第一节 生命活动的基本单位——细胞
问题导学
一、显微镜的结构及显微镜使用的注意事项
活动与探究1
尝试从以下几点辨析显微镜的物镜、目镜。
镜头种类 有无螺纹 长度 放大倍数 视野大小、明暗
物镜 ______ ____ 大 ________
____ 小 ________
目镜 ______ ____ 小 ________
____ 大 ________
回忆显微镜的知识，思考：
（1）观察写有“b”字的玻片，你所看到的物像是什么？试总结物像与实物之间的位置关系。
（2）若左眼注视着物像，向上、下、左、右四个不同方向稍微移动玻片，视野中的物像分别会向哪个方向移动？试总结物像移动方向与玻片移动方向之间的关系。
（3）阅读教材第33页“边做边学”，分析在低倍镜下能看到的物像转换成高倍镜后却看不到的可能原因。
（4）若显微镜视野中发现一异物，则该异物可能存在于哪里？可通过什么方法来判断？
迁移与应用1
①②③④⑤是操作显微镜的几个步骤。下图为显微镜观察中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，由视野（1）到视野（2）时，操作过程的正确顺序是（ ）。
①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋 ③调节光圈
④转动转换器 ⑤移动装片
A．①②③④ B．③①② C．⑤④③② D．④⑤①②
1．高倍显微镜的使用
（1）高倍镜的使用方法“四字诀”
找：先在低倍镜下“找”到物像，并调至清晰。
移：将观察点“移”到视野中央。
转：“转”动转换器，换上高倍镜。
调：“调”节细准焦螺旋及光圈，使物像清晰。
（2）低倍镜换至高倍镜的操作注意点
①使用高倍镜时，必须先在低倍镜下将物像移到视野中央，然后换用高倍镜。
②换用高倍镜观察时，可将光圈由小变大，将反光镜由平面镜转换为凹面镜以增加视野的亮度，同时慢慢调节细准焦螺旋，直至找到清晰的物像。
2．放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系
（1）一行细胞数量的变化，可根据放大倍数与视野范围成反比的规律计算。
（2）圆形视野范围内细胞数量的变化，可根据看到的实物范围与放大倍数的平方成反比的规律计算。
3．低倍镜观察与高倍镜观察（清晰时）的比较
低倍镜时 高倍镜时
镜头与装片的距离 远 近
所看到细胞的数目 多 少
所看到细胞的大小 小 大
视野的明暗 明 暗
视野的广度 宽广 狭窄
二、细胞的大小和形态
活动与探究2
生物体细胞的各种结构都是与其功能相适应的。卵细胞是生殖细胞，卵细胞相对较大。特别是爬行动物和鸟类的卵在整个生物界是最大的。哺乳动物成熟红细胞呈两面凹的圆饼形，动物肌细胞呈长梭形，这与生物特定的功能有关。
1．为什么卵细胞比其他体细胞的体积相对较大？
2．红细胞呈圆饼状的意义是什么？
3．动物肌肉细胞呈长梭形的意义是什么？
迁移与应用2
细胞具有多样性，下面对细胞形态结构及功能关系的理解有偏差的是（ ）。
A．卵细胞富含营养、体积大与其早期胚胎发育相适应
B．精子具有鞭毛与其运动功能相适应
C．神经元有长的突起与其神经传导功能相适应
D．红细胞无细胞核与其强大的再生功能相适应
1．细胞的大小
不同生物的细胞大小不同；同一生物个体不同组织器官的细胞大小也不同。
（1）有的细胞用肉眼就能观察，如鸟类的卵细胞。
（2）大多数细胞的直径在10～100 μm范围内，可用低倍镜观察。
（3）有些细胞的直径只有1 μm，要用高倍显微镜才能观察到，如细菌。
一般来说，动植物细胞的体积大于微生物细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。
2．不同生物的细胞形态不同
不同生物的细胞形态不同；同一生物个体的不同组织器官的细胞形态也不相同。
（1）细胞通常为圆形或椭圆形，尤其是游离的细胞更是如此。
（2）紧密排列的细胞多为扁平、正方形、长方形或柱形。
