第三章细胞的基本结构

高中生物一轮复习讲课文稿

开场导入

同学们好，欢迎继续来到高中生物一轮复习课堂。前两章我们学习了细胞学说和组成细胞的分子，从这一章开始，我们要正式走进细胞内部，看看细胞的基本结构。这一章是整个高中生物的核心章节之一，后面我们学代谢、学分裂，都要用到这一章的结构知识。

本章我们分四个板块来复习：第一，细胞膜，搞清楚细胞膜的结构和功能；第二，细胞核，了解细胞核的结构和功能，以及几个经典的探究实验；第三，细胞器，这是本章内容最多的部分，八大细胞器逐个攻破；第四，我们用一讲的时间来刷题，把高频考点和易错点全部过一遍。好，我们开始。

第一讲细胞膜

一、细胞膜的功能

细胞膜有三大功能，我们一个个来看。

第一，将细胞与外界环境分隔开。这是细胞膜最基本的功能。想象一下，原始生命出现在海洋中，正是因为有了细胞膜，才把生命物质和外界环境分隔开，产生了相对稳定的内部环境。所以细胞膜是细胞的边界。

第二，控制物质进出细胞。细胞膜不是随便什么物质都能进出的，它具有选择透过性——有用的物质可以进来，代谢废物可以出去，而对细胞有害的物质则不容易进入。注意，这里说的是"不容易"，不是"不能"，因为有些病毒、病菌也能侵入细胞，所以细胞膜的控制作用是相对的。

第三，进行细胞间的信息交流。这是考得最多、也最容易错的功能。细胞间信息交流有三种方式，大家一定要记住这三个例子：

方式一：通过化学物质（信号分子）传递信息。两个细胞离得比较远时，一个细胞分泌激素等信号分子，通过血液循环运输到靶细胞，与靶细胞表面或内部的受体结合，完成信息交流。比如胰岛B细胞分泌胰岛素，通过血液运输到全身，作用于靶细胞，降低血糖。这里的受体化学本质是糖蛋白。

方式二：通过细胞膜的直接接触传递信息。两个细胞挨得比较近时，一个细胞表面的信号分子与另一个细胞表面的受体结合，完成信息交流。最典型的例子就是精子和卵细胞的识别和结合，它们在融合之前要先"认识"一下对方，确认是同类才能结合。

方式三：通过通道传递信息。高等植物细胞之间通过胞间连丝形成通道，既可以进行物质运输，也可以进行信息交流。胞间连丝是植物细胞特有的信息交流方式。

【信息交流三方式】远距靠激素（信号分子）、近距靠接触（精卵识别）、植物靠通道（胞间连丝）。这三个例子必须记住，考试经常考。

二、细胞膜的探究历程

细胞膜的结构是怎么被一步步发现的？这个科学史也经常考，我按时间顺序给大家捋一遍。

第一步：欧文顿的实验。他用多种物质对植物细胞进行通透性实验，发现凡是溶于脂质的物质，更容易穿过细胞膜。根据"相似相溶"原理，他推测细胞膜是由脂质组成的。注意，这时候只知道是脂质，还不知道具体是什么。

第二步：科学家提取细胞膜，进行化学分析，发现细胞膜的主要成分是磷脂和胆固醇（动物细胞）。

第三步：荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气-水界面上铺成单分子层，发现单分子层的面积是红细胞表面积的2倍。由此得出结论：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层。

【重要细节】这个实验用的是哺乳动物成熟的红细胞，因为它没有细胞核和众多细胞器，提取出来的膜几乎只有细胞膜。如果用其他细胞，还有细胞器膜和核膜，就得不到2倍这个结论了。这个细节经常考。

第四步：丹尼利和戴维森研究了细胞膜的表面张力，发现明显低于油-水界面的表面张力。他们推测细胞膜除了脂质外，还附有蛋白质。后来的化学分析也证实了细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。

第五步：罗伯特森在电子显微镜下看到了细胞膜清晰的"暗-亮-暗"三层结构。他提出生物膜的模型是：蛋白质-脂质-蛋白质三层结构，像一个"汉堡包"。但是他认为这个结构是静态的、统一的，这就有问题了——如果细胞膜是静态的，那精卵怎么融合？变形虫怎么变形？所以这个模型不能解释这些现象。

【罗伯特森模型】暗-亮-暗=蛋白质-脂质-蛋白质。但他认为是静态的，这是错误的。注意，必须是电子显微镜才能看到这个结构，光学显微镜看不到。

第六步：科学家用荧光标记法做了人-鼠细胞融合实验。用红色荧光标记人细胞表面的蛋白质，绿色荧光标记小鼠细胞表面的蛋白质，然后让两个细胞融合。刚融合时，一半红一半绿；在37℃下培养一段时间后，两种荧光均匀分布。这说明细胞膜具有流动性。

