第03讲 细胞的结构（知识清单）（上海专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

细胞的结构 质膜 流动镶嵌模型 膜蛋白 有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中 功能：催化、运输、识别... 磷脂双分子层 少量的糖 约93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白 约7%与膜脂相连，组成糖脂 功能：识别外界信息 固醇 特性 结构特性 一定的流动性 功能特性 选择透过性 主要功能 分隔 细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境 交流 信息交流常见的类型 远距离交流 神经递质/激素 近距离交流 糖蛋白和糖脂 植物间交流方式：胞间连丝 控制 控制物质进出细胞 跨膜运输 被动运输 高浓度→低浓度运输(顺浓度梯度) 分类 自由扩散 协助扩散 主动运输 低浓度→高浓度运输（逆浓度梯度） 胞吞、胞吐 摄取或排出一些大分子或颗粒物利用细胞膜具有一定的流动性 细胞器 0层膜 核糖体/中心体 1层膜 溶酶体/内质网/高尔基体 内膜系统 2层膜 线粒体/叶绿体 细胞骨架 结构 分布有由蛋白质纤维(微管、微丝等) 构成的网络状框架结构 细胞核 结构 核膜 双层膜 核仁 一个或数个圆球状结构 与核糖体形成有关 核孔 核膜上的小孔 染色质 组成 DNA和蛋白质 蛋白质合成旺盛、生长活跃的细胞， 其核仁较大、核仁较多 第 03讲 细胞的结构（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点1 细胞由质膜包裹★★★☆☆ 考点2 细胞各部分结构既分工又合作★★★☆☆ 考点3 遗传信息主要储存在细胞核中★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 实验技能坊（选做模块）：观察叶绿体和细胞质流动★★☆☆☆ 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（4大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清PDF思维导图） 考点1 细胞由质膜包裹★★★☆☆ 1.质膜（也称细胞膜）主要由磷脂和蛋白质组成 1.流动镶嵌模型 ①内容： 质膜的基本骨架 磷脂双分子层 磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧，疏水性尾部相对，在磷脂双分子层内部形成一层疏水的屏障。 细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。 ①磷脂在不断地流动； ②膜蛋白也可以在磷脂双分子层中进行横向移动或自身旋转运动； ③胆固醇分子插在磷脂分子之间，对膜的流动性具有调节作用。 结构特点→一定的流动性 质膜上的蛋白质称为膜蛋白 有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。细胞的功能与膜蛋白种类和含量有关，有些细胞的膜蛋白仅占膜成分的25%，有些则高达75%。 质膜中还有少量的糖 约93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白； 约7%与膜脂相连，组成糖脂。 功能：具有保护质膜和识别外界信息等。 ②功能 考点补充 ①关于受体： 1.并非所有细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过胞间连丝进行信息交流。 2.受体的化学本质可能为“糖蛋白”，也可能为“糖脂”。 3.受体多位于细胞膜的表面，激素与其结合后，能引起靶细胞的相应变化。 4.注意有些特殊激素（如性激素）的受体位于细胞内。 ②比较五种蛋白 1.受体蛋白：信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白（属于糖蛋白） 2.载体蛋白：协助跨膜运输（协助扩散和主动运输） 3.通道蛋白：通过打开或关闭通道（改变蛋白质构象）控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传导时，Na+、K+通道蛋白等 4.“酶”蛋白：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶 5.识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异性识别等） 易错拓展 1.植物细胞的细胞壁是完全通透的，不能控制物质的进出，故不是细胞的边界。 2.细胞膜上受体的本质是糖蛋白，受体可特异性识别和结合信号分子。 3.细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的，比如有些激素受体在细胞内，而不是细胞膜上；高等植物细胞可通过胞间连丝进行信息交流，也不需要膜上受体。 4.高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高，植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合物。 考点2 细胞各部分结构既分工又合作★★★☆☆ 1.