第第3 3讲细胞概述、细胞膜、细胞壁讲细胞概述、细胞膜、细胞壁知识1 细胞概述知识2 细胞膜和细胞壁知知识识梳梳理理考点一 原核细胞、真核细胞和病毒考点二 细胞膜考考点点突突破破知识知识1 1细胞概述细胞概述一、细胞学说建立的过程一、细胞学说建立的过程1.建立过程建立过程(1)1665年,胡克发现了细胞。教材研读(2)细胞学说a.1838年,施莱登提出“所有的植物都是由细胞组成的,细胞是植物各种功能的基础”的观点。b.1839年,施万提出“所有的动物也是由细胞组成的”。c.20年后,菲尔肖提出:所有的细胞都必定来自已存在的活细胞。2.内容内容(1)所有的生物都是由一个或多个细胞组成的。(2)细胞是所有生物的结构和功能的单位。(3)所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。3.意义意义:证明动植物界具有最本质的联系。二、细胞的大小、数目和种类二、细胞的大小、数目和种类1.细胞的大小:最小的细胞是支原体,最大的细胞是鸵鸟蛋的卵黄。一般来说,细胞的大小以微米计。若细胞的体积大,其表面积与体积的比相对变小,影响细胞与外界的物质交换速度。2.细胞的数目细胞的数目:生物体的长大,主要是由于细胞数目的增多。3.细胞的种类细胞的种类:根据有无核膜包被的细胞核将细胞分为真核细胞和原核细胞。4.原核细胞和真核细胞原核细胞和真核细胞(1)与真核细胞相比,原核细胞没有由核膜包被的细胞核,比真核细胞小,结构也比较简单。(2)真核细胞分为细胞膜、细胞质、细胞核三部分,植物细胞和真菌还有细胞壁。知识知识2 2细胞膜和细胞壁细胞膜和细胞壁一、细胞膜有选择透性一、细胞膜有选择透性1.细胞膜的功能细胞膜的功能:细胞膜是将细胞与周围环境区分开的界面,具有允许某种物质透过的特性。2.细胞膜的功能特性细胞膜的功能特性:具有选择透性。二、质膜二、质膜(细胞膜细胞膜)的结构模型的结构模型流动镶嵌模型流动镶嵌模型1.脂双层脂双层:是流动镶嵌模型最基本的部分是流动镶嵌模型最基本的部分。主要成分磷脂分子形成原因:由磷脂分子的物理、化学性质决定。脂双层的“柔性”取决于脂肪酸分子的尾部可以摇摆;“刚性”取决于脂双层中的胆固醇。2.膜蛋白膜蛋白(1)位置:全部或部分镶嵌在膜中,还有的整个露在膜表面。(2)分子特点:有水溶性部分和脂溶性部分。(3)功能:控制某些分子和离子的出入;起生物催化剂的作用;起细胞标志物的作用。3.质膜的结构特点质膜的结构特点:具有一定的流动性。三、细胞壁三、细胞壁1.植物和藻类细胞壁的主要成分:纤维素。2.特点:与细胞的选择透性无关。3.作用:保护细胞和支撑植物体。四、原核细胞四、原核细胞1.原核细胞的结构原核细胞的结构(以细菌为例以细菌为例)是核糖体;是拟核;是鞭毛;是细胞质;是细胞壁;是质膜。2.总结原核细胞总结原核细胞(1)原核细胞有拟核或称拟核区,没有细胞核和由膜包被的各种细胞器,但有核糖体。(2)细菌细胞壁的外面有时还有一层荚膜。有些细菌还有鞭毛、菌毛等结构。(3)原核细胞虽然没有线粒体,但仍有一些细胞进行需氧呼吸(如硝化细菌),质膜就是这些细胞进行需氧呼吸的场所;有的原核细胞虽然没有叶绿体,但仍能进行光合作用(如蓝藻)。1.下列关于细胞学说的说法错误的是(C)A.细胞学说认为,所有细胞都来自于其他已存在的细胞B.细胞学说认为细胞是所有生物体结构和功能的基本单位C.细胞学说主要揭示了生物体结构的差异性D.细胞学说的提出是建立在对动植物细胞等生物结构研究的基础上的解析解析细胞学说主要揭示了生物体结构的统一性,未揭示差异性,C错误。2.如图表示巨噬细胞的吞噬作用与细胞内消化过程。此过程不能体现细胞膜结构和功能的是(D)A.流动性B.细胞识别C.胞吞D.主动运输解析解析吞噬细胞通过胞吞将细菌吞进细胞,这个过程利用了细胞膜的流动性,A、C正确,D错误;吞噬细胞具有识别、处理抗原(细菌)的能力,B正确。3.(2018天津理综,3,6分)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的是(B)选项膜蛋白的位置、功能膜蛋白的类型A.位于突触后膜,识别并结合神经递质受体B.位于靶细胞膜,识别并结合激素载体C.位于类囊体膜,催化ATP合成酶D.位于癌细胞膜,引起特异性免疫抗原解析解析突触后膜上识别并结合神经递质的结构是受体,A正确;靶细胞膜上,识别并结合激素的结构是受体,不是载体,B错误;类囊体膜上存在ATP合成酶,可催化光反应中ATP的合成,C正确;癌细胞膜上的特定抗原可引起机体发生特异性免疫,D正确。