第七步：辛格和尼克森提出了流动镶嵌模型，这就是我们现在公认的细胞膜结构模型。

三、流动镶嵌模型

流动镶嵌模型的基本内容是什么？我们一个个来看。

第一，磷脂双分子层是膜的基本支架。磷脂分子有一个亲水的头部（磷酸基团）和两个疏水的尾部（脂肪酸链）。因为细胞内外都是水环境，所以磷脂分子的头部朝外（朝向细胞外和细胞质），尾部朝内（相对排列），形成磷脂双分子层。这个支架不是静止的，而是具有流动性的。

第二，蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中。有的镶在表面，有的部分或全部嵌入，有的贯穿整个磷脂双分子层。蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能——功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多。反过来也对。

【蛋白质与功能】细胞膜功能越复杂，蛋白质种类和数量越多。这句话正反说都对，考试经常考。

第三，糖被（糖蛋白和糖脂）。在细胞膜的外表面，有一些糖类分子与蛋白质结合形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫做糖被。糖被的功能是识别、保护、润滑和信息交流。注意，糖被只分布在细胞膜的外表面，内表面没有，这体现了细胞膜的不对称性。所以我们可以根据糖被的位置来判断细胞膜的内外侧——有糖被的一侧是外侧。

第四，胆固醇。动物细胞的细胞膜中还有胆固醇，它像"小塞子"一样插在磷脂分子之间，功能是调节细胞膜的流动性。温度高时，胆固醇可以限制磷脂分子的运动，降低流动性；温度低时，胆固醇可以防止磷脂分子凝固，保持流动性。除了胆固醇，温度本身也影响流动性——温度高流动性强，温度低流动性弱。

最后总结一下细胞膜的两个特性：

结构特性——具有一定的流动性（因为磷脂分子和大多数蛋白质分子都可以运动）。

功能特性——具有选择透过性（可以控制物质进出）。

【两个特性】结构特性=流动性；功能特性=选择透过性。别搞混了！

四、细胞壁

植物细胞在细胞膜外面还有一层细胞壁。主要成分是纤维素和果胶，有点像钢筋和混凝土——纤维素搭框架，果胶填充。细胞壁对植物细胞起支持和保护作用。

【细胞壁易错点】第一，细胞壁是全透性的，任何物质都可以自由通过，所以细胞壁不能控制物质进出，也不是细胞的边界，细胞膜才是细胞的边界。第二，植物细胞壁成分是纤维素和果胶；原核生物（细菌）细胞壁成分是肽聚糖；真菌细胞壁成分是几丁质。三种细胞壁成分不要搞混。第三，动物细胞没有细胞壁。

五、细胞膜易错拓展

第一，受体的化学本质是糖蛋白（细胞膜表面的受体）。受体可以特异性识别信号分子。但要注意，不是所有信号分子的受体都在细胞膜表面——有些小分子或脂溶性信号分子（如性激素、甲状腺激素）可以穿过细胞膜，它们的受体在细胞内部。所以"细胞间信息交流都需要细胞膜上的受体"这句话是错的。

第二，胞间连丝不需要膜上的受体。高等植物通过胞间连丝进行信息交流，这是通道，不是受体介导的。

第三，台盼蓝染色法可以鉴别死细胞和活细胞。活细胞的细胞膜具有选择透过性，不允许台盼蓝进入，所以活细胞不着色；死细胞的细胞膜失去选择透过性，变成全透性，台盼蓝可以进入，所以死细胞被染成蓝色。这个方法的原理就是细胞膜的选择透过性。

六、典型例题精讲

例题1：下列关于质膜流动镶嵌模型的叙述，错误的是？A.磷脂和糖脂分子形成的脂双层完全对称——错误，糖蛋白和糖脂只分布在外侧，所以脂双层是不对称的。B.胆固醇镶嵌或贯穿在膜中，与膜流动性有关——正确。C.被动转运过程与膜蛋白有关——正确，协助扩散需要载体蛋白。D.有些膜蛋白能识别并接受化学信号——正确，糖蛋白。答案选A。

例题2：细胞膜上不同类型的蛋白质行使不同功能，下列对应关系错误的是？A.突触后膜上的受体识别并结合神经递质——正确。B.靶细胞膜上的载体蛋白识别并结合激素——错误，识别并结合激素的是受体，不是载体，载体是运输物质的。C.类囊体薄膜上的酶催化ATP合成——正确。D.癌细胞膜上的抗原引起特异性免疫——正确，癌胚抗原。答案选B。

