第3章 细胞的基本结构（知识点清单）- 2024-2025学年高一生物期中复习提升（人教版2019必修1）

知识章章清 第3章 细胞的基本结构 01 归纳·本章概览 02 速记·考点列阵 03 攻克·重点疑难 重难点1 细胞膜的结构与功能 重难点2细胞器的结构和功能 重难点3分泌蛋白的合成、加工和运输 重难点4细胞核的结构和功能 01 思维导图 02 考点速记 第1节　细胞膜的结构与功能 一、细胞膜的功能 1.将细胞与外界环境分隔开，使细胞成为相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。 2.控制物质进出细胞，细胞膜的这种作用是相对的，表现为：细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞；环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵人细胞，使生物体患病。 3.进行细胞间的信息交流 方式 图示 实例 物质传递 内分泌细胞分泌激素,激素随血液运送至靶细胞,被靶细胞细胞膜表面的受体识别发挥作用 接触传递 精卵细胞通过糖蛋白识别,实现相互识别和结合 通道传递 高等植物细胞通过胞间连丝相互连接,进行信息交流 (1)通过信息分子传递交流，常见的信息分子有激素、递质；(2)通过细胞接触交流，如精子和卵细胞之间的识别和结合；(3)通过细胞通道交流，如高等植物细胞间的胞间连丝。(P41)；(4)细胞间进行信息交流时往往需要受体和信号分子，受体和信号分子的结合有特异性。 易错点： 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。　 二、对细胞膜结构和成分的探索 1.对细胞膜成分的探索 （1）1895年，欧文顿推测：细胞膜是由脂质组成的。 （2）科学家对制备出的纯净细胞膜进行化学分析，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多。 注意：选择哺乳动物的成熟红细胞制备细胞膜的原因：(1)动物细胞没有细胞壁，能够吸水涨破；(2)哺乳动物的成熟红细胞中没有细胞核和众多的细胞器，可获得较为纯净的细胞膜。 （3）1925年，科学家戈特和格伦德尔推断：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。 （4）1935年，英国学者丹尼利和戴维森推测细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质。 (2)细胞膜的成分磷脂 脂质 胆固醇 蛋白质 糖类 ②细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。 2.对细胞膜结构的探索 （1）1959年，罗伯特森(J.D.Robertson)在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，并大胆地提出了细胞膜静态模型的假说：所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。(P43) （2）1970年，科学家分别用发绿色荧光、红色荧光的染料标记小鼠、人细胞表面的蛋白质分子，进行了荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验，这一实验以及相关的其他实验证据表明，细胞膜具有流动性。 （3）1972年桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型为大多数人所接受。 三、流动镶嵌模型的基本内容外表面 识别 镶 基本支架 嵌入 贯穿 运动 1.流动镶嵌模型：细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端。蛋白质分子以不同的形式镶嵌在磷脂双分子层表面，这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子是可以侧向移动的，膜中的蛋白质大多也能流动的。细胞膜的外表面还有糖分子，这些糖分子叫做糖被。糖被在生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂。（P44） 2.细胞膜结构特点具有流动性。原因：组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质大多都是可以运动的。 3.细胞膜的功能特点是具有选择透过性。 四、细胞壁 细胞壁具有全透性，无法在细胞壁内制造一个稳定的内部环境，因此细胞壁不是细胞的生命系统的边界。 （1）细胞壁的组成：植物细胞壁——纤维素和果胶；细菌细胞壁——肽聚糖；真菌细胞壁——几丁质。 （2）溶菌酶可水解肽聚糖而不能水解几丁质，所以溶菌酶能杀死细菌，却对真菌基本没作用。 第2节 细胞器之间的分工合作 一、分离各种细胞器的方法 研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来。分离各种细胞器常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心处理，就能将各种细胞器分离开。 2、 细胞器之间的分工 1.植物细胞亚显微结构模式图(P49) 2.细胞质基质：呈胶质状态，细胞器就分布在细胞质基质中，细胞器的分离方法是差速离心法。（P47） 3.细胞壁的化学成分主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持和保护作用。（P48） 4.叶绿体: 能进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。（P48） 5.线粒体：是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。（P49） 6.内质网: 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,此外，内质网还参与脂质的合成。（P48） 7．高尔基体：功能是主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。在动物细胞中与分泌蛋白的合成有关，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。