专题03 细胞的结构（知识梳理+3大考点精讲精练+实战训练）-2025年高中生物学业水平合格性考试总复习（全国通用）

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一、细胞膜的结构和功能
1.细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分隔开（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）；
②控制物质进出细胞（细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞）；细胞膜的功能特性：选择透过性。结构特点是功能特性的基础
③进行细胞间的信息交流
细胞间信息交流的三种方式：
a间接传递：信号分子（激素、神经递质、淋巴因子）随体液循环与靶细胞表面的 特异性受体结合）
b直接传递：细胞膜接触，如精子和卵细胞之间的识别和结合；效应T细胞裂解靶细胞。
c通道传递：如高等植物细胞之间的胞间连丝
2.细胞膜的成分
①细胞膜主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成。此外，还有少量的糖类（2%-10%）。在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，动物细胞膜中还有少量胆固醇。细胞癌变后，膜成分发生改变，有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。
②蛋白质在行使功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。
③位于细胞膜外侧的糖蛋白形成糖被，它是识别图中细胞膜内外侧的标志。
3.对细胞膜成分的探索：
①1895年，欧文顿—脂溶性物质更容易通过细胞膜—结论：细胞膜是由脂质组成的。
②利用哺乳动物的红细胞，制备出纯净的细胞膜，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。
（制备细胞膜常用的材料及原因：人和其他哺乳动物成熟的红细胞；没有细胞壁，没有细胞核和众多的细胞器。能得到比较纯的细胞膜。）
③1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔—用丙酮从人的红细胞中提取脂质，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。---结论：细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
④1935年，英国学者丹尼利和戴维森—研究细胞膜的张力—发现细胞表面张力明显低于油-水界面的表面张力。油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。--结论：细胞膜上还附有蛋白质。
4.细胞膜的结构
①生物膜流动镶嵌模型的内容有
a磷脂双分子层构成了膜的基本支架，具有流动性；
b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。大多数蛋白质分子也可以运动；
c细胞膜表面有糖被和糖脂。糖被的作用是保护、识别和润滑。
②细胞膜的结构特点：具有一定的流动性；
③细胞膜的功能特点：选择透过性。
5.对细胞膜结构的探索
①1959年，罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗-亮-暗三层—提出细胞膜模型假说：由蛋白质-脂质-蛋白质构成，静态的统一结构。
②20世纪60年代后，科学家对静态的观点提出质疑；细胞的生长、变形虫的运动无法解释。
③1970年，人-鼠细胞杂交试验，--结论：细胞膜具有流动性
④1972年，辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型。
二、细胞器之间的分工
1.细胞质：包括细胞质基质和细胞器两部分。
2.分离细胞器的方法：差速离心法。
3.细胞器分布及作用：
①核糖体：有的附于粗面内质网上（附着核糖体），有的游离在细胞质基质中（游离核糖体），作用：合成蛋白质。是“生产蛋白质的机器”。也是原核细胞唯一具有的细胞器。
②内质网：由膜围成的连续的内腔相通的膜性管道系统。包括不附着核糖体的滑（光）面内质网和附着核糖体的粗面内质网。作用：是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。也是膜面积最大的细胞器。
③高尔基体：主要是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”。唯一一个动植物细胞中都有的细胞器，但是功能可以不同的细胞器（在植物细胞中与细胞壁的形成有关）
④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，能分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