细胞内具有多种相对独立的结构 （1）细胞的结构： （2）细胞的结构和功能 ①细胞器：在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构—细胞器。 ②分离细胞器的常用方法：差速离心法（组分越大、密度越高，受到的离心力越大，越容易沉淀到底部；而较小、密度较低的组分仍保留在上层。） ③亚显微结构： 1）双层膜的细胞器： 线粒体 叶绿体 结构 ①外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴。 嵴：增大与有氧呼吸有关酶的附着面积 ②有氧呼吸酶分布于线粒体基质及内膜上 ①内有类囊体（类囊体堆叠而成基粒） ②光合过程所需酶分布于类囊体膜和叶绿体基质中 分布 能进行有氧呼吸的真核细胞 绿色植物的叶肉细胞、幼茎的皮层等 功能 细胞有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量 进行光合作用的场所 相同点 ①都具有双层膜结构； ②都与能量转换有关，都产生ATP； ③都含有DNA、RNA和核糖体，能转录、翻译部分蛋白质补充： ④分裂的方式增多数目 2）单层膜结构的细胞器 细胞器 结构 功能 内质网 1层膜细胞器，主要分布在真核细胞中 由彼此相通的网状膜系统组成，将细胞分成许多小空间，并与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关。 ①光面：参与脂质代谢 ②粗面：对蛋白质进行合成、加工、运输 高尔基体 常与内质网密切联系，与物质的储存、加工和转运和分泌相关 ①植物细胞：参与细胞壁的形成 ②动物细胞：对蛋白质进行再加工、运输和分泌。 溶酶体 由膜围成的小球体，含有多种水解酶（和溶菌酶） 可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。 液泡 含有水、离子、营养物质和多种酶 对维持细胞渗透压和消化胞内异物起重要作用 存在于成熟的植物细胞中 是“质壁分离”实验中必要条件 内含“细胞液” 3）无膜结构的细胞器 细胞器 结构 功能 中心体 由2个中心粒互相垂直排列而成 与细胞有丝分裂和染色体分离密切相关，存在于动物细胞和低等植物细胞中。 低等植物：黑藻、绿藻、赤藻 核糖体 由RNA和蛋白质构成的微小颗粒 游离在细胞质基质中：合成胞内蛋白（胞内发挥作用），如ATP合成酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等 附着在内质网上：合成胞外蛋白（分泌蛋白），如抗体、胰岛素等；膜上蛋白：受体蛋白或通道蛋白；溶酶体中的蛋白质 4）不属于细胞器： 细胞壁（细胞结构，不属于细胞器） 相对比动物细胞，是植物细胞所特有的结构 成分：植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶等物质组成；细菌细胞壁：肽聚糖，而真菌细胞壁：几丁质。 作用：维持细胞的形状，保护细胞内部结构有重要作用。 特性：细胞壁伸缩性特别小 细胞核（细胞结构，不属于细胞器） 细胞的代谢调控中心 储存遗传信息的场所 细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心 （1）内质网呈网状排列在细胞内，是蛋白质和脂质合成、加工的场所，类似“生产车间”。 （2）高尔基体由多个扁平的膜囊堆叠在一起组成，多种蛋白质在此加工、分类和包装，类似“加工包装车间” （3）溶酶体是由单层膜构成的囊泡，内含多种水解酶，可进行细胞内的消化作用。组成内膜系统的细胞器，在功能上相互联系，在结构上可以相互转化。 2.细胞骨架： 结构：分布有由蛋白质纤维（微管（蛋白）、微丝（蛋白）等）构成的网络状框架结构。 功能：①支撑细胞的形态；②维持细胞内各部分的空间格局；③在细胞内的物质运输中起重要作用。 考点补判断细胞的种类或结构 判断内容 判断方法 显微结构和亚显微结构 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 原核细胞和真核细胞 ①有无核膜（主要方法）； ②有无多种细胞器； ③有无染色体 植物细胞和动物细胞 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） 易错拓展 1.植物细胞特有的结构是细胞壁、叶绿体和大液泡 2.动物细胞有中心体，而高等植物细胞没有中心体。 3.没有叶绿体的细胞≠动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体、根细胞也无叶绿体。 4.没有大液泡的细胞≠动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 5.有中心体的细胞≠动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。 6.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。 7.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，细胞器逐渐消失。 8.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。 考点3 遗传信息主要储存在细胞核中★★★☆☆ 1.细胞核的结构与功能 重点注意 ①核膜、核孔都有选择性：DNA不能通过核孔进入细胞质，RNA可以通过核孔进入细胞质；DNA聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。 ②代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细胞与胰岛β细胞相比，口腔上皮细胞核孔与核仁的数目少，核仁体积小。 ③细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的中心在细胞质。 2.内膜系统 （1）生物膜系统组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构（原核生物不具备）。 （2）内膜系统：膜成分可以相互转化的，包括内质网、高尔基体、溶酶体、囊泡等（单层）膜结构，不包括线粒体和叶绿体。 （3）功能： ①内膜系统将细胞质区域化，提高了细胞生理生化反应的效率。 ②将细胞质分隔成许多功能化区域，同时也为多种酶提供附着位点，使各种代谢反应能够有序地进行。 3.细胞生命活动由各种结构合作完成（细胞器之间的联系） （1）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。 胰腺细胞合成和分泌消化酶的过程就是一个典型案例。消化酶是一类可水解蛋白质等物质的酶，可由胰腺细胞合成，分泌到消化道中发挥作用。 （2）分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程（如下图所示） ①研究方法：同位素标记法（注射放射性同位素3H标记）。 ②过程：内质网上的核糖体以氨基酸为原料 ↓mRNA 指导下合成肽链 内质网加工成为成熟蛋白质：鼓起、出芽形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质 ↓加工成较为成熟的蛋白质 高尔基体：囊泡与高尔基体膜融合，成为高尔基体的一部分 ↓进一步修饰后 细胞质膜：与质膜融合 ↓将蛋白质分泌到 细胞外 补充：细胞内各种蛋白质的合成和转运途径如图：蛋白质在高尔基体中完成加工、分类和包装后，主要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。 ③提供能量的细胞器：线粒体 易错拓展 1.能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体（如蓝细菌，但植物的光合作用一定在叶绿体中进行。 2.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有线粒体参与，且丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。 3.一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 4.并不是所有蛋白质的加工都在内质网上进行，胞内蛋白质（如过氧化氢酶、呼吸酶、血红蛋白等）的加工发生在细胞质基质。膜面积变化：分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变，细胞膜面积相对增大。 观察叶绿体和细胞质流动★★☆☆☆ 实验 原理 步骤 观察叶绿体和细胞质流动 叶绿体会随着细胞质的流动而运动，观察细胞质的流动可以用叶绿体的运动作为标志。 ①取新鲜的黑藻嫩叶→制成临时装片（把叶片放在滴有一滴水的载玻片上，盖上盖玻片）→显微镜观察（低倍镜找到叶片细胞中的叶绿体，然后用高倍镜观察）叶绿体的形态和分布 ②黑藻（盛有水的烧杯中，放在较强的光照下培养15~20 min，或者放在25℃的温水）→镊子摘取取新鲜的黑藻嫩叶→制成临时装片→叶绿体随细胞质流动（以叶绿体的运动作为标志，判断细胞质的流动方向） ③绘出所观察到的黑藻叶片细胞形态结构图，并标示出细胞质的流动方向。 预警类别一 细胞膜的结构与功能 陷阱1在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞 正确理解：细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质有可能进入细胞。 陷阱2细胞膜上的蛋白质分子在膜上对称分布，大多可以运动 正确理解：蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，故蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的。 陷阱3糖蛋白分布于细胞膜的内侧，细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖链无关 正确理解：糖蛋白主要进行细胞间的信息传递，位于细胞膜的外侧，细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖链都有关。 预警类别二 细胞核的结构与功能 陷阱1所有真核细胞都有一个细胞核 正确理解：哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，而人体骨骼肌细胞中有多个细胞核。 陷阱2细胞核是细胞的代谢中心 正确理解：细胞核是细胞代谢的控制中心 陷阱3大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关 正确理解：大肠杆菌为原核生物，没有核仁。 