课题28：细胞大小和物质运输的关系
【课标要求】细胞的生长和增殖的周期性。
【考向瞭望】细胞周期的界定及各时期特点的分析。
【知识梳理】
一、细胞不能无限长大
（一）细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输的效率就越低，所以细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大。
（二）细胞核是细胞的控制中心，其中的DNA不会随细胞体积的扩大而增多。
（三）探究实验
1、实验原理：（1）酚酞遇NaOH呈紫红色。（2）琼脂块大小模拟细胞大小。（3）物质扩散体积与总体积之比表示物质运输效率。
2、实验过程：制备琼脂块：3块边长分别为3cm、2cm、1cm的正方体→浸泡：质量分数为0.1%的NaOH溶液，10min→切割：捞取、干燥，平分两半→测量→记录→计算。
3、结果讨论：（1）从琼脂块的颜色变化可知NaOH扩散到多远。（2）在相同时间内，NaOH在每一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明NaOH在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。（3）NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随琼脂块的增大而减小。
4、实验结论：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对越小，所以物质运输的效率越低。
二、细胞增殖
（一）意义：是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。
（二）过程：包括物质准备和细胞分裂整个连续的过程。
（三）方式：真核细胞的分裂方式包括：有丝分裂、无丝分裂、减数分裂三种。
三、细胞周期
（一）概念：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止，为一个细胞周期。
（二）具有细胞周期的细胞的特点：连续分裂的细胞才有细胞周期，如早期胚胎细胞、干细胞、分生区细胞、生发层细胞、癌细胞（不正常分裂）。
（三）细胞分裂能力与细胞分化程度成反比。已分化的成熟的细胞一般不再具有分裂能力，没有细胞周期。
（四）有些细胞分裂结束后不再进行分裂（如减数分裂形成的细胞），它们就没有细胞周期。
（五）细胞周期表示法
1、圆周法 2、线段法
图示包含三个细胞周期（A～C、C～E、E～G），每个细胞周期分两个时间段，分别是较长的分裂间期（A～B、C～D、E～F）和较短的分裂期（B～C、D～E、F～G）。
【基础训练】
1、探究细胞表面积与体积的关系的实验原理不包括（ C ）
A、酚酞遇到NaOH呈现紫红色 B、以琼脂块的大小表示细胞大小
C、NaOH的扩散深度表示吸收速度 D、NaOH的扩散体积比表示细胞物质运输效率
2、下列有关细胞不能无限长大的原因中，不正确的是（ D ）
A、与细胞表面积和体积的比有关 B、细胞核的大小是有一定限度的
C、细胞体积过大不利于细胞内的物质交流 D、细胞内各种细胞器的数目和种类限制
3、下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间（h），据表分析可以得出的结论是（ C ）
细胞
分裂间期
分裂期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
18.5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
A、分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B、分裂期占细胞周期时间比例最小的是十二指肠细胞
C、不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D、不同种类细胞的分裂都是同步进行的
【高考模拟】
4、（2008广东生物30）请回答以下有关细胞质组成和功能的问题：
（1）细胞中含有N元素的生物大分子是（ B ）
A、核苷酸和糖原 B、胰岛素和核酸
C、氨基酸和胰高血糖素 D、血红蛋白和纤维素
（2）细胞中的糖类可以分为3类，其中可以被消化道直接吸收的是单糖，完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖（或纤维二糖）。
（3）构成细胞膜的脂质是磷脂和胆固醇。
（4）癌细胞转移与细胞膜上糖蛋白减少有关。
5、（2008江苏生物33）某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验，探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。
增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。
（1）设计出继续实验的简要步骤：
①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热（或隔水加热）U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化；
②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入斐林试剂，（60～65℃）水浴加热，观察A、B试管内有无砖红色沉淀。
（2）预测实验现象并作出结论。
如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀、B试管内有砖红色沉淀，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜。
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