高考一轮复习——《生物》第3章　细胞的基本结构

高考一轮复习——《生物》第3章 细胞的基本结构

一. 教学内容：

第3章 细胞的基本结构

二. 重点和难点

1. 教学重点

（1）细胞膜的成分和功能。

（2）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义。

（3）几种主要细胞器的结构和功能。

（4）细胞膜系统的结构和功能。

（5）细胞核的结构和功能。

2. 教学难点

（1）细胞膜对于细胞这个生命系统的重要意义

（2）细胞器之间的协调配合。

（3）理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。

三. 具体内容

第1节 细胞膜——系统的边界

（一）细胞膜的成分

膜主要含有脂质和蛋白质两大类物质，蛋白质约占40%，脂质约占50%。各种膜所含的蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，机能活动较旺盛的膜，其蛋白质含量较高，因为膜的功能主要是由蛋白质来承担的。此外，细胞膜上还含有约2~10%的碳水化合物，但是碳水化合物都是和膜蛋白质或脂合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面。根据对细胞膜和细胞中其他各种膜的微量化学分析结果

各种膜的基本组成

成分 髓鞘（包在神经纤维外） 红细胞

细胞膜 肝细胞

细胞膜 心肌

线粒体 叶绿体

片层 大肠杆菌

细胞膜

蛋白质 22 60 60 76 50 75 总脂质 78 40 40 24 50 25

磷脂 33 24 26 22 6 25

糖脂 22 微量 0 微量 20 0

胆固醇 17 9 13 1 0 0

其他脂质 6 7 1 1 24 0

膜脂主要是磷脂和胆固醇。磷脂约占总脂质的55%~75%，主要有卵磷脂和脑磷脂。各种脊椎动物细胞的胆固醇与磷脂的比值不同。细菌和植物细胞的细胞膜没有胆固醇。胆固醇有降低液晶态脂双层的通透性和脂分子运动性作用，而且可以增强动物细胞膜的韧性。

从细胞膜的组成成分看，脂质（主要是磷脂）含量最多，由它构成了细胞膜的骨架。但细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使，所以，结构和功能不同的细胞的细胞膜上的蛋白质的种类和数量也不同。如正常细胞癌变后，细胞膜上产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。

（二）细胞膜的功能

1. 细胞与外界环境隔开

细胞膜是生命系统的边界，它使细胞与外界隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。假若没有它的存在，生命物质与外界环境之间通过扩散而达到平衡，细胞就不复存在了。

2. 控制物质进出细胞

既然细胞膜是生命系统的边界。物质进出细胞必须经过它。为了保证生命活动的顺利进行.细胞需要的营养物质和氧气等能顺利进人，其他物质则不能进入。细胞产生的代谢废物（如CO2）、分泌物（如抗体、激素）等及时排出，而细胞内的酶、DNA等不能流失到细胞外。

注意：细胞膜的控制作用是相对的，正常情况下环境中有害的物质有可能进人细胞内；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物患病。

3. 进行细胞间的信息交流

（1）细胞分泌的化学物质，随血液（体液）到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。

（2）相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。

（3）相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。

（三）细胞膜的特性

（1）流动性：流动性膜结构中蛋白质和脂类分子在膜中可做各种形式的移动，膜整体结构也具有流动性。流动性具有重要生理意义，与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节有关。

（2）选择透过性：能够在一定程度上控制物质进出细胞

（四）植物细胞的细胞壁

1. 成分：纤维素 果胶

2. 功能：支持，保护（证明）细胞壁的主要功能是：对植物细胞起支持和保护作用

3. 特点：没有生命活性，是全透的（溶于水的物质）。

第二节 细胞器——系统内的分工合作

（一）细胞的基本结构

细胞的基本结构有：

细胞质包括有一定形态结构的细胞器和胶质状态的细胞质基质，植物细胞还有细胞壁。

（二）细胞质基质：

1. 细胞质基质中含有复杂的成分，是活细胞进行新陈代谢的主要场所，也为生命活动的正常进行提供原料。

细胞质基质中含水、无机离子、脂类物质、糖类和核苷酸等，还有许多酶。细胞质基质不仅为新陈代谢提供场所，而且也为新陈代谢提供原料和一定的环境条件。如为新陈代谢提供ATP、氨基酸、核苷酸、糖类等，同时细胞质基质中稳定的pH值和离子环境也是进行新陈代谢的必要条件。 思考：细胞质基质是不是一种具有复杂溶质分子的简单的溶液？

