文档内容
题型 2 细胞的结构与功能观（核心知识）
一、细胞学说
1、创立者： 施莱登、施旺
2、内容：
（1）细胞是一个有机体，一切 动植物 都是由细胞发育而来，并由 细胞和细胞产物 所构成；
（2）细胞是一个 相对独立的 单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作
用。
（3） 新细胞 是由 老细胞 分裂 产生 的 。（这句话不仅解释了生物的个体发育，也为后来生物进化论的
确立奠定了基础。）
3、意义：揭示了动物和植物的 统一 性，从而阐明了生物界的 统一 性。
4、与细胞学说建立有关的几位重要科学家
（1）罗伯特·虎克： 最早 观察到并命名了细胞。
（2）列文虎克：用自制显微镜观察到不同形态的细菌、红细胞和精子等（活细胞）。
（3）魏尔肖：总结出“ 细胞通过分裂产生新细胞 ”。他的名言是：“ 所有的细胞都来源于先前
存在的细胞 。”
5、细胞学说建立的科学方法—— 不完全归纳法 。
二、细胞是最基本的生命系统
1、 病毒 没有细胞结构，但必须寄生于 活细胞 才能生存。结构简单，一般由 核酸 和 蛋白质 所构
成。
2、 细胞 是生物体结构和功能的基本单位。生命活动离不开细胞的原因：
（1）病毒的生命活动离不开细胞
（2）单细胞生物依赖 单个细胞 完成所有生命活动
（3）多细胞生物依赖各种 分化的细胞 密切合作，完成复杂的生命活动
3、多细胞生物生命活动的基础
（1）生物与环境之间物质和能量交换的基础： 细胞代谢 。
（2）生物生长发育的基础：细胞的 增殖、分化 。
（3）生物遗传与变异的基础：细胞内 基因的传递、变化 。
三、生命系统的结构层次
1、生命系统的结构层次： 细胞 、 组织 、 器官 、 系统 、 个体 、 种群 、 群落 、 生态系统
、 生物圈 。2、植物没有 系统 层次，单细胞生物既可做 细胞 层次，又可做 个体 层次。
3、地球上最基本的生命系统是 细胞 ，最大的生命系统是生物圈 。
4、种群：在一定的空间范围内， 同种生物 的所有 个体 形成一个整体。例：一个池塘中所有的鲤
鱼。
5、群落：在一定的空间范围内 所有生物（种群） 的总和。例：一个池塘中所有的生物。
6、生态系统：由 生物群落 和它生存的 无机环境 相互作用而形成的统一整体。
四、高倍镜的使用步骤
1、在 低倍镜 下找到物象，将物象移至 视野中央 。（“偏哪移哪”）
2、转动 转换器 ，换上高倍镜。
3、调节 光圈 和 反光镜 ，使视野亮度适宜。
4、调节 细准焦螺旋 ，使物像清晰。
5、高倍镜与低倍镜的比较
物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物像与装片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
6、显微镜成像原理
（1）显微镜成的像时上下、左右颠倒的放大的虚像。即把“物”翻转180°后就是“像”。如玻片上有
“上”字，则视野中看到的是 ；玻片上有“P”字母，则视野中看到的是 d 。
（2）视野中观察对象在视野外侧，要将它移到视野中央，遵循“哪偏哪移”原则。如观察对象在视野
的左下方，要将它移到视野中央，玻片应向 左下方 移动。
（3）视野中胞质环流的方向与实际方向是 一致 的。若视野中胞质环流方向是顺时针的，则实际胞
质环流方向也是 顺时针 的。
五、细胞的多样性与统一性
1、原核细胞和真核细胞的比较
项目 原核细胞 真核细胞
差异性 图像无 以核膜为界限的细胞核（或没有
本质区别 有 以核膜为界限的细胞核
成形的细胞核）
遗传物质 在细胞核内主要与蛋白质等结合 形
DNA的 在拟核和细胞质中DNA呈 环状裸露
成染色体 ，在细胞质中DNA 裸露
存在， 不 形成染色体
存在形式 存在
植物：主要成分是 纤维素、果胶
真菌：主要成分是 几丁质 （一
细胞壁 主要成分是 肽聚糖
般）
动物：没有细胞壁
细胞器 只有 核糖体 有多种细胞器
分裂方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
细菌（如：大肠杆菌、肺炎链球菌）
蓝细菌（如：色球蓝细菌、颤蓝细
举例 植物、动物、真菌等
菌、念珠蓝细菌、发菜）
支原体（无细胞壁）
（1）结构上都有相似的细胞膜、细胞质（都有核糖体这种细胞器）等。
