2015届高考生物二轮复习讲义 细胞的物质与结构基础
一、细胞内的化学元素和化合物
1．核酸和蛋白质的比较：
2.糖类和脂质：
(1)糖类。
①种类：单糖、二糖和多糖。
②功能。
a．细胞生命活动所需要的主要的能源物质：葡萄糖。
b．动、植物细胞中的储能物质：糖原和淀粉。
c．细胞壁的主要组成成分：纤维素。
(2)脂质。
①种类：脂肪、磷脂和固醇。
②功能。
a．主要的储能物质：脂肪；
b．构成生物膜的主要成分：磷脂；
c．固醇中参与动物细胞膜构成：胆固醇。
3．水和无机盐：
(1)水的代谢和调节：
(2)无机盐：主要以离子的形式存在。
二、细胞的结构和功能
1．原核细胞和真核细胞：
(1)判断依据：有无以核膜为界限的细胞核。
(2)举例。
①原核生物：细菌、蓝藻。
②真核生物：动物、植物、真菌。
2．生物膜的结构和功能：
3．细胞器的结构和功能：
(1)结构。
①具双层膜：叶绿体和线粒体。
②具单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体和液泡。
③不具膜：核糖体和中心体。
(2)成分。
①含DNA和RNA的细胞器：叶绿体和线粒体。
②含色素的细胞器：叶绿体和液泡。
(3)功能。
①与分泌蛋白合成、运输和分泌有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
②产生ATP的细胞器及能量转换过程：
③能合成有机物的细胞器：核糖体、线粒体、叶绿体、内质网和高尔基体。
④能发生碱基互补配对的细胞器：核糖体、线粒体和叶绿体。
1．葡萄糖在线粒体中合成。( )
【答案】 × 分析：葡萄糖可以在叶绿体中合成而不是在线粒体中合成的。
2．多糖在细胞中不与其他分子相结合。( )
【答案】 × 分析：多糖在细胞中可以与其他分子结合，如在细胞内可以与蛋白质等结合。
3．变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同。( )
【答案】 × 分析：变形虫和草履虫均属于单细胞动物，具有细胞膜结构，基本组成成分都是蛋白质和磷脂。
4．高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所。( )
【答案】 × 分析：蛋白质的合成场所是核糖体，高尔基体是细胞内蛋白质加工和包装的场所。
5．细胞中不能合成ATP的部位是线粒体的内膜。( )
【答案】 × 分析：在线粒体内膜上可以发生有氧呼吸的第三阶段，合成大量ATP。
6．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质。( )
【答案】 × 分析：核酸是一切细胞生物的遗传物质，非细胞生物病毒中的核酸也能携带遗传信息。
7．雌性激素合成的场所是核糖体。( )
【答案】 × 分析：雌性激素的本质是脂质，合成场所是内质网，而不是核糖体。
8．内质网膜和高尔基体膜都具有流动性。( )
【答案】 √ 分析：生物膜的特点是相同的，都具有流动性；内质网膜和高尔基体膜都属于生物膜，具有流动性。
细胞内的化学元素和化合物
【典例1】 (2014•周口模拟)下图中A、B、C表示生物大分子，请分析推断并回答有关问题：
(1)请依次写出上图中X、Y所代表的元素：X为________，Y为________。
(2)图中大分子物质A的中文名称是____________，其彻底水解产物是________________________________。我们若要观察A在细胞中的分布情况可选用________染色剂，会有什么颜色变化？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B具有多样性，其原因是：从b分析是由于________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)细胞结构Ⅱ的名称是________，在细胞中的存在部位是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)同一个人的肝细胞与骨骼肌细胞相比，A、B是否相同？________________________。为什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】 (1)由图解分析知：X为“N、P”，Y为“N”。
(2)A的中文名称为“脱氧核糖核酸”，其彻底水解产物为“磷酸、脱氧核糖、碱基”；若观察A，则选用甲基绿、吡罗红染色剂，可被染成绿色。
(3)若只从b分析，B具有多样性的原因只有3点，即组成B的氨基酸种类、数量和排列顺序不同。
(4)细胞膜上的糖蛋白只分布于细胞膜外侧。
(5)同一个人的肝细胞和骨骼肌细胞不同的根本原因是基因选择性表达，所以A相同，而B不相同。
【答案】 (1)N、P N
(2)脱氧核糖核酸 磷酸、脱氧核糖、碱基 甲基绿、吡罗红 被染成绿色
(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同
(4)糖蛋白 细胞膜的外侧
