1、 必修必修 1分子与细胞基础知识梳理分子与细胞基础知识梳理 【清单【清单 1 1】细胞是生命活动的基本单位】细胞是生命活动的基本单位 1. 细胞学说建立的过程细胞学说建立的过程 （1）细胞学说的建立者主要是德国的 施莱登 和 施旺 。 （2）细胞学说的主要内容 细胞 是一个有机体，一切 动植物 都是由 细胞 发育而来，并由 细胞 和 细胞产物 所构成。 细胞 是一个相对独立的单位，即有它自己的生命，又对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用。 新细胞可以从 老细胞 中产生。 （3）意义：细胞学说揭示了 细胞 的统一性和 生物体结构 的统一性。 2. 细胞的发现者和命名者是英国科学家 虎克 ；荷兰
2、著名魔镜技师 列文虎克 用自制显微镜，观察到 不同形态的细菌、红细胞和精子等；德国的 魏尔肖 总结出“细胞通过分裂产生新细胞” ，他的名言 是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞” 。 3. 生命活动离不开 细胞 。除 病毒 外， 细胞 是生物体结构和功能的基本单位。 4. 各类生物的生命活动与细胞的关系各类生物的生命活动与细胞的关系 （1）单细胞生物：依靠 单个细胞 就能完成各种生命活动，如细菌、蓝细菌、草履虫、变形虫等。 （2）多细胞生物：依赖各种 分化的细胞 密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，如绝大多数动 物、植物和真菌。 （3）病毒： 不具有 (具有/不具有)细胞结构，主要由 蛋白
3、质 和 核酸 组成。 不能 (能/不 能)独立进行生命活动，必须 寄生 在活细胞中，借助宿主细胞的物质和结构进行繁殖，表现出生命 特征。如噬菌体专一寄生在 大肠杆菌 中，HIV 主要寄生在人体的 T 淋巴 细胞中。 5. 多细胞生物生命活动的基础多细胞生物生命活动的基础 （1）生物与环境之间物质和能量交换的基础： 细胞代谢 。 （2）生物生长发育的基础：细胞的 增殖、分化 。 （3）生物遗传与变异的基础：细胞内 基因的传递、变化 。 6. 生命系统的结构层次生命系统的结构层次 （1）多细胞动物生命系统结构层： 细胞 组织器官 系统 个体 种群 群落 生态系统生物圈。 （2）多细胞植物没有 系统
4、 层次；单细胞生物没有 组织、器官、系统 层次；一个单细胞生物既是 细胞 层次，也是 个体 层次，如一个大肠杆菌、草履虫、变形虫等。3. （3）最基本的生命系统是 细胞 ，最大的生命系统是 生物圈 。 组成细胞的原子、分子，以及病毒 不属于 (属于/不属于)生命系统的结构层次。 7. 一切生物的生命活动是在 细胞 内或 细胞 的参与下完成的。 8. 地球上最早出现的生命形式是 单细胞 生物。 【清单【清单 2 2】细胞的多样性和统一性】细胞的多样性和统一性 1.【实验】显微镜的使用【实验】显微镜的使用 （1）显微镜放大倍数 目镜 放大倍数 物镜 放大倍数。 显微镜放大的是物像的 长度或宽度 ，
5、而不是面积或体积。 （2）目镜与物镜的判断 目镜： 无 (有/无)螺纹，放大倍数与长度呈 反 比。 物镜： 有 (有/无)螺纹，放大倍数与长度呈 正 比。 （3）显微镜使用原则 先用 低 倍镜观察，再用 高 倍镜观察。 低倍镜下先用 粗 准焦螺旋，再用 细 准焦螺旋； 高倍镜下只能用 细 准焦螺旋。 （4）高倍镜的使用方法 找：在 低 倍镜下找到要观察的目标； 移：移动载玻片，把目标移到视野的 中央 ； 转：转动 转换器 ，换上高倍 物镜 ； 调：清晰度调 细准焦 螺旋，亮度调 光圈 和 反光镜 。 注：把视野调暗：使用 小 光圈、 平 面镜；把视野调亮：使用 大 光圈、 凹 面镜。 （5）
6、“物”与 “像” 是上下相反， 左右相反的关系，即把“物” 翻转 180后就是 “像” 。 如玻片上有“上” 字，则视野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，则视野中看到的是 d 。 （6）视野中观察对象在视野外侧，要将它移到视野中央，遵循“哪偏哪移”原则。如观察对象在视野的 左下方，要将它移到视野中央，玻片应向 左下方 移动。 （7）低倍镜下视野 亮 (亮/暗)、范围 大 (大/小)、细胞 小 (大/小)、数目 多 (多/少)； （6）高倍镜下视野 暗 (亮/暗)、范围 小 (大/小)、细胞 大 (大/小)、数目 少 (多/少)。 2. 原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞 （1）原核细胞和真核
