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必修一 分子与细胞
专题一 细胞及其分子组成
(重点讲解+考向专练+易错易混+真题感悟)
知识点一 细胞是生命活动的基本单位
1、细胞学说的创立过程及内容：
（1）建立者：施莱登和施旺
（2）细胞学说的基本内容
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生命起
作用。
③新细胞可以从老细胞中产生。
（3）建立的意义：细胞学说揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。使人们认
识到植物和动物有着共同的结构基础，标志着生物学的研究进入了细胞水平，为后来生物进化论的
确立埋下了伏笔。
(4)细胞学说的建立过程
2、生命系统的结构层次及相互关系：
(1)生命活动离不开细胞
①单细胞生物的运动和分裂离不开细胞。
②多细胞生物生殖、发育、反射等生命活动的完成离不开细胞。
③病毒的生命活动也离不开活细胞。
(2)生命系统的结构层次
①细胞是生物体结构与功能的基本单位，是能完整表现生命活动的最小层次。
②地球上最早出现的生命形式：单细胞生物。它没有组织、器官、系统这三个结构层次。
③生物繁殖和进化的基本单位是种群，生态系统由生物群落及其所处的无机环境构成。
3、病毒
（1）病毒是一类非细胞结构的生物。
（2）每一种病毒只含有一种核酸，不是DNA 就是RNA，这也是病毒分类的依据之一。如DNA 病毒
有噬菌体、乙肝病毒、天花病毒等。RNA 病毒有HIV、烟草花叶病毒、流感病毒、新型冠状病毒、埃
博拉病毒、脊髓灰质炎病毒、麻疹病毒、腮腺炎病毒等。
（3）病毒在宿主的活细胞内营寄生生活。不同的病毒只能寄生在特定的宿主细胞内，具有专一性，
这也是病毒分类的另一个重要依据。如专门寄生在动物细胞中的称为动物病毒(如HIV 等)，专门寄
生在植物细胞中的称为植物病毒(如烟草花叶病毒等)，专门寄生在细菌细胞中的称为细菌病毒(如噬
菌体等)。
（4）病毒在宿主细胞的协助下，以核酸的复制和核酸蛋白装配的形式进行增殖，不存在个体的生长
和均等分裂等细胞繁殖方式。以高中生物学中最常见的噬菌体为例：噬菌体的繁殖一般可分为五个
阶段：即吸附→注入→合成→组装→释放。
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细胞学说
1.细胞学说的创立是生物学发展史上的一个里程碑，被恩格斯列为19 世纪自然科学三大发现之一。
下列关于细胞学说内容及意义的描述，错误的是( )
A.细胞学说认为细胞是一个有机体
B.细胞学说认为新细胞是由老细胞分裂产生的
C.细胞学说揭示了动物和植物的统一性
D.细胞学说阐明了生物界与非生物界的统一性
【答案】 D
【解析】细胞学说阐明了生物界的统一性，并没有阐明生物界与非生物界的统一性，D 错误。
2.细胞学说的建立过程是科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。
下列相关说法正确的是( )
A.德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
B.列文虎克用自制显微镜观察到不同形态的红细胞、精子和细菌等
C.施旺提出植物体都是由细胞构成的，细胞是植物体的基本单位
D.细胞学说揭示了细胞为什么要产生新细胞
【答案】 B
【解析】 英国科学家罗伯特·胡克是细胞的发现者和命名者，A 错误；列文虎克用自制显微镜观
察到不同形态的红细胞、精子和细菌等，B 正确；德国植物学家施莱登提出植物体都是由细胞构成
的，细胞是植物体的基本单位；施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程，他认为动物
体也是由细胞构成的，一切动物的个体发育过程，都是从受精卵这个细胞开始的，C 错误；细胞学
说没有涉及细胞为什么要产生新细胞，D 错误。
生命系统的结构层次
3.“野池水满连秋堤，菱花结实蒲叶齐。川口雨晴风复止，蜻蜓上下鱼东西。”下列与此相关的叙
述错误的是( )
A.“野池”是由池水等无机环境及菱、蒲、鱼等生物组成的生态系统
B.“野池”里所有的鱼组成了一个种群
C.蜻蜓与蒲所具有的生命系统结构层次不完全相同
D.“野池”中最基本的生命系统是细胞
【答案】 B
【解析】“野池”中的菱、蒲、鱼等生物构成生物群落，“野池”是由池水等无机环境及生物群落
组成的生态系统，A 正确；“野池”里所有的鱼包含不同的物种，不能构成一个种群，B 错误；蜻蜓
具有“系统”这一层次，而蒲不具有“系统”这一层次，C 正确；细胞是最基本的生命系统，D 正确。
病毒
4.(2020·全国卷Ⅰ，1)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识。下
列相关叙述错误的是( )
A.戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播
B.病毒能够在餐具上增殖，用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖
C.高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体
D.生活中接触的物体表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染风险
【答案】 B
【解析】 戴口罩属于切断病毒传播途径的措施，能够减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传
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播，A 正确；病毒不具有细胞结构，其生存离不开细胞，不能在餐具上增殖，B 错误；在高温条件下，
蛋白质空间结构可以被破坏，煮沸处理餐具可以杀死病原体，C 正确；物体表面可能存在病原微生
物，而生活中手与物体接触机会较多，故勤洗手可以降低感染风险，D 正确。
5.2020 年诺贝尔生理学或医学奖授予了哈维·阿尔特等三位科学家，以表彰他们在发现丙型肝炎病
毒方面所做出的贡献，HCV(丙肝病毒)为RNA 病毒，在核衣壳外包绕含脂质的囊膜，囊膜上有刺突。
下列说法不正确的是( )
A.HCV 的构成成分有核酸、蛋白质和脂质
B.HCV 极易变异，研制疫苗的难度大
C.HCV 中的蛋白质、RNA 属于生命系统的结构层次
D.HCV 寄生在活细胞中，其生命活动离不开细胞
【答案】 C
【解析】 根据题干信息可知，HCV 的构成成分有核酸、蛋白质和脂质；HCV 的遗传物质为RNA，RNA
结构不稳定，易发生变异；生命系统最基本的结构层次是细胞，HCV 中的蛋白质、RNA 不属于生命系
统的结构层次，故C 错误。
知识点二 细胞的多样性和统一性
1.真核细胞与原核细胞：
(1)图1 属于原核细胞，图2 属于真核细胞(填“原核细胞”或“真核细胞”)。
(2)图1 代表的细胞与图2 代表的细胞最主要的区别是图1 代表的细胞没有以核膜为界限的细胞核；两类细胞共有
的细胞器是核糖体。
(3)写出图1 大肠杆菌细胞中下列结构的名称：①拟核；③细胞壁；⑤核糖体。
(4)图1 蓝细菌细胞中无图2 细胞中的⑥叶绿体，但也能进行光合作用的原因是其细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光
合作用所需的酶。
(5)真核细胞与原核细胞的7 个方面区别
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2.细胞多样性与统一性的分析
(1)细胞多样性的“两个”原因
(2)细胞统一性的“五个”表现
1.生物界常见生物类群的划分
2.明辨真、原核细胞的7 个“不一定”
(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物，病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。
(2)原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。
(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。
(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝细菌和硝化细菌。
(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞，如哺乳动物成熟的红细胞。
(6)细胞不一定都有生物膜系统，如原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统。
(7)生物名称中带“菌”字的不一定是细菌，如酵母菌、霉菌(青霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、灵芝等)是
真核生物，但“菌”字前带有表示形状的“杆”“螺旋”“弧”“球”等字的一般都是细菌。
真原核细胞的异同
1.下列叙述正确的是( )
A.酵母菌和白细胞都有细胞骨架
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B.发菜和水绵都有叶绿体
