第三单元细胞的基本结构【复习课件】高一生物单元复习（人教版必修1）

第三单元细胞的基本结构主要内容细胞的基本结构细胞膜细胞质细胞核细胞壁生物膜

细胞壁：具有

（动物细胞

）

细胞膜：具有

和一定的。细胞细胞核：代谢和遗传的。细胞器：进行各种

活动细胞质细胞质基质：含多种物质，进行多种

。全透性没有选择透过性流动性控制中心细胞代谢化学反应一、细胞膜的结构与功能1.细胞膜的功能①将

分隔开（保障了细胞

的

）②控制

。（细胞膜的控制作用是

的）细胞与外界环境内部环境相对稳定物质进出细胞相对一、细胞膜的结构与功能1.细胞膜的功能③进行细胞间的信息交流

物质传递：通过细胞分泌的

传递信息，最后与靶细胞膜表面的

结合。

（信息分子：

）

接触传递：通过

传递信息

（如：

）

通道传递：通过

传递信息

（如：高等植物细胞之间的

）化学物质特异性受体激素、神经递质、淋巴因子、CO2细胞膜直接接触精卵结合、效应T细胞与靶细胞密切接触吞噬细胞向T细胞呈递抗原通道胞间连丝一、细胞膜的结构与功能【例1】（2017年全国Ⅰ）细胞间信息交流的方式有多种。在哺乳动物卵巢细胞分泌的雌激素作用于乳腺细胞的过程中，以及精子进入卵细胞的过程中，细胞间信息交流的实现分别依赖于

（）

A．血液运输，突触传递

B．淋巴运输，突触传递C．淋巴运输，胞间连丝传递

D．血液运输，细胞间直接接触D【解析】雌激素属于信号分子，哺乳动物卵巢分泌的雌激素通过血液循环作用于乳腺细胞，精子在输卵管内与卵细胞结合，进入卵细胞内完成受精作用，是直接接触，所以D正确，A、B、C错误。一、细胞膜的结构与功能2.生物膜结构的探究——阶段一（成分探究）

欧文顿实验不溶于脂质的物质溶于脂质的物质细胞膜假说：膜是由

构成的。脂质化学分析实验:科学家第一次将膜从

中分离出来，进行化学分析。哺乳动物的红细胞化学分析表明：组成细胞膜的磷脂有

。其中

含量最多磷脂和胆固醇磷脂一、细胞膜的结构与功能2.生物膜结构的探究——阶段一（成分探究）

磷脂分子组成成分：元素组成：

（

）甘油、脂肪酸、磷酸C、H、O、N、P亲水“头”部磷酸

（

）疏水“尾”部脂肪酸在水中形成的磷脂双分子层模式图一、细胞膜的结构与功能2.生物膜结构的探究——阶段一（成分探究）荷兰科学家戈特和格伦德尔的实验——细胞膜铺展实验用

从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成

，测得其面积恰为红细胞表面积的

。结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为

。丙酮单分子层两倍连续的两层1935年，丹尼利和戴维森通过对

的研究，推测：细胞膜除含脂质外，还含有

。

细胞膜表面张力蛋白质一、细胞膜的结构与功能3.细胞膜的成分：主要由

和

组成。

（主要）

（约50%）

（

具有）

（约40%）：与细胞膜

密切相关（

）

（约2%～10%

）：形成

、

后与

等有关功能越复杂的细胞膜，蛋白质的

越多。脂质蛋白质脂质蛋白质糖类磷脂胆固醇动物功能行使功能糖蛋白糖脂识别种类和数量一、细胞膜的结构与功能【例2】细胞的膜蛋白具有物质运输、信息传递、免疫识别等重要生理功能。下列图中，可正确示意不同细胞的膜蛋白及其相应功能的是（）

