2019-2020年高三生物一輪復習 細胞膜-系統(tǒng)的邊界教學案 新人教版必修1.doc

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2019-2020年高三生物一輪復習 細胞膜-系統(tǒng)的邊界教學案 新人教版必修1 課標要求 1. 進行用哺乳動物紅細胞制備細胞膜的實驗，體驗制備細胞膜的方法。 2. 認同細胞膜作為系統(tǒng)的邊界，對于細胞這個生命系統(tǒng)的重要意義。 3. 理解生物膜系統(tǒng)是一個在結構和功能上緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。 4. 理解生物膜系統(tǒng)的概念。 5. 知道研究生物膜的重要意義。 知識網(wǎng)絡體系 知識點 觀察與分析 歸納與結論 各種生物膜在結構上的聯(lián)系 項目 有聯(lián)系的膜結構 聯(lián)系方式 1、 直接聯(lián)系是指 。 2、 間接聯(lián)系是指 。 3、 在各種膜結構的聯(lián)系中處于中心地位。 核膜 內質網(wǎng) 線粒體 內質網(wǎng) 內質網(wǎng) 高爾基體 細胞膜、線粒體、核膜 高爾基體 細胞膜、內質網(wǎng) 細胞膜 高爾基體 內質網(wǎng) 各種生物膜在功能上的聯(lián)系 請簡要敘述分泌蛋白的合成與分泌過程： 怎樣理解生物膜在功能上的聯(lián)系？ 生物膜系統(tǒng)的概念 生物膜系統(tǒng)的概念： 生物膜系統(tǒng)的作用： 研究生物膜的意義 1理論意義： 2實踐意義： 工業(yè) 農業(yè) 醫(yī)學 重難熱點歸納 1、植物的抗凍性與生物膜 植物機體細胞內的生物膜系統(tǒng)與植物抗凍性有密切關系。當植物遇到低溫時，生物膜便會發(fā)生相變，即從液晶相變成凝膠狀態(tài)，并使膜的結構破壞，結果在原生質膜上形成透性較大的非脂類“洞穴”，成為許多電解質自由出入的通道，細胞質內的溶膠因大量排出，最終引起植物死亡。因此要提高植物的抗凍性必須使植物在溫度降低時維持機體內生物膜正常的液晶相。 2、 細胞的內膜系統(tǒng) 細胞的內膜系統(tǒng)是指真核細胞內，在結構、功能或發(fā)生上相關的，由膜圍繞而成的細胞器或細胞結構，如核膜、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體，等等。細胞內膜是相對于包圍在細胞外面的細胞膜而言的。 細胞的內膜系統(tǒng)為真核細胞所特有，而且也是真核細胞所必須的。許多與細胞活動密切相關的生化反應都在膜內部或者膜表面進行。一個典型的真核細胞的長度是一個典型細菌的10倍，但真核細胞的細胞膜的表面積與細胞的體積比，要比細菌小的多。由于真核細胞的細胞膜無法提供生化反應所需的足夠表面積，因而真核細胞內需要有大量的內膜結構。 3、細胞膜的功能： （1）將細胞與外界分隔開，保持了內部環(huán)境的相對穩(wěn)定。 （2）控制物質進出細胞，像海關，需要的營養(yǎng)物質可進入，有毒、不需要的物質不能進入。 （3）進行細胞間的信息交流（信息傳給靶細胞、細胞之間識別、植物的胞間聯(lián)絲 4、細胞的生物膜系統(tǒng) 細胞生物膜系統(tǒng)是指由細胞膜、核膜以及內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體等圍繞而成的細胞器，在結構和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。 