细胞的基本结构.docVIP

第三章 细胞的基本结构章节概述本章介绍了细胞的基本结构及其各部分的功能。细胞膜是生命系统的边界，能控制物质出入和细胞间信息交流。细胞质中的细胞器，在生命系统中既分工又协作，完成细胞的大部分功能。细胞核是生命系统的控制中心，调节细胞的各部分，共同完成各种代谢以及遗传等各项生命活动。细胞是基本的生命系统，是高中生物的基础和教材的重点之一，在高考中占有重要的地位。本章的高考考点主要有：（1）细胞膜的结构与功能。（2）高尔基体、内质网、核糖体的功能。（3）线粒体、叶绿体的功能及它们之间的相同点和不同点。以上几方面主要以选择题形式考查，所以平日学习时注意它们之间的区别与联系是关键。（4）本章还容易出动植物细胞的亚显微结构模式图的识图作答题。目标认知学习目标： 1简述细胞膜的成分和功能。2举例说出几种细胞器的结构和功能。3简述细胞核、细胞膜系统的结构和功能。重点： 1几种主要细胞器的结构和功能。2细胞膜系统的结构和功能。难点： 1细胞器之间的协调配合。2理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。知识精讲重点知识讲解细胞膜的成分细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量糖类。其中，脂质占细胞膜总量的50%，蛋白质占40%，糖类占2%10%。从细胞膜的组成成分看，脂质（主要是磷脂）含量最多，由它构成了细胞膜的骨架，但细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使，所以，结构和功能不同的细胞的细胞膜上的蛋白质的种类和数量也不同。如正常细胞癌变后，细胞膜上产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。细胞器之间的分工结构特点线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体双层膜单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔不具膜结构（主要是由蛋白质形成的）主要功能有氧呼吸产生ATP的主要场所光合作用的场所与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关粗面内质网是核糖体的支架；滑面内质网与糖类和脂质的合成及解毒作用有关储存物质，进行渗透作用，维持植物细胞紧张度把氨基酸合成蛋白质的场所与细胞有丝分裂有关形成纺锤体，牵引染色体向细胞两极运动都与能量转换有关完成功能的主要结构或成分在内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶基粒中进行光反应，基质中进行暗反应扁平囊和小囊泡由膜构成的管道系统液泡膜及其内的细胞液蛋白质、RNA、酶两个相互垂直的中心粒分布所有的动植物细胞中绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的皮层细胞大多数动植物细胞中，一般位于核附近大多数动植物细胞，广泛分布于细胞质基质中所有的植物细胞中，高等动物细胞中液泡不明显所有的动植物细胞动物细胞和低等植物细胞中，常在核附近细胞器之间的协调配合细胞内分泌蛋白的合成和分泌，体现了生物膜在功能上能相互联系。分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的，它的合成与分泌过程可以表示如下： 由此可见，生物膜的结构决定了生物膜的功能。各种生物膜相互配合、协同工作，才使细胞这台高度精密的生命机器能够持续、高效的运转。在分泌蛋白的合成、加工和运输过程中，需要的大量能量主要由细胞质中的线粒体提供。这样就把每一种细胞结构的功能搞清楚了，同时也弄清了各生物膜（内质网膜、高尔基体膜、细胞膜）之间的关系。在活细胞中，高尔基体膜、内质网膜、细胞膜之间是可以相互转化的：膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜。内质网膜通过“出芽”的形式，形成具膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体，与高尔基体膜融合，小泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体膜又可以突起，形成小泡，小泡离开高尔基体转移到细胞膜，与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。细胞膜也可以内陷成小泡，小泡离开细胞膜，回到细胞质中。由此可以看出，细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。注意：在生物膜相互转化过程中形成的小泡，从形态上看与高尔基体和内质网相似，这些小泡是膜的过渡分子。核膜、内质网膜、高尔基体膜以及细胞膜都可以作为形成小泡的膜。分泌小泡是证明在一个细胞中的组分从这个膜（内质网或高尔基体）转移融合到另一膜（细胞膜）结构的最明显的例子。细胞的生物膜系统1定义：细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构、功能上都是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。2生物膜的功能细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性作用细胞的许多重要化学反应在生物膜内或膜表面进行，细胞内的广阔膜面积为 酶提供了大量的附着位点，有利于化学反应的顺利进行各种生物膜把细胞分隔成一个个小区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行 3研究生物膜的意义生物膜结构和功能的研究，不仅有助于从理论上阐明细胞的生命活动规律，如细胞与周围环境的物质交换，蛋白质、糖和脂质的合成和运输等，而且在工农业生产和医学实践中也有重要用途。