第3章 细胞的基本结构（知识点及常考题型精讲）-2024-2025学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

第三章 细胞的基本结构 第 1 节 细胞膜的结构和功能 知识点一 细胞膜的功能 ❶将细胞与外界环境分隔开 （1）对细胞的作用：细胞膜将细胞与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。 （2）进化方面的意义：膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。 【 细胞膜是细胞的边界：因为其具有选择透过性 细胞壁是全透性的，不能作为边界。】 ❷控制物质进出细胞 细胞膜控制物质进出细胞具有普遍性（①②③）和相对性（④控制具有相对性），如图所示。 ❸进行细胞间的信息交流【行使细胞间信息交流的物质是细胞膜上的糖蛋白】 项目 ①通过信息分子间接交流 ②细胞间直接交流 ③经特殊通道交流 交流 方式 通过细胞分泌的信息分子 （如激素和神经递质等）间接传递信息 通过相邻两细胞的细胞 膜直接接触传递信息 通过相邻两个细胞间 形成通道传递信息 举例 内分泌细胞分泌的激素（如胰岛素）， 随血液到达全身各处，作用于靶细胞 精子和卵细胞之间 的识别和结合 高等植物细胞间通过 胞间连丝进行信息交流 图示 细胞膜功能的验证方法 ❶控制物质进出细胞功能的验证 （1）染色剂进入实验 ❶控制物质进出细胞功能的验证 （2）色素透出实验 有的植物细胞含有色素，活细胞放在清水中，色素不会透出，细胞膜遭到破坏后色素分子就会从细胞中透出，外界溶液将呈现色素的颜色。 （3）台盼蓝染色法 鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液。活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不能被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，将死细胞染成蓝色。 ❷进行细胞间信息交流功能的验证 ❤实验：体验制备细胞膜的方法 （1）动物细胞没有细胞壁，不但省去了去除细胞壁的麻烦，且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破。 （2）人和其他哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和各种具有膜结构的细胞器，易得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。 （3）细胞内的物质有一定的浓度，将细胞放到蒸馏水中，细胞会吸水涨破，细胞内的物质就会流出，从而得到细胞膜。 1、如图表示细胞膜部分功能模式图。据图分析，下列说法错误的是（ ） A．功能①可保障细胞内部环境的相对稳定 B．功能②可保障细胞外的有害物质一律不能进入细胞 C．内分泌细胞分泌的激素将信息传递给靶细胞可用图中③表示 D．高等植物细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进行信息交流可用图中④表示 【解析】 功能①：指细胞膜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，A正确； 功能②：指细胞膜可控制物质进出，且控制作用是相对的，环境中的一些有害物质也可能进入细胞，B错误； 功能③：激素，如胰岛素作为信号分子，通过与靶细胞膜上的特异性受体结合发挥作用，C正确； 功能④：高等植物相邻细胞间可通过胞间连丝进行信息交流，D正确。 2、人们常用台盼蓝进行染色来鉴别动物细胞的死活，用红墨水进行染色检测玉米种子（纵剖）的活力。下列有关叙述错误的是（ ） A．被台盼蓝染成蓝色的均为死细胞 B．用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳着色而胚不着色的种子是具有活力的 C．这两种方法的原理为活细胞的细胞膜具有一定的流动性 D．两种方法均体现细胞膜的选择透过性 【解析】用台盼蓝对动物细胞进行染色，凡被染成蓝色的为死细胞，用红墨水对玉米种子进行染色，胚乳细胞是死细胞，胚乳着色而胚不着色的种子具有活力，体现了细胞膜能控制物质进出细胞，ABD正确，C错误。 3、将红色水萝卜的块根切成小块放入清水中，水的颜色无明显变化。若加热，随水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（ ） A．细胞壁在高温中受到破坏 B．水温升高，花青素的溶解度加大 C．高温使膜失去了选择透过性 D．高温使水中的化学物质发生了反应 【解析】答案D。 知识点二 细胞膜的成分 一、对细胞膜成分的探索 时间/人物 依据 推测或结论 1895年 （欧文顿） 发现细胞膜对不同物质的通透性不一样：脂溶性物质更易通过细胞膜；非脂溶性物质不易穿过细胞膜 细胞膜由脂质组成 20世纪初 科学家利用动物卵细胞、红细胞、神经细胞等作为研究材料，并利用哺乳动物红细胞【哺乳动物成熟红细胞无细胞核无具膜的细胞器】制备出纯净的细胞膜，进行化学分析 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 (戈特和格伦德尔) 用丙酮从红细胞中提取脂质，脂质在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍 细胞膜中的磷脂分子 排列为连续的两层 1935年 (丹尼利和戴维森) 细胞表面张力明显低于油—水界面的表面张力，而人们已经发现了油脂滴表面如果吸附有蛋白质则表面张力会降低 细胞膜除含脂质分子 外可能还附有蛋白质 二、细胞膜的成分 成分 比例 在细胞膜中的作用 脂质 约50% ①组成细胞膜的成分中脂质含量最高 ②组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇（动物细胞有，植物细胞膜没有）； ③组成细胞膜的脂质中磷脂含量最丰富 蛋白质 约40% ①蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要作用； ②功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多 糖类（少量） 2%~10% ①主要在细胞膜外侧，与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白或糖脂，这些糖类分子称为糖被；【 是判断细胞膜内、外侧的依据】 ②糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系 细胞膜成分的检测方法 细胞膜成分 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 不同界面或溶剂中磷脂分子的分布特点 空气—水界面 磷脂“头部”由亲水磷酸构成，“尾部”由疏水脂肪酸构成，在空气—水界面，“头部”与水接触，“尾部”位于空气中，铺展成单分子层 水中 在水中，“头部"亲水，"尾部”疏水。当磷脂分子内外两侧都是水环境时，磷脂分子的"尾部"相对排列在内侧，"头部"则朝向两侧水环境，形成磷脂双分子层 水—苯混合溶剂 水—苯混合溶剂中：磷脂的“头部”与水接触，"尾部"与苯接触 将磷脂放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的是（ A ） 1、磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式储存脂肪，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是（　 　） A．