第3章細胞的基本結構第1節細胞膜的結構和功能[必備知識]1．細胞膜的功能：將細胞與外界環境分隔開、控制物質進出細胞、進行細胞間的信息交流。(P40～41)2．細胞膜的功能特點是具有選擇透過性。3．制備細胞膜最好的材料是哺乳動物成熟的紅細胞，因為其沒有細胞壁、細胞核和各種細胞器。制備細胞膜的方法：細胞吸水(蒸餾水)漲破。4．細胞膜的主要成分是脂質和蛋白質，此外，還有少量的糖類。(P43)5．功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。(P43)6．細胞膜的結構特點是具有流動性。(P43)7．磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內部是磷脂分子的疏水端。(P44～45)8．蛋白質分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個磷脂雙分子層。(P45)9．細胞膜不是靜止不動的，而是具有流動性，主要表現為構成膜的磷脂分子可以側向自由移動，膜中的蛋白質大多也能運動。(P45)10．糖被與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞等功能有密切關系。(P45)[重要圖解]1.細胞間信息交流的三種方式圖A表示細胞分泌的激素等化學物質胞膜表面的受體（即圖中數字序號②）結合。圖B表示相鄰兩個細胞的細胞膜接觸卵細胞之間的識別和結合。圖C表示相鄰兩個細胞之間形成通道，攜帶信息的物質通過通道進入另一個細胞。例如，胞間連絲（即圖中數字序號④）相互連接(P41)2．細胞膜結構的電鏡照片1959年，羅伯特森(J.D.Robertson)在電鏡下看到了細胞膜清晰的暗—亮—暗的三層結構，并大膽地提出了細胞膜靜態模型的假說：所有的細胞膜都由蛋白質—脂質—蛋白質三層結構構成。(P43)3．熒光標記的小鼠細胞和人細胞融合實驗示意圖(1)采用了熒光標記法；(2)表明細胞膜具有流動性。(P43)4．細胞膜的結構模型示意圖(P44～45)[易錯提醒]錯點1：不能全面解釋細胞膜由磷脂雙分子層構成的原因。精析：對細胞主要由磷脂雙分子層構成的原因，在解釋時要從細胞膜所處環境及磷脂分子結構特點兩方面描述，常見錯誤是回答不全。錯點2：由水能以自由擴散方式通過細胞膜，誤認為細胞膜內部是親水的。精析：膜內部分是疏水的，但水分子能跨膜運輸，其原因有：一是因為水分子極小,可以通過由于磷脂分子運動而產生的間隙;二是因為膜上存在水通道蛋白,水分子可以通過通道蛋白通過膜。錯點3：不能根據磷脂分子及細胞膜特點，準確判斷脂質體運送相關藥物時的特點。精析：因由磷脂雙分子層構成的脂質體，在雙分子層內部是疏水的,而脂質體的內部是水溶液的環境，是親水的。所以，若運送水溶性藥物則應包裹在雙分子層中（或脂質體內部），而脂溶性的則應在兩層磷脂分子之間。錯點4：誤認為“各種細胞膜的組成成分及對應物質含量完全相同”精析：不同細胞膜的主要成分都是蛋白質和磷脂，但也有所不同，如動物細胞膜上有少量的膽固醇，植物和細菌細胞膜上沒有。另外，各種膜所含的蛋白質與脂質的比例同膜的功能有關：功能越復雜的細胞膜，其蛋白質的種類和數量越多。錯點5：誤認為“細胞膜成分一成不變”精析：在活細胞中，細胞膜的成分并不是不可變的。一方面，細胞膜中蛋白質會隨著細胞內基因的選擇表達而變化，另一方面，在細胞內基因突變等也會導致細胞膜相關成分的變化，例如，細胞癌變過程中，細胞膜成分發生變化，糖蛋白含量下降。錯點6：對“糖蛋白、糖脂、糖被”的化學組成理解有誤，或對糖蛋白分布記憶錯誤。精析：糖蛋白指一些多糖與蛋白質的復合體，糖脂指一些類分子和脂質結合形成的復合體，糖被是糖蛋白質、糖脂中的糖類分子。糖蛋白的位置只位于細胞膜的外側，內側不存在，可用于確定細胞膜膜內外位置。其他生物膜上也不含有糖蛋白，可以用于確定是否為細胞膜。錯點7：混淆細胞膜的結構特點與功能特性精析：細胞膜的流動性是由于組成細胞膜的分子（磷脂分子及大多蛋白質分子）的運動所致，所以，流動性屬于細胞膜的結構特點；而選擇透過性是在細胞膜“控制物質進出細胞”這一功能過程中體現出現的特性，所以，屬于功能特性。由此可由膜的流動性不等于選擇透過性。錯點8：誤認為“在細胞膜的作用下，進入細胞的都是細胞需要的物質。”精析：細胞膜具有控制物質進出細胞的功能，細胞膜的這種作用是相對的，表現為：細胞需要的營養物質可以從外界進入細胞；細胞不需要的物質不容易進入細胞；環境中一些對細胞有害的物質有可能進入；有些病毒、病菌也能侵人細胞，使生物體患病。第2節細胞器之間的分工合作[必備知識]1．分離細胞器的方法——差速離心法。(P47“科學方法”)2．高爾基體的功能主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝。在動物細胞中與分泌蛋白的合成有關，在植物細胞中與細胞壁的形成有關。