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专题02 细胞的结构和功能

【考点1 】

细胞膜与细胞壁

一、细胞膜

组成成分：蛋白质50、磷脂40、糖蛋白（2-10）（保护、润滑、识别、信息传递等）

基本骨架：磷脂双分子层 （区别DNA的基本骨架）

结构特点：流动性 体现：动物细胞膜内陷，变形虫，受精作用

．．．细胞膜 荧光材料移动

白（吞噬）细胞 细胞工程

内吞外排

功能特点：选择透过性（取决于蛋白质）：海水淡化、污水净化

．．．．． 把细胞与外环境隔开，维持细胞内部环境的稳定。

主动运输：矿质离子、葡萄糖、氨基酸、生长素

功能 控制细胞内外物质的交换 自由扩散：水、O2、CO2、酒精、甘油、胆固醇、脂肪酸

．．脂溶性V、苯等

细胞间的信息交流以及识别、分泌、排泄和免疫等

选材：哺乳动物成熟的红细胞（无细胞器膜和核膜的影响）

细胞膜的制备 原理：运用渗透作用原理，将红细胞放入蒸馏水中，红细胞吸水涨破内容物流出而得到细胞膜

过程：选材制片观察滴水观察结果

二、细胞壁 原核细胞：肽聚糖

成分 植物细胞和真核藻类细胞：纤维素和果胶

细胞壁 真核细胞

真菌细胞：壳多糖（几丁质）

功能：支持和保护

特性：全透性

【典例精析】

【例1】如图表示某生物膜结构，图中A、B、C、D、E、F表示某些物质，a、b、c、d表示物质跨膜运输方式。请据图回答下列问题。

(1)若是癌细胞的细胞膜，则膜上含量较正常细胞减少的物质是[

]________。

(2)若是线粒体膜，b和c过程运输的气体分别是________。

(3)若是肝细胞膜，进食3～4小时，c代表的激素________将会增多，促进物质E转化为物质F，F最可能是________。

(4)若是神经元细胞膜，则在静息状态，细胞膜两侧的电位表现为________，该状态的维持有赖于图中a和d过程，则a和d过程分别运输的物质是________。

(5)提取动物的细胞膜，最好选用________________做材料，先让其在蒸馏水中吸水涨破，然后经过________处理即可得到纯净的细胞膜。动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具_________________________。

