第3章 细胞的基本结构-【必背知识】2021-2022学年高一生物章节知识梳理（人教版2019必修1）（含答案）

新人教版生物学必修1《分子与细胞》知识梳理

第3章 细胞的基本结构

第1节 细胞膜的结构和功能

1.【实验】体验制备细胞膜的方法

（1）制备细胞膜的材料：  哺乳动物成熟的红细胞  ，因为  没有细胞核及各种具膜细胞器  。

（2）制备方法：放在  清水  中让其吸水涨破，然后通过  离心、过滤  获得较纯净的细胞膜。

2. 细胞膜的主要成分是  脂质  和  蛋白质  ，另外还有少量的  糖类  。脂质中最丰富的是  磷脂  。

   细胞膜的组成元素有  C、H、O、N、P  。

3.   蛋白质  在细胞膜行使功能时起重要作用，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的  种类  和  数量  越多。

4. 细胞在癌变的过程中，细胞膜的成分发生改变，产生了  甲胎蛋白  和  癌胚抗原  等物质。

5. 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。

①细胞需要的营养物质  可以  进入；          ②细胞不需要的或有害的物质  不容易  进入；

③环境中的一些有害物质  有可能  进入；      ④有些病毒、病菌也  可能  侵入。

⑤细胞将其产生的代谢废物  排到  细胞外；    ⑥细胞产生的抗体、激素等物质  分泌到  细胞外；

⑦细胞内的核酸等重要物质  不会流失  到细胞外。

（3）进行细胞间的  信息交流  。

在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，他们之间必须保持功能的协调，才能使生物体健康地生存。这种协调性的实现不仅依赖于  物质   和  能量  交换，也有赖于  信息  的交流。

细胞间信息交流的方式多种多样，主要有以下三种方式：

①通过化学物质传递信息：细胞分泌的  化学物质 (如激素、递质)进入血液，随  血液 到达全身各处，与  靶细胞 的细胞膜表面的  受体  结合，从而将信息传递给  靶细胞 ，引起靶细胞的生理反应。

②通过细胞膜直接接触传递信息：相邻两个细胞的  细胞膜  直接接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，引起靶细胞的生理反应。如  精子  和  卵细胞  之间的识别和结合。

③通过细胞通道传递信息：相邻两个细胞之间形成  通道  ，使细胞质相互沟通，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。如高等植物细胞之间通过  胞间连丝  相互连接，也有信息交流的作用。

注意：该种信息交流方式没有受体参与。

6. 植物细胞壁

（1）主要成分：  纤维素  和  果胶  。

（2）作用：对植物细胞有  支持  和  保护  作用。

（3）去壁方法：  酶解法  ，用  纤维素酶  和  果胶酶  处理。

（4）特性：  全透性，伸缩性小  。

7. 细菌细胞壁成分：  肽聚糖  ；真菌细胞壁成分：  几丁质  。

8. 细胞活性判断：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。

生物膜的流动镶嵌模型

1. 对生物膜结构的探索历程

（1）19世纪末，欧文顿对植物细胞的通透性进行实验，发现脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，说明组成细胞膜的物质中有  脂质和蛋白质  。

（3）20世纪初，将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来进行化学分析，表明膜的主要成分是  脂质 

和  蛋白质  。

（2）1925年，两位荷兰科学家用丙酮将人红细胞中的脂质提取出来，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的  两  层。

（4）1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的  暗—亮—暗  三层结构，由此提出生物膜模型：所有的生物膜都由  蛋白质—脂质—蛋白质  三层结构构成。他把生物膜描述为  静态  的统一结构。

（5）1970年，科学家将荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合，实验表明细胞膜具有  流动性 。

（5）1972年，  桑格  和  尼克森  根据新的观察和实验证据，提出的  流动镶嵌  模型为大多数人所接受。

2. 流动镶嵌模型（如图）

（1）识图

①A表示  磷脂  分子，是一种由  甘油  、  脂肪酸  和  磷酸  等所组成的分子；

B表示  磷脂双分子层  ，其构成了细胞膜(生物膜)的  基本支架  ；

物质A  亲水  性的“头部”排在外侧，  疏水  性的“尾部”排在内侧。

②C表示  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，说明C在磷脂双分子层中的分布是  不对称  (对称/不对称)的。

③D表示  糖蛋白  ，又叫  糖被  ，是由细胞膜上的  蛋白质  与  糖类  结合形成，只分布于细胞膜的  外表  ，由此可知图中  甲   (甲/乙)侧是细胞的外侧。D在细胞生命活动中具有重要的功能，如具有  保护、润滑、识别  等功能。

④除糖蛋白外，细胞膜表面还有糖类和脂质分子结合成的  糖脂  。

（2）生物膜的结构特点：具有  一定的流动性  ，是因为构成生物膜的  磷脂  分子和  蛋白质  分子是运动的。

（3）生物膜的功能特点：具有  选择透过性  ，这一特性主要与膜上的  蛋白质  分子有关。

第2节 细胞器之间的分工合作

1. 分离细胞器的方法：  差速离心法  。

2. 细胞器之间的分工：各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。

硅肺：当肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。

（1）动物、高等植物、低等植物细胞判断依据

①高等植物细胞：具有  细胞壁  、  叶绿体  和   液泡   ，而无  中心体  。       

②低等植物细胞：具有  细胞壁  、  叶绿体  、   液泡   和  中心体  。

③动物细胞：具有  中心体  ，而无  细胞壁  、  叶绿体  和   液泡   。

（2）细胞器分类

（3）细胞器的数量与细胞的功能呈正相关

①消耗能量多的细胞  线粒体  较多，如心肌细胞。

②合成蛋白质旺盛的细胞  核糖体  较多，如癌细胞。

③代谢旺盛的细胞中  线粒体  、  核糖体  的数量较多。

④分泌功能旺盛的细胞  高尔基体  较多，如唾液腺细胞、肠腺细胞等。(注：汗液中不含蛋白质，故汗腺中高尔基体数量并不多)