4.(2016浙江10月选考,1,2分)下列生物细胞具有细胞壁的是(A)A.蚕豆叶表皮细胞B.狗骨骼肌细胞C.牛神经细胞D.人红细胞解析解析蚕豆叶表皮细胞属于植物细胞,具有细胞壁;B、C、D均为动物细胞,没有细胞壁。考点一原核细胞、真核细胞和病毒考点一原核细胞、真核细胞和病毒考点突破1.原核细胞和真核细胞的比较原核细胞和真核细胞的比较类别原核细胞真核细胞大小较小较大本质区别无以核膜为界限的细胞核有以核膜为界限的真正的细胞核细胞壁细胞壁的主要成分为肽聚糖植物细胞细胞壁的主要成分是纤维素和果胶;真菌细胞壁的主要成分是几丁质细胞质有核糖体,无其他细胞器有核糖体和其他细胞器细胞核拟核,无核膜和核仁有核膜和核仁DNA存在形式拟核:大型环状质粒:小型环状细胞核:和蛋白质等形成染色质细胞质:在线粒体、叶绿体中裸露存在转录和翻译转录产生的信使RNA不需要加工;转录和翻译通常在同一时间同一地点进行(在转录完成之前翻译便开始进行)核基因转录产生的信使RNA需要加工;核基因转录和翻译不在同一时间同一地点进行(转录在翻译之前,转录在细胞核内,翻译在细胞质的核糖体上)是否遵循遗传规律不遵循孟德尔遗传规律遵循孟德尔遗传规律变异类型基因突变基因突变、基因重组、染色体畸变遗传物质DNA进化水平低高2.从化学组成、基本结构及功能上正确区分各类生物从化学组成、基本结构及功能上正确区分各类生物(1)正确理解原核生物、真核生物、病毒的隶属关系(2)理解真核细胞和原核细胞在结构与功能上的统一性不同的细胞具有基本相似的结构:细胞膜、细胞质、核物质及核糖体;不同的细胞具有基本相同的化学组成,组成元素基本一致,化合物种类也非常相似(水、无机盐、糖类、蛋白质、脂质和核酸等);细胞中的某些生命活动相似,如DNA复制、蛋白质合成等;遗传物质都是核酸,遗传密码通用等。3.病毒病毒:一般病毒的遗传物质是DNA或RNA,每种病毒的碱基和核苷酸都只有4种;在病毒增殖过程中,氨基酸原料、核苷酸原料、核糖体、tRNA等都由宿主提供。典例典例1下列细胞亚显微结构示意图,正确的是()解题关键解题关键答案答案D解析解析细菌和蓝藻细胞都是原核细胞,有核糖体和拟核,但不应该有线粒体和叶绿体,选项A、B错误;水稻叶肉细胞和小鼠肝脏细胞是真核细胞,都有核糖体和线粒体,但水稻是高等植物,其细胞内不应该有中心体,而动物细胞一般都有中心体,故选项C错误,选项D正确。1-1(2018课标全国,5,6分)下列关于病毒的叙述,错误的是(B)A.从烟草花叶病毒中可以提取到RNAB.T2噬菌体可感染肺炎双球菌导致其裂解C.HIV可引起人的获得性免疫缺陷综合征D.阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率解析解析本题主要考查病毒的相关知识。烟草花叶病毒含RNA和蛋白质,A正确;T2噬菌体专性寄生在大肠杆菌体内,不能感染肺炎双球菌,B错误;HIV侵入人体后,会破坏T淋巴细胞,使人的特异性免疫能力下降,一定程度后,会引起人的获得性免疫缺陷综合征,C正确;通过阻断病毒的传播可降低其所致疾病的发病率,D正确。1-2(2018浙江11月选考,4,2分)下列关于原核细胞的叙述,正确的是(C)A.有膜包被的细胞器B.不能进行光合作用C.拟核区有DNA分子D.细胞壁的主要成分是纤维素解析解析原核细胞只有核糖体这一种无膜细胞器,A错误;蓝藻是原核细胞,也能进行光合作用,B错误;原核细胞没有核膜包被的细胞核,但有拟核区,DNA就存在于该区域,C正确;细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,植物细胞壁的主要成分是纤维素,D错误。考点二细胞膜考点二细胞膜1.细胞膜的成分及功能细胞膜的成分及功能成分功能磷脂两层磷脂分子构成膜的结构基础脂双层,控制物质出入膜蛋白控制着某些分子和离子的出入;生物催化剂;细胞标志物(能识别化学信号、其他细胞)细胞外被存在于质膜外表面,对质膜有保护作用,且能进行细胞识别胆固醇使质膜的流动性不会在温度降低时下降;使膜保持一定“刚性”知能拓展知能拓展(1)任何膜结构的主要成分都是脂质和蛋白质。构成细胞膜的化学元素有C、H、O、N、P等。(2)细胞膜的功能主要与蛋白质有关,糖蛋白和糖脂分布在膜的外表面,细胞识别主要与膜外侧的糖蛋白有关。