北京四中
編稿老師：趙曉剛審稿老師：陳月艷責編：陳莉
【學習內容】
細胞的結構和功能
一、細胞學的研究方式
㈠結構觀察性
顯微結構
亞顯微結構
儀器
倍數
幀率
與肉眼比較
光學顯微鏡
1500
0.2μm
500倍
電子顯微鏡
800000
0.2nm
500,000倍
療效
通常結構
（如細胞核、細胞壁、葉綠體、染色體等)
表面結構（掃描）
內部結構（隧洞）
㈡組分剖析
1超速離心
2核素示蹤和放射自定影
3細胞培養、融合、拆合技術
二、真核細胞
㈠細胞膜
1形態：8nm左右的膜性結構
2結構：“流動鑲嵌模型”的要點（如圖）
1)以磷脂雙分子層為骨架
2)球蛋白分子覆蓋、嵌入或貫串脂單層
3）膜表面存在糖蛋白，與細胞辨識、免疫、血型決定等有關
4)膜物質排布具有不對稱性（蛋白質和磷脂分子）
5）膜物質分子的運動使膜具有流動性
注：右圖對磷脂分子的不對稱性的解釋
3特點：細胞膜具有選擇透性－物質進出細胞的方法
跨膜方法
運轉方向
載體蛋白
ATP供能
實例
順含量梯度
逆含量梯度
自由擴散
H2O,CO2,O2
協助擴散
獼猴桃糖進紅細胞
主動運輸
K＋進紅細胞
吞排作用
與含量無關
囊泡與細胞膜
分泌與吞噬
㈡細胞質
⒈細胞質基質
⑴細胞溶膠：半流動物質，含多種酶
⑵細胞骨架：由微管、微絲、中間纖維產生的網路
⒉細胞器
⑴實例——葉綠體
位置：葉肉細胞等
形態：橢圓形或球狀5~10μm/2~3μm
┏被膜：單層
結構┫類囊體片層→基粒（分布色素和酶）
┗葉綠胰臟→基質（分布酶、DNA）
功能：光合作用場所、光能轉換器
⑵其它細胞器（下表）
形態特征
功能
2~10μm/0.5~1μm單層膜、內膜折成嵴，有ATP酶復合體，基質中有DNA和RNA
有氧呼吸的主要場所
核糖
分枝小管與扁囊連成網
1蛋白質的運輸通道
2與脂類、脂質、蛋白質合成有關
3酶與內質網體支架
高爾碳化物
4~8個扁囊復合，邊沿產生囊泡
1蛋白質的運輸與加工
2與細胞分泌物產生有關
3與動物細胞壁的產生
溶酶體
雙層膜囊狀結構
酯化酶庫
（抗擊外侵、清除自身廢物、自溶等）
液泡
雙層膜泡狀結構
水鹽庫、代謝庫
內質網體
蛋白質和酶，RNA構成粒狀
蛋白質合成場所
中心體
兩個中心粒及其周物質構成
有絲分裂器之一
⑶分類
㈢細胞核
⒈結構
⒉功能
⑴遺傳物質儲存和復制場所
⑵細胞遺傳和代謝的調控中心
三、原核細胞
㈠典型實例—細菌
㈡原核細胞與真核細胞的共同特點
⒈通過質膜與外界進行物質交換和信息傳遞
⒉都以DNA和RNA作為遺傳物質
⒊核糖體是一切細胞合成蛋白質的場所
⒋都以分裂形式增殖
㈢原核細胞與真核細胞的主要區別
類型
真核細胞
原核細胞
細胞壁
主要成份為纖維素
主要成份為肽聚糖
細胞核
每位DNA分子與蛋白質產生染色質結構，并由核膜包被
一個DNA分子無核膜包被，集中分布于核區
細胞器
種類多，有膜結構的復雜細胞器
種類少，無膜結構的復雜細胞器
細胞大小
10~100μm
1~10μm
生物類型
動物、動物、真菌
藻類、細菌、衣原體、支原體等
四、細胞的整體性
1結構上相互聯系
2功能上協調一致
如胞外酶的合成與分泌過程如下：
涉及到的細胞器（如圖）：
內質網體（合成蛋白質）
核糖（運輸）
