第3章 细胞的基本结构（考点串讲课件）-2024-2025学年高一生物上学期期中考点大串讲（人教版2019必修1）

人教版高一生物期中复习考点串讲 第三讲 细胞的基本结构 目 录 CONTENT 细胞膜的结构与功能 1 细胞器的结构和功能 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 细胞核的结构与功能 3 4 2 考点一 细胞膜的结构与功能 1.细胞膜的功能 将细胞与外界环境分隔开 保障细胞内部环境的相对稳定 方式： 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 相对性 ①化学物质传递 ②通道传递 ③接触传递 被动运输、主动运输、胞吞和胞吐 营养物质 废物 分泌物 细菌、病毒、有害物 控制作用是相对的 4 (1)图中物质或结构的名称：① ；② ；③ 。 如图是细胞间的三种信息交流方式，据图分析回答： 受体 信号分子 胞间连丝 (2)图中受体的化学本质是什么？受体和信号分子的结合有没有特异性？ 受体的化学本质是糖蛋白，受体和信号分子的结合具有特异性。 (3)是否所有信号分子的受体都在细胞膜上？并说明理由。 不是，有些小分子如脂溶性的信号分子(如性激素)的受体在细胞内部。 发出信号的细胞 靶细胞 细胞壁 ① ② ③ A B C 细胞膜的功能 2.对细胞膜成分的探索 阶段 实验 结论 欧文顿 细胞膜是由 组成的 制备纯净的细胞膜 组成细胞膜的脂质有磷脂和 ,其中 含量最多 溶于脂质的物质容易穿过细胞膜 利用哺乳动物成熟的红细胞,通过一定方法制备出纯净细胞膜,进行化学分析 脂质 胆固醇 磷脂 非脂溶性物质 脂溶性物质 细胞膜 吸水胀破 2.对细胞膜成分的探索 阶段 实验 结论 戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然为连续排列的 。 丹尼利和戴维森 细胞膜处含脂质分子外，可能还附有 。 人红细胞中提取的脂质在空气-水界面上铺成单一分子层，面积是红细胞表面积的2倍 发现细胞的表面张力明显低于油一水界面的表面张力 连续的两层 蛋白质 成分 所占比例 在细胞膜中的作用 主要 脂质 约50% 其中______构成细胞膜的基本支架；________是动物细胞膜的重要成分 蛋白质 约40% 功能越复杂的细胞膜，蛋白质的____________越多 少量 糖类 2%～10% 被称作______，与细胞膜上的______________结合，形成______________；与细胞表面的______、细胞间的__________等功能关系密切 磷脂　 胆固醇　 种类和数量　 糖被　 蛋白质或脂质　 糖蛋白或糖脂　 识别　 信息传递　 3.细胞膜的成分及其在细胞膜中的作用 时间 科学家或实验 结论 1959 1970 细胞膜具有 。 1972 提出 模型。 细胞膜都 由 , , 三 层结构构 成,且为 的统一结构 蛋白质－脂质－蛋白质 静态 流动镶嵌 4.细胞膜结构的探索 罗伯特森在电镜下看到细胞膜: 的三层结构 荧光标记小鼠细胞和人细胞融合实验 辛格和尼科尔森 暗-亮-暗 流动性 绿色荧光标记的膜蛋白 红色荧光标记的膜蛋白 5.流动镶嵌模型的基本内容 结构特点 磷脂分子自由移动，蛋白质大多也能运动 蛋白质： 糖被： 磷脂双分子层： 构成膜的基本支架 ①镶在磷脂双分子层表面 ②部分或全部嵌入磷脂双分子层中 ③贯穿于整个磷脂双分子层 不对称性 细胞膜外表面与蛋白质(糖蛋白)和脂质（糖脂）结合的糖类分子称为糖被,与细胞表面识别、细胞间的信息传递等功能有关 流动性 组成 物质交换正常进行 结构 功能 运动性 流动性 选择透过性 决定 决定 （磷脂分子、蛋白质分子） 具有 导致 保证 体现 具有 具有 （流动镶嵌模型） （物资交换） 细胞膜的成分、结构、功能间关系 三种常考的“膜蛋白”及其功能 膜上用于跨膜运输的蛋白质,协助扩散需载体蛋白和通道蛋白,如离子通道蛋白、水通道蛋白等，主动运输需载体蛋白,如钠钾泵等. 如需氧细菌的质膜上可附着与有氧呼吸相关的酶,此外,质膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等) 大部分信号分子(如细胞因子、神经递质)的受体蛋白:糖蛋白; 用于细胞间的识别的糖蛋白(如精子与卵细胞的识别等) ②膜转运蛋白 ③具催化作用的酶 ①识别蛋白 载体蛋白 通道蛋白 胆固醇 酶 糖被 糖被 磷脂双分子层 项目 结构特性 功能特性 内容 一定的流动性 选择透过性 原因 构成细胞膜的__________和________________不是静止的，而是可以运动的 实例 影响 因素 内因:细胞膜上_________的种类和数量； 外因:温度/pH/O2等影响________的因素 磷脂分子　 大多数蛋白质分子　 载体蛋白　 细胞呼吸　 