高三一轮复习生物：导学案2细胞及细胞结构

细胞及细胞结构

一、细胞概述

1.细胞学说内容：①所有生物由一个或多个细胞组成；②细胞是所有生物的结构和功能的单位；

③所有细胞必定是由已存在的细胞产生的；

细胞学说的意义：①反映了统一性；②标志着生物学分子进入到细胞水平

写出与建立细胞学说相关的科学家：胡克、施莱登、施万、菲尔肖

胡克：看到了死细胞的细胞壁；施莱登：所有的植物都是由细胞构成的；

施万：所有的动物也都是由细胞构成的；菲尔肖：所有的细胞都来自于自己存在的细胞

2.细胞大小、数目：最小的细胞是支原体，最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄。一般来说，细胞的大小以微米计。卵细胞与周围环境物质交换能力弱，原因：细胞体积大，其表面积与体积的相对比值小。多细胞生物体积的增大是由于细胞数目的增多。

3.细胞种类：根据细胞结构中有无核膜包被的细胞核，将细胞分为原核细胞和真核细胞（动物、植物、真菌）。

任务：标出原核细胞结构：

①核糖体；②拟核；③鞭毛（运动）；④细胞溶胶；⑤细胞壁；

⑥细胞膜；⑦荚膜；⑧菌毛（大概与物质吸收有关）

Ⅰ.无细胞核，无染色体，但有一个大型的环状DNA分子，位于无明显边界的区域，该区域叫拟核。独立于该区域之外，有一个小型的环状DNA分子，称为质粒，具有自主复制能力。

Ⅱ.没有由膜包被的各种复杂细胞器，只有核糖体。

【注意】：原核生物遗传信息表达的特点？边转录边翻译（真核生物：先转录后翻译）

Ⅲ.质膜是原核生物进行细胞呼吸的场所。

Ⅳ.能进行光合作用的蓝细菌，其质膜就是光合膜。

任务：写出原核生物的类型：衣原体、支原体、蓝藻(蓝细菌)、放线菌、细菌（衣支蓝细线）

注：1.凡带有“菌”字的生物，除酵母菌、霉菌以外，其他都是原核生物

凡带有“藻”字的生物，除蓝藻、念珠藻以外，其他都是真核生物

二、细胞膜（又称质膜）（质膜的成分不是一成不变的，如：癌细胞的质膜上黏连蛋白减少或缺失）

1.主要成份：脂质和蛋白质（也含有少量糖类）。

⑴膜蛋白：分布：全部或部分镶嵌或贯穿在脂双层中，有水溶性部分和脂溶性部分。

特点：在膜中可以移动，但移动比磷脂困难

★【注意】根据功能识别四种“膜蛋白”：

①与主动转运、易化扩散有关的蛋白质是转运蛋白。②与激素、递质结合的蛋白质是受体蛋白。

③与细胞识别、免疫等有关的蛋白质是糖蛋白。④有些膜蛋白可起催化作用，该蛋白质是酶。

⑵脂质：膜中的脂质有磷脂和胆固醇。

①磷脂：以脂双层的形式构成细胞膜的结构基础。磷脂分子可以发生测向滑动。脂双层中的两层

不完全相同（完全相同/不完全相同）。

【注意】：脂双层功能：使许多分子和离子不能随意出入细胞，与膜的选择透性有关（有关/无关）。

【例题】：用丙酮从人口腔上皮细胞中提取磷脂，铺在空气-水界面上。测得细胞膜面积为S1，空气-水界面上铺成的面积为S2，则两者关系为S2>2S1；若换为成熟红细胞呢？S2=2S1。

②胆固醇：位于脂双层内部，使细胞膜具有一定刚性。

⑶多糖：位于细胞膜外侧，通常与蛋白质结合为糖蛋白，与磷脂结合为糖脂。

2.细胞膜的主要功能：

将细胞与周围环境分隔开；物质交换和信息交流，在细胞控制和细胞通讯方面有重要作用。

3.细胞膜的分子结构模型——流动镶嵌模型

4.细胞膜的结构特点：流动性；功能特征选择透性。

三、实验：验证活细胞吸收物质的选择性（书本P28）

材料：玉米籽粒，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯

步骤：①20～25℃的温水中浸泡②一半在沸水中煮5min后冷却，一半不做处理③用刀片沿胚的中线纵向切开④用稀释20倍的红墨水染色2min（先纵切后染色）⑤用水冲洗籽粒数次直至无色⑥观察胚的着色情况

