知识讲解 细胞的结构：细胞质和细胞核

细胞的结构：细胞质和细胞核

编稿：闫敏敏审稿：田方园

【学习目标】

1、理解几种细胞器的结构和功能

2、理解细胞器之间的协调配合，共司完成生命活动

3、理解细胞核的功能，明确细胞核在控制细胞代谢和遗传中的作用。

4、重点：几种重要细胞器的结构和功能、细胞膜系统、细胞核的结构和功能

5、难点：细胞器之间的协调配合、观察叶绿体和线粒体。

【要点梳理】

要点一、细胞质的结构和功能【高清课堂；细胞的结构；细胞质和细胞核】（00:00:28~00:04:09）

1、细胞质（细胞质基质+细胞器）

（1）细胞质基质

状态：透明、黏稠、流动的液体

物质：水、无机盐、糖类、氨基酸等

作用：活细胞新陈代谢的主要场所

（2）细胞器：分离细胞中各结构的方法一一差速离心法

2、细胞器：线粒体和叶绿体

比较项目线粒体叶绿体

形态呈粒状、棒状是扁平的椭球形、球形

结外膜使线粒体和叶绿体与周围的细胞质基质分开

构膜

特内膜向内腔折叠成崎，扩大了内膜表面积，是一层光滑的膜，包围着几个到几十个绿

点附有多种与有氧呼吸有关的酶色基粒等细微结构

基质在崎周围充满液态的基质，含有与有氧呼吸在基粒和基粒之间充满基质，含有与光合

有关的酶作用有关的海

都含有少量的RNA和DNA

功能有氧呼吸的主要场所光合作用的场所

要点诠释：

（1）植物叶片内叶绿体分布不均匀，栅栏组织中含有的叶绿体多，便于接受光照，进行光合作用

（2）线粒体在不同细胞中的数量是不同的，代谢旺盛的细胞，线粒体数量较多。

3、其他几种细胞器

（1）内质网的结构和功能

内质网是由一层膜形成的囊状、泡状和管状结构，并形成一个连续的网膜系统。根据内质网上是否附有核

糖体，将内质网分为两类，即粗面内质网和光面内质网。粗面内质网多呈大的扁平膜泡，排列整齐。它是核糖体

和内质网共同组成的复合结构，普遍存在于细胞中，特别是合成分泌蛋白的细胞。在结构上，粗面内质网与细胞

核的外层膜相连。无核糖体附着的齿质网称为光面内质网，通常为小的管状和小的泡状，广泛存在于各种类型的

细胞中。光面内质网是脂质合成的重要场所。内质网可通过出芽方式，将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体。

（2）高尔基体的结构和功能

高尔基体是普遍存在于真核细抱中的一种细胞器。在电镜下观察到，高尔基体是由一些排列较为整齐的扁

平膜囊堆叠在一起，构成了高尔基体的立体结构。扁平膜囊多呈弓形，也有的呈半球形，均由光滑的膜围绕而成。

在扁平膜囊外还包括一些小的膜泡。整个高尔基体结构分为形成面和成熟面，来自内质网的蛋白质和脂质从形成

面逐渐向成熟面转运。

高尔基体与细胞的分泌功能有关,能够收集和排出内质网所合成的物质,它也是聚集某些酶原的场所,参与

糖蛋白和黏多糖的合成。高尔基体还与溶酶体的形成有关，并参与细胞的胞吞和胞吐作用。

(3)核糖体的结构和功能

核糖体是一种颗粒状的结构，没有被膜包裹，在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面，成为附着核

糖体.在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体。还有些核糖体不附着在膜上，而呈游离状态，分布在细胞质

