【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题03 细胞的基本结构-讲义

这是一份【知识梳理】2024年高中生物学业水平考试（新教材专用）专题03 细胞的基本结构-讲义，共10页。试卷主要包含了鉴别死细胞和活细胞，细胞膜信息交流的三种类型，制备细胞膜，细胞膜结构特点—流动性的验证，细胞膜的结构特点与功能特性，常考易混的四种“膜蛋白”等内容，欢迎下载使用。

考点01 细胞膜的结构和功能
考点02 细胞器之间的分工合作
考点03 细胞核的结构和功能
考点01 细胞膜的结构和功能
细胞膜的功能
细胞膜的功能
将细胞和外界环境分开；
细胞膜具有控制物质进出细胞的能力；
进行细胞间的信息交流。
2.鉴别死细胞和活细胞
科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
活细胞 死细胞
3.细胞膜信息交流的三种类型
二、细胞膜
1.制备细胞膜
（1）取材：哺乳动物成熟的红细胞
（2）原因：
①无细胞壁，细胞容易吸水涨破；
②无细胞核和众多的细胞器，易制得纯净的细胞膜。
2.细胞膜的成分
（1）组成成分：
①脂质：主要是磷脂，动物细胞膜中还含有胆固醇。
②蛋白质：与细胞膜功能密切相关
③糖类
（2）细胞膜的功能主要由蛋白质决定，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
3.细胞膜的流动镶嵌模型
（1）A为磷脂双分子层，是膜的基本支架；
（2）B为蛋白质，镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶在表面，有的部分或全部嵌入，有的贯穿磷脂双分子层；
（3）细胞膜具有流动性：磷脂分子侧向自由移动，大多数蛋白质可以运动；
（4）糖类和蛋白质结合形成C糖蛋白，与脂质结合成D糖脂，这些糖类叫作糖被，和细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。
4.细胞膜结构特点—流动性的验证
（1）方法：荧光标记法(如图)。
（2）现象：
①开始：一半发绿光荧光，另一半发红色荧光。
②在37 ℃下经过40 min后两种颜色的荧光均匀分布。
③结论：细胞膜具有流动性。
5.细胞膜的结构特点与功能特性
6.常考易混的四种“膜蛋白”
（1）转运蛋白:包括载体蛋白和通道蛋白。
①功能:通道蛋白用于协助扩散,载体蛋白用于协助扩散或者主动运输。
②特点:专一性,即一种载体一般只能与一种相应的被运输的物质相结合。
③载体的种类和数量决定某种物质能否被运输或运输量的多少。
（2）受体
①特点:特异性,即一种受体一般只能与一种信号分子结合。
②功能:识别和选择性结合信号分子。
（3)粘连蛋白
①实质:粘连蛋白是一种糖蛋白。
②功能:促使细胞粘连。
③实例:细胞癌变时,细胞表面的粘连蛋白减少,细胞之间的黏着性显著降低导致癌细胞易于转移和扩散。
（4）酶
①功能:催化
②实例:好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶;细胞膜上还可存在ATP水解酶,催化ATP水解,所释放的能量可用于主动运输等,一些细胞器膜上也分布着与其功能有关的酶。
三、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。
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。
考点02 细胞器之间的分工合作
一、细胞的基本结构
显微观察
(1)显微结构
用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。其分辨率不超过0.2μm,有效放大倍数一般不超过1200倍。细胞中的显微结构：线粒体、叶绿体、液泡、染色体、核仁、细胞壁。

（2）亚显微结构
在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。其分辨率：0.2nm，可以放大几千倍、几万倍，甚至几十万倍。

线粒体 叶绿体 内质网
细胞质
组成：
①细胞质基质：结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等
功能：许多化学反应在此进行（细胞代谢的主要场所）。
②细胞器：细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”
③细胞骨架：组成：蛋白质纤维组成的网架结构；功能：维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关
二、细胞器的结构与功能
1.分离细胞器的方法：差速离心法。
（1）过程：破坏细胞膜→细胞匀浆→不同转速离心→分离上清液和沉淀物。
（2）流程图
逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒，形状大密度高的物质，越容易沉淀到试管底部，体积小密度小的物质仍保留在上层悬浮液中，称为上清液。
2.细胞器的结构与功能
三、分泌蛋白的合成和运输
胞内蛋白与分泌蛋白
（1）分泌蛋白：附着在内质网上的核糖体上合成的。
（2）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。
（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
标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
3.合成及运输过程
（1）在核糖体中，以氨基酸为原料开始多肽链的合成。
（2）合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。
（3）内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合。囊泡膜成为高尔基体膜的一部分高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。
（4）囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
（5）在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，能量主要来自线粒体。
四、生物膜系统
1.生物膜系统组成与功能
（1）生物膜系统的组成：细胞膜、核膜、细胞器膜。
（2）生物膜系统的功能：广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点；使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行。
2.生物膜之间的联系
（1）结构与成分：
①组成成分：磷脂和蛋白质；
②结构：流动镶嵌模型，磷脂双分子层，基本支架；蛋白质分布在磷脂双分子层中。
（2）生物膜之间的联系
细胞膜
内质网膜
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配合。
（3）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。
考点03 细胞核的结构和功能
一、细胞核的功能
实验探究
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
资料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）。
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。
二、细胞核的结构
1.分布：除高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2.结构
核膜
核仁
染色质
（1）核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开；不连续的双层膜；有选择透过性。
（2）核仁：与rRNA 的合成以及核糖体的形成有关；
（3）染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。染色质和染色体是同一种物质在不同时期的不同表现形式。
（4）核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
3.细胞核结构总结
（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。
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
项目
特点
结构基础
生理意义
影响因素
实例
结构特点
一定的流动性
构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的
细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能非常重要
生物膜的流动性主要受温度的影响。在一定温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动性增强。但是超出一定范围，会导致细胞膜的破坏
变形虫的变形运动、受精时精卵细胞结合、白细胞吞噬病菌（胞吞）
功能特性
选择透过性
遗传特性决定膜蛋白的种类和数量决定选择透过性
细胞膜控制物质进出细胞
内因：细胞膜上载体的种类和数量；
外因：温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素
植物根对于矿质元素的选择性吸收
细胞器
结构
功能
图示
线粒体
具有双层膜,内膜折叠成嵴，增大膜面积。含有核酸(DNA和RNA)和核糖体。
有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”
叶绿体
具有双层膜,含有核酸(DNA和RNA)和核糖体
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”
内质网
具有单层膜,分为粗面内质网(有核糖体附着)和光面内质网(不含核糖体)
粗面内质网:蛋白质加工场所和运输通道;
光面内质网:脂质合成的重要场所
高尔基体
具有单层膜
主要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”,是细胞内囊泡运输的枢纽
核糖体
主要由rRNA和蛋白质构成，无膜结构
蛋白质合成的场所
中心体
由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成，无膜结构
与细胞的有丝分裂有关
溶酶体
具有单层膜
细胞的“消化车间”,内含多种水解酶(水解酶在溶酶体膜内起作用),能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒
液泡
具有单层膜
内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可调节植物细胞内的环境,充盈的液泡能使植物细胞保持坚挺