模拟联合国英语比赛:细胞的结构和功能

北 京 四 中
编稿老师：赵晓刚　 审稿老师：陈月艳　　责　 编：陈莉
【学习内容】细胞的结构和功能
一、细胞学的研究方法
㈠结构观察性
显微结构 亚显微结构
仪器
倍数
分辨率
与肉眼比较 光学显微镜
1 500
0.2 μ m
500倍 电子显微镜
800 000
0.2 n m
500,000倍
效果 一般结构
（如细胞核、细胞壁、叶绿体、染色体等) 表面结构（扫描）
内部结构（隧道）
㈡组分分析
1超速离心
2同位素示踪和放射自显影
3细胞培养、融合、拆合技术
二、真核细胞
㈠细胞膜
1形态：8nm左右的膜性结构

2结构：“流动镶嵌模型”的要点（如图）
1)以磷脂双分子层为骨架
2)球蛋白分子覆盖、嵌入或贯穿脂双层
3）膜表面存在糖蛋白，与细胞识别、免疫、血型决定等有关
4)膜物质排布具有不对称性（蛋白质和磷脂分子）
5）膜物质分子的运动使膜具有流动性
注：下图对磷脂分子的不对称性的解释

3特性：细胞膜具有选择透性－物质进出细胞的方式
跨膜方式 运转方向 载体蛋白 ATP供能 实　 例
顺浓度梯度 逆浓度梯度
自由扩散 + 　 　 　 H2O,CO2,O2
协助扩散 + 　 + 　 葡萄糖进红细胞
主动运输 + + + + K＋进红细胞
吞排作用 与浓度无关 囊泡与细胞膜 + 分泌与吞噬
㈡细胞质
⒈细胞质基质
⑴细胞溶胶：半流动物质，含多种酶
⑵细胞骨架：由微管、微丝、中间纤维形成的网络
⒉细胞器
⑴实例——叶绿体
位置：叶肉细胞等
形态：椭圆形或球形　 5~10μm/2~3μm
┏ 被膜：双层
结构┫ 类囊体片层→基粒（分布色素和酶）
┗ 叶绿体腔→基质（分布酶、DNA）
功能：光合作用场所、光能转换器
⑵其它细胞器（下表）
形　 态　 特　 征 功　 能
线粒体 2~10μm/0.5~1μm双层膜、内膜折成嵴，有ATP酶复合体，基质中有DNA和RNA 有氧呼吸的主要场所
内质网 分枝小管与扁囊连成网 1蛋白质的运输通道
2与糖类、脂质、蛋白质合成有关
3酶与核糖体支架
高尔基体 4~8个扁囊复合，边缘形成囊泡 1蛋白质的运输与加工
2与细胞分泌物形成有关
3与植物细胞壁的形成
溶酶体 单层膜囊状结构 水解酶库
（抵御外侵、清除自身废物、自溶等）
液　泡 单层膜泡状结构 水盐库、代谢库
核糖体 蛋白质和酶，RNA构成粒状 蛋白质合成场所
中心体 两个中心粒及其周物质构成 有丝分裂器之一
⑶分类

㈢细胞核
⒈结构

⒉功能
⑴遗传物质贮存和复制场所
⑵细胞遗传和代谢的调控中心
三、原核细胞
㈠典型实例 — 细菌

㈡原核细胞与真核细胞的共同特征
⒈通过质膜与外界进行物质交换和信息传递
⒉都以DNA和RNA作为遗传物质
⒊核糖体是一切细胞合成蛋白质的场所
⒋都以分裂方式增殖
㈢原核细胞与真核细胞的主要区别
类型 真　 核　 细　 胞 原　 核　 细　 胞
细 胞 壁 主要成分为纤维素 主要成分为肽聚糖
细 胞 核 每个DNA分子与蛋白质形成染色质结构，并由核膜包被 一个DNA分子无核膜包被，集中分布于核区
细 胞 器 种类多，有膜结构的复杂细胞器 种类少，无膜结构的复杂细胞器
细胞大小 10~100μm 1~10μm
生物类型 植物、动物、真菌 蓝藻、细菌、衣原体、支原体等
四、细胞的整体性
1结构上相互联系

