第3章细胞的基本结构（知识清单）（答案版）

第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能1.细胞膜的功能：（1）细胞膜将生命物质与外界环境分隔开：保障了细胞内部环境的相对稳定。（2）控制物质进出细胞。细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞，而细胞不需要，或是对细胞有害就不容易进入细胞，细胞内合成的抗体和激素等物质可以被分泌到细胞外。细胞膜的控制作用是相对的，有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。（3）进行细胞间的信息交流。在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量交换，也有赖于信息的交流。细胞间信息交流的方式多种多样，大多与细胞膜的结构和功能有关，如下图A、B、C所示。图A表示细胞分泌的激素等化学物质胞膜表面的受体（即图中数字序号②）结合。图B表示相邻两个细胞的细胞膜接触卵细胞之间的识别和结合。图C表示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。例如，胞间连丝（即图中数字序号④）相互连接2.对细胞膜结构的探索：（1）细胞膜的成分：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%～10%。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。（2）对细胞膜成分和结构的探索内容时间假设对细胞膜成分的探索1895年欧文顿提出细胞膜是由脂质组成的20世纪初化学分析表明组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多1925年荷兰科学家戈特和格伦德尔推断出细胞膜中的磷脂分子排列为连续的两层1935年英国学者丹尼利和戴维森通过研究细胞膜张力，推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质对细胞膜结构的探索20世纪40年代有学者推测脂质两边各覆盖着蛋白质1959年罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗亮暗三层结构，提出细胞膜由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成。1970年科学家用荧光标记法，完成人鼠细胞融合实验，该实验表明细胞膜具有流动性。1972年辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型3.流动镶嵌模型的基本内容及其结构特点：（1）1972年，辛格和尼科尔森根据新的观察和实验证据，提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。（2）基本内容：①A表示磷脂分子，是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等所组成的分子；B表示磷脂双分子层，其构成了细胞膜(生物膜)的基本支架；物质A亲水性的“头部”排在外侧，疏水性的“尾部”排在内侧。②C表示蛋白质分子，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，说明C在磷脂双分子层中的分布是不对称(对称/不对称)的。③D表示糖蛋白，是由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成，只分布于细胞膜的外表，由此可知图中甲(甲/乙)侧是细胞的外侧。D在细胞生命活动中具有重要的功能，如具有保护、润滑、识别等功能。④除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的糖脂,这些糖类分子叫做糖被。（3）生物膜的结构特点分析：①生物膜的结构特点：具有一定的流动性，是因为构成生物膜的磷脂分子和蛋白质分子是运动的。②细胞膜具有流动性的作用：对于细胞完成物质的运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。③影响细胞膜流动性的因素：温度，一定范围内，温度升高，膜流动性加快。（4）生物膜的功能特点：具有选择透过性，这一特性主要与膜上的蛋白质分子有关。第2节细胞器之间的分工合作（一）细胞质：包括细胞质基质和细胞器；（1）细胞质基质：呈溶胶状，是细胞代谢的主要场所。（2）细胞器：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体液泡、溶酶体、核糖体、中心体细胞的显微结构：在光学显微镜下可看到的细胞结构；亚显微结构：在电子显微镜下才可看到的细胞结构。具有双层膜结构的细胞器：（1）线粒体：内膜向内折叠形成嵴（增大膜面积以附着更多的酶）；基质中含有少量DNA和RNA；【功能】有氧呼吸的主要场所【称号】“动力车间”（2）叶绿体：类囊体堆叠形成基粒（增大膜面积以附着更多的酶）；基质中含有少量DNA和RNA；【功能】光合作用的场所【称号】“养料制造车间”、“能量转换站”注：①叶绿体只存在于植物的绿色见光部位。eg：根细胞无叶绿体；②蓝细菌无线粒体和叶绿体，但能进行有氧呼吸和光合作用。具有单层膜结构的细胞器：（1）内质网：与细胞核的核膜相连，与细胞膜也相连可分为粗面内质网（有核糖体附着）和光面内质网（无核糖体附着）【功能】①蛋白质的粗加工场所；②脂质的合成场所。（2）高尔基体：具有较多的囊泡，在动植物细胞中功能不同【功能】动物细胞中：与分泌蛋白的形成有关（蛋白质的细加工场所）植物细胞中：与植物细胞壁的形成有关（纤维素的合成场所）（3）溶酶体：主要存在于动物细胞中，内含多种水解酶【功能】①分解衰老、损伤的细胞器；②吞噬病毒病菌。【称号】“消化车间”（4）液泡：存在于成熟的植物细胞中。