第一章 細 胞（含緒論）
【重點與難點】
1、細胞的各部分結構與功能。細胞內各種結構之間的相互聯(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。本部分的重點是構成細胞的各種化合物的結構和功能，難點是蛋白質的結構和功能。這部分內容是學習細胞結構和功能的基礎，也是學習動植物新陳代謝、遺傳的物質基礎所需的基礎知識。在學習構成細胞的化合物時，要聯(lián)系化學中的有關知識，這也是跨學科綜合命題的知識點之一。
1.各種化合物在細胞中的含量：在構成細胞的各種化合物中，含量最多的是水，其次是蛋白質，在細胞的干物質中（水除外）含量最多的是蛋白質。另外，同一種生物的細胞中含水量與細胞的代謝狀況有關，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.蛋白質的結構和功能：蛋白質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鍵結合起來形成蛋白質分子。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，這個蛋白質的肽鏈中含有n-2個肽鍵。依此類推，一個蛋白質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)目和空間結構不同，從而使蛋白質分子具有多種多樣的結構，這是蛋白質分子結構多樣性的原因，其結構的多樣性決定了功能的多樣性。如某些激素是蛋白質：如胰島素、生長激素；所有的酶是蛋白質：如淀粉酶、蛋白酶等；細胞膜上運輸物質的載體是蛋白質；紅細胞中運輸氧氣的血紅蛋白是一種含鐵的蛋白質；在血漿中存在一些具有免疫作用的抗體也是蛋白質，等等。
細胞各部分結構和功能是學習以后有關內容的重要基礎知識，只有學好細胞各部分的結構和功能，才能理解細胞各結構之間的聯(lián)系和各種結構之間的協(xié)調性，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進出的門戶、細胞質是物質和能量的轉換和供應場所、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。這部分內容應注意以下幾點：
1.區(qū)別原核生物和真核生物：由原核細胞構成原核生物，如：藍藻、細菌和放線菌；由真核細胞構成真核生物，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構。(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構和功能：各種細胞器的結構與功能是相適應的。如葉綠體是光合作用的場所，在學習葉綠體的結構時應與光合作用所需的色素和酶的分布聯(lián)系起來。同樣線粒體的結構應與有氧呼吸有關的酶分布聯(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質網來進行，胰島素在分泌之前還要經高爾基體的加工，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、分泌有關的細胞器是：核糖體、內質網、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成分與細胞膜相同，都含有蛋白質和脂類分子。膜的結構與細胞膜基本相同，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，具有雙層膜結構的細胞器是：葉綠體、線粒體；具有單層膜結構的細胞器是：內質網、高爾基體、液泡；不具膜結構的是：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。這部分的知識要結合選修本上的生物膜系統(tǒng)一起來復習。
4.動植物細胞的區(qū)別。植物細胞有細胞壁和質體(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構的生物體進行生長、發(fā)育和繁殖的基礎，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知識。
有絲分裂過程中各期的特征、各期圖形的辨認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。在學習這些知識時應采用比較的方法，利用表格、坐標曲線等來突破難點。下面幾個問題應重點掌握：
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，只有掌握了各期的主要特征，才能辨認各期圖形，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，間期的復制為分裂期染色體的平均分配作好了物質上準備,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復制和有關蛋白質的合成,復制前每個染色體含有一個DNA分子，不存在染色單體；復制的結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熟練掌握,在此基礎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，縱坐標為每個細胞核中DNA相對量，橫坐標為細胞周期；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凹陷將細胞質縊裂為二
3.關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）；此時應使用細準焦螺旋。
【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.應激性 B.變異性 C.遺傳性 D.適應性
【解析】 本題要求學生正確區(qū)別應激性、適應性、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，是應激性，而決定這種特性的則是遺傳性。所以此題應選C。此題的關鍵是“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內的O2擴散到相鄰細胞的線粒體基質內，至少要通過幾層膜 〔 〕
A．3 B．4 C．5 D．6
【解析】 本題考查細胞內有關膜結構的知識的理解。我們知道線粒體和葉綠體都是雙層膜，細胞膜是單層膜。葉綠體基質內的O2擴散到葉綠體外的細胞質內必須通過2層膜；O2從這個細胞質內擴散到相鄰細胞的細胞質內要通過2層膜，即這兩個細胞的細胞膜；從細胞質內擴散到線粒體內又要通過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，縱坐標為每個核或細胞中DNA相對
量，橫坐標為細胞周期，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復制和有關蛋白質的合成；（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制的，結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復制和有關蛋白質的合成(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】
1. 家雞與原雞很相似，但產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.適應性 B.多樣性 C.遺傳性 D.應激性
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 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. 紅細胞內鐵含量降低時，其血紅蛋白減少，紅細胞的輸氧功能相應地減弱，這個事實說明鐵的作用是
A. 以化合物形式存在 B.紅細胞的結構物質
C. 調節(jié)離子平衡 D.調節(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的這兩種物質最可能是
A.脂類和蛋白質 B.脂類和核酸 C.糖類和核酸 D.糖類和蛋白質
10.原生質的主要成分是
A. 水和無機鹽 B. 蛋白質和核酸 C.糖類和蛋白質 D.蛋白質、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，具有雙層膜結構的細胞器是 〔 〕
A.葉綠體和線粒體 B.葉綠體 C.內質網 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.科學研究發(fā)現(xiàn)：附著在內質網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，下列哪種物質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.細菌和酵母菌在結構上的重要區(qū)別是 〔 〕
A.有無細胞結構 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.都是細胞的能量轉換器 B.所含酶的功能相同
C.基質中都有DNA和RNA D.都具有雙層膜結構
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)細胞膜的化學成分和結構特點，分析下列材料并回答有關問題：
（1）1895年Overton在研究各種未受精卵細胞的透性時，發(fā)現(xiàn)脂溶性物質容易透過細胞膜，不溶于脂類的物質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于原來紅細胞表面積的兩倍。由此可以認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，為使視野內看到的細胞數(shù)目最多，應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，應將裝片應向什么方向移動？
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構是
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. 細胞核內有遺傳物質
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. 應激性 B. 適應性 C. 選擇性 D.遺傳性
30.與雌性激素分泌直接有關的細胞器是
A.線粒體 B.核糖體 C.內質網 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)下列問題填入相應符號（S1?S4和P1?P4）。
(1)含DNA最多的部分是 。
(2)與光合作用有關的酶存在于 部分。
(3)與呼吸作用有關的酶存在于 部分。
(4)蛋白質含量最多的部分是 。
(5)合成蛋白質的細胞器存在于 部分。
【練習答案】
1. D
2. A
3. 適應一定的環(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
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://m.portlandfoamroofing.com/gaosan/76380.html
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