C.颤蓝细菌、伞藻和小球藻都有细胞核
D.黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁
【答案】 A
【解析】 酵母菌属于真核生物，白细胞是真核细胞，它们中细胞骨架在维持细胞形态、保持细胞内部结构与功
能的有序性方面起重要作用，A 正确；发菜属于原核生物，细胞内没有叶绿体，B 错误；颤蓝细菌属于原核生物，
没有由核膜包被的细胞核，伞藻和小球藻属于真核生物，有细胞核，C 错误；黑藻属于高等植物，根瘤菌是细菌属
于原核生物，都有细胞壁，草履虫属于单细胞原生动物，没有细胞壁，D 错误。
2.下列关于原核生物和真核生物的叙述，错误的是( )
A.发菜细胞和哺乳动物成熟红细胞都没有线粒体
B.大肠杆菌和酵母菌都具有双螺旋结构的DNA
C.蓝细菌和水绵都能进行光合作用且捕获光能的色素种类相同
D.S 型肺炎链球菌的荚膜和水稻叶肉细胞的细胞壁都含有多糖
【答案】 C
【解析】 发菜属于原核生物，无线粒体，哺乳动物红细胞在分化成熟过程中将细胞核及各种细胞器排出细胞外，
成熟红细胞内无线粒体，A 正确；大肠杆菌和酵母菌分别属于原核生物、真核生物，细胞内均存在双螺旋结构的
DNA，B 正确；蓝细菌细胞内含藻蓝素和叶绿素，水绵的叶绿体中含叶绿素和类胡萝卜素，二者捕获光能的色素种
类不同，C 错误；S 型肺炎链球菌外侧有一层多糖荚膜，水稻叶肉细胞的细胞壁中含纤维素，D 正确。
细胞的多样性与统一性
3.丰富多彩的生物世界具有高度的统一性。以下对于原核细胞和真核细胞统一性的表述，不正确的是( )
A.细胞膜的基本结构是磷脂双分子层
B.DNA 是它们的遗传物质
C.在核糖体上合成蛋白质
D.通过有丝分裂进行细胞增殖
【答案】 D
【解析】 原核细胞和真核细胞的细胞膜的基本结构都是由磷脂双分子层构成基本支架，A 不符合题意；细胞生物
的遗传物质都是DNA，B 不符合题意；原核细胞和真核细胞共有的细胞器是核糖体，都在核糖体上合成蛋白质，C
不符合题意；原核细胞通过二分裂进行细胞增殖，有丝分裂是真核细胞的增殖方式，D 符合题意。
4.下列关于蓝细菌和菠菜的叙述，正确的是( )
A.光合色素的种类和功能都相同
B.细胞膜的成分都有脂质和蛋白质
C.DNA 复制都需要线粒体提供能量
D.都能在光学显微镜下观察到叶绿体
【答案】 B
【解析】 蓝细菌含有藻蓝素而菠菜无藻蓝素，其功能也不完全相同，A 错误；蓝细菌和菠菜细胞膜的成分都有脂
质和蛋白质，B 正确；蓝细菌是原核生物，无线粒体，C 错误；蓝细菌是原核生物，无叶绿体，D 错误。
知识点三 使用高倍显微镜观察细胞
1.显微镜的构造和原理
(1)认识显微镜
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(2)放大倍数的计算：显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(3)放大倍数的实质：显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大，不是指面积或体积。
2.显微镜的使用
1.显微镜的成像特点
2.放大倍数与观察效果的关系
物像大小
看到的细胞数
视野亮度
视野范围
物镜与装
片的距离
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高倍镜
大
少
暗
小
近
低倍镜
小
多
亮
大
远
3.视野范围内细胞数量变化的相关计算
(1)若视野中的细胞为单行，计算时只需要考虑长度或宽度，则放大后视野中的细胞数与放大倍数成反比(如图1
所示)。
(2)若视野中充满细胞，计算时要考虑面积的变化，则放大后视野中的细胞数与放大倍数的平方成反比(如图2 所
示)。
4.污点位置的判断方法
污点可能存在的位置：装片、物镜、目镜。
显微镜的成像原理和操作步骤
1．低倍镜观察蚕豆叶下表皮时，某同学看到物像如图所示，下列叙述正确的是( )
A．由甲→丙，需向左移动装片
B．由乙→丙，需缩小光圈
C．由丁→丙，需调节细准焦螺旋
D．蚕豆叶下表皮细胞可观察到叶绿体
【答案】 C
【解析】 由乙→丙，视野变亮，所以需放大光圈，B 错误；观察蚕豆叶下表皮装片时，表皮细胞是无色透明的，
不含叶绿体，D 错误。
2．用显微镜观察细胞结构，有关叙述正确的是( )
A．实物为字母“b”，则视野中观察到的为“p”
B．转换高倍镜观察时，需要先升高镜筒，以免镜头破坏标本
C．视野中有异物，转动目镜发现异物不动，移动装片也不动，则异物在物镜上
D．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节粗准焦螺旋
【答案】 C
【解析】 由于显微镜成像为上下左右均颠倒的像，在玻片上写一个字母“b”，则在显微镜的视野中观察到的是
“q”，A 错误；转换高倍物镜时，不能升高镜筒，应该直接转动转换器换上高倍物镜，B 错误；低倍镜下物像清
晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节反光镜或光圈使视野变亮，再调节细准焦螺旋使物像清晰，D 错误。
结果观察与异常情况分析
1．用普通光学显微镜观察切片，当用低倍物镜看清楚后，转换成高倍物镜却看不到或看不清原来观察到的物体。
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下列有关原因不可能的是( )
A．低倍镜下物像没有移到视野中央
B．放大倍数变小，看不清物像
C．低倍物镜和高倍物镜的焦点不在同一平面
D．切片放反，盖玻片在下面
【答案】 B
【解析】 转换高倍物镜后，物像放大倍数变大，B 错误。
知识点四 细胞中的无机物、糖类和脂质
一．细胞中的水
1．水的含量
(1)在活细胞中含量最多的化合物是水。
(2)生物种类不同含水量不同，一般为60%～95%，水母的含水量达到97%。
2．水的特点
(1)水是极性分子，因此水是良好的溶剂。
(2)水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。
3．水的存在形式及作用
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，
可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
功能
①细胞内的良好溶剂；
②参与生物化学反应；
③为细胞提供液体环境；
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成部分
4．水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良
环境的能力就越强。
二.组细胞中的无机盐
1．存在形式和含量
2．无机盐的生理功能
生理功能
举例
组成某些复杂化合物
①Mg 是构成叶绿素的元素；
②Fe 是构成血红素的元素；
③P 是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少
的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生
命活动
①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；
②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状
维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡；
②酸碱平衡
三．细胞中的糖类
1．元素组成和功能
(1)元素组成：一般由C、H、O 构成。
(2)功能：细胞中主要的能源物质。
2．分类
(1)单糖
①含义：不能水解的糖类。
②种类：葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等，其中葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
(2)二糖
①含义：由两分子单糖脱水缩合形成的糖。
②种类：蔗糖在糖料作物甘蔗和甜菜里含量丰富；麦芽糖在发芽的小麦等谷粒中含量丰富；乳糖在人和动物乳汁
中含量丰富。
(3)多糖
种类
淀粉
糖原
纤维素
几丁质(壳多糖)
基本单位
葡萄糖
葡萄糖
葡萄糖
－
作用
植物体内的储能
人和动物细胞的储能
构成植物细胞细
甲壳类动物和昆
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物质
物质
胞壁的主要成分
虫的外骨骼的重
要组成成分
分布
粮食作物的种子
中，植物变态的
茎或根及一些植
物的果实中
主要分布在人和动物
的肝脏和肌肉中
植物的茎秆和枝
叶及所有植物细
胞的细胞壁
广泛存在于甲壳
类动物和昆虫的
外骨骼中
3.糖类相关总结
(1)①生物体的主要能源物质——糖类。
②细胞生命活动所需要的主要能源物质——葡萄糖。
③最常见的单糖——葡萄糖。
④生物体内绝大多数糖类的存在形式——多糖。
⑤最常见的多糖——淀粉等。
(2)关于糖类物质的三个误区
①不是所有的糖都有甜味，如纤维素没有甜味。
②不是所有的糖都能和斐林试剂反应，蔗糖、淀粉等非还原糖都不能。
③不是所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素。
四.细胞中的脂质