由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴 B．由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴 C．由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜基本相同 D．由两层磷脂分子构成，两层磷脂分子的头部相对 【解析】由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，而细胞中的小油滴疏水，油滴周围的溶液亲水，所以磷脂膜应该由单层磷脂分子构成，头部在外，尾部向着油滴，答案A。 2、如图X、Y、Z是细胞中的三种化合物，X为细胞的主要能源物质，Y、Z是构成细胞膜的主要成分。下列有关说法正确的是（　 　） A．细胞膜会被蛋白酶分解，说明组成细胞膜的物质中有Z B．细胞表面的X和细胞的识别、细胞间的信息交流有关 C．细胞膜的功能主要与Z有关 D．构成细胞膜的Y、Z都可以运动，说明细胞膜具有选择透过性 【解析】X为糖类；Y无P，为蛋白质；Z含P，为磷脂。 A． 细胞膜会被蛋白酶水解，说明细胞膜中有Y（蛋白质），A错误； B． 细胞表面的X（糖类）和细胞的识别、细胞间的信息交流有关，B正确； C． 蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要与Y（蛋白质）有关，C错误； D． 构成细胞膜的Y（蛋白质）大多数可以运动，而Z（磷脂）也是运动的，说明细胞膜具有流动性，D错误。 3、下列关于细胞膜的探索历程中相关实验与结论之间对应关系错误的是（　 　） 选项 实验 结论 A 人红细胞膜中脂质铺成单分子层后是细胞表面积的2倍 细胞膜由双层脂质分子构成 B 荧光标记的人一鼠细胞融合实验 证明了细胞膜的流动镶嵌模型 C 蛋白酶处理细胞膜后其通透性改变 细胞膜中含有蛋白质 D 脂溶性物质更易通过细胞膜 细胞膜中含有脂质 【解析】答案B。 知识点三 细胞膜的结构 一、对细胞膜结构的探索 时间/人物 依据 推测或结论 1959年 罗伯特森 在电子显微镜下看到细胞膜清晰的 暗—亮—暗三层结构 【暗层为蛋白质，亮层为脂质】 所有细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质 三层结构构成 缺点：把细胞膜描述为静态结构 1970年 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验 【结构特点】细胞膜具有流动性（构成细胞膜 的蛋白质分子、磷脂分子大都可以流动） 1972年 辛格和尼科尔森 （膜的动态模型）新的观察与实验证据 提出了为大多数人所接受的 流动镶嵌模型 二、小鼠细胞和人细胞融合实验——荧光标记技术 温度会影响膜的流动性 ❶实验过程 ①用红色荧光和绿色荧光分别标记人和小鼠细胞表面的蛋白质分子 ②将小鼠细胞与人细胞融合 ③37℃下40min，两种颜色的荧光均匀分布 ❷结论：细胞膜具有流动性。 说明：该实验只证明了细胞膜上的蛋白质具有流动性，不能表明脂质分子具有流动性；只有将该实验和其他相关实验的证据相结合，才能表明细胞膜具有流动性。 1、下列关于细胞膜成分和结构的探索历程的叙述，正确的是（　　 ） A．高倍显微镜看不清细胞膜的结构但电子显微镜可观察到细胞膜由磷脂构成 B．可利用哺乳动物红细胞制备出纯净细胞膜，进行化学分析来得知细胞膜的组成成分 C．科学家发现细胞的表面张力明显高于油—水界面的表面张力，推测细胞膜上可能有蛋白质 D．细胞的生长等现象说明细胞膜是运动的，这与罗伯特森描述的模型完全相符 【解析】电子显微镜可观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构，A错误； B．哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核膜和细胞器膜，只有细胞膜一种生物膜，因而B正确； C．科学家发现细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力，推测细胞膜上可能有蛋白质，C错误； D．罗伯特森提出的是蛋白质—脂质—蛋白质三层结构的静态模型，而细胞生长说明细胞膜是运动的，D错误。 2、科学家对生物膜结构的探索经历了漫长的历程，下列说法错误的是（　　 ） A．欧文顿通过植物细胞的通透性实验提出“膜是由脂质组成的” B．用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合所需的时间受温度影响 C．罗伯特森提出所有的细胞膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成 D．辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型认为蛋白质分子构成了膜的基本支架 【解析】辛格和尼科尔森提出的流动镶嵌模型认为磷脂双分子层构成了膜的基本支架，D错误。 3、质膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述正确的是（　　 ） A．磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的 B．胆固醇镶嵌或贯穿在膜中利于增强膜的流动性 C．磷脂分子亲水端具有的特性使其形成一定的屏障 D．有些膜蛋白能识别并接受来自细胞内外的化学信号 【解析】脂双层是指磷脂双分子层，不包括膜蛋白，具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧，故脂双层是不完全对称的，A错误； 镶嵌或贯穿在膜中的是蛋白质，胆固醇利于增强膜的刚性，B错误； 磷脂分子的疏水端使磷脂双分子层内部是疏水的，具有一定的屏障作用，C错误； 有些膜蛋白（如受体）能识别并接受来自细胞内外的化学信号，D正确。 知识点四 流动镶嵌模型 一、流动镶嵌模型的主要内容 二、特殊结构——糖被 （1）位置：细胞膜的外表面。 （2）作用：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系。 项目 内容 原因 实例 影响因素 结构 特点 一定的 流动性 构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质均可以运动 变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、分泌蛋白与某些神经递质的合成与分泌等 ①温度：一定范围内，温度越高，细胞膜流动性越强 ②其他因素：酸碱度等 功能 特性 选择 透过性 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 ①内因：细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同 ②外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素 常见膜蛋白 （1）受体：信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白。 （2）转运蛋白：参与物质的跨膜运输。 （3）酶：类囊体膜上的ATP酶、好氧细菌细胞膜上参与有氧呼吸的酶等。 · 脂质体：根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层膜的现象而制备的人工膜。 1、如图为细胞膜的流动镶嵌模型，下列说法错误的是（ ） A．物质B代表蛋白质，功能越复杂的细胞膜含有物质B的种类和数量越多 B．物质C代表磷脂分子，在构成细胞膜时可自发形成D结构 C．图示D结构是细胞膜的基本支架，细胞膜的流动性与它有关 D．图示物质E在细胞膜的内、外侧均有分布，与细胞间的信息交流有关 【解析】B：蛋白质，C：磷脂分子，D：磷脂双分子层结构，ABC正确； E：糖蛋白，分布在细胞膜外，与细胞间的信息交流有关，D错误。 2、脂质体是由磷脂分子构成的人工膜（如图所示），下列叙述错误的是（ ） A．脂质体的形成是由于磷脂分子具有亲水端和疏水端 B．脂质体含有C、H、O、N、P五种元素 C．药物甲为脂溶性药物，药物乙为水溶性药物 D．脂质体能与细胞膜融合，这依赖于细胞膜的流动性 【解析】药物甲为水溶性药物；乙包裹在双分子层内部疏水环境中，为脂溶性药物，C错误。 3、细胞在受到物理或化学因素刺激后，胞吞形成多囊体。多囊体可与溶酶体融合，其中内容物被水解酶降解，也可与膜融合后释放到胞外，形成外泌体（如图所示），内部包含脂质、蛋白质、RNA等多种物质。溶酶体蛋白DRAM会降低溶酶体的水解功能。下列说法正确的是（ ） A．外泌体的形成体现了细胞膜的功能特点 B．外泌体是由内、外两层膜包被的囊泡 C．和野生型小鼠相比，DRAM基因缺失型小鼠血浆中外泌体的含量更高 D．可以利用差速离心法提取细胞内多囊体，进一步分析外泌体的结构和成分 【解析】答案D。 第 2 节 细胞器之间的分工合作 知识点一 细胞器之间的分工 一、细胞质及细胞壁 二、细胞器之间的分工（以动植物细胞为例） 植物细胞亚显微 结构模式图 动物细胞亚显微 结构模式图 ❶具有双层膜的细胞器 线粒体（“动力车间”） 模 式 图 分布 普遍存在于动植物细胞中 形态 短棒状、圆球状、线形或哑铃形等 结构 ①双层膜：外膜光滑；内膜内折形成嵴； ②嵴：内膜内折形成嵴，增大了酶的附着面积； ③基质：含少量DNA和RNA；含有多种呼吸酶 功能 有氧呼吸的主要场所；细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体 被称为细胞的“动力车间” 叶绿体（植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”） 模式图 分布 主要位于绿色植物能进行光合作用的细胞中（主要是叶肉细胞中） 形态 扁平的椭球或球形 结构 ①双层膜：内膜和外膜； ②基粒：由一个个圆饼状的囊状结构（类囊体）堆叠而成（增大膜面积），含与光合作用 （光反应）有关的色素和酶 ③基质：含少量DNA、RNA及与光合作用(暗反应)有关的酶 功能 绿色植物进行光合作用的场所 是植物细胞的“养料制造车间"和“能量转换站” 注意 · 代谢旺盛的细胞中通常含线粒体较多。 · 并非所有植物细胞都有叶绿体，如：表皮细胞、根尖细胞、筛管细胞★。 · 能进行光合作用的并非都有叶绿体，如：蓝细菌（无叶绿体，但含叶绿素、藻蓝素） （1）线粒体和叶绿体的共性特点 ①都具双层膜，且与能量转化有关，均可产生ATP。 ②都属于半自主性细胞器，其功能主要受细胞核基因组调控，但同时又受到自身基因组的调控。 ③都含有DNA、RNA和核糖体（不含染色体）★，能够通过转录、翻译合成自身的部分蛋白质， 控制细胞质遗传。 （2）酵母菌、植物细胞的液泡具有与溶酶体类似的作用——吞噬、自溶。 ❷具有单层膜的细胞器 溶酶体（细胞的“消化车间”，含有多种水解酶） 起源 高尔基体 结构 单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶（水解酶【分泌蛋白】由核糖体合成★） 生理 作用 · 消化作用：消化底物的来源——①细胞内原有物质；②吞噬体吞噬的有害物质； ③胞吞吞入的营养物质。 · 自溶作用：某些即将衰老的细胞靠溶酶体破裂释放出各种水解酶将自身消化；溶酶体的部分水解产物还可被细胞利用【当细胞缺乏营养时】 功能★ 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 溶酶体的三个阶段：初级溶酶体、次级溶酶体、残体 （1）初级溶酶体：溶酶体中的酶一般是在游离核糖体上开始合成的，当合成一段肽链后 肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，且边合成边转移到内质网腔内，继续合成、加工 之后内质网膜形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，在高尔基体内经过进一步加工、分类、包装等，形成含水解酶的囊泡 然后囊泡离开高尔基体，此时溶酶体中只含水解酶而不含被催化的底物，称为初级溶酶体。 （2）次级溶酶体：初级溶酶体与细胞内内吞泡或吞噬泡融合形成进行消化作用的复合体，溶酶体中的酸性水解酶发挥作用，将底物逐步消化，此时的溶酶体不仅含有水解酶，还含有大量被催化的底物，是一种正在进行消化作用的溶酶体，称为次级溶酶体。 （3）残体：次级溶酶体经历消化后，未被消化的物质残存在内形成残体。残体可将内容物排出细胞。 1、溶酶体的形成过程和功能如图所示，下列说法正确的是（ ） A．溶酶体不能清除细胞内无用的生物大分子和衰老的细胞器 B．图中的初级溶酶体起源于内质网，说明生物膜在结构上有联系 C．图中吞噬小体的形成体现了生物膜的流动性 D．由于溶酶体内的水解酶并未分泌到细胞外，因此由核糖体合成后不需经过内质网和高尔基体的加工 【解析】溶酶体能清除细胞内无用生物大分子和衰老细胞器，A错误；图中初级溶酶体起源于高尔基体，B错误；溶酶体中水解酶的化学本质为蛋白质，其在核糖体上合成后需经过内质网和高尔基体的加工，D错误；C正确。 2、溶酶体内的pH约为5.5【pH的维持与H+的主动运输有关，E正确】，细胞质基质的pH约为7.2，如图是溶酶体参与细胞吞噬作用和自噬作用的示意图。下列叙述错误的是（ ） A．溶酶体参与细胞的吞噬作用和自噬作用的过程中均发生了膜的融合 B．自噬溶酶体和异噬溶酶体中的水解酶可催化分解大分子物质 C．当细胞缺乏营养物质时，其自噬作用可能会加强 D．细胞内少量溶酶体破裂会造成大部分细胞结构受损 E．溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助 【解析】自噬溶酶体和异噬溶酶体的形成均发生了膜的融合，A正确； 溶酶体中的水解酶可催化分解病原体和衰老细胞器中的蛋白质、核酸等大分子物质，B正确； 被溶酶体分解后的部分产物可以被细胞再利用，处于营养缺乏条件下的细胞，可通过细胞自噬获得维持生存所需的物质和能量，C正确； 因pH改变，溶酶体中的水解酶进入细胞质基质中活性会降低，细胞内少量溶酶体破裂不会造成大部分细胞结构受损，D错误。 内质网（蛋白质合成、加工及脂质合成“车间”） 模式图 结构 ①单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的内腔相通的膜性管道系统， 外连细胞膜，内连核膜【直接连接】。 ②粗面内质网：其膜表面附着了许多核糖体；参与分泌蛋白等的合成、加工和运输 ③光面内质网：无核糖体附着，参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等 高尔基体（蛋白质加工、分类和包装的“车间”、“发送站”及“交通枢纽”） 模式图 结构 由单层膜组成的扁平囊状结构和囊状小泡组成 功能 ①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”； ②植物：与细胞壁的形成有关，纤维素是植物细胞壁的主要组成成分，但纤维素的合成不在 高尔基体中而在细胞膜上； ③动物：与分泌物的形成有关 高尔基体功能： 对蛋白质进行加工、修饰 。 液泡 模式图 分布 主要存在于植物细胞中（液泡与植物细胞的吸水、失水有关） 形态 结构 ①由单层膜组成的泡状结构（光学显微镜下可以观察到），内有细胞液 ②细胞液：含有色素（如花青素，使花呈现不同颜色；叶绿体中的色素主要是叶绿素，与 光合作用有关）、糖类、无机盐、蛋白质等 功能 ①储存营养物质； ②调节细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压，与细胞渗透吸水密切相关； ③充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺 · 内质网是细胞内膜面积最大的细胞器。 · 内质网加工蛋白质后通过形成囊泡与高尔基体进行间接联系，囊泡的形成体现了生物膜的流动性 · 分泌旺盛的细胞含内质网和高尔基体比较多，且膜成分的更新速度快。 · 如果破坏植物细胞的高尔基体，那么正在分裂的细胞会形成双核细胞【细胞壁形成受阻】。 · 高尔基体经囊泡分泌的不一定都是分泌蛋白。 · 液泡是成熟的植物细胞中体积最大的细胞器。根尖分生区细胞中无液泡。 分离细胞器的方法——差速离心法 ❶原理：主要采取逐渐提高离心速率来分离不同大小的颗粒。 ❷过程 · 将细胞膜破坏，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，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 ❸无膜结构的细胞器 核糖体（“生产蛋白质的机器”） 模式图 形态 结构 ①无膜结构，不规则的小颗粒状细胞器； ②由蛋白质【核糖体合成★】和 rRNA 【细胞核合成★】组成； ③包括大、小两个亚单位； 功能 · 附着在内质网或核外膜的核糖体 与分泌蛋白的合成有关； · 游离在细胞质基质中的核糖体 与胞内蛋白的合成有关。 中心体 模式图 中心体由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成，在动物细胞分裂时进行复制，并发出星射线形成纺锤体。 分布 动物与低等植物细胞中 形态 结构 ①无膜结构 ②由两个相互垂直排列的中心粒（本质是蛋白质）及周围物质组成 功能 与细胞的有丝分裂有关（发出星射线形成纺锤体） 注意 · 中心体存在于动物和低等植物细胞中，有中心体的不一定是动物细胞，但一定不是高等植物细胞★。 1、下列有关细胞质的叙述错误的是（ ） A．细胞器在细胞质中由细胞骨架支撑 B．细胞质基质中能进行多种化学反应 C．细胞骨架由纤维素组成 D．可用差速离心法分离不同大小的细胞器 【解析】细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，不是由纤维素组成的，C错误。 2、细胞中的核糖体由大、小2个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA转录形成的rRNA与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ） A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成 C．rRNA上3个相邻的碱基构成一个密码子 D．细胞在有丝分裂各时期都进行核rDNA的转录 【解析】B正确。 3、内质网是由膜折叠延伸成的内腔相通管道系统，分为粗面和光面内质网。下列叙述正确的是（ ） A．内质网是由两层膜构成的细胞器 B．在分泌活动旺盛的细胞中粗面内质网非常发达 C．核糖体结合到粗面内质网上才开始肽链的合成 D．内质网在细胞内的物质运输中起着重要的交通枢纽作用 【解析】内质网由单层膜构成，A错误；分泌旺盛的细胞中，需合成许多分泌蛋白，粗面内质网上的核糖体是蛋白质合成的场所，故粗面内质网非常发达，B正确； 在游离核糖体上合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转到粗面内质网上，C错误； 高尔基体在细胞内的物质运输中起着重要的交通枢纽作用，D错误。 4、高尔基体可分为顺面区和反面区，顺面区接受由内质网合成的物质并将其转入中间膜囊进行进一步修饰加工，反面区参与蛋白质的分类和包装。下列有关叙述错误的是（ ） A．高尔基体是由单层生物膜构成的囊泡状细胞器 B．高尔基体顺面区含有的酶与反面区含有的酶有差异 C．在核糖体上合成的物质都要经过高尔基体的加工和运输 D．在高尔基体反面区形成的囊泡可运往细胞膜 【解析】核糖体是合成蛋白质的场所，但某些胞内酶的合成不需要经过高尔基体的加工和运输，C错误。 5、如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述错误的是（ ） A．①是中心体，与洋葱根尖细胞的有丝分裂有关 B．②是线粒体，是具双层膜的细胞器，是真核细胞有氧呼吸的主要场所 C．③是叶绿体，是具双层膜的细胞器，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所 D．④是粗面内质网，其上附着有核糖体 【解析】洋葱是高等植物，其细胞中不含中心体，A错误；②线粒体，③叶绿体，④粗面内质网，BCD正确。 6、如图为电子显微镜视野中观察到的某细胞的一部分结构，下列叙述正确的是（ ） A．图中①具有双层膜，是进行光合作用的场所 B．图中②是中心体，该细胞可能是衣藻细胞 C．图中③是核糖体，与蛋白质的加工有关 D．图中④是高尔基体，不具有膜结构 【解析】答案B。 7、下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述，正确的是（ ） A．三者都存在于蓝藻中 B．三者都含有DNA C．三者都能进行能量转换 、 D．三者的膜结构中都含有蛋白质 【解析】蓝细菌（蓝藻）是原核生物，细胞中只有核糖体一种细胞器，A错误；高尔基体中不含DNA，也不能进行能量转换，BC错误；三者都是具有膜结构的细胞器，膜的主要成分是脂质和蛋白质，D正确。 8、类题①：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．高尔基体断裂后的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．溶酶体是由内、外两层磷脂双分子层构成的膜包被的小泡 D．溶酶体膜破裂后释放出的酶会造成细胞结构的破坏 【解析】答案C。 9、类题②：细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是（ ） A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同 B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量 C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体 D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中 【解析】答案A。 （1）核糖体主要由蛋白质和RNA组成，是蛋白质（多肽）合成的场所，但没有加工功能。 （2）高尔基体主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，但不能合成蛋白质。 （3）溶酶体中含有大量水解酶，但水解酶是在核糖体上合成的。 （4）中央液泡主要存在于成熟植物细胞中；其他生物细胞中也存在液泡，如：酵母菌细胞。 （5）液泡中的色素主要是花青素，与花和果实等的颜色有关，与光合作用无关。 （6）能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。 （7）能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体 【线粒体不能直接利用葡萄糖】中，如部分原核生物可进行有氧呼吸，但无线粒体。 （8）真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体。 【蛋白质的唯一合成场所是核糖体】 （9）一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 （10）有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。 （11）经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。 （12）“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。 知识点二 用高倍显微镜观察叶绿体（线粒体）和细胞质的流动 一、实验原理 ❶本身有颜色，无需染色，但要保持有水状态 高倍镜（观察形态和分布） 叶绿体（叶肉细胞中） 呈绿色、扁平椭球或球形 ❷（活细胞中的）细胞质：处于不断流动状态。观察其流动，可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。 ❸健那绿染色 高倍镜 线粒体 蓝绿色，形态多样【健那绿染液是将活细胞中的线粒体染色的专一性染料】 二、选材及原因 实验 选材 原因 观察 叶绿体 藓类叶 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，叶绿体较大 菠菜叶或番薯叶 稍带些叶肉的 下表皮 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目少，靠近下表皮部位为海绵组织，叶绿体大且 排列疏松，便于观察，带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体 观察细胞质 的流动 新鲜的黑藻 【多细胞生物】 黑藻（真核生物）幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 观察线粒体 动物或人体细胞，如：人口腔上皮细胞（无叶绿体） 三、方法步骤 ❶观察叶绿体 取材 制作临时玻片 观察 用镊子取一片藓类小叶(或取菠菜稍带些叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中 往载玻片中央滴一滴清水 用镊子夹住所取的叶放入水滴中（维持细胞活性） 盖上盖玻片 低倍镜下找到需要观察的叶绿体 高倍镜下可见叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形 （判断）在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构。（ ） ——【需在电子显微镜下观察细胞器内部结构】 ❷观察细胞质的流动 观察 临时玻片的制作 光照、室温条件下培养（25℃左右的水中培养） 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 盖上盖玻片 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 黑藻的培养 观察叶绿体和细胞质流动实验的两个关键点 ❶关键点一：寻找“最佳” ①寻找最佳参照物——叶绿体：以叶绿体的运动情况来说明细胞质的流动情况。 ②寻找最佳视野——亮度适宜：高倍显微镜下观察到的视野较暗，寻找亮度适宜的视野有利于辨别物像的动态变化。 ③寻找最佳部位——靠近叶脉处：靠近叶脉的细胞水分充足，容易观察到细胞质流动。 ❷关键点二：叶绿体位置与细胞质流动方向的判断 显微镜下叶绿体的位置与实际标本中叶绿体的位置关系是相反的，但（旋转180°后）细胞质的流动方向不变、仍是相同的；如图：细胞质的流动方向仍是（逆时针）。 显微观察类实验总结 ❶用显微镜观察的方式分为两种 · 原色观察：即观察材料不用染色，直接用显微镜观察即可。如：使用高倍显微镜观察几种细胞、用高倍显微镜观察叶绿体、观察植物细胞的吸水和失水等。 · 染色观察：即观察材料要经染色剂染色后才可用显微镜观察。如：观察DNA和RNA在细胞中的分布、用高倍显微镜观察线粒体、观察细胞的有丝分裂或减数分裂等。 1、下列关于用高倍镜观察叶绿体实验的说法，错误的是（ ） A．实验过程中临时装片要始终保持有水状态 B．藓类叶片无需染色，可用高倍镜直接观察 C．用菠菜叶作实验材料时，最好取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 D．在高倍显微镜下，可看到呈绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体 【解析】藓类叶片无需染色即可观察，观察时必须先用低倍镜，再用高倍镜，B错误。 2、以黑藻为材料，用显微镜观察其叶绿体和细胞质的流动。下列解释不合理的是（ ） A．选择黑藻为材料是因其叶片小而薄，利于观察 B．在高倍镜下观察细胞质的流动可将叶绿体作为参照物 C．黑藻叶绿体的分布不随光照强度和方向的改变而改变 D．适当提高温度可使黑藻细胞质的流动速度加快 【解析】在高倍镜下观察细胞质的流动可将叶绿体作为参照物，因为叶绿体有颜色，便于观察，AB正确； 黑藻叶绿体的分布会随光照强度和方向的改变而改变，C错误； 适当提高温度能加快代谢，也能加快分子运动速率，因此可使黑藻细胞质的流动速度加快，D正确。 3、如图所示，在显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针。下列说法正确的是（ ） A．装片中细胞内细胞质的实际流动方向为逆时针 B．观察细胞质流动的实验操作过程：取黑藻幼嫩小叶→染色→制片→观察 C．图中叶绿体绕细胞核进行定向循环流动 D．观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物 【解析】显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的物像（180°翻转），显微镜下看到的细胞质流动方向为逆时针，180°翻转后细胞质的实际流动方向不变仍为逆时针，A正确。 黑藻幼嫩小叶细胞内含有便于观察的叶绿体，故不需要进行染色，B错误。 图中叶绿体绕液泡进行定向循环流动，C错误。 观察细胞质流动时，应以易观察的叶绿体的运动作为参照物，D错误。 4、（不定项选择）在高倍显微镜下观察到某黑藻叶肉细胞细胞质处于不断流动的状态，如图所示。下列叙述错误的是（ ） A．为了更清楚地观察叶肉细胞内的叶绿体，可撕取稍带些叶肉的下表皮 B．