细胞的组成及其结构.docx

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细胞的组成及其结构

考前回归教材—考前读一读

第一部分　细胞的组成及其结构

[基本图例]

细胞结构和功能

[关键语句]

1．糖类、脂质、蛋白质和核酸共有的元素是C、H、O，除此之外，蛋白质中还含有N等元素，核酸中还含有N、P。

2．组成蛋白质的氨基酸约有20种，不同氨基酸理化性质差异的原因在于R基不同。

3．DNA和RNA在分子组成上的差异表现为DNA中含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA中含有核糖和尿嘧啶。

4．DNA多样性的原因主要是碱基（脱氧核苷酸）的排列顺序不同；而蛋白质多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的空间结构不同。

5．熟记实验中的颜色反应：

蛋白质＋双缩脲试剂→紫色；

DNA＋甲基绿染液→绿色；

RNA＋吡罗红（派洛宁）染液→红色；

还原糖＋斐林试剂

砖红色；

脂肪＋丹Ⅲ（Ⅳ）染液→橘黄色（红色）；

线粒体＋健那绿染液→蓝绿色。

6．乳糖和糖原只分布于动物细胞；蔗糖、麦芽糖、淀粉和纤维素只分布于植物细胞。

7．脂质主要包括脂肪、磷脂和固醇，其中固醇又包括胆固醇、性激素和维生素D等。

8.脂肪的含氢量高于糖类，因此氧化分解时，耗O2多，释放能量也多。

9.自由水/结合水的比值越大，生物新代越旺盛，但其抗逆性相对较小。

10.原核细胞没有核膜、核仁、染色体及除核糖体以外的细胞器。

11.各种生物膜都主要由脂质、蛋白质组成，细胞膜还含有少量糖类。

功能越复杂的膜中，蛋白质的种类和数量越多。

12.生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是具有选择透过性。

13.生物膜系统包括细胞膜、核膜及具膜细胞器。

核糖体、中心体不是生物膜系统的组成成分。

14.质网膜与核膜、细胞膜能直接转化，高尔基体膜与质网膜、细胞膜通过囊泡发生间接转化。

15.根尖分生区细胞没有叶绿体和大液泡，低等植物细胞有中心体。

16.没有线粒体和叶绿体的细胞也可进行有氧呼吸和光合作用，如蓝藻。

17.核仁与rRNA的合成及核糖体的形成有关，代旺盛的细胞中，核数目多，核仁较大。

18.质壁分离与复原、细胞融合、胞吞（吞）和胞吐（外排）等都与膜的流动性有关。

[核心考点]

一、细胞的分子组成

1．蛋白质、核酸的结构和功能

（1）蛋白质的基本组成单位是什么？

结构特点是什么？

（必修1P21）（本册书以人教版教材为参考，标注页码为人教版教材页码，下同。

）

提示：

蛋白质的基本组成单位——氨基酸，约有20种。

每种氨基酸分子至少都含有一个氨基（－NH2）和一个羧基（－COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。