不是。细胞质基质不是一种简单的溶液，在细胞质基质中主要含有与中间代谢有关的数千种酶类以及与维持细胞形态和细胞内物质运输有关的细胞质骨架结构。在细胞质基质中蛋白质含量约占20~30%，形成一种粘稠的胶体，多数的水分子是以水化物的形式紧紧地结合在蛋白质和其他大分子表面的极性部分（结合水），只有部分的水分子游离存在，起着溶剂的作用。蛋白质分子和颗粒性物质的扩散速率仅为水溶液的1/5，更大的结构（如分泌泡、线粒体等）则固定在细胞质基质的某些部位上，或利用水解ATP所释放的能量沿细胞质骨架作定向的运输。所以细胞质基质是一种近似透明的、具有复杂可变结构的胶状物质。

2. 在细胞质基质中悬浮着许多细胞器

（三）各种细胞器的结构和功能

分离细胞器的方法：差速离心法

部分细胞器具体介绍：

1. 线粒体：

线粒体在细胞中的分布特点：

线粒体在细胞质基质中的分布是均匀的，而且可以自由移动。但往往集中在新陈代谢比较旺盛的部位。这说明细胞的结构和功能是统一的。

2. 叶绿体

结构

分布：叶绿体是细胞中最大的细胞器，它只存在于绿色植物见光部位的细胞中，如叶肉细胞、幼嫩茎的皮层细胞等。在不见光的部位，如植物的根、茎和果实的内部组织等处的细胞中不具有叶绿体，但具有贮存淀粉、油脂等物质的白色体。

3. 高尔基体：

形态结构：

高尔基体是单层膜结构，是由一些紧密地重叠在一起的囊状结构，有些膜紧密地折叠成片层状的扁平囊泡或囊泡状结构。如图所示。

功能：① 与细胞分泌物的形成有关。

高尔基体虽无蛋白质合成的功能，但具有对蛋白质进行加工、分类和包装。

② 植物细胞中的高尔基体，在细胞分裂时与新细胞壁的形成有关。

3. 液泡：

液泡中的细胞液中溶解有很多物质，如糖类、无机盐、色素、蛋白质、生物碱等。平时我们吃甘蔗、西瓜时，有很多汁，这些汁就是细胞液。甘庶很甜，是因为甘庶的细胞液中含有很多蔗糖；梅子很酸，是因为梅子果肉细胞的细胞液中含有较多的有机酸；生的柿子吃后感到很涩，这是因为柿子的果肉细胞细胞液中含单宁的缘故。很多果实和花瓣的颜色是由细胞液中的色素引起的，其中最重要的一种色素是花青素，性质是碱蓝酸红，中性时是紫色的。大多数植物的花是红的，因为大多数植物的细胞液是酸性的，但也有一些植物的花是蓝色的，如牵牛花，说明其细胞液是碱性的。白色的花是因为其细胞液中没有色素。液泡与植物的水分代谢有着密切的关系。

（四）细胞亚显微结构中的相关知识点归纳

1. 动、植物细胞一般均有的细胞器是高尔基体、线粒体、核糖体、内质网等。

高等动物细胞特有的细胞器是中心体。

植物细胞特有的结构是细胞壁、液泡、叶绿体，特有的细胞器是液泡、叶绿体。

动、植物细胞都有但功能不同的细胞器是高尔基体。

低等植物细胞具有的细胞器是中心体，低等动物细胞具有的细胞器是液泡。

能合成多糖的细胞器有叶绿体、高尔基体。

2. 具有膜结构的是细胞膜、线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体等。具有双层膜结构的是核膜、线粒体、叶绿体；

