第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)（知識(shí)清單）（答案版）

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第1節(jié)細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能1.細(xì)胞膜的功能：（1）細(xì)胞膜將生命物質(zhì)與外界環(huán)境分隔開：保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)可以從外界進(jìn)入細(xì)胞，而細(xì)胞不需要，或是對(duì)細(xì)胞有害就不容易進(jìn)入細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)合成的抗體和激素等物質(zhì)可以被分泌到細(xì)胞外。細(xì)胞膜的控制作用是相對(duì)的，有些病毒、病菌也能侵入細(xì)胞，使生物體患病。（3）進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。在多細(xì)胞生物體內(nèi)，各個(gè)細(xì)胞都不是孤立存在的，他們之間必須保持功能的協(xié)調(diào)，才能使生物體健康地生存。這種協(xié)調(diào)性的實(shí)現(xiàn)不僅依賴于物質(zhì)和能量交換，也有賴于信息的交流。細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣，大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)，如下圖A、B、C所示。圖A表示細(xì)胞分泌的激素等化學(xué)物質(zhì)胞膜表面的受體（即圖中數(shù)字序號(hào)②）結(jié)合。圖B表示相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸卵細(xì)胞之間的識(shí)別和結(jié)合。圖C表示相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道，攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞。例如，胞間連絲（即圖中數(shù)字序號(hào)④）相互連接2.對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索：（1）細(xì)胞膜的成分：細(xì)胞膜主要由脂質(zhì)和蛋白質(zhì)組成，此外，還有少量的糖類。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總質(zhì)量的50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類占2%～10%。在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最豐富，此外還有少量的膽固醇。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能方面起重要作用，因此，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)的種類與數(shù)量就越多。（2）對(duì)細(xì)胞膜成分和結(jié)構(gòu)的探索內(nèi)容時(shí)間假設(shè)對(duì)細(xì)胞膜成分的探索1895年歐文頓提出細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的20世紀(jì)初化學(xué)分析表明組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多1925年荷蘭科學(xué)家戈特和格倫德爾推斷出細(xì)胞膜中的磷脂分子排列為連續(xù)的兩層1935年英國學(xué)者丹尼利和戴維森通過研究細(xì)胞膜張力，推測(cè)細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)對(duì)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)的探索20世紀(jì)40年代有學(xué)者推測(cè)脂質(zhì)兩邊各覆蓋著蛋白質(zhì)1959年羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗亮暗三層結(jié)構(gòu)，提出細(xì)胞膜由蛋白質(zhì)脂質(zhì)蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。1970年科學(xué)家用熒光標(biāo)記法，完成人鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性。1972年辛格和尼科爾森提出流動(dòng)鑲嵌模型3.流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容及其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：（1）1972年，辛格和尼科爾森根據(jù)新的觀察和實(shí)驗(yàn)證據(jù)，提出的流動(dòng)鑲嵌模型為大多數(shù)人所接受。（2）基本內(nèi)容：①A表示磷脂分子，是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等所組成的分子；B表示磷脂雙分子層，其構(gòu)成了細(xì)胞膜(生物膜)的基本支架；物質(zhì)A親水性的“頭部”排在外側(cè)，疏水性的“尾部”排在內(nèi)側(cè)。②C表示蛋白質(zhì)分子，有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層，說明C在磷脂雙分子層中的分布是不對(duì)稱(對(duì)稱/不對(duì)稱)的。③D表示糖蛋白，是由細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成，只分布于細(xì)胞膜的外表，由此可知圖中甲(甲/乙)側(cè)是細(xì)胞的外側(cè)。D在細(xì)胞生命活動(dòng)中具有重要的功能，如具有保護(hù)、潤滑、識(shí)別等功能。