【知识点详解】
1. 生物细胞结构:题目中提到了多种细胞结构,如叶绿体、染色体、核膜、核糖体、细胞壁和拟核。这些是构成细胞的基本元素,存在于不同类型的生物中。例如,叶绿体是植物和某些原核生物(如蓝藻)进行光合作用的场所;染色体是由DNA和蛋白质组成的,存储遗传信息;核膜包围细胞核,保护并控制物质进出;核糖体是蛋白质合成的场所;细胞壁在植物和一些原核生物中提供结构支持和保护;拟核是原核生物的DNA集中区域。
2. 细胞的功能适应性:细胞的形态和结构与其功能密切相关。例如,心肌细胞需要大量的能量,因此含有较多的线粒体;胰腺细胞分泌蛋白质,故含有较多的高尔基体;衰老细胞代谢减缓,线粒体数量相对较少。
3. 蛋白质合成与分泌:分泌蛋白的合成始于核糖体,经过内质网和高尔基体的修饰和包装,最后通过囊泡运输至细胞膜,释放到细胞外。这个过程中需要能量,并且涉及到细胞膜的流动性。
4. 细胞核的功能:细胞核是真核细胞的遗传信息库,控制细胞的代谢和遗传。它有核膜、核仁和染色体,但DNA并不直接通过核孔进入细胞质,而是通过复制和转录过程生成mRNA,mRNA通过核孔进入细胞质指导蛋白质合成。
5. 细胞自溶与溶酶体:蝌蚪发育成蛙的过程中,蝌蚪的尾部消失是细胞自溶的结果,与溶酶体有关,溶酶体含有多种酶,能分解细胞内的废弃物质。
6. 物质跨膜运输:图示过程展示了主动运输,通常用于维持细胞内外离子浓度差,例如钾离子(K+)。Na+可以通过离子通道顺浓度梯度运输,但逆浓度梯度需要能量。
7. 渗透压与半透膜:不同浓度的蔗糖溶液影响渗透压,导致水分子通过半透膜的移动。图示说明了高浓度溶液会使含有半透膜的袋子收缩,低浓度溶液则可能使其膨胀。
8. 生物膜结构与功能:生物膜的成分包括磷脂双分子层和蛋白质,不同膜的功能不同,如线粒体内膜主要参与氧化磷酸化,外膜则参与物质运输。膜载体蛋白的合成需要能量,葡萄糖跨膜需要载体蛋白,不同细胞的膜成分基本相似。
9. 细胞膜物质转运:图示显示了细胞膜对离子的转运,Na+可以双向运输,葡萄糖的跨膜运输通常为主动运输,需要能量但不同于扩散方式。细胞膜能控制物质进出,保持细胞内外的微环境稳定。
10. 质壁分离与渗透作用:质壁分离是植物细胞在高渗溶液中失去水分的表现。根据图示,a组细胞在较高浓度的蔗糖溶液中,液泡中的溶质浓度比b组高,吸水或失水消耗能量,而f组细胞可能未完全质壁分离,失水量小于b组。维持细胞长度不变的蔗糖浓度可能在0.4~0.5 mol·L^-1之间。
11. 物质运输方式:曲线②代表被动运输,曲线④代表主动运输。糖从血浆进入红细胞是协助扩散,Na+通过离子通道进入神经细胞是被动运输,小肠上皮细胞吸收氨基酸为主动运输,而组织细胞吸收氧气是自由扩散。
12. 膜蛋白的功能:膜蛋白参与物质运输、代谢反应、信息传递等。图1表明膜蛋白作为载体控制物质进出,图2显示膜蛋白催化反应,图3则说明其在细胞间信号传递中的作用。它们共同维持细胞与环境的相互作用。
13. 细胞亚显微结构:细胞结构图中,结构1可能是细胞壁,主要成分是纤维素和果胶;若表示洋葱根尖成熟区细胞,不含中心体(5)和液泡(9);图中5(线粒体)、6(细胞核)含DNA,所以包含胸腺嘧啶脱氧核苷酸。
14. 质壁分离与细胞吸水力:细胞吸水力与质壁分离程度呈负相关,即质壁分离程度越高,细胞吸水力越小;细胞在任何状态下都有吸水力,即使不发生质壁分离。
这些知识点涵盖了高中生物学的基础内容,涉及细胞结构、功能、物质运输、细胞膜特性、细胞自溶、渗透压和质壁分离等多个方面。