚糖 . 原 ? 细胞壁: 胞 核 ? 细胞器:只有 核糖体 ,无其他复杂细胞器 细 ? 核区:无成形的细胞核

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? ?

5.细胞的生物膜系统 (1) 定 义 核膜、细胞 : 细 胞 内 的 . 膜以及内质网、高尔基体、线粒体 ? 等 结构、功能 由膜围成的细胞器,在 上是 密切联系的,它们所形成的结构体系叫 做细胞生物膜系统

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? ?

(2)各种膜在结构、功能上的联系 功能:特定功能蛋白质←成熟蛋 白质←较成熟蛋白质←蛋白质

? 分泌↑加工↑加工↑翻译↑ 高尔基体膜 ← 构结 ? 细胞膜 ← 内质网膜 ← . ?

核糖体

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? ?

(3)生物膜的功能 细胞膜不仅使细胞具有一个相 对稳定的内环境,同时在细胞与环境 之 间 进物质运输 行 能量交换 、 和 信息传递 ? 的过程中也起着决定性 作用细胞的许多重要化学反应在生物 膜内或膜表面进行,细胞内的广阔的 大量的附着位点 膜面积为酶提供了 , 有利于化学反应的顺利进行
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?
? ? ? ? ? ?

各种生物膜把细胞分隔成一个个小 同时进行多种化学反 , 区室,使得细胞内能够 应,不会相互干扰 ,保证了细胞的生 命活动高效、有序地进行 (4)研究生物膜的意义 理论上:有助于阐明细胞的生命活动 规律 实践中:在农业、工业和医学实践中 有重要用途
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? 二、要点归纳 ?要点1 细胞膜的结构与功能 ? 1.成分、结构、功能关系图解

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? 2.结构模式图

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? ?

注意: (1) 糖被分布于细胞膜的外侧, 是判断细胞膜内外侧的依据,也是细胞 识别的物质基础。 ? (2) 蛋白质含量的多少是区分膜 功能复杂程度的重要依据之一。

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?

3.细胞膜流动性和选择透过性的关


? (1)区别:流动性是细胞膜的结构 特性,选择透过性是细胞膜的功能特性。 ? (2)联系:流动性是选择透过性的 基础,因为只有细胞膜具有流动性,细 胞才能完成其各项生理功能,才能表现 出选择透过性。相反,细胞膜失去了选 择透过性,也就意味着细胞已经死亡。
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? 4.自由扩散、协助扩散和主动运输的比较(一)
物质出入细 胞的方式 运输 方式 是否需 要载体

被动运输 自由扩散 协助扩散
高浓度→ 低浓度 不需要 高浓度→ 低浓度 需要

主动运输

一般为低浓 度 →高浓度
需要

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? 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较(二)
是否消耗 能量 不消耗 不消耗 消耗

图 例

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? 自由扩散、协助扩散和主动运输的比较(三)
O2、CO2、 H2O、甘油、 举例 乙醇、苯等 出入细胞 表示 曲线 (一定 浓度 范围 内)
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红细胞吸收 葡萄糖

小肠绒毛上皮 细胞吸收葡萄 糖、氨基酸、 无机盐等

?

注意:(1)影响主动运输的因素: ①载体,②能量(凡是能影响细胞内能量 产生的因素都能影响主动运输,如O2浓 度、温度等)。 ? (2)内吞与外排是大分子物质进出 细胞的方式,该过程消耗能量但不需载 体协助,体现了细胞膜的结构特点 —— 流动性。

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? ?

(3)载体的化学本质及作用特点 ①载体是细胞膜上的一类蛋白质, 它具有特异性,不同物质的载体不同, 不同生物细胞膜上的载体的种类和数量 也不同; ? ②载体具有饱和现象,当细胞膜 上的某物质的载体达到饱和时,细胞吸 收该物质的速率不再随物质浓度的增大 而增大。
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? 2 要点
目 种类