结果：加热煮过的玉米胚呈红色，胚乳呈红色。正常未煮过的玉米胚呈无色，胚乳（原本就是死细胞）呈红色。

四、细胞壁

(1)植物和藻类的细胞壁：①主要成分是纤维素和果胶。②特点：全透性。

③作用：支撑植物体、保护细胞。④去除细胞壁的方法：纤维素酶和果胶酶。

(2)与高等植物的不同，细菌细胞壁的成分是肽聚糖，真菌细胞壁的成分是几丁质(壳多糖)。

五、细胞质：由细胞溶胶和细胞器组成。

㈠细胞溶胶：成分：水，多种蛋白质(如酶)，ATP(ADP)，RNA(如mRNA、tRNA进行转录时路过)

功能：细胞代谢活动的主要场所。

特点：活细胞的细胞溶胶处于流动状态，该现象叫胞质环流。

㈡细胞器（差速离心分离）：

1、线粒体：光学显微镜下可观察到，用健那绿染色，呈颗粒或短杆状；

⑴结构：外膜：不进行需氧呼吸的任何反应。存在着丙酮酸的载体。

内膜：可进行需氧呼吸的柠檬酸循环和电子传递链，附着有电子传递链的相关酶和少量柠檬酸循环的酶（位于嵴上），以及ATP合成酶。具有选择透性和流动性。

【注意】：线粒体增加膜面积的方式是线粒体内膜向内折叠形成嵴。

基质：液体，进行需氧呼吸的柠檬酸循环，含少量的DNA和RNA，也分布有核糖体。

⑵功能：能量代谢中心，需氧呼吸的主要场所。

⑶分布：代谢旺盛细胞，能量需求多的细胞，线粒体分布多。

⑷特点：能复制，线粒体内蛋白质有些由线粒体DNA控制合成，有些由核基因控制合成，有些由两者共同控制合成。

2、质体：植物细胞特有的细胞器，分为白色体和有色体。其中白色体位于不见光的细胞中，作用是贮存淀粉和脂质。最重要的有色体是叶绿体，光学显微镜下能观察到。

⑴叶绿体的结构：

外膜和内膜：无光合作用相关酶，不进行光合作用的反应。具有选择透性和流动性。

基粒：由类囊体堆叠形成，附着有光反应相关酶，有（有/无）合成ATP的酶，含有光合作用色素（脂溶性）。（所有的类囊体是连成一体的）

基质：光合作用碳进行的场所，无（有/无）合成ATP的酶。含少量的DNA和RNA，也分布有核糖体。

【注意】：叶绿体增加膜面积的方式是类囊体堆叠形成基粒。

⑵叶绿体的功能：光合作用的场所。

⑶叶绿体的分布：主要分布在植物叶肉细胞等细胞中。

⑷叶绿体的特点：能复制，叶绿体内蛋白质有些由叶绿体DNA控制合成，有些由核基因控制合成，有些由两者共同控制合成。

【补充知识】：叶绿体和线粒体的相同点：①双膜；②均与能量转换有关；③均含有少量的DNA和RNA，分布有核糖体；④能复制，其中基因不遵循孟德尔遗传定律。⑤均参与碳循环；⑥既产生水又消耗水。

不遵循孟德尔遗传定律的基因有细胞质基因、连锁基因。

3、内质网：由单层膜构成的囊腔核细管组成的细胞器，向外与质膜相连，向内与核外膜相连。

⑴分类：粗面内质网和光面内质网。

⑵功能：①细胞内蛋白质加工及运输的结构（粗面内质网），会运送到高尔基体及细胞的其他部位。

②人肝脏细胞的光面内质网上有氧化酒精的酶，有些光面内质网上还有合成磷脂的酶。

③增加细胞内膜面积，附着有多种酶为细胞内的新陈代谢提供有利条件。

4、核糖体：无膜结构，呈颗粒状。

⑴化学组成：蛋白质和rRNA。

⑵功能：蛋白质合成场所。

游离的核糖体：合成细胞内的蛋白质

内质网上的核糖体：合成分泌蛋白，合成膜蛋白，合成溶酶体中的酶等。

⑶分布：游离在细胞溶胶中；附着在粗面内质网上；分布在叶绿体和线粒体基质中；外层核膜上也有分布。原核生物的核糖体分布在细胞溶胶。

5、高尔基体：由单层膜构成的扁平小囊和小泡组成。

功能：真核细胞中物质转运系统，蛋白质加工、分拣、运输的场所。

★【注意】：动、植物细胞中高尔基体的功能有差异，动物细胞中与分泌物的形成有关；植物细胞中与

细胞壁形成有关。（若破坏植物细胞的高尔基体，则植物细胞分裂之后会出现双核细胞）

★【注意】：内质网上的核糖体合成蛋白质通过内质网和高尔基体加工之后，不一定（一定/不一定）分泌到细胞外。

6、溶酶体：单膜结构，由高尔基体断裂后形成。

⑴结构：含有60种以上水解酶（酶在核糖体中），能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA、RNA等的降解。这些酶原来存在于高尔基体中。