（1）在工业方面：生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象，借助于生物的选择透过性功能，设计出具有这一功能的膜结构，可以对各种水进行过滤、分离，从而对水质进行纯化处理。(2)在农业方面：通过生物膜的改变来找寻改善农作物品质的途径，例如：生物膜上的蛋白质如果都能转变成防冻蛋白质，就可望培育出抗寒新品种。(3)医学方面：用人工合成的膜材料来代替人体病变器官，从而达到治疗的目的。例如当肾功能障碍时，可研制一种人工合成的膜材料血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜可将病人血液中的代谢废物透析掉，然后让干净的血液返回病人体内。 注意：生物膜系统中的各部分之间，虽然它们具有独立性，但它们在结构和功能上均有直接和间接的联系。在结构上的联系，表现在各部分之间能相互转化，在功能上的联系，表现在完成某项生命活动过程中的密切配合。细胞核的功能实验实验过程实验结果实验结论两种美西螈细胞核移植将黑色美西螈细胞核，移植到白色美西螈去核卵细胞中发育成的美西螈都是黑色美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的横缢蝾螈受精卵用头发横缢蝾螈的受精卵，一半有核，一半无核有核的一半能分裂、分化，无核的则不能蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的将变形虫切成两半切成的一半有核，一半无核有核部分能生长、分裂、再生，具有应激性，无核部分只能消化食物变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的伞藻嫁接与核移植将两种伞藻的帽、柄、假根分开后，相互嫁接与核移植“帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的以上4个资料可以看出，细胞核控制着细胞的代谢和遗传，是细胞的“大脑”和“控制中心”。经典例题透析1食醋中的醋酸分子是活细胞所不选择吸收的小分子物质，蔗糖是活细胞需要的大分子物质。用食醋和蔗糖可以将新鲜的蒜头腌制成糖醋蒜，其原因是（ ）A.醋酸和蔗糖分子均能存在于活细胞的间隙里B.醋酸和蔗糖均能被吸附在活细胞的表面C.腌制时间长，两种物质缓慢地进人细胞内部D.醋酸杀死细胞，使细胞膜失去选择透过性考点定位：本题考查细胞膜的功能特性。指点迷津：只有活细胞的细胞膜才具有选择透过性。通常情况下，不被细胞选择吸收的离子、小分子等都是对细胞有害的物质，或是细胞不需要的物质。这些物质浓度高，或较长时间包围细胞，造成细胞质壁分离而过分失水，导致活细胞的死亡。从而改变了细胞膜的通透性，使原来细胞不需要的醋酸分子和蔗糖大分子通过扩散作用进入细胞，因而将蒜头腌成了糖醋蒜。参考答案：D2下列哪种材料不能直接放在载玻片上观察叶绿体（ ）A藓类的叶片B黄杨叶横切片C菠菜叶下表皮或粘在下表皮上的少数叶肉细胞D种子植物的叶片考点定位：本题考查叶绿体的分布。指点迷津：上述四种材料的细胞中都含有叶绿体，但用来观察叶绿体的最好只有一层细胞，种子植物的叶片由多层细胞构成，而且还不透明，所以无法直接用显徽镜观察叶绿体。参考答案：D3牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是（ ）A.核糖体、线粒体、中心体、染色体B.线粒体、内质网、高尔基体、核膜C.核糖体、线粒体、质体、高尔基体D.核糖体、线粒体、内质网、高尔基体考点定位：本题考查分泌蛋白的分泌过程。指点迷津：乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体，蛋白质合成后，再经内质网这一大分子物质的运输通道，送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中，在一系列合成、运输、加工过程中，需要线粒体供给能量(ATP) 。参考答案：D4番茄的根尖分生区细胞中，能量转换器是（ ）A.线粒体 B.叶绿体 C.质体 D.叶绿体和线粒体考点定位：本题考查线粒体和叶绿体的主要作用。指点迷津：叶绿体是光合作用的细胞器，能将光能转变成化学能，储存在有机物中。线粒体是细胞进行有氧呼吸的重要场所，能将有机物中稳定的化学能转变成ATP中活跃的化学能。ATP水解释放出其中的能量，供生命活动利用。因此，线粒体和叶绿体都属于能量转换器，但根尖分生区细胞中不具有叶绿体。质体包括白色体、有色体和叶绿体，其中只有叶绿体是能量转换器。参考答案：A5以下关于染色质和染色体关系的叙述中，正确的是（ ）A.不同细胞分裂时期的不同物质B.不同细胞分裂时期的同一物质C.同一细胞分裂时期的同一物质D.同一细胞分裂时期的不同物质考点定位：本题考查染色质和染色体的关系。指点迷津：染色质和染色体的组成相同，都是由DNA和蛋白质组成的。它们形态不同，在间期是丝状的染色质状态，在分裂期是具有一定结构的染色体。因此，它们是同一物质在细胞不同分裂时期的两种形态。参考答案：B6内质网膜与核膜、细胞膜相连，这种结构特点表明内质网的重要功能之一是（ ）A扩展细胞内膜，有利于酶的附着 B提供细胞内物质运输的通道C提供核糖体附着的支架 D参与细胞内某些代谢反应考点定位：本题主要考查各种生物膜在结构上的联系及内质网的功能。指点迷津：内质网的功能是多方面的，它既与蛋白质、脂质和糖类的合成、加工、包装和运输有关，又与脂质、胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物（如苯巴比妥）的解毒作用