“细胞的结构”复习指津

一、知识梳理

（一）细胞分类

（二）真核细胞的结构和功能

1.细胞壁

（1）化学成分：植物细胞的细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。

（2）特点：具有全透性（任何物质都可以通过）。

（3）功能：为植物细胞提供支持和保护。

2.细胞膜

（1）实验：制备纯净的细胞膜。

①原理：渗透作用（将细胞放入蒸馏水中，细胞吸水涨破，内容物流出，得到细胞膜）。

②选材：人或其他哺乳动物成熟的红细胞（因为这些细胞中没有细胞核和众多细胞器）。

③提纯：差速离心法。

（2）细胞膜的结构和功能。

①成分：主要由脂质和蛋白质分子组成，还含有少量的糖类。脂质中磷脂最丰富，也含有少量的固醇。功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。

②结构：目前比较流行的结构模型是流动镶嵌模型，其主要观点是：磷脂双分子层是构成膜的基本支架；蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。细胞膜的表面有糖蛋白（也叫糖被，蛋白质与多糖结合形成）、糖脂（糖类与脂质结合形成）。

③结构特点：具有一定的流动性（磷脂分子是可以流动的，大多数蛋白质分子也是可以运动的）。

④主要功能：将细胞与外界环境分隔开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。

注：细胞间信息交流的方式有以下三种。通过细胞分泌的化学物质（如激素）间接传递信息；通过相邻两细胞的直接接触（如与卵细胞的结合）传递信息；通过相邻两细胞间形成通道（如植物细胞的胞间连丝）进行信息交流。

⑤功能特性：选择透过性，即允许水分子自由进出，细胞需要的离子、小分子也可以通过，其他离子、小分子和大分子都不能通过。

3.细胞质

细胞质是指细胞膜以内、细胞核以外的部分，包括细胞质基质和细胞器。

（1）细胞质基质：细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，是无色透明的胶状物。

①成分：含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等。

②作用：细胞代谢的主要场所，为细胞代谢提供物质和一定的环境条件。

（2）细胞器：在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位，悬浮在细胞质基质中。

①分离方法：差速离心法。

②结构和功能：

名称形态结构分布成分主要功能

叶绿体形态：一般是椭球形、球形；结构：外膜、内膜、基粒、基质主要存在于叶肉细胞蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶、色素、少量DNA和RNA绿色植物进行光合作用的场所

线粒体形态：短棒状、圆球形、线形、哑铃状等；结构：外膜、内膜、嵴、基质动植物细胞蛋白质、磷脂、光合作用酶、少量DNA和RNA细胞进行有氧呼吸的主要场所

内质网由单层膜结构连接而成的网状物动植物细胞蛋白质、磷脂等细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”

核糖体椭球形的粒状小体，无膜动植物细胞蛋白质、rRNA生产蛋白质的“机器”

高尔基体扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜动植物细胞蛋白质、磷脂等对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；与植物细胞壁的形成有关

中心体无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成动物和低等植物细胞微管蛋白与细胞的有丝分裂有关，决定细胞分裂的方向和参与形成纺锤体

液泡泡状结构，单层膜主要是植物细胞蛋白质、磷脂、糖类、无机盐、色素等可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺

溶酶体单层膜包裹的小泡动植物细胞蛋白质、磷脂、多种水解酶等能分解衰老、受损的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌

③记忆技巧：a.借助结构模式图进行直观记忆。b.利用表格进行比较记忆。c.归类记忆，如双层膜的有线粒体、叶绿体；能够复制的有线粒体、叶绿体、中心体。d.实例记忆，如联系抗体的合成和分泌记住核糖体、内质网、高尔基体、线粒体的功能。