④除糖蛋白外，細(xì)胞膜表面還有糖類和脂質(zhì)分子結(jié)合成的糖脂,這些糖類分子叫做糖被。（3）生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析：①生物膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性，是因?yàn)闃?gòu)成生物膜的磷脂分子和蛋白質(zhì)分子是運(yùn)動(dòng)的。②細(xì)胞膜具有流動(dòng)性的作用：對(duì)于細(xì)胞完成物質(zhì)的運(yùn)輸、生長、分裂、運(yùn)動(dòng)等功能都是非常重要的。③影響細(xì)胞膜流動(dòng)性的因素：溫度，一定范圍內(nèi)，溫度升高，膜流動(dòng)性加快。（4）生物膜的功能特點(diǎn)：具有選擇透過性，這一特性主要與膜上的蛋白質(zhì)分子有關(guān)。第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作（一）細(xì)胞質(zhì)：包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器；（1）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：呈溶膠狀，是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。（2）細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體液泡、溶酶體、核糖體、中心體細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)：在光學(xué)顯微鏡下可看到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)；亞顯微結(jié)構(gòu)：在電子顯微鏡下才可看到的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：（1）線粒體：內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴（增大膜面積以附著更多的酶）；基質(zhì)中含有少量DNA和RNA；【功能】有氧呼吸的主要場(chǎng)所【稱號(hào)】“動(dòng)力車間”（2）葉綠體：類囊體堆疊形成基粒（增大膜面積以附著更多的酶）；基質(zhì)中含有少量DNA和RNA；【功能】光合作用的場(chǎng)所【稱號(hào)】“養(yǎng)料制造車間”、“能量轉(zhuǎn)換站”注：①葉綠體只存在于植物的綠色見光部位。eg：根細(xì)胞無葉綠體；②藍(lán)細(xì)菌無線粒體和葉綠體，但能進(jìn)行有氧呼吸和光合作用。具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：與細(xì)胞核的核膜相連，與細(xì)胞膜也相連可分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（有核糖體附著）和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（無核糖體附著）【功能】①蛋白質(zhì)的粗加工場(chǎng)所；②脂質(zhì)的合成場(chǎng)所。（2）高爾基體：具有較多的囊泡，在動(dòng)植物細(xì)胞中功能不同【功能】動(dòng)物細(xì)胞中：與分泌蛋白的形成有關(guān)（蛋白質(zhì)的細(xì)加工場(chǎng)所）植物細(xì)胞中：與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)（纖維素的合成場(chǎng)所）（3）溶酶體：主要存在于動(dòng)物細(xì)胞中，內(nèi)含多種水解酶【功能】①分解衰老、損傷的細(xì)胞器；②吞噬病毒病菌?！痉Q號(hào)】“消化車間”（4）液泡：存在于成熟的植物細(xì)胞中。eg：根尖分生區(qū)細(xì)胞無液泡液泡內(nèi)的液體統(tǒng)稱為細(xì)胞液?！竟δ堋竣偈怪参锛?xì)胞保持堅(jiān)挺；②維持花、果的顏色等。無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：（1）核糖體：原核細(xì)胞唯一具有的細(xì)胞器，由RNA和蛋白質(zhì)組成【功能】游離型：合成胞內(nèi)蛋白，如呼吸酶、光合酶等附著型：合成分泌蛋白，如抗體、激素、消化酶等【稱號(hào)】“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”（2）中心體：存在于動(dòng)物和低等植物細(xì)胞中，由兩個(gè)垂直排列的中心粒組成【功能】與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)6.細(xì)胞骨架：（1）化學(xué)本質(zhì)：蛋白質(zhì)纖維（2）功能：錨定并支撐著許多細(xì)胞器，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。7.觀察活細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)時(shí)，可用葉綠體的運(yùn)動(dòng)作為觀察標(biāo)志。在強(qiáng)光下，葉綠體側(cè)面朝向光源，避免被灼傷；在弱光下，葉綠體正面朝向光源，以保證充足的關(guān)照。8.分離各種細(xì)胞器的方法：差速離心法。9.“細(xì)胞器”歸納：A.按分布分：①動(dòng)植物細(xì)胞共有：線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體。②植物細(xì)胞特有：葉綠體、液泡。③動(dòng)物和低等植物細(xì)胞特有：中心體。④原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共有：核糖體。B.按結(jié)構(gòu)分：①單層膜：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡。②雙層膜：線粒體、葉綠體。③無膜：中心體、核糖體。C：按成分分：①含DNA的：線粒體、葉綠體。②含RNA的：線粒體、葉綠體、核糖體。③含色素的：葉綠體、液泡。D.