溶酶体只是含有多种水解酶，但是本身不能合成蛋白质，蛋白质的合成场所是核糖体
⑤中心体：分布在动物与低等植物细胞中，与细胞的有丝分裂有关。
⑥液泡：主要分布在植物细胞中，内有细胞液，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。含有不能参与光合作用的色素。
⑦叶绿体：是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器。是植物细胞的“养料制造车间”和“ 能量转换站”。
⑧线粒体：是细胞进行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，大约有95%来自线粒体。
4.“细胞器”归纳：
A：按分布分：
①动植物细胞共有：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。
②植物细胞特有：叶绿体、液泡。
③动物和低等植物细胞特有：中心体。
④原核细胞和真核细胞共有：核糖体。
B：按结构分：
①单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。
②双层膜：线粒体、叶绿体。
③无膜：中心体、核糖体。
C：按成分分 ：
①含 DNA 的：线粒体、叶绿体。
②含 RNA 的：线粒体、叶绿体、核糖体。
③含色素的：叶绿体、液泡。
D：按功能分
①与能量转换有关的：线粒体、叶绿体。
②能产生 ATP 的：线粒体、叶绿体。
③动物植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。
④与分泌蛋白合成和分泌有关的：核糖体、内质网、 高尔基体、线粒体。
⑤能产生水的：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体。
⑥与有丝分裂有关的：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体。
⑦与主动运输有关的细胞器：核糖体、线粒体。
⑧原核细胞和真核细胞共有的细胞器：核糖体。
5.细胞壁：位于植物细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用。与细胞壁和合成相关的细胞器有高尔基体和线粒体。真菌细胞壁的主要成分是几丁质；细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
6.细胞骨架：是细胞质中支持细胞器的结构。由蛋白纤维组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、分裂、分化、及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
7.实验：用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
①原理
a叶肉细胞中的叶绿体呈绿色扁平的椭球或球形。可使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。观察藓类叶临时装片，发现叶绿体在细胞中的分布特点是散布在细胞质中，呈 球形或椭球形形。
b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细胞器的运动作为标志。
②注意事项
a制作观察叶绿体的临时装片时要随时保持有水状态，以免影响细胞活性。
b叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。
c实验材料的选取
三、细胞器之间的合作
1.分泌蛋白概念：在细胞内合成，分泌到细胞外起作用。如消化酶、抗体和一部分激素。
2.分泌蛋白的合成和运输
①研究方法：同位素标记法。用 3H 标记亮氨酸。生物学中常用的同位素有具有放射性的：14C、32P、3H、35S。有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O。
②分泌蛋白的合成和运输过程：游离的核糖体 以氨基酸为原料，开始多肽链的合成。这段肽链会与核糖体 一起转移到粗面内质网上继续合成。并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工折叠，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网膜形成的囊泡，包裹着蛋白质，到达高尔基体。与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基膜的一部分。高尔基体对蛋白质进一步修饰加工。高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，转运到细胞膜，与之融合，将蛋白质分泌到细胞外。此过程中消耗的能量，主要由线粒体提供。高尔基体起重要的交通枢纽作用。分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依次是 ⑤→③→②→①(用图中序号和箭头表示)。
