第3章 细胞的基本结构

脂质蛋白质糖类细胞的结构能量转换保护物质交换信息交流制备细胞膜的方法哺乳动物成熟红细胞成分功能试验细胞核生物膜系统分泌蛋白的合成与运输全透性细胞壁植物细胞纤维素、果胶支持、保护意义基质细胞器线粒体叶绿体内质网高尔基体液泡溶酶体核糖体中心体具膜结构差速离心法非膜结构细胞膜核膜染色质遗传信息库核仁细胞质细胞代谢和遗传的控制中心第三章细胞的基本结构知识结构成分功能分工结构功能共同组成举例合作结构特点选材细胞膜分子结构成分结构特点流动性主要功能特点选择透过性功能物质交换方式相适应知识联系自由扩散协助扩散

主动运输

胞吞（内吞作用）

胞吐（外排作用）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基本骨架：磷脂双分子层

蛋白质分子：覆盖、镶嵌、贯穿。糖被、糖脂。磷脂

蛋白质多糖胆固醇一、细胞膜---系统的边界覆盖镶嵌贯穿细胞膜的分子结构磷脂双分子层磷脂分子糖蛋白（糖被）蛋白质分子功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。基本骨架亲水端-“头”部疏水端-“尾”部磷脂：由甘油，脂肪酸和磷酸所组成。实验：制备细胞膜的方法渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）。原理：人或其他哺乳动物成熟的红细胞。选材：原因：因为材料中没有细胞壁、细胞核和众多细胞器。提纯方法：差速离心法。细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）。1、细胞膜的制备方法步骤：制临时装片→高倍镜观察→滴蒸馏水→再观察脂质：主要是磷脂分子

磷脂双分子层→细胞膜的基本骨架蛋白质分子：

覆盖、镶嵌、贯穿在基本骨架上细胞膜少量糖类：+脂质→糖脂+蛋白质→糖蛋白（糖被）细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑2、细胞膜的成分作用1)将细胞与外界环境分隔开细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。2)控制物质进出细胞3、细胞膜的功能胞间连丝3)进行细胞间的信息交流发出信号的细胞靶细胞与膜结合的信号分子细胞间信息交流的方式多种多样垂体对甲状腺的控制

关于组成细胞膜的基本成分，最初是用脂质溶剂和蛋白酶处理细胞膜来确定的。1）若用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解，脂质分子进入到溶剂中，说明膜中含有脂质分子。2）若用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构，说明细胞膜的化学组成中有蛋白质。

对于一些具体的组成成分，可采用相应酶的处理来确定。如用卵磷脂酶处理细胞可破坏细胞膜，证明膜中有卵磷脂存在。4、研究细胞膜成分的分析方法1、（2014课标Ⅰ卷1）关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是

A.脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质

B.当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变

C.甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜

D.细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递2、（2014课标Ⅱ卷1）关于细胞的叙述，错误的是A.植物细胞的胞间连丝具有物质运输的作用B.动物细胞间的黏着性与细胞膜上的糖蛋白有关C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应D.哺乳动物的细胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖直击高考CD3、（2014福建卷4）细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是D4、（2014重庆卷6）获2013年诺贝尔奖的科学家发现了与囊泡运输相关的基因及其表达蛋白的功能，揭示了信号如何引导囊泡精确释放运输物。突触小泡属于囊泡，以下相关叙述，错误的是A.神经元中的线粒体为突触小泡的运输提供了能量B.神经元特有的基因决定了突触小泡的运输方式C.突触前膜的特定蛋白决定了神经递质的释放位置D.突触小泡中运输物的释放受到神经冲动的影响5、（2014山东卷1）有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是A.细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质

B.蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外

C.细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输

D.囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量BB6、（2014江苏卷27）生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着极其重要的作用。图1-3表示3种生物膜结构及其所发生的部分生理过程。请回答下列问题：（1）图1表示的生理过程是