若观察洋葱根毛细胞的细胞质流动，应将视野亮度适当调亮一些 C．适当提高温度或光照强度，并选取叶脉附近的细胞观察，可增强实验效果 D．图中细胞的细胞质流动实际方向为逆时针，与显微镜下观察的流动方向相反 【解析】答案ABD。 5、（不定项选择）在进行“观察叶绿体”的活动中，先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下预处理培养，然后进行观察。下列叙述正确的是（ ） A．制作临时装片时，实验材料不需要染色 B．黑藻是一种单细胞藻类，制作临时装片时不需切片 C．预处理可减少黑藻细胞中叶绿体的数量，便于观察 D．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构 【解析】染色是为了便于观察，叶绿体本身呈绿色，不需染色，A正确； 黑藻是一种高等植物，为多细胞藻类，叶片薄而小，由单层细胞组成，叶绿体清楚，因此制作临时装片时不需切片，B错误；预处理是指先将黑藻放在光照、温度等适宜条件下培养，有利于增强细胞活性，加速细胞质流动，C错误；只有在电子显微镜下才能观察到黑藻叶绿体的双层膜结构，D正确；答案AD。 6、黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广、易取材，可用作实验材料。下列错误的是（ ） A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构 B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片 C．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小 D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液 【解析】答案C。 知识点三 细胞器之间的协调配合 一、分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。 比较项目 分泌蛋白 细胞内蛋白 区别 作用部位 细胞外 细胞内 举例 抗体、消化酶和一些激素（如胰岛素）等 有氧呼吸相关酶、光合作用相关酶等 相同点 基本组成单位都是氨基酸，都需要核糖体参与合成 二、分泌蛋白的合成和运输——研究方法：同位素标记法。 （1）核糖体：通过翻译将氨基酸合成为多肽链。 （2）内质网：对多肽进行初步加工（如盘曲、折叠、糖基化等），形成较成熟的蛋白质，再以囊泡的方式 运送至高尔基体。 （3）高尔基体：将较成熟的蛋白质再加工为成熟的蛋白质，并以囊泡的方式运输到细胞膜。高尔基体为转运蛋白质的重要“交通枢纽”。 （4）线粒体：为蛋白质的合成、加工和运输过程提供能量。 （5）细胞膜：胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。 同位素标记法 （1）概念：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如：16O与18O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。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。 （2）应用：同位素标记可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，可以弄清楚化学反应的详细过程。 （3）生物学研究中常用的同位素 ①具有放射性的同位素：4C【探究光合作用产碳的转化(卡尔文循环)】、32P【噬菌体侵染大肠杆菌实验】、3H【分泌蛋白的合成和运输】、35S【噬菌体侵染大肠杆菌实验】等。 ②不具放射性的同位素，即稳定同位素：15N【DNA半保留复制】、18O【探究光合作用O2的来源】等。 1、如图表示分泌蛋白合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。错误的是（ ） A．胃蛋白酶、血红蛋白都属于分泌蛋白 B．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体 C．a可以表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程 D．该过程可以说明细胞器之间在结构和功能方面具有密切的联系 【解析】胃蛋白酶属于分泌蛋白，血红蛋白是红细胞内蛋白，A错误。 图中①内质网，②高尔基体，③线粒体，a表示脱水缩合，b、c表示蛋白质加工和运输过程，BCD正确。 2、（不定项选择）真核细胞具备的生物膜系统在细胞的生命活动中具有重要作用。请据图判断下列关于生物膜的描述，正确的是（ ） A．图中①②③④⑤⑥等结构的膜共同构成了生物膜系统 B．⑤细胞核的外层核膜可与高尔基体膜直接转换 C．若对图中核糖体上的氨基酸用³H进行标记，在分泌蛋白形成过程中，放射性物质在细胞结构中依次出现的 顺序是②①⑥③ D．结构⑥在分泌蛋白形成前后，膜面积基本不变 【解析】①内质网，②核糖体，③细胞膜，④线粒体，⑤细胞核，⑥高尔基体。②核糖体，无膜结构，不属于生物膜系统，A错误；⑤细胞核的外层核膜可与内质网膜直接转换，B错误；CD正确。 3、如图表示真核细胞内分泌蛋白的合成、加工和分泌过程。下列错误的是（ ） A．囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质的空间结构不同 B．若无其他细胞器的参与，则图示过程一般不能正常进行 C．完成图示过程，细胞器2的膜面积减小 D．囊泡1和囊泡2不属于真核细胞的生物膜系统 【解析】答案D。 4、类题③：高尔基体膜上的RS受体特异识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是（ ） A．消化酶和抗体不属于该类蛋白 B．该类蛋白运回内质网的过程消耗能量 C．高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高 D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加 【解析】答案C。 知识点四 细胞的生物膜系统 一、生物膜系统的组成 · 概念：细胞中，细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 二、各种生物膜之间的关系 三、生物膜系统在细胞生命活动中的作用 1、下列关于真核细胞内生物膜系统的叙述，正确的是（ ） A．活的动物细胞会被台盼蓝染成蓝色，体现了细胞膜的选择透过性 B．细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的糖蛋白 C．抗体的分泌过程需要生物膜系统的参与 D．内质网的囊泡可以和高尔基体膜融合，说明两种细胞器的膜成分完全相同 【解析】活的动物细胞细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能通过细胞膜，因而不会被染成蓝色，A错误；高等植物细胞间可通过胞间连丝进行细胞间的信息交流，不依赖于细胞膜上的糖蛋白，B错误；内质网的囊泡虽然可以与高尔基体膜融合，但这两种细胞器膜的成分并非完全相同，D错误；答案C。 （1）生物膜系统指细胞内的全部膜结构而不是生物体内的。 （2）病毒无生物膜系统 原核细胞有生物/细胞膜，但生物膜分化不完善，也没有生物膜系统。 （3）生物膜系统除细胞膜、核膜及细胞器膜外还包括类囊体膜和囊泡的膜。 知识点五 与分泌蛋白的运输、分泌相关的图示 （1）检测转化的乳酸菌发现，信号肽——重组人胰岛素分布在细胞壁上。由此推测，信号肽的合成和运输所经历的细胞结构依次是　　核糖体、细胞质基质、细胞膜、细胞壁　　。 【注意：乳酸菌是原核细胞，要区别真核细胞分泌蛋白的分泌过程】 （2）人体未分化的细胞中内质网非常发达，而胰腺外分泌细胞【分泌含消化酶（分泌蛋白）的胰液】中则较少。（ ） （3）高尔基体与分泌蛋白的合成【在核糖体上合成】、加工、包装和膜泡运输紧密相关。（ ） 二、放射性强度变化 （1）图1和图2表示分泌蛋白合成和运输过程中，相关细胞结构上放射性强度的变化。 （2）细胞中分泌蛋白的合成和运输过程为：核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜。 （3）研究中采用了放射性同位素标记法，如：用³H标记亮氨酸，最先检测到放射性出现在核糖体上，然后 依次出现在粗面内质网、高尔基体和细胞膜等结构上 可用曲线图表示放射性出现的先后顺序。 三、膜面积变化 （1）图3和图4都是分泌蛋白加工、运输过程引起的相关结构的膜面积变化，图3表示的是分泌蛋白分泌前、后两个时间点膜面积的变化，图4表示的是一定时间段内膜面积的变化。 （2）膜面积变化：在分泌蛋白加工和运输过程中，粗面内质网的膜面积相对减小 高尔基体的膜面积基 本不变（先增大后减小） 细胞膜膜面积相对增大。 1、（不定项选择）用含³S标记的氨基酸培养基培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线（甲图）及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线（乙图），下列分析错误的是（ ） A．甲图中a、b、c三条曲线所代表的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 B．乙图中d、e、f三条曲线所代表的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 C．与乳腺分泌蛋白的合成、加工与分泌相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 D．³⁵S在细胞内依次经过的结构是核糖体→内质网→高尔基体 【解析】氨基酸在核糖体上经脱水缩合形成肽链，肽链进入内质网中进行初加工，再进入高尔基体中进行进一步修饰加工，因此放射性先在核糖体上出现，然后依次是内质网和高尔基体。所以图甲中a是核糖体，b是内质网，C是高尔基体，d是内质网膜，e是细胞膜，f是高尔基体膜，AC正确、B错误； 由题可知，³⁵S在细胞内依次经过的结构是核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜，D错误。答案BD。 第 3 节 细胞核的结构和功能 知识点一 细胞核功能的实验探究 一、探究细胞核功能的有关实验 实验 实验方法及结果 结论 实验❶ 美西螈 细胞核移植 美西螈 皮肤的颜色 由细胞核控制 实验❷ 横缢蝾螈 受精卵 蝾螈 的细胞分裂 由细胞核控制 实验❸ 将变形虫 切成两半 变形虫的生长、 分裂、再生、对 外界刺激的反应 由细胞核控制 实验❹ 伞藻嫁接 与核移植 核移植 伞藻“帽”的形状 由细胞核控制 二、实验总结：以上实验探究表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 （1）并不是所有的细胞都有细胞核，如：原核细胞没有成形的细胞核，只有拟核；高等植物的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞也没有细胞核。 （2）有些细胞不是只有一个细胞核，如：双小核草履虫有两个细胞核，人体的骨骼肌细胞中细胞核可多达数百个。 （3）细胞核是细胞代谢的控制中心，但不是细胞代谢中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。 1、下列关于课本中细胞核相关实验的叙述，正确的是（ ） A．变形虫切割实验主要说明细胞核可控制变形虫的细胞分裂 B．蝾螈受精卵横缢实验说明细胞分裂离不开细胞核的控制 C．黑白美西螈核移植实验重组细胞中的遗传物质仅来自细胞质 D．伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻的生长只受细胞核控制 【解析】变形虫切割实验主要说明变形虫的生命活动受细胞核控制，A错误； 蝾螈受精卵横缢实验说明细胞核可控制蝾螈细胞分裂，B正确； 重组细胞中的遗传物质主要分布在细胞核中，但细胞质中也含有遗传物质，C错误； 伞藻的嫁接和核移植实验说明伞藻的“帽”形受细胞核控制，D错误。 知识点二 细胞核的结构和功能 一、细胞核的结构 · 除哺乳动物成熟红细胞和高等植物成熟筛管细胞等少数细胞外，真核细胞都有细胞核，其结构如图所示： （1）核膜：双层膜，外层核膜上会附着一些酶和核糖体。 （2）核膜和核孔均具有选择性 核孔虽然可以允许RNA、蛋白质【RNA 和蛋白质出入穿过0层膜★】等大分子 物质通过，但细胞核内的DNA不能通过核孔进入细胞质★。 （3）某些离子和小分子物质（神经递质）既可以通过核膜进行运输，也可以通过核孔进行运输。 （4）细胞核中行使遗传功能的结构是染色质而不是核仁，因为染色质【遗传物质的储存场所】的主要成分是DNA和蛋白质。 （5）真核细胞中核糖体的形成与核仁有关 原核细胞无核仁，核糖体的形成与核仁无关。 （6）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的强弱有关 代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞，核孔数量多，核仁较大。 （7）原核细胞中DNA是裸露的，原核细胞内不存在染色质或染色体。 二、染色质与染色体（的关系） 名称 染色质 染色体 同种物质 成分相同 主要成分是：蛋白质和DNA 特性相同 易被甲紫（旧称龙胆紫）溶液等碱性染料染成深色 功能相同 真核生物遗传物质的主要载体 不同时期 分裂间期 分裂期 不同形态 细长的丝状 圆柱状或杆状 相互转化 三、细胞核的功能 （1）细胞核是遗传信息库，是遗传物质储存和复制的主要场所 细胞核中有DNA DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。 （2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞核控制着细胞的物质合成、能量转化和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。 1、（不定项选择）如图所示为某生物细胞核的结构示意图，下列有关叙述错误的是（ ） A．染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态 B．核孔是DNA、RNA和蛋白质等大分子物质进出的通道，具有选择性 C．核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 D．必须要使用电子显微镜才能观察到细胞中的染色体 【解析】染色质和染色体是同一物质细胞不同时期的两种存在状态，染色质在细胞分裂期呈染色体状态，在光学显微镜下可观察到，A正确、D错误；核孔是大分子物质出入细胞核的通道，且具有选择性，如蛋白质和RNA可通过，DNA不能通过，B错误；核仁与某种RNA（rRNA）的合成及核糖体的形成有关，C正确，答案BD。 