第二讲细胞核

一、细胞核功能的探究实验

细胞核有什么功能？科学家通过四个经典实验来探究，这四个实验经常考，特别是实验设计中的对照方法。

（一）美西螈核移植实验

美西螈是一种两栖动物，有黑色和白色两种。科学家将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，移植到白色美西螈的去核卵细胞中，形成重组细胞。结果重组细胞发育成的美西螈全部是黑色的。

结论：美西螈的皮肤颜色（遗传性状）是由细胞核控制的。

对照设计：这个实验本身没有对照组，可以增设"将白色美西螈的细胞核移植到黑色美西螈的去核卵细胞中"作为相互对照。

（二）蝾螈受精卵横缢实验

科学家用头发丝将蝾螈的受精卵横缢为两半，一半有核，一半无核。结果有核的一半能正常分裂、分化，发育成胚胎；无核的一半不能分裂。如果把一个细胞核挤入无核的一半，这一半也能开始分裂分化，最终也发育成胚胎。

结论：细胞核控制着细胞的分裂和分化。

对照设计：有核和无核是相互对照；无核部分挤入核后又分裂，这是自身对照（前后对照）。所以这个实验既有相互对照，又有自身对照。

（三）变形虫切割实验

将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。有核的一半能正常摄食、生长、分裂、对外界刺激有反应；无核的一半不能摄食、不生长、不分裂、对外界刺激无反应，最终死亡。如果将有核一半的细胞核取出，这一半也会失去正常生命活动；但如果及时再植入一个细胞核，它又能恢复正常。

结论：细胞核控制着细胞的生命活动（代谢）。

对照设计：有核和无核是相互对照；去核后再植入核是自身对照。

（四）伞藻嫁接和核移植实验

伞藻是一种大型单细胞藻类，由"帽"、柄和假根三部分组成，细胞核在假根中。伞藻的帽有两种形状：伞形和菊花形。

嫁接实验：将两种伞藻的帽切去，然后互换柄，嫁接到对方的假根上。结果新长出的帽的形状与假根（含细胞核）一致，与柄无关。

但是嫁接实验不能完全说明是细胞核在起作用，因为假根中既有细胞核也有细胞质。所以科学家又做了核移植实验：将菊花形伞藻的细胞核移植到去核的伞形帽伞藻的假根中，结果长出的帽是菊花形的。

结论：伞藻帽的形状是由细胞核控制的。

【四个实验总结】美西螈核移植→控制遗传（性状）；蝾螈受精卵横缢→控制分裂分化；变形虫切割→控制代谢（生命活动）；伞藻嫁接核移植→控制形态建成。四个实验共同说明：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

二、细胞核的结构

细胞核的结构包括核膜、核孔、染色质和核仁四个部分。

（一）核膜

核膜是双层膜（内膜和外膜），把核内物质与细胞质分开。核膜上有核孔。核膜也是选择透过性的，小分子物质可以通过核膜跨膜运输，大分子物质则通过核孔运输。

注意，内质网可以与核膜的外膜直接相连，这样细胞质和核内物质的联系就更紧密了。

（二）核孔

核孔是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流的通道。核孔不是一个简单的孔洞，而是一个复杂的结构（核孔复合体），对物质的运输具有选择性。

哪些物质通过核孔运输？RNA（如mRNA、tRNA、rRNA）可以通过核孔从细胞核到细胞质；蛋白质（如DNA聚合酶、RNA聚合酶、组蛋白、核糖体蛋白）可以通过核孔从细胞质到细胞核。

【核孔易错点】第一，DNA不能通过核孔！DNA是遗传物质，必须留在细胞核里。第二，核孔运输大分子是选择性的、需要消耗能量的（主动运输），不是自由进出。第三，代谢越旺盛的细胞，核孔数量越多，因为需要频繁进行物质交换和信息交流。

（三）染色质

染色质是细胞核中最主要的物质，由DNA和蛋白质紧密结合而成，呈细丝状。

染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。在细胞分裂间期，它是细丝状的染色质；在细胞分裂期，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下可见的染色体（短棒状）。分裂结束后，染色体解螺旋，又变回染色质。

【染色质vs染色体】同一种物质，不同时期，不同形态。间期=染色质（丝状），分裂期=染色体（棒状）。都由DNA和蛋白质组成。

为什么要螺旋化变成染色体？因为丝状的染色质在细胞分裂时不好平均分配到两个子细胞中，就像一堆有线耳机缠在一起分不开。高度螺旋化变成短棒状的染色体后，就容易平均分配了。