，其主要的生理意义在于

。（2）图2中存在3种信号分子，但只有1种信号分子能与其受体蛋白结合，这说明

；若与受体蛋白结合的是促甲状腺激素释放激素，那么靶器官是

。（3）图3中ATP参与的主要生理过程是

。（4）叶肉细胞与人体肝脏细胞都具有图

（填图序号）中的膜结构。（5）图1-3中生物膜的功能不同，从生物膜的组成成分分析，其主要原因是

。（6）图1-3说明生物膜具有的功能有

（写出3项）。有氧呼吸第三阶段为生命活动供能受体蛋白具有特异性垂体暗反应含有的蛋白质不同跨膜运输、信息交流、能量转换1、2结构核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开，外膜上有核糖体。核仁：匀质球形小体，与某种RNA合成及核糖体形成有关。核孔：大分子物质的通道，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。染色质：由DNA和蛋白质组成，是DNA（基因）的主要载体，DNA是遗传信息的载体。染色质和染色体是同一种物质在不同时期的两种形态。功能：遗传信息库；细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核二、细胞核---系统控制的中心实验名称结论两种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1、细胞核的功能研究黑美西螈白美西螈卵细胞胚胎细胞去细胞核取核１)美西螈核移植实验黑色个体美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的LP212)蝾螈受精卵横缢实验没有细胞核，细胞不能分裂、分化。头发丝无核一半停止分裂有核一半继续分裂将细胞核挤到无核一半这一半也开始分裂这一半发育速度慢蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的3)变形虫切割实验细胞核与细胞质不能单独存在，是相互依存的。细胞是一个有机的统一整体。细胞核是生命活动的控制中心。4)伞藻的嫁接和核移植实验细胞核与生物体形态结构的构建有关细胞质细胞核细胞核细胞核功能：

细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核是遗传物质（DNA）储存和复制的场所，是细胞遗传和细胞代谢活动的控制中心。因此，细胞核控制着细胞的生活，决定着细胞的性状，它是细胞结构中最重要的部分。2、细胞核控制着细胞的代谢和遗传

基因组蛋白染色体DNA染色质分裂间期分裂期螺旋化、变粗、变短解螺旋染色质[丝状]染色体[杆状]染色质

染色体染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。DNA上贮存着遗传信息(控制遗传、代谢)。

1)染色质和染色体染色体（染色质）＝DNA＋蛋白质

着丝点臂2)无细胞核的生物病毒、原核生物、高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞。支原体模式图7、（2014广东卷1）以下细胞结构中，RNA是其结构组成的是A.液泡

B.核糖体C.高尔基体D.溶酶体8、（2014大纲卷1）下列有关细胞核的叙述，错误的是A.蛋白质是细胞核中染色质的组成成分B.细胞核中可进行遗传物质的复制和转录C.小分子物质可以通过核孔，大分子物质不能D.有丝分裂过程中存在核膜消失和重新形成的现象直击高考BC细胞质基质：呈胶质状态。由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。可进行多种化学反应。细胞器：细胞质内具有一定的形态、结构和功能的小器官。细胞质细胞骨架：蛋白质纤维构成的网架结构。维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性。还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关三、细胞器---系统内分工合作中心体叶绿体线粒体(供能)氨基酸核糖体(合成蛋白)内质网(加工：折叠/组装/糖基化)高尔基体(再加工)细胞膜分泌蛋白小泡小泡双层膜细胞器并能产生ATP无膜细胞器单层膜细胞器能产生水的细胞器蛋白质构成有机物/O2H2O/CO2液泡溶酶体知识联系线粒体(双层膜)是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。基粒嵴基质内膜外膜线粒体叶绿体(双层膜)是绿色植物细胞进行光合作用的场所。

基粒基质外膜内膜叶绿体1、线粒体和叶绿体比较线粒体叶绿体分布动、植物叶肉、幼茎表皮内膜向内折叠成嵴平滑不折叠催化有氧呼吸过程催化光合作用过程内膜、基质中基粒、基质中色素无有，分布于基粒上功有氧呼吸的主要场所光合作用的场所能分解有机物释放能量合成有机物储存能量结构功能酶不同相同都含磷脂、蛋白质、DNA、RNA，双层膜，含核糖体结构都是能量转换器，都能合成ATP，都具有相对独立的遗传性1)线粒体和叶绿体的比较

