北京四中
编稿老师：赵晓刚审稿老师：陈月艳责编：陈莉
【学习内容】
细胞的结构和功能
一、细胞学的研究方式
㈠结构观察性
显微结构
亚显微结构
仪器
倍数
帧率
与肉眼比较
光学显微镜
1500
0.2μm
500倍
电子显微镜
800000
0.2nm
500,000倍
疗效
通常结构
（如细胞核、细胞壁、叶绿体、染色体等)
表面结构（扫描）
内部结构（隧洞）
㈡组分剖析
1超速离心
2核素示踪和放射自定影
3细胞培养、融合、拆合技术
二、真核细胞
㈠细胞膜
1形态：8nm左右的膜性结构
2结构：“流动镶嵌模型”的要点（如图）
1)以磷脂双分子层为骨架
2)球蛋白分子覆盖、嵌入或贯串脂单层
3）膜表面存在糖蛋白，与细胞辨识、免疫、血型决定等有关
4)膜物质排布具有不对称性（蛋白质和磷脂分子）
5）膜物质分子的运动使膜具有流动性
注：右图对磷脂分子的不对称性的解释
3特点：细胞膜具有选择透性－物质进出细胞的方法
跨膜方法
运转方向
载体蛋白
ATP供能
实例
顺含量梯度
逆含量梯度
自由扩散
H2O,CO2,O2
协助扩散
猕猴桃糖进红细胞
主动运输
K＋进红细胞
吞排作用
与含量无关
囊泡与细胞膜
分泌与吞噬
㈡细胞质
⒈细胞质基质
⑴细胞溶胶：半流动物质，含多种酶
⑵细胞骨架：由微管、微丝、中间纤维产生的网路
⒉细胞器
⑴实例——叶绿体
位置：叶肉细胞等
形态：椭圆形或球状5~10μm/2~3μm
┏被膜：单层
结构┫类囊体片层→基粒（分布色素和酶）
┗叶绿胰脏→基质（分布酶、DNA）
功能：光合作用场所、光能转换器
⑵其它细胞器（下表）
形态特征
功能
2~10μm/0.5~1μm单层膜、内膜折成嵴，有ATP酶复合体，基质中有DNA和RNA
有氧呼吸的主要场所
核糖
分枝小管与扁囊连成网
1蛋白质的运输通道
2与脂类、脂质、蛋白质合成有关
3酶与内质网体支架
高尔碳化物
4~8个扁囊复合，边沿产生囊泡
1蛋白质的运输与加工
2与细胞分泌物产生有关
3与动物细胞壁的产生
溶酶体
双层膜囊状结构
酯化酶库
（抗击外侵、清除自身废物、自溶等）
液泡
双层膜泡状结构
水盐库、代谢库
内质网体
蛋白质和酶，RNA构成粒状
蛋白质合成场所
中心体
两个中心粒及其周物质构成
有丝分裂器之一
⑶分类
㈢细胞核
⒈结构
⒉功能
⑴遗传物质储存和复制场所
⑵细胞遗传和代谢的调控中心
三、原核细胞
㈠典型实例—细菌
㈡原核细胞与真核细胞的共同特点
⒈通过质膜与外界进行物质交换和信息传递
⒉都以DNA和RNA作为遗传物质
⒊核糖体是一切细胞合成蛋白质的场所
⒋都以分裂形式增殖
㈢原核细胞与真核细胞的主要区别
类型
真核细胞
原核细胞
细胞壁
主要成份为纤维素
主要成份为肽聚糖
细胞核
每位DNA分子与蛋白质产生染色质结构，并由核膜包被
一个DNA分子无核膜包被，集中分布于核区
细胞器
种类多，有膜结构的复杂细胞器
种类少，无膜结构的复杂细胞器
细胞大小
10~100μm
1~10μm
生物类型
动物、动物、真菌
藻类、细菌、衣原体、支原体等
四、细胞的整体性
1结构上相互联系
2功能上协调一致
如胞外酶的合成与分泌过程如下：
涉及到的细胞器（如图）：
内质网体（合成蛋白质）
核糖（运输）
高尔碳化物（加工运输以及分泌）
【重点、难点解析】
第一节重点讲细胞膜的分子结构和细胞膜的主要功能，难点是物质交换的主动运输形式。第二节细胞质的结构和功能，重点是内质网、线粒体的结构以及各细胞器的主要功能，难点是内质网、线粒体的结构及功能。第三节细胞核的结构和功能重点是真核细胞的核膜的结构、原核细胞中拟核的结构特征和染色质有丝分裂过程中的形态变化。
【例题解析】
1按结构大小分，细胞的亚显微结构是指（）
A电子显微镜范围（0.2μm以下）B光学显微镜范围（0.2～200μm）
C肉眼可见范围（0.2～2nm）D电子显微镜范围（0.2nm以下）
【解析】本题考察细胞学的研究方式――结构观察法，肉眼、光学显微镜（显微结构）和电子显微镜（亚显微结构）的帧率分别为1mm、0.2μm与0.2nm。故应选A。
2变形虫可以吞噬整个真菌，这一事实说明（）
A细胞膜具有选择透性B细胞膜具有全透性