四、细胞的生物膜系统
1.概念：细胞器膜、细胞膜、核膜，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜的组成成分和结构 很相似，在结构功能上紧密联系 。原核细胞只有生物膜，没有生物膜系统。
2.功能：①细胞膜使细胞有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外界环境进行物质运输，能量转换和信息传递中起着决定性的作用。②许多重要的化学反应需要 酶的参与。广阔的膜面积为酶提供了附着位点。③ 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互相干扰，保证了细胞生命活动高效有序的进行。
五、细胞核的结构与功能
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。有细胞核的细胞也未必只有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核。
2.细胞核控制着细胞的代谢和遗传；细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
3.核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的携带者
核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流：大分子物质进出细胞核的通道，物质进出时 具有选择性，并消耗能量。
核膜和核孔都具有选择透过性
4.染色质和染色体是同一结构在细胞不同时期的两种存在状态，易被碱性染料染成深色。
5.模型建构
①模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述。包括物理模型、数学模型和概念模型。
（1）物理模型：以实物或者图画形式直观的表达认识对象的特征。
（2）概念模型：用文字和符号突出表达对象的主要特征和联系。
（3）数学模型：用来描述一个系统或它的性质的数学形式。
①电镜下拍出的细胞亚显微结构的照片是真实的，不是物理模型。
②代谢旺盛的细胞中，核孔数目多核仁体积大。
③细胞核是细胞代谢的控制中心，不是细胞代谢的中心；细胞代谢的主要场所是细胞质。
①关于哺乳动物成熟的红细胞
无细胞核，不能分裂；无线粒体等细胞器，其呼吸作用类型为无氧呼吸；葡萄糖进入红细胞的运输方式为协助扩散；红细胞细胞质中主要蛋白质为血红蛋白，含微量元素铁，牢记该蛋白质不属于分泌蛋白。（是一种细胞内蛋白质，是由细胞质内游离的核糖体合成的）
②在发育成熟过程中，哺乳动物红细胞的核逐渐退化，并从细胞中排出，为携带氧的血红蛋白腾出空间（形态、结构与功能相适应）。
③鉴别细胞的死活，常用的方法是“染色排出法”。
原理：活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞，即膜的选择透过性。
例如：台盼蓝染色，死动物细胞被染成蓝色，而活动物细胞不着色。
④磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸等组成的分子，磷酸的头部是亲水性的，脂肪酸尾部是疏水性的。
练
考点01 细胞膜的结构和功能
【典型例题1】（2024高一下·河北·学业考试）细胞膜中的蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。下列叙述错误的是（ ）
A．有的蛋白质分子部分嵌入磷脂双分子层中
B．有的蛋白质分子贯穿于整个磷脂双分子层
C．有的蛋白质分子全部嵌入磷脂双分子层中
D．镶嵌在磷脂双分子层中的蛋白质都与糖类分子结合
做题技巧：属于知识识记类题目，熟记蛋白质分子在磷脂双分子层中的分布即可，注意，细胞膜内外两侧并不是对称的。
对点专攻1
质膜是细胞的边界。1972年，辛格和尼克尔森根据多个实验的证据提出生物膜的流动镶嵌模型（如下图所示）。关于该模型的叙述正确的是（ ）
A．该模型可以在电子显微镜下观察到
B．①和②构成了质膜的基本骨架，具有一定的流动性
C．③为糖蛋白，存在于细胞的外侧
D．据④可知图中质膜最可能来自动物细胞
对点专攻2
生物膜的流动镶嵌模型认为生物膜是（ ）
A．以磷脂双分子层为基本支架
B．蛋白质—脂质—蛋白质的三层结构
C．蛋白质只镶嵌在表面
D．只有磷脂分子是流动的
【典型例题2】（2023高一·江苏淮安·学业考试）下列有关细胞质膜的叙述中，正确的是（ ）
A．细胞质膜中只有磷脂分子可以运动
B．细胞质膜是一种选择透过性膜
C．细胞质膜主要由脂质和糖类组成
D．细胞质膜中蛋白质的种类和数量相同
对点专攻1
吞噬细胞吞噬病菌的过程，表明细胞膜的结构特点是（ ）
A．全透性B．流动性C．不透性D．静态的统一结构
对点专攻2
细胞膜是细胞这一生命系统的边界，对维持系统的稳定至关重要。下列相关叙述错误的是（ ）