eg：根尖分生区细胞无液泡液泡内的液体统称为细胞液。【功能】①使植物细胞保持坚挺；②维持花、果的颜色等。无膜结构的细胞器：（1）核糖体：原核细胞唯一具有的细胞器，由RNA和蛋白质组成【功能】游离型：合成胞内蛋白，如呼吸酶、光合酶等附着型：合成分泌蛋白，如抗体、激素、消化酶等【称号】“生产蛋白质的机器”（2）中心体：存在于动物和低等植物细胞中，由两个垂直排列的中心粒组成【功能】与细胞的有丝分裂有关6.细胞骨架：（1）化学本质：蛋白质纤维（2）功能：锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。7.观察活细胞细胞质的流动时，可用叶绿体的运动作为观察标志。在强光下，叶绿体侧面朝向光源，避免被灼伤；在弱光下，叶绿体正面朝向光源，以保证充足的关照。8.分离各种细胞器的方法：差速离心法。9.“细胞器”归纳：A.按分布分：①动植物细胞共有：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。②植物细胞特有：叶绿体、液泡。③动物和低等植物细胞特有：中心体。④原核细胞和真核细胞共有：核糖体。B.按结构分：①单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。②双层膜：线粒体、叶绿体。③无膜：中心体、核糖体。C：按成分分：①含DNA的：线粒体、叶绿体。②含RNA的：线粒体、叶绿体、核糖体。③含色素的：叶绿体、液泡。D.按功能分①与能量转换有关的：线粒体、叶绿体。②能产生ATP的：线粒体、叶绿体。③动物植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。④原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体。第2节细胞器之间的分工合作（二）10.分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外发挥作用的蛋白质。例：消化酶、胰岛素、抗体等胞内蛋白：在细胞内合成后，留在细胞内发挥作用的蛋白质。例：呼吸酶、光合酶、血红蛋白11.探究分泌蛋白的合成和运输的科学方法：同位素标记法其中用到的同位素是3H（含放射性）。12.分泌蛋白的合成与运输（过程）：核糖体（氨基酸脱水缩合形成肽链）→内质网（粗加工）→高尔基体（细加工）→细胞膜（分泌至细胞外）【注：此过程需要的能量由线粒体提供】13.与分泌蛋白合成与运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体与分泌蛋白合成与运输有关的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体与分泌蛋白合成与运输直接有关（经过）的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体与分泌蛋白合成与运输直接有关（经过）的细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜【补充】①分泌蛋白合成与运输的“交通枢纽”：高尔基体②分泌蛋白的合成与运输过程中，共穿过0层生物膜，理由：分泌蛋白的运输是通过生物膜的融合过程实现的，没有穿过生物膜。14.分泌蛋白相关图形题：15.生物膜系统：由细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成（的统一整体）生物膜：细胞膜、核膜、细胞器膜任一均可称为生物膜【注意】“生物膜”≠“生物体内的膜”，如视网膜、小肠粘膜等均不属于生物膜！16.原核生物有生物膜，无生物膜系统（因其缺乏核膜和细胞器膜）。真核生物中，哺乳动物成熟红细胞无生物膜系统（理由同上）17.不同生物膜之间的区别和联系：（1）化学组成大致相似，且都具有一定的流动性和选择透过性：细胞膜：脂质（磷脂）+蛋白质+糖类细胞器膜：脂质（磷脂）+蛋白质核膜：脂质（磷脂）＋蛋白质（2）不同生物膜在结构上具有一定联系：内质网膜与核膜和细胞膜直接相连，并通过囊泡与高尔基体间接联系；高尔基体通过囊泡与细胞膜间接联系。18.生物膜系统的功能：①对细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递起重要作用；②广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点；③把各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效有序。第3节细胞核的结构和功能细胞核的结构：核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分隔开核仁：与rRNA的合成以及核糖体的形成有关核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（4）染色质：主要由DNA和蛋白质组成【补充】代谢越旺盛的细胞,核孔越多，核内外的物质交换和信息交流越频繁；代谢越旺盛的细胞，核仁越大，形成的核糖体越多，从而使合成的蛋白质也越多。核孔和核膜都可以控制物质进出，因而都具有选择透过性。①核孔：控制大分子物质进出细胞核的通道，如：RNA、蛋白质②核膜：控制小分子物质进出细胞核的通道。3.染色质是容易被碱性染料染成深色的极细的丝状物，在细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。细胞分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质，被包围在新形成的细胞核里。因此，染色质和染色体关系可描述为：同一物质在细胞不同时期的两种存在状态。注意：染色质(体)只存在于真核(真核/原核)细胞的细胞核中。4.细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。