第三章细胞的基本结构

第3章细胞的基本结构考试说明知识内容要求(1)细胞膜系统的结构和功能Ⅱ(2)主要细胞器的结构和功能Ⅱ(3)细胞核的结构和功能Ⅱ实验掌握程度参考生物考试说明中的：(一)考试的能力与要求(二)实验与探究能力观察线粒体和叶绿体第1节细胞膜—系统的边界哺乳动物成熟的红细胞（没有细胞核和众多的细胞器）红细胞近水部分红细胞凹陷消失，体积增大，很快细胞破裂，内容物流出注：可用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜吸水涨破（1）吸取少量新鲜的红细胞稀释液制备临时装片（2）载物台上操作：盖玻片一侧滴蒸馏水，另一侧吸水纸吸引。高倍镜下持续观察细胞的变化一、体验制备细胞膜的方法实验材料实验原理实验步骤实验现象二、细胞膜的成分脂质（磷脂最丰富）大约占50%蛋白质大约占40%(少量糖类)大约占2%—10%

功能越复杂的细胞膜，

的种类和数量越多。蛋白质P/62.下列各项中，对生物膜化学成分的表述，最全面的是(

)A.蛋白质、糖类、脂肪 B.糖蛋白、类脂C.蛋白质、糖类、脂质 D.脂质、蛋白质解析：考查细胞膜的化学成分。细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。三、细胞膜的结构1.生物膜结构的探索历程4.在电子显微镜下观察细胞膜，可以看到的是两条暗带中间夹一条明带，那么下列关于这两条暗带和一条明带的化学成分的说法，比较准确的是(

)A.两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，无蛋白质B.明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，无蛋白质C.两条暗带的主要成分是蛋白质；明带的主要成分是磷脂，也有蛋白质D.明带的主要成分是蛋白质；两条暗带的主要成分是磷脂，也有蛋白质解析：1959年，罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜具有清晰的暗—亮—暗三层结构，结合其他科学家的工作，提出了蛋白质—脂质—蛋白质三层结构模型。流动镶嵌模型指出，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。2、流动镶嵌模型的基本内容：（1）磷脂双分子层构成膜的基本支架---流动性（2）蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面；有的嵌入磷脂双分子层中；有的贯穿于磷脂双分子层---大多数可以运动。

（3）细胞膜外表有糖蛋白（细胞识别、保护和润滑）3、生物膜的结构特点：具有流动性（磷脂和大部分的蛋白质分子都是可以运动的）生物膜流动性实例膜融合（如人鼠细胞融合实验、植物原生质体融合、精卵结合、囊泡与高尔基体融合等）白细胞穿越毛细血管壁；变形虫运动胞吞（如吞噬细胞吞噬病原体）胞吐（如分泌蛋白的分泌、神经递质的释放）植物质壁分离与复原动物细胞分裂8.[2014·江西省余江一中模考]下列有关细胞膜的分析正确的是（）A.实验室常用猪、猴的红细胞收集到较为纯净的细胞膜进行研究，收集时要用到差速离心的方法B.根据磷脂分子的结构特点可推测细胞膜的磷脂分子呈双层排布C.电子显微镜下，细胞膜呈现暗一明一暗三层，说明细胞膜由脂质—蛋白质—脂质三层组成D.吞噬细胞的吞噬作用、水分子的跨膜运输都能体现细胞膜的功能特点解析：收集红细胞时候不需要差速离心，A错；磷脂分子的结构特点是具有疏水的尾部和亲水的头部，所以磷脂分子呈双层排布，B正确；细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层组成，C错；水的跨膜运输能体现选择透过性，但吞噬细胞的吞噬作用体现的是膜的流动性，D错。答案：B四、细胞膜的功能(1)将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质进出细胞(3)进行细胞间的信息交流①通过化学物质传递信息②通过细胞膜直接接触传递信息③通过细胞通道传递信息，如高等植物细胞的胞间连丝。五、细胞壁1.植物细胞的细胞壁：

成分：纤维素和果胶功能：支持和保护2.原核细胞的细胞壁：主要成分：肽聚糖3.真菌细胞的细胞壁：主要成分：多糖，如几丁质1.下列过程未体现生物膜信息传递功能的是(

)A.蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B.抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C.胰岛素调节靶细胞对葡萄糖的摄取D.传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩解析：将洋葱表皮细胞放在高浓度的蔗糖溶液中，细胞可通过渗透作用失水，发生质壁分离，此过程未体现生物膜的信息传递功能；记忆细胞通过细胞膜接受抗原的刺激后增殖分化；胰岛B细胞分泌的胰岛素和神经细胞释放的神经递质均属于信息分子，可分别通过靶细胞膜受体完成信息向靶细胞的传递过程。3.关于动物细胞膜的叙述，错误的是(