2、下列有关细胞核的叙述，正确的是（ ） A．细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的中心 B．真核生物的细胞中都有细胞核 C．原核细胞没有成形的细胞核，其生命活动不受任何因素的控制 D．细胞核能控制细胞的代谢，根本原因在于其中储存有遗传物质DNA 【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢的控制中心，A错误；哺乳动物成熟的红细胞为真核细胞，没有细胞核，B错误；原核细胞没有成形的细胞核，其生命活动主要受拟核区DNA的控制，C错误；细胞核中有大量DNA，DNA是遗传信息的载体，故细胞核才具有控制细胞代谢的功能，D正确。 3、如图是细胞核及其周围部分结构示意图，图中数字表示相关结构，下列叙述错误的是（ ） A．细菌的核糖体在4中合成后运送到细胞质 B．代谢旺盛的细胞中2的数目较多，4的体积较大 C．1和5的外膜连通，使细胞质和细胞核的联系更为紧密 D．3储存了大量的遗传信息，所以细胞核是细胞遗传的控制中心 【解析】1内质网，2核孔，3染色质，4核仁，5核膜。细菌无核仁，核糖体是在细胞质中合成的，A错误； 2为核孔，代谢旺盛的细胞中核孔数目较多；4为核仁，核仁与某种RNA的合成及核糖体形成有关，蛋白质在核糖体合成，在代谢旺盛的细胞中蛋白质合成旺盛，需要的核糖体较多，故核仁也较大，BCD正确。 4、如图为细胞核结构模式图，对其结构及功能的叙述正确的是（ ） A．③是单层膜，①的主要成分是DNA和蛋白质 B．④是核孔，能让各种分子进出细胞核 C．细胞核是细胞代谢的主要场所 D．②是核仁，与核糖体的形成有关 【解析】答案D。 5、植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是（ ） A．主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中 B．核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似 C．③的主要成分是多糖，也含有多种蛋白质 D．植物细胞必须具备①、②和③才能存活 【解析】D正确。 6、类题：关于细胞核的叙述，错误的是（ ） A．组装完毕的核膜允许蛋白质选择性进出核孔 B．蛋白质合成活跃的细胞，核仁代谢活动旺盛 C．许多对基因表达有调控作用的蛋白质在细胞质合成，经核孔进入细胞核 D．细胞质中的RNA均在细胞核合成，经核孔输出 【解析】答案D。 7、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 【解析】答案D。 8、（不定项）光镜下看到的核仁为均匀球体，电镜下核仁的超微结构由三种基本结构组分组成，即纤维中心、致密纤维组分和颗粒组分。纤维中心是包括在颗粒组分内部一个或几个低电子密度的圆形结构体，其内部存在DNA。致密纤维组分是核仁超微结构中电子密度最高的部分，由致密的纤维组成，通常看不到颗粒，它们呈环形或半月形包围纤维中心。颗粒组分是核仁的主要结构，由直径15~20nm的核糖核蛋白颗粒构成，可被蛋白酶和RNase（核糖核酸酶）消化，间期核中核仁的大小差异主要是由颗粒组分数量的差异造成的。下列说法正确的是（ ） A．核仁是细胞核中储存DNA的主要结构 B．致密纤维组分存在mRNA的前体 C．核糖体的大小亚基是在核仁中合成的 D．核糖核蛋白颗粒可能是正在加工、成熟的核糖体亚单位的前体 【解析】答案D。 知识点三 尝试制作真核细胞的三维结构模型 一、模型 二、尝试制作真核细胞的三维结构模型 （1）实验原理 真核细胞（以动物细胞为例）的结构包括细胞膜、细胞核、各种细胞器（主要有线粒体、中心体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体等）等。 （2）实验方法 在建构模型时，可选用琼脂（或明胶）作为细胞质基质，用各种颜色的彩泥（也可选用胶泥、面团儿）捏制成各种细胞器，并固定于琼脂中。有条件的学校，也可尝试用3D打印技术制作细胞模型。 （3）模型的科学性 ①需确定制作的真核细胞模型是植物细胞还是动物细胞，是细胞的全部还是部分。 ②各种结构的大小比例适当。 ③模型要体现事物的本质和规律性联系。 1、模型的形式有多种，下列叙述错误的是（ ） A．罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片，能直观地表达认识对象的特征，属于物理模型 B．设计并制作真核细胞的三维结构模型时，科学性、准确性比美观与否更重要 C．画概念图是构建概念模型的一种方法，可以梳理所学知识，建立良好的知识结松 D．模型可以对生物问题进行定性描述，也可以进行定量描述 【解析】罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片不属于模型，A错误； 真核细胞的三维结构模型属于物理模型，科学性、准确性比美观与否更重要，B正确； 画概念图是构建概念模型的一种方法，C正确； 模型可以对生物问题进行定性描述，也可以进行定量描述，D正确。 知识点四 细胞是一个统一的整体 ❶从结构上看：细胞的各个组成部分相互联系 · 细胞核与细胞质通过核孔相互连通 · 细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成“生物膜系统”。 · 内质网广泛地分布在细胞质中，既与细胞膜相连，又与核外膜相连。 · 内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过囊泡进行转变。 ❷从功能上看： · 细胞的不同结构虽具有不同生理功能，但各种结构间是协调配合的，如：分泌蛋白的合成和分泌 ❸从调控上看：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，细胞核内的DNA通过控制蛋白质等物质的合成，调控细胞内的生命活动 ❹从与外界的关系上看：细胞与外界环境之间形成一个统一的整体 · 单个细胞与相邻细胞进行物质交换、能量转化及信息交流 · 与外界直接接触的细胞要与外界环境进行物质交换和能量转化 ❺从细胞核与细胞质的关系上看： · 细胞核不能脱离细胞质独立存在，其活动必须依赖于细胞质对它的物质和能量供应 · 无核的细胞质不能长期生存，这是由细胞核的功能决定的，如：哺乳动物成熟红细胞无细胞核，寿命较短 1、细胞是一个基本的生命系统，它在结构和功能上均体现出高度的统一性。下列不能解释细胞是一个统一的整体的是（ ） A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动 B．人成熟的红细胞没有细胞核、精子中细胞质很少，这些细胞的寿命都较短 C．离开细胞的细胞器，如叶绿体和线粒体等也能独立地完成各项生命活动 D．适宜环境中，去掉细胞核的变形虫最终死亡 【解析】 细胞核与细胞质相互依存、不可分割，细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动，A正确。 细胞核不能脱离细胞质而独立生存，这是因为细胞核进行生命活动时所需物质和能量均由细胞质提供，如：几乎不含细胞质的精子、哺乳动物成熟红细胞无细胞核，寿命较短，BD正确。 单独细胞器无法长时间存活，也不能独立完成各项生命活动，C错误。 1 / 4 学科网（北京）股份有限公司 $$