（3）实验：用高倍镜观察叶绿体和线粒体。

①原理：叶绿体散布在细胞质中，呈绿色。线粒体+健那绿染液（专一性染线粒体的活细胞中染料）线粒体蓝绿色。

②实验过程：取材制片低倍镜下找到高倍镜下观察。

取材：观察叶绿体用藓类小叶（由一层细胞构成）或菠菜叶的下表皮（细胞中的叶绿体大且数目少）；观察线粒体用口腔上皮细胞（没有其他有颜色的结构干扰）。

制片：制作叶片的临时装片要始终保持有水，因为叶绿体失水后会缩成一团，从而无法观察叶绿体的形态和分布；制作口腔上皮细胞的临时装片时，要用生理盐水维持细胞活性。

观察：本实验中，在高倍镜下只能观察到叶绿体和线粒体的形态，观察不到双层膜、基粒、基质等。

4.细胞核

（1）分布：除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。

（2）结构。

名称作用模式图

①染色质主要成分是DNA和蛋白质，是遗传信息的载体

②核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

③核膜双层膜，把核内物质与细胞质分开

④核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流

（3）功能：细胞核是细胞的遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

（4）经典实验。

实验名称结论

美西螈核移植实验生物体性状的遗传主要由细胞核控制

伞藻嫁接和核移植实验生物体的形态结构主要与细胞核有关

细胞核控制生物体性状的遗传

蝾螈受精卵横缢实验细胞核控制细胞分裂、分化

变形虫切割、核移植实验细胞核控制细胞代谢、生长、分裂等生命活动

细胞核是细胞的控制中心

5.生物膜及生物膜系统

（1）生物膜系统概念：生物膜系统是指由细胞膜、细胞器膜和核膜等结构共同构成的体系。其中细胞膜、内质网膜等是生物膜。

（2）生物膜的联系：各种生物膜在化学成分上相似，在结构和功能上存在着直接或间接的联系。

（3）生物膜系统的功能：①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞的物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。③把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，不会互相干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。

二、疑难剖析

1.几个“不一定”

带“菌”的不一定是细菌，如噬菌体（病毒）、霉菌（真核生物）、酵母菌（真核生物）；带“藻”的不一定是蓝藻，如衣藻、黑藻都是植物；有细胞壁的生物不一定是植物，如真核生物中的真菌、原核生物中的细菌和蓝藻等；能够进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体，如硝化细菌、醋酸菌；能够进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，如蓝藻；植物细胞不一定含有叶绿体，如根、茎细胞（除幼茎皮层细胞）；没有细胞核的细胞不一定是原核细胞，如哺乳动物成熟的红细胞。

2.流动性与选择透过性

（1）区别：流动性是膜结构方面的特性，膜流动性大小与温度存在一定的联系，一般情况下，温度高流动性大，但温度过高，膜的流动性过大，就有可能破坏膜的结构，不利于生命活动的进行。变形虫的变形运动、胞吞、胞吐、细胞融合等依靠膜的流动性完成。选择透过性是活细胞的膜功能方面的特性，主要与蛋白质的种类和数量有关，被动运输和主动运输都说明膜具有选择透过性。

（2）联系：膜的流动性是其表现选择透过性的结构基础。正是因为膜具有了流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。

3.核孔具有选择性

很多人错误地认为大分子物质可以通过核孔自由进出且不消耗能量。其实在核孔上存在核孔复合体，核孔复合体是一种特殊的跨膜运输蛋白质复合体，具有双功能和双向性。双功能表现在两种运输方式：被动运输与主动运输；双向性表现在既介导蛋白质的入核运输，又介导RNA等的出核运输。具体来说：离子、水分子等小分子物质可经被动运输通过核孔复合体，而大分子凭借自身的核定位信号和与核孔复合体上的受体蛋白结合而实现主动转运过程。如mRNA分子的前体在核内产生后，只有经过加工成为mRNA并与蛋白形成复合物后才能通过。

5.细胞是一个统一的整体

（1）从结构上看：细胞膜位于细胞的外层，起保护作用，保证细胞内结构和成分的相对稳定；细胞核与细胞质通过核孔互相沟通；核膜、细胞膜通过内质网互相连接，以及各种细胞器膜构成细胞完整的“生物膜系统”，使细胞内的各种物质得以联系或转化。

（2）从功能上看：细胞的各部分结构功能虽不同，但它们相互联系、分工合作、协调一致地完成生命活动。如分泌蛋白的合成和分泌就是由核糖体合成、内质网加工和运输、高尔基体加工和运输、线粒体供能、细胞膜分泌协调完成的。

（3）从调控上看：细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，它通过控制蛋白质类物质（酶和部分激素）的合成来调控和决定细胞的生命活动，使细胞形成一个整体的调控系统。

三、真题回顾