細胞的生物膜系統(tǒng)在細胞的生命活動中的作用： ①不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境，同時在細胞與環(huán)境之間進行物質運輸、能量交換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。 ②細胞內的許多重要化學反應都在生物膜上進行，細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件。 ③細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區(qū)室，如各種細胞器，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾，保證了細胞的生命活動高效、有序地進行。 5、合成蛋白質流程圖： 氨基酸 加工修飾包裝 加工成蛋白質 細胞膜 蛋白質 高爾基體 內質網(wǎng) 包在囊泡中 包在囊泡中 蛋白質 核糖體 合成多肽 多肽鏈 蛋白質 經典例題剖析 例題1 內質網(wǎng)膜與核膜、細胞膜相連，這種結構特點表明內質網(wǎng)的重要功能之一是（ ） A擴展細胞內膜，有利于酶的附著 B．提供細胞內物質運輸?shù)耐ǖ? C．提供核糖體附著的支架 D．參與細胞內某些代謝反應 [解析] 內質網(wǎng)的功能是多方面的，它既與蛋白、脂肪的合成、加工、包裝和運輸有關，又與脂類、膽固醇代謝、糖元的分解、脂溶性毒物（如苯巴比妥）的解毒作用等有關。因此所有選項均是內質網(wǎng)的功能。但就題中所闡述的結構特點分析，表達的是其重要功能之一———提供細胞內物質運輸?shù)耐ǖ?。例如細胞內合成的血漿蛋白、免疫球蛋白、胰島素、各種消化酶等各種分泌蛋白，就是通過這些膜構成的管道內通過，運輸?shù)礁郀柣w，經加工包裝后再分泌到細胞外。 [答案] B 例題2 在胰島細胞中與合成和分泌胰島素有關的一組細胞器是( ) A.線粒體、中心體、高爾基體、內質網(wǎng) B．內質網(wǎng)、核糖體、葉綠體、高爾基體 C．內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體 D．內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、中心體 [解析] 核糖體是蛋白質合成的場所，胰島素是一種分泌蛋白，它是由粗面內質網(wǎng)上的核糖體合成的，合成后經內質網(wǎng)的運輸管道運送到高爾基體，在高爾基體中完成加工和包裝后再分泌到細胞外。在胰島素分子的整個合成和分泌過程中都是需要能量的，能量由線粒體提供。中心體的功能是與星射線的形成有關，而與蛋白質的合成與分泌無關。葉綠體是綠色植物進行光合作用的細胞器，能夠合成和分泌胰島素的生物是動物，在動物細胞中無葉綠體。 [答案] C 例題3.下列有關生物膜的應用，正確的是 A.海水淡化中應用了生物膜的信息傳遞功能 B.抗旱、抗寒品種的培育，與基因有關而與生物膜無關 C.可以利用生物膜的選擇透過性進行污水處理 D.人工膜可以模擬生物膜的能量交換功能 [解析]目前研究生物膜的作用主要有：①為搞清細胞的生命活動提供了基礎；②工業(yè)上人工模擬生物膜，試圖過濾海水，處理污水；③農業(yè)上提供了尋找培育抗旱、抗寒、耐鹽新品種的途徑；④醫(yī)學上嘗試制作透析型人工腎，以上都是利用了生物膜的選擇透過性原理。 [答案] C 例題4．