第一章 細 胞（含緒論）
【重點與難點】
1、細胞的各部分結(jié)構(gòu)與功能。細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的相互聯(lián)系。生物膜系統(tǒng)之間的相互聯(lián)系。
2、有絲分裂的過程中各時期的特征。
3、細胞是一個統(tǒng)一整體。細胞的全能性。
【延伸與拓展】
構(gòu)成細胞的化合物，都有其重要的生理功能，是細胞的生命活動所必需的，但是任何一種化合物都不能單獨地完成某一種生命活動，只有按照一定方式有機地組織起來，才能表現(xiàn)出細胞和生物體的生命現(xiàn)象。本部分的重點是構(gòu)成細胞的各種化合物的結(jié)構(gòu)和功能，難點是蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。這部分內(nèi)容是學(xué)習(xí)細胞結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)，也是學(xué)習(xí)動植物新陳代謝、遺傳的物質(zhì)基礎(chǔ)所需的基礎(chǔ)知識。在學(xué)習(xí)構(gòu)成細胞的化合物時，要聯(lián)系化學(xué)中的有關(guān)知識，這也是跨學(xué)科綜合命題的知識點之一。
1.各種化合物在細胞中的含量：在構(gòu)成細胞的各種化合物中，含量最多的是水，其次是蛋白質(zhì)，在細胞的干物質(zhì)中（水除外）含量最多的是蛋白質(zhì)。另外，同一種生物的細胞中含水量與細胞的代謝狀況有關(guān)，生長旺盛的細胞含水量多，而趨向衰老的細胞中含水量低。
2.蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能：蛋白質(zhì)的基本組成單位是氨基酸，氨基酸的基本組成元素是C、H、O、N，氨基酸通過縮合方式形成多肽(肽鏈)，一條或幾條肽鏈按照一定方式通過一定的化學(xué)鍵結(jié)合起來形成蛋白質(zhì)分子。在肽鏈形成過程中，兩個氨基酸分子通過縮合的方式形成二肽，要失去一個水分子,形成一個肽鍵，多個（n個）氨基酸分子縮合形成一條肽鏈（多肽），要失去n-1個水分子，這條肽鏈中含有n-1個肽鍵。如果是n個氨基酸分子縮合形成二條肽鏈，要失去n-2個水分子，這個蛋白質(zhì)的肽鏈中含有n-2個肽鍵。依此類推，一個蛋白質(zhì)分子形成過程中失去的水分子數(shù)為氨基酸總數(shù)減去肽鏈的數(shù)目。而在縮合過程中，失去一個水分子則形成一個肽鍵，所以蛋白質(zhì)分子中的肽鍵數(shù)目與失去水分子數(shù)目相同。簡單表示為：失去水分子數(shù)=肽鍵數(shù)=氨基酸總數(shù)－肽鏈數(shù)。
由于組成蛋白質(zhì)分子的氨基酸種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的數(shù)目和空間結(jié)構(gòu)不同，從而使蛋白質(zhì)分子具有多種多樣的結(jié)構(gòu)，這是蛋白質(zhì)分子結(jié)構(gòu)多樣性的原因，其結(jié)構(gòu)的多樣性決定了功能的多樣性。如某些激素是蛋白質(zhì)：如胰島素、生長激素；所有的酶是蛋白質(zhì)：如淀粉酶、蛋白酶等；細胞膜上運輸物質(zhì)的載體是蛋白質(zhì)；紅細胞中運輸氧氣的血紅蛋白是一種含鐵的蛋白質(zhì)；在血漿中存在一些具有免疫作用的抗體也是蛋白質(zhì)，等等。
細胞各部分結(jié)構(gòu)和功能是學(xué)習(xí)以后有關(guān)內(nèi)容的重要基礎(chǔ)知識，只有學(xué)好細胞各部分的結(jié)構(gòu)和功能，才能理解細胞各結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系和各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)性，以及各種生命活動的正常進行。細胞膜是保護細胞和控制物質(zhì)進出的門戶、細胞質(zhì)是物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)換和供應(yīng)場所、細胞核是細胞生命活動的控制中心。一個細胞是一個有機的統(tǒng)一整體，只有保持其完整性，才能完成各項生命活動。這部分內(nèi)容應(yīng)注意以下幾點：
