高中生物必修一第三章 细胞的基本结构

第三章 细胞的基本结构

第一节细胞膜——系统的边界

（1）细胞膜的功能:

细胞膜功能

细胞膜 研究细胞膜的常用材料：

主要成分： 细胞膜成分

成分特点：

人或哺乳动物成熟红细胞 脂质和蛋白质，以及少量糖类 动物细胞还含有胆固醇

脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多

将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定 控制物质出入细胞 进行细胞间信息交流

各部分功能:

磷脂双分子层：构成细胞膜的基本骨架

蛋白质分子：承担膜的主动功能，决定细胞膜功能的复杂程度，使细胞膜具有选择透过性

糖蛋白：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。

1.将细胞与外界环境分隔开保障了细胞内部环境的相对稳定

2.控制物质进出细胞（功能特点：具有选择透过性）

（1）人需要的营养物质进入细胞

（2）细胞产生的抗体、激素和废物排到细胞外 （3）细胞膜的控制作用是相对的

细胞膜的结构特性:细胞膜具有一定的流动性 细胞膜的功能特性：细胞膜具有选择透过性 （3）细胞膜的主要功能及结构基础

功能 物质交换 细胞识别 分泌 排泄 免疫 相应的细胞膜结构 细胞膜的流动性、载体 细胞膜外表面的糖蛋白 细胞膜的流动性 细胞膜的流动性、载体 细胞膜外表面的糖蛋白、细胞膜的流动性 3.进行细胞间的信息交流

基础：大多与细胞膜的结构和功能有关

方式：a、通过细胞分泌的化学物质间接传递信息 b、通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递消息 c、通过相邻两细胞间形成的通道进行信息交流

（2）细胞膜结构：流动镶嵌模型

第二节：细胞器的分工及合作：（重难点）

1、几种细胞器的结构和功能

★⑴、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、 棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴”，内膜基质和基粒上 有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生物体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。

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★⑵、叶绿体：只存在于植物的绿色细胞中。扁平的椭球形或球形，双层膜结构。基粒上有色素，基质和基粒中含有与光合作用有关的酶，是光合作用的场所。含少量的DNA、RNA。

注：①叶绿体的外膜②叶绿体的内膜③叶绿体的基粒（类囊体堆叠形成）④叶绿体的基质 ⑤线粒体的外膜⑥线粒体的内膜⑦线粒体的基质⑧嵴

⑶.内质网：单层膜折叠体，是有机物的合成“车间”，蛋白质运输的通道。(粗面内质网）是细胞内蛋白质合成和加工，（光面内质网） 脂质的合成“车间”

⑷. 高尔基体：单膜囊状结构，动物细胞中与细胞分泌物的形成有关，植物细胞中与细胞壁的形成有关。

⑸.液泡：单膜囊泡，成熟的植物有大液泡。功能：贮藏

（营养、色素等）、保持细胞形态，调节渗透吸水。 ⑹.核糖体：无膜的结构，椭球形粒状小体，将氨基酸脱水缩合成蛋白质。蛋白质的“装配机器” 。 游离的核糖体：合成分布在细胞内的结构蛋白和胞内酶。内质网附着的核糖体：合成分泌蛋白

⑺.中心体：无膜结构，由垂直的两个中心粒构成，存在于动物和低等植物细胞中，与动物细胞有丝分裂有关。 （8）溶酶体：含有多种水解酶，是细胞的“消化车间”（分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌）

细胞器间的合作

消化酶、抗体等分泌蛋白合成需要四种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体、线粒体。

核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外

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与细胞器有关的知识点：

项目 说明 产生水的结构 线粒体、核糖体、叶绿体 产生ATP的结构 叶绿体、线粒体、细胞质基质 与主动运输有关的细胞器 线粒体、核糖体 遵循碱基互补配对原则的结构 细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体 参与细胞分裂的细胞器 核糖体、中心体、高尔基体、线粒体 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 双层膜的细胞器 线粒体、叶绿体 单层膜的细胞器 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 无膜的细胞器 核糖体、中心体 植物特有的细胞器 叶绿体、液泡 动物特有的细胞器 中心体