2功能上协调一致
如胞外酶的合成与分泌过程如下：
涉及到的细胞器（如图）：
核糖体（合成蛋白质）
内质网（运输）
高尔基体（加工运输以及分泌）

【重点、难点解析】
第一节重点讲细胞膜的分子结构和细胞膜的主要功能，难点是物质交换的主动运输方式。第二节细胞质的结构和功能，重点是叶绿体、线粒体的结构以及各细胞器的主要功能，难点是叶绿体、线粒体的结构及功能。第三节细胞核的结构和功能重点是真核细胞的核膜的结构、原核细胞中拟核的结构特点和染色质有丝分裂过程中的形态变化。
【例题解析】
1 按结构大小分，细胞的亚显微结构是指（　 ）
A 电子显微镜范围（0.2μm 以下）　 B 光学显微镜范围（0.2～200μm）
C 肉眼可见范围（0.2～2nm）　　 　D 电子显微镜范围（0.2nm以下）
【解析】本题考察细胞学的研究方法――结构观察法，肉眼、光学显微镜（显微结构）和电子显微镜（亚显微结构）的分辨率分别为1mm、0.2μm与0.2 n m。故应选A。
2变形虫可以吞噬整个细菌，这一事实说明（　 ）
A 细胞膜具有选择透性　　　　　 　B 细胞膜具有全透性
C 细胞膜具有一定的流动性　　　　 D 细胞膜具有保护性
【解析】本题考察的是细胞膜的结构特性，功能特性选择透性是对于小分子和离子而言，故应选C
3 对玉米种子的实验处理和观察现象如下，该实验结果说明（　 ）
实验处理 将玉米种子浸泡15小时，从中央纵切后，用稀释红墨水染色 将浸泡的玉米种子煮熟，从中央纵切后，用稀释红墨水染色
实验现象 胚细胞着色浅 胚细胞着色深
A 细胞膜具有流动性　　　　　 B 红墨水能自由进出玉米细胞
C 活的细胞膜具有选择透性　　 D 细胞膜具有全透性
【解析】本题考察的是细胞膜的功能特性，活细胞的细胞膜具有选择透性，可以按照生命活动的需要有选择的吸收物质，红墨水不是细胞生长的必需的物质，所以不能或很少通过活细胞膜进入胚体细胞，胚体细胞着色浅。煮熟的胚细胞死亡，其细胞膜失去选择透性而为全透性，红墨水进入细胞，胚体染色深，故选C。
4 在细胞的下述膜结构中，由单层膜构成的细胞器有（　 ）
A 液泡和细胞膜　　　　　 B 内质网和高尔基体
C 液泡和核膜　　　　　　 D 叶绿体和内质网
【解析】本题考察的是细胞和细胞器的结构，双层膜的结构为细胞膜、核膜、叶绿体膜、线粒体膜；单层膜的细胞器为液泡、内质网、溶酶体、高尔基体。其中，注意题干要求，细胞膜和核膜不属于细胞器的膜，故应选B
5 如果一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一个相邻细胞的叶绿体基质中，那么，这个CO2分子共穿过的磷脂分子层数是（　 ）
A 4　　　　　 B 6　　　　　C 12　　　　 D 8
【解析】本题考察膜的结构及细胞器膜的层数CO2依次经过线粒体膜（双层膜）、细胞膜（2次）、叶绿体膜（双层膜），且每层膜具有磷脂双分子层结构，因此（2＋1×2+2）×2=12故应选C
6 对叶绿体、线粒体的共同性描述中，错误的是（　 ）
A 都是双层膜结构的细胞器　　B 都含有DNA和RNA
C 所含的酶功能都相同　　　　D 都是能量转换器
【解析】本题考察的是叶绿体、线粒体的结构和功能，选C
7 植物细胞特有的细胞器是（　 ）
A 线粒体和中心体　 　　　 B 液泡和叶绿体
C 细胞壁和液泡　　　　　　D 中心体和溶酶体
【解析】本题考察植物细胞与动物细胞的差异以及细胞器的定义。B、C均为植物细胞所独有的结构，但细胞壁不属于细胞器的范畴，因此选B
8 对原核细胞与真核细胞共同特征的下列描述中，有错误的是（　 ）
A 以质膜与外界进行物质交换和信息传递
B 以DNA和RNA作为遗传物质
C 核糖体是其不可缺少的合成蛋白质的场所
D 线粒体作为有氧呼吸的主要场所
【解析】本题考察原核细胞与真核细胞的区别，原核细胞无具有膜的细胞器，如高尔基体、叶绿体、线粒体等复杂的结构，且不具有真正的细胞核，因此选D
9 细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的
A．功能及所含有机化合物都相同
B．功能及所含有机化合物都不同
C．功能相同，所含有机化合物不同
D．功能不同，所含有机化合物相同
【解析】在细胞里有三种“基质”，即细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质。这三种基质的功能不相同：细胞质基质是新陈代谢的主要场所，为新陈代谢提供物质和一定的环境条件；线粒体基质与有氧呼吸有关；叶绿体基质是光合作用暗反应的场所。所含的物质有所不同：如，细胞质基质含有与无氧呼吸有关的酶；线粒体基质含有与有氧呼吸有关的酶；叶绿体基质含有与光合作用暗反应有关的酶。故应选B
10．把一小块生物组织粉碎后进行化学分析，得到水、蛋白质、纤维素等，由此可判断该组织是（　 ）的
A　 小麦　 B．家兔　 C．鱼　 D．蝗虫
【解析】本题考察植物细胞和动物细胞的区别，植物细胞具有细胞壁，细胞壁的主要成分是纤维素。故应选A。
11．大肠杆菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍，如果在培养液中加入叫箭毒素的药物（不影响线粒体的功能），大肠杆菌细胞内钾离子的质量分数下降，这种药物的作用是（　 ）
A 使细胞膜变为全透性膜
B 抑制细胞膜上载体蛋白的活性
C 影响能量的生成
D 改变遗传特性
【解析】本题考察主动运输的必要条件及应用，主动运输的必要条件：载体蛋白和ATP提供能量，缺一不可；本题题干指出不影响线粒体的功能，那么只能是药物抑制了膜上载体蛋白的活性，故应选B.
12、从某腺体的细胞中，提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中。培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。很快连续取样，并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示。请回答：