答案

(1)D 糖蛋白

(2)O2、CO2

(3)胰高血糖素(或肾上腺素) 葡萄糖

(4)内负外正

K、Na

(5)哺乳动物成熟的红细胞

离心

一定的流动性

＋＋

【考点2】

细胞质与细胞核

一、细胞质

细胞质基质：为代谢提供场所，物质和一定的环境条件，影响细胞的形态、分化、运动和物质运输等

名 形 态 结 构

称

双

①

呈粒状、棒状

细胞质

层线②

内膜向内腔折叠形成

膜粒嵴

结体

③

内膜上分布着许多基构

粒

④嵴的周围充满了液态基质

细

①

呈扁平的椭圆形或球形

胞

叶②

含几个到几十个基粒，每绿个基粒是园柱形的，由器体

10~100个片层结构重叠而 (分工) 成

③基粒间充满着基质

成 分

存 在

普遍存在于动物和植物细胞中

功 能

是细胞进行有氧呼吸的主要场所（产生ATP供给细胞进行生命活动所需的能量）

单层膜结构

内

质

网

高尔基体

液

泡状、囊状膜结构

泡

核糖体

中心体

①蛋白质

②磷脂③在内膜、基质和基粒中，有许多种与有氧呼吸有关的酶④少量的DNA和RNA

①蛋白质②磷脂③叶绿素a④叶绿素b⑤叶黄素⑥胡萝卜素⑦光合作用所需的酶⑧少量的DNA和RNA

①

由管状、泡状、扁平状的①

蛋白质

膜结构连接而成的网状物

②

磷脂

②

靠近细胞核的风质网，它③

酶

的膜跟核膜相连；靠近细胞膜的内质网，它的膜跟细胞膜内褶的部分相连

③

分为滑面型内质网和粗面型内质网

由扁平囊、小囊泡和大囊泡所①

蛋白质

组成

②

磷脂

③

酶

④

RNA 有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐和色素等

①

蛋白质

②

RNA ②酶

主要存在于植物的叶肉细胞和幼茎的皮层细胞里

是进行光合作用的场所

将光能转变成为化学能储藏在光合作用的产物——葡萄糖中

绝大多数植物的动物细胞内都有

植物细胞、动物细胞中均有，一般位于细胞核附近的细胞质中

植物细胞和低等动物细胞

①

增大细胞内膜的面积，为各种化学反应的正常进行，创造了条件

②

滑面型内质网与脂类、激素等物质的合成有关

③

粗面型内质网不仅是核糖体附着的支架，也是核糖体合成的蛋白质的运输通道

①

与植物细胞的细胞壁形成有关

②

与动物细胞分泌物的形成有关，并有运输作用

保持细胞一定的紧张度

与细胞渗透吸水有密切关系

无膜结构

是椭圆形的粒状小体

每个中心体含有两个中心粒，相互垂直排列，每个中心粒是一个中空的柱状小体，由九束维管组成

蛋白质

附着在粗面型是细胞内将氨基酸合成蛋白质的内质网上，有场所

些游离在细胞质的基质中

动物细胞和低与细胞的有丝分裂有关

等植物细胞中

能产生水的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体 高等植物根中无中心体、无叶绿体 ．能产生ATP的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质 体内寄生动物无线粒体

原核细胞只具有唯一的细胞器：核糖体 哺乳动物成熟红细胞中无细胞核、细胞器等结构

概念：细胞膜、核膜以及细胞器膜（内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等）由围绕而成的细胞器，在结构及功能上是紧联系的统一整体，它们形成的结构体系叫细胞的生物膜系统。

（原核细胞不含有生物膜系统）

联系： (1)直接联系：即膜结构间通过膜相连（内质网外连细胞膜，内连核膜，在代谢旺盛的细胞中还与线粒体膜直接相连）；

(2)间接联系：即不同膜结构间通过小泡发生膜的转化（内质网、高尔基

细胞器间的合作 体、细胞膜之间可以通过具膜小泡的形式进行膜的转化）。

(以分泌蛋白形成为例) 1．分泌蛋白的种类：抗体、酶及部分激素等。

2．分泌蛋白的合成及分泌

合成场所：核糖体加工场所：内质网：折叠、组装、加上糖基团等高尔基体：进一步加工运输方式：具膜小泡【能量供应线粒体】

原生质：

细胞内的生命物质，不包括细胞壁

细胞质：细胞膜以内，细胞核以外胶状物质

原生质体：植物细胞去掉细胞壁后剩下的

原生质层：细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质

细胞质基质 组成成分不同

基质 叶绿体基质 三者之间 所含的酶不同

线粒体基质 功能不同

【典例精析】

【例1】 下列生理活动与生物膜无关的是( C ) A．血浆中的K＋进入红细胞 B．神经递质释放到突触间隙

C．抗体与SARS病毒的特异性结合 D．不同植物体细胞的原生质体融合

解析：A项，K＋进入红细胞属于物质的跨膜运输，与生物膜有关；B项，神经递质是以外排的方

式释放到突触间隙的，与生物膜有关。C项，抗体的化学本质是蛋白质，病毒没有细胞结构，所

以该项描述的过程与生物膜无关。 D项，原生质体的融合首先是细胞膜的融合，与生物膜有关。

【例2 】 下列叙述属于生物膜系统在细胞生命活动中的作用的是(( ))