(P48)3．溶酶體：主要分布在動物細胞中，是細胞的“消化車間”，內部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。(P49)4．“動力車間”是線粒體；植物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”是葉綠體；“消化車間”是溶酶體；“生產蛋白質的機器”是核糖體；高爾基體是動植物細胞中都有，但執行功能有區別的細胞器。(P48～49)5．能復制的細胞器有線粒體、葉綠體、中心體；具有雙層膜的細胞器有線粒體、葉綠體；非膜性的細胞器有核糖體、中心體；含有核酸的細胞器有線粒體、葉綠體、核糖體；含色素的細胞器有葉綠體、液泡；能產生ATP的細胞器有線粒體、葉綠體。6．與高等植物細胞有絲分裂有關的細胞器有核糖體、線粒體、高爾基體；與低等植物細胞有絲分裂有關的細胞器核糖體、線粒體、高爾基體、中心體。7．植物特有的細胞器是葉綠體、液泡，動物和低等植物特有的細胞器是中心體。最能體現動植物細胞的區別是有無細胞壁。8．真核細胞中有維持細胞的形態、錨定并支撐著許多細胞器的細胞骨架。細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。(P50)9．用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，就是同位素標記法。(P51“科學方法”)10．生物膜系統包括細胞器膜和細胞膜、核膜等結構。(P52)[重要圖解]1．植物細胞亞顯微結構模式圖(P48)2．分泌蛋白運到細胞外的過程示意圖分泌蛋白的合成與運輸離不開核糖體、內質網、高爾基體、線粒體的參與，該過程說明各種細胞器在結構和功能上互相聯系、協調配合。該過程依賴細胞膜的流動性；需細胞呼吸提供能量。(P52)分泌蛋白的合成與運輸過程所經過細胞結構的順序依次是e→c→b→a(用上圖中字母表示)，參與作用的細胞器有：ecbd。[易錯提醒]錯點1：誤認為“非游離的核糖體都附著在粗面內質網上”精析：核糖體是氨基酸脫水縮合形成蛋白質的場所，細胞中核糖體可附著于內質網、核膜及游離于細胞質基質中；此外，線粒體、葉綠體中也有核糖體（可用于線粒體、葉綠體DNA指導下的蛋白質合成）。分泌蛋白如蛋白質類激素、消化酶、抗體、淋巴因子等，合成的場所為內質網上的核糖體，胞內蛋白如呼吸酶、RNA聚合酶、DNA聚合酶等，其合成場所為游離的核糖體。錯點2：誤認為“所有蛋白質都需要經過內質網和高爾基體的加工”精析：根據教材知識，分泌蛋白質的合成、加工、運輸及分類等與內質網和高爾基體有關，但不能理解為所有蛋白質都需要經過內質網和高爾基體的加工。錯點3：誤認為“植物細胞都有葉綠體”精析：教材對葉綠體分布的描述為：葉綠體是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器，這說明并不是所有植物細胞都有葉綠體，植物非綠色部位（根尖、果肉等）的細胞無葉綠體。錯點4：誤認為“所有細胞生命活動所需能量主要來自線粒體，或進行有氧呼吸的細胞生命活動能量全部來自線粒體。”精析：首先，線粒體為真核細胞中細胞器，原核細胞中沒有，所以，并不是所有細胞生命活動所需能量都主要來自線粒體；其次，對有氧呼吸的真核細胞來說，細胞生命活動所需能量主要來自線粒體，但僅僅是“主要”而不是全部來自線粒體。錯點5：誤認為“溶酶體可合成多種水解酶；溶酶體作用下可實現細胞的更新。”精析：溶酶體內部含有多種水解酶，這僅僅是含有，并不是其可合成多種水解酶；根據溶酶體可分解衰老、損傷的細胞器這一作用判斷，其在某些細胞器更新過程中發揮重要作用，而細胞的更新需細胞分裂實現。錯點6：不能正確理解“囊泡”的形成與相關細胞器關系而出錯精析：囊泡不屬于細胞器，但屬于生物膜系統。內質網可產生囊泡運往高爾基體，高爾基體一方面可接受內質網發來的囊泡，另一方面可向細胞膜發送囊泡，即胞吐過程。細胞膜可向細胞內發送囊泡，即胞吞。囊泡形成的原理是生物膜具有一定的流動性，但囊泡運輸需要消耗能量。切不可認為囊泡包裹形式運送的物質只有分泌蛋白質（消化酶、蛋白類激素、淋巴因子、抗體等），也包括神經遞質。錯點7：沒有關注與分泌蛋白合成相關的“細胞結構”、“細胞器”、“具膜結構”等描述而出錯。精析：分泌蛋白合成及分泌是考查細胞器之間協調配合的常用實例，在解答相關問題時一定要關注所問對象（如“細胞結構”、“細胞器”、“具膜結構”等），這樣才能準確全面回答或填寫相關名稱。錯點8：對分泌蛋白合成過程中內質網、高爾基體的作用描述不全而出錯。精析：概括地說，在分泌蛋白合成過程中，內質網、高爾基體即有對不同階段的蛋白進一步合成或加工作用，又對蛋白有運輸作用。常見錯是只描述了前者而忽略了運輸方面的作用。錯點9：混淆細胞生物膜、生物膜系統、生物體內的膜結構而出錯。