⑵功能：消化从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣（如破损的细胞器等）。

⑶分布：在动物、真菌和某些植物细胞中。

7、液泡：单膜结构，液泡中的水溶液称为细胞液，其中含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。

(1)分布：成熟的植物细胞明显，刚分裂形成的细胞只有很少几个分散的小液泡，不容易观察，随着细胞的长大，这些小液泡就逐渐合并发展成一个大液泡。

(2)作用：使植物的花、果实、叶有各种颜色；维持植物细胞的渗透压。

8、中心体：无膜结构，由2个相互垂直中心粒组成，存在于动物细胞和低等植物细胞中，与细胞分裂有关。中心体在分裂间期复制。

六、细胞器归纳

光学显微镜下能观察到的细胞器：线粒体、叶绿体、液泡

与分裂有关的细胞器：核糖体（间期；合成蛋白质）、中心体（前期；与纺锤体的形成有关）

、线粒体（整个时期；供能）、高尔基体（末期；与细胞壁的形成有关）

与分泌蛋白合成分泌有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体

分布最广的细胞器：内质网

★细胞的功能可由细胞器的种类和数目体现。（心肌细胞——线粒体；胰岛细胞——高尔基体）

七、活动：观察叶绿体（椭圆形）（书本P39）

1.实验原理：黑藻或苔藓类的小叶叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，且叶绿体大而少，便于观察。

注：若用菠菜等高等植物叶片，撕取的表皮上一定要稍带些叶肉细胞，因为叶表皮细胞没有叶绿体。

2.实验步骤：黑藻事先在光照充足、温度适宜的条件下培养→制作临时装片：选取黑藻幼嫩（叶绿体数量少）小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片→观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。

八、细胞核

⒈结构：核膜（核被膜）：由2层生物膜构成，外层核膜上附着核糖体，与粗面内质网直接相连，核膜上有核孔，是RNA、蛋白质等大分子进出通道。

染色质：主要由DNA和蛋白质两种物质组成，也含有少量RNA。

核仁：呈圆形或椭圆形，与核糖体（细胞器）形成有关。

核基质

★染色质与染色体是同一物质不同时期的不同形态！

染色体与染色质形态上的区别在于螺旋化程度不同，其中在分裂中期螺旋化程度最高，此时染色体上的DNA不能（能/不能）转录（已经高度螺旋化，不能解旋）。

一条染色体含有的DNA数为1或2个，分裂过程中，含1个DNA的时期有G1期、后期、末期，含2个DNA的时期有G2期、前期、中期。

★核膜和核仁在分裂前期消失解体，在分裂末期重建，核膜解体形成分散的单层膜小泡。

★核膜具有选择透性，核孔具有（具有/不具有）选择透性。DNA不会（会/不会）从核孔进出。

⒉功能：遗传物质贮存和复制的主要场所，细胞遗传和代谢的控制中心。

⒊细胞核数目：大多数真核细胞只有一个核，少数有多核（如横纹肌（骨骼肌）细胞），极少数无细胞核，如哺乳动物的成熟红细胞、维管植物的筛管细胞。

4.伞藻的嫁接实验（书本P41）

九、生物膜系统

⒈含义：细胞内所有膜结构形成的统一整体.

⒉组成：细胞膜+细胞器膜+细胞核膜。

★所有生物膜都具的特性：流动性。所有生物膜化学成分基本相同，含量不同。

★原核细胞无（有/无）生物膜系统。

★若想制备纯净的细胞膜，最好选用的材料是哺乳动物的成熟红细胞，原因是无细胞核和各种各样的细胞器，还可以选择蓝藻。

3.在结构上的联系：

分泌蛋白膜面积的变化：内质网减小（放出囊泡）；高尔基体先增大后减小（囊泡经分拣后运输至质膜）；

质膜增大（与囊泡融合）

注：只有高尔基体分泌出来的囊泡能称为分泌泡

十、细胞的亚显微结构（填名称，不填序号）

①上述两图是在电子显微镜下观察到的细胞亚显微结构示意图，表示的是真核细胞。

【注意】：光学显微镜下察到的细胞显微示意图，可见的细胞器与细胞结构有：

细胞核、线粒体、叶绿体、液泡、细胞壁、细胞膜（植物细胞在质壁分离的情况下才能看到细胞膜）

②左图是植物细胞，如果表示根尖成熟区细胞，应该减少叶绿体，如表示根尖分生区细胞则应减少液泡、叶绿体，且该细胞应处于细胞周期中；如表示低等植物细胞，应增加右图中的中心体。

③左图中，能产生ATP的场所有叶绿体、线粒体、细胞溶胶，含遗传物质的有细胞核、线粒体、叶绿体，含RNA的有细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体，能发生碱基互补配对的有