1.區(qū)別原核生物和真核生物：由原核細胞構(gòu)成原核生物，如：藍藻、細菌和放線菌；由真核細胞構(gòu)成真核生物，如：真菌、植物和動物�！ �
原核細胞與真核細胞的主要區(qū)別是有無成形的細胞核，也可以說是有無核膜，因為有核膜就有成形的細胞核，無核膜就沒有成形的細胞核。這里有幾個問題應(yīng)引起注意：(1)病毒既不是原核生物也不是真核生物，因為病毒沒有細胞結(jié)構(gòu)。(2)原生動物(如草履蟲、變形蟲等)是真核生物。(3)不是所有的菌類都是原核生物，細菌（如硝化細菌、乳酸菌等）是原核生物，而真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇等)是真核生物。
2.正確理解各種細胞器的結(jié)構(gòu)和功能：各種細胞器的結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的。如葉綠體是光合作用的場所，在學(xué)習(xí)葉綠體的結(jié)構(gòu)時應(yīng)與光合作用所需的色素和酶的分布聯(lián)系起來。同樣線粒體的結(jié)構(gòu)應(yīng)與有氧呼吸有關(guān)的酶分布聯(lián)系在一起。
同時各種細胞器在細胞中完成生命活動時并不是孤立的，而是密切配合，共同完成某一生命活動，因此各種細胞器之間具有協(xié)調(diào)性。如在胰島素的合成過程中，合成的場所是核糖體，胰島素的運輸要通過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)來進行，胰島素在分泌之前還要經(jīng)高爾基體的加工，在合成和分泌過程中線粒體提供能量。因此與胰島素合成、運輸、分泌有關(guān)的細胞器是：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體。
3.各種細胞器的比較：各種細胞器膜的化學(xué)成分與細胞膜相同，都含有蛋白質(zhì)和脂類分子。膜的結(jié)構(gòu)與細胞膜基本相同，基本骨架都是磷脂雙分子層，細胞器的膜和細胞膜可稱為生物膜。
在真核細胞中，具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器是：葉綠體、線粒體；具有單層膜結(jié)構(gòu)的細胞器是：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡；不具膜結(jié)構(gòu)的是：中心體、核糖體。另外，要知道細胞核是雙層膜，細胞膜是單層膜，但它們都不是細胞器。這部分的知識要結(jié)合選修本上的生物膜系統(tǒng)一起來復(fù)習(xí)。
4.動植物細胞的區(qū)別。植物細胞有細胞壁和質(zhì)體(主要是葉綠體)，而動物細胞沒有，成熟的植物細胞有明顯的液胞，而動物細胞中液胞不明顯；在低等植物和動物細胞中有中心體，而高等植物細胞則沒有；此外，高爾基體在動植物細胞中的作用不同。
每個細胞就像一個生物體那樣，也要經(jīng)過生長、衰老、死亡幾個階段，而細胞能用繁殖方式來繁殖。它是一切具有細胞結(jié)構(gòu)的生物體進行生長、發(fā)育和繁殖的基礎(chǔ)，對維持生物體的一切生命活動和延續(xù)物種具有重要意義，是生殖與發(fā)育以及遺傳的重要基礎(chǔ)知識。
有絲分裂過程中各期的特征、各期圖形的辨認(rèn)以及動植物細胞有絲分裂的區(qū)別；有絲分裂實驗和有絲分裂的意義。難點是：有絲分裂過程中染色體、染色單體和DNA分子數(shù)目的變化規(guī)律。在學(xué)習(xí)這些知識時應(yīng)采用比較的方法，利用表格、坐標(biāo)曲線等來突破難點。下面幾個問題應(yīng)重點掌握：