D一、细胞膜的结构与功能【解析】血红蛋白存在于红细胞内，不是在细胞膜上，A错误；抗原对T淋巴细胞来说是信号分子，通过T淋巴细胞膜上的受体来接受，而不是抗体，B错误；受体具有特异性，胰高血糖素应作用于胰岛B细胞上的胰高血糖受体，而不是胰岛素的受体，C错误；骨骼肌作为反射弧中的效应器，骨骼肌细胞上有接受神经递质的受体，同时葡萄糖进入细胞也需要载体协助，D正确。一、细胞膜的结构与功能4.生物膜结构的探究——阶段二（静态统一模型）

罗伯特森实验

假说：所有生物膜都由“

—

—

”三层结构成的

结构。蛋白质脂质蛋白质静态统一亮暗暗一、细胞膜的结构与功能4.生物膜结构的探究——阶段三（流动镶嵌模型）

人鼠细胞融合实验

方法：

技术：

原理：结论：细胞膜具有

。荧光标记法动物细胞融合技术细胞膜的流动性流动性（可用灭活病毒）一、细胞膜的结构与功能糖蛋白蛋白质分子磷脂双分子层4.生物膜结构的探究——阶段三（流动镶嵌模型）

桑格、尼克森模型细胞骨架建立模型：流动镶嵌模型。外侧（有糖蛋白）内侧（无糖蛋白）一、细胞膜的结构与功能5.生物膜的结构①构成基本支架：

（亲水头部在

侧，疏水尾部在

侧。）行使功能：

（

、

、

于磷脂双分子层）磷脂双分子层外内镶嵌嵌入横跨蛋白质分子一、细胞膜的结构与功能6.生物膜的特点----结构特点一、细胞膜的结构与功能6.生物膜的特点----功能特点一、细胞膜的结构与功能【例3】下列有关细胞膜的叙述，正确的是（）A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同C.分泌蛋白质分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的C一、细胞膜的结构与功能【解析】细胞膜两侧的离子浓度差是通过主动运输实现的，A错误；细胞膜与细胞器膜、核膜功能不同，所含蛋白质种类也不同，B错误；分泌蛋白分泌到细胞外的方式为胞吐，与细胞膜的流动性有关，C正确；膜中的磷脂分子是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，D错误。一、细胞膜的结构与功能【例4】关于细胞膜结构和功能的叙述，错误的是（）A．脂质和蛋白质是组成细胞膜的主要物质B．当细胞衰老时，其细胞膜的通透性会发生改变C．甘油是极性分子，所以不能以自由扩散的方式通过细胞膜D．细胞产生的激素与靶细胞膜上相应受体的结合可实现细胞间的信息传递C一、细胞膜的结构与功能【解析】细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，依据相似相溶原理（由于极性分子间的电性作用，使得极性分子组成的溶质易溶于极性分子组成的溶剂），极性分子甘油易以自由扩散的方式通过细胞膜。实验探究：项目设计思路组成成分鉴定①实验：用溶解脂质的溶剂处理细胞膜，细胞膜被溶解；脂溶性物质能够优先通过细胞膜；磷脂酶处理细胞膜，细胞膜被破坏等都可说明细胞膜中含有脂质分子。②实验：用蛋白酶处理细胞膜，膜被破坏；制备细胞膜样液，用双缩脲试剂鉴定，结果呈现紫色，都说明细胞膜中含有蛋白质成分。③实验：从细胞膜中提取某种物质，经非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；加入斐林试剂并加热出现砖红色沉淀，则说明该物质为糖蛋白与细胞膜成分、结构、功能相关的实验设计二、细胞质细胞质基质细胞器新陈代谢胶质水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等1.组成：包括

和

两部分。2.功能：活细胞

的主要场所。3.细胞质基质：①状态：

状态②成分：

。二、细胞质4.细胞骨架（真核细胞）①组成：②功能：维持着细胞

，锚定并支撑着许多

，与细胞

、

、

以及物质

、能量

、信息

等生命活动密切相关。

组成的网架结构形态运动分裂分化运输转换传递许多细胞器蛋白质纤维5.细胞器①分离方法：分离原理：各种细胞器

不同差速离心法质量①细胞器——分离方法②细胞器——结构和功能名称分布膜结构功能备注线粒体动物植物①双层膜（内膜折叠形成嵴，增大膜面积）②内膜上和基质中有许多与有氧呼吸有关的酶