陷阱4核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出 正确理解：核孔对出入细胞核的物质有选择性，并不是让其自由出入 陷阱5核孔是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的唯一通道 正确理解：核孔不是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的唯一通道，还有核膜。 预警类别三 细胞器的结构与功能 陷阱1叶绿体是绿色植物所有细胞含有的细胞器 正确理解：绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体，根尖细胞没有叶绿体，表皮细胞一般不含叶绿体。 陷阱2液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素 正确理解：液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素。 陷阱3高尔基体是肽链合成和加工的场所 正确理解：肽链合成的场所是核糖体而不是高尔基体 陷阱4细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素 正确理解：细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。 预警类别四 分泌蛋白的合成和运输 陷阱1分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜 正确理解：线粒体起着供能作用，分泌蛋白的合成与分泌过程未经过线粒体。 陷阱2与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体 正确理解：核糖体无膜结构 一、质膜 2024年11月，美国凯斯西楚大学（Case Western Reserve University，简称CWRU)的George R. Dubyak与Xinghong Dai课题组在Cell杂志发表“How NINJ1 mediates plasma membrane rupture and why NINJ2 cannot”的研究文章。该研究利用冷冻电镜技术展示了NINJ1和NINJ2都有组装成一端亲水另一端疏水的线性纤维状结构的能力，但NINJ1的结构性质赋予了它包裹在质膜处并溶解质膜的能力。与NINJ1相反的是，NINJ2纤维在细胞内空间弯曲，从而抑制NINJ2纤维成环并抑制NINJ2介导PMR。研究进一步探究了NINJ2的弯曲是由与“细胞质小叶”的固醇类分子的强互作介导的。 考点预测：考察质膜的结构，以及质膜与其他细胞器的合作关系 二、细胞器 基于微管的囊泡运输通常依赖于运动蛋白和动力蛋白马达，很少有报道描述微管聚合驱动定向囊泡运输。2024年9月11日，我院傅缨团队在Nature Communications 在线发表题为“Endomembrane trafficking driven by microtubule growth regulates stomatal movement in Arabidopsis”的研究论文，该研究揭示了微管生长驱动的囊泡运输机制，该机制涉及PM蛋白的重新分配以调节保护细胞的运动。 考点预测：细胞器相互合作与分泌蛋白的分泌过程相关考点 （2024·上海·高考真题）苏氨酸的生物合成大肠杆菌可高产苏氨酸，但会混有大肠杆菌自身产生的有毒物质。谷氨酸棒状杆菌也能产生苏氨酸，虽产量低，但不会产生有毒物质。因此科学家想利用通过改良谷氨酸棒状杆菌使其达到高产苏氨酸的目的。 如图1显示了谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌合成苏氨酸的部分途径。其中细胞膜上的字母代表的是转运蛋白。 (3)据图1可知，两种细胞产生的苏氨酸 的过程中不同的是______。 A．转运蛋白的种类 B．外排的氨基酸种类 C．苏氨酸的碳骨架 D．合成的起始底物 【答案】AB 【详解】据图可知，为重两种细胞的细胞膜上的字母不同，说明位于细胞膜上的转运蛋白不同，转运蛋白对物质的运输具有特异性，所以外排的氨 基酸种类也不同，AB正确，CD错误。故选AB。 （2023·上海·高考真题）3. 人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成，从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运，如图。 （1）从下列①~⑥中选择并按顺序表示Na+转运蛋白从合成到定位的路径： ____________________。 ①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外 【答案】①→②→④→⑤ 【详解】Na+转运蛋白属于膜蛋白，其合成场所在核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，其在细胞膜上发挥作用，故Na+转运蛋白从合成到定位的路径为①→②→④→⑤。 