（四）核仁

核仁是细胞核中折光性较强的区域，与某种RNA（rRNA，核糖体RNA）的合成以及核糖体的形成有关。

具体过程：核仁区域的DNA转录形成rRNA；在细胞质中合成的核糖体蛋白通过核孔进入细胞核，在核仁区域与rRNA结合，形成核糖体的大亚基和小亚基；大小亚基再通过核孔运到细胞质中，与mRNA结合形成完整的核糖体。

【核仁与代谢】代谢越旺盛、蛋白质合成越多的细胞，核仁体积越大，核孔数量越多。比如胰岛B细胞（分泌胰岛素）的核仁比口腔上皮细胞大。这体现了结构与功能相适应。

三、细胞核的功能

通过前面的实验和结构分析，我们可以总结细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

【咬文嚼字】细胞核是"控制中心"，不是"代谢中心"。细胞代谢的中心是细胞质基质，细胞核只是控制代谢。这个区别经常考，一定要注意。

另外，原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，只有拟核。原核细胞的核糖体形成与核仁无关（因为它没有核仁）。

四、典型例题精讲

例题1：下列关于细胞核结构和功能的叙述，正确的是？A.核膜为单层膜——错误，双层膜。B.核膜上有核孔复合物，可调控核内外物质交换——正确。C.核仁主要与mRNA的合成有关——错误，与rRNA合成和核糖体形成有关。D.染色质由RNA和蛋白质组成——错误，由DNA和蛋白质组成。答案选B。

例题2：下列关于细胞核的叙述，错误的是？A.有丝分裂过程中核膜和核仁周期性消失和重现——正确，前期消失，末期重现。B.蛋白质合成活跃的细胞核仁代谢活动旺盛——正确，核仁与核糖体形成有关。C.细胞质中的RNA均在细胞核中合成——错误，线粒体和叶绿体中也有DNA，也能转录产生RNA。D.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心——正确。答案选C。

例题3：细胞核控制着细胞的代谢和遗传，下列事实不能说明这一观点的是？A.个体较大的原生动物（如草履虫）细胞会出现两个细胞核——可以说明，核质比高有利于控制。B.细胞分裂时细胞核解体，染色质高度螺旋化形成染色体——这只是描述染色质的形态变化，不能说明细胞核控制代谢和遗传。C.黑色美西螈的细胞核与白色美西螈的去核细胞融合后，发育成黑色美西螈——可以说明核控制性状。D.失去细胞核的变形虫不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应——可以说明核控制代谢。答案选B。

第三讲细胞器

一、细胞质与细胞器分离方法

细胞膜以内、细胞核以外的部分叫做细胞质。细胞质包括细胞质基质和细胞器。

细胞质基质呈胶质状态，含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶，是细胞代谢的主要场所。注意，是"主要场所"，不是"唯一场所"。

分离细胞器的方法叫做差速离心法。原理是：逐渐提高离心速率，分离不同大小、密度的细胞器。具体过程：先将细胞破碎制成匀浆，低速离心分离出较重的细胞器（如细胞核），取上清液提高转速再离心，分离出较轻的细胞器（如线粒体），以此类推，逐步分离出各种细胞器。

二、双层膜细胞器

细胞中有双层膜结构的细胞器有两个：线粒体和叶绿体。它们也是仅有的两个半自主性细胞器。

（一）线粒体

线粒体是有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的"动力车间"。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。

结构：线粒体有外膜和内膜两层膜。外膜平整；内膜向内折叠形成嵴，大大增加了内膜的表面积，有利于酶的附着。内膜以内的空间叫做线粒体基质。

有氧呼吸的第二阶段在线粒体基质中进行，第三阶段在线粒体内膜上进行。所以与有氧呼吸有关的酶分布在线粒体基质和内膜上。

分布：普遍存在于真核细胞中（能进行有氧呼吸的真核细胞）。代谢越旺盛的细胞，线粒体数量越多，比如心肌细胞、肾小管上皮细胞。

【线粒体易错点】第一，葡萄糖不能直接进入线粒体！葡萄糖在细胞质基质中被分解为丙酮酸，丙酮酸才能进入线粒体。第二，原核生物没有线粒体，但有些原核生物（如好氧细菌）也能进行有氧呼吸，因为它们有有氧呼吸相关的酶，分布在细胞膜和细胞质基质中。第三，线粒体基质中含有DNA、RNA和核糖体，是半自主性细胞器。