（4）细胞器与生物种类的关系

①有叶绿体的细胞一定是植物细胞，但植物细胞不一定有叶绿体，如  根细胞  。

②能进行光合作用的细胞中不一定有叶绿体，如  蓝细菌   。

③能进行有氧呼吸的细胞中不一定有线粒体，如  蓝藻  及  硝化细菌、醋酸菌  等需氧型细菌。

④动物细胞中一定有中心体，但有中心体的细胞不一定是动物细胞，还可能是  低等植物  细胞。

⑤没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物  根尖分生区  细胞就没有大液泡。

⑥有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些  低等植物  细胞就含有中心体。

                 细胞器： 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体 。

3. 细胞质的组成：            存在状态：呈  胶质  状态。在活细胞中，细胞质基质呈流动状态。

                 细胞质基质：成分：含有  水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶 等。

                             功能：多种 化学反应 进行的场所，活细胞进行 新陈代谢的主要场所。

4. 细胞骨架：由  蛋白质纤维  组成的网架结构，能维持  细胞形态  、保持  细胞内部结构  有序性，与细胞  运动  、  分裂  、  分化  以及  物质运输  、  能量转换  、  信息传递  等生命活动密切相关。

5.【实验】用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

（1）观察叶绿体：材料是  藓类叶  或  黑藻叶  或  菠菜叶稍带些叶肉的下表皮  ，不需要染色。

（2）观察线粒体：材料是  人口腔上皮细胞  。用染色剂  健那绿  将线粒体染成  蓝绿  色，线粒体

可保持活性数小时。

6. 细胞器之间的协调配合

（1）分泌蛋白：在  细胞内  合成后，分泌到  细胞外  起作用的蛋白质，

如  消化酶、抗体和蛋白质类激素  等。

（2）分泌蛋白形成过程研究方法：  同位素标记法  。

（3）分泌蛋白的形成过程

  线粒体  (提供能量)

↓            ↓                 ↓                 ↓

  核糖体   →   内质网      高尔基体      细胞膜 

↓合成        ↓初加工           ↓再加工           ↓  胞吐  (方式)

肽链       较成熟蛋白质       成熟蛋白质         分泌蛋白

（4）分泌蛋白形成过程中：内质网膜面积  减小  ，高尔基体膜面积  先增大后减小(基本不变)  ，细胞膜膜面积  增大  。

7. 细胞的生物膜系统

（1）组成：  细胞膜  、  细胞器膜  和  核膜  等膜结构共同构成细胞的生物膜系统。(注：小肠黏膜、胃黏膜等不属于生物膜系统)

（2）特点：各种生物膜的组成成分和结构  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  。内质网膜内连核膜，外连细胞膜，在结构上  直接  联系。

（3）功能

①  细胞膜  在维持细胞内部环境的相对稳定，在细胞与外部环境进行  物质运输  、  能量转换  和

  信息传递  的过程中起决定性作用。

②许多化学反应在  生物膜  上进行，广阔的膜面积为  多种酶  提供附着位点。

③细胞内的生物膜将细胞  区域化  ，把各种  细胞器  分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动  高效、有序  地进行。

第3节 细胞核的结构和功能

1. 除了高等植物  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. 核移植实验(克隆技术)中，后代的性别、颜色等性状与提供  细胞核  (细胞质/细胞核)的个体相同。

3. 细胞核的结构和功能

（1）核膜： 双 层膜，把核内物质与细胞质分开，对物质进出具有 选择透过 性。

（2）染色质：主要由 DNA 和  蛋白质  组成，其中 DNA 是遗传信息的载体。

（3）核仁：与真核细胞某种 RNA 的合成以及  核糖体 的形成有关。蛋白质合

成旺盛的细胞中，核仁的体积相对  较大  。[注：原核细胞中核糖体的形成与核仁  无  (有/无)关]

（4）核孔：实现核质之间频繁的  物质交换  和  信息交流  ，是  大分子  物质(如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道，离子和小分子可穿过核膜，核孔对物质进入具有  选择透过  性。代谢旺盛的细胞中，核孔数目  较多  。

4. 染色质和染色体

（1）特性：染色质(体)是细胞核内易被  碱性  染料染成深色的物质。

（2）成分：染色质和染色体的形态结构  不同  ，组成成分主要是  DNA  和  蛋白质  。

（3）关系：染色质(细丝状)和染色体(杆状)是  同种  物质在细胞  不同  时期的  两种  存在状态。

（4）分布：染色质(体)只存在于  真核  (真核/原核)细胞中。

5. 细胞核功能：细胞核是  遗传信息  库，是细胞  代谢  和  遗传  的控制中心，是遗传物质DNA复制和储存的主要场所。

6. 原核细胞的细胞代谢和遗传的控制中心，遗传物质贮存和复制的主要场所是  拟核  。