7、细胞最明显的区别是： 有无以核膜为界限的细胞核/有无核膜 。 原核细胞 没有 (有/没有)由核膜包被的细胞核， 没有 (有/没有)染色体，拟核区域有个环状的 裸露 DNA 分子。 由原核细胞构成的生物叫原核生物， 如 蓝细菌、 支原体、 细菌、 放线菌、 衣原体 。 真核细胞 有 (有/没有)由核膜包被的细胞核， 有 (有/没有)染色体，染色体的主要成分是 DNA 和 蛋白质 。 由真核细胞构成的生物叫真核生物， 如 动物、 植物、 真菌(酵母菌、 食用菌)、 变形虫等。 （2）生物分类 蓝细菌是 原核 (真核/原核)生物， 常见的蓝细菌有 蓝球细菌 、 念珠蓝细菌、 颤蓝细菌、 发菜 。 细
8、菌是 原核 (真核/原核)生物，如 大肠杆菌、硝化细菌、肺炎双球菌、乳酸菌 等。 动物、变形虫、草履虫、衣藻、小球藻、团藻、酵母菌、食用菌是 真核 (真核/原核)生物。 （3）识图填图（在蓝细菌和细菌的细胞中，都 没有 (有/没有)成形的细胞核） 蓝细菌细胞内含有 藻蓝素 和 叶绿素 ，是能进行光合作用的 自养 生物。 细菌中的绝大多数种类是营 腐生 或 寄生 生活的 异养 生物。 原核细胞中唯一的一种细胞器是 核糖体 。 原核细胞和真核细胞都有的结构和物质是： 细胞膜 、 细胞质 、 核糖体 、 DNA 。 【清单【清单 3 3】细胞中的元素和化合物】细胞中的元素和化合物 1. 生物界与非生
9、物界的统一性与差异性生物界与非生物界的统一性与差异性 （1）组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，体现了生物界与非生物界的 统一 性。 （2）细胞与非生物相比，各种元素的相对含量大不相同，体现了生物界与非生物界的 差异 性。 2. 组成细胞的元素组成细胞的元素 （1）元素分类 大量元素：如 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。 微量元素：含量少，但不可缺少，和大量元素一样重要，如 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo 等。 主要元素： C、H、O、N、P、S 6 种。 基本元素(细胞中含量最多的元素)： C、H、O、N 4 种。 鲜重下含量高低依次为： OCHN ；干重下含量高低依次为
10、： CONH 。 最基本元素： C ，因为生物大分子都以 碳链 为基本骨架。 （2）特点：不同生物体内化学元素的种类 基本相同 ，但含量 相差很大 。 3. 组成细胞的化合物组成细胞的化合物 （1）组成细胞的元素大多以 化合物 的形式存在。 （2）占细胞鲜重最多的化合物是 水 ；16. 占细胞鲜重最多的有机化合物是 蛋白质 ； （2）占细胞干重最多的化合物是 蛋白质 。 4.【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质【实验】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 （1）原理 还原糖(葡萄糖、果糖、麦芽糖等) 斐林 试剂 砖红 色沉淀 淀粉 碘液 蓝 色 脂肪 苏丹 切片法需镜检 橘黄 色(染色后要
11、用 50%酒精 洗掉浮色) 蛋白质(多肽) 双缩脲 试剂 紫 色 （2）材料选择（要求组织颜色 浅或近白色 ，目的是 避免材料颜色对反应后颜色造成干扰 ） 苹果、梨匀浆可用作 还原糖 待检样品。 西瓜 不能 (能/不能)作为还原糖检测材料，因为西瓜汁呈 红色 ，会掩盖实验现象； 甘蔗 不能 (能/不能)作为还原糖检测材料，因为甘蔗中的蔗糖 是非还原糖 。 P 1.4% S 0.3% C 18% H 10% N 3% 其他元素 少于 3% 图 2-1 组成人体细胞的主要的元素 (占细胞鲜重鲜重的百分比) O 65% C 55.99% H 7.46% Ca 4.67% P 3.11% K 1.09
12、% S 0.78% Mg 0.16% 图 2-2 组成人体细胞的主要的元素 (占细胞干重干重的百分比) N 9.33% O 14.62% 核糖体 拟核 细胞质 细胞壁 细胞膜 细胞壁 细胞膜 细胞质 拟核 核糖体 蓝细菌细胞模式图蓝细菌细胞模式图 马铃薯匀浆可用作 淀粉 待检样品。 花生种子、花生种子匀浆可用作 脂肪 待检样品。 豆浆、鲜肝提取液、蛋清可用作 蛋白质 待检样品。若用蛋清需要 稀释 。 （3）试剂组成及使用方法 斐林试剂 组成：甲液： 0.1g/mL 的 NaOH 溶液 ；乙液： 0.05g/mL 的 CuSO4溶液 。 使用方法： 等量混合 使用， 现配现用 ； 水浴 加热。