C细胞膜具有一定的流动性D细胞膜具有保护性
【解析】本题考察的是细胞膜的结构特点细胞膜是单层膜还是双层膜，功能特点选择透性是对于小分子和离子而言，故应选C
3对小麦种子的实验处理和观察现象如下，该实验结果说明（）
实验处理
将小麦种子曝晒15小时，从中央纵切后，用稀释红墨水染色
将曝晒的谷物种子晒干，从中央纵切后，用稀释红墨水染色
实验现象
胚细胞着色浅
胚细胞着色深
A细胞膜具有流动性B红墨水能自由进出小麦细胞
C活的细胞膜具有选择透性D细胞膜具有全透性
【解析】本题考察的是细胞膜的功能特点，活细胞的细胞膜具有选择透性，可以根据生命活动的须要有选择的吸收物质，红墨水不是细胞生长的必需的物质，所以不能或极少通过活细胞膜步入胚体细胞，胚体细胞着色浅。晒干的胚细胞死亡，其细胞膜丧失选择透性而为全透性，红墨水步入细胞，胚体染色深，故选C。
4在细胞的下列膜结构中，由双层膜构成的细胞器有（）
A液泡和细胞膜B叶绿体和高尔碳化物
C液泡和核膜D内质网和叶绿体
【解析】本题考察的是细胞和细胞器的结构，单层膜的结构为细胞膜、核膜、叶绿体膜、线粒体膜；双层膜的细胞器为液泡、内质网、溶酶体、高尔晶界。其中，注意题干要求，细胞膜和核膜不属于细胞器的膜，故应选B
5假如一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散下来，步入一个相邻细胞的内质网基质中，这么，这个CO2分子共穿过的磷脂分子层数是（）
A4B6C12D8
【解析】本题考察膜的结构及细胞器膜的层数CO2依次经过线粒体膜（单层膜）、细胞膜（2次）、叶绿体膜（单层膜），且每层膜具有磷脂双分子层结构，因而（2＋1×2+2）×2=12故应选C
6对内质网、线粒体的共同性描述中，错误的是（）
A都是单层膜结构的细胞器B都富含DNA和RNA
C所含的酶功能都相同D都是能量转换器
【解析】本题考察的是内质网、线粒体的结构和功能，选C
7动物细胞特有的细胞器是（）
A线粒体和中心体B液泡和内质网
C细胞壁和液泡D中心体和溶酶体
【解析】本题考察动物细胞与植物细胞的差别以及细胞器的定义。B、C均为动物细胞所独有的结构，但细胞壁不属于细胞器的范畴，因而选B
8对原核细胞与真核细胞共同特点的下述描述中，有错误的是（）
A以质膜与外界进行物质交换和信息传递
B以DNA和RNA作为遗传物质
C内质网体是其不可缺乏的合成蛋白质的场所
D线粒体作为有氧呼吸的主要场所
【解析】本题考察原核细胞与真核细胞的区别，原核细胞无具有膜的细胞器，如高尔碳化物、叶绿体、线粒体等复杂的结构，且不具有真正的细胞核，因而选D
9细胞质基质、线粒体基质和内质网基质的
A．功能及所富含机化合物都相同
B．功能及所富含机化合物都不同
C．功能相同，所富含机化合物不同
D．功能不同，所富含机化合物相同
【解析】在细胞里有三种“基质”，即细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质。这三种基质的功能不相同：细胞质基质是新陈代谢的主要场所，为新陈代谢提供物质和一定的环境条件；线粒体基质与有氧呼吸有关；内质网基质是光合作用暗反应的场所。所含的物质有所不同：如，细胞质基质富含与无氧呼吸有关的酶；线粒体基质富含与有氧呼吸有关的酶；内质网基质富含与光合作用暗反应有关的酶。故应选B
10．把一小块生物组织粉碎后进行物理剖析，得到水、蛋白质、纤维素等，由此可判定该组织是（）的
A谷物B．小鼠C．鱼D．蝗虫
【解析】本题考察动物细胞和植物细胞的区别，动物细胞具有细胞壁，细胞壁的主要成份是纤维素。故应选A。
11．大肠弧菌在生长时，细胞内钾离子的质量分数是培养液的3000倍，假如在培养液中加入叫箭毒素的抗生素（不影响线粒体的功能），大肠链球菌细胞内钾离子的质量分数升高，这些抗生素的作用是（）
A使细胞膜变为全透性膜
B抑制细胞膜上载体蛋白的活性
C影响能量的生成
D改变遗传特点
【解析】本题考察主动运输的必要条件及应用，主动运输的必要条件：载体蛋白和ATP提供能量，缺一不可；本题题干强调不影响线粒体的功能，这么只能是抗生素抑制了膜上载体蛋白的活性，故应选B.