（xx江蘇生物27）生物膜系統(tǒng)在細胞生命活動中的作用主要體現(xiàn)在 A、在細胞內外的物質運輸?shù)冗^程中起決定性作用 B、使核內遺傳信息的傳遞不受細胞質的影響 C、廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點 D、使細胞的結構與功能區(qū)域化 [解析]生物膜系統(tǒng)的主要生理作用有：使細胞具有相對穩(wěn)定的內環(huán)境，控制細胞與環(huán)境之間進行物質運輸、能量交換和信息傳遞等，細胞內許多重要化學反應都在生物膜上進行，廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，生物膜把細胞內分隔成一個個小室，使細胞內能同時進行多種化學反應，而又不相互干擾，使細胞的結構和功能區(qū)域化。核內的遺傳信息的表達是通過轉錄（mRNA）和翻譯（核糖體）實現(xiàn)的，細胞核與細胞質間存在著聯(lián)系，是相互影響的。 [答案] ACD 例題5.在一定時間內使某種動物細胞吸收放射性同位素標記的氨基酸，經檢查發(fā)現(xiàn)放射性同位素依次出現(xiàn)在圖中1、2、3、5、6、7部位。請據(jù)圖回答： (1)圖中［7］是一種______________，在［2］______中進行加工。［1］的功能是______，［3］來自［ ］______________。 (2)［7］在［3］__________中形成成熟蛋白。［5］來自 [ ](填標號)。 (3)用標號來表示［7］的運輸過程：___________________________。 (4)由此可以看出，細胞內的生物膜在______和______上有一定的連續(xù)性。 (5)［7］的合成、加工和運輸過程所需的大量能量是由［ ］______供給。 [解析]解答此題首先要識圖，此題考查生物膜及其分泌蛋白的合成與分泌過程。從宏觀上，此圖為合成的分泌蛋白運輸?shù)郊毎獾倪^程示意圖。微觀上，由圖可知1是核糖體，2是內質網(wǎng)，3是高爾基體，4是線粒體，5是分泌小泡，6是細胞膜，7是分泌蛋白，同時要理解各部分的結構和功能。 氨基酸是合成蛋白質的原料，該動物細胞吸收被標記的氨基酸，在細胞內核糖體上合成多肽鏈，然后再經內質網(wǎng)加工和運輸，高爾基體加工和分泌到細胞外。因此，該細胞除了在細胞內利用氨基酸合成分泌蛋白外，還具有分泌的功能。 生物膜在結構和功能上都有一定的聯(lián)系，其中內質網(wǎng)是生物膜的轉化中心。內質網(wǎng)和高爾基體之間以小泡的形式進行轉換或聯(lián)系。 [答案] (1)分泌蛋白質 內質網(wǎng) 合成肽鏈2 內質網(wǎng) (2)高爾基體 3 (3)2→3→5→6 (4)結構 功能 (5)4 線粒體 例題6．（xx廣東生物33）（5分)用含有35S標記氨基酸的培養(yǎng)基培養(yǎng)動物細胞，該細胞能合成并分泌一種含35S蛋白質。 (1)請寫出35S在細胞各結構間移動的先后順序(用“→”表示先后順序)。 (2)寫出上述蛋白質合成和分泌過程中相關細胞器的功能。 命題意圖:本題考查的知識點是各種生物膜在結構和功能上的聯(lián)系。 [解析]（1）動物細胞能利用氨基酸在核糖仃上翻譯出蛋白質，進入內質網(wǎng)腔后，經過一些加工，如折疊、組裝、糖基化等，成為比較成熟的蛋白質，然后，內質網(wǎng)腔膨大，出芽形成具膜的小泡，包裹著蛋白質轉移到高爾基體，進一步加工，接著，高爾基體形成小泡，包裹蛋白質運輸?shù)郊毎ぃ∨菖c細胞膜融合，把蛋白質釋放到細胞外。 （2）上述蛋白質合成和分泌過程中相關細胞器有核糖體、內質網(wǎng)、高兆頭基體。其中核糖體是蛋白質合成的場所，內質網(wǎng)是與蛋白質合成有關，在內質網(wǎng)腔內經過一些加工，如折疊、組裝、糖基化等，成為比較成熟的蛋白質，也是蛋白質運輸?shù)耐ǖ?。