（P48） 8.核糖体：有的附着于粗面内质网上，有的游离分布在细胞质基质中，是生产“蛋白质机器” 。（P49） 9.液泡：主要存在在于植物细胞中，内部液体叫做细胞液，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，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。（P49） 10.中心体:分布在动物与低等植物细胞中，由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成，与细胞有丝分裂有关。（P49） 11溶酶体：主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，功能是(1)能分解衰老、损伤的细胞器，(2)吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。（P49） 12．能复制的细胞器有线粒体、叶绿体、中心体；双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体；非膜性的细胞器有核糖体、中心体；含有核酸的细胞器有线粒体、叶绿体、核糖体；含色素的细胞器有叶绿体、液泡；能产生ATP的细胞器有线粒体、叶绿体。 13．与高等植物细胞有丝分裂有关的细胞器有核糖体、线粒体、高尔基体；与低等植物细胞有丝分裂有关的细胞器核糖体、线粒体、高尔基体、中心体。 14．分泌蛋白的合成与运输离不开核糖体、内质网、高尔基体、线粒体细胞器的参与，该过程说明各种细胞器在结构和功能上互相联系、协调配合。该过程依赖细胞膜的流动性；需细胞呼吸提供能量。 15．植物特有的细胞器是叶绿体、液泡，动物和低等植物特有的细胞器是 中心体。最能体现动植物细胞的区别是有无细胞壁。 16．“动力车间”是：线粒体；“养料制造车间”和“能量转换站”是：叶绿体；“消化车间”是：溶酶体；“蛋白质的生产机器”是：核糖体；高尔基体是动植物细胞中都有，但执行功能有区别的细胞器。(P49) 17．真核细胞中有维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器的细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，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。(P50) 18．用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。(P51“科学方法”) 19．生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。(P52) 20.汇总(各细胞器功能) 中 心 体——与动物细胞有丝分裂有关 叶 绿 体——进行光合作用场所 核 糖 体——合成蛋白质场所 内 质 网——蛋白质的合成和初步加工，脂质合成的场所 高尔基体——蛋白质的进一步加工和发送 线 粒 体——为细胞生命活动提供能量 液 泡——储存物质，使植物细胞坚挺 溶 酶 体——分解衰老、损伤细胞器 21. ①原核细胞只有:核糖体 ②膜面积最大的:内质网 ③无膜细胞器:核糖体、中心体 ④与能量转换有关:线粒体、叶绿体 ⑤含有DNA:叶绿体、 线粒体 ⑥含有RNA:叶绿体、线粒体、核糖体 ⑦植物特有:叶绿体、液泡 ⑧动物和低等植物中特有:中心体 ⑨动植物都有，但功能不同:高尔基体 ⑩含有色素:叶绿体、液泡 三、高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 (1)叶绿体①形态：绿色扁平的椭球或球形。②分布：主要在绿色植物叶肉细胞中。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 (3)选材①藓类叶片：叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可取整个小叶直接制片 ②取菠菜叶时选取其稍带些叶肉的下表皮：菠菜叶下表皮细胞没有叶绿体，下表皮附近的叶肉细胞排列疏松，易撕取，含叶绿体数目少，且个体大。 四、细胞器之间的协调配合 1.分泌蛋白的合成和运输实验 （1）分泌蛋白：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、抗体和一部分激素。 区分：分泌蛋白：附着在内质网上的核糖体上合成的；胞内蛋白：在细胞质中游离的核糖体上合成的。 （2）研究方法 ①方法：同位素标记法，其中用到的同位素是3H（含放射性）。 ②作用：用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，弄清化学反应的详细过程。 a.具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等 b.不具放射性的同位素：15N、18O等 囊泡 囊泡 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体（供能） 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. ①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 ②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 ③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 ④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（细胞膜是细胞结构，但不是细胞器） 【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. 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！ 15. 并不是所有的生物都具有生物膜系统，原核生物、哺乳动物成熟的红细胞均没有生物膜系统。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） 16. 