（二）叶绿体

叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器，被称为"养料制造车间"和"能量转换站"。

结构：叶绿体也有外膜和内膜，都比较平整。内膜以内是基质，基质中有许多由类囊体堆叠而成的基粒。类囊体薄膜上分布着光合色素（叶绿素和类胡萝卜素）和与光反应有关的酶。

光合作用的光反应在类囊体薄膜上进行，暗反应在叶绿体基质中进行。

分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞和幼茎皮层细胞中。注意，不是所有植物细胞都有叶绿体，比如植物的根细胞就没有叶绿体。

【叶绿体易错点】第一，叶绿体增大膜面积的方式是类囊体堆叠形成基粒；线粒体增大膜面积的方式是内膜向内折叠形成嵴。两者方式不同，不要搞混。第二，蓝细菌（原核生物）没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。第三，叶绿体基质中也含有DNA、RNA和核糖体，也是半自主性细胞器。

（三）线粒体和叶绿体的比较

【半自主性细胞器】线粒体和叶绿体都含有DNA、RNA和核糖体，能自己合成一部分蛋白质，但大部分蛋白质还是由细胞核基因控制合成的，所以叫"半自主"，不是"全自主"。它们的起源可以用内共生学说解释：线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌，叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。

三、单层膜细胞器

单层膜的细胞器有四个：内质网、高尔基体、溶酶体和液泡。

（一）内质网

内质网是由单层膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的"车间"。内质网向内与核膜相连，向外与细胞膜相连，是细胞内最大的膜系统。

内质网分为两种：粗面内质网（表面附着有核糖体）和光面内质网（表面没有核糖体）。

粗面内质网的功能：参与分泌蛋白的合成、加工和运输。因为核糖体附着在上面，合成分泌蛋白的肽链直接进入内质网腔进行加工。

光面内质网的功能：参与脂质的合成（如性激素、磷脂等）。另外，肝细胞的光面内质网还参与解毒，肌肉细胞的光面内质网（肌质网）参与储存和释放钙离子。

【内质网记忆】粗面=蛋白质（合成分泌蛋白），光面=脂质（合成脂质）。粗面内质网是分泌蛋白加工的第一站。

（二）高尔基体

高尔基体是由单层膜围成的扁平囊和小泡组成的。它的主要功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。所以高尔基体被称为蛋白质的"加工车间"和"发送站"。

另外，高尔基体还与植物细胞细胞壁的形成有关。在植物细胞有丝分裂末期，高尔基体产生的囊泡聚集在细胞中央，融合形成细胞板，细胞板向四周扩展形成新的细胞壁，将细胞一分为二。

【高尔基体功能】动物细胞：对蛋白质加工、分类、包装、分泌；植物细胞：还与细胞壁形成有关。注意，高尔基体不能合成蛋白质，蛋白质是核糖体合成的，高尔基体只负责加工。

（三）溶酶体

溶酶体是单层膜围成的泡状结构，内部含有多种水解酶，被称为细胞的"消化车间"。

溶酶体的功能有两个：第一，分解衰老、损伤的细胞器（"自噬"），分解后的产物如果对细胞有用，细胞可以再利用，废物则排出细胞外；第二，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌（"异噬"）。

溶酶体中的水解酶是在核糖体上合成的，经过内质网和高尔基体加工，然后由高尔基体出芽形成囊泡，发育成溶酶体。所以溶酶体中的蛋白质也是通过分泌蛋白途径合成的。

溶酶体内的pH约为5.0（酸性），比细胞质基质（pH约7.0）低，这是溶酶体酶正常发挥作用的条件。维持酸性环境需要膜上的质子泵（载体蛋白）通过主动运输将H⁺运入溶酶体。如果溶酶体破裂，水解酶释放到细胞质基质中，由于pH升高，酶活性会大大降低，不会严重破坏细胞。

【溶酶体易错点】第一，溶酶体不能合成水解酶，水解酶是核糖体合成的。第二，溶酶体分解衰老细胞器后，有用的物质可以被细胞再利用，不是全部排出。第三，吞噬细胞（如巨噬细胞）中溶酶体特别发达，这体现了结构与功能相适应。

（四）液泡

液泡是单层膜围成的泡状结构，内部的液体叫做细胞液。注意，细胞液是液泡内的液体，不是细胞内的液体，不要混淆。

细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等。这里的色素是花青素等，与光合作用无关（光合色素在叶绿体的类囊体薄膜上）。

成熟的植物细胞有一个中央大液泡，占据细胞体积的90%以上。未成熟的植物细胞（如根尖分生区细胞）液泡小而多。

液泡的功能：第一，调节植物细胞内的环境（如渗透压）；第二，充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺。

【液泡易错点】第一，不是所有植物细胞都有大液泡，只有成熟的植物细胞才有中央大液泡。第二，动物细胞一般没有液泡（或只有很小的液泡）。第三，液泡中的色素（花青素）与叶绿体中的色素（叶绿素、类胡萝卜素）功能不同，前者与花、果实的颜色有关，后者与光合作用有关。