按功能分①與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的：線粒體、葉綠體。②能產(chǎn)生ATP的：線粒體、葉綠體。③動(dòng)物植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器：高爾基體。④原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器：核糖體。第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作（二）10.分泌蛋白：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)。例：消化酶、胰島素、抗體等胞內(nèi)蛋白：在細(xì)胞內(nèi)合成后，留在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮作用的蛋白質(zhì)。例：呼吸酶、光合酶、血紅蛋白11.探究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)目茖W(xué)方法：同位素標(biāo)記法其中用到的同位素是3H（含放射性）。12.分泌蛋白的合成與運(yùn)輸（過程）：核糖體（氨基酸脫水縮合形成肽鏈）→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（粗加工）→高爾基體（細(xì)加工）→細(xì)胞膜（分泌至細(xì)胞外）【注：此過程需要的能量由線粒體提供】13.與分泌蛋白合成與運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體與分泌蛋白合成與運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜、線粒體與分泌蛋白合成與運(yùn)輸直接有關(guān)（經(jīng)過）的細(xì)胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體與分泌蛋白合成與運(yùn)輸直接有關(guān)（經(jīng)過）的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜【補(bǔ)充】①分泌蛋白合成與運(yùn)輸?shù)摹敖煌屑~”：高爾基體②分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程中，共穿過0層生物膜，理由：分泌蛋白的運(yùn)輸是通過生物膜的融合過程實(shí)現(xiàn)的，沒有穿過生物膜。14.分泌蛋白相關(guān)圖形題：15.生物膜系統(tǒng)：由細(xì)胞膜、核膜和細(xì)胞器膜共同構(gòu)成（的統(tǒng)一整體）生物膜：細(xì)胞膜、核膜、細(xì)胞器膜任一均可稱為生物膜【注意】“生物膜”≠“生物體內(nèi)的膜”，如視網(wǎng)膜、小腸粘膜等均不屬于生物膜！16.原核生物有生物膜，無生物膜系統(tǒng)（因其缺乏核膜和細(xì)胞器膜）。真核生物中，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞無生物膜系統(tǒng)（理由同上）17.不同生物膜之間的區(qū)別和聯(lián)系：（1）化學(xué)組成大致相似，且都具有一定的流動(dòng)性和選擇透過性：細(xì)胞膜：脂質(zhì)（磷脂）+蛋白質(zhì)+糖類細(xì)胞器膜：脂質(zhì)（磷脂）+蛋白質(zhì)核膜：脂質(zhì)（磷脂）＋蛋白質(zhì)（2）不同生物膜在結(jié)構(gòu)上具有一定聯(lián)系：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜和細(xì)胞膜直接相連，并通過囊泡與高爾基體間接聯(lián)系；高爾基體通過囊泡與細(xì)胞膜間接聯(lián)系。18.生物膜系統(tǒng)的功能：①對(duì)細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞起重要作用；②廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)；③把各種細(xì)胞器分隔開，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效有序。第3節(jié)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分隔開核仁：與rRNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)核孔：實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流（4）染色質(zhì)：主要由DNA和蛋白質(zhì)組成【補(bǔ)充】代謝越旺盛的細(xì)胞,核孔越多，核內(nèi)外的物質(zhì)交換和信息交流越頻繁；代謝越旺盛的細(xì)胞，核仁越大，形成的核糖體越多，從而使合成的蛋白質(zhì)也越多。核孔和核膜都可以控制物質(zhì)進(jìn)出，因而都具有選擇透過性。①核孔：控制大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道，如：RNA、蛋白質(zhì)②核膜：控制小分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道。3.染色質(zhì)是容易被堿性染料染成深色的極細(xì)的絲狀物，在細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞核解體，染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，成為光學(xué)顯微鏡下清晰可見的圓柱狀或桿狀的染色體。細(xì)胞分裂結(jié)束時(shí)，染色體解螺旋，重新成為細(xì)絲狀的染色質(zhì)，被包圍在新形成的細(xì)胞核里。因此，染色質(zhì)和染色體關(guān)系可描述為：同一物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。注意：染色質(zhì)(體)只存在于真核(真核/原核)細(xì)胞的細(xì)胞核中。4.細(xì)胞核的功能：細(xì)胞核是遺傳信息庫，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。