13、双缩脲试剂：组成：A 液： 0.1g/mL 的 NaOH 溶液 ；B 液： 0.01g/mL 的 CuSO4溶液 。 使用方法：先加 双缩脲试剂 A 液 ，摇匀，再加少量 双缩脲试剂 B 液 ，摇匀。 不需要 (需要/不需要)加热。 若 B 液过量， 反应液会呈 蓝 色， 遮盖反应后的颜色。 实质： 碱性 条件下 肽键 与双缩脲试剂中的 Cu2 反应生成紫色络合物。 【清单【清单 4 4】细胞中的无机物】细胞中的无机物 1. 细胞中的无机物细胞中的无机物包括 水 和 无机盐 。 2. 水的含量水的含量 （1）一般来说， 水 在细胞的各种化学成分中含量最多。生物体的含水量一般为 60%95%。
14、（2）不同种类生物含水量不同，如水生生物含水量 高于 陆生生物。 （3）生物体在不同的生长发育时期，含水量不同，如幼儿身体的含水量 高于 成体人身体的含水量， 植物幼嫩部分含水量 高于 老熟部分含水量，代谢旺盛的组织中含水量 高于 代谢弱的组织。 （4）同一生物不同组织、器官内水的含量 不同 。 3. 水的存在形式：水的存在形式：水在细胞中以 结合水 和 自由水 两种形式存在。 （1）结合水：与细胞中的某些物质结合，是 细胞结构 的重要组成成分，约占细胞内全部水分的 4.5%。 （2）自由水：以 游离 的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的 95.5%。 自由水作用：细胞内的 良好溶剂
15、 ；参与 生化反应 ； 提供 液体 环境；运送 营养物质 和 代谢废物 。 实例：刚收获的玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是 自由水 ，这样的种子在 条件适宜时，仍能萌发成幼苗；把晒干后的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些 水主要是 结合水 ，这样的种子将不能萌发。代谢旺盛的细胞内 自由水 的含量相对高些。 4. 自由水与结合水的比例与细胞代谢、抗性的关系自由水与结合水的比例与细胞代谢、抗性的关系 自由水 结合水 实例：种子萌发或幼苗，新陈代谢旺盛、生长迅速时， 自由水 的含量增多，但抗性 减弱 ；种子 晒干后， 自由水 大量减少，代谢 减弱 ，但抗性 增强
16、 ，易于保存。 5. 细胞中大多数无机盐以 离子 的形式存在，少数以化合物形成存在(如 CaCO3)。 6. 无机盐的作用无机盐的作用 （1）某些复杂化合物的重要组成成分。如 Mg 是叶绿素的组成元素， Fe 是血红蛋白的组成元素， I 是甲状腺激素的组成元素， CaCO3 是动物骨和牙齿的重要成分。 （2）维持细胞和生物体正常的生命活动。如哺乳动物血 Ca2 低会 抽搐 ，血 Ca2高会 肌无力 。 （3）维持细胞的 渗透压 和 酸碱 平衡。0.9%NaCl 溶液(生理盐水)能维持动物细胞正常的 形态 比值大：代谢 旺盛 ，抗性 弱 比值小：代谢 缓慢 ，抗性 强 代谢与抗性呈 相反 关系
17、和生理功能 。 【清单【清单 5 5】细胞中的糖类和脂质】细胞中的糖类和脂质 1. 生物体进行生命活动的主要能源物质是 糖类 。 2. 糖类的组成元素糖类的组成元素是 C、H、O 。 3. 糖类分为糖类分为(据水解情况)： 单糖 、 二糖 和 多糖 。 （1）单糖 特点： 不能 (能/不能)水解， 能 (能/不能)被细胞直接吸收。 常见种类：五碳糖 核糖(C5H10O5)：分布于 动植物 细胞中，是组成 RNA 的成分。 常见种类：五碳糖 脱氧核糖(C5H10O4)：分布于 动植物 细胞中，是组成 DNA 的成分。 常见种类：六碳糖 葡萄糖(C6H12O6)：分布于 动植物 细胞中，是细胞中主
18、要的 能源物质 。 常见种类：六碳糖 果糖：分布于 植物 细胞中。 常见种类：六碳糖 半乳糖：分布于 动物 细胞中。 （2）二糖 特点：水解后能生成 2 分子单糖，必须水解成 单糖 才能被细胞吸收。 常见种类：麦芽糖：分布于 植物 细胞中，麦芽糖 水解 葡萄糖 葡萄糖 。 常见种类：蔗糖：分布于 植物 细胞中，蔗糖 水解 果糖 葡萄糖 。 常见种类：乳糖：分布于 动物 细胞中，乳糖 水解 半乳糖 葡萄糖 。 （3）多糖 特点：水解后能生成 许多 单糖，必须水解成 单糖 才能被细胞吸收，自然界中含量最多。 常见种类：淀粉：分布于 植物 细胞中，是植物细胞中的 储能 物质。 常见种类：纤维素：分布