(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是_________________。
(2)放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是_________。
(3)实验中，培养液相当于细胞中的_______________。
【解析】本题考察细胞的结构及细胞器的功能。
核糖体是蛋白质合成的场所，因此放射性氨基酸首先在核糖体积累；内质网是蛋白质的运输通道，因此继核糖体积累氨基酸后，内质网也出现氨基酸的积累；细胞是由细胞质基质和细胞器组成，细胞质基质是细胞新陈代谢的场所，所以本题中的培养液相当于细胞中的细胞质基质。
【答案】
⑴核糖体是合成蛋白质的场所；⑵蛋白质进入内质网中，靠内质网运输到其它部位；⑶细胞质基质
13．根据细胞膜结构和功能特点，分析简答下列问题
⑴ 1895年，Overton研究各种未受精卵细胞的膜透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难，这表明组成细胞膜的主要成分中有_______________。
⑵ 1925年，德国科学家Gorter Grended用丙酮酸抽提红细胞的类脂后，将它在空气——水界面上铺成单分子层，发现这个单分子层的面积相当于原红细胞膜表面积的2倍。科学家们抽提出的类脂主要是______， 在空气和水的界面上,类脂分子排列成单分子层时，组成分子层的分子的排列方向是_______。 Gorter Grended的实验说明________。
科学家们发现，成熟的人的红细胞即使在人工诱导的条件下，不能恢复分裂能力，原因是________。这说明细胞能正常地完成各项生命活动的前提条件是________；
⑶ 1970年，科学家用不同荧光染料标记抗体，分别与小鼠细胞和人细胞膜上的一种抗原（蛋白质）结合，使他们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合为一个细胞时，开始时一半呈绿色，另一半呈红色，但在37℃保温40分钟后，在融合细胞上两种颜色的荧光点状均匀分布。这个实验说明_________，其原因是_____________。
【解析】本题考察细胞膜的结构特点，属于资料信息题，题干介绍了在细胞研究过程中科学家做的一些经典试验，请同学们分析试验结果，获得结论，该题同时考察了同学们获得生物信息的能力。为了研究细胞膜的结构组成，用红细胞做试验材料很科学、很巧妙，因为成熟的红细胞内的各种细胞器和细胞核解体，所以提取的膜就是细胞膜，试验结果能更好的说明问题。
【答案】
⑴ 脂质（磷脂）
⑵ 磷脂,亲水头部向下浸在水中，疏水性尾部向上暴露于空气中；磷脂分子在细胞膜上呈双分子层 ；没有细胞核；细胞保持其完整性
⑶ 细胞膜具有一定的流动性；构成细胞膜的蛋白质分子(抗原)是可以运动的
14 下图是高等生物细胞的亚显微结构示意图，据图回答下列问题（[　 ]中填入数字符号，______中填上适当的文字）