统一性
（2）都以DNA 为遗传物质。
2、误区警示：正确识别带菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”
字的都是细菌。如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。 乳酸菌 、 醋酸菌 是特例，它们本属杆菌但
往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。
3、蓝细菌包括 色 球 蓝细菌 、 颤 蓝细菌 、 念珠 蓝细菌 、 发菜 ，不含叶绿体，但是有 叶绿
素 、 藻蓝素 ，以及光合作用有关的酶，因而可以进行光合作用，属于 自养 （自养/异养）生物。
六、系统的边界——细胞膜
1、制备细胞膜一般可选的材料是： 哺乳动物成熟红细胞 ，原因是 ① 动物细胞无细胞壁 , 细胞易吸水涨
破 , 制备细胞膜更容易 ；② 无细胞核及众多细胞器，便于细胞膜的分离 ， 制得纯净的细胞膜 。
2、细胞膜的化学成分主要是 脂质 和 蛋白质 ，此外，还有少量的 糖类 ，功能越复杂的细胞膜，
蛋白质 种类和数量越多。
3、细胞膜功能：
（1） 将细胞与外界环境分隔开，保证细胞内部环境的稳定
（2） 控制物质进出细胞
（3） 进行细胞间信息交流4、细胞膜特性
（1）结构特性—— 流动性 原因：组成细胞膜的磷脂分子和大多数的蛋白质分子可以运动。
举例：变形虫变形运动、胞吞、胞吐、质壁分离与复原
（2）功能特性—— 选择透过 性 原因：与膜上的载体蛋白的种类和数量有关
举例：物质跨膜运输（自由扩散、协助扩散、主动运输）
5、细胞膜功能的验证方法
（1）识别功能的验证
只有 同种 生物的精子和卵细胞才能结合→细胞膜具有识别作用（糖蛋白的作用）
（2）控制物质进出细胞功能的验证
七、细胞壁
1、植物细胞壁
（1）主要成分： 纤维素 和 果胶 。
（2）作用：对植物细胞有 支持 和 保护 作用。
（3）去壁方法： 酶解法 ，用 纤维素酶 和 果胶酶 处理。（4）特性： 全透性，伸缩性小 。
2、细菌细胞壁成分： 肽聚糖 ；真菌细胞壁成分： 几丁质 。
3、细胞活性判断：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用 台盼蓝 染色，死
的动物细胞会被染成 蓝 色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。
八、细胞器——系统内的分工合作
1、分离细胞器的方法—— 差速离心法
2、细胞器的结构与功能
（1） 双层 膜的细胞器
①叶绿体：主要分布在 绿色 植物的叶肉细胞 。进行光合作用，“能量转换站”和“养料制造车
间”。
②线粒体：分布在动植物细胞内。细胞进行 有氧呼吸 的主要场所，为细胞提供能量的“动力车
间”。
（2） 单层 膜的细胞器
①内质网：动植物都有。（粗面内质网）进行 蛋白质 合成和加工，（光面内质网）是 脂质 合成
的“车间”，内质网是蛋白质运输的通道。
②高尔基体：动植物都有。对蛋白质进行加工、分类和包装，参与植物 细胞壁 的形成。
③液泡：主要存在于植物细胞中。内有 细胞液 ，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以
使植物细胞保持坚挺；与花、果等 颜色 有关；可 贮藏 蛋白质、脂肪和蔗糖；具有 防御 作用。
④溶酶体：主要分布在动物细胞中。内含有多种 水解酶 ，能 能分解衰老、损伤的细胞器
，吞噬并杀死侵入细胞的 病毒 或 病菌 。
（3） 无 膜的细胞器
①核糖体：存在于 真核 细胞和 原核 细胞中。在细胞中可附着在 粗面内质网 上或游离在
细胞质基质 中，是合成 蛋白质 的主要场所。
②中心体：分布在 动物和低等植物的细胞 。由两个相互垂直排列的 中心粒 及周围物质组
成，与细胞的 有丝分裂 有关
3、细胞骨架：分布在细胞质基质中，由 蛋白质纤维 组成的网架结构。功能：①维持着细胞的 形
态 ，锚定并支撑着许多细胞器；②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。
4、分泌蛋白的合成和分泌
（1）研究方法—— 同位素标记法 。向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，观察放射性出现