四、无膜细胞器

没有膜结构的细胞器有两个：核糖体和中心体。

（一）核糖体

核糖体是生产蛋白质的机器，是所有细胞（原核和真核）都有的细胞器。原核生物唯一的细胞器就是核糖体。

核糖体由rRNA（核糖体RNA）和蛋白质组成，由大亚基和小亚基两部分构成。核糖体的形成与核仁有关（真核细胞）。

核糖体有的附着在内质网上（附着核糖体），有的游离在细胞质基质中（游离核糖体）。附着核糖体主要合成分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体蛋白；游离核糖体主要合成胞内蛋白（如呼吸酶、血红蛋白、过氧化氢酶等）。

【核糖体易错点】第一，核糖体没有膜结构，不含磷脂。第二，原核生物也有核糖体，所以"所有细胞都有核糖体"是对的。第三，核糖体是翻译的场所，氨基酸在这里脱水缩合形成肽链。第四，抗生素（如四环素）可以抑制细菌核糖体的功能，从而抑制细菌蛋白质合成，但不影响人体细胞的核糖体（因为两者核糖体结构不同）。

（二）中心体

中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，没有膜结构。中心粒的化学本质是蛋白质。

分布：中心体存在于动物细胞和某些低等植物细胞中。高等植物细胞（有根、茎、叶分化的植物）没有中心体。

功能：与细胞的有丝分裂有关。在有丝分裂前期，中心粒发出星射线形成纺锤体。

【中心体易错点】第一，高等植物细胞没有中心体，动物和低等植物有。第二，中心体没有膜结构。第三，中心体在细胞分裂间期复制，前期移向两极发出星射线形成纺锤体。

五、细胞器分类总结

六、细胞骨架

细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。

细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。纺锤丝就是由微管蛋白组成的，属于细胞骨架的一种。

【细胞骨架】本质是蛋白质纤维，不是纤维素！功能很多：维持形态、锚定细胞器、参与运动分裂分化、物质运输、能量转化、信息传递。这个点经常考，要记住。

七、生物膜系统

细胞膜、核膜和各种细胞器膜（内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿体膜、溶酶体膜、液泡膜等）共同构成细胞的生物膜系统。

【生物膜系统】只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞没有（因为原核细胞只有细胞膜，没有核膜和细胞器膜）。注意，生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称，不是生物体内的膜。

生物膜系统的功能：第一，细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在物质运输、能量转换和信息传递中起决定性作用；第二，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点，有利于化学反应的进行；第三，把各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

八、分泌蛋白的合成与运输

分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素等蛋白质类激素。

研究分泌蛋白合成和运输的方法是放射性同位素标记法（用³H标记亮氨酸）。

分泌蛋白的合成和运输过程：

第一步：在游离的核糖体上开始合成一段肽链，然后这段肽链连同核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成。

第二步：肽链进入内质网腔进行加工（如折叠、糖基化等），形成有一定空间结构的蛋白质。

第三步：内质网出芽形成囊泡，包裹着蛋白质运输到高尔基体。

第四步：高尔基体对蛋白质做进一步的加工、分类和包装。

第五步：高尔基体形成囊泡，包裹着蛋白质运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。

整个过程需要线粒体提供能量。

【路径记忆】核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外。注意，核糖体没有膜，所以膜结构的路径是：内质网膜→囊泡→高尔基体膜→囊泡→细胞膜。线粒体全程提供能量。

分泌蛋白运输过程中膜面积的变化：内质网膜面积减小（出囊泡），高尔基体膜面积先增大后减小（基本不变），细胞膜面积增大（囊泡融合）。

【膜面积变化】内质网↓，高尔基体→（基本不变），细胞膜↑。这个经常考，要记住。

哪些蛋白质经过这条路径？分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体蛋白。哪些不经过？胞内蛋白（如呼吸酶、血红蛋白、过氧化氢酶、细胞核中的蛋白质等），它们在游离核糖体上合成后，直接在细胞质基质中折叠加工，不经过内质网和高尔基体。

九、细胞器易错拓展

第一，能进行光合作用的生物不一定有叶绿体（如蓝细菌）。

第二，能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体（如某些好氧细菌）。但真核生物的有氧呼吸一定有线粒体参与（丙酮酸进入线粒体彻底氧化分解）。

第三，一切生物的蛋白质合成一定在核糖体上（原核和真核都是）。

第四，不是所有蛋白质的合成都需要内质网和高尔基体。只有分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体蛋白需要；胞内蛋白不需要。