具有单层膜结构的是内质网、高尔基体、液泡。 没有膜结构的是细胞壁、中心体、核糖体等。

3. 能产生水的细胞结构有线粒体（有氧呼吸的第三阶段）、核糖体（脱水缩合）、叶绿体（暗反应）、细胞质基质（无氧呼吸）、细胞核（DNA复制）。

4. 与蛋白质合成、加工和分泌有关的细胞器是核糖体（合成）、内质网（加工、运输）、高尔基体（加工、分泌）、线粒体（供能）。需说明的是，核糖体是合成蛋白质的装配机器，附着在内质网上的核糖体主要合成某些专供运输到细胞外面的分泌蛋白，如消化酶、抗体等；而游离于细胞质基质中的核糖体合成的蛋白质，主要供细胞内利用。内质网是蛋白质的运输通道，是蛋白质的合成车间。高尔基体本身没有合成蛋白质的功、能，但可以对蛋白质进行加工和转运。

5. 与主动运输有关的细胞器是线粒体（供能）、核糖体（合成载体蛋白）。

6. 与能量转换有关的细胞器（或产生ATP的细胞器）有叶绿体（光能转换：光能一电能一活跃的化学能一稳定的化学能）、线粒体（化能转换：稳定的化学能一活跃的化学能）。

7. 储藏细胞营养物质的细胞器是液泡。

8. 含有核酸的细胞器是线粒体、叶绿体、核糖体。

9. 能自我复制的细胞器（或有相对独立的遗传系统的半自主性细胞器）是线粒体、叶绿体、中心体。能发生碱基互补配对行为的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体。

10. 参与细胞分裂的细胞器有核糖体（间期蛋白质合成）、中心体（由它发出的星射线构成纺锤体）、高尔基体（与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关）、线粒体（供能）。

11. 含色素的细胞器有叶绿体（叶绿素和类胡萝卜素等）、有色体（类胡萝卜素等）、液泡（花青素等）。

另外，在能量代谢水平高的细胞中，线粒体含量多，动物细胞中线粒体比植物细胞多。蛔虫和人体成熟的红细胞中（无细胞核）无线粒体，只进行无氧呼吸。

需氧型细菌等原核生物体内虽然无线粒体，但细胞膜上存在着有氧呼吸链，也能进行有氧呼吸。

蓝藻属原核生物，无叶绿体，有光合片层结构，也能进行光合作用。

高等植物的根细胞无叶绿体和中心体。附着在粗面内质网上的核糖体所合成的蛋白质为分泌蛋白，如消化酶、抗体等。

12. 原核细胞：无核膜，无大型细胞器，有核糖体，一般为二分裂。由于无染色体，因此不出现染色体变异，遗传不遵循孟德尔遗传定律。

13. 光学显微镜下可见的结构形式有：细胞壁、细胞质、细胞核、核仁、染色体、叶绿体、线粒体、液泡。

（五）细胞器之间的协调配合

细胞中各种细胞器及细胞结构（如细胞膜、细胞核等）都有自己独特的生理功能，同时，又有着复杂的功能联系。我们可以结合实例来理解掌握。

以唾液淀粉酶的合成与分泌过程为例。酶是一种蛋白质，它是由细胞核内的基因控制合成的，合成的场所是核糖体。蛋白质合成以后，由内质网运输到高尔基体进行加工，形成消化酶，再由细胞膜控制，将其分泌出去。而整个的调控、合成、运输、加工、分泌等过程都需要能量，而供能的细胞器是线粒体。通过这一实例，我们可以理解多种细胞器不同的生理功能和联系，也可以理解细胞功能上的整体性——细胞各个部分的功能是相互配合的。细胞的各结构在功能上的关系见下图：

从各种细胞器结构和功能的复杂联系，分析说明细胞是一个完整的统一体。

细胞器之间，无论是结构组成还是功能活动方面，都有着直接或间接的密切关系。因此，我们可以把细胞看成一个相互关联的动态构造。

从结构上看，细胞膜及膜性细胞器之间相互联系或互相转变，从而把细胞外环境和细胞内核区域连通起来，为细胞内的各种代谢反应提供了一条“流水线”。