①有氧呼吸的主要场所；②为细胞的生命活动提供能量；（除光合作用）“动力车间”、“能量转换器”①含有DNA、RNA和微型核糖体,能进行DNA复制、转录和翻译；②特例：哺乳动物成熟红细胞等无氧呼吸类真核生物没有线粒体。②细胞器——结构和功能名称分布膜结构功能备注叶绿体植物①含有DNA、RNA和微型核糖体,能进行DNA复制、转录和翻译；②特例：植物的根等非绿色器官没有叶绿体。①双层膜（类囊体堆叠形成基粒，增大膜面积）②类囊体薄膜上分布着吸收光能的光合色素；③在类囊体薄膜上和基质中含有许多与光合作用有关的酶。进行光合作用的场所“养料制造车间”、“能量转换器”②细胞器——结构和功能名称分布膜结构功能备注内质网高尔基体动物植物单层膜

是蛋白质等大分子物质合成、加工和运输通道①膜面积最大的细胞器；②形成物质运输通道，内接核膜，外接细胞膜；③附着有核糖体

的内质网才能加工蛋白质动物植物单层膜对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站动植物细胞都有，但功能不同。

动物：与细胞分泌物

的形成植物：细胞壁的形成②细胞器——结构和功能名称分布膜结构功能备注溶酶体液泡主要分布于动物细胞单层膜主要分布于植物细胞单层膜①含多种水解酶。②分解衰老、损伤的细胞器③吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。“酶仓库”、“消化车间

细胞吞噬、细胞凋亡、免疫等与溶酶体有关①内含细胞液，含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质；②调节植物细胞内的环境；③充盈的液泡可以使细胞保持坚挺。①

特例：根尖分生区等生长点的细胞没有液泡；②没有液泡的细胞不能进行质壁分离②细胞器——结构和功能名称分布膜结构功能备注核糖体中心体除病毒外所有生物无膜合成蛋白质的场所。“生产蛋白质的机器”由蛋白质和rRNA构成动物、低等植物无膜与细胞有丝分裂有关①由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质（蛋白质）组成，②细胞分裂间期会复制③细胞器的分类依据类型实例分布植物细胞特有的动物、低等植物细胞特有的动植物细胞都有，但功能不同的原核细胞唯一具有的细胞器根细胞没有的根尖分生区细胞没有的叶绿体、液泡中心体高尔基体核糖体叶绿体叶绿体、液泡③细胞器的分类依据类型实例结构不具膜的细胞器单层膜的细胞器双层膜的细胞器

核糖体、中心体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡叶绿体、线粒体依据类型实例功能能产生ATP的细胞器能复制的细胞器

与有丝分裂有关的细胞器与蛋白质合成、分泌有关的细胞器与主动运输有关的细胞器与能量转换有关的细胞器叶绿体、线粒体线粒体、叶绿体、中心体线粒体、中心体、核糖体、高尔基体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、线粒体线粒体、叶绿体③细胞器的分类③细胞器的分类【例4】（2020年浙江选考）4.溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是（）A.高尔基体断裂后囊泡结构可形成溶酶体B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解C.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变C【解析】

A、溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成，其内包裹着多种水解酶，A正确；B、溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣，因此中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解，B正确；C、溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡，C错误；D、酶的活性会受到pH的影响，大量碱性物质进入溶酶体会使其中的酶活性发生改变，D正确。③细胞器的分类【例5】（2019全国卷II）在真核细胞的内质网和细胞核中能够合成的物质分别是（