基质内，称为游离核糖体。

(4)中心体的结构和功能

在所有动物细胞中，中心体是主要微管组织中心，它的主要结构是一对互相垂直的中心粒加上周围呈透明

状的基质，与动物细胞的有丝分裂有关。

(b)液泡的结构和功能

在成熟的细胞中，往往只有一个大的中央液泡，它可达细胞体积的90乳液泡是由一层单位膜包围的细胞滞,

这层膜叫液泡膜，它使液泡的内含物与细胞质分隔开。液泡有贮存营养物质的作用、还有维持细胞膨压的作用。

(6)溶酶体的结构和功能

溶酶体的.主要功能是消化作用，其消化底物的来源有三种途径：一是自体吞噬，吞噬的是细胞内原有物质；

二是吞噬体吞噬的有害物质；三是内吞作用吞入的营养物质。溶酶体除了具有吞噬消化作用外，还具有自溶作用,

即某些即将老死的细胞靠溶酶体破裂释放出各种水解酹将自身消化。

4、几种细胞器结构和功能的比较

细胞器存在位置膜结构功能

线粒体动、植物细胞双层膜与能量代谢有关，有氧呼吸的主要场所

叶绿体植物细胞有少量遗传物质光合作用场所

液泡单层膜调节细胞内环境，与渗透作用有关

内质网动、植物细胞与物质合成、运输有关

高尔基体蛋白质运输、加工与动物细胞分泌物形成有关；

与植物细胞壁形成有关

核糖体无膜合成蛋白质的场所

中心体动物细胞、低等与动物细胞有丝分裂有关

植物细胞

溶酶体—单层膜具有营养和防御功能

要点二、细胞器之间的协调配合

1、以分泌蛋白的合成和运输为例

在分泌蛋白的合成和运输过程中，核糖体是合成蛋白质的场所，内质网对蛋白质进行初步的加工：高尔基体对蛋

白质进行进一步的加工、分类和包装等。

氨基酸——►核糖体（形成蛋白）

.]

内质刖（运输、加工、组装、加上糖基等）

线粒体

]小泡（内有蛋白质）

（供能）

高尔基体（苒加工）

I小泡（内有分泌蛋白）

地胞膜（小泡与细胞膜融合）

分泌蛋白

2、分泌蛋白和细胞内蛋白的比较

分泌蛋白细胞内蛋白

不作用部位分泌到细胞外起作用细胞内起作用

同合成部位在粗面内质网上合成在滑面内质网上合成

点举例抗体、消化海和一些激素有氧呼吸酶、光合作用酶等

研究方法同位素标记法—

相同点基本单位都是氨基酸，都是在细胞内合成的；需要细胞核与核糖体、内质网、高尔基

体、线粒体等细胞器参与合成

要点三、细胞核的结构和功能

1、细胞核的功能实验探究

序号实验内容实验方法实验结果实验结论

1两种美西螺细将黑色美西嫄细胞核，移发育成的美西嫄都是美西螺皮肽颜色遗传足

胞核移植植到白色美西蜿去核卵细黑色的由细胞核控制的

胞中

2横缢蝶螺受精用头发横缢蝶螺的受精有核的一半能分裂、蛛晚的细胞分裂和分化

卵卵，一半有核，一半无核分化，无核的则不能是由细胞核控制的

3将变形虫切成切成的一半有核，一半无有核部分能生长、分变形虫的分裂、生长、再

两半核裂、再生，具有应激

生、应激性是由细胞核控

性，无核部分只能消

化食物制的

4伞藻嫁接与核将两种伞藻的帽、柄、假“帽”的形状与具有伞藻“帽”的形状是由细

移植根分尸后，相互嫁接与核细胞核的假根部分一胞核控制的

移植致

要点诠释：

①实验1缺乏对照实验，若增加“将白色美西螺胚胎细胞的细胞核移植到黑色美西螺的去核卵细胞中”的实

验步骤，将增强结论的说服力。实验二、三、四遵循了对照原则。

②伞藻移植实验可排除假根中其他物质的影响，是对伞藻嫁接实验的补存，进一步验证细胞核的功能。

2、细胞核的功能：

（1）细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质（DNA）储存和反制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过

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M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。