1．元素组成：主要是C、H、O，有些还含有N、P。相对于糖类，脂质分子中氧含量低，氢含量高。
2．性质：脂质通常不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂。
3．分类和功能
分类
组成
生理功能
脂肪(三酰甘油)
三分子脂肪酸、
一分子甘油
①细胞内良好的储能物质；
②很好的绝热体，有隔热、保温作用；
③具有缓冲和减压作用，可以保护内脏器官
磷脂
甘油、磷酸及其
他衍生物
构成细胞膜和多种细胞器膜的重要成分
固醇
胆固醇
①构成动物细胞膜的重要成分；
②参与血液中脂质的运输
性激素
促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞
的形成
维生素D
能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
4.糖类和脂质的相互转化
糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下，可以大量转化为脂肪；而脂肪一般只在
糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。
组成细胞的元素和化合物
1．下表是玉米和人体细胞的部分元素及含量(干重，质量分数)，下列有关说法正确的是( )
元素
O
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
6.24
1.46
0.92
0.23
0.20
0.18
0.17
人
14.62
7.46
9.33
1.09
4.67
3.11
0.16
0.78
A.P、Mg、S 等元素在玉米细胞中含量很少，属于微量元素
B．表中玉米细胞比人体细胞中含有的O 元素较多是因为玉米细胞中含水更多
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C．表格中在细胞内含量多的元素比含量少的元素更重要
D．玉米细胞和人体细胞中N 元素含量不同，可能与细胞中蛋白质的含量不同有关
【答案】 D
【解析】 P、Mg、S 元素均为大量元素，A 错误；表格元素含量是干重，干重情况下，由于玉米细胞内纤维素和
淀粉等糖类物质较多，故细胞中O 元素比例较高，即O 多不是因为含水多，B 错误；含量多和含量少都是生物的必
需元素，不应依据含量的多少来区别重要与否，C 错误；细胞中蛋白质含有N 元素，而蛋白质在细胞中含量相对较
多时，N 元素的含量就相对较多，D 正确。
水和无机盐的功能
2．下列有关生物体内水的叙述，不正确的是( )
A．越冬植物体内自由水与结合水的比值下降
B．细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一
C．细胞内的许多反应需要水作为反应物
D．水是活细胞中含量最多的化合物，并能维持细胞渗透压
【答案】 D
【解析】 水是活细胞中含量最多的无机化合物，但不能维持细胞的渗透压，D 错误。
3．无机盐是动物体不可缺少的营养物质，下列叙述错误的是( )
A．无机盐是构成细胞内某些重要化合物的组成成分，如Fe2＋参与血浆蛋白的组成
B．人体内环境稳态的维持离不开Na＋、Cl－、HCO 和HPO 等无机盐离子的参与
C．食物中缺碘可能会导致地方性甲状腺肿，因此应适量食用加碘食物
D．神经细胞内、外的Na＋和K＋浓度的稳定有利于维持其正常的兴奋性
【答案】 A
【解析】 Fe2＋参与血红蛋白的组成，A 错误。
无机盐生理功能的验证方法
4.设计实验探究X 是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的
空白对照；以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A．对照组是甲组、乙组实验后
B．控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物
C．此实验如果是无土栽培，则实验前营养液要灭菌
D．为防止外界影响，此实验需在黑暗密闭条件下进行
【答案】 C
【解析】 该实验中对照组是甲组、乙组实验前，A 项错误；此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条
件等，B 项错误；由于培养的是植物，故此实验需在光照条件下进行，D 项错误。
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辨析糖类、脂质的种类与功能
5.用葡萄糖培养液培养脂肪细胞时，即使没有向培养液中添加脂肪，新形成的脂肪细胞中也会出现油滴。下列相
关叙述正确的是( )
A．葡萄糖在培养液中转化为脂肪后进入脂肪细胞
B．葡萄糖转化为脂肪后，其元素的种类会发生改变
C．等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪释放的能量更多
D．葡萄糖转化为脂肪时会伴随着ATP 的合成
【答案】 C
【解析】 葡萄糖进入脂肪细胞之后转化为脂肪，A 错误；葡萄糖和脂肪的组成元素都是C、H、O，B 错误；与糖
类相比，脂肪中含有的H 较多，氧化分解时消耗的氧气较多，释放的能量多，C 正确；葡萄糖转化为脂肪时会伴随
着ATP 的消耗，D 错误。
知识点五 蛋白质的结构和功能
一．蛋白质的功能
二．蛋白质的结构
1.氨基酸的结构
(1)氨基酸的种类
组成蛋白质的氨基酸有21 种，其中8 种是人体细胞不能合成的，称为必需氨基酸，这些氨基酸必须从外界环境中
获取；另外13 种氨基酸是人体细胞能够合成的，称为非必需氨基酸。
巧记 8 种必需氨基酸
甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
(2)氨基酸的元素组成及结构特点
①组成氨基酸的共有元素是C、H、O、N，有的氨基酸还含有S 等元素。
②氨基酸的结构特点
a．每种氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH)。
b．每种氨基酸分子中都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，该碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基
团，这个侧链基团用R 表示。各种氨基酸的区别在于R 基的不同。
③氨基酸的结构通式：
。
2．蛋白质的结构层次
氨基酸
↓脱水缩合
二肽：由两个氨基酸缩合而成的化合物
↓
多肽：由多个氨基酸缩合而成的，含有多个肽键的化合物，通常呈链状结构
↓盘曲、折叠(原因：氨基酸之间能形成氢键等)
蛋白质：具有一定的空间结构
3．脱水缩合的过程
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(1)过程①名称：脱水缩合。
(2)物质②名称：二肽。
(3)结构③名称：肽键。
4．蛋白质种类多样性的原因
在细胞中，组成蛋白质的氨基酸数目可能成千上万，氨基酸形成肽链时，其排列顺序千变万化，肽链的盘曲、折叠
方式及其形成的空间结构千差万别，因此，蛋白质分子的结构极其多样。
5．蛋白质的变性
(1)概念：蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质改
变和生物活性丧失的现象。
(2)应用：①鸡蛋、肉类煮熟后由于高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散，易于被蛋白酶水解，因而易于
消化。②经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性，可以达到消毒、灭菌的目的。
三.有关蛋白质结构的计算规律
(1)利用蛋白质的结构图解掌握相应的计算规律
结合示意图可得出如下规律(假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n 个氨基酸分别形成1 条链状多肽或m 条链
状多肽时)：
形成肽链数
形成肽键数
脱去水分子数
蛋白质相对分子质量
1
n－1
n－1
na－18(n－1)
m
n－m
n－m
na－18(n－m)
①计算多肽的相对分子质量时，除了考虑水分子的减少外，还要考虑其他化学变化过程，如肽链上出现一个二硫
键(—S—S—，由两个—SH 脱H 形成)时，要再减去2(两个氢原子)，若无特殊说明，不考虑二硫键。
②若为环状多肽，则可将相对分子质量计算公式na－18(n－m)中的肽链数(m)视为零，再进行相关计算。
③游离氨基或羧基数＝肽链数＋R 基中含有的氨基或羧基数。
(2)利用原子守恒法计算肽链中的原子数：在一个氨基酸中，若不考虑R 基，则含有2 个碳原子、2 个氧原子、4 个
氢原子和1 个氮原子。在脱水缩合形成多肽时，要失去部分氢、氧原子，但是碳原子、氮原子的数目不会减少。
其相关数量关系如下：
①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R 基上的碳原子数。
②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2。
③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。