第五，植物细胞有丝分裂末期，高尔基体与细胞壁形成有关；动物细胞有丝分裂过程中，中心体与纺锤体形成有关。

十、典型例题精讲

例题1：下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是？A.细胞骨架被破坏将影响细胞运动、分裂、分化等生命活动——正确。B.核仁含有DNA、RNA、蛋白质等组分，与核糖体形成有关——正确。C.线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO₂的场所——错误，生成CO₂是在线粒体基质（第二阶段），不是内膜。D.内质网是膜性管道系统，是蛋白质合成加工场所和运输通道——正确。答案选C。

例题2：下列关于细胞器的叙述，错误的是？A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解——正确。B.线粒体内膜、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质——正确。C.生长激素经高尔基体加工、包装、分泌到细胞外——正确，生长激素是分泌蛋白。D.附着在内质网上和游离在细胞质基质的核糖体具有不同分子组成——错误，两种核糖体的分子组成是相同的，只是合成的蛋白质去向不同。答案选D。

例题3：分泌蛋白在细胞内合成和加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列叙述错误的是？A.核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白——正确。B.囊泡在运输分泌蛋白过程中发生膜成分的交换——正确，囊泡膜与高尔基体膜、细胞膜融合。C.参与分泌蛋白合成和加工的细胞器的膜共同构成生物膜系统——错误，生物膜系统包括细胞膜、核膜和各种细胞器膜，不只是参与分泌蛋白的细胞器膜。D.合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞——正确。答案选C。

第四讲习题精讲与考点总结

一、全章高频考点梳理

二、细胞膜类易错题

题目：下列关于生物膜的叙述，正确的是？A.膜的主要成分是脂肪和蛋白质——错误，是脂质（磷脂）和蛋白质，不是脂肪。B.叶绿体的类囊体薄膜上附着许多色素，参与能量转化——正确，光合色素吸收光能，光反应在类囊体薄膜上进行。C.细胞膜能够严格控制物质进出，病毒细菌不能侵入——错误，控制是相对的，病毒细菌也能侵入。D.线粒体内膜两侧H⁺浓度差通过自由扩散维持——错误，是主动运输维持的。答案选B。

题目：蝎毒染色剂（一种蛋白质）能选择性结合在癌细胞上。下列说法正确的是？A.该染色剂化学成分只有C、H、O、N——错误，蛋白质有的还含S。B.加热变性后不能与双缩脲试剂反应——错误，变性不破坏肽键，仍能反应。C.患者可以口服该染色剂——错误，蛋白质口服会被消化分解，失去作用。D.该染色剂能选择性结合癌细胞，可能与癌细胞表面的糖蛋白有关——正确，糖蛋白有识别功能。答案选D。

三、细胞核类易错题

题目：下列关于真核生物细胞核的叙述，正确的是？A.核孔是大分子物质自由通过的通道——错误，核孔有选择性，不是自由通过。B.没有细胞核的真核细胞无法存活——错误，如哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，但能存活一段时间。C.核膜主要由磷脂和蛋白质组成——正确。D.细胞核是遗传物质复制、转录和翻译的场所——错误，翻译在细胞质的核糖体上进行。答案选C。

题目：生物体内DNA常与蛋白质结合，以DNA-蛋白质复合物形式存在。下列叙述错误的是？A.真核细胞染色体和染色质都存在DNA-蛋白质复合物——正确，都是DNA和组蛋白结合。B.真核细胞的核中有DNA-蛋白质复合物，而原核细胞的拟核中没有——错误，原核细胞转录时DNA聚合酶与DNA结合，也形成DNA-蛋白质复合物。C.若复合物中某蛋白参与DNA复制，则该蛋白可能是DNA聚合酶——正确。D.若复合物中进行RNA合成，则复合物含RNA聚合酶——正确。答案选B。

题目：核孔复合体可看作特殊的跨膜运输蛋白复合体，大分子凭借自身核定位信号与中央运输蛋白结合实现主动转运。下列说法错误的是？A.细胞代谢越旺盛，核孔数目越多——正确。B.水分子可以通过核孔以被动运输方式进出细胞核——正确，核孔是亲水性通道。C.核膜有两层磷脂双分子层，mRNA可以自由通过核孔——错误，mRNA通过核孔是选择性的、需要消耗能量的主动运输，不是自由通过。D.DNA聚合酶通过中央运输蛋白协调进入细胞核，需要消耗能量——正确，大分子主动运输需要能量。答案选C。