)A.细胞膜含有糖脂和糖蛋白B.细胞融合与细胞膜的流动性有关C.ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量D.细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的解析：细胞膜由脂质、蛋白质和糖类组成，其中有些蛋白质和糖结合形成糖蛋白，有些脂质和糖结合形成糖脂；细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都是可以运动的，使得细胞膜具有一定的流动性，细胞融合首先是膜发生融合，这与细胞膜的流动性密切相关；CO2通过自由扩散的方式进出细胞膜，不需要消耗ATP。5.据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能(

)A.细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂B.细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞C.细胞膜具有信息交流的功能D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质解析：细胞膜的功能可分为三种，即：将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流。细胞膜上受体的本质为糖蛋白，具有细胞识别功能，可接受外界信息，体现了细胞膜具有信息交流的功能。细胞膜的主要组成成分为磷脂和蛋白质，细胞膜的功能与蛋白质密切相关，细胞膜功能越复杂，蛋白质的种类就越多。细胞膜功能与成分是两个不同的概念，应区分开。6.下列没有涉及细胞间信息交流过程的是(

)A.花粉与柱头相结合B.高等植物细胞间依靠胞间连丝相互交换某些物质C.甲状腺细胞表面的糖蛋白结合垂体细胞分泌的促甲状腺激素D.抗体与异物蛋白结合解析：A、B、C选项内容都涉及细胞之间的信息交流，而D选项中的异物蛋白是物质，其与抗体结合不涉及细胞间的信息交流。第3节细胞核—系统的控制中心一、细胞核的功能实验名称结论美西螈核移植实验蝾螈受精卵横缢实验变形虫去核及核移植实验伞藻嫁接与核移植实验美西螈的肤色是由细胞核控制的细胞核控制着细胞的分裂、分化细胞核是细胞生命活动的控制中心生物体形态结构的建成主要与细胞核有关结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。二、细胞核的结构（分裂间期）立体结构平面结构结构特点核膜结构双层膜；外膜上附有核糖体，常与内质网相连；膜上有核孔成分主要是脂质和蛋白质功能把核物质与细胞质分隔开核仁参与rRNA的合成，是形成核糖体的场所核孔控制细胞核与细胞质之间信息交流和物质交换染色体与染色质可以互相转化2、染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态染色质（分裂间期）（分裂期）染色体前期：高度螺旋化、缩短变粗末期：解螺旋、变细变长1.下列有关细胞核的叙述，正确的是(

)A.原核细胞的拟核除没有核膜外，其他结构与真核细胞的细胞核没有差别B.在电镜下观察有丝分裂中期的细胞，可以看到核膜、核仁和染色体等结构C.脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D.真核细胞的核膜上附着多种酶，有利于化学反应的顺利进行解析：原核细胞的拟核没有核膜，核区也没有染色体与核仁，这与真核细胞的细胞核是不一样的。在有丝分裂前期核膜、核仁已解体，故电镜下的有丝分裂中期细胞看不到核膜、核仁。核孔虽然是某些大分子物质进出的通道，如mRNA分子从细胞核通过核孔进入细胞质，但细胞核内的脱氧核糖核酸等大分子物质不能进入细胞质，只能在细胞核中发挥作用。2.以下关于细胞核的叙述，正确的是(

)A.核内存在易被碱性染料染成深色的物质B.在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同C.细胞核内的液体叫做细胞液D.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道解析：细胞核内的染色质易被碱性染料染成深色；在不同的细胞内，核仁的大小和数量是不同的，在蛋白质合成活跃的细胞中，核仁的数目较多，体积较大，这是因为核仁与核糖体的形成有关；细胞核内的液体称为核液或核基质，而细胞液指的是液泡中的液体；核孔是某些大分子的运输通道，但不是任意物质的通道，并且细胞核内DNA不通过核孔进入细胞质，只在核内储存和复制。3.下列说法正确的是(