④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R 基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。
⑤由于R 基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸
的分子式或氨基酸个数最为简便。
⑥若已知多肽链的分子式，则此多肽链中：
a．含2 个氨基的氨基酸数＝N 原子数－肽键数－1。
b．含2 个羧基的氨基酸数＝。
(3)多肽中除去氨基酸的有关计算
①若除去多肽内部的一个氨基酸，需水解掉两个肽键；若除去多肽一端的一个氨基酸，需水解掉1 个肽键。
②每水解1 个肽键，则需要1 分子水参与，肽键数减少1 个，生成物与原多肽相比氧原子增加1 个，氢原子增加2
个，氨基增加1 个，羧基增加1 个。
(4)多肽种类的计算题
以21 种氨基酸构成四肽的种类为例：
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①若每种氨基酸数目不限，可形成四肽的种类有214种。
②若每种氨基酸只有一个，可形成四肽的种类有(21×20×19×18)种。
蛋白质的功能
1．下列生理过程中没有蛋白质直接参与的是( )
A．DNA 进行半保留复制
B．内环境中O2进入线粒体
C．组织细胞识别生长激素
D．人体内血糖平衡的调节
【答案】 B
【解析】 DNA 进行半保留复制时，需要DNA 聚合酶等酶参与，需要蛋白质，A 不符合题意；氧气进出细胞属于自
由扩散，不需要蛋白质，B 符合题意；组织细胞识别生长激素依赖细胞膜上的受体，受体的本质是蛋白质，C 不符
合题意；人体内血糖平衡的调节需要胰岛素和胰高血糖素的参与，它们的化学本质都是蛋白质，D 不符合题意。
蛋白质的结构
2.如图是蛋白质分子的结构简图，不同图形代表组成蛋白质的单体，下列分析正确的是( )
A.不同图形代表氨基酸分子，图形之间以氢键相连接
B.蛋白质结构的多样性的根本原因是图形的数量和排列顺序
C.高温、强酸、强碱等均会破坏蛋白质的空间结构和肽键
D.图示的蛋白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能
【答案】 D
【解析】 蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸分子通过肽键连接，A 错误；蛋白质结构的多样性的根本原因是基
因的多样性，B 错误；高温、强酸、强碱等会破坏蛋白质的空间结构，不会破坏蛋白质中的肽键，C 错误；某些蛋
白质分子可能同时具有免疫功能和催化功能，如溶菌酶，D 正确。
3．细胞中的某些蛋白质分子可以识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽并与多肽的某些部位相结合，从而帮助这
些多肽转运、折叠或组装，这一类分子本身并不参与最终产物的形成，因此称为分子伴侣。以下相关叙述错误的
是( )
A．构成分子伴侣的单体是氨基酸，氨基酸都含有C、H、O、N、S 元素
B．细胞质基质、内质网可能有分子伴侣的分布
C．分子伴侣对靶蛋白没有高度的专一性
D．分子伴侣可能通过改变自身的空间构象来发挥作用
【答案】 A
【解析】 分子伴侣的化学本质是蛋白质，其基本单位是氨基酸，氨基酸的组成元素肯定都有C、H、O、N，但是
不一定都有S，A 错误。
蛋白质的相关计算
4.经测定，某条肽链其分子式是C21HxOyN4S2。已知该肽链是由下列氨基酸中的几种为原料合成的，苯丙氨酸
(C9H11O2N)、天冬氨酸(C4H7O4N)、丙氨酸(C3H7O2N)、亮氨酸(C6H13O2N)、半胱氨酸(C3H7O2NS)。下列有关该多肽链的叙
述，错误的是( )
A．该肽链是四肽化合物
B．水解后能产生3 种氨基酸
C．氢原子数和氧原子数分别是30 和5
D．在核糖体上形成时相对分子质量减少了54
【答案】 C
【解析】 分析题干信息可知，题干中给出的几种氨基酸都只含有一个N，因此分子式是C21HxOyN4S2的多肽是由4
个氨基酸脱水缩合形成的四肽，A 正确；该化合物中含有2 个S，因此该多肽中含有2 个半胱氨酸，根据碳原子守
恒，另两种氨基酸分别是苯丙氨酸和亮氨酸，所以该四肽化合物水解产生的氨基酸是三种，B 正确；该化合物中H
原子数和O 原子数分别是32 和5，C 错误。
5．某五十肽中有4 个丙氨酸(R 基为—CH3)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到4 条多肽链和5 个氨基酸(脱
下的氨基酸均以游离态存在)。下列叙述错误的是( )
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A．该五十肽水解产物中的多肽链比原来增加了8 个氧原子
B．新生成的4 条多肽链至少含有4 个游离的羧基
C．若将新生成的4 条多肽链重新连成一条长链，将脱去3 个水分子
D．若将得到的5 个氨基酸缩合成一条肽链，则有5 种不同的氨基酸序列
【答案】 A
【解析】 据图分析可知，脱掉了4 个丙氨酸后，肽键数目减少8 个，相当于增加了8 个水分子，但该五十肽总共
脱了5 个游离的氨基酸，至少脱了10 个氧原子(5 个羧基)，所以水解产物形成的四条多肽链氧原子数目至少减少
了2 个，A 错误；若将得到的5 个氨基酸(其中有4 个是丙氨酸)缩合成五肽，则有5 种不同的氨基酸序列，D 正确。
知识点六 核酸的结构和功能
一、核酸的种类、分布及组成
1．种类：一类是脱氧核糖核酸，简称DNA；另一类是核糖核酸，简称RNA。
2．分布：真核细胞的DNA 主要分布在细胞核中，线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA。RNA 主要分布在细胞质中。
3．核酸是由核苷酸连接而成的长链
(1)核酸的基本组成单位——核苷酸
①组成
②种类
a．脱氧核苷酸：构成DNA 的基本单位。
b．核糖核苷酸：构成RNA 的基本单位。
(2)DNA 和RNA 的区别
①分子组成的不同
a．DNA 的五碳糖是脱氧核糖，而RNA 的则是核糖。
b．DNA 特有的碱基是胸腺嘧啶(T)，而RNA 的则是尿嘧啶(U)。
②分子结构的不同
DNA 是由脱氧核苷酸连接而成的，一般由两条链构成，RNA 则是由核糖核苷酸连接而成的，由一条链构成。
(3)通过DNA 指纹获得遗传信息的根本原因
生物的遗传信息储存在DNA 分子中，而且每个个体的DNA 的脱氧核苷酸序列各有特点。
(4)核酸的多样性及功能
①多样性的原因：核苷酸数目不同和排列顺序多样。
②功能
a．核酸是细胞内携带遗传信息的物质。
b．核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
4.核酸在不同生物中的分布状况
真核生物
原核生物
病毒核酸为DNA 或RNA，位于病毒的内部。
5．比较真核生物、原核生物及病毒的核酸类型，并完成表格
项目
核酸
遗传物质
类型
核苷酸
种类
碱基
种类
类型
核苷酸
种类
碱基
种类
细胞生物
真核生物
DNA 和RNA
8
5
DNA
4
4
原核生物
DNA 和RNA
8
5
DNA
4
4
非细胞生
物(病毒)
DNA 病毒
DNA
4
4
DNA
4
4
RNA 病毒
RNA
4
4
RNA
4
4
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6.核酸初步水解的产物和彻底水解的产物不同
物质
初步水解的产物
彻底水解的产物
DNA
脱氧核苷酸
脱氧核糖、磷酸、4 种碱基(A、T、C、G)
RNA
核糖核苷酸
核糖、磷酸、4 种碱基(A、U、C、G)
二．生物大分子以碳链为骨架
1．单体和多聚体
生物大分子是由许多基本单位连接而成的，这些基本单位称为单体，这些生物大分子又称为单体的多聚体。
单体(基本单位)
多聚体(生物大分子)
单糖
多糖
氨基酸
蛋白质
核苷酸
核酸
2.每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
3．碳是生命的核心元素。
4．细胞是由化学元素和化合物构成的
(1)多糖、蛋白质、核酸等生物大分子以碳链作为基本骨架。
(2)糖类和脂质提供了生命活动的重要能源。
(3)水和无机盐与其他物质一起，共同承担着构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。
(4)细胞中的化合物，含量和比例处在不断变化中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动正常进行。
（5）脂肪不属于生物大分子是因为脂肪类化合物是由甘油和脂肪酸结合而成的，而且脂肪的分子量与蛋白质、核
酸、多糖相比小很多，一般不称其为生物大分子。
5.生物大分子的连接方式判断
(1)若该图为一段肽链结构模式图，则1 表示中心碳原子，2 表示“
”结构，在人体中的3 的种类最多可
达21 种。
(2)若该图为一条核苷酸链结构模式图，则1 表示五碳糖，2 表示磷酸，3 表示含氮碱基。
核酸的结构和功能
1.下图是DNA 和RNA 组成的结构示意图，下列有关说法错误的是( )
A．甲型H1N1 流感病毒有4 种碱基和4 种核苷酸
B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸含4 种碱基
C．病毒中也有上述两种核酸