学科网（北京）股份有限公司1/10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 1/10 第 03 讲 细胞的结构（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点 考点 1 细胞由质膜包裹★★★☆☆ 考点 2 细胞各部分结构既分工又合作★★★☆☆ 考点 3 遗传信息主要储存在细胞核中★★★☆☆ （星级越高，重要程度越高） 实验技能坊（选做模块）：观察叶绿体和细胞质流动★★☆☆☆ 陷阱预警台：识别高频错误，提供防错策略（4 大陷阱预警） 素养加油站：前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测 真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯 （附高清 PDF 思维导图） 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 2/10 考点 1 细胞由质膜包裹★★★☆☆ 1.质膜（也称细胞膜）主要由磷脂和蛋白质组成 1.流动镶嵌模型 ①内容： 质 膜 的 基 本 骨 架 磷脂双分子 层 磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧， 疏水性尾部相对，在磷脂双分子层内部形成一 层疏水的屏障。 细胞质膜中的各种分子处于不断 “流动”的状态。 ①磷脂在不断地流动； ②膜蛋白也可以在磷脂双分子层 中进行横向移动或自身旋转运 动； ③胆固醇分子插在磷脂分子之 间，对膜的流动性具有调节作用。 结构特点→一定的流动性 质膜上的蛋 白质称为膜 蛋白 有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷 脂双分子层中。细胞的功能与膜蛋白种类和含 量有关，有些细胞的膜蛋白仅占膜成分的 25%， 有些则高达 75%。 质膜中还有 少量的糖 约 93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白； 约 7%与膜脂相连，组成糖脂。 功能：具有保护质膜和识别外界信息等。 ②功能 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 3/10 分隔：细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境 参与细胞的物质交换 方式 被动运输 主动运输 胞吞胞吐 功能特点：选择透过性 根本：细胞自身遗传特性 直接：膜上蛋白种类、数量及空间结构的变化 信息交流 远距离传递 神经细胞分泌神经递质作用于靶细胞 内分泌细胞分泌激素作用于靶细胞 近距离传递 受体的膜蛋白接受神经递质、激素等特定信号分子 糖蛋白和糖脂等进行细胞间信息识别 补充：通道传递：胞间连丝 )) 考点补充 ①关于受体： 1.并非所有细胞间的信息交流都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过胞间连丝进行信息交流。 2.受体的化学本质可能为“糖蛋白”，也可能为“糖脂”。 3.受体多位于细胞膜的表面，激素与其结合后，能引起靶细胞的相应变化。 4.注意有些特殊激素（如性激素）的受体位于细胞内。 ②比较五种蛋白 1.受体蛋白：信号分子（如激素、细胞因子、神经递质）的受体蛋白（属于糖蛋白） 2.载体蛋白：协助跨膜运输（协助扩散和主动运输） 3.通道蛋白：通过打开或关闭通道（改变蛋白质构象）控制物质通过，如水通道蛋白；神经冲动传 导时，Na+、K+通道蛋白等 4.“酶”蛋白：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在 ATP 水解酶 5.识别蛋白：用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白（如精卵细胞间的识别、免疫细胞对抗原的特异 性识别等） 易错拓展 1.植物细胞的细胞壁是完全通透的，不能控制物质的进出，故不是细胞的边界。 2.细胞膜上受体的本质是糖蛋白，受体可特异性识别和结合信号分子。 3.细胞膜上的受体并不是细胞间信息交流所必需的，比如有些激素受体在细胞内，而不是细胞膜上； 高等植物细胞可通过胞间连丝进行信息交流，也不需要膜上受体。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 4/10 4.高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高，植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合 物。 考点 2 细胞各部分结构既分工又合作★★★☆☆ 1.细胞内具有多种相对独立的结构 （1）细胞的结构： 细胞膜 细胞质 细胞质基质 存在状态：透明的胶状物质，处于不断流动的状态 成分：包含水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸、多种酶等 功能：活细胞的新陈代谢场所，为新陈代谢的进行提供物质和环境条 细胞器 双层膜：叶绿体、线粒体 单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 无膜：核糖体、中心体 细胞骨架：蛋白质纤维（微管、微丝等）构成的网络状框架结构 细胞核 细胞壁（植物细胞） （2）细胞的结构和功能 ①细胞器：在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构—细胞器。 ②分离细胞器的常用方法：差速离心法（组分越大、密度越高，受到的离心力越大，越容易沉淀到 底部；而较小、密度较低的组分仍保留在上层。） ③亚显微结构： 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 5/10 1）双层膜的细胞器： 线粒体 叶绿体 结构 ①外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴。 嵴：增大与有氧呼吸有关酶的附着面积 ②有氧呼吸酶分布于线粒体基质及内膜上 ①内有类囊体（类囊体堆叠而成基粒） ②光合过程所需酶分布于类囊体膜和叶绿体基 质中 分布 能进行有氧呼吸的真核细胞 绿色植物的叶肉细胞、幼茎的皮层等 功能 细胞有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供 能量 进行光合作用的场所 相 同 点 ①都具有双层膜结构； ②都与能量转换有关，都产生 ATP； ③都含有 DNA、RNA和核糖体，能转录、翻译部分蛋白质补充： ④分裂的方式增多数目 2）单层膜结构的细胞器 细胞器 结构 功能 内质网 1层膜细胞器，主要分布在真核细 胞中 由彼此相通的网状膜系统组成，将 细胞分成许多小空间，并与蛋白质的加 工、运输以及脂质代谢有关。 ①光面：参与脂质代谢 ②粗面：对蛋白质进行合成、加工、 运输 高尔基体 常与内质网密切联系，与物质的 储存、加工和转运和分泌相关 ①植物细胞：参与细胞壁的形成 ②动物细胞：对蛋白质进行再加工、 运输和分泌。 溶酶体 由膜围成的小球体，含有多种水解酶 （和溶菌酶） 可消化进入细胞内的异物及衰老无用 的细胞器碎片。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 6/10 液泡 含有水、离子、营养物质和多种酶 对维持细胞渗透压和消化胞内异物起 重要作用 存在于成熟的植物细胞中 是“质壁分离”实验中必要条件 内含“细胞液” 3）无膜结构的细胞器 细胞器 结构 功能 中心体 由 2个中心粒互相 垂直排列而成 与细胞有丝分裂和染色体分离密切相关，存在于动 物细胞和低等植物细胞中。 低等植物：黑藻、绿藻、赤藻 核糖体 由 RNA和蛋白质 构成的微小颗粒 游离在细胞质基质中：合成胞内蛋白（胞内发挥作 用），如 ATP合成酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等 附着在内质网上：合成胞外蛋白（分泌蛋白），如抗体、 胰岛素等；膜上蛋白：受体蛋白或通道蛋白；溶酶体中 的蛋白质 4）不属于细胞器： 细胞壁（细胞结构， 不属于细胞器） 相对比动物细胞，是植物细胞所特有的结构 成分：植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶等物质组成；细菌细胞壁：肽 聚糖，而真菌细胞壁：几丁质。 作用：维持细胞的形状，保护细胞内部结构有重要作用。 特性：细胞壁伸缩性特别小 细胞核（细胞结构， 不属于细胞器） 细胞的代谢调控中心 储存遗传信息的场所 细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 7/10 （1）内质网呈网状排列在细胞内，是蛋白质和脂质合成、加工的场所，类似“生产车间”。 （2）高尔基体由多个扁平的膜囊堆叠在一起组成，多种蛋白质在此加工、分类和包装，类似“加工包 装车间” （3）溶酶体是由单层膜构成的囊泡，内含多种水解酶，可进行细胞内的消化作用。组成内膜系统的 细胞器，在功能上相互联系，在结构上可以相互转化。 2.细胞骨架： 结构：分布有由蛋白质纤维（微管（蛋白）、微丝（蛋白）等）构成的网络状框架结构。 功能：①支撑细胞的形态；②维持细胞内各部分的空间格局；③在细胞内的物质运输中起重要作用。 考点补判断细胞的种类或结构 判断内容 判断方法 显微结构和亚显 微结构 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 原核细胞和真核 细胞 ①有无核膜（主要方法）； ②有无多种细胞器； ③有无染色体 植物细胞和动物 细胞 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） 易错拓展 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 8/10 1.植物细胞特有的结构是细胞壁、叶绿体和大液泡 2.动物细胞有中心体，而高等植物细胞没有中心体。 3.没有叶绿体的细胞≠动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体、根细胞也无叶绿体。 4.没有大液泡的细胞≠动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 5.有中心体的细胞≠动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。 6.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。 7.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 胞器逐渐消失。 8.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。 考点 3 遗传信息主要储存在细胞核中★★★☆☆ 1.