（2）氨基酸是以什么式连接的？

它们之间形成的化学键叫什么？

如表示？

（必修1P22）

提示：

两个氨基酸形成二肽的缩合反应见课本必修1P22图2－5；氨基酸分子通过脱水缩合形成多肽，连接两个氨基酸分子的键叫肽键（－NH－CO－）；氨基酸形成蛋白质的过程：

氨基酸→二肽→三肽…→多肽→蛋白质。

（3）n个氨基酸形成1条肽链时，脱掉几分子H2O？

形成几个肽键？

如果n个氨基酸形成m条肽链呢？

提示：

n个氨基酸形成1条肽链时，脱掉n－1个H2O，形成n－1个肽键。

同理，n个氨基酸形成m条肽链，脱掉n－m个H2O，形成n－m个肽键。

肽键数＝脱去的水分子数＝蛋白质中氨基酸总数－肽链条数。

（4）蛋白质分子的结构多种多样的原因是什么？

（必修1P23）

提示：

直接原因：

氨基酸的种类和数目不同、排列顺序千变万化；肽链形成的空间结构千差万别。

根本原因：

DNA（或基因）中碱基的排列顺序不同。

（5）举例说明蛋白质的功能。

提示：

①构成细胞和生物体。

②运输作用：

如血红蛋白、载体。

③催化作用：

如绝大多数的酶都是蛋白质。

④调节作用：

如蛋白质类激素中的胰岛素。

⑤免疫作用：

如抗体是蛋白质。

总之，蛋白质是生命活动的主要承担者。

（6）生物体核酸的种类和遗传物质的种类

项目

核酸种类

遗传物质

原核生物

2种（DNA和RNA）

DNA

真核生物

2种（DNA和RNA）

DNA

病毒

DNA病毒

只有一种核酸是DNA（如噬菌体）

DNA

RNA病毒

只有一种核酸是RNA（如：

烟草花叶病毒、HIV、SARS病毒）

RNA

（7）核酸的种类及基本单位

种类

脱氧核糖核酸（DNA）

核糖核酸（RNA）

组成单位

脱氧核苷酸（4种）

核糖核苷酸（4种）

核苷酸组成

碱基

T、A、G、C

U、A、G、C

五碳糖

脱氧核糖

核糖

磷酸

磷酸

磷酸

分布

细胞核、线粒体、叶绿体

细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体、细胞质基质

空间结构

双螺旋结构

单链结构

功能

决定生物的遗传和变异

参与蛋白质的合成

显色反应

遇甲基绿呈绿色

遇吡罗红呈红色

2.糖类、脂质的种类和作用

（1）糖类的种类与作用（必修1P30）

①种类

②功能：

是主要的能源物质。

③还原糖的鉴定：

用斐林试剂，水浴加热有砖红色沉淀。

（2）脂质的种类与作用（必修1P32）

种类

（3）为什么说脂肪是动物细胞中良好的储能物质？

提示：

同质量的脂肪在体储存所占体积同糖原和蛋白质相比是最小的，而氧化分解时放出的能量是最多的。

3．水和无机盐的作用

（1）水在细胞中的存在形式与作用（必修1P34）

含量：

水在细胞中的含量最多。

存在形式：

自由水和结合水。

功能：

结合水是细胞的组成成分；自由水是良好的溶剂，能运输营养物质和废物、参与反应。

（2）无机盐在细胞中的存在形式与作用（必修1P35）

存在形式：

离子。

功能：

①组成细胞中的化合物，如血红蛋白中含Fe、叶绿素中含Mg。

②维持细胞和生物体生命活动：

如哺乳动物血液中钙离子含量太低，会出现抽搐。

③维持细胞的酸碱平衡。

[联想拓展]'①种子成熟、萌发过程中结合水/自由水的比值怎样变化？

答案：

种子成熟过程中结合水/自由水的比值变大，萌发过程中此比值变小。

②结合水/自由水的比值与新代强弱、生物抗性的关系是什么？

答案：

新代越旺盛，生物抗性越弱，结合水/自由水的比值越小。

二、细胞的结构

1．细胞学说的建立过程（必修1P10）

（1）建立者主要是施莱登和施旺两位科学家。

（2）容：

①细胞是一切动、植物体结构和功能的基本单位。

②细胞是一个相对独立的单位。

③新细胞可以从老细胞中产生。

（3）意义：

建立于19世纪的细胞学说，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。

2．多种多样的细胞

（1）自然界的生命系统包括哪些层次？

植物与动物的生命系统层次有什么不同？

（必修1P4）

提示：

细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈；植物没有系统这一层次。

（2）原核细胞与真核细胞的本质区别是什么？

（必修1P8）

提示：

细胞有无以核膜为界限的细胞核。

[联想拓展]　①蓝藻用纤维素酶处理后，其形态会发生变化吗？

答案：

不会，因为其细胞壁成分为肽聚糖。

②原核生物的繁殖式是什么？

遵循孟德尔定律吗？

答案：

原核细胞为二分裂，不遵循孟德尔定律。

