復(fù)雜精巧的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

陜西 陳永剛

復(fù)雜精巧的細(xì)胞結(jié)構(gòu)

陜西 陳永剛

細(xì)胞結(jié)構(gòu)在高考中是必考內(nèi)容，通過對細(xì)胞器和細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能為出發(fā)點(diǎn)，結(jié)合考查代謝、遺傳、變異和調(diào)節(jié)等相關(guān)知識，也考查了真、原核細(xì)胞的區(qū)別，這些題主要以選擇題形式進(jìn)行考查，也會(huì)以非選擇題形式進(jìn)行多知識綜合考查。下面分析一下2016年高考試題中的相關(guān)問題。

例1.（2016海南卷.2）科學(xué)家用兩種熒光染料分別標(biāo)記人和小鼠細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，將這兩種標(biāo)記細(xì)胞進(jìn)行融合。細(xì)胞剛發(fā)生融合時(shí)，兩種熒光染料在融合細(xì)胞表面對等分布（即各占半邊），最后在融合細(xì)胞表面均勻分布。這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持的結(jié)論是 （ ）

A. 膜蛋白能自主翻轉(zhuǎn)

B. 細(xì)胞膜具有流動(dòng)性

C. 細(xì)胞膜具有選擇透過性

D. 膜蛋白可以作為載體蛋白

【答案】B

【解析】兩種熒光染料標(biāo)記細(xì)胞表面的蛋白質(zhì)分子，細(xì)胞剛?cè)诤蠒r(shí)，兩種熒光染料在細(xì)胞表面對等分布，最后在細(xì)胞表面均勻分布，說明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。不能說明膜蛋白能在細(xì)胞內(nèi)外翻轉(zhuǎn)，也不能說明細(xì)胞膜的物質(zhì)運(yùn)輸功能。

【考點(diǎn)定位】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

【名師點(diǎn)睛】借助結(jié)構(gòu)模式圖，比較、區(qū)分不同“膜”的特點(diǎn)

圖1 擴(kuò)散

圖2 自由擴(kuò)散

圖3 協(xié)助擴(kuò)散

圖4 主動(dòng)運(yùn)輸

圖5 胞吞、胞吐及mRNA出細(xì)胞核的示意圖

（1）選擇透過性膜是指細(xì)胞膜等具有活性的生物膜。它具有半透膜的物理特性，更重要的是具有主動(dòng)選擇性，對物質(zhì)的吸收與否及吸收的多少取決于膜上載體蛋白的種類與數(shù)量，因此不能將生物膜看作單純的半透膜。

（2）半透膜是指某些物質(zhì)可以通過，而另一些物質(zhì)不能通過的多孔性薄膜。物質(zhì)能否通過取決于分子的大小，如常見的半透膜有動(dòng)物的膀胱膜、腸衣、雞蛋的蛋殼膜等。水、葡萄糖等較小的分子可以通過，而蔗糖、蛋白質(zhì)等較大的分子不能通過。

（3）核膜是雙層膜，將細(xì)胞的核、質(zhì)分開，由于其上有核孔，mRNA只能通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，而氨基酸、葡萄糖、離子和小分子等可通過核膜。

例2.（2016海南卷.8）下列關(guān)于植物細(xì)胞中液泡的敘述，錯(cuò)誤的是

A. 植物細(xì)胞中的液泡是一種細(xì)胞器

B. 液泡大小會(huì)隨細(xì)胞的吸水或失水而變化

C. 液泡中含有糖和無機(jī)鹽，不含有蛋白質(zhì)

D. 花瓣細(xì)胞液泡中色素種類和含量可影響花色

【答案】C

【解析】液泡是植物細(xì)胞的一種單層膜包圍的細(xì)胞器，A項(xiàng)正確；質(zhì)壁分離或復(fù)原過程中液泡會(huì)隨細(xì)胞失水或吸水而變化，B項(xiàng)正確；液泡中含有蛋白質(zhì)，C項(xiàng)錯(cuò)誤；花瓣液泡中的色素種類和顏色影響花色，D項(xiàng)正確。

【考點(diǎn)定位】液泡

【名師點(diǎn)睛】多角度比較各種細(xì)胞器

按分布植物特有的細(xì)胞器 葉綠體、液泡動(dòng)物和低等植物特有的細(xì)胞器中心體含DNA的細(xì)胞器按成分線粒體、葉綠體含RNA的細(xì)胞器核糖體、線粒體、葉綠體含色素的細(xì)胞器葉綠體、液泡能產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器線粒體、葉綠體能自主復(fù)制的細(xì)胞器線粒體、葉綠體、中心體與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器按功能核糖體、線粒體、高爾基體、中心體與蛋白質(zhì)合成、分泌相關(guān)的細(xì)胞器核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞器線粒體、葉綠體、核糖體與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器核糖體、線粒體

例3.（2016課標(biāo)Ⅰ卷.1）下列與細(xì)胞相關(guān)的敘述，正確的是 （ ）

A. 核糖體、溶酶體都是具有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

B. 酵母菌的細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類核酸

C. 藍(lán)藻細(xì)胞的能量來源于其線粒體有氧呼吸過程

D. 在葉綠體中可進(jìn)行CO2的固定但不能合成ATP

【答案】B

【解析】核糖體無膜結(jié)構(gòu)，溶酶體具有單層膜結(jié)構(gòu)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；酵母菌為真核生物，組成酵母菌的真核細(xì)胞的細(xì)胞核內(nèi)含有DNA和RNA兩類核酸，B項(xiàng)正確；藍(lán)藻細(xì)胞為原核細(xì)胞，其細(xì)胞中無線粒體，C項(xiàng)錯(cuò)誤；在葉綠體的類囊體薄膜上所進(jìn)行的光反應(yīng)過程中，會(huì)有ATP生成，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【考點(diǎn)定位】細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能、核酸的分布、光合作用、呼吸作用