细胞器的结构与功能 1.各种细胞器比
存在 膜结构 位置
动、 植物 细胞 双层膜 植物 细胞

较 项

功 能
有氧呼吸 的主要场 所 光合作用 的场所

线粒体 叶绿体
液泡 内质网

与能量代谢 有关,有少 量遗传物质

单层膜 调节细胞内环境,与渗 透作用有关

动、 植物 单层膜 与物质合成、运输有关 ( 有机物合成“车间” ) 23 细胞

续表 目 种类
项 存在 位置 膜 结构

功 能

高尔基体 溶酶体
核糖体 中心体 动、 植物 细胞

单 蛋白质: 与动物细胞分泌物 运输、 形成有关;与植物 层 加工 细胞壁形成有关 膜 多种水解酶,分解多种物质 (细胞“酶仓库”消化系统) 合成蛋白质的场所(蛋白质 “装配机器”) 与细胞有丝分裂有关
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动物 细胞、 无膜 低等 植物 细胞

2.细胞器的分类
动植物都有的细胞器 高尔基体、线粒体、核 糖体、内质网

分 布 植物细胞特有的细胞器 质体(叶绿体、白色体) 一 动物和低等植物细胞特 有的细胞器

中心体
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主要存在于动 物细胞中的细 胞器 分 布 二 动、植物都有 但功能不同的 细胞器 分布最广泛的 细胞器

中心体、溶酶体 高尔基体(在植物细胞中高尔基 体与细胞分裂中细胞壁的形成 有关;动物细胞中的高尔基体 与细胞分泌物的形成有关) 核糖体(真、原核细胞)
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不具膜结构的细胞器 具单层膜的细胞器

核糖体、中心体 内质网、高尔基体、液 泡、溶酶体 叶绿体、线粒体

结 构
具双层膜的细胞器

光学显微镜下可见的 细胞器

线粒体、叶绿体、液泡

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含有DNA的细胞器 成 含有RNA的细胞器 分

线粒体、叶绿体(都有半 自主性) 线粒体、叶绿体、核糖体

含色素的细胞器

叶绿体、液泡

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能产生水的 细胞器

线粒体(有氧呼吸的第三阶段)、核糖 体(脱水缩合)、叶绿体(暗反应)、高尔 基体(形成细胞壁合成多糖时)

能产生ATP 功 的细胞器 能 能复制的细 胞器
能合成有机 物的细胞器

线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、中心体 内质网、叶绿体、核糖体、高尔 基体
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与有丝分裂有关的 核糖体、线粒体、中心体、 细胞器 高尔基体
核糖体(合成)、内质网(加 功 与蛋白质合成加工 工、运输)、高尔基体(加工、 能 有关的细胞器 分泌)、线粒体(供能) 能发生碱基互补配 对行为的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体

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? 要点3 原核细胞与真核细胞、动物细胞 与植物细胞的比较 ? 1.原核细胞与真核细胞的比较
细 胞 细胞大小 原核细胞 较 小 真核细胞 较 大

细胞壁

植物细胞有, 有,细菌细胞壁主要成 主要成分是纤 分是糖类和蛋白质 维素和果胶

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细 胞 细胞质 细胞核

原核细胞 有核糖体,无其他 细胞器 无以核膜为界线的 细胞核;无染色体 (质)

真核细胞 有核糖体和其他细 胞器 有以核膜为界线的 真正的细胞核;有 染色体(质)

细菌、蓝藻、放线 生物举例 菌、支原体

动物、植物、真菌

联系 都有细胞膜和细胞质;都有遗传物质DNA (统一性)
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? 2.动物细胞、植物细胞结构的比较
项目 动物细胞 植物细胞

无细胞壁、叶绿体, 有细胞壁、叶绿体、 不同点 有中心体;有些低 液泡;中心体见于低 等动物有液泡 等植物细胞中 都有细胞膜、细胞质、细胞核;细胞质中 相同点 都有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体 等细胞器
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? 3.细胞结构图像的辨别 ? (1)显微、亚显微结构图像的判断 ? ①表示出细胞器的结构,则为电子 显微镜下的亚显微结构图 图 ? ②未表示出细胞器的结构,则为普 中 像 通光学显微镜下的显微结构图 ?

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? (2)真核细胞、原核细胞图像的判断 ? ①有核膜 ( 或有核膜围成的真正细 胞核),则为真核细胞 图 ? ②无核膜 ( 或无核膜围成的真正细 中 像 胞核),则为原核细胞 ?