12、从某胃壁的细胞中，提取出附着有内质网体的叶绿体细胞膜是单层膜还是双层膜，倒入富含放射性标记的多肽的培养液中。培养液中富含内质网体和叶绿体完成其功能所需的物质和条件。很快连续采样，并分离内质网体和叶绿体。测定标记的多肽出现在内质网体和叶绿体中的情况，结果如右图所示。请回答：
(1)放射性多肽首先在内质网体上大量积累，最可能的解释是。
(2)放射性多肽继在内质网体上积累以后，在叶绿体中也出现，且数目不断增多，最可能的解释是。
(3)实验中，培养液相当于细胞中的。
【解析】本题考察细胞的结构及细胞器的功能。
内质网体是蛋白质合成的场所，因而放射性多肽首先在内质网体积累；叶绿体是蛋白质的运输通道，因而继内质网体积累多肽后，核糖也出现多肽的积累；细胞是由细胞质基质和细胞器组成，细胞质基质是细胞新陈代谢的场所，所以本题中的培养液相当于细胞中的细胞质基质。
【答案】
⑴核糖体是合成蛋白质的场所；⑵蛋白质步入核糖中，靠鞭毛运输到其它部位；⑶细胞质基质
13．按照细胞膜结构和功能特征，剖析简答下述问题
⑴1895年，研究各类未受孕卵细胞的膜透性时，发觉脂胺类物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜非常困难，这表明组成细胞膜的主要成份中有。
⑵1925年，美国科学家用乙酸酸抽提红细胞的类脂后，将它在空气——水界面上铺成单分子层，发觉这个单分子层的面积相当于原红细胞膜表面积的2倍。科学家们抽提出的类脂主要是，在空气和水的界面上,类脂分子排列成单分子层时，组成分子层的分子的排列方向是。的实验说明。
科学家们发觉，成熟的人的红细胞虽然在人工诱导的条件下，不能恢复分裂能力，缘由是。这说明细胞能正常地完成各项生命活动的前提条件是；
⑶1970年，科学家用不同萤光颜料标记抗原，分别与大鼠细胞和人细胞膜上的一种抗体（蛋白质）结合，使她们分别形成红色和蓝色萤光。将这两种细胞融合为一个细胞时，开始时一半呈红色，另一半呈白色，但在37℃保温40分钟后，在融合细胞上两种颜色的萤光条状均匀分布。这个实验说明，其缘由是。
【解析】本题考察细胞膜的结构特征，属于资料信息题，题干介绍了在细胞研究过程中科学家做的一些精典试验，请朋友们剖析试验结果，获得推论，该题同时考察了朋友们获得生物信息的能力。为了研究细胞膜的结构组成，用红细胞做试验材料很科学、很巧妙，由于成熟的红细胞内的各种细胞器和细胞核解体，所以提取的膜就是细胞膜，试验结果能更好的说明问题。
【答案】
⑴脂质（磷脂）
⑵磷脂,亲水腹部向上浸在水底，疏水性尾部向下曝露于空气中；磷脂分子在细胞膜上呈双分子层；没有细胞核；细胞保持其完整性
⑶细胞膜具有一定的流动性；构成细胞膜的蛋白质分子(抗体)是可以运动的
14右图是高等生物细胞的亚显微结构示意图，据图回答下述问题（[]中填入数字符号，中填上适当的文字）
⑴与番茄叶肉细胞相比,该细胞所特有的结构是[]；该细胞没有的结构有，，。
⑵如果在该细胞中合成某一种分泌蛋白，该分泌蛋白合成的场所是[]，其产物经[]运输到[]进行加工，产生小囊泡，最后以的形式排出。细胞核中的大分子如RNA步入细胞质中的通道是。细胞内DNA主要存在于[]中。
⑶心肌细胞和胸肌细胞相比，[]（细胞器）的数目较多，这说明该细胞器的功能是。
【解析】本题考察动动物细胞的区别以及细胞的整体性，即细胞结构上相互联系，功能上协调一致。重点考察了内质网体、内质网、高尔碳化物的功能以及大分子物质运输的形式（内吞和外排）。
【答案】
⑴5中心体，细胞壁，内质网，液泡
⑵6内质网体，2核糖，4高尔碳化物，膜泡运输（吞排作用），核孔，3细胞核。
⑶1线粒体有氧呼吸的主要场所
15、科研上辨别死细胞和活细胞，为何常用“染色排除法”？
只有活细胞膜有选择透过性的特性。颜料通常只能穿过死细胞的细胞膜。
16、细胞为何如此小？
（1）减小细胞膜的表面积，有利于物质的运输
（2）保证适合的核质关系，使细胞质能在细胞核的控制范围内。
17
下图是植物细胞的亚显微结布光，请据图回答(在[]中填号码，在横线上填文字)
（1）判定是植物细胞，是由于它具有[]，而没有
（2）与分泌蛋白质等的分泌活动直接有关的细胞器是[]。
（3）图中[]是细胞内物质运输的网路和通道。
（4）[1]是进行呼吸、产生大量ATP的细胞器。
（5）主要因为有的存在，可以判断该细胞是真核细胞。
（6）钩虫细胞不具有图示中的[]，缘由是。
【解析】本题考察动动物细胞、原核细胞的区别以及细胞器的功能。
答案：
（1）5中心体细胞壁
（2）9高尔碳化物
（3）6核糖
（4）有氧
（5）细胞核（核膜）
（6）1线粒体不进行有氧呼吸