高爾碳化物（加工運輸以及分泌）
【重點、難點解析】
第一節重點講細胞膜的分子結構和細胞膜的主要功能，難點是物質交換的主動運輸形式。第二節細胞質的結構和功能，重點是內質網、線粒體的結構以及各細胞器的主要功能，難點是內質網、線粒體的結構及功能。第三節細胞核的結構和功能重點是真核細胞的核膜的結構、原核細胞中擬核的結構特征和染色質有絲分裂過程中的形態變化。
【例題解析】
1按結構大小分，細胞的亞顯微結構是指（）
A電子顯微鏡范圍（0.2μm以下）B光學顯微鏡范圍（0.2～200μm）
C肉眼可見范圍（0.2～2nm）D電子顯微鏡范圍（0.2nm以下）
【解析】本題考察細胞學的研究方式――結構觀察法，肉眼、光學顯微鏡（顯微結構）和電子顯微鏡（亞顯微結構）的幀率分別為1mm、0.2μm與0.2nm。故應選A。
2變形蟲可以吞噬整個真菌，這一事實說明（）
A細胞膜具有選擇透性B細胞膜具有全透性
C細胞膜具有一定的流動性D細胞膜具有保護性
【解析】本題考察的是細胞膜的結構特點細胞膜是單層膜還是雙層膜，功能特點選擇透性是對于小分子和離子而言，故應選C
3對小麥種子的實驗處理和觀察現象如下，該實驗結果說明（）
實驗處理
將小麥種子曝曬15小時，從中央縱切后，用稀釋紅墨水染色
將曝曬的谷物種子曬干，從中央縱切后，用稀釋紅墨水染色
實驗現象
胚細胞著色淺
胚細胞著色深
A細胞膜具有流動性B紅墨水能自由進出小麥細胞
C活的細胞膜具有選擇透性D細胞膜具有全透性
【解析】本題考察的是細胞膜的功能特點，活細胞的細胞膜具有選擇透性，可以根據生命活動的須要有選擇的吸收物質，紅墨水不是細胞生長的必需的物質，所以不能或極少通過活細胞膜步入胚體細胞，胚體細胞著色淺。曬干的胚細胞死亡，其細胞膜喪失選擇透性而為全透性，紅墨水步入細胞，胚體染色深，故選C。
4在細胞的下列膜結構中，由雙層膜構成的細胞器有（）
A液泡和細胞膜B葉綠體和高爾碳化物
C液泡和核膜D內質網和葉綠體
【解析】本題考察的是細胞和細胞器的結構，單層膜的結構為細胞膜、核膜、葉綠體膜、線粒體膜；雙層膜的細胞器為液泡、內質網、溶酶體、高爾晶界。其中，注意題干要求，細胞膜和核膜不屬于細胞器的膜，故應選B
5假如一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質中擴散下來，步入一個相鄰細胞的內質網基質中，這么，這個CO2分子共穿過的磷脂分子層數是（）
A4B6C12D8
【解析】本題考察膜的結構及細胞器膜的層數CO2依次經過線粒體膜（單層膜）、細胞膜（2次）、葉綠體膜（單層膜），且每層膜具有磷脂雙分子層結構，因而（2＋1×2+2）×2=12故應選C
6對內質網、線粒體的共同性描述中，錯誤的是（）
A都是單層膜結構的細胞器B都富含DNA和RNA
C所含的酶功能都相同D都是能量轉換器
【解析】本題考察的是內質網、線粒體的結構和功能，選C
7動物細胞特有的細胞器是（）
A線粒體和中心體B液泡和內質網
C細胞壁和液泡D中心體和溶酶體
【解析】本題考察動物細胞與植物細胞的差別以及細胞器的定義。B、C均為動物細胞所獨有的結構，但細胞壁不屬于細胞器的范疇，因而選B
8對原核細胞與真核細胞共同特點的下述描述中，有錯誤的是（）