高爾基體是蛋白質進一步加工和轉運的場所。 [答案]（1）核糖體→內質網(wǎng)→高爾基體→小泡→細胞膜（→胞外）； （2）核糖體是蛋白質合成的場所；內質網(wǎng)與蛋白質合成有關，是蛋白質運輸通道；高爾基體是蛋白質加工和轉運的場所。 基礎試題訓練 1、下列哪種物質是屬于分泌蛋白 （　 ） 　　A.雌性激素　 B.血紅蛋白C.細胞膜上的蛋白　 D.胰島素 2、若給予放射性同位素標記的氨基酸研究胰腺細胞合成和分泌消化酶（屬于蛋白質）的過程，放射性標記先后出現(xiàn)在（　 ） A．高爾基體、內質網(wǎng)、核糖體 B．內質網(wǎng)、高爾基體、核糖體 C．核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體 D．核糖體、高爾基體、內質網(wǎng) 3、下列哪一項不屬于細胞膜的功能？（　 ） A．控制物質進出細胞　　 B．將胰島細胞形成的胰島素，分泌到細胞外 C．提高細胞內化學反應的速率　　 D．作為系統(tǒng)的邊界，維持細胞內環(huán)境的穩(wěn)定 4、科學家常用哺乳動物紅細胞作材料來研究細胞膜的組成，是因為：(　　 ) A．哺乳動物紅細胞容易得到　　 B．哺乳動物成熟紅細胞內沒有核膜、線粒體膜等膜結構 C．哺乳動物紅細胞在水中容易漲破 D．哺乳動物紅細胞的細胞膜在光學顯微鏡下容易觀察到 5、下列哪項不屬于生物膜系統(tǒng)在細胞生命活動中的作用？（ ） A. 把各種細胞器分隔開 B. 廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點 C. 為細胞生命活動提供能量 D.在細胞內外的物質運輸?shù)冗^程中起決定性作用 6、下列結構與內質網(wǎng)間接相連的是（ ） A.葉綠體 B.細胞膜 C.線粒體 D.高爾基體 7、在分泌蛋白的合成、運輸、加工和分泌過程中，需要大量的能量，該能量直接來自于（ ） A.葡萄糖的分解 B.蛋白質的分解 C.ATP的水解 D.脂肪的水解 8、組成生物膜系統(tǒng)的生物膜是指（ ） A.在結構上相連的生物膜 B.細胞內所有的有膜結構 C.具有膜結構的細胞器 D.具有單層膜的細胞器和核膜 9、下列是分泌蛋白的形成過程是（ ） A.肽鏈→蛋白質→糖蛋白→濃縮蛋白 B.肽鏈→蛋白質→濃縮蛋白→糖蛋白 C.蛋白質→糖蛋白→肽鏈→濃縮蛋白 D.肽鏈→糖蛋白→成熟蛋白質→濃縮蛋白 10、成熟蛋白質的形成場所是（ ） A.高爾基體 B.內質網(wǎng) C.核糖體 D.細胞質基質 11、細胞膜本身的作用不包括（ ） A.物質運輸 B.信息傳遞 C.能量交換 D.蛋白質加工 12、生物膜的轉化中心是（ ） A.細胞膜 B.高爾基體 C.內質網(wǎng) D.核膜 13、有關生物膜的應用中正確的是（ ） A.海水淡化中應用了生物膜的信息傳遞功能 B.抗旱、抗寒品種的培育，與基因有關,與生物膜無關 C.污水處理可以利用生物膜的選擇透過性 D.人工膜可以模擬生物膜的能量交換功能 14、內質網(wǎng)內連核膜，外連細胞膜的特點有利于（ ） ①參與細胞內某些代謝反應 ②提供核糖體附著的支架 ③提供細胞內物質運輸?shù)耐ǖ? ④擴展細胞內膜面積 A.①③ B.②④ C.③④ D.②③ 15、完成與內環(huán)境之間信息傳遞的膜是( ) A.細胞膜 B.核膜 C.高爾基體膜 D.內質網(wǎng)膜 16、胰島B細胞分泌胰島素的過程中，不能說明的是（　?。? A．各種生物膜在結構上有一定的聯(lián)系 B．各種生物膜在功能上分工明確，又緊密相連 C．生物膜結構有一定的聯(lián)系性 D．