由于线粒体和叶绿体含有自己的蛋白质合成体系（DNA、RNA、核糖体及有关的酶等），因而能合成自身的蛋白质。但不能合成自身的全部蛋白质，有一部分蛋白质是由细胞核内DNA控制合成的，而且它们的DNA的复制与表达还要受到细胞核DNA的控制。2)相对独立的遗传性3)用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体实验材料：新鲜的藓类的叶、人类口腔上皮细胞。实验原理：叶肉细胞中的叶绿体是绿色的，健那绿染液可使线粒体呈现蓝绿色,可用高倍显微镜观察它们的形态和分布。内质网是由膜连接而成的网状结构。细胞内蛋白质合成和加工(粗面内质网)，及脂质合成(滑面内质网)的“车间”。内质网高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关；与植物细胞壁的形成有关。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。2、其他细胞器核糖体：有附着型的、有游离型的，是细胞内蛋白质的合成场所。溶酶体：是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器；白细胞的溶酶体能杀死侵入细胞的病毒或病菌；原生动物借助溶体消化摄入的食物。内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。调节植物内环境，维持渗透压，保持细胞的坚挺。液泡细胞液见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与细胞的有丝分裂有关。中心体分离各种细胞器的方法：差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。名称膜结构分布其它结构主要功能叶绿体线粒体内质网高尔基体液泡核糖体中心体双层膜单层膜无膜结构植植动植动植动低植基粒、基质、酶、色素、DNA嵴、基质、酶、DNA色素、糖类无机盐等。光合作用的场所有氧呼吸主要场所参与细胞分泌水和养料的仓库维持细胞形态细胞壁的形成有关有机物合成的车间加工和运输的通道蛋白质合成的场所参与细胞有丝分裂溶酶体水解酶的仓库2、各细胞器的比较核糖体—将氨基酸合成多肽（肽链）进入内质网—初加工（如折叠、糖基化等）转移（小囊泡）高尔基体—进一步加工、分类、包装细胞膜—胞吐，囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放运输（小囊泡）3、各种细胞器之间的协调配合

（以分泌蛋白的合成与分泌为例）细胞核—基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质线粒体供能

细胞器是一种动态结构，随生命活动的改变和细胞新陈代谢的强弱会有变化。1)、线粒体：在细胞质中一般是均匀分布，但它可以根据活细胞进行新陈代谢的需要自由地移动，往往在代谢旺盛、需要能量较多的部位集中分布。如卵细胞分裂面上就分布较多。在不同生理状态下的细胞中，线粒体的数量也不同。如正常人的一个肝细胞中，大约有500-1000个线粒体，而在甲亢病人的肝细胞中线粒体的数量更多（因为甲亢病人神经系统兴奋性高，新陈代谢快，从而耗能多）。4、对“细胞器时刻处于动态变化中”的理解2)、叶绿体：在植物细胞中随着细胞质的流动也在不断运动，在向光一侧分布较集中。3)、高尔基体：分泌功能强的细胞（如胰腺细胞）比一般细胞中高尔基体数量多。植物细胞分裂末期，高尔基体会较多聚集在细胞板处（参与新细胞壁的形成）。4)、核糖体：在蛋白质合成旺盛的细胞中含量多；若细胞分泌物含蛋白质，其细胞中粗面内质网（上面附着核糖体）发达。5)、中心体：数量较稳定。未复制时（在间期的S期复制），细胞中只有一个中心体，复制后有两个中心体。前期，分别向细胞两极移动，发出的星射线形成纺锤体，纺锤丝附着于着点的两侧；中期，两个中心体分别移到细胞两极；后期，纺锤丝收缩牵引分开的姐妹染色体分别移向两极；末期，随细胞的分裂分配到两个子细胞中。与有丝分裂有关。

细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

这些生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上是紧密联系的，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。

内质网膜与细胞膜、核膜连成一个整体。5、细胞的生物膜系统生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。②许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。③细胞内的生物膜把各种细