(5)A相同而B不同 因为同一个人的肝细胞与骨骼肌细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而来，但又发生了细胞分化(基因在特定的时间和空间内发生了选择性表达)，所以核DNA未改变但生命活动的体现者――蛋白质已发生改变
(1)解答此类问题的关键突破点是：
①依据图中信息可判断Ⅰ为________，Ⅱ为________。
②相关物质的组成成分的推断：
字母代表的物质推断依据
A
B
C
(2)生物多种多样的根本原因和直接原因辨析：
生物多种多样的根本原因：
________________________________________________________________________；
生物多种多样的直接原因：
________________________________________________________________________。
【答案】 (1)提示：①染色体(质) 糖蛋白
②
字母代表的
物质推断依据
ADNA易被碱性染料染成深色的物质是染色质(体)，由DNA和蛋白质组成。DNA有由C、H、O、N、P构成的脱氧核苷酸分子组成
B蛋白质蛋白质由氨基酸脱水缩合后折叠而成
C多糖细胞结构中具有保护、润滑、识别功能的是糖蛋白，其由糖类和蛋白质组成
(2)提示：遗传物质的多样性 蛋白质的多样性
【总结提升】
几种有机物的化学元素组成及单体
【变式训练】 (2014•四川理综)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是( )
A．在最基本生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
【解析】 A项，水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。B项，在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羟基。C项，有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。D项，光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。
【答案】 C
多种多样的细胞
【典例2】 (2014•福建理综)细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是( )
【解析】 血红蛋白存在于红细胞内，是一种可运载氧气的蛋白质，并非膜蛋白；抗体是浆细胞分泌的一种免疫球蛋白，并非T淋巴细胞细胞膜的成分；胰岛素受体具有特异性，只能与胰岛素特异性结合，无法与胰高血糖素结合；神经递质可以与骨骼肌细胞膜上的神经递质受体特异性结合，葡萄糖可以借助转运葡萄糖的载体通过主动运输的方式进入骨骼肌细胞。
【答案】 D
(1)细胞生物的分类及常见例子：酵母菌和菠菜是________生物，乳酸菌、硝化细菌、蓝藻和发菜是________生物。
(2)原核细胞和真核细胞的区别：
原核细胞
真核细胞
植物细胞动物细胞
本质区别______________________
细胞壁________________无
细胞器只有________多种细胞器
细胞增殖方式二分裂______________
遗传物质______________________
【答案】 (1)提示：真核 原核
(2)提示：无核膜 有核膜 有 有 核糖体 有丝分裂、减数分裂和无丝分裂 DNA DNA
【总结提升】
原核生物与真核生物中的特殊细胞
(1)蓝藻：无线粒体和叶绿体，但可以进行有氧呼吸和光合作用。
(2)蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞：无线粒体，只进行无氧呼吸产生乳酸。
(3)根尖分生区细胞：无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的好材料。
(4)花粉、极核、卵细胞：是减数分裂产生的子细胞，但观察减数分裂最好的材料是雄蕊。
【变式训练】 (2013•广东高考改编)下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是( )
选项细胞细胞壁光合作用染色质细胞全能性
A蓝藻
细胞有有有无
B洋葱根
尖细胞有有有有
C兔成熟
红细胞无无无有
D蛙受
精卵无无有有
【答案】 D
细胞器的结构和功能
【典例3】 (2014•安徽理综)下列关于线粒体的叙述，正确的是( )
A．线粒体外膜上的蛋白质含量比内膜的高
B．葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在线粒体基质中
C．成人心肌细胞中的线粒体数量比腹肌细胞的多
D．哺乳动物精子中的线粒体聚集在其头部和尾的基部
【解析】 线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段进行的场所，其蛋白质含量较外膜多；葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸；心肌具有自动节律性收缩的特性，其细胞内线粒体较腹肌多；在精子中，线粒体主要集中在尾的基部，为尾的摆动提供能量。