1.有絲分裂中各期的主要特征:有絲分裂過程中各個時期的特征是基礎(chǔ)，只有掌握了各期的主要特征，才能辨認(rèn)各期圖形，從而進一步理解染色體、染色單體和DNA的變化規(guī)律。并且各期的特征是密切聯(lián)系的，間期的復(fù)制為分裂期染色體的平均分配作好了物質(zhì)上準(zhǔn)備,分裂期染色體的行為特征保證了染色體的平均分配。
分裂間期的主要變化是組成染色體的DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成,復(fù)制前每個染色體含有一個DNA分子，不存在染色單體；復(fù)制的結(jié)果是每個染色體含有2個DNA分子，2個染色單體，但這2個染色單體還是通過一個著絲點相連，而染色體的數(shù)目是以著絲點數(shù)目來計算的，所以復(fù)制前后的染色體數(shù)目不變，但DNA數(shù)目加倍。從這里還可以看出DNA復(fù)制和染色單體的形成發(fā)生在間期。
分裂期染色體的行為特征應(yīng)熟練掌握,在此基礎(chǔ)上才能進一步理解染色體、染色單體和DNA的變化規(guī)律。假設(shè)某生物體細胞染色體數(shù)目為2N，在有絲分裂過程中，各時期細胞中染色體、染色單體和DNA分子數(shù)目的變化規(guī)律如下表所示。
時 期 間 期 前 期中 期后 期末 期
染色體數(shù) 2N 2N 2N 4N4N→2N
染色單體數(shù) 0→4N 4N 4N 0 0
DNA分子數(shù)2N→4N 4N 4N 4N4N→2N
如果將染色體、染色單體和DNA的變化用坐標(biāo)曲線表示出來，可繪制成下列曲線。在細胞周期中每個細胞核或細胞中DNA含量的變化曲線如圖１所示，縱坐標(biāo)為每個細胞核中DNA相對量，橫坐標(biāo)為細胞周期；圖２表示細胞周期中染色體數(shù)目變化曲線。
圖1 圖2
2 4N
1 2N
A B C D E F 0 A B C D E F
2.動、植物細胞有絲分裂的異同：兩者的相同點是染色體的行為特征相同，染色體復(fù)制后平均分配到兩個子細胞中去；兩者的區(qū)別見下表：
前 期
（紡錘體的形成方式不同） 末 期
（細胞質(zhì)的分裂方式不同）
由細胞兩極發(fā)出紡錘絲形成紡錘體在赤道板位置出現(xiàn)細胞板形成細胞壁將細胞質(zhì)分裂為二
由細胞的兩組中心粒發(fā)出星射線形成紡錘體細胞膜從中部向內(nèi)凹陷將細胞質(zhì)縊裂為二
3.關(guān)于顯微鏡使用的幾個問題：
在用顯微鏡觀察裝片時，要遵循“先低后高”的原則。首先，在觀察時要先用低倍鏡觀察（低），找到物像后再換成高倍物鏡觀察（高）；此時應(yīng)使用細準(zhǔn)焦螺旋。
【例題精講】
例1 蟬一般在24℃以下時不鳴叫，而在24℃以上，光照達一定強度時才鳴叫，決定這種現(xiàn)象的是 〔 〕
A.應(yīng)激性 B.變異性 C.遺傳性 D.適應(yīng)性
【解析】 本題要求學(xué)生正確區(qū)別應(yīng)激性、適應(yīng)性、遺傳性和變異性。蟬的鳴叫是對溫度和日光刺激所發(fā)生的反應(yīng)，是應(yīng)激性，而決定這種特性的則是遺傳性。所以此題應(yīng)選C。此題的關(guān)鍵是“決定”二字，最常見錯誤是沒有注意“決定”二字，而錯選A。
例2．在光照充足的條件下，一個植物細胞葉綠體基質(zhì)內(nèi)的O2擴散到相鄰細胞的線粒體基質(zhì)內(nèi)，至少要通過幾層膜 〔 〕
A．3 B．4 C．5 D．6
【解析】 本題考查細胞內(nèi)有關(guān)膜結(jié)構(gòu)的知識的理解。我們知道線粒體和葉綠體都是雙層膜，細胞膜是單層膜。葉綠體基質(zhì)內(nèi)的O2擴散到葉綠體外的細胞質(zhì)內(nèi)必須通過2層膜；O2從這個細胞質(zhì)內(nèi)擴散到相鄰細胞的細胞質(zhì)內(nèi)要通過2層膜，即這兩個細胞的細胞膜；從細胞質(zhì)內(nèi)擴散到線粒體內(nèi)又要通過2層膜。這樣共要通過6層膜，所以正確答案是D。如果將此題問題改成：至少要通過幾層磷脂分子？結(jié)果會怎樣呢?