A以質膜與外界進行物質交換和信息傳遞
B以DNA和RNA作為遺傳物質
C內質網體是其不可缺乏的合成蛋白質的場所
D線粒體作為有氧呼吸的主要場所
【解析】本題考察原核細胞與真核細胞的區別，原核細胞無具有膜的細胞器，如高爾碳化物、葉綠體、線粒體等復雜的結構，且不具有真正的細胞核，因而選D
9細胞質基質、線粒體基質和內質網基質的
A．功能及所富含機化合物都相同
B．功能及所富含機化合物都不同
C．功能相同，所富含機化合物不同
D．功能不同，所富含機化合物相同
【解析】在細胞里有三種“基質”，即細胞質基質、線粒體基質、葉綠體基質。這三種基質的功能不相同：細胞質基質是新陳代謝的主要場所，為新陳代謝提供物質和一定的環境條件；線粒體基質與有氧呼吸有關；內質網基質是光合作用暗反應的場所。所含的物質有所不同：如，細胞質基質富含與無氧呼吸有關的酶；線粒體基質富含與有氧呼吸有關的酶；內質網基質富含與光合作用暗反應有關的酶。故應選B
10．把一小塊生物組織粉碎后進行物理剖析，得到水、蛋白質、纖維素等，由此可判定該組織是（）的
A谷物B．小鼠C．魚D．蝗蟲
【解析】本題考察動物細胞和植物細胞的區別，動物細胞具有細胞壁，細胞壁的主要成份是纖維素。故應選A。
11．大腸弧菌在生長時，細胞內鉀離子的質量分數是培養液的3000倍，假如在培養液中加入叫箭毒素的抗生素（不影響線粒體的功能），大腸鏈球菌細胞內鉀離子的質量分數升高，這些抗生素的作用是（）
A使細胞膜變為全透性膜
B抑制細胞膜上載體蛋白的活性
C影響能量的生成
D改變遺傳特點
【解析】本題考察主動運輸的必要條件及應用，主動運輸的必要條件：載體蛋白和ATP提供能量，缺一不可；本題題干強調不影響線粒體的功能，這么只能是抗生素抑制了膜上載體蛋白的活性，故應選B.
12、從某胃壁的細胞中，提取出附著有內質網體的葉綠體細胞膜是單層膜還是雙層膜，倒入富含放射性標記的多肽的培養液中。培養液中富含內質網體和葉綠體完成其功能所需的物質和條件。很快連續采樣，并分離內質網體和葉綠體。測定標記的多肽出現在內質網體和葉綠體中的情況，結果如右圖所示。請回答：
(1)放射性多肽首先在內質網體上大量積累，最可能的解釋是。
(2)放射性多肽繼在內質網體上積累以后，在葉綠體中也出現，且數目不斷增多，最可能的解釋是。
(3)實驗中，培養液相當于細胞中的。
【解析】本題考察細胞的結構及細胞器的功能。
內質網體是蛋白質合成的場所，因而放射性多肽首先在內質網體積累；葉綠體是蛋白質的運輸通道，因而繼內質網體積累多肽后，核糖也出現多肽的積累；細胞是由細胞質基質和細胞器組成，細胞質基質是細胞新陳代謝的場所，所以本題中的培養液相當于細胞中的細胞質基質。
【答案】
⑴核糖體是合成蛋白質的場所；⑵蛋白質步入核糖中，靠鞭毛運輸到其它部位；⑶細胞質基質
13．按照細胞膜結構和功能特征，剖析簡答下述問題
⑴1895年，研究各類未受孕卵細胞的膜透性時，發覺脂胺類物質容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質透過細胞膜非常困難，這表明組成細胞膜的主要成份中有。