D．DNA 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖
【答案】 C
【解析】 甲型H1N1 流感病毒的遗传物质是RNA，由4 种碱基和4 种核糖核苷酸组成，A 正确；硝化细菌拟核中的
核酸为DNA，含4 种碱基，B 正确；病毒只含有一种核酸，即DNA 或RNA，C 错误。
蛋白质与核酸的关系
2.生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y 代表元素，a、b、c 是组成A、B、C 三种
生物大分子的单体。这三种单体的结构可用d 或e 表示。据图分析，下列说法正确的是( )
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A．X 为N、P 元素，a、b 是生物体内遗传信息的携带者
B．绿藻细胞内单体结构d 的种类有8 种，蓝细菌细胞中d 的种类有4 种
C．人体细胞中不能合成所有种类的e，而植物细胞一般可以合成所有种类的e
D．A、B 的多样性由d 中的n 充分体现，C 的多样性由e 中的R 充分体现
【答案】 C
【解析】 根据图形分析可知，a 表示脱氧核苷酸，b 表示核糖核苷酸，核酸才是生物体内遗传信息的携带者，A
错误；绿藻和蓝细菌细胞内都含DNA 和RNA，核苷酸的种类都有8 种，B 错误；人体细胞有8 种必需氨基酸不能合
成，植物细胞一般可以合成所有氨基酸，C 正确；A(DNA)和B(RNA)的多样性主要由d(核苷酸)的排列顺序充分体现，
C 蛋白质的多样性除了与e 中的R 有关，还与氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构有关，D 错误。
细胞中有机物的推断
3.以碳链为基本骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体，模式图如下。下列有关说法正确的是( )
A．若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O、N、P
B．若图中多聚体为多糖，则构成它的单体一定是葡萄糖
C．若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体，则该多聚体可以表示淀粉
D．若图中单体表示氨基酸，则形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合
【答案】 C
【解析】 若图中多聚体为DNA，则构成其的脱氧核糖的组成元素为C、H、O，A 错误；若图中单体表示氨基酸，
并非形成此长链时所有氨基和羧基都参与脱水缩合，R 基中的一般不参与，D 错误。
知识点六 细胞膜与细胞核
一、细胞膜的功能
1．将细胞与外界环境分隔开
使细胞成为相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定。
2．控制物质进出细胞
3．进行细胞间的信息交流
方式
实例
化学物质(间接交
流)
激素随血液将信息传递给靶细胞
直接接触
精子和卵细胞之间的识别和结合
形成通道
高等植物细胞之间的胞间连丝
4.对细胞间信息交流的两个认知误区
(1)三种信息交流方式是发生于细胞与细胞之间的，而不是细胞内的信息交流。
(2)细胞间信息交流并非都依赖于细胞膜上的受体蛋白，如通过细胞通道的信息交流方式，而某些通过化学物质传
递信息和通过细胞膜接触传递信息都依赖于细胞膜上的受体蛋白。
二、对细胞膜结构的探索
1．对细胞膜成分的探索
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2．细胞膜的成分
(1)细胞膜的成分
(2)细胞膜成分与功能的关系：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多。
3．对细胞膜结构的探索
三、流动镶嵌模型
1．结构模型
(1)图中a
(2)图中b
(3)图中c 名称：糖蛋白。
2．结构特点
四、细胞核的结构
1．细胞核的分布
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。
2．细胞核的功能
大量的事实表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。因此，有人把细胞核比喻为细胞的“大脑”、细胞的“控制
中心”。
3.关于细胞核的易错点
(1)有些真核细胞有2 个细胞核，如双小核草履虫，有的有多个核，如人的骨骼肌细胞中的细胞核可达数百个。
(2)没有细胞核的真核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物成熟的红细胞，人工去核的细胞一般不能存活太
久。
(3)细胞核并不是细胞代谢中心，而是细胞代谢的控制中心，细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
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五、细胞核的结构
1.细胞核的结构
(1)上述结构中核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。
(2)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。
(3)细胞核中的遗传物质分布于染色质上。
(4)哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞等无细胞核，既不能生长也不能分裂；人工去核的细胞，一
般也不能存活太久。
(5)有些细胞不只具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中的细胞核多达数百个。
2．细胞在生命系统中的地位
(1)结构特点
①结构复杂而精巧。
②各组分之间分工合作成为一个统一的整体。
(2)地位
①生物体结构的基本单位。
②生物体代谢和遗传的基本单位。
3．建构模型
(1)概念：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
(2)类型：物理模型、概念模型、数学模型等。
(3)举例：沃森和克里克制作的DNA 双螺旋结构模型属于物理模型，它形象而概括地反映了DNA 分子结构的共同特
征。
细胞膜的成分、结构和功能
1.膜蛋白是细胞膜的重要组成部分，下图所示为膜上各种蛋白及其功能。下列相关叙述不正确的是( )
A．跨膜蛋白的疏水区和亲水区分别位于磷脂双分子层内部和两侧
B．转运蛋白协助各种物质进出细胞，此过程均需消耗能量
C．膜蛋白的种类和含量决定了细胞膜功能的复杂程度
D．受体能结合某些激素分子实现细胞间的信息交流
【答案】 B
【解析】 协助扩散也需要转运蛋白的协助，不需要消耗能量，B 错误。
细胞膜的结构特点和功能特性
2.下图为细胞膜上承担物质运输的两类蛋白质及其功能示意图。两类蛋白质结构或功能的不同是( )
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A．氨基酸种类、数目、排列顺序
B．结构贯穿细胞膜内外
C．进行离子的跨膜运输
D．具有选择透过性
【答案】 A
【解析】 从题图中得出，二者均为贯穿膜内外的蛋白，B 不符合题意；钠钾泵运输钠、钾离子，钾通道运输钾离
子，均可进行离子跨膜运输，C 不符合题意；二者均只能运输特定离子，体现了选择透过性，D 不符合题意。
细胞核的结构和功能
3.如图所示为细胞核结构模式图，下列叙述中正确的是( )
A．高等植物成熟筛管细胞中的细胞核，控制着该细胞的代谢和遗传
B．①与②相连接，二者共同参与细胞内磷脂的加工和运输
C．③为处于凝固状态的遗传物质，不参与细胞代谢，仅起遗传物质的备份作用
D．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，“控制指令”可通过⑤从细胞核到达细胞质
【答案】 D
【解析】 高等植物成熟筛管细胞中无细胞核，A 错误；②为核膜，不参与细胞内磷脂的加工，B 错误；③为核仁，
不是遗传物质，C 错误。
知识点七 细胞器之间的分工合作
一、细胞器的结构和功能
1．细胞器的分离方法
差速离心法：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
2．细胞器的结构和功能
(1)细胞器的辨析(请根据图示填写各细胞器名称及功能)
①溶酶体：细胞内的“消化车间”，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
②中心体：与细胞的有丝分裂有关，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
③核糖体：是“生产蛋白质的机器”，有的游离在细胞质基质中，有的附着在粗面内质网上。
④高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，在植物细胞中与细
胞壁的形成有关。
⑤内质网：是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，分为粗面内质网和光面内质网。
⑥线粒体：进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
