專題03細胞的結構

目錄

第一部分明晰學考要求·精準復習

第二部分基礎知識梳理·全面提升

第三部分考點精講精練·對點突破

考點01細胞膜的結構和功能

考點02細胞器之間的分工合作

考點03細胞核的結構和功能

第四部分實戰(zhàn)能力訓練·滿分必刷

知識內容考試目標層次

A（了解、模B（理解、獨C（應用、學考預測

仿、感受水立操作、認同領悟水平）

平）水平）

知識一細胞膜的成√從近三年高中學業(yè)水平

分、結構和功能試題來看，以選擇題為

知識二幾種細胞器的√主，簡答題可能會涉及

結構和功能到分泌蛋白的合成與運

知識三細胞器之間的√輸?shù)倪^程，以及流動鑲

協(xié)調合作嵌模型的考查題目容

知識四細胞的生物膜√易，重點考查考生對細

系統(tǒng)的組成與功能胞的結構及功能的基礎

知識五細胞核的結構√知識的了解和實際理

和功能解。

知識六流動鑲嵌模型√

的基本內容

一、細胞膜的結構和功能

1.細胞膜的功能

①將細胞與外界環(huán)境分隔開（膜的出現(xiàn)是生命起源過程中至關重要的階段，它將生命物質與外界環(huán)境分隔

開，產生了原始的細胞，并成為相對獨立的系統(tǒng)）；

②控制物質進出細胞（細胞膜的控制作用是相對的，環(huán)境中一些對細胞有害的物質可能進入；有些病毒、

病菌也能侵入細胞）；細胞膜的功能特性：選擇透過性。結構特點是功能特性的基礎

③進行細胞間的信息交流

細胞間信息交流的三種方式：

a間接傳遞：信號分子（激素、神經遞質、淋巴因子）隨體液循環(huán)與靶細胞表面的特異性受體結合）

b直接傳遞：細胞膜接觸，如精子和卵細胞之間的識別和結合；效應T細胞裂解靶細胞。

c通道傳遞：如高等植物細胞之間的胞間連絲

2.細胞膜的成分

①細胞膜主要由脂質（50%）和蛋白質（40%）組成。此外，還有少量的糖類（2%-10%）。在組成細胞膜

的脂質中，磷脂最豐富，動物細胞膜中還有少量膽固醇。細胞癌變后，膜成分發(fā)生改變，有的產生甲胎蛋

白、癌胚抗原等物質。

②蛋白質在行使功能時起重要作用，因此，功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數(shù)量越多。

③位于細胞膜外側的糖蛋白形成糖被，它是識別圖中細胞膜內外側的標志。

3.對細胞膜成分的探索：

①1895年，歐文頓—脂溶性物質更容易通過細胞膜—結論：細胞膜是由脂質組成的。

②利用哺乳動物的紅細胞，制備出純凈的細胞膜，進行化學分析，得知組成細胞膜的脂質有磷脂和膽固醇，

其中磷脂含量最多。

（制備細胞膜常用的材料及原因：人和其他哺乳動物成熟的紅細胞；沒有細胞壁，沒有細胞核和眾多的細

胞器。能得到比較純的細胞膜。）

③1925年，荷蘭科學家戈特和格倫德爾—用丙酮從人的紅細胞中提取脂質，在空氣—水界面上鋪展成單分

子層，測得單層分子的面積恰為紅細胞表面積的2倍。---結論：細胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩

層。

④1935年，英國學者丹尼利和戴維森—研究細胞膜的張力—發(fā)現(xiàn)細胞表面張力明顯低于油-水界面的表面張

力。油脂滴表面如果吸附有蛋白質成分則表面張力會降低。--結論：細胞膜上還附有蛋白質。

4.細胞膜的結構

①生物膜流動鑲嵌模型的內容有

a磷脂雙分子層構成了膜的基本支架，具有流動性；

b蛋白質分子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。大多數(shù)蛋白質分子也可以運動；

c細胞膜表面有糖被和糖脂。糖被的作用是保護、識別和潤滑。

②細胞膜的結構特點：具有一定的流動性；

③細胞膜的功能特點：選擇透過性。

5.對細胞膜結構的探索

①1959年，羅伯特森在電鏡下看到細胞膜暗-亮-暗三層—提出細胞膜模型假說：由蛋白質-脂質-蛋白質構成，

靜態(tài)的統(tǒng)一結構。

②20世紀60年代后，科學家對靜態(tài)的觀點提出質疑；細胞的生長、變形蟲的運動無法解釋。

③1970年，人-鼠細胞雜交試驗，--結論：細胞膜具有流動性

④1972年，辛格和尼克爾森提出流動鑲嵌模型。

二、細胞器之間的分工

1.細胞質：包括細胞質基質和細胞器兩部分。

2.分離細胞器的方法：差速離心法。

3.細胞器分布及作用：

①核糖體：有的附于粗面內質網上（附著核糖體），有的游離在細胞質基質中（游離核糖體），作用：合

成蛋白質。是“生產蛋白質的機器”。也是原核細胞唯一具有的細胞器。

②內質網：由膜圍成的連續(xù)的內腔相通的膜性管道系統(tǒng)。包括不附著核糖體的滑（光）面內質網和附著核

糖體的粗面內質網。作用：是蛋白質等大分子物質合成、加工場所和運輸通道。也是膜面積最大的細胞器。

③高爾基體：主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。唯一一個動植物細

胞中都有的細胞器，但是功能可以不同的細胞器（在植物細胞中與細胞壁的形成有關）

④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。

溶酶體只是含有多種水解酶，但是本身不能合成蛋白質，蛋白質的合成場所是核糖體

⑤中心體：分布在動物與低等植物細胞中，與細胞的有絲分裂有關。

⑥液泡：主要分布在植物細胞中，內有細胞液，可以調節(jié)植物細胞內的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細

胞保持堅挺。含有不能參與光合作用的色素。

⑦葉綠體：是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器。是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。

⑧線粒體：是細胞進行有氧呼吸的主要場所。是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，大約有95%

來自線粒體。

4.“細胞器”歸納：

A：按分布分：

①動植物細胞共有：線粒體、內質網、核糖體、高爾基體。

②植物細胞特有：葉綠體、液泡。

③動物和低等植物細胞特有：中心體。

④原核細胞和真核細胞共有：核糖體。

B：按結構分：

①單層膜：內質網、高爾基體、溶酶體、液泡。

②雙層膜：線粒體、葉綠體。

③無膜：中心體、核糖體。

C：按成分分：

①含DNA的：線粒體、葉綠體。

②含RNA的：線粒體、葉綠體、核糖體。

③含色素的：葉綠體、液泡。

D：按功能分

①與能量轉換有關的：線粒體、葉綠體。

②能產生ATP的：線粒體、葉綠體。

③動物植物細胞都有，但功能不同的細胞器：高爾基體。

④與分泌蛋白合成和分泌有關的：核糖體、內質網、高爾基體、線粒體。

⑤能產生水的：線粒體、葉綠體、核糖體、高爾基體。

⑥與有絲分裂有關的：核糖體、中心體、高爾基體、線粒體。

⑦與主動運輸有關的細胞器：核糖體、線粒體。

⑧原核細胞和真核細胞共有的細胞器：核糖體。

5.細胞壁：位于植物細胞膜的外面，主要由纖維素和果膠構成，對細胞起支持與保護作用。與細胞壁和合成

相關的細胞器有高爾基體和線粒體。真菌細胞壁的主要成分是幾丁質；細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖。

6.細胞骨架：是細胞質中支持細胞器的結構。由蛋白纖維組成的網架結構，維持細胞的形態(tài)，錨定并支撐著

細胞器，與細胞運動、分裂、分化、及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。

7.實驗：用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動

①原理

a葉肉細胞中的葉綠體呈綠色扁平的橢球或球形?？墒褂酶弑讹@微鏡觀察葉綠體的形態(tài)和分布。觀察蘚類葉

臨時裝片，發(fā)現(xiàn)葉綠體在細胞中的分布特點是散布在細胞質中，呈球形或橢球形形。

b活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的細胞器的運動作為標志。

②注意事項

a制作觀察葉綠體的臨時裝片時要隨時保持有水狀態(tài)，以免影響細胞活性。

b葉綠體在細胞內可隨細胞質的流動而流動，同時受光照強度的影響。葉綠體在弱光下以最大面積朝向光源，

強光下則以側面或頂面朝向光源。實驗觀察時可適當調整光照強度和方向以便于觀察。

c實驗材料的選取

實驗觀察葉綠體觀察細胞質的流動

選材蘚類葉片菠菜稍帶些葉肉的下表皮黑藻葉片

葉片很薄，僅有一兩層葉含葉綠體多，材料易得，

①細胞排列疏松，易撕??；

原因肉細胞，可以取整片小葉葉片薄，尤其是含有的葉

②含葉綠體數(shù)目少且個體大

直接制片綠體大而清晰

三、細胞器之間的合作

1.分泌蛋白概念：在細胞內合成，分泌到細胞外起作用。如消化酶、抗體和一部分激素。

2.分泌蛋白的合成和運輸

①研究方法：同位素標記法。用3H標記亮氨酸。生物學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，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O。