【名師點(diǎn)睛】本題以細(xì)胞為切入點(diǎn)，從結(jié)構(gòu)、功能、分布等方面進(jìn)行考查，難度不大，但它能很好地體現(xiàn)結(jié)構(gòu)和功能相適應(yīng)的特點(diǎn)，并且為細(xì)胞知識的復(fù)習(xí)提供了思路，可以通過細(xì)胞，把知識進(jìn)行縱向聯(lián)系實(shí)現(xiàn)綜合，并盡可能與細(xì)胞結(jié)構(gòu)相關(guān)的生理過程（如光合作用）建立聯(lián)系。例如復(fù)習(xí)時(shí)可從以下方面著手：

①從有無細(xì)胞核的角度將細(xì)胞進(jìn)行歸類并記住相關(guān)的常見實(shí)例。

②從分布（植物、動(dòng)物、原核與真核細(xì)胞共有）、結(jié)構(gòu)（不具膜、具單層膜、具雙層膜）、成分（含DNA、含RNA、含色素）、功能（能產(chǎn)生ATP、能半自主復(fù)制、與有絲分裂有關(guān)、與分泌蛋白有關(guān)、與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)、能產(chǎn)生水、能進(jìn)行堿基互補(bǔ)配對）的角度對細(xì)胞器進(jìn)行歸類。

③拓展：細(xì)胞核有兩層膜，但不屬于細(xì)胞器；病毒只含有一種核酸，原核細(xì)胞與真核細(xì)胞都含有兩種核酸；等等。

例4.（2016新課標(biāo)Ⅲ卷.1）下列有關(guān)細(xì)胞膜的敘述，正確的是 （ ）

A. 細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差是通過自由擴(kuò)散實(shí)現(xiàn)的

B. 細(xì)胞膜與線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能相同

C. 分泌蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外的過程存在膜脂的流動(dòng)現(xiàn)象

D. 膜中的磷脂分子是由膽固醇、脂肪酸和磷酸組成的

【答案】C

【解析】主動(dòng)運(yùn)輸可以使離子從低濃度一側(cè)運(yùn)輸?shù)礁邼舛纫粋?cè)，以保證活細(xì)胞能夠按照生命活動(dòng)的需要，主動(dòng)選擇吸收所需要的營養(yǎng)物質(zhì)，排出代謝廢物和對細(xì)胞有害的物質(zhì)。所以細(xì)胞膜兩側(cè)的離子濃度差也可以通過主動(dòng)運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；細(xì)胞膜和線粒體膜、核膜中所含蛋白質(zhì)的功能不完全相同，例如細(xì)胞膜上含有具識別作用的糖蛋白，線粒體膜上含有與有氧呼吸有關(guān)的酶等，B項(xiàng)錯(cuò)誤；分泌蛋白分泌到細(xì)胞外的過程屬于胞吐，存在著膜的融合和變形，所以存在膜脂的流動(dòng)現(xiàn)象，C項(xiàng)正確；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【考點(diǎn)定位】細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能【名師點(diǎn)睛】[思維流程]

1.細(xì)胞膜的組成、結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系

（1）不同種類的細(xì)胞，細(xì)胞膜的成分及含量不完全相同。這與細(xì)胞的功能有關(guān)，功能復(fù)雜的膜中，蛋白質(zhì)數(shù)量多。

（2）各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān)，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，其蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多。

（3）細(xì)胞膜的組分并不是不可變的，如細(xì)胞癌變過程中，細(xì)胞膜組分發(fā)生變化，糖蛋白含量下降，產(chǎn)生甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）等物質(zhì)。

（4）糖類主要與蛋白質(zhì)和脂質(zhì)結(jié)合形成糖蛋白和糖脂，都與細(xì)胞識別作用有關(guān)。

（5）細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖示中糖蛋白的多糖側(cè)鏈?zhǔn)桥袛嗌锬?nèi)、外側(cè)的依據(jù)，多糖側(cè)鏈所在的一側(cè)為細(xì)胞膜外側(cè)，另一側(cè)則為細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)。

2.細(xì)胞膜的功能

近年來，高考試題注重基礎(chǔ)，講求知識點(diǎn)覆蓋率，在此基礎(chǔ)上強(qiáng)化學(xué)科知識的整合與遷移，絕大部分都綜合了多個(gè)知識點(diǎn)，文字、圖、表并用，呈現(xiàn)形式多樣靈活。試題突出對學(xué)生能力的考查，注重展示生物科學(xué)研究過程和方法，今年的試題要求學(xué)生分析原因或預(yù)測結(jié)果的考查內(nèi)容增多，單純考查學(xué)生死記硬背的題目及內(nèi)容比例明顯下降，試題內(nèi)容難度層次分明，突出了高考招生在選拔人才方面的功能。從近三年的各類高考試卷來看，考查“細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能”的試題頻繁出現(xiàn)在選擇題中，其他知識點(diǎn)多在簡答題中出現(xiàn)。

（作者單位：陜西省永壽縣中學(xué)）