（3）举例：肌肉细胞也叫肌纤维，为梭形；神经细胞也叫神经元，为树枝状；红细胞为两面凹的圆饼状；骨细胞是一种扁椭圆形的星形细胞，有许多突起，细胞之间借突起相连。
由于细胞内在的结构和自身的表面张力以及外部的机械压力等相互作用，各种细胞总是保持一定的形态。
答案：
活动与探究1：
有 长 小而暗 短 大而亮 无 长 大而亮 短 小而暗
（1）提示：物像是“q”。物像旋转180°与实物相同。
（2）提示：物像分别向下、上、右、左四个方向移动。物像移动方向与玻片移动方向相反。
（3）提示：转动转换器前未将物像移至视野中央。
（4）提示：可能存在于目镜、物镜或装片中。可通过旋转目镜和更换物镜看异物是否移动来判断异物是否在目镜和物镜上，可通过移动装片看异物是否移动来判断异物是否在装片上。
迁移与应用1：C 解析：比较（2）图像和（1）图像大小可以确定（2）为高倍显微镜下的图像，高倍显微镜的使用步骤为：把观察目标移到视野中央→换高倍物镜→把视野调亮→把图像调至最清晰。
活动与探究2：
1．提示：卵细胞体积大，细胞质中储存着大量的营养物质，为胚胎发育提供营养物质。
2．提示：红细胞呈圆饼形与O2和CO2的全体交换与运输相适应。
3．提示：动物的肌肉细胞呈长条形与动物肌肉的收缩功能相适应。
迁移与应用2：D 解析：细胞的形态结构与功能是相适应的，红细胞内无细胞核、无细胞器，与其细胞内具有大量血红蛋白运输氧的功能相适应。
当堂检测
1．下列生物中，生物体不是由细胞构成的是（ ）。
A．植物 B．动物 C．细菌 D．病毒
2．“细胞学说”被恩格斯列为19世纪自然科学的三大发现之一，“细胞学说”创立的最重要的意义是（ ）。
A．揭示了生物界中各种生物都是由细胞构成的
B．揭示了一切细胞都是具有生命活力的
C．使动植物结构统一于细胞水平，证明了生物之间存在亲缘关系
D．揭示了组成动植物细胞的具体结构
3．用显微镜检验人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞（如下图）。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是（ ）。
A．向右上方 B．向左上方 C．向右下方 D．向左下方
4．下列有关光学显微镜和电子显微镜的说法不正确的是（ ）。
A．透射电子显微镜的成像原理和光学显微镜基本相同
B．光学显微镜是借助于可见光将被观察的物体放大
C．电子显微镜是借助于电子流将被观察的物体放大
D．最精确的光学显微镜的放大倍数可达2 000倍
5．下列细胞用肉眼就可以观察到的是（ ）。
A．神经细胞 B．叶肉细胞 C．鸵鸟的卵细胞 D．根尖细胞
答案：
1．D 解析：细菌是单细胞生物，植物和动物有单细胞生物，也有多细胞生物，而病毒没有细胞结构。
2．C 解析：“细胞学说”认为细胞是一切动植物的基本单位，使动植物结构统一于细胞水平，有力地证明了生物之间存在亲缘关系，对于生物科学的发展起了推动作用。
3．A 解析：在进行显微镜的目标移动时，物体（装片）与物像移动的方向相反。物像应向左下方移动，则装片应向右上方移动。
4．D 解析：光学显微镜成像原理是借助于可见光，让被观察的物像通过物镜到达目镜，物像被两次放大，最终形成一个倒立的放大虚像。由于可见光的波长是380～760 nm，因此再好的光学显微镜的放大倍数也只有1500倍。电子显微镜借助于电子流将被观察的物体放大。由于在高电压下电子流波长很短，故电子显微镜的放大倍数可以达到1万乃至数百万倍。
5．C 解析：鸵鸟的卵细胞最大的直径将近15 cm；大多数细胞的直径都在10～100 μm之间，大都需借助于光学显微镜。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第2课时 细胞质和细胞器
1．说出细胞质基质的成分和功能。
2．说出线粒体、叶绿体等几种细胞器的结构和功能。
3．确立“结构与功能相统一、局部与整体相统一的观点”。
1．细胞质
（1）概念：细胞质是指在细胞膜以内、细胞核以外的部分。
（2）包括：细胞质基质和细胞器。
2．细胞质基质
（1）成分：水、无机盐、脂质、糖类、蛋白质、氨基酸和核苷酸等。