的位置。（2）过程
（3）相关结构膜面积的变化
内质网膜面积 减小 ，高尔基体膜面积 先增大后减小 ( 基本不变 ) ，细胞膜膜面积 增大 。
（4）分泌蛋白的分泌方式
分泌蛋白出细胞的运输方式为 胞吐 ，需消耗 能量 ，体现了细胞膜具有 一定的流动性 的结
构特点。
（5）多肽与蛋白质不同：核糖体上合成的是多肽，而不是蛋白质，多肽必须经加工后，才能形成具有
一定空间结构和特定功能的蛋白质。
九、系统的控制中心——细胞核
1、细胞核的功能：是 遗传信息 库，是 细胞代谢和遗传 的控制中心。
2、细胞核的结构：
①核膜： 双层膜 ，把核内物质与细胞质分开。
②是 染色质 ：由 DNA 和蛋白质 组成，染色质和染色体是 同种 物质在细胞 不同 时期的两种存
在状态，易被 碱性 染料染成深色。
③是 核仁 ：与 某种 RNA 的合成以及 核糖体 的形成有关。
④是 核孔 ：实现细胞核与细胞质之间频繁的 物质交换 和 信息交流 。十、生物膜的流动镶嵌模型
1、探索历程（科学史）
（1）对膜成分的探索
时间及人物 实验依据 结论或假说
欧文顿（1895 溶于脂质的物质，容易穿过细胞膜；不溶于脂质的
细胞膜是由 脂质 组成的
年） 物质，不容易穿过细胞膜
组成细胞膜的脂质有 磷脂
科学家 制备哺乳动物成熟红细胞的细胞膜并进行化学分析 和 胆固醇 ，其中 磷脂
含量最多
用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水的界
戈特和格伦德尔 细胞膜中的磷脂分子必然排列
面上铺展成单分子层，测得单层分子的面积恰为红
（1925年） 为连续的 两层
细胞表面积的2倍
细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
丹尼利和戴维森 细胞膜除含 脂质 分子外，
（已知油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张
（1935年） 可能还附有 蛋白质
力会降低）
（2）对膜结构的探索
时间 人物 实验依据 结论或假说
在电镜下看到了细胞膜 暗 所有的细胞膜都由 蛋白质—脂质—蛋白质 三层
1959年 罗伯特森
—亮—暗 的三层结构 结构构成，把细胞膜描述为 静态 的统一结构
人、鼠细胞融合实验（ 荧光
1970年 科学家 细胞膜具有 流动性
标记法 ）
辛格和尼 根据细胞膜的分子结构模型和
1972年 提出“ 流动镶嵌模型 ”
科尔森 新的观察和已有的实验证据
2、流动镶嵌模型的基本内容
（1）细胞膜主要是由 磷脂分子 和 蛋白质分子 构成的。
（2） 磷脂双分子层 是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通
过，具有屏障作用。
（3） 蛋白质 分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的 镶 在磷脂双分子层表面，有的部分
或全部 嵌入 磷脂双分子层中，有的 贯穿 于整个磷脂双分子层。这些蛋白质与 物质运输 、 识
别 、 催化 等功能相关。
（4）细胞膜的 外表面 还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成 糖蛋白 ，或与脂质结合形成糖脂 ，这些糖类分子叫作糖被。与细胞表面的 识别 、细胞间的 信息传递 等功能有密切关系。
（5）细胞膜不是静止不动的，而是具有 流动性 ，主要表现为构成膜的 磷脂分子 可以侧向自由
移动，膜中的 蛋白质 大多也能运动。
3、生物膜系统：由 细胞膜、核膜、细胞器膜 共同组成生物膜系统。（注意：原核生物只有一种有
生物膜——细胞膜，所以没有生物膜系统）
4、生物膜系统的功能：
（1）细胞膜不仅保证细胞内环境的相对稳定；同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息
传递的过程中起决定性的作用；
（2）广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，是许多重要的化学反应进行的场所；
（3）分隔多种细胞器，使细胞内部 区域化 ，保证细胞生命活动 高效 、 有序 地进行。