⑦叶绿体：能进行光合作用的绿色植物细胞所特有，是“养料制造车间”和“能量转换站”。
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⑧液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。
3．多角度比较各种细胞器
4．细胞骨架
(1)结构：由蛋白质纤维组成的网架结构。
(2)功能：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。
5.细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不”
(1)能进行光合作用的生物，不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体，但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。
(3)真核细胞光合作用一定发生于叶绿体中，丙酮酸彻底氧化分解一定发生于线粒体中。
(4)一切生物，其蛋白质的合成场所一定是核糖体。
(5)有中心体的细胞不一定为动物细胞，但一定不是高等植物细胞。
(6)经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，但分泌蛋白一定经高尔基体加工。
(7)“葡萄糖→丙酮酸”的反应一定不发生于细胞器中。
二、对用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1．实验原理
(1)叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
2．实验步骤
(1)制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的形态和分布。
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(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
3.注意问题
(1)高等绿色植物的叶绿体呈椭球或球形，在不同的光照条件下，叶绿体可以运动，改变椭球体的方向。在强光下，
叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以其椭
球体的正面朝向光源。
(2)实验过程中对装片的要求：做实验时要使临时装片始终保持有水状态，以免影响细胞活性。
(3)植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动的意义是：随着细胞质的不断旋转流动，
叶绿体、线粒体等细胞器和无机盐、蛋白质、各种酶等物质遍布整个细胞，有利于细胞进行新陈代谢等各种生命
活动。
(4)在观察细胞质流动时，事先把黑藻放在光照、室温条件下培养，其目的是促进细胞质的流动。若观察时发现细
胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速细胞质流动，可采取的措施是适度照光、适当加温、切伤叶
片等。
三、细胞器之间的协调配合
1．分泌蛋白的概念
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
2．分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程(如下图所示)
(1)研究方法：同位素标记法。
(2)过程
（3）提供能量的细胞器：线粒体。
3.分泌蛋白的合成、加工、运输过程
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(1)参与该过程的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体与线粒体。其中不具膜结构的细胞器是核糖体。
(2)该过程中各种膜面积的变化
图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积
基本不变，细胞膜面积相对增大。
五、细胞的生物膜系统
1．组成
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构。
2．特点
(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。
(2)在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
3．功能
(1)
(2)
细胞器的分布、结构和功能
1.将某动物的消化腺细胞用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如表所示，下列有关说
法正确的是( )
细胞器
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
X
67
20
微量
Y
59
40
0
Z
61
0
39
A．细胞器X 是线粒体，葡萄糖在X 中彻底分解产生CO2和H2O
B．细胞器Y 肯定与消化酶的加工和分泌有关
C．细胞器Z 中进行的生理过程只需要两种RNA 的参与
D．蓝细菌细胞与此细胞共有的细胞器只有Z
【答案】 D
【解析】 葡萄糖不进入线粒体，A 错误；细胞器Y 可能为溶酶体，与消化酶的加工和分泌无关，B 错误；细胞器
Z 为核糖体，进行翻译时需要三种RNA 的参与，C 错误；蓝细菌细胞属于原核细胞，只有核糖体一种细胞器，与此
细胞共有的细胞器只有Z，D 正确。
细胞骨架
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2.在细胞分裂时，线粒体通常会均匀分配：线粒体的运动，依赖于一种细胞骨架——微丝，分裂时微丝会突然把
线粒体向各个方向弹射出去。但一些特定种类的干细胞会进行非对称分裂，分裂出两个不同功能的子细胞，这时
线粒体倾向于只进入其中之一。已知与乳腺干细胞相比，成熟的乳腺组织细胞需要更多的能量供应。下列相关说
法错误的是( )
A．微丝向各个方向弹射线粒体可保证其在细胞内的均匀分布，而不是聚集在某一侧
B．在不对称分裂的细胞中，线粒体会被不均等地分配到子细胞中，从而影响细胞功能
C．推测在乳腺干细胞分裂时，接受较少线粒体的子细胞可能会保持干细胞特征
D．线粒体并非漂浮于细胞质中，而是由微丝等骨架支撑，微丝的化学本质是纤维素
【答案】 D
【解析】 细胞骨架的化学本质是蛋白质，D 错误。
观察叶绿体和细胞质的流动
3.下列有关“用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述中，正确的是( )
A．观察叶绿体时，换用高倍镜后视野会变暗，这时应该使用较小光圈或换平面镜采光
B．将位于视野右上方的物像移向视野的中央，应向左下方移动玻片标本
C．高倍镜下可看到细胞质是处于流动状态，叶绿体和细胞质的流动方向不同
D．高倍镜下可看到扁平的椭球或球形的叶绿体，叶绿体的形态有利于接受光照
【答案】 D
【解析】 换用高倍镜后视野会变暗，这时应该使用较大光圈或换凹面镜，增大通光量，才能使视野变亮，A 错误。
分泌蛋白的合成、加工和分泌过程
4.蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程，可以大体分为
两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成，然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨
架的成分，称为翻译后转运；二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导，边合成边转入内质网中，
再经一系列加工运至溶酶体、细胞膜或分泌到细胞外，即共翻译转运。下列相关分析正确的是( )
A．生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B．线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C．用3H 标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D．细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同
【答案】 D
【解析】 性激素属于脂质中的固醇，不属于分泌蛋白，故性激素的分泌不属于共翻译转运途径，A 错误；线粒体、
叶绿体为半自主细胞器，有些蛋白质可以自身合成，不是来自翻译后转运途径，B 错误；用3H 标记亮氨酸的羧基，
在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中，会脱掉羧基上的H，生成水，故无法追踪蛋白质的合成和运输过程，不可确
定某种蛋白质的分选是何种途径，C 错误；蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的，构成信号序列的氨基酸
组成、数量和排列顺序不同，导致信号序列不同，D 正确。
1、与细胞器有关的5 个误区
(1)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌、细菌(支原体除外)等都有细胞壁。