⑴与菠菜叶肉细胞相比,该细胞所特有的结构是[　 ]_______；该细胞没有的结构有__________，________，__________。
⑵　 如果在该细胞中合成某一种分泌蛋白，该分泌蛋白合成的场所是[　 ]_______，其产物经[　]_______运输到[　 ]_______进行加工，形成小囊泡，最后以______的方式排出。细胞核中的大分子如RNA进入细胞质中的通道是________。细胞内DNA主要存在于[　 ]________中。
⑶心肌细胞和腹肌细胞相比，[　 ]________（细胞器）的数量较多，这说明该细胞器的功能是______。
【解析】本题考察动植物细胞的区别以及细胞的整体性，即细胞结构上相互联系，功能上协调一致。重点考察了核糖体、内质网、高尔基体的功能以及大分子物质运输的方式（内吞和外排）。
【答案】
⑴ 5中心体，细胞壁，叶绿体，液泡
⑵ 6核糖体，2内质网，4高尔基体，膜泡运输（吞排作用），核孔，3细胞核。
⑶ 1 线粒体　 有氧呼吸的主要场所
15、科研上鉴别死细胞和活细胞，为什么常用“染色排除法”？
只有活细胞膜有选择透过性的特点。染料一般只能穿过死细胞的细胞膜。
16、细胞为什么这么小？
（1）增大细胞膜的表面积，有利于物质的运输
（2）保证适宜的核质关系，使细胞质能在细胞核的控制范围内。
17右图是动物细胞的亚显微结构图，请据图回答( 在[　 ]中填号码，在横线上填文字 )
（1）判断是动物细胞，是因为它具有[　 ]_______，而没有_______
（2）与分泌蛋白质等的分泌活动直接有关的细胞器是[　 ]_______。
（3）图中[　 ]_________是细胞内物质运输的网络和通道。
（4）[ 1 ]是进行_________呼吸、产生大量ATP的细胞器。
（5）主要由于有_________的存在，可以判定该细胞是真核细胞。
（6）蛔虫细胞不具有图示中的[　 ]_______，原因是________。
【解析】本题考察动植物细胞、原核细胞的区别以及细胞器的功能。
答案：
（1）5　 中心体　 细胞壁
（2）9　 高尔基体
（3）6 　内质网
（4）有氧
（5）细胞核 （核膜）
（6）1线粒体　 不进行有氧呼吸