【答案】 C
(1)比较不同种类的细胞器：
细胞器特点功能
液泡
线粒体
叶绿体
核糖体
(2)洋葱根尖细胞中，可能含有核酸的结构有哪些？
【答案】 (1)提示：
细胞器特点功能
液泡单层膜，有色素进行渗透作用，维持植物细胞紧张度
线粒体双层膜，有DNA、RNA有氧呼吸的主要场所
叶绿体双层膜，有DNA、RNA、色素光合作用的场所
核糖体无膜结构合成蛋白质的场所
(2)提示：线粒体、核糖体、细胞核。
【总结提升】
细胞器和细胞结构的功能不同
(1)与分泌蛋白的合成、运输和分泌相关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、囊泡、细胞膜和细胞核。
(2)产生ATP的细胞结构：线粒体、叶绿体和细胞质基质。
(3)产生水的细胞结构：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体和细胞核(复制、转录时)。
(4)能发生碱基互补配对的细胞结构：核糖体、线粒体、叶绿体和细胞核。
【变式训练】 (2013•北京高考)下列真核细胞结构与成分，对应有误的是( )
A．细胞膜：脂质、蛋白质、糖类
B．染色体：核糖核酸、蛋白质
C．核糖体：蛋白质、核糖核酸
D．细胞骨架：蛋白质
【答案】 B
生物膜系统的结构和功能
【典例4】 (2014•湛江模拟)如图表示细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPⅠ、COPⅡ是被膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题：
(1)溶酶体起源于乙________(细胞器名称)。除了图中所示的功能外，溶酶体还能够分解________________________________，以保持细胞的功能稳定。
(2)脂溶性物质容易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有________________。
(3)COPⅡ被膜小泡负责从甲________(细胞器名称)向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中，则图中的________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)囊泡与细胞膜融合过程反映了生物膜在结构上具有________的特点。该细胞分泌出的蛋白质在人体内被运输到靶细胞时，与靶细胞膜上的 ________结合，引起靶细胞的生理活动发生变化。此过程体现了细胞膜具有________________的功能。
【解析】 (1)从图中可以看出，乙具有囊状小泡结构，故乙为高尔基体，甲为内质网。溶酶体起源于高尔基体。溶酶体的功能有：①与食物泡融合，将细胞吞噬进的食物或致病菌等大颗粒物质消化成生物大分子，残渣通过胞吐作用排出细胞；②在细胞分化过程中，某些衰老细胞器和生物大分子等陷入溶酶体内并被消化掉，这是机体自身更新组织的需要。
(2)脂溶性物质容易透过细胞膜，表明细胞膜的主要成分中有脂质。
(3)根据COPⅠ、COPⅡ运输物质的方向可知，如果甲中的蛋白质成分进入乙，则可以通过COPⅠ将这些蛋白质运回内质网。
(4)由于生物膜具有一定的流动性，所以具膜结构如囊泡和细胞膜可以发生融合。分泌蛋白离开细胞以后，再与靶细胞表面的受体蛋白结合才能发挥作用，受体蛋白的化学本质是糖蛋白，承担细胞膜进行细胞识别和信息传递的功能。
【答案】 (1)高尔基体 衰老、损伤的细胞器(或“细胞自身产生的碎渣”)
(2)脂质(或磷脂)
(3)内质网 COPⅠ
(4)一定流动性 受体蛋白 进行细胞间信息交流(或细胞识别或传递信息)
(1)联系题干图回答：分泌蛋白的合成、分泌过程依次经过哪些细胞结构？
(2)细胞膜上的载体蛋白和受体蛋白的区分：载体蛋白参与细胞膜的________，受体蛋白则参与________________________。
【答案】 (1)提示：核糖体、甲(内质网)、COPⅡ、乙(高尔基体)、囊泡、细胞膜。
(2)提示：物质运输 细胞间信息交流
【总结提升】
生物膜在结构和功能上的联系
【变式训练】 (2014•山东理综)有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是( )
A．细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质
B．蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外
C．细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输
D．囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量
【解析】 细胞核内的RNA通过核孔运输到细胞质中，不需要通过囊泡运输。蛋白质类激素经内质网和高尔基体加I后由囊泡运输至细胞膜，由细胞膜分泌到细胞外。没有生物膜的细胞器之间不能通过囊泡进行物质运输。囊泡运输依赖于膜的流动性，也需要消耗能量。