②分泌蛋白的合成和運輸過程：游離的核糖體以氨基酸為原料，開始多肽鏈的合成。這段肽鏈會與核糖體

一起轉移到粗面內質網上繼續(xù)合成。并且邊合成邊轉移到內質網腔內，再經過加工折疊，形成有一定空間

結構的蛋白質。內質網膜形成的囊泡，包裹著蛋白質，到達高爾基體。與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高

爾基膜的一部分。高爾基體對蛋白質進一步修飾加工。高爾基體膜形成包裹著蛋白質的囊泡，轉運到細胞

膜，與之融合，將蛋白質分泌到細胞外。此過程中消耗的能量，主要由線粒體提供。高爾基體起重要的交

通樞紐作用。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⑤→③→②→①(用圖中序號和箭頭

表示)。

四、細胞的生物膜系統(tǒng)

1.概念：細胞器膜、細胞膜、核膜，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的組成成分和結構很相似，在結

構功能上緊密聯(lián)系。原核細胞只有生物膜，沒有生物膜系統(tǒng)。

2.功能：①細胞膜使細胞有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境，在細胞與外界環(huán)境進行物質運輸，能量轉換和信息傳

遞中起著決定性的作用。②許多重要的化學反應需要酶的參與。廣闊的膜面積為酶提供了附著位點。③把

各種細胞器分隔開。使細胞內能夠同時進行多種化學反應而不互相干擾，保證了細胞生命活動高效有序的

進行。

五、細胞核的結構與功能

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(shù)細胞外，真核細胞都有細胞核。有細胞核

的細胞也未必只有一個細胞核，如雙小核草履蟲有兩個細胞核。

2.細胞核控制著細胞的代謝和遺傳；細胞核是遺傳信息庫，是細胞代謝和遺傳的控制中心

3.核膜：雙層膜，把核內物質與細胞質分開

染色質：主要由DNA和蛋白質組成，DNA是遺傳信息的攜帶者

核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關

核孔：實現(xiàn)核質之間頻繁的物質交換和信息交流：大分子物質進出細胞核的通道，物質進出時具有選擇

性，并消耗能量。

核膜和核孔都具有選擇透過性

4.染色質和染色體是同一結構在細胞不同時期的兩種存在狀態(tài)，易被堿性染料染成深色。

5.模型建構

①模型是人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所做的一種簡化的概括性描述。包括物理模型、數(shù)學模型和

概念模型。

（1）物理模型：以實物或者圖畫形式直觀的表達認識對象的特征。

（2）概念模型：用文字和符號突出表達對象的主要特征和聯(lián)系。

（3）數(shù)學模型：用來描述一個系統(tǒng)或它的性質的數(shù)學形式。

①電鏡下拍出的細胞亞顯微結構的照片是真實的，不是物理模型。

②代謝旺盛的細胞中，核孔數(shù)目多核仁體積大。

③細胞核是細胞代謝的控制中心，不是細胞代謝的中心；細胞代謝的主要場所是細胞質。

①關于哺乳動物成熟的紅細胞

無細胞核，不能分裂；無線粒體等細胞器，其呼吸作用類型為無氧呼吸；葡萄糖進入紅細胞的運輸方式為

協(xié)助擴散；紅細胞細胞質中主要蛋白質為血紅蛋白，含微量元素鐵，牢記該蛋白質不屬于分泌蛋白。（是

一種細胞內蛋白質，是由細胞質內游離的核糖體合成的）

②在發(fā)育成熟過程中，哺乳動物紅細胞的核逐漸退化，并從細胞中排出，為攜帶氧的血紅蛋白騰出空間（形

態(tài)、結構與功能相適應）。

③鑒別細胞的死活，常用的方法是“染色排出法”。

原理：活細胞的細胞膜能夠控制物質進出細胞，即膜的選擇透過性。

例如：臺盼藍染色，死動物細胞被染成藍色，而活動物細胞不著色。

④磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸等組成的分子，磷酸的頭部是親水性的，脂肪酸尾部是疏水性的。

練

考點01細胞膜的結構和功能

【典型例題1】（2024高一下·河北·學業(yè)考試）細胞膜中的蛋白質分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中。