)A.染色体和染色质是不同物质在同一时期细胞中的两种形态B.细胞内的各种细胞器之间各司其职，互不联系C.控制细胞器进行物质合成、能量转换等的指令，主要是通过核孔从细胞核到达细胞质的D.拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型解析：染色体和染色质是同一物质在不同时期的两种形态；细胞器之间既有分工又协调配合，如分泌蛋白的合成和运输；模型是对认识对象的简化和概括性的描述，而照片并没有对实物对象进行概括、简化。第2节细胞器—系统的分工合作

细胞质基质：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶功能：进行多种化学反应

细胞器:

双层膜:线粒体、叶绿体

单层膜:内质网、高尔基体

溶酶体、液泡

无膜：核糖体、中心体

细胞质一、细胞器之间的分工分离各种细胞器的方法：先破坏细胞膜；再用差速离心法分离小结1.线粒体和叶绿体共有特征（1）双层膜（2）产生ATP（3）都有DNA、RNA（4）都能产生水，利用水2.基质（不同的基质成分、功能不同）（1）细胞质基质：有氧呼吸第一阶段；无氧呼吸全过程（2）线粒体基质：有氧呼吸第二阶段（3）叶绿体基质：光合作用暗反应3.无线粒体也能进行有氧呼吸：如蓝藻、好氧细菌

无叶绿体也能进行光合作用：如蓝藻7.[2012·全国卷]下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是(

)A.线粒体和叶绿体均含有少量的DNAB.叶绿体在光下和黑暗中均能合成ATPC.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体D.线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同解析：线粒体和叶绿体的基质中都含少量的DNA，A正确；叶绿体是光合作用的细胞器，在光合作用的光反应阶段产生ATP，暗反应阶段消耗ATP，B错误；细胞生命活动所需的ATP由细胞呼吸产生，真核生物有氧呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，第二、三阶段的场所是线粒体，C错误；酶具有专一性，不同的生命活动所进行的化学反应不同，所需的酶不同，叶绿体基质和线粒体基质中所含的酶不同，D错误。答案：A4.细胞中主要细胞器的相关知识点归纳项目说明产生水的细胞器线粒体、核糖体、叶绿体产生ATP的结构叶绿体、线粒体、细胞质基质与主动运输有关的细胞器线粒体、核糖体遵循碱基互补配对原则的结构细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体参与细胞分裂的细胞器核糖体、中心体、高尔基体、线粒体含色素的细胞器叶绿体、液泡有膜的细胞器线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡无膜的细胞器核糖体、中心体植物特有的细胞器叶绿体、液泡低等植物与动物特有的细胞器中心体实验

用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1．实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后直接观察。(2)线粒体呈无色，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等，用健那绿染成蓝绿色后制片观察。2．实验步骤

(1)观察叶绿体

(2)观察线粒体1.下列关于人体细胞代谢场所的叙述，正确的是(

)A.乳酸产生的场所是线粒体B.雌性激素合成的场所是核糖体C.血红蛋白合成的场所是高尔基体D.胰岛素基因转录的场所是细胞核解析：人体细胞无氧呼吸产生乳酸的场所是细胞质基质，A项错误；雌性激素属于脂质，而脂质的合成场所是内质网，B项错误；血红蛋白的合成场所是核糖体，C项错误；胰岛素基因存在于细胞核中，其复制与转录过程都是在细胞核中完成的，D项正确。2.关于人体细胞结构和功能的叙述，正确的是(

)A.在细胞核内RNA能够传递和表达遗传信息B.核糖体是蛋白质合成和加工的主要场所C.线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜D.高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关解析：细胞的遗传物质是DNA，细胞核内的RNA不能自我复制(传递遗传信息)，也不能在细胞核内翻译形成蛋白质(表达遗传信息)，A项错误；核糖体是蛋白质合成的场所，但蛋白质加工的场所为内质网和高尔基体，B项错误；因线粒体内膜上分布有氧呼吸第三阶段的酶，故线粒体内膜蛋白质含量高于外膜，所以线粒体内膜蛋白质和脂质的比值大于外膜，C项正确；中心体与有丝分裂中纺锤体的形成有关，在有丝分裂前期发出星射线形成纺锤体，D项错误。3.溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错误的是(

)A.溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的B.溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新C.细胞质基质中的H＋被转运到溶酶体内需消耗能量D.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用解析：水解酶的化学本质是蛋白质，核糖体是其合成场所；溶酶体中的酶通过小泡以胞吐的方式释放出来，需要小泡膜和溶酶体膜的融合，导致膜成分的更新；H＋的转运方式是主动运输，需要消耗能量；正常生理状态下溶酶体对自身衰老、凋亡的细胞具有分解作用。4.下列图像是某些细胞结构，以下有关说法正确的是(