19、于 植物 细胞中，是 植物细胞壁 的组成成分。 常见种类：糖原：分为 肝糖原 和 肌糖原 ，主要存在于人和动物的 肝脏 和 肌肉 中， 是动物细胞中的 储能 物质。 淀粉、糖原、纤维素的组成单位都是 葡萄糖 。 4. 糖类分为糖类分为(据化学性质) （1）还原糖：如 麦芽糖、葡萄糖、果糖 ，与 斐林 试剂在 水浴 加热的条件下产生 砖红色 沉淀。 （2）非还原糖：如 蔗糖、淀粉、糖原、纤维素 等。 5. 并不是所有糖类都是能源物质，如 核糖 、 脱氧核糖 、 纤维素 。 6. 脂质的组成元素脂质的组成元素主要是 C、H、O ，有的含 N、P。 7. 脂质分为脂质分为 脂肪 、 磷脂 和 固醇
20、。 （1）脂肪：组成： 甘油 脂肪酸 脂肪；组成元素为 C、H、O 。 （1）脂肪：功能：是细胞内良好的 储能物质 (与糖类相比，体积 小 ，储能 多 )储能脂质； 很好的绝热体，有 保温 作用； 能 减压和缓冲 ，可以保护内脏器官。 （2）磷脂：是 细胞膜 、 细胞器膜 等生物膜的重要成分结构脂质，组成元素是 CHONP 。 （3）固醇调节脂质：又包括 胆固醇 、 性激素 和 维生素 D 等 胆固醇：构成 动物细胞膜 的重要成分，参与血液中 脂质 的运输。 性激素：能促进人和动物 生殖器官 的发育以及 生殖细胞 的形成。 维生素 D：能有效促进肠道对 钙和磷 的吸收。 8. 等质量的脂肪与糖
21、类相比， 脂肪 氧化分解耗氧多，产能多，产 H2O 多，因为 与糖类相比，脂肪 中 C、H 多，O 少 。 9. 多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本骨架是 碳链 。 10. 糖类、脂质、蛋白质和核酸四大有机物都有的元素是 C、H、O 。 【清单【清单 6 6】生命活动的主要承担者】生命活动的主要承担者蛋白质蛋白质 1. 生命活动的主要承担者生命活动的主要承担者是 蛋白质 。 2. 蛋白质的基本组成单位蛋白质的基本组成单位是 氨基酸 。 3. 氨基酸分子的结构通式：氨基酸分子的结构通式： 。 （1）特点：每种氨基酸分子至少都含有一个 氨基(NH2) 和一个 羧基(COOH) ；且都有一个氨 基
22、(NH2)和一个羧基(COOH)连接在 同一个碳原子 上。(注：多余的氨基或羧基位于 R 基 中) （2）种类：组成蛋白质的氨基酸约有 21 种，它们的区别在于 R 基 的不同。 （3）由结构通式可知，氨基酸分子式可简写为 C2H4O2N-R 。 （3）由结构通式可知，氨基酸(蛋白质)的组成元素主要是 C、H、O、N ，有的含有 P、S、Fe 等元素。 4. 必需氨基酸：必需氨基酸：人体细胞 不能 (能/不能)合成，必须从外界环境中直接获取的氨基酸，成人有 8 种。 4. 非必需氨基酸：非必需氨基酸：人体细胞 能 (能/不能)合成，也能从外界环境中获取的氨基酸，有 13 种。 5. 蛋白质的结
23、构层次：蛋白质的结构层次： 氨基酸 脱水缩合 反应，由 肽键 连接 肽链(链状) 盘曲、折叠 蛋白质(空间结构)。 （1）氨基酸分子之间的结合方式叫做 脱水缩合 ：一个氨基酸分子的 羧基(COOH) 和另一个氨 基酸分子的 氨基(NH2) 相连接，同时脱去一分子 水 的过程。R 基中的氨基和羧基 不参与 (参与/不参与)参与脱水缩合。 （2）连接两个氨基酸分子的化学键叫做 肽键 ，表示为 NHCO 。 （3）脱水缩合产生的 H2O 中的 H 来自 羧基和氨基 ，O 来自 羧基 。 （4）命名：由 2 个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 二肽 ，3 个氨基酸分子脱水缩合而成的化合 物叫 三肽 ，
24、4 个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物叫 四肽 ，以此类推。由多个氨基酸分子缩合 而成的，含有多个 肽键 的化合物统称 多肽 。 6. 相关计算相关计算 （1）链状肽：氨基酸数 肽键 数 肽链 数；水分子数 肽键 数。 （1）环状肽：氨基酸数 肽键 数 水分子 数。 （2）每条肽链中至少含有 1 个游离的NH2和 1 个游离的COOH，分别位于肽链的 两端 。 （3）蛋白质相对分子质量 氨基酸数 氨基酸的平均相对分子质量水分子数 18 。 7. 蛋白质分子结构多样性原因：蛋白质分子结构多样性原因：氨基酸的 种类 、 数目 和 排列顺序 不同，以及肽链的 盘曲、 折叠 方式及其形成的 空间结构 不