细胞核的结构与功能 功能 细胞的遗传信息主要储存在细胞核中（遗传信息库） 细胞代谢和遗传的控制中心 结构 核膜：双层膜、小分子物质进出细胞核的通道 染色质 细丝状，容易被苏木精、洋红等碱性染料染成深 主要组成：DNA+蛋白质 细胞分裂时，高度螺旋形成染色体，同一物质在细胞不同时期的两种状态 核仁：一个或数个圆状结构，与核糖体形成有关 核孔：核膜上的小孔，实现物质交换和信息交流（大分子进出） 核基质 数量 ①一个真核细胞一般只有一个细胞核 ②细胞有些特殊的细胞含有多个细胞核，骨骼肌细胞含有几十甚至几百个细胞核 ③哺乳动物成熟红细胞、植物的筛管细胞则没有细胞核 重点注意 ①核膜、核孔都有选择性：DNA 不能通过核孔进入细胞质，RNA 可以通过核孔进入细胞质；DNA 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 9/10 聚合酶等蛋白质通过核孔进入细胞核。 ②代谢越旺盛的细胞，核孔的数目越多，核仁的体积越大。如口腔上皮细胞与胰岛β细胞相比， 口腔上皮细胞核孔与核仁的数目少，核仁体积小。 ③细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心，细胞代谢的中心在细胞质。 2.内膜系统 （1）生物膜系统组成：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构（原核生物不具备）。 （2）内膜系统：膜成分可以相互转化的，包括内质网、高尔基体、溶酶体、囊泡等（单层）膜结构， 不包括线粒体和叶绿体。 （3）功能： ①内膜系统将细胞质区域化，提高了细胞生理生化反应的效率。 ②将细胞质分隔成许多功能化区域，同时也为多种酶提供附着位点，使各种代谢反应能够有序地 进行。 3.细胞生命活动由各种结构合作完成（细胞器之间的联系） （1）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。 胰腺细胞合成和分泌消化酶的过程就是一个典型案例。消化酶是一类可水解蛋白质等物质的酶， 可由胰腺细胞合成，分泌到消化道中发挥作用。 （2）分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程（如下图所示） ①研究方法：同位素标记法（注射放射性同位素 3H 标记）。 ②过程：内质网上的核糖体以氨基酸为原料 ↓mRNA 指导下合成肽链 内质网加工成为成熟蛋白质：鼓起、出芽形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质 ↓加工成较为成熟的蛋白质 高尔基体：囊泡与高尔基体膜融合，成为高尔基体的一部分 ↓进一步修饰后 细胞质膜：与质膜融合 ↓将蛋白质分泌到 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 10/10 细胞外 补充：细胞内各种蛋白质的合成和转运途径如图：蛋白质在高尔基体中完成加工、分类和包装后，主 要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。 ③提供能量的细胞器：线粒体 易错拓展 1.能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体（如蓝细菌，但植物的光合作用一定在叶绿体中进行。 2.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有线粒体参与，且丙酮酸彻底氧化 分解一定发生于线粒体中。 3.一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。 4.并不是所有蛋白质的加工都在内质网上进行，胞内蛋白质（如过氧化氢酶、呼吸酶、血红蛋白等）的加 工发生在细胞质基质。膜面积变化：分泌蛋白加工和运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基 本不变，细胞膜面积相对增大。 观察叶绿体和细胞质流动★★☆☆☆ 实验 原理 步骤 观察叶绿体 和细胞质流 动 叶绿体会随着 细胞质的流动 而运动，观察 细胞质的流动 可以用叶绿体 的运动作为标 志。 ①取新鲜的黑藻嫩叶→制成临时装片（把叶片放在滴有一滴 水的载玻片上，盖上盖玻片）→显微镜观察（低倍镜找到叶片细 胞中的叶绿体，然后用高倍镜观察）叶绿体的形态和分布 ②黑藻（盛有水的烧杯中，放在较强的光照下培养 15~20 min， 或者放在 25℃的温水）→镊子摘取取新鲜的黑藻嫩叶→制成临时 装片→叶绿体随细胞质流动（以叶绿体的运动作为标志，判断细 胞质的流动方向） ③绘出所观察到的黑藻叶片细胞形态结构图，并标示出细胞 质的流动方向。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 11/10 预警类别一 细胞膜的结构与功能 陷阱 1 在细胞膜的控制下，对细胞有害的物质都不能进入细胞 正确理解：细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，一些对细胞有害的物质有可能进入细胞。 陷阱 2 细胞膜上的蛋白质分子在膜上对称分布，大多可以运动 正确理解：蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿 于整个磷脂双分子层，故蛋白质在细胞膜上的分布是不对称的。 陷阱 3 糖蛋白分布于细胞膜的内侧，细胞识别与糖蛋白中的蛋白质有关，与糖链无关 正确理解：糖蛋白主要进行细胞间的信息传递，位于细胞膜的外侧，细胞识别与糖蛋白中蛋白质和糖 链都有关。 