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）生物膜之间的联系 细胞膜 内质网膜 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。 17. 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2节 细胞核的结构和功能 一、细胞核的功能 1.细胞核的分布 大多数真核细胞只有一个细胞核，但也有例外，例如高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，双小核草履虫和人的骨骼肌细胞有多个细胞核。 2.细胞核功能的实验探究 （1）黑白美西螈核移植实验 资料1：美西螈核移植实验 讨论1：美西螈皮肤颜色是由什么物质决定的？ 【答案】美西螈的皮肤颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。 讨论2：表皮细胞合成黑色素的过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 【答案】细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。 实验结论：美西螈肤色的遗传是由细胞核控制的。 实验分析：缺少对照组 （2） 蝾螈受精卵横缢实验 讨论3：从资料2可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 【答案】没有细胞核，细胞就不能分裂、分化 实验结论:蝾螈的细胞的分裂和分化受细胞核控制。 实验分析：实验既有相互对照，又有自身前后对照。 资料3：变形虫去核及核移植实验 实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。  实验分析：实验既有相互对照，又又自身前后对照。 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 结论：伞藻“帽”的形态由假根决定。 实验结论：细胞核控制伞藻的形态结构（帽的形状）。 3.细胞核的功能 （1）细胞核的功能：细胞核控制着细胞遗传和代谢，是细胞的控制中心。（2）细胞核是遗传信息库。 （“一库二中心”） 【辨析】细胞代谢的中心是细胞质，但细胞代谢的控制中心是细胞核。（注意区分“中心”和“控制中心”） 4.细胞核的结构： 核膜 核仁 染色质 核孔 （1） 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分隔开； （2） 核仁：与rRNA的合成以及核糖体的形成有关 （3） 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。 2.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。细胞分裂即将结束时，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)只存在于真核细胞的细胞核中。 4. 模型的形式包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，这种模型就是物理模型。DNA双螺旋结构模型，就是物理模型，它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。真核细胞的三维结构模型属于物理模型，在设计并制作该模型时，科学性、准确性是第一位的，其次才是模型的美观与否。 总结 （1）核仁和核孔与细胞的代谢有关：细胞代谢越旺盛，核仁越大、越明显，核孔数目越多。 （2）大分子物质优先通过（如RNA和蛋白质）核孔，有选择透过性，DNA不能通过核孔进入细胞质。 （3）核孔具有选择透过性：大分子物质如RNA、蛋白质可通过核孔，细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质。 （4）物质进出细胞核并非都是通过核孔，小分子物质和无机盐离子等可通过核膜进出细胞核。 （5）核仁不是遗传物质储存的场所，细胞核中的遗传物质分布在染色质（染色体）上。 03 重难专攻 重难点1细胞膜的结构与功能 （1） 磷脂分子、磷脂双分子层和细胞膜的关系 2层磷脂分子1层磷脂双分子层1层细胞膜 （2）细胞膜结构、成分与功能的关系 （3）细胞膜的流动性与选择透过性 类型 结构特性：流动性 功能特性：选择透过性 结构 基础 构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 蛋白质的种类和数量、脂质的性质 实例 小鼠细胞和人细胞的融合实验、变形虫的变形运动等 有些物质容易进入,有些物质不易进入 联系 细胞膜的结构决定细胞膜的特性和功能 重难点2细胞器的结构和功能 细胞器亚显微结构模式图的相关判断 （1）二看法速判动植物细胞 （2）区别细胞的显微结构和亚显微结构 亚显微结构是在电子显微镜下观察到的。显微结构是在光学显微镜下观察到的。叶绿体、线粒体、中心体、染色体等可在普通光学显微镜下观察到,其他更微小的结构(如核糖体等)只能在电子显微镜下观察到。 重难点3分泌蛋白的合成、加工和运输 （1）各种生物膜之间的联系 相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成； 差异性：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 （2）细胞中蛋白质的合成及去向 图中左侧可见，分泌蛋白的合成和运输过程离不开 由膜构成的囊泡的穿梭往来，而高尔基体在其中起着交通枢纽的作用。各种膜的融 合体现了膜的流动性，细胞器的这种协调配合也体 现了细胞在结构和功能上的连续性 （3）用建构模型法分析放射性及膜面积变化 重难点4细胞核的结构和功能 有关细胞核的3个“并非’ (1)并非所有物质进出细胞都通过核孔:核孔主要是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道，某些离子和小分子物质可以通过核膜进行运输，也可通过核孔进行运输。 (2)核仁并非遗传物质的储存场所:DNA上储存着遗传信息，细胞核中的遗传物质分布在染色质(体)上。 (3)并非所有核糖体的形成都与核仁有关:原核细胞无核仁,其核糖体的形成与核仁无关。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$