初中生物细胞专题讲义及习题解析

初中生物细胞专题讲义及习题解析一、细胞的发现与细胞学说在探讨生物体的奥秘时，我们常常会追问：构成生命的基本单位是什么？这个问题的答案，源于几个世纪前科学家们的不懈探索。十七世纪，一位荷兰学者通过自制的显微镜，首次观察到了软木薄片中许多蜂窝状的小室，他将其命名为“细胞”。这一发现，为我们打开了通往微观世界的大门。此后，随着显微技术的不断进步，更多学者投入到细胞研究中。十九世纪，三位重要的科学家通过各自的观察和研究，共同提出了细胞学说。其核心内容可以概括为：首先，一切动植物都是由细胞构成的；其次，细胞是生物体结构和功能的基本单位；再者，新细胞是由老细胞分裂产生的。细胞学说的建立，不仅揭示了生物体结构的统一性，也为后来生物学的发展奠定了坚实的基础。我们至今仍然认为，除病毒等少数生物外，绝大多数生物都是由细胞构成的，细胞是生命活动的基本单位。二、细胞的基本结构与功能不同的生物，其细胞形态和大小千差万别，但它们的基本结构却有着惊人的相似之处。我们以动物细胞和植物细胞为代表来学习。（一）动物细胞的基本结构一个典型的动物细胞，主要包括细胞膜、细胞质和细胞核三个部分。1.细胞膜：这是细胞最外层的薄膜，它将细胞内部与外部环境分隔开来。细胞膜并非是完全封闭的，它具有控制物质进出细胞的功能。有用的物质，如氧气、营养物质等，能够通过细胞膜进入细胞；而细胞产生的废物，如二氧化碳等，则能通过细胞膜排出细胞外。同时，细胞膜也能阻止有害物质随意进入细胞。此外，细胞膜还具有保护细胞的作用。2.细胞质：细胞膜以内、细胞核以外的部分称为细胞质。它是一种透明的胶状物质，其中含有许多细微的结构，这些结构被称为细胞器。细胞质是细胞进行各项生命活动的主要场所。例如，线粒体就是细胞质中的一种重要细胞器，它与细胞的能量转换有关，被称为细胞的“动力车间”。3.细胞核：通常位于细胞的中央或稍偏的位置，是细胞的“控制中心”。细胞核内含有遗传物质，这些遗传物质携带着指导细胞生命活动的全部信息，决定了细胞的形态、结构和功能。（二）植物细胞的基本结构植物细胞的基本结构与动物细胞相似，也具有细胞膜、细胞质和细胞核。但除此之外，植物细胞还具有一些特有的结构：1.细胞壁：位于植物细胞的最外层，主要由纤维素构成。细胞壁具有支持和保护细胞的作用，使植物细胞具有一定的形状。它是全透性的，不像细胞膜那样具有选择性。2.叶绿体：主要存在于植物的绿色部分（如叶肉细胞）中，是进行光合作用的场所。叶绿体中含有叶绿素，叶绿素能够吸收光能，并将光能转化为化学能，储存在制造的有机物中。3.液泡：成熟的植物细胞中通常有一个中央大液泡，占据细胞体积的很大一部分。液泡内含有细胞液，细胞液中溶解着多种物质，如糖类、无机盐、色素和蛋白质等，对细胞的生命活动起着重要作用。（三）动物细胞与植物细胞结构的比较结构动物细胞植物细胞--------------------------------细胞膜有有细胞质有有细胞核有有细胞壁无有叶绿体无有（绿色部分）液泡无或小而多有（成熟细胞有中央大液泡）三、细胞的生活细胞是一个统一的整体，它的生活需要物质和能量，并通过细胞核内的遗传信息来指导和控制。（一）细胞的生活需要物质和能量1.物质的构成：细胞中的物质可以分为两大类：一类是分子比较小的，一般不含碳，如水、无机盐等，这类物质叫无机物；另一类是分子比较大的，一般含有碳，如糖类、脂质、蛋白质和核酸等，这类物质叫有机物。2.细胞膜控制物质的进出：正如前面所述，细胞膜能够让细胞生活需要的有用物质进入细胞，把其他物质挡在细胞外面，同时，还能把细胞内产生的废物排到细胞外。3.细胞中的能量转换器：*线粒体：存在于所有活细胞中，它能将细胞内的有机物分解，释放出其中储存的化学能，供给细胞生命活动利用，是细胞的“动力车间”。*叶绿体：仅存在于植物绿色部分的细胞中，它能利用光能，将二氧化碳和水合成有机物，并将光能转化为化学能储存在有机物中，是细胞的“生产车间”。（二）细胞核是控制中心细胞核控制着细胞的生命活动和遗传。细胞核中的遗传物质DNA，其上携带着指导生物发育的全部信息。因此，细胞的生活是物质、能量和信息变化的统一。四、细胞的生长、分裂和分化（一）细胞的生长新产生的细胞体积都很小，需要不断地从周围环境中吸收营养物质，并且转变成组成自身的物质，体积逐渐增大，这就是细胞的生长。