A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B．功能越复杂的细胞膜，磷脂的种类和数量越多
C．细胞膜在细胞间的信息交流中发挥了重要作用
D．哺乳动物成熟的红细胞可作为制备纯净细胞膜的材料
考点02 细胞器之间的分工合作
【典型例题1】（2024高一下·河北·学业考试）真核细胞的“动力车间”是（ ）
线粒体B．中心体C．内质网D．高尔基体
做题技巧：属于知识识记类题目，熟记各细胞器的分布，功能。
对点专攻1
下图为磷脂分子结构模式图，下列细胞器中不含有磷脂的是（ ）
A．B．C．D．
对点专攻2
西瓜果实甜美多汁，营养丰富，深受人们喜爱，其营养物质主要储存在（ ）
A．叶绿体B．液泡C．细胞质基质D．细胞间隙
【典型例题2】（2024高一下·辽宁沈阳·学业考试）下列物质中，不属于蛋白质的是（ ）
唾液淀粉酶B．抗体C．性激素D．胰岛素
易错警示：激素的化学本质不止有蛋白质，还有类固醇、氨基酸、多肽等。
对点专攻1
内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，再形成囊泡被运输到质膜上与质膜融合。下列与该过程有关的说法错误的是（ ）
A．该过程结束后质膜的面积增大
B．该过程体现了膜的选择透过性
C．通过该过程被转运的物质可以是蛋白质
D．该过程的发生需要细胞骨架的参与
对点专攻2
胰岛β细胞中胰岛素的合成、运输和释放过程如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A．①②③④共同构成细胞的生物膜系统
B．④是溶酶体，可合成多种水解酶
C．可用32P标记氨基酸，追踪胰岛素的分泌过程
D．胰岛素在细胞内的运输过程依赖于细胞骨架
考点03 细胞核的结构和功能
【典型例题1】（2024高一下·河北·学业考试）下列关于细胞核结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A．具有双层膜B．含有染色质
C．是细胞代谢的中心D．是遗传信息库
做题技巧：属于知识识记类题目，熟记细胞核四大结构的功能即可。
易错提示：细胞的代谢中心和代谢的控制中心是两个概念。
对点专攻1
细胞代谢和遗传的控制中心是（ ）
A．细胞核B．细胞质C．细胞膜D．细胞壁
对点专攻2
德国藻类学家哈姆林用帽状体为伞形的伞藻进行了实验，实验过程如下图。下列叙述错误的是（ ）
A．伞藻是一种多细胞藻类，属于真核生物
B．实验说明帽状体的形成与细胞核产生的某种物质有关
C．早期的细胞核未产生与帽状体形成的相关物质
D．晚期的细胞核已产生与帽状体形成的相关物质
【典型例题2】（2023高一·湖北·学业考试）模型是人们为了某种特定的目的，而对认识对象所作的一种简化的概括性描述，有的借助于具体的实物或其他形象化手段，有的则通过抽象的形式来表达。模型的形式很多，如用3D打印技术制作的真核细胞三维结构模型属于（ ）
A．数学模型B．概念模型
C．物理模型D．以上都不是
对点专攻1
用彩泥制作的真核细胞结构模型属于（ ）
A．概念模型B．生物模型C．物理模型D．数学模型
对点专攻2
下列相关实验与科学方法对应错误的是（ ）
A．丹尼利和戴维森探索膜结构的实验——荧光标记法
B．分离细胞中的各种细胞器——差速离心法
C．观察叶绿体和细胞质流动——显微观察法
D．制作真核细胞三维结构模型——模型建构法
1．采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，是目前治疗尿毒症的常用方法。其中起关键作用的血液透析膜是一种人工合成的膜材料，可将病人血液中的代谢废物透析掉。血液透析膜主要模拟的细胞膜功能是（ ）
A．将细胞与外界环境分隔开
B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间的信息交流
D．细胞膜具有流动性
2．磷脂是构成细胞膜的主要成分，结合其分子特性（如图），推断磷脂分子在细胞膜中的排布形式为（ ）
A． B．
C． D．
3．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。功能越复杂的细胞膜上，种类与数量越多的物质是（ ）
A．蛋白质B．脂质C．糖类D．核酸
4．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，其意义在于（ ）
A．将细胞与外界环境分隔开
B．控制物质进出细胞
C．进行细胞间的信息交流
D．以上都不是
5．如图是肾小管细胞膜的流动镶嵌模型。下列叙述正确的是（ ）
A．①磷脂和③糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B．⑤胆固醇插在磷脂之间只能增强细胞膜的流动性
C．细胞膜的选择透过性主要由①来决定
D．糖蛋白④能识别并接受来自细胞外的化学信号
6．下列可用于去除植物细胞壁的酶是（ ）
A．蛋白酶B．淀粉酶
C．纤维素酶D．麦芽糖酶
7．黏多糖贮积症患者由于特定细胞器中酶缺陷导致两种黏多糖无法正常水解，在细胞中形成病理性堆积，累及多器官并影响生理功能。判断这两种黏多糖在细胞中堆积的主要场所是（ ）