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? (3)动、植物细胞图像的判断 ? ①无细胞壁、叶绿体、液泡, 有 则为动物细胞图 体 中 ? ②有细胞壁、叶绿体、液泡, 心 则为低等植物细胞图 图 ? 像

?



? 无中心体,有细胞壁、叶绿体、液泡, ? 则为高等植物细胞图
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? 要点4 细胞是一个统一整体 ? 细胞是一个有机的统一整体,可从 以下四个方面理解: ? (1)从结构上看:细胞的各个组成部 分是相互联系的。如内质网膜与核膜、细 胞膜、高尔基体膜等互相连接构成细胞内 的“生物膜系统”;细胞质和细胞核的存 在是缺一不可的,去掉细胞核的细胞由于 去核较长时间后,
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?

细胞质内将不再合成蛋白质类物质, 所以寿命短促,需不断更新,如哺乳动物 的成熟红细胞。 ? 大量科学实验证明:凡是无核的细 胞,既不能生长也不能分裂,终将死亡。 例如变形虫的切割实验,人工去核后,变 形虫新陈代谢减弱,只能存活很短的时间。 这也表明:只有细胞核而没有细胞质的细 胞是不存在的。
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?

(2)从功能上看:细胞的不同结构 虽具不同生理功能,但却是协调合作的, 共同完成细胞的各项生命活动。如线粒 体能为其他结构的代谢提供能量;核糖 体能为其他结构的构成或代谢提供蛋白 质或酶;分泌蛋白由核糖体合成、线粒 体供能、内质网运输、高尔基体加工、 细胞膜分泌协调完成。

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?

(3) 从调控上看:细胞核是代谢的 调控中心。细胞核内的DNA通过控制细胞 质中物质 (如蛋白质 ) 的合成从而调控细胞 内的生命活动。同时细胞质为细胞核的生 命活动提供能量和营养,从而能保证使细 胞成为一个统一的整体。

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?

(4) 从与外界的关系上看,细胞的 整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细 胞进行物质交换和能量转换,而与外界环 境直接接触的细胞都要与外界环境进行物 质交换和能量转换。

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? 例1 (2010·全国新课标)下列有关细胞 的叙述,正确的是( ) ? A.病毒是一类具有细胞结构的生物 ? B .蓝藻细胞具有细胞核且 DNA 分子呈 环状 ? C .人体所有细胞的细胞周期持续时间 相同 ? D .内质网膜和高尔基体膜都具有流动 性
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? 解析 本题考查细胞的结构和功能。 病毒是非细胞生物, A 错;蓝藻为原 核生物,细胞内没有成形的细胞核, B 错;不同细胞的细胞周期不同,只 有连续分裂的细胞才有细胞周期, C 错;生物膜都具有一定的流动性, D 对。 ? 答案:D

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? 例2 (2011· 江苏)关于人体细胞结构和 功能的叙述,正确的是( ) ? A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传 信息 ? B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场 所 ? C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于 外膜 ? D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形 成有关
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? 解析 本题考查的是细胞的结构与功能的有 关知识。细胞核内具有传递和表达遗传信息 功能的物质是DNA;核糖体是蛋白质合成的 场所,蛋白质加工的场所是内质网和高尔基 体;由于线粒线内膜的功能比外膜更复杂, 并分布着多种蛋白质类的酶,所以内膜上蛋 白质的含量要远大于外膜;人体细胞中的高 尔基体与蛋白质的加工和分泌物的形成有关, 动物细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成与中 心体有关。答案:C
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? 例3 (2011· 全国新课标)回答问题: ? (1)人体肝细胞可产生一种分泌蛋白(称为蛋 白 A) ,运出细胞后进入血液。已知内质网、 核糖体和高尔基体参与了蛋白A的合成或运 输,则这些细胞器在蛋白A合成和运输过程 中 行 使 功 能 的 顺 序 是 __________ 、 __________ 、 ____________ 。人体的胰 岛细胞中 ________( 含有、不含有 ) 蛋白 A 基因。
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? 解析 本题考查了分泌蛋白的合成途径 以及特异性免疫的知识。 ? (1)分泌蛋白的合成依次经过核糖体、内 质网和高尔基体几种细胞器。细胞具有 全能性,每个细胞都拥有整套的遗传物 质。答案: ? (1)核糖体 内质网 高尔基体 含 有
题目 47


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