比较细胞膜的两大“特性” 遗传物质 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐 植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K＋的吸收和对Na＋的排出 温度(一定范围内，温度越高，细胞膜的流动性越大) 载体蛋白 选择透过性 决定 决定 （种类、数量） (1)细胞膜成分的检测方法 成分 检测试剂(方法) 结果 结论 脂质 脂溶剂处理 细胞膜被溶解 细胞膜中含有脂质 磷脂酶处理 细胞膜被破坏 脂溶性物质透过实验 脂溶性物质优先通过 蛋白质 双缩脲试剂 发生紫色反应 细胞膜中含有蛋白质 蛋白酶处理 细胞膜被破坏 糖类 斐林试剂，水浴加热 出现砖红色沉淀 细胞膜中含有还原糖 验证细胞膜成分和功能的实验方法 (2)细胞膜功能的验证实验 ①染色剂进入实验 正常玉米种子 煮熟玉米种子 红墨水处理→清水冲洗 正常的玉米胚细胞不呈红色 煮熟的玉米胚细胞呈红色 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 验证细胞膜成分和功能的实验方法 ②色素透出实验 等量的两组红色花瓣(甲、乙) 细胞膜具有控制物质进出细胞的功能 甲浸泡在清水中→花瓣颜色不变,清水无色 乙浸泡在稀盐酸中→花瓣褪色，溶液变红 结论 (2)细胞膜功能的验证实验 验证细胞膜成分和功能的实验方法 解题探究 重点难点 对细胞间信息交流的两个认知误区 (1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。 (2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。 2.判断细胞是否具有活性的方法及依据 (1)判断方法：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。 (2)判断依据：只有活细胞的细胞膜才能控制物质进出细胞。 考点二 细胞器的结构和功能 双层膜： 。 单层膜: 。 无 膜: 。 差速离心法　 细胞质基质 细胞器 1.细胞质 功能： 组成成分: 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 (溶胶状态) 细胞匀浆 低速离心 中速离心 高速离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 细胞核 线粒体、溶酶体 内质网、高尔基体 更高速离心 更小颗粒 核糖体 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液 泡 溶酶体 核糖体 中心体 分类 控制 。 是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间。细胞生命活动所需的能量，大约95％来自线粒体。 ①分布： ②结构 ③功能： 真核细胞(哺乳动物成熟红细胞除外) 外膜 线粒体 外膜 内膜 线粒体基质 DNA/RNA 核糖体 嵴 (1)线粒体供应能量 基质 物质进出 控制 ,向内突起形 成 ，增大了 的 面积，分布有与 有关 的酶(第三阶段)内膜 较多 嵴 线粒体内膜 有氧呼吸 分布与 有关的酶(第二阶段)。 含少量 。 DNA和RNA 半自主细胞器 受核基因控制 蛋白质 内膜 物质进出 有氧呼吸 2.细胞器的结构与功能 是细胞的消化车间，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 主要分布于动物细胞中。 单层膜围绕成的囊泡状结构。 ①分布： ②结构： ③功能： 溶酶体 水解酶 ④起源 (2) 需要溶酶体分解细菌 起源于高尔基体,其中的水解酶由核糖体合成 2.细胞器的结构与功能 合成蛋白质的场所 (氨基酸脱水缩合) ①分布： 附着在内质网上； 游离在细胞质基质中； 附着在核膜的外膜上； 分布在线粒体叶绿体中 无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。 (动植物细胞) 核糖体 蛋白质 ②结构： ③功能： (3)溶酶体酶的合成：需要核糖体 原核细胞 真核细胞 唯一的细胞器 2.细胞器的结构与功能 是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输的通道。 真核细胞。 由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个内腔相通的管道系统。 其上有核糖体附着，主要合成分泌蛋白。 无核糖体附着，主要合成脂质。 粗面内质网 光面内质网 ①分布： ②结构： ③功能： 内质网 (4)溶酶体酶合成：需内质网加工 2.