例3.對某生物體細胞的細胞核中的
DNA含量進行測定，在細胞周期中每個細
胞核或細胞中DNA含量的變化曲線如右圖 2
所示，縱坐標(biāo)為每個核或細胞中DNA相對
量，橫坐標(biāo)為細胞周期，請回答下列問題： 1
(1)圖中A→B表示 ，
此期的主要特征是 。 A B C D E F
(2)圖中B→C表示 ，此期的染色體、染色單體和DNA數(shù)目之比為 。
(3)觀察染色體形態(tài)和數(shù)目的最好時期在[ ]→[ ]之間。
(4)染色單體形成在[ ]→[ ]之間，消失在[ ]→[ ]之間。
(5)CD與DE時期的染色體數(shù)目之比為 ，DNA數(shù)目之比為 。
【解析】 此圖是細胞周期中的DNA含量的變化曲線，必須在掌握染色體和DNA的變化規(guī)律基礎(chǔ)上才能正確解答此題。具體分析如下：
（1）從A→B細胞中的DNA含量加倍，因此這是分裂間期。此期的主要特征是：組成染色體的DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成；（2）B→C表示分裂期的前期，此期的染色體、染色單體和DNA數(shù)目之比為1:2:2，因為在間期染色體進行了復(fù)制，因此前期和中期的每個染色體含有2個染色單體，含有2個DNA分子；（3）觀察染色體的形態(tài)和數(shù)目最好在中期（C→D），因為中期染色體的形態(tài)比較固定，數(shù)目比較清晰；（4）染色單體是在間期（A→B）形成的，因為染色體是在間期復(fù)制的，結(jié)果是每個染色體含有2個染色單體。染色單體消失在后期（D→E），因為后期每個染色體的2個染色單體分開成為2個染色體，這時染色單體就不存在了；（5）CD與DE時期的染色體數(shù)目之比為1:2，因為后期由于著絲點分裂，染色體數(shù)目加倍。這兩個時期的DNA數(shù)目沒有變化，所以兩者的比為1:1。
綜上所述,此題正確答案為:(1)分裂間期 組成染色體的DNA復(fù)制和有關(guān)蛋白質(zhì)的合成(2)分裂期的前期 1:2:2 (3) C→D (4) A→B D→E (5) 1:2 1:1
【同步練習(xí)】
1. 家雞與原雞很相似，但產(chǎn)卵量遠遠超過了原雞，這說明生物體具有 〔 〕
A.多樣性 B.遺傳性 C.變異性 D.遺傳和變異特性
2. 生活在水里的植物沒有發(fā)達的根系，生活在沙漠中的仙人掌的葉變成了刺。這些事實說明生物具有 〔 〕
A.適應(yīng)性 B.多樣性 C.遺傳性 D.應(yīng)激性
3. 地衣能在巖石表面生長，它分泌的地衣酸又能使巖石風(fēng)化,因此被稱為“植物界的開路先鋒”。這種現(xiàn)象說明生物體既能 ，又能 。
4. 每種生物能夠基本上保持穩(wěn)定，而又能向前發(fā)展進化的原因是生物都有_____________和 的特征。
5. 生活在沙漠中的仙人掌細胞中含量最多的化合物是 〔 〕
A.水 B.蛋白質(zhì) C.脂類 D.糖類
6. 一條肽鏈上有60個肽鍵，那么形成這條肽鏈的氨基酸分子數(shù)及形成過程中生成的水分子數(shù)分別是
A.61和61 B.60和59 C.61和60 D.60和60
7. 紅細胞內(nèi)鐵含量降低時，其血紅蛋白減少，紅細胞的輸氧功能相應(yīng)地減弱，這個事實說明鐵的作用是
A. 以化合物形式存在 B.紅細胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)
C. 調(diào)節(jié)離子平衡 D.調(diào)節(jié)滲透平衡和PH值
