第3章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

脂質(zhì)蛋白質(zhì)糖類細(xì)胞的結(jié)構(gòu)能量轉(zhuǎn)換保護(hù)物質(zhì)交換信息交流制備細(xì)胞膜的方法哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞成分功能試驗(yàn)細(xì)胞核生物膜系統(tǒng)分泌蛋白的合成與運(yùn)輸全透性細(xì)胞壁植物細(xì)胞纖維素、果膠支持、保護(hù)意義基質(zhì)細(xì)胞器線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體液泡溶酶體核糖體中心體具膜結(jié)構(gòu)差速離心法非膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜核膜染色質(zhì)遺傳信息庫核仁細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)知識(shí)結(jié)構(gòu)成分功能分工結(jié)構(gòu)功能共同組成舉例合作結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選材細(xì)胞膜分子結(jié)構(gòu)成分結(jié)構(gòu)特點(diǎn)流動(dòng)性主要功能特點(diǎn)選擇透過性功能物質(zhì)交換方式相適應(yīng)知識(shí)聯(lián)系自由擴(kuò)散協(xié)助擴(kuò)散

主動(dòng)運(yùn)輸

胞吞（內(nèi)吞作用）

胞吐（外排作用）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞

進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流基本骨架：磷脂雙分子層

蛋白質(zhì)分子：覆蓋、鑲嵌、貫穿。糖被、糖脂。磷脂

蛋白質(zhì)多糖膽固醇一、細(xì)胞膜---系統(tǒng)的邊界覆蓋鑲嵌貫穿細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)磷脂雙分子層磷脂分子糖蛋白（糖被）蛋白質(zhì)分子功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多?；竟羌苡H水端-“頭”部疏水端-“尾”部磷脂：由甘油，脂肪酸和磷酸所組成。實(shí)驗(yàn)：制備細(xì)胞膜的方法滲透作用（將細(xì)胞放在清水中，水會(huì)進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞漲破，內(nèi)容物流出，得到細(xì)胞膜）。原理：人或其他哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。選材：原因：因?yàn)椴牧现袥]有細(xì)胞壁、細(xì)胞核和眾多細(xì)胞器。提純方法：差速離心法。細(xì)節(jié)：取材用的是新鮮紅細(xì)胞稀釋液（血液加適量生理鹽水）。1、細(xì)胞膜的制備方法步驟：制臨時(shí)裝片→高倍鏡觀察→滴蒸餾水→再觀察脂質(zhì)：主要是磷脂分子

磷脂雙分子層→細(xì)胞膜的基本骨架蛋白質(zhì)分子：

覆蓋、鑲嵌、貫穿在基本骨架上細(xì)胞膜少量糖類：+脂質(zhì)→糖脂+蛋白質(zhì)→糖蛋白（糖被）細(xì)胞識(shí)別、免疫反應(yīng)、血型鑒定、保護(hù)潤滑2、細(xì)胞膜的成分作用1)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開細(xì)胞膜保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。2)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞3、細(xì)胞膜的功能胞間連絲3)進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流發(fā)出信號(hào)的細(xì)胞靶細(xì)胞與膜結(jié)合的信號(hào)分子細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣垂體對(duì)甲狀腺的控制

關(guān)于組成細(xì)胞膜的基本成分，最初是用脂質(zhì)溶劑和蛋白酶處理細(xì)胞膜來確定的。1）若用脂質(zhì)溶劑處理細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞膜被溶解，脂質(zhì)分子進(jìn)入到溶劑中，說明膜中含有脂質(zhì)分子。2）若用蛋白酶處理細(xì)胞也能破壞膜結(jié)構(gòu)，說明細(xì)胞膜的化學(xué)組成中有蛋白質(zhì)。

對(duì)于一些具體的組成成分，可采用相應(yīng)酶的處理來確定。如用卵磷脂酶處理細(xì)胞可破壞細(xì)胞膜，證明膜中有卵磷脂存在。4、研究細(xì)胞膜成分的分析方法1、（2014課標(biāo)Ⅰ卷1）關(guān)于細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的敘述，錯(cuò)誤的是

A.脂質(zhì)和蛋白質(zhì)是組成細(xì)胞膜的主要物質(zhì)