）A.脂质、RNAB.氨基酸、蛋白质C.RNA、DNAD.DNA、蛋白质A③细胞器的分类③细胞器的分类【解析】A.内质网可以合成脂质，细胞核中可以发生转录合成RNA，A正确；B.蛋白质的合成场所是核糖体，B错误；C.内质网中不能合成RNA，细胞核中可以合成DNA和RNA，C错误；D.内质网中不能合成DNA，蛋白质的合成场所是核糖体，D错误。③细胞器的分类【例6】（2019浙江选考）细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是（）A.液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡B.光面内质网是合成蛋白质的主要场所C.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着D.细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶D③细胞器的分类【解析】A.植物细胞有丝分裂末期细胞板周围会聚集许多小囊泡，产生这些囊泡的结构是高尔基体，与液泡无关，A

错误；B.合成蛋白质的主要场所是粗面内质网，光面内质网主要作用是合成脂质，B错误；C.叶绿体膜是通过基粒的堆积形成类囊体，从而有利于色素附着，C选项错误；D.细胞呼吸糖酵解的场所是细胞溶胶(细胞质基质)，故细胞溶胶（细胞质基质）中含有相关的酶，D选项正确。（以分泌蛋白合成和分泌为例）④细胞器之间的协调配合内质网：盘旋、折叠，把某些多肽加上糖侧链（糖基化）高尔基体：将多条多肽链加工成成熟蛋白质，使其有活性④细胞器之间的协调配合①此过程中相关膜面积的变化：内质网：高尔基体：细胞膜：减小基本不变增大②研究方法：同位素标记法应用细胞内囊泡运输体系中的生物学知识实践探究情境材料2013年美国和德国的三位科学家因揭示细胞内部囊泡运输体系而获得诺贝尔奖。研究成果表明:囊泡能够以出芽的方式脱离转运起点,

通过特定的分子识别机制在靶膜位置以膜融合的方式进入转运终点。问题探究(1)哪些细胞结构可以产生囊泡,囊泡最终都到了哪里?(2)通过胞吐方式运输的物质有哪些?(3)通过胞吐向外运输的物质可以在生物膜的任何位置释放吗?(1)内质网可产生囊泡并运往高尔基体;高尔基体一方面可接受内质网发来的囊泡,另一方面可向细胞膜发送囊泡;细胞膜可形成囊泡,可

能与溶酶体融合。(2)消化酶、淋巴因子、抗体等分泌蛋白类物质和大多数神经递质都可以胞吐的方式分泌到细胞外。(3)物质通过胞吐向外运输时,在囊泡和细胞膜实现融合之前,囊泡需要被细胞膜特定位置的分子识别并靠近细胞膜,将囊泡栓系到细胞膜特定位置(靶膜),再促进其融合,最终使囊泡转运的货物如蛋白质和磷脂等融合到细胞膜上或分泌到细胞外。④细胞器之间的协调配合真核细胞中物质合成的场所④细胞器之间的协调配合【例7】（2020山东）1.经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶；不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是（）A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成C.S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累D.M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内

D④细胞器之间的协调配合【解析】A、酶具有专一性的特点，S酶在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；B、由分析可知，部分经内质网加工的蛋白质，在S酶的作用下会转变为溶酶体酶，该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的，B正确；C、由分析可知，在S酶的作用下形成溶酶体酶，而S酶功能丧失的细胞中，溶酶体的合成会受阻，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；D、M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质不能被识别，最终会被分泌到细胞外，D错误。三细胞核（一）细胞核的功能探究1.美西螈核移植实验

美西螈黑色美西螈胚胎细胞白色美西螈卵细胞

美西螈核移植结论：美西螈的肤色遗传是由

控制的。黑色美西螈卵细胞白色美西螈胚胎细胞去核取核取核去核核移植补充对照实验黑色白色细胞核（一）细胞核的功能探究挤入细胞核2.蝾螈受精卵横缢实验不分裂分裂蝾螈的受精卵有核无核开始分裂思考：该实验有对照吗？自身前后对照发育(慢)发育(快)继续分裂结论：细胞核控制着细胞的