分泌物的排出是主動運輸 17、下列哪種物質的形成與內質網(wǎng)及上面的核糖體、高爾基體和線粒體都有關（　?。? A．血紅蛋白 B．呼吸氧化酶 C．胃蛋白酶原 D．性激素 18、(04廣東卷)細胞的生物膜系統(tǒng)指的是 A. 由細胞膜、核膜以及由膜圍成的細胞器形成的統(tǒng)一膜系統(tǒng) B．由內質網(wǎng)、高爾基體和核膜形成的具有特定功能的結構 C．全部的細胞膜 D．細胞膜和核膜 19、組成細胞膜的主要成分是：（　?。? A.磷脂、蛋白質、糖類 B.糖脂、糖蛋白 C.脂質、蛋白質、無機鹽 D.磷脂、蛋白質、核酸 20、下列生物中不具葉綠體，但有細胞壁的是： A．噬菌體 B．大腸桿菌 C．衣藻 D．菠菜 21、不同膜結構之間通過“出芽”方式進行相互轉化的是 A.核膜和內質網(wǎng)膜 B.細胞膜和高爾基體膜 C.內質網(wǎng)膜和細胞膜 D.細胞膜和線粒體膜 22、內質網(wǎng)內連核膜、外連質膜的結構特點適于 A.參與細胞內某些代謝反應 B.提供核糖體附著的支架 C.提供細胞內物質運輸?shù)耐ǖ? D.擴展細胞內膜面積，有利于酶的附著 23、細胞中有許多具膜結構細胞器在化學組成上很相似。其中與高爾基體的化學組成最相似的是 A.線粒體 B.葉綠體 C.內質網(wǎng) D.液泡 24、（多選）下列對生物膜的敘述，正確的是 A．各種生物膜在結構和化學組成上完全相同 B．各種生物膜在結構、功能上相互聯(lián)系 C．生物膜把細胞質分成多個微小的區(qū)室，使多種化學反應同時進行，互不干擾 D．細胞內廣闊的膜面積為酶提供了附著位點，為多種化學反應的進行提供了條件 25、（多選）（05江蘇）生物膜系統(tǒng)在細胞生命活動中的作用主要體現(xiàn)在（ ） A. 在細胞內外的物質運輸?shù)冗^程中起決定性作用 B. 使核內遺傳信息的傳遞不受細胞質的影響 C. 廣闊的膜面積為酶提供大量的附著位點 D. 使細胞的結構與功能區(qū)域化 26、下列屬于細胞膜功能的是 A、作為系統(tǒng)的邊界，維持細胞內環(huán)境的相對穩(wěn)定 B、提高細胞內化學反應的速率 C、將甲狀腺細胞產生的甲狀腺素排到細胞外 D、通過細胞膜與膜的接觸將信息傳遞 二.簡答題 1、根據(jù)細胞膜的化學成分和結構特點，分析下列材料并回答有關問題： (1)1895年Overton在研究各種未受精卵細胞的通透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞膜的主要成分中有_________________。 (2)1925年Gorter Grendel用丙酮提取紅細胞膜的類脂，并將它在空氣一水接面上展開時，這個單層分子的面積相當于原來紅細胞表面積的兩倍。由此可以認為細胞膜由_________組成。 (3)科學工作者用綠色和紅色熒光染料，分別標記人和鼠的細胞膜上的蛋白質，然后將兩個細胞融合成一個細胞。起初，一半膜發(fā)綠色熒光，另一半膜發(fā)紅色熒光。一段時間后，兩種顏色的熒光點均勻分布，如下圖所示： ①該實驗結果說明細胞膜_________________，這是因為_________________________________。 ②若在兩個細胞融合成一個細胞后，將融合細胞置于0℃條件下保持40分鐘，則融合細胞仍是一半膜發(fā)綠色熒光，另一半膜發(fā)紅色熒光，這說明__________________________。 ③細胞融合時常用的病毒促融劑是_________。 2、人工腎能部分替代真正腎臟起作用，如下圖所示患者的血液在中空纖維中向一側流動，稱為透析液的水溶液在中空纖維外向相反方向流動。