B.當(dāng)細(xì)胞衰老時(shí)，其細(xì)胞膜的通透性會(huì)發(fā)生改變

C.甘油是極性分子，所以不能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜

D.細(xì)胞產(chǎn)生的激素與靶細(xì)胞膜上相應(yīng)受體的結(jié)合可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞2、（2014課標(biāo)Ⅱ卷1）關(guān)于細(xì)胞的敘述，錯(cuò)誤的是A.植物細(xì)胞的胞間連絲具有物質(zhì)運(yùn)輸?shù)淖饔肂.動(dòng)物細(xì)胞間的黏著性與細(xì)胞膜上的糖蛋白有關(guān)C.ATP水解釋放的能量可用于細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)D.哺乳動(dòng)物的細(xì)胞可以合成蔗糖，也可以合成乳糖直擊高考CD3、（2014福建卷4）細(xì)胞的膜蛋白具有物質(zhì)運(yùn)輸、信息傳遞、免疫識(shí)別等重要生理功能。下列圖中，可正確示意不同細(xì)胞的膜蛋白及其相應(yīng)功能的是D4、（2014重慶卷6）獲2013年諾貝爾獎(jiǎng)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了與囊泡運(yùn)輸相關(guān)的基因及其表達(dá)蛋白的功能，揭示了信號(hào)如何引導(dǎo)囊泡精確釋放運(yùn)輸物。突觸小泡屬于囊泡，以下相關(guān)敘述，錯(cuò)誤的是A.神經(jīng)元中的線粒體為突觸小泡的運(yùn)輸提供了能量B.神經(jīng)元特有的基因決定了突觸小泡的運(yùn)輸方式C.突觸前膜的特定蛋白決定了神經(jīng)遞質(zhì)的釋放位置D.突觸小泡中運(yùn)輸物的釋放受到神經(jīng)沖動(dòng)的影響5、（2014山東卷1）有關(guān)細(xì)胞內(nèi)囊泡運(yùn)輸?shù)拿枋觯_的是A.細(xì)胞核內(nèi)的RNA通過囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞質(zhì)

B.蛋白質(zhì)類激素經(jīng)囊泡運(yùn)輸分泌到細(xì)胞外

C.細(xì)胞器之間都能通過囊泡進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸

D.囊泡運(yùn)輸依賴膜的流動(dòng)性且不消耗能量BB6、（2014江蘇卷27）生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中發(fā)揮著極其重要的作用。圖1-3表示3種生物膜結(jié)構(gòu)及其所發(fā)生的部分生理過程。請(qǐng)回答下列問題：（1）圖1表示的生理過程是

，其主要的生理意義在于

。（2）圖2中存在3種信號(hào)分子，但只有1種信號(hào)分子能與其受體蛋白結(jié)合，這說明

；若與受體蛋白結(jié)合的是促甲狀腺激素釋放激素，那么靶器官是

。（3）圖3中ATP參與的主要生理過程是

。（4）葉肉細(xì)胞與人體肝臟細(xì)胞都具有圖

（填圖序號(hào)）中的膜結(jié)構(gòu)。（5）圖1-3中生物膜的功能不同，從生物膜的組成成分分析，其主要原因是

。（6）圖1-3說明生物膜具有的功能有

（寫出3項(xiàng)）。有氧呼吸第三階段為生命活動(dòng)供能受體蛋白具有特異性垂體暗反應(yīng)含有的蛋白質(zhì)不同跨膜運(yùn)輸、信息交流、能量轉(zhuǎn)換1、2結(jié)構(gòu)核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開，外膜上有核糖體。核仁：勻質(zhì)球形小體，與某種RNA合成及核糖體形成有關(guān)。核孔：大分子物質(zhì)的通道，實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，是DNA（基因）的主要載體，DNA是遺傳信息的載體。染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種形態(tài)。功能：遺傳信息庫；細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞核二、細(xì)胞核---系統(tǒng)控制的中心實(shí)驗(yàn)名稱結(jié)論兩種美西螈核移植實(shí)驗(yàn)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)變形蟲去核及核移植實(shí)驗(yàn)傘藻嫁接與核移植實(shí)驗(yàn)美西螈的膚色是由細(xì)胞核控制的細(xì)胞核控制著細(xì)胞的分裂、分化細(xì)胞核是細(xì)胞生命活動(dòng)的控制中心生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)1、細(xì)胞核的功能研究黑美西螈白美西螈卵細(xì)胞胚胎細(xì)胞去細(xì)胞核取核１)美西螈核移植實(shí)驗(yàn)黑色個(gè)體美西螈皮膚顏色遺傳是由細(xì)胞核控制的LP212)蠑螈受精卵橫縊實(shí)驗(yàn)沒有細(xì)胞核，細(xì)胞不能分裂、分化。頭發(fā)絲無核一半停止分裂有核一半繼續(xù)分裂將細(xì)胞核擠到無核一半這一半也開始分裂這一半發(fā)育速度慢蠑螈的細(xì)胞分裂和分化是由細(xì)胞核控制的3)變形蟲切割實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)不能單獨(dú)存在，是相互依存的。細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)的統(tǒng)一整體。細(xì)胞核是生命活動(dòng)的控制中心。4)傘藻的嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)細(xì)胞核與生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建有關(guān)細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞核細(xì)胞核功能：