（2）功能：①为生命活动提供了重要的代谢反应的场所和所需要的物质，也提供了一定的环境条件。
②影响细胞的形状、分裂和运动，以及细胞器的转运等。
3．细胞器
（1）线粒体
①存在部位：真核细胞。
②结构：有内外两层膜，内膜向内腔折叠形成嵴，嵴的周围充满液态的基质，在内膜上和基质中有许多与有氧呼吸有关的酶，在线粒体内还含有DNA。
③功能：是进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所。
（2）叶绿体
①存在部位：植物的叶肉细胞。
②结构：由双层膜、类囊体和基质三部分构成。类囊体薄膜上有进行光合作用必需的色素和酶。基质中有与光合作用有关的酶，基质中还含有DNA。
③功能：进行光合作用。
（3）液泡
①存在部位：液泡普遍存在于植物细胞中。
②结构：是由单层膜包围而成的结构。成熟的植物细胞中液泡可占据整个细胞体积的90%。液泡中的液体称为细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等物质。
③功能：液泡对细胞的内环境有调节作用，使细胞维持一定的渗透压，保持细胞的形态。
切开成熟的西瓜，会看到红色的果肉，而且还流出了红色的液体。你知道红色的物质存在于什么部位吗？
提示：红色的物质存在于植物细胞的液泡内的细胞液中。
（4）内质网
①存在部位：真核细胞。
②结构：内质网是由膜构成的复杂结构，广泛地分布在细胞质基质内。
③功能：内质网增大了细胞内的膜面积，膜上还附着了多种酶，为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。内质网主要与蛋白质、脂质的合成有关，还有储存和运输物质的功能。
（5）高尔基体
①存在部位：普遍存在于真核细胞中。
②结构：由一些扁平小囊和小泡构成。
③功能：细胞中的高尔基体一般与细胞分泌物的形成有关，对蛋白质有加工和转运的功能。高尔基体还与植物细胞壁的形成有关。
（6）核糖体
①存在部位：原核细胞、真核细胞中。
②分布：核糖体有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。
③功能：是细胞内合成蛋白质的场所。
（7）中心体
①存在部位：动物细胞和低等植物细胞。
②组成：中心体由两个相互垂直的中心粒及其周围物质构成。
③功能：中心体与动物细胞的有丝分裂有关。
知识点一 细胞质和细胞器
1．几种细胞器结构和功能的比较
名称 分布 结构 功能
线粒体 普遍存在于动植物细胞中 外膜、内膜、嵴、基粒、基质，含有氧呼吸酶及少量DNA 有氧呼吸的主要场所，“动力车间”
叶绿体 主要存在于叶肉细胞中 外膜、内膜、类囊体、基质，含光合作用的酶、色素、少量DNA 光合作用的场所，“养料制造工厂”
内质网 绝大多数动植物细胞中 单层膜结构 增大了细胞内的膜面积，与蛋白质、脂质、糖类的合成有关；蛋白质等的运输通道
高尔基体 普遍存在于动植物细胞中 单层膜结构 动物细胞：与分泌物的形成有关，表现在对蛋白质的加工和转运植物细胞：与植物细胞壁的形成有关
核糖体 普遍存在于动植物细胞中 非膜结构，游离于细胞质中，或附着在内质网、细胞核外膜上 合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
中心体 动物细胞、低等植物细胞 两个互相垂直的中心粒构成（非膜结构） 动物细胞的中心体与有丝分裂有关
液泡 植物细胞 液泡膜（单层膜）、细胞液 调节细胞的内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持细胞形态
（1）叶绿体和线粒体的主要差异：线粒体内膜向内折叠形成嵴，而叶绿体内膜不折叠；叶绿体含色素，线粒体不含；叶绿体主要在绿色植物细胞中存在，而线粒体是动植物细胞都具有的。
（2）高尔基体与分泌物形成有关的功能在动植物细胞中均有，但只是在植物细胞中才参与细胞壁的形成；中心体也与细胞分裂有关，它与动物细胞和低等植物细胞分裂前期纺锤体的形成有关，并决定细胞分裂的方向。