【答案】 B
1．(2013•江苏高考)下列关于生物体内有机物的叙述正确的是( )
A．脂质不参与生命活动的调节
B．蛋白质是生物体主要的能源物质
C．核酸是生物体储存遗传信息的物质
D．糖类不参与细胞识别和免疫调节
【解析】 本题考查生物体内化合物的作用。A项中，如脂质中的性激素，参与生命活动的调节，故错误。B项中，生物体中主要的能源物质是糖类，故错误。C项中，核酸是遗传信息的携带者，核酸储存遗传信息，故正确。D项中，细胞膜外表面具有糖蛋白，糖蛋白与细胞的识别作用有关，故错误。
【答案】 C
2．如图，①～④表示某细胞内的部分细胞器。下列有关叙述正确的是( )
A．该图是在高倍光学显微镜下看到的结构
B．此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞
C．结构①不能将葡萄糖分解成二氧化碳和水
D．结构①和④都存在碱基A和T的互补配对
【解析】 该图表示的是细胞的亚显微结构，在电子显微镜下才能观察到；原核细胞中除具有核糖体外，不具备其他细胞器，而该细胞中含有中心体，可能是动物细胞或低等植物细胞；图中①表示线粒体，葡萄糖只能先在细胞质基质中分解成丙酮酸，才能进入线粒体被进一步氧化分解，形成二氧化碳和水；A和T的互补配对发生在DNA分子复制、转录、逆转录等过程中，线粒体中含有DNA，能进行DNA复制，故①中能发生A和T的配对，④表示核糖体，在核糖体中发生翻译过程，不涉及A和T的配对。
【答案】 C
3．(2014•新课标Ⅰ)关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是( )
A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质
B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变
C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜
D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递
【解析】 磷脂以双分子层的形式构成细胞膜的基本骨架，蛋白质镶嵌、贯穿于磷脂双分子层中，磷脂和蛋白质是组成细胞膜的主要物质，A项正确。细胞衰老时，细胞膜通透性改变，使物质运输能力降低，B项正确。甘油属于脂质，可以通过自由扩散的方式通过细胞膜，C项错误。细胞产生的激素与靶细胞膜上的相应受体结合，从而调节细胞的代谢，实现了细胞之间的信息传递，D项正确。
【答案】 C
4．根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是( )
A．汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体
B．心肌细胞比骨骼肌细胞具有更多的线粒体
C．胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体
D．生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体
【解析】 A项，核糖体是蛋白质合成的主要场所，蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数量多。肠腺细胞需合成多种消化酶，而汗腺细胞的分泌物中无蛋白质，所以汗腺细胞中的核糖体数量比肠腺细胞中少。B项，代谢旺盛的细胞中含有线粒体多，心肌细胞的代谢强度高于骨骼肌细胞，因此心肌细胞中含有更多的线粒体。C项，高尔基体与细胞分泌物形成有关，胰腺细胞具有较强的分泌功能，因此高尔基体的数量比心肌细胞多。D项，生命活动旺盛的细胞代谢强度高于衰老细胞，因此生命活动旺盛的细胞比衰老的细胞具有更多的线粒体。
【答案】 A
5．(2013•江苏高考)下图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)内质网上合成的蛋白质不能穿过________进入细胞核，表明这种转运具有________性。
(2)细胞膜选择透过性的分子基础是________________________具有疏水性和________________________具有专一性。
(3)若该细胞是最高等植物的叶肉细胞，则图中未绘制的细胞器有________________________________________________________________________。
(4)若该细胞为小鼠骨髓造血干细胞，则图示细胞处于细胞周期的________，此时在光学显微镜下观察明显可见细胞核中有________存在。
(5)研究表明硒对线粒体膜有稳定作用，可以推测人体缺硒时下列细胞中最易受损的是________(填序号)
①脂肪细胞 ②淋巴细胞
③心肌细胞 ④口腔上皮细胞
【答案】 (1)核孔 选择
(2)磷脂双分子层 膜转运蛋白
(3)叶绿体和液泡 (4)分裂间期 核仁 (5)③