①只对细胞内外的物质运输起决定性作用 ②使核内遗传信息的传递不受细胞质的影响 ③广

阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 ④使细胞的结构和功能区域化，保证了细胞的生命活

动高效、有序地进行

A．①②③④ B．①② C．③④ D．②④

解析：生物膜系统的主要生理作用有：使细胞具有相对稳定的内环境，控制细胞与环境之间进

行物质运输、能量交换和信息传递，细胞内许多重要的化学反应都在生物膜上进行，广阔的膜

面积为酶提供了大量的附着位点，生物膜把细胞分隔成一个个小区室，使细胞内能同时进行多

种化学反应，而又不相互干扰，使细胞的结构和功能区域化。核内遗传信息的传递是通过DNA分

子的复制和细胞分裂来实现的，需要细胞质内多种细胞器的参与，因此细胞核与细胞质间是相

互影响的。

答案：C。

1)核膜、细胞膜及人工膜都由磷脂双分子层构成；核膜为双层膜，四层磷脂分子，几乎不含

糖类，上有核孔；细胞膜为单层膜，糖类与蛋白质结合成糖被，有识别功能；人工生物膜无载

体蛋白质和糖类。请注意三者的区别。

(2)发生于生物膜上的生物化学反应有许多，其中最典型的包括光合作用的光反应(发生于叶绿

体囊状结构薄膜上)及有氧呼吸第三阶段的反应

发生于线粒体内膜上)。不能误认为所有反应都

在膜上进行。

【例3】在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素，依次先后出现在图4—1中1、2、3、4、5、6、7部位。请据图回答：

(1)图中7是

在2

中合成糖蛋白。

1的功能是

，3来自

。

(2)7在图4

中形成成熟蛋白，5来自

。

(3)用标号表示7的运输过程

。

(4)由此可以看出细胞内的生物膜在

和

上有一定的连续性。

(5)7的合成，加工和运输过程所需的大量能量是由8

供给的。

(6)此动物细胞对7具有

功能。

答案：（1）分泌蛋白

内质网

合成肽链

内质网

（2）高尔基体

高尔基体

（3）2-3-4-5-6

（4）结构

功能

（5）线粒体

（6）

合成和分泌

【例4】下图甲、乙、丙是自然界中部分生物细胞的模式图，它们依次可代表的生物类型是(

)。

A．动物、高等植物、单细胞藻类 B．高等植物、动物、单细胞藻类

C．动物、单细胞藻类、高等植物 D．单细胞藻类、动物、高等植物

解析

甲图没有细胞壁、叶绿体和液泡，但有中心体，故甲图可代表动物。乙图有细胞壁、叶绿体和液泡，但没有中心体，故乙图可代表高等植物。丙图有细胞壁、叶绿体和液泡，且有中心体，故丙图可代表低等植物。

答案

A 易错点评

避免细胞结构的思维误区：

误区1：没有叶绿体或中央液泡的细胞是动物细胞。反例：根尖生长点细胞。

误区2：具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。

误区3：没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：如蓝藻。

误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例：化能合成作用的细菌。

误区5：没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。

【例5】如图是某种细胞亚显微结构模式图。请据图回答下列问题。

(1)此图可能是下列哪种细胞(

)。

A．黑藻的叶肉细胞 B．硝化细菌

C．洋葱根尖分生区细胞 D．蓝藻

(2)该细胞内完成能量转换的结构有____________________________________。

如果该细胞为高等植物根尖的分生区细胞，不具有图上的哪些标示部分？(填序号与名称，缺一不可)_______________________________。

(3)图中不具膜的细胞器是______________(填序号与名称，缺一不可)。

(4)此细胞中可能含有色素的细胞器是______________，其中能将CO2和H2O合成糖类的是________(写序号和名称)。

(5)高等植物细胞之间的信息交流可以通过细胞膜上的________进行；细胞壁的形成与________(写序号和名称)有关。

(6)若这是根毛区细胞，正处于营养液中，则在正常情况下，与其吸收Mg2＋、K＋等有关的细胞器主要是______和________(写序号和名称)。因为前者提供________，后者提供________。