但细胞不能无限长大，这与细胞表面积和体积的关系有关。（二）细胞的分裂细胞分裂是指一个细胞分成两个细胞的过程。细胞分裂时，细胞核先由一个分成两个，随后，细胞质分成两份，每份各含有一个细胞核。最后，在原来的细胞中央，形成新的细胞膜，植物细胞还形成新的细胞壁。于是，一个细胞就分裂成为两个细胞。细胞分裂过程中，染色体的变化最为明显。染色体先复制加倍，再均分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中。因此，新细胞和原细胞所含有的遗传物质是一样的。细胞分裂是生物体生长、发育和繁殖的基础。（三）细胞的分化在个体发育过程中，一个或一种细胞通过分裂产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生差异性的变化，这个过程叫做细胞分化。细胞分化产生了不同的细胞群，每个细胞群都是由形态相似，结构、功能相同的细胞联合在一起形成的，这样的细胞群叫做组织。五、习题解析部分（一）选择题1.制作人体口腔上皮细胞临时装片时，在载玻片中央滴加的液体和染色用的液体分别是（）A.清水、稀碘液B.生理盐水、稀碘液C.清水、红墨水D.生理盐水、红墨水解析：本题考查的是制作人体口腔上皮细胞临时装片的步骤。在制作人体口腔上皮细胞临时装片时，为了保持细胞的正常形态，不至于因吸水膨胀或失水皱缩，应在载玻片中央滴加与人体细胞内液浓度相近的生理盐水。染色时，通常使用稀碘液，它能使细胞核中的染色体着色，便于观察。清水通常用于制作植物细胞临时装片，红墨水虽然也能染色，但在初中生物实验中，对人体口腔上皮细胞染色一般不用红墨水。因此，正确答案是B。2.植物细胞中，能够进行光合作用的结构是（）A.细胞壁B.细胞膜C.叶绿体D.线粒体解析：本题考查植物细胞各结构的功能。细胞壁的主要功能是支持和保护；细胞膜的主要功能是控制物质进出；线粒体是呼吸作用的主要场所，能分解有机物释放能量；而叶绿体是光合作用的场所，含有叶绿素，能吸收光能并将其转化为化学能储存在有机物中。因此，能够进行光合作用的结构是叶绿体，正确答案是C。3.细胞的控制中心是（）A.细胞质B.细胞核C.细胞膜D.细胞壁解析：本题考查细胞核的功能。细胞质是细胞生命活动的主要场所；细胞膜控制物质进出；细胞壁起支持保护作用；细胞核内含有遗传物质DNA，DNA上有指导生物发育的全部信息，控制着细胞的生命活动和遗传。所以，细胞的控制中心是细胞核，正确答案是B。（二）填空题1.细胞是生物体结构和________的基本单位。解析：本题考查细胞的基本概念。除病毒外，生物体都是由细胞构成的，细胞是生物体结构和功能的基本单位。因此，此处应填“功能”。2.细胞分裂时，________的变化最明显，它先进行复制，然后均分到两个新细胞中。解析：本题考查细胞分裂过程中染色体的变化。在细胞分裂过程中，细胞核内的染色体先复制加倍，然后随着细胞核的分裂，均分成完全相同的两份，分别进入两个新细胞中，以保证新细胞与原细胞所含的遗传物质相同。因此，此处应填“染色体”。（三）识图题根据下图（植物细胞结构模式图，图中数字标号1-6分别指向细胞壁、细胞膜、叶绿体、细胞核、液泡、细胞质），回答问题：（此处应有图，但文字描述中已给出标号指向）1.图中结构[1]是________，它对细胞起________和________作用。2.结构[4]是________，内含遗传物质。3.与植物光合作用有关的结构是[]________。解析：1.图中[1]指向细胞壁。细胞壁位于植物细胞最外层，其主要功能是对细胞起支持和保护作用。所以答案依次为：细胞壁、支持、保护。2.图中[4]指向细胞核。细胞核是细胞的控制中心，内含遗传物质DNA。所以答案为：细胞核。3.与植物光合作用有关的结构是叶绿体，图中标号[3]指向叶绿体。所以答案为：[3]叶绿体。（四）简答题简要说明动物细胞和植物细胞在结构上的主要区别。解析：本题考查动物细胞与植物细胞结构的异同。答题时应清晰列出主要区别点。动物细胞和植物细胞在结构上的主要区别如下：1.植物细胞有细胞壁，而动物细胞没有细胞壁。2.植物细胞（绿色部分）有叶绿体，是进行光合作用的场所，动物细胞没有叶绿体。3.植物细胞通常有一个中央大液泡，内含有细胞液；动物细胞一