③病毒的培养能用培养基吗？

病毒不具有细胞结构，但为什么说细胞是生命活动的最基本的结构层次呢？

答案：

不能；病毒虽然不具有细胞结构，但其没有独立的新代，必须寄生在活细胞，生命活动也离不开细胞。

3．生物膜系统的结构和功能

（1）观察教材图4－6，思考细胞膜的成分、结构、功能及其特点？

（必修1P41、42、68）

提示：

成分：

主要由脂质和蛋白质组成，还有少量的糖类。

结构：

流动镶嵌模型：

①磷脂双分子层构成膜的基本支架。

②蛋白质分子不同程度地插入磷脂双分子层中。

在细胞膜的外表面有一层糖蛋白，叫糖被。

功能：

①将细胞与外界环境分隔开。

②控制物质进出细胞。

③进行细胞间的信息交流。

特点：

结构特点——具有一定的流动性，即构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的。

功能特点——细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性。

（2）观察教材图3－8、3－9，思考细胞生物膜系统的组成、特点和功能是什么？

（必修1P49）

提示：

组成：

细胞器膜（线粒体、叶绿体、质网、高尔基体、溶酶体、液泡）、细胞膜、核膜。

特点：

各种生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系。

功能：

细胞膜使细胞具有相对稳定的部环境；多重要的化学反应都在生物膜上进行；细胞的生物膜把各种细胞器分隔开。

4．主要细胞器的结构和功能

（1）观察教材图3－3、3－4以及图5－8、5－11，比较叶绿体、线粒体在成分、结构、功能、遗传物质等面的区别。

比较项目

线粒体

叶绿体

分布

普遍存在于动、植物细胞中

主要存在于绿色植物叶肉细胞中

形态

棒状、粒状

椭球形或球形

化学成分

DNA、RNA、磷脂、

蛋白质等

DNA、RNA、磷脂、

蛋白质、色素等

结构

膜

外膜

使线粒体或者叶绿体和围的细胞质基质分开

膜

折成嵴，扩大膜面积

包围有几个到几十个绿色基粒

基质

嵴围充满液态基质，含有与有氧呼吸有关的酶

在基粒和基粒之间充满液态基质，含有与光合作用有关的酶

都含有少量的DNA和RNA

功能

是细胞有氧呼吸的主要场所，能产生ATP

是光合作用的场所，能产生ATP

（2）观察教材图3－5、3－6、3－7，思考其他几种细胞器的功能。

提示：

质网：

是细胞蛋白质的合成和加工、运输，以及脂质合成的场所，并能增大细胞的膜面积。

高尔基体：

主要是对来自质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；还与高等植物细胞的细胞壁形成有关。

核糖体：

合成蛋白质的场所（翻译的场所）。

中心体：

动物和低等植物都具有，与细胞有丝分裂有关。

液泡：

有细胞液，细胞液中有水分、色素等。

溶酶体：

含多种消化酶，能分解衰老、损伤的细胞器。

[联想拓展]'①线粒体和叶绿体的DNA能与蛋白质结合形成染色体吗？

答案：

不能。

②线粒体和叶绿体分别是真核细胞进行有氧呼吸和光合作用的唯一场所吗？

答案：

线粒体是真核细胞进行有氧呼吸的主要场所，此外还有细胞质基质；叶绿体是真核细胞进行光合作用的唯一场所。

③进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体吗？

进行光合作用的细胞一定有叶绿体吗？

答案：

不一定，有氧呼吸只要具有有氧呼吸酶就可以进行；不一定，光合作用只要具有光合作用酶和光合色素就可以进行，如蓝藻细胞。

④游离核糖体与附着在质网上的核糖体合成的蛋白质有不同？

答案：

游离核糖体与附着在质网上的核糖体分别合成细胞的蛋白（胞蛋白）和胞外蛋白（分泌蛋白）。

⑤在分泌蛋白的合成运输与分泌过程中，质网、高尔基体和细胞膜的成分如改变？

答案：

质网以囊泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，囊泡与高尔基体膜融合导致高尔基体膜面积增加；被进一步修饰加工的蛋白质，再以囊泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，又导致高尔基体膜面积减少。

5．细胞核的结构和功能

（1）根据下图，思考细胞核的结构与功能。

提示：

结构：

如图；功能：

细胞核是遗传信息库，是细胞代和遗传的控制中心。

（2）如理解细胞是一个有机的统一整体？

（必修1P55）

提示：

细胞是生命的基本单位，是生物体结构的基本单位，是生物体代和遗传的基本单位，各组成之间分工合作成为一个整体。