8. 谷氨酸的R基為-C3H5O2，在一個谷氨酸分子中，含有碳和氫的原子數(shù)分別是 〔 〕
A.4，7 B.5，8 C.6，10 D.5，9
9. 分子式為C12H22O11和C1864H3012O576N468S21的這兩種物質(zhì)最可能是
A.脂類和蛋白質(zhì) B.脂類和核酸 C.糖類和核酸 D.糖類和蛋白質(zhì)
10.原生質(zhì)的主要成分是
A. 水和無機鹽 B. 蛋白質(zhì)和核酸 C.糖類和蛋白質(zhì) D.蛋白質(zhì)、脂類和核酸
11.將離體培養(yǎng)的植物細胞，用纖維素酶除去其細胞壁得到的無定形部分統(tǒng)稱為 。
12.在洋蔥根尖細胞中，具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器是 〔 〕
A.葉綠體和線粒體 B.葉綠體 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D.線粒體
13. 某種毒素因妨礙細胞呼吸而影響生物體的生活，這種毒素可能作用于細胞的 〔 〕
A.核糖體 B.細胞核 C.細胞膜 D.線粒體
14.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體主要合成某些專供輸送到細胞外面的分泌物質(zhì)，下列哪種物質(zhì)是由這種核糖體合成的 〔 〕
A.性激素 B.呼吸氧化酶 C.胃蛋白酶 D.血紅蛋白
15.細菌和酵母菌在結(jié)構(gòu)上的重要區(qū)別是 〔 〕
A.有無細胞結(jié)構(gòu) B.有無成形的細胞核 C.有無細胞壁 D.有無染色體
16.下面對線粒體與葉綠體的共同特征的敘述中，不正確的是 〔 〕
A.都是細胞的能量轉(zhuǎn)換器 B.所含酶的功能相同
C.基質(zhì)中都有DNA和RNA D.都具有雙層膜結(jié)構(gòu)
17. 如果要將植物細胞融合，融合之前先要除去細胞壁，最好選用 〔 〕
A. 淀粉酶 B.纖維素酶 C. 鹽酸 D.龍膽紫溶液
18. 根據(jù)細胞膜的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)特點，分析下列材料并回答有關(guān)問題：
（1）1895年Overton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質(zhì)容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質(zhì)透過細胞膜十分困難。這表明組成細胞膜的主要成分中有 。
（2）1925年Gorter Grendel用丙酮提取紅細胞膜的類脂，并將它在空氣、水界面上展開時，這個單層分子的面積相當(dāng)于原來紅細胞表面積的兩倍。由此可以認(rèn)為細胞膜組成骨架是 。
19. 洋蔥根尖有絲分裂裝片的制作步驟是
A.解離→漂洗→染色→制片 B.解離→染色→漂洗→制片
C.染色→漂洗→解離→制片 D.染色→制片→解離→漂洗
20. 在細胞周期中，細胞內(nèi)的主要變化恰好相反的兩個時期是
A.間期和末期 B.中期和后期 C.前期和后期 D.前期和末期
21. 用顯微鏡觀察根尖裝片時，為使視野內(nèi)看到的細胞數(shù)目最多，應(yīng)選用下列哪組目鏡和物鏡的組合
A.目鏡10×，物鏡40× B.目鏡5×，物鏡10×
C. 鏡5×，物鏡40× D.目鏡10×，物鏡10×
22.在視野右下方發(fā)現(xiàn)一后期的細胞，要將其移至視野正中，應(yīng)將裝片應(yīng)向什么方向移動？