A．高尔基体B．溶酶体C．核糖体D．中心体
8．与高等植物相比，动物细胞特有的细胞器是（ ）
A．高尔基体B．线粒体C．中心体D．溶酶体
9．细胞的生物膜系统在细胞进行正常生命活动中发挥重要的作用。有的细胞器因为无膜结构，所以不属于细胞的生物膜系统。下列细胞器中无膜结构的是（ ）
A．液泡B．溶酶体C．中心体D．线粒体
10．下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是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所
B．②是叶绿体，是植物叶肉细胞进行光合作用的场所
C．③是高尔基体，是细胞内蛋白质加工的场所
D．①②均有双层膜
11．细胞进行有氧呼吸的主要场所是（ ）
A．叶绿体B．线粒体C．内质网D．液泡
12．人的心肌细胞明显比腹肌细胞多的细胞器是（ ）
A．核糖体B．线粒体C．内质网D．高尔基体
13．下列几种细胞结构，不属于生物膜系统的是（ ）
A．B．
C．D．
14．某种生物细胞中含有叶绿体、高尔基体、中心体等细胞器，该生物可能是（ ）
A．菠菜B．草履虫C．蓝细菌D．绿藻
15．遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”。真核细胞中，储藏这张“蓝图”的结构主要是（ ）
A．内质网B．溶酶体C．细胞核D．细胞膜
16．下列关于细胞核的叙述，错误的是（ ）
A．核膜把核内物质与细胞质分开
B．真核细胞都有细胞核
C．染色质和染色体是同一种物质在细胞内不同时期的两种存在状态
D．细胞核是遗传信息库，是细胞遗传和代谢的控制中心
17．如图所示，是植物细胞部分膜结构示意图，它们分别属于哪一部分，按①②③④顺序依次是（ ）
A．细胞膜、高尔基体膜、线粒体膜、核膜
B．细胞膜、叶绿体膜、线粒体膜、内质网膜
C．线粒体膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜
D．叶绿体膜、细胞膜、线粒体膜、核膜
18．如图为典型的细胞核及其周围部分结构的示意图，下列叙述错误的是（ ）
A．②为核孔，与核质之间频繁的物质交换有关
B．③为染色质或染色体，主要由DNA和蛋白质组成
C．④为核仁，与中心体的合成有关
D．⑤为核膜，由双层膜组成
二、非选择题
19．下图表示细胞的生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系。COPI、COPII是被膜小泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。请据图回答以下问题：
(1)溶酶体起源于乙 （填细胞器名称），除了图中所示的功能外，溶酶体还能够分解 ，以保持细胞的功能稳定。
(2)COPII被膜小泡负责从甲 （填细胞器名称）向乙运输“货物”，而由乙运输到溶酶体中的具膜小泡中的“货物”包含多种 （填物质）。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入乙，则图中的 可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(3)研究表明，不同的生物膜，其成分和结构相似，但其功能会有差异。从生物膜的成分分析，出现这一现象的原因是不同生物膜表面 不同。
20．苔花如米小，也学牡丹开。苔藓是小型的高等植物，多生活于阴暗潮湿之处，在不毛之地和受干扰后的次生环境中担当重要的拓荒者。下列为植物细胞中几种细胞器的模式简图，请分析并回答下列问题：
(1)在电子显微镜下观察苔藓叶肉细胞，能观察到上图中的结构包括 （填序号），说明理由 。
(2)细胞器②③在结构的主要共同点是 ，其基质中含有DNA、RNA以及 ，能指导合成部分所需的蛋白质，因此被称为半性细胞器。
(3)图④是 ，其可以与 的外膜直接相连，也可以与细胞膜直接相连。
(4)同学以葫芦藓为实验材料观察细胞质的流动，可用 （填序号）的运动作为标志观察细胞质的流动。
知识内容
考试目标层次
学考预测
A（了解、模仿、感受水平）
B（理解、独立操作、认同水平）
C（应用、领悟水平）
知识一 细胞膜的成分、结构和功能
√
从近三年高中学业水平试题来看，以选择题为主，简答题可能会涉及到分泌蛋白的合成与运输的过程，以及流动镶嵌模型的考查题目容易，重点考查考生对细胞的结构及功能的基础知识的了解和实际理解。
知识二 几种细胞器的结构和功能
√
知识三 细胞器之间的协调合作
√
知识四 细胞的生物膜系统的组成与功能
√
知识五 细胞核的结构和功能
√
知识六 流动镶嵌模型的基本内容
√
实验
观察叶绿体
观察细胞质的流动
选材
藓类叶片
菠菜稍带些叶肉的下表皮
黑藻叶片
原因
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整片小叶直接制片
①细胞排列疏松，易撕取；②含叶绿体数目少且个体大
含叶绿体多，材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体大而清晰