精析：生物膜是指內質網、高爾基體等具膜細胞器的膜、細胞膜以及核膜等膜結構，細胞（包括原核細胞和真核細胞）都有生物膜，不能認為原核細胞或生物沒有生物膜，原核生物具有細胞膜，藍藻細胞中含有大量附著光合色素及光反應酶的膜性結構（類似于葉綠體內的類囊體薄膜），細胞膜及某些原核細胞細胞質中含有的膜性結構屬于生物膜，只是原核細胞沒有生物膜系統。生物膜系統是內質網、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等細胞器膜和細胞膜、核膜等結構共同構成的細胞“膜系統”。只有真核細胞才具備這樣的生物膜系統。生物體內的膜結構并不都屬于細胞的生物膜系統,如消化道黏膜等。錯點10：不能全面記憶細胞器或細胞結構與細胞種類關系而出錯。精析：①能進行光合作用的生物，不一定有葉綠體，但高等植物細胞的光合作用一定在葉綠體中進行。②能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體，但真核生物的有氧呼吸一定主要發生在線粒體中，真核生物如果沒有線粒體，一定不能進行有氧呼吸；真核細胞中丙酮酸徹底氧化分解一定發生于線粒體。③有中心體的生物不一定是動物，但一定不是高等植物。低等植物也含有中心體。④一定不發生于細胞器中的反應為：葡萄糖→丙酮酸。⑤植物細胞含有細胞壁，但不一定含有液泡與葉綠體；動物細胞含有中心體(不考慮哺乳動物成熟紅細胞)，但不一定含有線粒體。⑥細胞質基質、線粒體基質和葉綠體基質都為基質，但它們所含的化學成分不同，所具有的生理功能也不同。⑦由于細胞骨架對細胞器的錨定、支撐作用，細胞質中的細胞器并不是懸浮于細胞質中的。第3節細胞核的結構和功能[必備知識]1．除了高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞等極少數細胞外，真核細胞都有細胞核。(P54)2．細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。(P56)3．細胞核的結構包括核膜、核仁、染色質和核孔等部分。(P56)4．核膜是雙層膜，作用是把核內物質與細胞質分開。(P56)5．核仁的作用是與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關。(P56)6．核孔的作用是實現核質之間頻繁的物質交換和信息交流。(P56)7．染色質主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的載體。染色質和染色體是同一物質在細胞不同時期的兩種存在狀態。(P56)8．模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、數學模型等。在設計并制作細胞模型時，科學性、準確性是第一位的，其次才是模型的美觀與否。(P57“科學方法”)內質網核孔內質網核孔染色質核仁磷脂雙分子層[易錯提醒]錯點1：誤認為“所有真核細胞都有細胞核或在顯微鏡下觀察不到細胞核的生物一定是原核生物”精析：光學顯微鏡下最容易注意到的細胞中的一個結構是細胞核，但有極少數細胞中沒有核，如高等植物成熟的篩管細胞和哺乳動物成熟的紅細胞。錯點2：混淆細胞代謝中心和細胞代謝的控制中心精析：細胞代謝的中心（主要場所）是細胞質，而細胞代謝的控制中心是細胞核。錯點3：誤認為“細胞核控制細胞遺傳和代謝的原因是細胞中的DNA都存在于細胞核中”精析：細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心。這與細胞核中的DNA有密切關系，但這并不等于細胞中的DNA都存在于細胞核中。錯點4：誤認為“核膜的雙層膜就是磷脂雙分子層”精析：磷脂雙分子層≠雙層膜。磷脂雙分子層是一層生物膜的基本支架,而雙層膜由兩層磷脂雙分子構成,具有4層磷脂分子。錯點5：誤認為“核孔是隨時敞開、大小分子都能進出的通道”精析：核孔并非一個簡單的孔道，而是由多種蛋白質組成的一個復雜而精細的結構，具有選擇性。一些大分子物質，如RNA、蛋白質可以通過，DNA等就不能通過。錯點6：誤認為“核孔的數量和核仁大小是固定的”精析：核孔的數量、核仁的大小與細胞代謝強度有關,如代謝旺盛、蛋白質合成量大的細胞,核孔數量多,核仁較大。錯點7：誤認為“核仁是遺傳物質的儲存場所”精析：核仁參與rRNA的合成及核糖體的形成，但是，細胞核中的遺傳物質分布于染色體（染色質）上。錯點8：誤認為“細胞的核糖體都需要在核仁內進行組裝”精析：核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關，這并不等于所有細胞中的核糖體都需在核仁內組裝。原核細胞無細胞核及核仁，核糖體組裝不在核仁區域；同樣線粒體、葉綠體的核糖體組裝不在核仁區域。錯點9：由于染色質（體）主要由DNA和蛋白質組成，