血液中的水分子、廢物通過血液透析膜(中空纖維壁)進入到透析液中，請分析回答： (1)人工制成血液透析膜具有_________性，當病人的血液流過人工腎時能把病人血液中的_________透析掉，然后讓_________的血液返回到病人體內。 (2)為了防止某些鹽類等有用的物質隨著廢物離開血液，透析液中的酸堿度和滲透壓應與_________中的基本相同。 (3)患者的血液要流經人工腎許多次之后，才能除去大部分小分子廢物，原因是___________________ ________________________________________________。 創(chuàng)新應用訓練 1、紅細胞懸液為不透明的紅色液體，而紅細胞發(fā)生溶血（紅細胞破裂）后，光線比較容易通過溶液，溶液會逐漸澄清，所以可通過紅細胞懸液澄清的速度判斷紅細胞溶血速度，進而根據(jù)紅細胞溶血速度來判斷物質進入紅細胞的速度。據(jù)此回答以下問題： 請你利用以下實驗材料，設計實驗判斷葡萄糖和甘油進入紅細胞的速度。 材料用具：稀釋的羊紅細胞懸液、0.3mol/L的葡萄糖溶液、0.3mol/L的甘油溶液、試管、量筒、記時器、試管架、筆。 實驗步驟： ① 。 ② 。 ③ 。 結果及結論： 。 實驗思考： 根據(jù)研究得知，0.3mol/L的葡萄糖溶液和0.3mol/L的甘油溶液都是紅細胞的等滲溶液，為什么還會使紅細胞發(fā)生溶血？ 。 第二單元 細胞的結構與功能參考答案 第1節(jié) 細胞膜——細胞的邊界 一、選擇題 1-5 DCCBC 6-10 DCBAA 11-15 DCCCA 16-20DCAAB 21、[解析]生物膜之間的聯(lián)系可分為直接聯(lián)系和間接聯(lián)系，內質網(wǎng)膜、核膜、細胞膜在結構上是直接聯(lián)系的，它們之間的轉變是直接的，沒有任何中間過渡形式，有些細胞中的內質網(wǎng)還直接和線粒體膜聯(lián)系；而內質網(wǎng)膜和高爾基體膜、高爾基體膜和細胞膜之間由于不直接相連，需要有一種中間形式的結構——“出芽”形成小泡來完成它們之間的聯(lián)系。線粒體膜不會“出芽”形成小泡。 [答案] B 22、[解析]該題所列選項均與內質網(wǎng)有關。解答時應注意分析題干中“內連核膜，外連質膜”。 [答案] C 23、[解析]高爾基體的形成與內質網(wǎng)有關。 [答案] C 24 BCD 25 ACD 26、ACD 二、非選擇題 1、(1)脂類分子 (2)磷脂雙分子層(或兩層磷脂分子) (3)①具有一定的流動性蛋白質分子的運動性引起的 ②蛋白質分子的活動受溫度的影響 ③仙臺病毒 2、(1)選擇透過 代謝廢物 干凈 (2)血漿 (3)一次不能全部交換充分 三、創(chuàng)新應用訓練 1、實驗步驟： ①取2支試管，分別標記為A、B、。 ②分別量取0.3mol/L的葡萄糖溶液、0.3mol/L的甘油溶液各10mL，注入A、B、二支試管。 ③分別量取1 mL稀釋的羊紅細胞懸液注入A、B、二支試管中，同時開始記時，記錄溶液由不透明到澄清的時間。 結果及結論： 如果加入葡萄糖液的試管內溶液澄清所用的時間短，說明葡萄糖比甘油進入細胞的速度快； 如果加入甘油的試管內溶液澄清所用的時間短，說明甘油比葡萄糖進入細胞的速度快； 如果兩支試管內溶液澄清所用的時間相同，說明葡萄糖和甘油進入細胞的速度相同。 實驗思考： 根據(jù)研究得知，0.3mol/L的葡萄糖溶液和0.3mol/L的甘油溶液都是紅細胞的等滲溶液，為什么還會使紅細胞發(fā)生溶血？ 由于葡萄糖和甘油都是細胞選擇吸收的物質，所以會逐漸進入細胞，使細胞內的溶液濃度增大，滲透壓上升，細胞大量吸水，最終導致細胞脹破。