25、同。 8. 蛋白质的功能蛋白质的功能 （1）构成细胞和生物体结构的重要物质，称为 结构蛋白 ，如肌肉、羽毛、头发等。 （2）绝大多数酶是 蛋白质 ，有 催化 作用。 （3）红细胞中的血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白有 运输 功能。 （4）胰岛素起 信息传递 作用，能够调节机体的生命活动。 （5）抗体有 免疫 功能。 （6）糖蛋白有 信息识别 功能。 9. 高温、过酸、过碱 等因素能破坏蛋白质的 空间结构 (变得伸展、松散)，使蛋白质变性失活，但 肽键 并未断裂，能与 双缩脲 试剂呈紫色反应。 【清单【清单 7 7】核酸是遗传信息的携带者】核酸是遗传信息的携带者 1. 核酸的分类和功能核酸的分类和功
26、能 （1）分类：核酸分为 脱氧核糖核酸 (简称 DNA )和 核糖核酸 (简称 RNA)。 （2）功能：核酸是细胞内携带 遗传信息 的物质；在生物体的 遗传 、 变异 和 蛋白质 的生物合成中具有重要作用。 2. 核酸的分子结构核酸的分子结构 （1）核酸的基本组成单位 核苷酸 分子组成：一个核苷酸是由一分子 磷酸 、一分子 五碳糖 和一分子 含氮碱基 组成的。 核苷酸的结构简图表示为 。 注：核苷酸(核酸)组成元素是 C、H、O、N、P 。 分类（共 8 种） 据五碳糖不同，核苷酸可分为 脱氧核糖核苷酸 (简称 脱氧核苷酸 )和 核糖核苷酸 两种： 脱氧核糖核苷酸的分子组成： 磷酸 脱氧核糖
27、含氮碱基 (有 A、 G、 C、 T 4 种碱基)。 核糖核苷酸的分子组成： 磷酸 核糖 含氮碱基 (有 A、G、C、U 4 种碱基)。 据 含氮碱基 的不同，脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸又分别分为 4 种： 脱氧核糖核苷酸：含 A 的叫： 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸 ；含 G 的叫： 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 ； 脱氧核糖核苷酸：含 C 的叫： 胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 ；含 T 的叫： 胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸 。 核糖核苷酸：含 A 的叫： 腺嘌呤核糖核苷酸 ；含 G 的叫： 鸟嘌呤核糖核苷酸 ； 核糖核苷酸：含 C 的叫： 胞嘧啶核糖核苷酸 ；含 U 的叫： 尿嘧啶核糖核苷酸 。 （2）核酸的结构层次
28、DNA： 脱氧核糖核苷酸 磷酸二酯键 脱氧核糖核苷酸链 2条链 脱氧核糖核酸 (DNA) RNA： 核糖核苷酸 磷酸二酯键 核糖核苷酸链 1条链 核糖核酸 (RNA) 3. 核酸分子的核酸分子的 多样性：多样性：构成核酸的核苷酸 数目 成千上万， 排列顺序 千变万化。 4. 核酸分子的核酸分子的 特异性：特异性：每个核酸中核苷酸的 数目 和 排列顺序 是特定的。 4. DNA 和 RNA 共有的化学组分是 磷酸 、腺嘌呤( A )、 鸟嘌呤 ( G )、 胞嘧啶 ( C )； 7. DNA 特有的组分是 脱氧核糖 、 胸腺嘧啶 ( T )，RNA 特有的组分是 核糖 、 尿嘧啶 ( U )。
29、5. DNA 初步水解产物是 4 种脱氧核糖核苷酸 ，RNA 初步水解产物是 4 种核糖核苷酸 。 6. DNA 彻底水解产物是 磷酸、脱氧核糖、4 种碱基 ，RNA 彻底水解产物是 磷酸、核糖、4 种碱基 。 6. 真核细胞和原核细胞中都有 2 种核酸， 8 种核苷酸， 5 种碱基。 7. 真核细胞和原核细胞的遗传物质都是 DNA ，其组成中有 4 种核苷酸， 4 种碱基。 7. 病毒中只有 1 种核酸( DNA 或 RNA )， 4 种核苷酸， 4 种碱基。 【清单【清单 8 8】细胞膜】细胞膜系统的边界系统的边界 1.【实验】体验制备细胞膜的方法【实验】体验制备细胞膜的方法 （1）制备细
30、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 。 2. 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. 细胞膜的功能细胞膜的功能 （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。 细胞需要的营养物质 可以
31、 进入； 细胞不需要的或有害的物质 不容易 进入； 环境中的一些有害物质 有可能 进入； 有些病毒、病菌也 可能 侵入。 细胞将其产生的代谢废物 排到 细胞外； 细胞产生的抗体、激素等物质 分泌到 细胞外； 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： 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