下列敘述錯誤的是（）

A．有的蛋白質分子部分嵌入磷脂雙分子層中

B．有的蛋白質分子貫穿于整個磷脂雙分子層

C．有的蛋白質分子全部嵌入磷脂雙分子層中

D．鑲嵌在磷脂雙分子層中的蛋白質都與糖類分子結合

做題技巧：屬于知識識記類題目，熟記蛋白質分子在磷脂雙分子層中的分布即可，注意，細胞膜內外兩側

并不是對稱的。

質膜是細胞的邊界。1972年，辛格和尼克爾森根據多個實驗的證據提出生物膜的流動鑲嵌模型（如下圖所

示）。關于該模型的敘述正確的是（）

A．該模型可以在電子顯微鏡下觀察到

B．①和②構成了質膜的基本骨架，具有一定的流動性

C．③為糖蛋白，存在于細胞的外側

D．據④可知圖中質膜最可能來自動物細胞

生物膜的流動鑲嵌模型認為生物膜是（）

A．以磷脂雙分子層為基本支架

B．蛋白質—脂質—蛋白質的三層結構

C．蛋白質只鑲嵌在表面

D．只有磷脂分子是流動的

【典型例題2】（2023高一·江蘇淮安·學業(yè)考試）下列有關細胞質膜的敘述中，正確的是（）

A．細胞質膜中只有磷脂分子可以運動

B．細胞質膜是一種選擇透過性膜

C．細胞質膜主要由脂質和糖類組成

D．細胞質膜中蛋白質的種類和數(shù)量相同

吞噬細胞吞噬病菌的過程，表明細胞膜的結構特點是（）

A．全透性B．流動性C．不透性D．靜態(tài)的統(tǒng)一結構

細胞膜是細胞這一生命系統(tǒng)的邊界，對維持系統(tǒng)的穩(wěn)定至關重要。下列相關敘述錯誤的是（）

A．細胞膜主要由脂質和蛋白質組成

B．功能越復雜的細胞膜，磷脂的種類和數(shù)量越多

C．細胞膜在細胞間的信息交流中發(fā)揮了重要作用

D．哺乳動物成熟的紅細胞可作為制備純凈細胞膜的材料

考點02細胞器之間的分工合作

【典型例題1】（2024高一下·河北·學業(yè)考試）真核細胞的“動力車間”是（）

A．線粒體B．中心體C．內質網D．高爾基體

做題技巧：屬于知識識記類題目，熟記各細胞器的分布，功能。

下圖為磷脂分子結構模式圖，下列細胞器中不含有磷脂的是（）

A．B．C．D．

西瓜果實甜美多汁，營養(yǎng)豐富，深受人們喜愛，其營養(yǎng)物質主要儲存在（）

A．葉綠體B．液泡C．細胞質基質D．細胞間隙

【典型例題2】（2024高一下·遼寧沈陽·學業(yè)考試）下列物質中，不屬于蛋白質的是（）

A．唾液淀粉酶B．抗體C．性激素D．胰島素

易錯警示：激素的化學本質不止有蛋白質，還有類固醇、氨基酸、多肽等。

內質網上合成的新膜轉移至高爾基體后，再形成囊泡被運輸?shù)劫|膜上與質膜融合。下列與該過程有關的說

法錯誤的是（）

A．該過程結束后質膜的面積增大

B．該過程體現(xiàn)了膜的選擇透過性

C．通過該過程被轉運的物質可以是蛋白質

D．該過程的發(fā)生需要細胞骨架的參與

胰島β細胞中胰島素的合成、運輸和釋放過程如圖所示。下列敘述正確的是（）

A．①②③④共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)