细胞器的结构与功能 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 。 真核细胞。 由单层膜构成的扁平囊状结构，内腔不相通。 植物细胞中的高尔基体还与细胞壁的形成有关。 ①分布： ②结构： ③功能： 高尔基体 (5)溶酶体酶：需要高尔基体加工 腔 分泌泡 2.细胞器的结构与功能 与细胞的有丝分裂有关 ①分布： ②结构： ③功能： 存在于动物细胞和低等植物细胞中。 由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成 中心粒 中心体 (6)相关细胞增殖需要借助:中心体 2.细胞器的结构与功能 (7)白细胞运动要借助：细胞骨架(不属于细胞器) 形态　 细胞器　 物质运输　 信息传递　 微管蛋白 肌动蛋白 纤维蛋白家族 微丝 中间纤维 微管 ①结构： 蛋白质纤维组成的网架结构 ②结构： 维持着细胞的______，锚定并支撑着许多________，与细胞运动、分裂、分化以及__________、能量转化、_________等生命活动密切相关。 2.细胞器的结构与功能 是植物细胞的养料制造车间和能量转换站。 绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器 双层膜 基粒 分布光合作用酶和光和色素 外膜 内膜 核糖体 DNA/RNA 叶绿体基质 ①分布： ②结构： ③功能： 1 叶绿体 光能→化学能 基质类囊体 光合作用制造有机物 基粒 由类囊体堆叠而成(增大膜面积) 基质： 含核糖体、DNA和RNA、光合作用有关酶（暗反应） 类囊体薄膜 类囊体薄膜： 2.细胞器的结构与功能 27 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等， 成熟的植物细胞。 单层膜结构，囊泡状。 ①分布： ②结构： ④功能： 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。 ③成分： 与花、果实的颜色有关 2.细胞器的结构与功能 液 泡 解题探究 易错提醒 与细胞器有关的六个“不一定” (1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。 (2)没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 (3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。 (4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。 (5)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。 (6)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。 不是植物细胞“系统的边界” ①成分： ②形成： ③功能： ④特性： ⑤去除方法： 主要是纤维素和果胶 与高尔基体有关 对细胞起支持与保护作用 全透性、伸缩性小 酶解法(纤维素酶和果胶酶) 植物细胞壁: 细菌细胞壁: 真菌细胞壁: 主要成分是肽聚糖 主要成分是几丁质 3.细胞壁的结构与功能 多角度比较各种细胞器 (1)按分布 ①植物特有的细胞器： ②动物和低等植物特有的细胞器： ③原核细胞与真核细胞共有的细胞器： 叶绿体、液泡 中心体 核糖体 ④植物细胞和动物细胞共有的细胞器： 核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体 (2)按膜： ①无膜的细胞器： ②单层膜的细胞器： ③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 线粒体、叶绿体 叶绿体(叶绿素和类胡萝卜素) 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 (3)按成分 ①含DNA的细胞器： ②含RNA的细胞器： ③含色素的细胞器： 液泡(主要为花青素) 31 利用比较法辨析细胞的种类或结构 判断内容 判断方法 显微结构和亚显微结构 原核细胞和真核细胞 植物细胞和动物细胞 ①显微结构：细胞壁、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体等； ②亚显微结构：叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞膜、内质网、高尔基体、核膜、核糖体、细胞骨架等 ①有无核膜(主要方法)；②有无多种细胞器；③有无染色体 ①有无细胞壁(主要方法)；②有无中央大液泡；③有无叶绿体 (注：植物细胞一定有细胞壁，但不一定有中央大液泡和叶绿体) 考点三 细胞器之间的协调 配合与生物膜系统 1.