細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)（DNA）儲(chǔ)存和復(fù)制的場(chǎng)所，是細(xì)胞遺傳和細(xì)胞代謝活動(dòng)的控制中心。因此，細(xì)胞核控制著細(xì)胞的生活，決定著細(xì)胞的性狀，它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)中最重要的部分。2、細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳

基因組蛋白染色體DNA染色質(zhì)分裂間期分裂期螺旋化、變粗、變短解螺旋染色質(zhì)[絲狀]染色體[桿狀]染色質(zhì)

染色體染色質(zhì)和染色體是同一種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。DNA上貯存著遺傳信息(控制遺傳、代謝)。

1)染色質(zhì)和染色體染色體（染色質(zhì)）＝DNA＋蛋白質(zhì)

著絲點(diǎn)臂2)無細(xì)胞核的生物病毒、原核生物、高等植物成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞。支原體模式圖7、（2014廣東卷1）以下細(xì)胞結(jié)構(gòu)中，RNA是其結(jié)構(gòu)組成的是A.液泡

B.核糖體C.高爾基體D.溶酶體8、（2014大綱卷1）下列有關(guān)細(xì)胞核的敘述，錯(cuò)誤的是A.蛋白質(zhì)是細(xì)胞核中染色質(zhì)的組成成分B.細(xì)胞核中可進(jìn)行遺傳物質(zhì)的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄C.小分子物質(zhì)可以通過核孔，大分子物質(zhì)不能D.有絲分裂過程中存在核膜消失和重新形成的現(xiàn)象直擊高考BC細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：呈膠質(zhì)狀態(tài)。由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成?？蛇M(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)。細(xì)胞器：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小器官。細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞骨架：蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性。還與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)三、細(xì)胞器---系統(tǒng)內(nèi)分工合作中心體葉綠體線粒體(供能)氨基酸核糖體(合成蛋白)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工：折疊/組裝/糖基化)高爾基體(再加工)細(xì)胞膜分泌蛋白小泡小泡雙層膜細(xì)胞器并能產(chǎn)生ATP無膜細(xì)胞器單層膜細(xì)胞器能產(chǎn)生水的細(xì)胞器蛋白質(zhì)構(gòu)成有機(jī)物/O2H2O/CO2液泡溶酶體知識(shí)聯(lián)系線粒體(雙層膜)是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量的95%來自線粒體?；ａ栈|(zhì)內(nèi)膜外膜線粒體葉綠體(雙層膜)是綠色植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。

基?；|(zhì)外膜內(nèi)膜葉綠體1、線粒體和葉綠體比較線粒體葉綠體分布動(dòng)、植物葉肉、幼莖表皮內(nèi)膜向內(nèi)折疊成嵴平滑不折疊催化有氧呼吸過程催化光合作用過程內(nèi)膜、基質(zhì)中基粒、基質(zhì)中色素?zé)o有，分布于基粒上功有氧呼吸的主要場(chǎng)所光合作用的場(chǎng)所能分解有機(jī)物釋放能量合成有機(jī)物儲(chǔ)存能量結(jié)構(gòu)功能酶不同相同都含磷脂、蛋白質(zhì)、DNA、RNA，雙層膜，含核糖體結(jié)構(gòu)都是能量轉(zhuǎn)換器，都能合成ATP，都具有相對(duì)獨(dú)立的遺傳性1)線粒體和葉綠體的比較