四、细胞器类易错题

题目：人体细胞溶酶体内pH约为5.0，保证溶酶体正常功能。下列叙述正确的是？A.溶酶体可合成自身所需的蛋白质——错误，蛋白质在核糖体合成。B.溶酶体酶泄漏到细胞质基质后活性不变——错误，细胞质基质pH约7.0，酶活性会降低。C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质——错误，有用的物质可以被再利用。D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助——正确，需要质子泵（载体蛋白）主动运输H⁺。答案选D。

题目：运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量、功能的完整性。下列叙述正确的是？A.葡萄糖在线粒体中分解——错误，葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸，丙酮酸进入线粒体。B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同——错误，不同部位能量需求不同，呼吸强度不同。C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损——错误，这是维持稳态的正常机制，不会导致正常细胞受损。D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节——正确。答案选D。

题目：经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在某些蛋白质上形成M6P标志，具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜包裹形成囊泡，囊泡逐渐转化为溶酶体，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶。不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是？A.M6P标志的形成体现了S酶的专一性——正确，S酶只在某些蛋白质上形成标志。B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成——正确，溶酶体酶经过内质网-高尔基体路径。C.S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累——正确，没有溶酶体酶就不能降解衰老细胞器。D.M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内——错误，不能识别的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，不会聚集在高尔基体。答案选D。

五、综合题精讲

题目：真核细胞膜结构具有重要功能，请参照表中内容完成下表（膜结构与功能对应）。

①控制物质进出细胞的结构是？——细胞膜。

②突触的功能是？——参与兴奋在神经元之间的传递（信息传递）。

③高尔基体的功能是？——对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装（参与分泌蛋白的形成）。

④各种生物膜的主要成分是？——脂质（磷脂）和蛋白质。

⑤叶绿体类囊体薄膜的功能举例？——光合作用的光反应在类囊体薄膜上进行，将光能转化为化学能（如叶肉细胞进行光合作用时，光能转化为化学能的过程发生在类囊体薄膜上）。

【答题规范】这类填表题要注意语言简洁准确，用教材原话答题。高尔基体功能要答"对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装"，不要只答"加工蛋白质"。生物膜主要成分答"脂质和蛋白质"，不要答"磷脂和蛋白质"（虽然主要是磷脂，但教材说脂质和蛋白质）。

课堂小结

好了同学们，第三章的内容我们就全部复习完了。这一章知识点多、细节多，我带大家最后梳理一下知识体系。

本章围绕"细胞的基本结构"展开，包括细胞膜、细胞核和细胞器三大部分。

细胞膜：三大功能（分隔、控制物质进出、信息交流），流动镶嵌模型（磷脂双分子层为支架、蛋白质镶嵌、糖被在外侧、胆固醇调节流动性），两个特性（结构特性=流动性，功能特性=选择透过性）。信息交流三种方式要记住。

细胞核：四个经典实验（美西螈核移植、蝾螈受精卵横缢、变形虫切割、伞藻嫁接核移植），说明细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。结构包括核膜（双层）、核孔（选择性运输大分子）、染色质（DNA+蛋白质，与染色体是同一物质不同形态）、核仁（与rRNA合成和核糖体形成有关）。注意：细胞核是控制中心，不是代谢中心。

细胞器：八大细胞器要逐个掌握。双层膜：线粒体（有氧呼吸主要场所）、叶绿体（光合作用场所），都是半自主性细胞器。单层膜：内质网（蛋白质加工、脂质合成）、高尔基体（蛋白质加工分类包装、植物细胞壁形成）、溶酶体（消化车间）、液泡（调节渗透压、维持坚挺）。无膜：核糖体（蛋白质合成）、中心体（与有丝分裂有关，动物和低等植物特有）。另外还有细胞骨架（蛋白质纤维）和生物膜系统（细胞膜+核膜+细胞器膜）。分泌蛋白的合成运输路径和膜面积变化是高频考点。

给大家几个记忆口诀：

细胞器膜结构："双膜线叶，单膜内高溶液，无膜核中"——线粒体叶绿体双层膜，内质网高尔基体溶酶体液泡单层膜，核糖体中心体无膜。

分泌蛋白路径："核糖内质高尔基，细胞膜外线粒体供能"。

膜面积变化："内质网减，高尔基平，细胞膜增"。

最后提醒大家：这一章最容易错的就是各种"不一定"和"特例"——光合不一定有叶绿体（蓝细菌）、有氧呼吸不一定有线粒体（好氧细菌）、蛋白质不一定经过高尔基体（胞内蛋白）、植物细胞不一定有叶绿体（根细胞）、不一定有大液泡（分生区细胞）、有中心体不一定是动物细胞（低等植物）。把这些特例都记住，第三章的分就稳了。

好，今天的课就到这里，我们下一章再见！