各种生物膜之间的联系 (1)在成分上的联系 ①相似性： ②差异性： 各种生物膜都主要由脂质和蛋白质　组成。 每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多　 载体蛋白 通道蛋白 胆固醇 酶 糖被 糖被 磷脂双分子层 ①生物膜在结构上大致相同，都是由_____________构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定流动性。 ②在结构上具有一定的连续性，图示如下： 磷脂双分子层； 1.各种生物膜之间的联系 (2)在结构上的联系 间接联系 核膜 内质网膜 细胞膜 高尔基体 内质网 核膜 细胞膜 囊泡 囊泡 直接联系 1.各种生物膜之间的联系 (3)在功能上的联系 实例：分泌蛋白的形成 ①概念： 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。 如：消化酶、抗体、一部分激素等 酶 抗体 激素 实例：分泌蛋白的形成 1.各种生物膜之间的联系 ②方法： 豚鼠胰腺的腺泡细胞 3H标记的亮氨酸 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位 3 min 17 min 117 min 豚鼠胰腺胰泡细胞分泌蛋白形成过程图解 （灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白） 同位素标记法 (3)在功能上的联系 实例：分泌蛋白的形成 1.各种生物膜之间的联系 ③结果： (3)在功能上的联系 放射性的变化 1.各种生物膜之间的联系 (2)在功能上的联系 囊泡 囊泡 肽链与核糖体转移到 游离的核糖体将氨基酸形成肽链 细胞核　 线粒体(提供能量)　 核糖体　 内质网　 高尔基体 细胞膜 (转录) mRNA 氨基酸 多肽 较成熟的蛋白质 成熟的蛋白质 分泌蛋白 (翻译) 脱水缩合 加工折叠：如盘曲、折叠、糖基化等)， (初步加工) 进一步的修饰加工 (再加工) (胞吐) ________、细胞器膜和______等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 细胞膜　 核膜　 2.细胞的生物膜系统 物质运输 能量转换 信息传递 组成： 功能： 细胞膜　 使细胞具有一个相对稳定的内部环境 细胞识别一特异性免疫、 受体的结合、突触的递质传递、受精作用等 其他膜　 酶附着的位点一为化学反应的进行创造了条件 使细胞内部区域化，保证细胞生命活动高效、有序地进行 决定 解题探究 有关生物膜系统的易错点 (1)生物膜系统主要针对真核细胞而言，原核细胞的细胞膜也属于生物膜，但是没有核膜及细胞器膜，故原核细胞没有像真核细胞那样复杂的生物膜系统。 (2)生物膜系统是细胞内膜结构的统称，不是生物体内膜结构的统称。 解题探究 易错提醒 呈绿色(不需要染色)、扁平的椭球或球形　 1.实验原理 叶绿体　 细胞质的流动　 新陈代谢越旺盛，细胞质流动越快 以叶绿体的运动 作为标志 2.实验材料 藓类叶(或菠菜叶、番薯叶) , 新鲜的黑藻 高倍镜下 高倍镜下 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 (1)观察叶绿体 3.方法步骤 取材:　 制作临时装片 滴 取 盖 观察: 先用 ，找到需要观察的叶绿体。再换用 观察叶绿体的形态与分布 用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些 )放入盛有清水的培养皿中 往载玻片中央滴一滴 . 用镊子夹住所取的叶放入水滴中 盖上盖玻片 叶肉的下表皮 清水 低倍镜 高倍镜 盖上盖玻片 (2)观察细胞质的流动 3.方法步骤 黑藻的培养：　 制作临时装片 滴 取 盖 观察： 光照、室温条件下培养 取载玻片,滴清水 将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中 低倍镜下找到黑藻叶肉细胞，高倍镜下可见叶绿体随细胞质绕液泡流动(不同细胞中流动方向可能不同) 构建网络 细胞器 细胞质 无膜 单层膜 双层膜 叶绿体和细胞质流动的观察 分泌蛋白的合成和运输 生物膜系统 核膜和细胞膜 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液 泡 溶酶体 核糖体 中心体 保护、物质运输、能量转换、信息传递 提供酶的附着位点 使细胞内区域化 45 考点四 细胞核的结构与功能 1.细胞核的分布 除了高等植物 细胞和哺乳动物______________等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。 成熟的筛管 大核 小核 成熟的红细胞 细胞核 47 2.