32、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。 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。 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。 5. 植物细胞壁植物细胞壁 （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。
33、（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 。 6. 细菌细胞壁成分细菌细胞壁成分： 肽聚糖 ；真菌细胞壁成分：真菌细胞壁成分： 几丁质 。 生物膜的流动镶嵌模型生物膜的流动镶嵌模型 1. 对生物膜结构的探索历程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，
34、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. 流动镶嵌模型流动
35、镶嵌模型（如图） （1）识图 A 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。 C 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。 D 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
36、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。 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。 【清单【清单 9 9】细胞器之间的分工合作】细胞器之间的分工合作 ： 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 。 1. 细胞质细胞质的组成的组成：细胞质基质：存在状态：呈 胶质 状态。在活细胞中，细胞质基质呈流动状态。 3. 细胞质的组成：细胞质的
37、组成：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。 3. 细胞质的组成：细胞质的组成：细胞质基质：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。 2. 分离细胞器的方法：分离细胞器的方法： 差速离心法 。 3. 细胞器之间的分工：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。 图例 名称 分布 结构 功能 线粒体 动植物 细胞 双 层膜 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 95% 来自线粒体 叶绿体 绿色植物 细胞 (主要是叶肉细胞) 双 层膜 是绿色植物进行 光合
38、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 动植物 细胞 单 层膜 是细胞内蛋白质合成和加工， 以及 脂质 合成的 “车间” ；内连核膜，外连细胞膜，扩大了细胞内 的 膜面积 ；分为粗面内质网(附着有核糖体) 和滑面内质网两类 高尔基体 动植物 细胞 单 层膜 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” ； 动植物细胞中都有但功能不同， 在植物细胞中与 植物细胞 细胞壁 的形成有关， 在动物细胞中与 分泌物 的形成有关 溶酶体 动植物 细胞 单 层膜 是细胞内的“消化车间” ，内含多种 水解酶 ， 能分解 衰老 、 损伤 的 细胞
39、器 和细胞， 吞噬并杀死侵入细胞的 病毒 或 病菌 液泡 植物 细胞 (成熟植物细 胞有大液泡) 单 层膜 内有 细胞液 ，含糖类、无机盐、色素(与花、果 实的颜色有关)和蛋白质等物质，充盈的液泡可以使 植物细胞保持坚挺，与植物细胞的吸水和失水有关 核糖体 动植物 细胞 无 膜 组成成分是 RNA 和 蛋白质 ； 是细胞内 “生 产 蛋白质 的机器” ；分为附着核糖体和游离核 糖体两类 中心体 动物 细胞和 低等植物 细胞 无 膜 由两个相互垂直的 中心粒 及周围物质组成， 组 成成分是 蛋白质 ； 与细胞的 有丝分裂 有关 线粒体 外膜 ：使线粒体与细胞质基质分隔开 双 层 膜 内膜 ： 向