A.左上方 B.左下方 C.右上方 D.右下方
23. 在有絲分裂過程中，紡錘體出現(xiàn)和消失分別發(fā)生在有絲分裂的
A.前期和中期 B.前期和末期 C.間期和后期 D.后期和末期
24.下表為某生物的體細胞進行有絲分裂過程中，一個細胞或一個核中染色體數(shù)、染色單體數(shù)和DNA分子數(shù)在各期的變化情況。請回答下列問題：
組號間 期前 期中 期后 期末 期
A20→40 40 40 40 20
B 20 20 20 40 20
C0→40 40 40 0 0
(1) 組是染色體數(shù)目的變化數(shù)據(jù)。
(2) 組是染色單體數(shù)目的變化數(shù)據(jù)。
(3) 組是DNA分子數(shù)目的變化數(shù)據(jù)。
(4)從表中可以看出，該生物的體細胞有染色體 個。
25.所有高等植物細胞都具有的結(jié)構(gòu)是
A. 葉綠體 B. 大液泡 C. 中心體 D. 細胞壁
26.草履蟲能正常地完成各項生命活動的前提條件是
A.膜有選擇透過性 B. 細胞需保持完整性
C. 線粒體不斷供能 D. 細胞核內(nèi)有遺傳物質(zhì)
27.在動物細胞有絲分裂過程中，DNA 含量和染色體數(shù)目加倍分別發(fā)生在
A. 間期和后期 B. 后期和間期 C. 前期和中期 D. 中期和末期
28.用低倍顯微鏡觀察某裝片時，如果發(fā)現(xiàn)視野中有一異物，移動裝片，異物并不動，轉(zhuǎn)換高倍物鏡后異物仍在。這異物可能在 〔 〕
A. 目鏡上 B. 物鏡上 C. 裝片上 D. 反光鏡上
29. 農(nóng)民常在夜晚利用黑光燈誘捕鱗翅目害蟲，這是利用昆蟲的 〔 〕
A. 應(yīng)激性 B. 適應(yīng)性 C. 選擇性 D.遺傳性
30.與雌性激素分泌直接有關(guān)的細胞器是
A.線粒體 B.核糖體 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D.高爾基體
31. 人的下列細胞中含有較多線粒體的是 〔 〕
A.心肌細胞 B.腰肌細胞 C.角質(zhì)層細胞 D.口腔上皮細胞
32、在低溫條件下，將葉片置于研缽中，加入某種溶液研磨后，將細胞碎片和細胞器用離心法進行分離，第一次分離沉淀P1（含細胞核和細胞壁碎片）和上層液體S1；隨后又將S1，分離成沉淀P2（含葉綠體）和上層液體S2；第三次離心將S2分離成沉淀P3（含線粒體）和上層液體S3；最后一次將S3分離成沉淀P4（含核糖體）和上層液體S4。請根據(jù)下列問題填入相應(yīng)符號（S1?S4和P1?P4）。
(1)含DNA最多的部分是 。
(2)與光合作用有關(guān)的酶存在于 部分。
(3)與呼吸作用有關(guān)的酶存在于 部分。
(4)蛋白質(zhì)含量最多的部分是 。
(5)合成蛋白質(zhì)的細胞器存在于 部分。
【練習(xí)答案】
1. D
2. A
3. 適應(yīng)一定的環(huán)境，并能影響環(huán)境
4.遺傳 變異
5.A
6.C
7.B
8. D
9.D
10.D
11.原生質(zhì)
12.D
13. D
14.C
15.B
16.B
17. B
18.脂類 磷脂雙分子層
19.A
20.D
21.B
22. D
23. B
24. B C A 28
25. D
26.B
27.A
28.A
29. B
30.D
31. A
本文來自：逍遙右腦記憶 http://douzifanli.com/gaosan/76380.html
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