⑵1925年，美國科學家用乙酸酸抽提紅細胞的類脂后，將它在空氣——水界面上鋪成單分子層，發覺這個單分子層的面積相當于原紅細胞膜表面積的2倍。科學家們抽提出的類脂主要是，在空氣和水的界面上,類脂分子排列成單分子層時，組成分子層的分子的排列方向是。的實驗說明。
科學家們發覺，成熟的人的紅細胞雖然在人工誘導的條件下，不能恢復分裂能力，緣由是。這說明細胞能正常地完成各項生命活動的前提條件是；
⑶1970年，科學家用不同螢光顏料標記抗原，分別與大鼠細胞和人細胞膜上的一種抗體（蛋白質）結合，使她們分別形成紅色和藍色螢光。將這兩種細胞融合為一個細胞時，開始時一半呈紅色，另一半呈白色，但在37℃保溫40分鐘后，在融合細胞上兩種顏色的螢光條狀均勻分布。這個實驗說明，其緣由是。
【解析】本題考察細胞膜的結構特征，屬于資料信息題，題干介紹了在細胞研究過程中科學家做的一些精典試驗，請朋友們剖析試驗結果，獲得推論，該題同時考察了朋友們獲得生物信息的能力。為了研究細胞膜的結構組成，用紅細胞做試驗材料很科學、很巧妙，由于成熟的紅細胞內的各種細胞器和細胞核解體，所以提取的膜就是細胞膜，試驗結果能更好的說明問題。
【答案】
⑴脂質（磷脂）
⑵磷脂,親水腹部向上浸在水底，疏水性尾部向下曝露于空氣中；磷脂分子在細胞膜上呈雙分子層；沒有細胞核；細胞保持其完整性
⑶細胞膜具有一定的流動性；構成細胞膜的蛋白質分子(抗體)是可以運動的
14右圖是高等生物細胞的亞顯微結構示意圖，據圖回答下述問題（[]中填入數字符號，中填上適當的文字）
⑴與番茄葉肉細胞相比,該細胞所特有的結構是[]；該細胞沒有的結構有，，。
⑵如果在該細胞中合成某一種分泌蛋白，該分泌蛋白合成的場所是[]，其產物經[]運輸到[]進行加工，產生小囊泡，最后以的形式排出。細胞核中的大分子如RNA步入細胞質中的通道是。細胞內DNA主要存在于[]中。
⑶心肌細胞和胸肌細胞相比，[]（細胞器）的數目較多，這說明該細胞器的功能是。
【解析】本題考察動動物細胞的區別以及細胞的整體性，即細胞結構上相互聯系，功能上協調一致。重點考察了內質網體、內質網、高爾碳化物的功能以及大分子物質運輸的形式（內吞和外排）。
【答案】
⑴5中心體，細胞壁，內質網，液泡
⑵6內質網體，2核糖，4高爾碳化物，膜泡運輸（吞排作用），核孔，3細胞核。
⑶1線粒體有氧呼吸的主要場所
15、科研上辨別死細胞和活細胞，為何常用“染色排除法”？
只有活細胞膜有選擇透過性的特性。顏料通常只能穿過死細胞的細胞膜。
16、細胞為何如此小？
（1）減小細胞膜的表面積，有利于物質的運輸
（2）保證適合的核質關系，使細胞質能在細胞核的控制范圍內。
17
下圖是植物細胞的亞顯微結布光，請據圖回答(在[]中填號碼，在橫線上填文字)
（1）判定是植物細胞，是由于它具有[]，而沒有
（2）與分泌蛋白質等的分泌活動直接有關的細胞器是[]。
（3）圖中[]是細胞內物質運輸的網路和通道。
（4）[1]是進行呼吸、產生大量ATP的細胞器。
（5）主要因為有的存在，可以判斷該細胞是真核細胞。
（6）鉤蟲細胞不具有圖示中的[]，緣由是。
【解析】本題考察動動物細胞、原核細胞的區別以及細胞器的功能。
答案：
（1）5中心體細胞壁
（2）9高爾碳化物
（3）6核糖
（4）有氧
（5）細胞核（核膜）
（6）1線粒體不進行有氧呼吸