预警类别二 细胞核的结构与功能 陷阱 1 所有真核细胞都有一个细胞核 正确理解：哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，而人体骨骼肌细胞中有多个细胞核。 陷阱 2 细胞核是细胞的代谢中心 正确理解：细胞核是细胞代谢的控制中心 陷阱 3 大肠杆菌中核糖体的形成与其核仁有关 正确理解：大肠杆菌为原核生物，没有核仁。 陷阱 4 核膜上的核孔可以让蛋白质和 RNA自由进出 正确理解：核孔对出入细胞核的物质有选择性，并不是让其自由出入 陷阱 5 核孔是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的唯一通道 正确理解：核孔不是细胞核与细胞质进行物质交换和信息交流的唯一通道，还有核膜。 预警类别三 细胞器的结构与功能 陷阱 1 叶绿体是绿色植物所有细胞含有的细胞器 正确理解：绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体，根尖细胞没有叶绿体，表皮细胞一般不含 叶绿体。 陷阱 2 液泡和叶绿体都是具有膜结构的细胞器，其内都含有叶绿素、花青素等色素 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 12/10 正确理解：液泡中含有花青素，叶绿体中含有叶绿素。 陷阱 3 高尔基体是肽链合成和加工的场所 正确理解：肽链合成的场所是核糖体而不是高尔基体 陷阱 4 细胞骨架与细胞壁都有支撑作用，组成成分都是纤维素 正确理解：细胞中的细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，植物细胞壁的主要成分是纤维素和果 胶。 预警类别四 分泌蛋白的合成和运输 陷阱 1 分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜 正确理解：线粒体起着供能作用，分泌蛋白的合成与分泌过程未经过线粒体。 陷阱 2 与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体 正确理解：核糖体无膜结构 一、质膜 2024年 11月，美国凯斯西楚大学（Case Western Reserve University，简称 CWRU)的 George R. Dubyak 与Xinghong Dai课题组在Cell杂志发表“How NINJ1 mediates plasma membrane rupture and why NINJ2 cannot” 的研究文章。该研究利用冷冻电镜技术展示了 NINJ1和 NINJ2都有组装成一端亲水另一端疏水的线性纤维 状结构的能力，但 NINJ1的结构性质赋予了它包裹在质膜处并溶解质膜的能力。与 NINJ1相反的是，NINJ2 纤维在细胞内空间弯曲，从而抑制 NINJ2纤维成环并抑制 NINJ2介导 PMR。研究进一步探究了 NINJ2的弯 曲是由与“细胞质小叶”的固醇类分子的强互作介导的。 考点预测：考察质膜的结构，以及质膜与其他细胞器的合作关系 二、细胞器 基于微管的囊泡运输通常依赖于运动蛋白和动力蛋白马达，很少有报道描述微管聚合驱动定向囊泡运 输。2024年9月11日，我院傅缨团队在Nature Communications在线发表题为“Endomembrane trafficking driven by microtubule growth regulates stomatal movement in Arabidopsis”的研究论文，该研究揭示了微管生长驱动 的囊泡运输机制，该机制涉及 PM蛋白的重新分配以调节保护细胞的运动。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 13/10 考点预测：细胞器相互合作与分泌蛋白的分泌过程相关考点 （2024·上海·高考真题）苏氨酸的生物合成大肠杆菌可高产苏氨酸，但会混有大肠杆菌自身产生的有毒 物质。谷氨酸棒状杆菌也能产生苏氨酸，虽产量低，但不会产生有毒物质。因此科学家想利用通过改良谷 氨酸棒状杆菌使其达到高产苏氨酸的目的。 如图 1 显示了谷氨酸棒状杆菌和大肠杆菌合成苏氨酸的部分途径。其中细胞膜上的字母代表的是转运蛋白。 (3)据图 1 可知，两种细胞产生的苏氨酸 的过程中不同的是______。 A．转运蛋白的种类 B．外排的氨基酸种类 C．苏氨酸的碳骨架 D．合成的起始底物 【答案】AB 【详解】据图可知，为重两种细胞的细胞膜上的字母不同，说明位于细胞膜上的转运蛋白不同，转运蛋白 对物质的运输具有特异性，所以外排的氨 基酸种类也不同，AB 正确，CD 错误。故选 AB。 （2023·上海·高考真题）3. 人体血液中微量的分子 X 可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白 合成，从而影响肾小管上皮细胞对 Na+、K+的转运，如图。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 14/10 （1）从下列①~⑥中选择并按顺序表示 Na+转运蛋白从合成到定位的路径： ____________________。 ①核糖体②内质网③溶酶体④高尔基体⑤质膜⑥胞外 【答案】①→②→④→⑤ 【详解】Na+转运蛋白属于膜蛋白，其合成场所在核糖体，加工场所是内质网和高尔基体，其在细胞膜上发 挥作用，故 Na+转运蛋白从合成到定位的路径为①→②→④→⑤。