解析

细胞的结构有细胞壁、大液泡、叶绿体、细胞核等，可判定为植物的叶肉细胞，再根据图中①～⑭的结构及题目要求可一一作答。

答案

(1)A

(2)①叶绿体、②线粒体、④细胞质基质

①叶绿体、③液泡

(3)⑨核糖体

(4)①叶绿体、③液泡

①叶绿体

(5)⑭胞间连丝

⑬高尔基体

(6)⑨核糖体

②线粒体

载体蛋白

能量

方法技巧

显微结构和亚显微结构的判断

(1)在光学显微镜下能够观察到的结构都是显微结构。只能在电子显微镜下看到的具体微细结构为亚显微结构。

(2)生物膜的具体结构，如磷脂双分子层、膜蛋白、糖蛋白这些结构属于亚显微结构。

(3)线粒体、叶绿体整体上属于显微结构。但线粒体、叶绿体的具体构成属于亚显微结构。

(4)核糖体、内质网、高尔基体属于亚显微结构。

【例6】下列是细胞的部分结构放大图，请据图回答下列问题。

(1)在植物细胞有丝分裂末期，将一个细胞分裂为两个子细胞的过程中与细胞壁形成有关的细胞器是[

]________________。

(2)在细胞分裂间期，被碱性染料染成深色的结构是⑦中的[

]________，细胞进行生命活动所需的能量主要由[

]________供给。

(3)细胞的识别与⑥中的[

]________有关。观察活细胞中的②常用的染色剂是________。

(4)图中不属于生物膜系统的是________(填标号)，不符合孟德尔遗传定律的遗传物质存在于________(填标号)中。

(5)用含有35S标记的氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质。请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用“―→”和序号表示先后顺序)________________。

(6)信使RNA在细胞核中合成后由核中进入细胞质中并与核糖体结合，通过的生物膜的层数是________层。

答案

(1)①

高尔基体

(2)c

染色质

②

线粒体

(3)a

糖蛋白

健那绿染液

(4)⑤

②、④ (5)⑤―→③―→①―→⑥

(6)0 二、细胞核

核膜 双层膜结构，把细胞核与细胞质分开 结构 核孔 实现核质之间频繁的物质交换与信息交流 mRNA→外

如：大分子物质进出核的通道 蛋白质→内

细胞核 核仁 与rRNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质/体 主要由DNA和蛋白质组成；同一种物质在不同时期的两种形态；容易被碱性染料染成深色；DNA上贮存着遗传信息。

高度螺旋化、变短、变粗

染色体（前、中、后期）

染色质（间期、末期） 解螺旋、成为细丝状

功能 遗传信息库，是遗传物质储存、复制和转录的场所

新陈代谢的控制中心

【例1】Ⅰ.如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答下列问题。

(1)只有在________细胞中，使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。

(2)结构4是________。

(3)[3]________的主要成分是蛋白质和________。蛋白质类物质通过[ ]进入细胞核。

(4)图中可见[1]________和[5]________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。

Ⅱ.为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下：

细胞无核部分的存细胞有核部分的存时间/天

活个数/个

活个数/个

1 81 79 2 62 78 3 20 77 4 0 74 5 0 67 6 0 65 (1)此实验可用以说明细胞核的什么功能？________；简要描述细胞核发挥该功能的主要途径。___________________________________________________。

(2)有核部分在30天内仍有21%～35%的细胞死亡率，其原因是：

①_______________________________________________________________；

②______________________________________________________________。

(3)细胞核的作用既然如此重要，那么你能对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？

________________________________________________。

解析

Ⅰ.(1)图示为真核细胞的亚显微结构示意图，只有在电子显微镜下才能观察到。(2)结构4是核仁。(3)3是染色质，主要成分是蛋白质和DNA。核孔是大分子物质出入的孔道。(4)内质网外连细胞膜内连核膜。

答案

Ⅰ.(1)真核

电子

(2)核仁

(3)染色质

DNA 2 (4)内质网

核膜

Ⅱ.(1)控制代谢

通过转录产生mRNA，指导有关结构蛋白或酶蛋白的合成，进而控制细胞代谢

(2)①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡

②部分细胞正常衰老、凋亡

(3)为红细胞中大量的血红蛋白提供必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输(或红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定)