。分裂、分化3.变形虫切割实验自身前后对照死亡一段时间后

进行正常生命活动，甚至死亡一段时间后死亡取出核植入细胞核无核一半有核一半

进行正常生命活动切割不能能正常生活结论：细胞核是细胞生命活动的

。控制中心（一）细胞核的功能探究（一）细胞核的功能探究4.①伞藻实验—嫁接实验相互对照结论：生物体主要形态结构与假根有关。（一）细胞核的功能探究4.①伞藻实验—核移植实验相互对照结论：生物体主要形态结构与假根有关。核移植核移植核移植（一）细胞核的功能探究细胞核控制着细胞的

。代谢和遗传1.细胞核是遗传物质

的

主要场所，是

。2.细胞核是细胞

。储存和复制遗传信息库代谢和遗传的控制中心（二）细胞核的结构核膜：

层膜，把

分开（上有

）核孔：实现

频繁的

和

。核仁：与

的合成以及

的形成有关

主要组成成分：

。染色体（质）功能：

的主要载体特性：易被

染成深色

（如：

）双核孔核内物质与细胞质核质之间物质交换信息交流某种RNA核糖体DNA和蛋白质DNA碱性染料甲紫（龙胆紫）、醋酸洋红（二）细胞核的结构染色体DNA蛋白质染色质染色质(细胞

)染色体(细胞

)高度螺旋化解螺旋

染色质和染色体是

在细胞的

。两种

。分裂间期分裂期同种物质不同时期存在状态提醒(1)并非所有的真核细胞都有细胞核，如高等植物成熟的筛管细胞、哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞没有细胞核。(2)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。(3)核孔也具有选择性，能选择性地控制大分子物质进出核孔、如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质，mRNA、蛋白质(解旋酶等)可以通过。物质通过核孔进出细胞核需要消耗能量。(4)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关，如代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数多，核仁较大。(5)染色体和染色质只是形态不同，而成分完全相同。(6)细胞核并非细胞代谢的中心。细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的中心是细胞质。三细胞核【例8】(2020天津).完整的核糖体由大、小两个亚基组成。下图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图，相关叙述正确的是（）

A.上图所示过程可发生在有丝分裂中期B.细胞的遗传信息主要储存于rDNA中C.核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所D.核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出D【解析】A、有丝分裂中核膜、核仁已经前期解体，该过程不可能发生在有丝分裂中期，A错误；B、rDNA上的信息主要与核糖体合成有关，不是细胞的遗传信息的主要储存载体，B错误；C、从图中看出核仁是合成rRNA的场所，而核糖体蛋白的合成场所在核糖体，C错误；D、从图中看出，细胞核装配好核糖体亚基后从核孔中运出，D正确。三细胞核三细胞核【例9】（2019·全国卷Ⅲ）下列与真核生物细胞核有关的叙述，错误的是(

)A.细胞中的染色质存在于细胞核中B.细胞核是遗传信息转录和翻译的场所C.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心D.细胞核内遗传物质的合成需要能量B三细胞核【解析】真核细胞的DNA与蛋白质等结合形成染色质，存在于细胞核中，A正确；细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，是DNA复制和转录的主要场所，翻译的场所是核糖体，

B错误，C正确；细胞核内DNA的复制(遗传物质的合成)需要消耗能量，D正确。四生物膜1.生物膜系统①组成：真核细胞内由

、

和

.共同构成的生物膜系统。细胞器膜细胞膜核膜注意：①

生物才有生物膜系统；②只有

三者才能称为生物膜系统，

只能称为生物膜；例如：哺乳动物成熟的红细胞中只存在

，而不存在

。真核同时具有其中之一生物膜生物膜系统四生物膜②各种生物膜的联系化学组成上：在

上基本相同；在

上有显著差异。结构上：

，都由

构成基本支架，

分布其中，都具有两大特点。组成成分蛋白质种类和数量大致相同磷脂双分子层蛋白质分子③意义a.使细胞具有

的

，在细胞与外界进行

、

、

过程中起

。b.是许多

进行的

，广阔的

为多种

提供了大量的

。c.把各种细胞器

，保证细胞生命活动

、