山东 孔 磊
“细胞的结构”命题热点例析
山东 孔 磊
1. 命题趋势:多以图像分析或综合比较的形式考查各种细胞器和细胞核在结构、功能上的区别与联系。
2. 备考指南:
(1)复习时注意结合动植物细胞亚显微结构模式图,理解细胞膜、细胞器和细胞核的结构与功能。(2)构建各种跨膜运输的模型,加深对各种跨膜运输方式的理解。
热点1 图文结合考查细胞结构和功能的关系
【例1】(2016·衢州质检)甲图表示骨骼肌细胞的膜蛋白及其功能的关系;乙图表示四类细胞的亚显微结构模式图,①~⑥表示细胞的各结构。请据图分析回答下列问题:
(1)甲图体现了细胞膜的_________和_________的功能,均体现了膜蛋白的_______性。
(2)从结构上看,乙图Ⅰ~Ⅳ中_______没有以核膜为界限的细胞核,有且只有一种细胞器,就是________。
(3)乙图中结构③是________,其作用是_____________________;因为Ⅳ既含有③又含有叶绿体和细胞壁,所以确定Ⅳ是________细胞。
(4)Ⅱ细胞因为具有________(填序号),所以能够通过渗透作用吸水和失水,当将Ⅱ细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中时,细胞将会发生_______现象。
(5)四类细胞中共有的细胞器是________,四类细胞与周围环境进行信息交流均依赖于________。
(6)图中的________可代表人体的胰岛B细胞,则细胞核内的_________通过核孔进入细胞质,作为合成胰岛素的模板。
【解析】甲图神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性地结合,体现了膜蛋白的信息传递功能;葡萄糖载体属于膜蛋白,能特异性地运输葡萄糖,体现了细胞膜的物质运输功能。乙图以四类不同的细胞图像为载体,综合考查细胞分类、细胞结构与功能等相关知识。
根据细胞特点及细胞器种类可以判定的信息有:图中①是核糖体,②是线粒体,③是中心体,④是叶绿体,⑤是液泡,⑥是高尔基体。Ⅰ有中心体、核膜,没有细胞壁,是动物细胞;Ⅱ有叶绿体、细胞壁、液泡,没有中心体,是高等植物细胞;Ⅲ没有核膜,是原核细胞,根据模式图的特征可以确定其为蓝藻;Ⅳ有细胞壁、叶绿体、中心体,可以确定其为低等植物细胞。中心体与细胞的有丝分裂有关,主要分布在动物细胞和低等植物细胞中。植物细胞发生渗透作用的条件是要具有中央大液泡,植物细胞在质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中会发生质壁分离现象。原核细胞和真核细胞只共有一种细胞器,即核糖体。Ⅰ可以代表人体的胰岛B细胞,胰岛素的化学本质是蛋白质,合成胰岛素的模板是mRNA。
【答案】(1)物质运输 信息传递 信息传递 (2)Ⅲ核糖体 (3)中心体 与细胞的有丝分裂有关 低等植物(4)⑤ 质壁分离 (5)核糖体 细胞膜 (6)Ⅰ mRNA
热点2 综合分析考查生物膜系统的结构和功能
【例2】(2016·台州质检)生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1~图3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。图4为某细胞的部分结构及蛋白质转运示意图。请回答下列问题:
(1)图1表示的生理过程是_________________,其主要的生理意义在于_____________________。
(2)图2中存在3种信号分子,但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合,这说明___________;若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素,那么靶器官是___________。
(3)图3中ATP参与的主要生理过程是_______。
(4)叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图_______(填序号)中的膜结构。
(5)图1~图3中生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是_______________________。
(6)图1~图3说明生物膜具有的功能有____________(写出3项)。
(7)从图4可知,分泌蛋白和溶酶体中的酶在_______________中合成,在分泌蛋白的合成和分泌过程中,高尔基体的膜面积___________。
【答案】(1)有氧呼吸第三阶段 为生命活动供能(2)受体蛋白具有特异性 垂体 (3)暗反应 (4)1、2(5)含有的蛋白质不同 (6)跨膜运输、信息交流、能量转换等 (7)附着在内质网上的核糖体 几乎不变
热点3 结合图示考查物质进出细胞的方式
【例3】图甲为植物从土壤中吸收某种矿质离子的示意图,图乙为某生物膜的部分结构,图中A、B、C、D表示某些物质,a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题:
(1)图甲表示的物质运输方式是________,请你说出判断的理由: ____________________(至少两方面)。
(2)如果图甲中的矿质离子在土壤中含量过高,会导致植物死亡,请分析植物死亡的原因:_____________。
(3)如果某种药物只抑制图乙中a种运输方式而对d种运输方式无影响,请说明该种药物作用的原理:_______________________。若图乙是癌细胞的细胞膜,则_______(填字母)物质比正常细胞的少;可以表示癌细胞吸收O2和排出CO2的分别是____________(填字母)。
(4)某哺乳动物的一种成熟细胞除细胞膜外,不具其他膜结构。下图中能正确表示在一定O2浓度范围内,K+进入该细胞的速率与O2浓度关系的是 ( )
【解析】(1)从图甲可以看出,该矿质离子的运输方式既需要载体也需要消耗ATP,而且是从浓度低的一侧向浓度高的一侧运输,所以为主动运输。(2)土壤中的矿质离子含量过高,使土壤溶液浓度过高,导致根尖细胞不仅不能吸水,反而会失水,最终导致植物死亡。(3)图乙中a、d的运输方式都是主动运输,需要的载体不同,但消耗的ATP都是一样的,所以该药物的作用机理是抑制了a种运输方式中载体的作用。癌细胞的特点之一是细胞膜外表面的D糖蛋白减少。细胞吸收O2和排出CO2的方式都是自由扩散,只是运输的方向不同;O2是运入细胞,CO2是运出细胞。(4)据题意知该成熟细胞除细胞膜外,不具其他膜结构,意味着该细胞不具线粒体,不能进行有氧呼吸,所以K+进入细胞所需能量不是由有氧呼吸提供的,故O2浓度对K+运输速率无影响。
【答案】(1)主动运输 需要载体、需要消耗ATP(或逆浓度梯度运输) (2)土壤溶液浓度高于根毛细胞液浓度,导致植物失水过多死亡 (3)药物抑制了a种运输方式中载体的作用 D b和c (4)A
(作者单位:山东省枣庄二中)