40、内腔折叠形成 嵴 ， 扩大了线粒体内的膜面积； 附着有与 有氧呼吸 有关的酶 线粒体基质 ：呈胶质状态，分布在嵴的周围，含少量 DNA、RNA 及核糖体，分布有与 有氧呼吸 有关的酶 叶绿体 外膜 ：使叶绿体与细胞质基质分隔开 双 层 膜 内膜 基粒 ： 由囊状结构的 类囊体 堆叠而成， 扩大了叶绿体内的膜面积； 分布有能吸收光能的 色素 及与 光合作用 有关的酶 叶绿体基质 ：呈胶质状态，分布在基粒的周围，含少量 DNA、RNA 及核糖体，分布有与 光合作用 有关的酶 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
41、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 高等植物细胞：具有 细胞壁 、 叶绿体 和 液泡 ，而无 中心体 。 低等植物细胞：具有 细胞壁 、 叶绿体 、 液泡 和 中心体 。 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 分布 动植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体 植物细胞特有的细胞器 叶绿体、液泡 动物和低等植物细胞特有的细胞器 中心体 原核细胞和真核细胞共有的细胞器 核糖体 结构 具有双层膜结构的细胞器 线粒体、叶绿体 具有单层膜结构的细胞器 内质网
42、、高尔基体、溶酶体、液泡 无膜结构的细胞器 核糖体、中心体 功能 与能量转换有关的细胞器 线粒体、叶绿体 增大细胞内膜面积的细胞器 线粒体、叶绿体、内质网 动植物细胞都有，但功能不同的细胞器 高尔基体 成分 11含有 DNA 的细胞器 线粒体、叶绿体 12含有 RNA 的细胞器 线粒体、叶绿体、核糖体 13含有色素的细胞器 叶绿体、液泡 （3）细胞器的数量与细胞的功能呈正相关 消耗能量多的细胞 线粒体 较多，如心肌细胞。 合成蛋白质旺盛的细胞 核糖体 较多，如癌细胞。 代谢旺盛的细胞中 线粒体 、 核糖体 的数量较多。 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
43、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 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 。 能进行光合作用的细胞中不一定有叶绿体，如 蓝细菌 。 能进行有氧呼吸的细胞中不一定有线粒体，如 蓝细菌 及 硝化细菌、醋酸菌 等需氧型细菌。 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。 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。 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。 3. 细胞质的组成细胞质的组成 4. 细胞骨架细胞骨架：由 蛋白质纤维 组成
44、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【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
45、 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 囊泡 高尔基体 囊泡 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
46、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 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。 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。 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。 【清单【清单 1010】细胞核系统的控制中心】细胞核系统的控制中心 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
47、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)
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