细胞核功能的实验探究 (1)黑白美西螈核移植实验 胚胎细胞 卵母细胞 卵母细胞 实验过程 实验结论 实验分析 美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制 该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞进行培养作为对照，增强实验的说服力 细胞核 2.细胞核功能的实验探究 (2)蝾螈受精卵横缢实验 实验过程 实验结论 实验分析 蝾螈受精卵横缢实验示意图 细胞核 挤入细胞核核 发育慢 发育快 蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 该实验既有相互对照(无核与有核对照), 又有自身前后对照(对无核者重新挤入核) 2.细胞核功能的实验探究 (3)变形虫切割实验 实验过程 实验结论 实验分析 切 有核部分 无核部分 死亡 死亡 死亡 取出核 一段 时间后 植入细胞核 恢复生命活动 细胞核 变形虫的分裂、生长、摄食、对刺激的 反应等生命活动受细胞核控制 该实验既有相互对照(无核与有核对照)，又有自身前后对照(先去核再进行核移植) 2.细胞核功能的实验探究 (4)伞藻嫁接与核移植实验 实验过程 实验结论 实验分析 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 证明细胞核是遗传的控制中心 伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状 2.细胞核功能的实验探究 实验名称 结论 归纳 美西螈核 移植实验 伞藻嫁接与核 移植实验 变形虫分割与 核移植实验 蝾螈受精卵横 缢实验 细胞核控制着黑色素的形成、肤色的遗传 细胞核控制着细胞的分裂和分化 细胞核控制着细胞的生命活动 细胞核控制着生物体的形态结构的遗传 细胞核控制细胞的遗传 细胞核控制细胞的代谢 主要成分 。染色质和染色体 是 在细胞 的两种存在状态。 3.细胞核的结构与功能 DNA＋蛋白质 核膜 ①___层膜（把细胞质与核内物质分开） ②核膜外膜与内质网膜_____相连 ③核膜外膜上附着有________ ④离子、较小的分子通过核膜进出细胞核 双 直接 核糖体 ①实现_________频繁的 和 。 ②_________________进出的通道(RNA\蛋白质可进出，DNA不可以) ③细胞代谢强度越旺盛，核孔的数量______ 核质之间 大分子物质选择性 越多 核孔 物质交换 信息交流 ①与某种_______和_______的形成有关 rRNA 核糖体 核仁 同一种物质 不同时期 染色质 ②核仁的发达程度与蛋白质合成的________有关 旺盛程度 4.模型建构 判断以下内容分别属于什么类型的模型？ 物理模型 。 概念模型 。 数学模型 。 A B C D E B E A C D (1)概念：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的_______________的描述。 (2)类型：_________________、_________________、数学模型等。 (3)举例：DNA双螺旋结构、动植物细胞亚显微结构模式图等是物理模型，种群数量增长的“J”形、“S”形曲线是数学模型，光合作用图解是概念模型。洋葱鳞片叶的表皮细胞的显微照片不是物理模型。 概括性　 物理模型　 概念模型　 4.模型建构 解题探究 易错提醒 有关真核细胞的易错点 (1)真核细胞不是都有一个细胞核，植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，而有些真核细胞有2个细胞核，如双小核草履虫，有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。 (2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞，人工去核的细胞一般不能存活太久。 细胞核结构的四点提醒 (1)核膜、核仁和染色质都是真核细胞区别于原核细胞的重要特征。 (2)核膜对于物质进出细胞核具有选择性，允许离子和小分子通过；核孔也具有选择性，允许RNA和蛋白质通过，DNA不能通过。 (3)染色质和染色体是同种物质的两种形态，染色体只出现在细胞分裂过程中。 构建网络 细胞膜 流动镶嵌模型 蛋白质 细胞核 成分 糖类 脂质 功能 结构特点 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 选择透过性 流动性 结构 核膜 核孔 核仁 染色质 遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心 体现 感 谢 聆 听 $$