)A.以上结构参与构成细胞内生物膜系统的有a、b、c、d、f、gB.噬菌体、蓝藻、酵母菌都具有的结构是fC.结构a、b、f、g中能发生碱基互补配对，但是不一定都发生A—T之间的配对D.能合成葡萄糖的结构是a，在b内能将葡萄糖分解成二氧化碳和水解析：由图示可知，e、f分别是中心体和核糖体，没有膜结构，不参与细胞内生物膜系统的构成，A项错；噬菌体是病毒，病毒不具细胞结构，没有细胞器，B项错；a、b、f、g分别是叶绿体、线粒体、核糖体和细胞核，其中都能发生碱基互补配对，但在核糖体上进行翻译过程时发生A—U之间的配对，因此C项正确；线粒体不能直接利用葡萄糖，D项错。5.细胞的结构与功能相适应，根据推测，下列叙述中，错误的是(

)A.汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体B.心肌细胞比唾液腺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：汗腺分泌汗液主要是水分和无机盐，而肠腺细胞分泌消化酶，核糖体是形成蛋白质的场所，因此汗腺细胞的核糖体应比肠腺细胞少，A错误；心肌细胞所需能量比骨骼肌细胞多，应有较多的线粒体，B正确；胰腺细胞要分泌激素，高尔基体参与分泌物的形成，应比心肌细胞的多，C正确；生命活动旺盛的细胞产生能量比衰老的细胞多，说明具有更多的线粒体，D正确。氨基酸肽链较成熟蛋白质成熟蛋白质内质网的核糖体内质网高尔基体细胞膜线粒体囊泡囊泡合成修饰加工进一步加工分泌分泌蛋白二、细胞器之间的协调配合分泌蛋白的合成与运输示意图同位素标记法实例分泌蛋白的合成和运输３Ｈ标记亮氨酸光合作用产物O2的来源18

O标记卡尔文循环（暗反应）14C标记CO2噬菌体侵染细菌实验32P标记DNA

35S标记蛋白质DNA半保留复制（选学）15NDNA探针的制备（选修三）三、细胞的生物膜系统各种生物膜之间的联系比较项目说明化学成分上的联系由脂质、蛋白质和糖类组成，每种成分所占的比例不同结构上的联系功能上的联系在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程协调配合高尔基体囊泡间接联系内质网直接联系核膜细胞膜(囊泡)间接联系生物膜的功能细胞是一个统一的整体结构：功能：调控：与外界的联系：细胞核与细胞质通过核孔相通核膜与细胞膜通过内质网膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动细胞核是细胞代谢和遗传活动的控制中心不断地与外界进行物质交换和能量转换，与外界环境形成一个统一的整体1.下列有关生物膜的说法，正确的是(

)A.生物膜的功能主要是由膜蛋白实现的B.丙酮酸的分解是在线粒体内膜上进行的C.细胞内的ATP都是在生物膜上合成的D.细胞中的囊泡都是由高尔基体形成的解析：丙酮酸的分解在有氧呼吸第二阶段进行，发生在线粒体基质中。细胞内合成ATP的场所有细胞质基质(有氧呼吸的第一阶段或整个无氧呼吸)、线粒体(有氧呼吸的第二、三阶段)和叶绿体(光合作用)。分泌蛋白最初在内质网上的核糖体中合成肽链，并转移到内质网中进行加工，然后以囊泡的形式转移至高尔基体，高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后再次转化为囊泡，囊泡移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。2.细胞的各种膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流，关于“膜流”的叙述正确的是(

)A.分泌功能越强的细胞，高尔基体膜的膜流速率越慢B.大肠杆菌和酵母菌均能发生膜流现象C.膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运D.膜流的方向只能是内质网→高尔基体→细胞膜解析：分泌功能越强的细胞，内质网、高尔基体与细胞膜的以囊泡形式转变的膜越多，因此高尔基体膜膜流速率越快，A错误。大肠杆菌除了细胞膜无其它膜结构，不会出现膜流现象，B错误。分泌蛋白的合成与分泌有膜流现象，衰老的细胞被吞噬细胞吞噬后与溶酶体的融合也有膜流现象，C正确。膜流的方向可由内质网→高尔基体→细胞膜，也可由细胞膜→内