根据糖蛋白的分布,可以判断细胞膜的内外侧。(3)各种蛋白质在膜上的分布是不对称的。细胞膜上的蛋白质种类很多,如运输物质的载体蛋白、具有识别作用的糖蛋白、体现病原体特异性的抗原以及具有催化作用的酶等。2.细胞膜的结构特点与功能特性细胞膜的结构特点与功能特性项目特点原因实例影响因素结构特点一定的流动性构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子不是静止的,而是可以运动的变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐温度,在一定范围内,温度越高,细胞膜的流动性越大功能特性选择透性遗传因素载体蛋白种类、数量选择透性植物对离子的选择性吸收、神经细胞对K+的吸收和对Na+的排出、肾小管的重吸收等(1)内因:细胞膜上载体蛋白的种类和数量;(2)外因:温度、pH、O2等影响呼吸作用的因素二者关系知能拓展知能拓展细胞膜透性的实验探究(1)可利用细胞液有颜色的植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后有无溶液颜色的变化。(2)将种子切开,放入红墨水中,胚部分不被染红,而胚乳部分被染红。从化学组成、结构及功能上理解生物膜从化学组成、结构及功能上理解生物膜(1)各种生物膜虽然化学组成相似,基本结构大致相同,但并不完全一样。细胞膜与信息传递有关,因而所含糖类较多,而其他膜糖类的含量极少甚至没有;核膜上有核孔而其他膜却没有;各种生物膜都具有流动性和选择透性(由膜上载体蛋白的种类和数量决定);生物膜的功能与膜蛋白密切相关:功能越复杂的生物膜,蛋白质的种类和数量越多。(2)分泌蛋白和胞内蛋白都是在细胞内的核糖体上合成的,合成过程中都需要线粒体提供能量,合成过程中的mRNA模板都来自细胞核。二者的不同点有两方面:作用部位不同:分泌蛋白分泌到细胞外起作用,如抗体、消化酶和一些激素;胞内蛋白则在细胞内起作用,如需氧呼吸酶、光合作用酶及构成细胞的结构蛋白等。合成部位不同:分泌蛋白是由粗面内质网上附着的核糖体所合成的,而胞内蛋白一般是由细胞溶胶中游离的核糖体所合成的。典例典例2图1表示生物膜的亚显微结构,图2表示某种信息传递的过程示意图。下列叙述正确的是()A.图1生物膜中的A和大多数的B都是可以运动的B.脂质分子可优先通过细胞膜与图1中B密切相关C.图2中C物质的释放依赖于细胞膜的选择透过性D.图2中C与D结合后引起F的膜外电位由正变负解题关键膜中分子的运动情况,细胞膜的流动性和选择透性,抑制性神经递质抑制突出后膜的兴奋产生。答案答案B解析解析B细胞膜中的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,A错误;根据物质的相似相溶的原理,脂质分子可优先通过细胞膜与图1中B(磷脂)密切相关,B正确;图2中C物质的释放方式是胞吐,依赖于细胞膜的流动性,C错误;图2中C为神经递质,如果神经递质为抑制性递质,F的膜外电位不会由正变负,D错误。2-1(2018浙江11月选考,19,2分)质膜的流动镶嵌模型如图所示,表示其中的物质。下列叙述正确的是(D)A.在质膜的内外侧均有分布,与细胞间的识别有关B.可自发形成双层结构,与核糖体的形成有关C.分布于质膜中,能催化质膜中发生的生化反应D.有脂溶性和水溶性两部分,可控制某些离子出入细胞解析解析是糖蛋白,在质膜的外侧分布,与细胞间的识别有关,A错误;是磷脂分子,可自发形成双层结构,核仁与核糖体的形成有关,B错误;是胆固醇分布于质膜中,但不具有催化功能,C错误;是膜蛋白,有脂溶性和水溶性两部分,某些蛋白是载体蛋白可控制某些离子出入细胞,D正确。2-2下列有关生物膜的叙述正确的是(B)A.植物细胞质壁分离过程中只体现了细胞膜的结构特点B.在动物细胞分泌蛋白的加工和分泌过程中体现了细胞器膜在结构和功能上是紧密联系的C.线粒体和叶绿体中的H都是在膜结构上产生的D.小肠上皮细胞通过膜上的某种载体蛋白吸收Na+的同时也吸收葡萄糖,说明载体蛋白没有特异性解析解析植物细胞质壁分离过程中既体现了细胞膜的结构特点(流动性),也体现了细胞膜的功能特点(选择透过性),A错误;在动物细胞分泌蛋白的加工和分泌过程中体现了内质网膜和高尔基体膜在结构和功能上是紧密联系的,B正确;线粒体中产生H的场所是线粒体基质,C错误;载体蛋白都具有特异性,D错误。