B．④是溶酶體，可合成多種水解酶

C．可用32P標記氨基酸，追蹤胰島素的分泌過程

D．胰島素在細胞內的運輸過程依賴于細胞骨架

考點03細胞核的結構和功能

【典型例題1】（2024高一下·河北·學業(yè)考試）下列關于細胞核結構與功能的敘述，錯誤的是（）

A．具有雙層膜B．含有染色質

C．是細胞代謝的中心D．是遺傳信息庫

做題技巧：屬于知識識記類題目，熟記細胞核四大結構的功能即可。

易錯提示：細胞的代謝中心和代謝的控制中心是兩個概念。

細胞代謝和遺傳的控制中心是（）

A．細胞核B．細胞質C．細胞膜D．細胞壁

德國藻類學家哈姆林用帽狀體為傘形的傘藻進行了實驗，實驗過程如下圖。下列敘述錯誤的是（）

A．傘藻是一種多細胞藻類，屬于真核生物

B．實驗說明帽狀體的形成與細胞核產生的某種物質有關

C．早期的細胞核未產生與帽狀體形成的相關物質

D．晚期的細胞核已產生與帽狀體形成的相關物質

【典型例題2】（2023高一·湖北·學業(yè)考試）模型是人們?yōu)榱四撤N特定的目的，而對認識對象所作的一種

簡化的概括性描述，有的借助于具體的實物或其他形象化手段，有的則通過抽象的形式來表達。模型的形

式很多，如用3D打印技術制作的真核細胞三維結構模型屬于（）

A．數(shù)學模型B．概念模型

C．物理模型D．以上都不是

用彩泥制作的真核細胞結構模型屬于（）

A．概念模型B．生物模型C．物理模型D．數(shù)學模型

下列相關實驗與科學方法對應錯誤的是（）

A．丹尼利和戴維森探索膜結構的實驗——熒光標記法

B．分離細胞中的各種細胞器——差速離心法

C．觀察葉綠體和細胞質流動——顯微觀察法

D．制作真核細胞三維結構模型——模型建構法

1．采用透析型人工腎替代病變的腎行使功能，是目前治療尿毒癥的常用方法。其中起關鍵作用的血液透析

膜是一種人工合成的膜材料，可將病人血液中的代謝廢物透析掉。血液透析膜主要模擬的細胞膜功能是（）

A．將細胞與外界環(huán)境分隔開

B．控制物質進出細胞

C．進行細胞間的信息交流

D．細胞膜具有流動性

2．磷脂是構成細胞膜的主要成分，結合其分子特性（如圖），推斷磷脂分子在細胞膜中的排布形式為（）

A．B．

C．D．

3．細胞膜主要由脂質和蛋白質組成。功能越復雜的細胞膜上，種類與數(shù)量越多的物質是（）

A．蛋白質B．脂質C．糖類D．核酸

4．高等植物細胞之間通過胞間連絲相互連接，其意義在于（）

A．將細胞與外界環(huán)境分隔開

B．控制物質進出細胞

C．進行細胞間的信息交流

D．以上都不是

5．如圖是腎小管細胞膜的流動鑲嵌模型。下列敘述正確的是（）

A．①磷脂和③糖脂分子形成的脂雙層是完全對稱的

B．⑤膽固醇插在磷脂之間只能增強細胞膜的流動性

C．細胞膜的選擇透過性主要由①來決定

D．糖蛋白④能識別并接受來自細胞外的化學信號

6．下列可用于去除植物細胞壁的酶是（）

A．蛋白酶B．淀粉酶

C．纖維素酶D．麥芽糖酶

7．黏多糖貯積癥患者由于特定細胞器中酶缺陷導致兩種黏多糖無法正常水解，在細胞中形成病理性堆積，

累及多器官并影響生理功能。判斷這兩種黏多糖在細胞中堆積的主要場所是（）

A．高爾基體B．溶酶體C．核糖體D．中心體

8．與高等植物相比，動物細胞特有的細胞器是（）

A．高爾基體B．線粒體C．中心體D．溶酶體

9．細胞的生物膜系統(tǒng)在細胞進行正常生命活動中發(fā)揮重要的作用。有的細胞器因為無膜結構，所以不屬于

細胞的生物膜系統(tǒng)。下列細胞器中無膜結構的是（）

A．液泡B．溶酶體C．中心體D．線粒體

10．下圖是某些細胞器的亞顯微結構模式圖，相關敘述錯誤的是（）

A．①是線粒體，是真核細胞有氧呼吸的主要場所

B．②是葉綠體，是植物葉肉細胞進行光合作用的場所

C．③是高爾基體，是細胞內蛋白質加工的場所

D．①②均有雙層膜

11．細胞進行有氧呼吸的主要場所是（）

A．葉綠體B．線粒體C．內質網D．液泡

12．人的心肌細胞明顯比腹肌細胞多的細胞器是（）

A．核糖體B．線粒體C．內質網D．高爾基體

13．下列幾種細胞結構，不屬于生物膜系統(tǒng)的是（）

A．B．

C．D．

14．某種生物細胞中含有葉綠體、高爾基體、中心體等細胞器，該生物可能是（）

A．菠菜B．草履蟲C．藍細菌D．綠藻

15．遺傳信息就像細胞生命活動的“藍圖”。真核細胞中，儲藏這張“藍圖”的結構主要是（）

A．內質網B．溶酶體C．細胞核D．細胞膜

16．下列關于細胞核的敘述，錯誤的是（