由于線粒體和葉綠體含有自己的蛋白質(zhì)合成體系（DNA、RNA、核糖體及有關(guān)的酶等），因而能合成自身的蛋白質(zhì)。但不能合成自身的全部蛋白質(zhì)，有一部分蛋白質(zhì)是由細(xì)胞核內(nèi)DNA控制合成的，而且它們的DNA的復(fù)制與表達(dá)還要受到細(xì)胞核DNA的控制。2)相對(duì)獨(dú)立的遺傳性3)用高倍顯微鏡觀察線粒體和葉綠體實(shí)驗(yàn)材料：新鮮的蘚類的葉、人類口腔上皮細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)原理：葉肉細(xì)胞中的葉綠體是綠色的，健那綠染液可使線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,可用高倍顯微鏡觀察它們的形態(tài)和分布。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工(粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))，及脂質(zhì)合成(滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng))的“車間”。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)；與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送站”。2、其他細(xì)胞器核糖體：有附著型的、有游離型的，是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所。溶酶體：是細(xì)胞的“消化車間”，內(nèi)部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器；白細(xì)胞的溶酶體能殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌；原生動(dòng)物借助溶體消化攝入的食物。內(nèi)有細(xì)胞液。含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)。調(diào)節(jié)植物內(nèi)環(huán)境，維持滲透壓，保持細(xì)胞的堅(jiān)挺。液泡細(xì)胞液見于動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞，由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍的物質(zhì)組成，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。中心體分離各種細(xì)胞器的方法：差速離心法：將細(xì)胞膜破壞后，形成由各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿；將勻漿放入離心管中，用高速離心機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心，利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，就能將各種細(xì)胞器分離開。名稱膜結(jié)構(gòu)分布其它結(jié)構(gòu)主要功能葉綠體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體液泡核糖體中心體雙層膜單層膜無膜結(jié)構(gòu)植植動(dòng)植動(dòng)植動(dòng)低植基粒、基質(zhì)、酶、色素、DNA嵴、基質(zhì)、酶、DNA色素、糖類無機(jī)鹽等。光合作用的場(chǎng)所有氧呼吸主要場(chǎng)所參與細(xì)胞分泌水和養(yǎng)料的倉庫維持細(xì)胞形態(tài)細(xì)胞壁的形成有關(guān)有機(jī)物合成的車間加工和運(yùn)輸?shù)耐ǖ赖鞍踪|(zhì)合成的場(chǎng)所參與細(xì)胞有絲分裂溶酶體水解酶的倉庫2、各細(xì)胞器的比較核糖體—將氨基酸合成多肽（肽鏈）進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—初加工（如折疊、糖基化等）轉(zhuǎn)移（小囊泡）高爾基體—進(jìn)一步加工、分類、包裝細(xì)胞膜—胞吐，囊泡與細(xì)胞膜融合，蛋白質(zhì)釋放運(yùn)輸（小囊泡）3、各種細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

（以分泌蛋白的合成與分泌為例）細(xì)胞核—基因的轉(zhuǎn)錄，將遺傳信息從細(xì)胞核傳遞到細(xì)胞質(zhì)線粒體供能

細(xì)胞器是一種動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)，隨生命活動(dòng)的改變和細(xì)胞新陳代謝的強(qiáng)弱會(huì)有變化。1)、線粒體：在細(xì)胞質(zhì)中一般是均勻分布，但它可以根據(jù)活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的需要自由地移動(dòng)，往往在代謝旺盛、需要能量較多的部位集中分布。如卵細(xì)胞分裂面上就分布較多。在不同生理狀態(tài)下的細(xì)胞中，線粒體的數(shù)量也不同。如正常人的一個(gè)肝細(xì)胞中，大約有500-1000個(gè)線粒體，而在甲亢病人的肝細(xì)胞中線粒體的數(shù)量更多（因?yàn)榧卓翰∪松窠?jīng)系統(tǒng)興奮性高，新陳代謝快，從而耗能多）。4、對(duì)“細(xì)胞器時(shí)刻處于動(dòng)態(tài)變化中”的理解2)、葉綠體：在植物細(xì)胞中隨著細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)也在不斷運(yùn)動(dòng)，在向光一側(cè)分布較集中。3)、高爾基體：分泌功能強(qiáng)的細(xì)胞（如胰腺細(xì)胞）比一般細(xì)胞中高爾基體數(shù)量多。植物細(xì)胞分裂末期，高爾基體會(huì)較多聚集在細(xì)胞板處（參與新細(xì)胞壁的形成）。4)、核糖體：在蛋白質(zhì)合成旺盛的細(xì)胞中含量多；若細(xì)胞分泌物含蛋白質(zhì)，其細(xì)胞中粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（上面附著核糖體）發(fā)達(dá)。5)、中心體：數(shù)量較穩(wěn)定。未復(fù)制時(shí)（在間期的S期復(fù)制），細(xì)胞中只有一個(gè)中心體，復(fù)制后有兩個(gè)中心體。前期，分別向細(xì)胞兩極移動(dòng)，發(fā)出的星射線形成紡錘體，紡錘絲附著于著點(diǎn)的兩側(cè)；中期，兩個(gè)中心體分別移到細(xì)胞兩極；后期，紡錘絲收縮牽引分開的姐妹染色體分別移向兩極；末期，隨細(xì)胞的分裂分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。與有絲分裂有關(guān)。

細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。

這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與細(xì)胞膜、核膜連成一個(gè)整體。5、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)生物膜系統(tǒng)的功能：①細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。②許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行，這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)。③細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)