(2)没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例：蓝细菌。
(3)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反例：进行化能合成作用的细菌。
(4)没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物都是需氧型的。
(5)人体内的细胞都可进行有氧呼吸。反例：人和哺乳动物成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。
2、与生物膜系统有关的4 个易混点
(1)内质网外连细胞膜、内连核膜，还能和高尔基体膜相互转化，是细胞中面积最大、联系最广的膜结构，是生物
膜系统的中心。
(2)原核生物和真核生物均有生物膜，但生物膜系统是真核生物特有的。原核生物的生物膜即细胞膜，核糖体无膜
结构。
(3)分泌蛋白排出细胞的方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
(4)分泌蛋白的合成、分泌过程需要多种细胞器的协作：核糖体是各种蛋白质的合成场所(肽链形成)，其没有加工
功能；内质网是细胞内蛋白质合成和加工的“车间”；高尔基体可加工、修饰蛋白质，但没有合成功能。
易 混 易 错 辨 析
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〖2023 年高考真题〗
1．（2023 年海南市普通高中学业水平等级性考试生物试题）科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕，使其
表达出一种特殊的复合纤维蛋白，该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述，
正确的是（ ）
A．该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B．该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C．该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
D．高温可改变该蛋白的化学组成，从而改变其韧性
【答案】B
【详解】A、该蛋白的基本组成单位是氨基酸，与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同，A 错误；B、氨基酸是组成蛋
白质的基本单位，该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成，B 正确；C、该蛋白彻底水解的产
物为氨基酸，不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应，C 错误；D、高温可改变该蛋白的空间结构，从而改变其
韧性，但不会改变其化学组成，D 错误。选B。
2．（2023 年北京高考生物真题）PET-CT 是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主
要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种
改造过的（ ）
A．维生素
B．葡萄糖
C．氨基酸
D．核苷酸
【答案】B
【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞
后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B 符合题意。
故选B。
3．（2023 年浙江省6 月二次选考生物高考真题）我国科学家在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构
和生物活性与天然胰岛素完全相同。结晶牛胰岛素的化学本质是（ ）
A．糖类
B．脂质
C．蛋白质
D．核酸
【答案】C
【详解】胰岛素是胰岛B 细胞合成并分泌的唯一的一个能降低血糖的激素，其化学本质是蛋白质，而我国科学家
在世界上首次人工合成的结晶牛胰岛素，其化学结构和生物活性与天然胰岛素完全相同，因此，结晶牛胰岛素的
化学本质是蛋白质，C 正确。故选C。
4．（2023 年新教材高考湖南卷生物）南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错
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误的是（ ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N 元素的质量分数高于C 元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA 和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N 元素的质量分数低于C 元素，A 错误；B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经
历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B 正确；C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵
化过程有mRNA 和蛋白质种类的变化，C 正确；D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠
消耗体内脂肪以供能，D 正确。故选A。
5．（2023 年新高考湖北高考生物真题）球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外
侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的
是（ ）
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次
级键维持的，而变性后次级键被破坏，A 错误；B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基
团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B 正确；C、加热变性的蛋白质空间结构发
生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C 正确；D、变性后空间结构改变，导致一系列理
化性质变化，生物活性丧失，D 正确。故选A。
6．（2023 年全国乙卷高考真题理综-生物部分）生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋
白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。
单体
连接
键
生物大分子
检测试剂或染色剂
葡萄糖
—
①
—
②
③
蛋白质
④
⑤
—
核酸
⑥
根据表中信息，下列叙述错误的是（ ）
A．①可以是淀粉或糖原
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B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C．②和⑤都含有C、H、O、N 元素
D．④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
【答案】B
【详解】A、葡萄糖是多糖的单体，多糖包括淀粉、糖原和纤维素，故①可以是淀粉或糖原，A 正确；B、蛋白质
是由单体②氨基酸通过脱水缩合形成③肽键连接形成的，核酸的单体是核苷酸，故⑤是核苷酸，B 错误；C、②氨
基酸的基本元素组成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P，C 正确；D、检测蛋白质的④可
以是双缩脲试剂，检测核酸的⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂，D 正确。故选B。
7.（2023 年1 月浙江省普通高校招生选考科目考试生物试题）阅读下列材料，回答下列问题。
纺锤丝由微管构成，微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可
与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂。微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之
一，组成微管蛋白的基本单位是（ ）
A．氨基酸
B．核苷酸
C．脂肪酸
D．葡萄糖
【答案】A
【分析】染色体和染色质是同一种物质在细胞分裂不同时期的不同形态，微管蛋白构成纺锤丝，可影响染色体的
移动，但不影响复制、着丝粒分裂等过程。微管蛋白是蛋白质，构成微管蛋白的基本单位是氨基酸，氨基酸经过
脱水缩合构成蛋白质，故选A。
8．（2023·海南·高考真题）不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质
膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网
膜
线粒体内膜
蛋白质（%）
49
18
64
62
78
脂质（%）
43
79
26
28
22
糖类（%）
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是（ ）
A．蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性
B．高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C．哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D．表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单
【答案】C
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，磷脂双分子层构成膜的基本支架，这个支架是可以流动的，大多数
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蛋白质也是可以流动的，因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性，A 正确；B、糖蛋白与细胞识别作用有密切关
系，因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关，B 正确；C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔
基体，C 错误；D、功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内容可知，线粒体内膜的蛋白质最高，
其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质最少，其功能最简单，D 正确。故选C。
9．（2023·海南·高考真题）衣藻和大肠杆菌都是单细胞生物。下列有关二者的叙述，正确的是（ ）
A．都属于原核生物
B．都以DNA 作为遗传物质
C．都具有叶绿体，都能进行光合作用
D．都具有线粒体，都能进行呼吸作用
【答案】B
【详解】A、衣藻属于真核生物，A 错误；B、衣藻和大肠杆菌的遗传物质都是DNA，B 正确；C、大肠杆菌没有
叶绿体，也不能进行光合作用，C 错误；D、大肠杆菌不含线粒体，D 错误。故选B。
10．（2023·山东·高考真题）溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+，溶酶体内H+浓度由H+载体
蛋白维持，Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失
突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（
）
A．H+进入溶酶体的方式属于主动运输
B．H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D．溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶
酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A 正确；B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白
维持，若载体蛋白失活，溶酶体内pH 改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B 正确；
C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰
老的细胞器无法得到及时清除，C 正确；D、细胞质基质中的pH 与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质
基质中的水解酶可能失活，D 错误。故选D。
11．（2023·山东·高考真题）细胞中的核糖体由大、小2 个亚基组成。在真核细胞的核仁中，由核rDNA 转录形成
的rRNA 与相关蛋白组装成核糖体亚基。下列说法正确的是（ ）
A．原核细胞无核仁，不能合成rRNA
B．真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成
C．rRNA 上3 个相邻的碱基构成一个密码子
D．细胞在有丝分裂各时期都进行核DNA 的转录
【答案】B
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【详解】A、原核细胞无核仁，有核糖体，核糖体由rRNA 和蛋白质组成，因此原核细胞能合成rRNA，A 错误；
B、核糖体是蛋白质合成的场所，真核细胞的核糖体蛋白在核糖体上合成，B 正确；C、mRNA 上3 个相邻的碱基
构成一个密码子，C 错误；D、细胞在有丝分裂分裂期染色质变成染色体，核DNA 无法解旋，无法转录，D 错误。
故选B。
12．（2023·湖南·统考高考真题）关于细胞结构与功能，下列叙述错误的是（ ）
A．细胞骨架被破坏，将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B．核仁含有DNA、RNA 和蛋白质等组分，与核糖体的形成有关
C．线粒体内膜含有丰富的酶，是有氧呼吸生成CO2的场所
D．内质网是一种膜性管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
【答案】C
【详解】A、细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关，故细胞骨架破坏会影响到这些生命活动的正
常进行，A 正确；B、核仁含有DNA、RNA 和蛋白质等组分，核仁与某种RNA 的合成以及核糖体的形成有关，B
正确；C、有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质，C 错误；D、内质网是由膜连接而成的网状结构，是一种膜性
管道系统，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，D 正确。故选C。
13．（2023·浙江·统考高考真题）囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱
状态。下列叙述正确的是（ ）
A．囊泡的运输依赖于细胞骨架
B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器
C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性
D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
【答案】A
【详解】A、细胞骨架是细胞内由蛋白质纤维组成的网架结构，与物质运输等活动有关，囊泡运输依赖于细胞骨架，
A 正确；B、核糖体是无膜细胞器，不能产生囊泡，B 错误；C、囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的结构特性，即具
有一定的流动性，C 错误；D、囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化，并不能将细胞内所有结构形成统一
的整体，D 错误。故选A。
14．（2023·浙江·统考高考真题）性腺细胞的内质网是合成性激素的场所。在一定条件下，部分内质网被包裹后与
细胞器X 融合而被降解，从而调节了性激素的分泌量。细胞器X 是（ ）
A．溶酶体
B．中心体
C．线粒体
D．高尔基体
【答案】A
【详解】根据题意“部分内质网被包裹后与细胞器X 融合而被降解”，可推测细胞器X 内含有水解酶，是细胞内
的消化车间，故可知细胞器X 是溶酶体，A 正确，BCD 错误。故选A。
15．（2023·全国·统考高考真题·节选）某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液
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照光后糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法
是_______________________（答出1 种即可）。叶绿体中光合色素分布_______________________上，其中类胡
萝卜素主要吸收____________________（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
【答案】(1)差速离心 类囊体（薄）膜 蓝紫光
【详解】（1）植物细胞器的分离方法可用差速离心法，叶绿体中的光合色素分布在类囊体膜上，光合色素叶绿素
主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
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