【变式二】

线粒体和叶绿体是生物细胞内重要的细胞器，下列关于线粒体和叶绿体结构与功能相联系的叙述，正确的有

（）

A.从结构上看，二者都有双层膜，基粒和基质

B.从功能上看，二者都与细胞的能量代谢有关

C.从所含物质上看，二者都含有少量DNA

D.从功能上看，二者具有相同的功能

【答案】A、B、C

【解析】叶绿体和线粒体都由双层膜构成，内有基粒和基质。叶绿体是光合作用（储存能量）的场所，线粒体是细

胞内有氧呼吸（释放能量）的主要场所，所以，它们都跟生物的能量代谢有关。叶绿体和线粒体中都含有能量和

DNA,在遗传上有一定的独立性。光合作用和有氧呼吸是不同的代谢方式，所以叶绿体和线粒体的功能是不相同

的。

【变式三】

在下列结构中，含高尔基体和内质网较多的细胞是（）

A.神经细胞B.汗腺细胞C.肌细胞I）.胰腺外分泌细胞

【答案】D

【解析】凡是合成代谢旺盛的细胞中，内质网就比较发达。高尔基体是细胞分泌物最后加工和包装的场所，所

以在具有分泌功能的细胞中比较发达。本题供选答案中：神经细胞的代谢比较稳定，其内蛋白质的自我更新的速

度较慢，一般没有分泌功能，故高尔基体和内质网是欠发达的；汗腺细胞虽有分泌功能，但分泌物中主要是水、

无机盐和一些代谢废物如尿素等，无蛋白质及其他对人体有用的物质，所以汗腺的合成代谢是缓慢的，又因其分

泌物中没有生物大分子物质或高分子物质，其分泌过程并不需要高尔基体帮助，所以高尔基体也是不发达的；肌

细胞一股无分泌功能，蛋白质的更新速度也较慢，所以这两个细胞器也并不发达；胰腺外分泌细胞的主要功能是

分泌胰液，在胰液中含有大量的消化酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和麦芽糖酶等，这些酶的分泌必须要经过高尔

基体的包装才能安全地分泌到细胞外，而且胰腺外分泌细胞的合成代谢也较旺盛，内质网相对就较发达，所以高

尔基体和内质网这两种细胞器在胰腺外分泌细胞中较发达。

【答案】D

类型二：细胞核的结构和功能

例2、（2016大庆实验中学开学考）细胞核的主要功能的叙述，最确切的是（）

A.进行能量转换并合成蛋白质

B.储存遗传信息

C.是遗传信息库，控制着细胞的代谢和遗传

D.合成蛋白质并产生变异

【答案】C

【解析】能量转换的结构是细胞质基质、线粒体和叶绿体，合成蛋白质的场所在细胞质中，A错误；细胞核具有

贮存和复制遗传物质的功能，是遗传和代谢的控制中心，但没有C准确，B错误；细胞核是遗传物质贮存和复制

的场所，是细胞遗传和代谢的控制中心，C正确；合成蛋白质的场所在细胞质中的核糖体，D错误。故选C。

【点评】本题主要考查细胞核的主要功能。

【举一反三】：

【变式一】以下关于细胞核的叙述，正确的是（）。

A.核膜为双层膜，外膜的外表面附着很多核糖体

B.不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的

C.细胞核内的液体叫做细胞液

I）.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道

【答案】A

【解析】在不不的细胞内,核r的大小和数量是不同的。经研究发现,在蛋白质合成旺盛的细胞（如植物的分生

组织细胞和肿瘤细胞等）中核仁数目较多，体积较大；而在一些蛋白质合成不活跃的细胞（如精细胞、肌细胞等）

中，核仁很小或根本没有（因为核仁与核糖体形成有关）。细胞核内的核孔虽是某些大分子的运输通道但并不是

任意通过的通道，并且细胞核内的DNA分子一般只在核内储存或复制，并不进入细胞质。核膜由双层膜构成，

外膜的外表面附着有许多核糖体，是正确的。这一点仅从课本的插图中也可以看的很清楚。

【变式二】

人成熟的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了（）

A.环境因素的影响B.功能对寿命的影响C.遗传因素的影响D.核、质的相互依存关系

【答案】D

【解析】此题考查细胞结构与功能的关系。细胞是一个统一的整体，细胞只有保持结构的完整性，才能完成正常

的生理功能。人成熟的红细胞没有细胞核，人的精子几乎没有细胞质，其寿命都是较短的，细胞都不能正常的完

成各项生命活动。但为了方便同学们学习，教材把细胞知识分成了许多部分，如将细胞分为细胞膜、细胞质和细

胞核来研究。在学习过程中，要运用局部与整体相统一的观点来分析和解决生物问题。

类型三：生物膜系统

例3、（2015海南单科）细胞膜是细抱的重要结构。关于细胞膜的叙述，错误的是（）

A.细胞膜是一种选择透过性膜