叶绿体与线粒体比较

叶绿体 线粒体 不结构方面 由外膜、内膜、基粒、基质组成；基由外膜、内膜、基质组成；细胞同粒由囊状结构堆叠而成；含有色素 内膜向内折叠形成嵴；无色素 点 功能方面 基粒、基质中含有与光合作用有关的内膜、基质中含有与呼吸作用有酶，进行光合作用 关的酶，进行呼吸作用 分布方面 叶绿体是高等绿色植物所特有的。 线粒体是动、植物细胞都具有的 相结构方面 都有双层膜结构，都含有少量DNA、RNA 同自主性 都是半自主性细胞器

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点 能量转换方面

都与能量转换有关，都能产生ATP（叶绿体将光能转化为有机物中稳定的化学能，线粒体是将有机物中稳定的化学能转化为活跃的化学能） 几种特殊的细胞：

1、根尖分生区细胞没有的细胞器：叶绿体、中心体、液泡。

2、蛔虫在人体肠道内寄生，只进行无氧呼吸，自然无线粒体。

3、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，因此只有细胞膜没有核膜和细胞器膜。

① 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，所以实验室常用做提取纯度较高的细胞膜的材料。

② 哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸作用方式是无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。

③ 红细胞中含有血红蛋白，在氧浓度高的地方容易与氧结合，在氧浓度低的地方容易与氧分离，使红细胞具有运输养的功能。

④ 红细胞数目的增多源于造血干细胞的增殖与分化。

⑤ 红细胞在低渗溶液中，会因吸水而破裂，在高渗溶液中会因失水而皱缩。

4、需氧型细菌等原核生物细胞内无线粒体，不等于说原核细胞不能进行有氧呼吸，其有氧呼吸主要在细胞膜

上进行。

5、蓝藻属于原核生物，无叶绿体，但能进行光合作用，完成光合作用的场所是细胞质。

6、精子不具备分裂能力，仅有极少的细胞质在尾部。 7、神经细胞具突起，不具备分裂能力。 细胞结构中的五个不一定： 1、没有细胞壁的不一定是动物细胞，如原核生物中的支原体没有细胞壁

2、没有细胞核的不一定是原核细胞，如植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，但属于真核细胞

3、能进行光合作用的不一定是含有叶绿体，如原核生物中蓝藻无叶绿体也能进行光合作用

4、能进行有氧呼吸的细胞不一定含有线粒体，如原核生物中的蓝藻、硝化细菌、等无线粒体也能进行有氧呼吸

5、能进行有丝分裂的细胞不一定有中心体，如高等植物中无中心体也能进行有丝分裂。

第三节：细胞核的结构和功能

结构 核膜 结构 特点 双层膜；外膜上附有核糖体，常与内质网相连； 核孔是核—质物质交换和信息交流的通道（蛋白质和RNA） 主要是脂质和蛋白质 把核物质与细胞质分隔开； 控制细胞核与细胞质之间信息交流和物质交换 参与RNA的合成，是形成核糖体的场所 成分 功能 核仁 4

染色体与 染色质 1、可以互相转化 前期：高度螺旋化、缩短变粗 染色质 染色体 末期：解螺旋、变细变长 （分裂期） （分裂间期）2、染色质和染色体是同种物质在细胞不同时期的两种形态 功能 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心 细胞核的结构包括：核膜（双层膜，上面有孔是蛋白质和RNA通过的地方）、核仁和染色质

生物膜系统：细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统，它们在结构和功能上紧密联系，协调。

生物膜系统的功能：

1、使细胞具有稳定内部环境进行物质运输、 能量转换、信息传递 2、为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所 3、把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行

分泌蛋白合成过程中生物膜间的关系 （图一）表示量在核糖体（a）、内质网（b）、高尔基体（c）中随时间的变化情况 图二：蛋白质分泌前、后，几种生物膜面积的变化示意图 图三：（图3）表示蛋白酶分泌过程中内质网（a）、高尔基体（b）、 细胞膜（c）膜面积随时间的变化情况 5