2．细胞器结构和功能的分类
（1）从结构上分类
①具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。
②具有单层膜的细胞器是内质网、高尔基体、液泡和溶酶体。
③不含有磷脂双分子层的细胞器是核糖体和中心体。
④在光学显微镜下能观察到的细胞器有线粒体、叶绿体、液泡等。
（2）从功能上分类
①与能量转换有关的细胞器是线粒体、叶绿体。
②与主动运输有关的细胞器是核糖体和线粒体。
③与细胞分裂有关的细胞器是核糖体、中心体、高尔基体和线粒体等。
④与分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
（3）从成分上分类
①含有DNA的细胞器有线粒体和叶绿体。
②含有RNA的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体。
③含有色素的细胞器有叶绿体和液泡。
（4）从分布上分类
①动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器是中心体。
②植物细胞具有，而动物细胞没有的细胞器是叶绿体和液泡。
3．细胞器之间的协调与配合
（1）胞内蛋白和分泌蛋白
①胞内蛋白：是由细胞质基质中游离的核糖体合成，在细胞内发挥作用的一类蛋白质，如血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶、转氨酶等。
②分泌蛋白：是由细胞内附着在内质网上的核糖体合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、部分激素等。
（2）同位素标记法：利用放射性同位素标记化合物来示踪化学反应的详细过程的方法。
（3）与分泌蛋白的合成、运输、加工和分泌有关的细胞结构
线粒体是提供能量的“动力工厂”；核糖体是蛋白质的“装配机器”；内质网是有机物合成的“车间”；高尔基体是蛋白质的“加工厂”；细胞膜是物质出入的“门户”。
（4）与“囊泡”形成有关的结构：内质网、高尔基体、细胞膜。
【例1】 黑藻和萤火虫的体细胞中都有的结构是（ ）
①细胞壁 ②细胞膜 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤中心体 ⑥核糖体 ⑦内质网 ⑧高尔基体
A．①②⑥⑦⑧ B．②③⑥⑦⑧
C．②④⑥⑦⑧ D．②③④⑥⑧
解析：萤火虫体细胞作为动物细胞，不存在细胞壁、叶绿体等结构，而黑藻属于高等植物，不存在中心体。
答案：B
不同生物的细胞、同一种生物的不同细胞含有细胞器的种类和数量有差异，这是细胞功能的基础。
知识点二 边做边学：使用高倍显微镜观察细胞结构
1．观察叶绿体
（1）制作藓类叶片临时装片
①取材：用镊子取一片藓类的小叶，或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，放入盛有清水的培养皿中。
②制片：向载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶，放入水滴中，盖上盖玻片。
（2）用显微镜观察
观察时，要先用低倍镜观察，后用高倍镜观察，最后绘制镜下叶绿体、线粒体的形态和分布图。
（3）流程图解如下：
2.观察线粒体
观察：高倍镜下可见被染成蓝绿色的线粒体
【例2】 进行观察黑藻叶片中叶绿体的实验时，下列操作不正确的是（ ）
A．制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴健那绿染液
B．先在低倍镜下找到细胞，再用高倍镜观察
C．随时保持临时装片处于有水状态
D．若视野比较暗，可调节反光镜和增大光圈
解析：制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶，放入水滴中，然后再盖上盖玻片。
答案：A
1．（2012·江苏盐城中学期中测试）下图表示几种细胞器模式简图，其中属于高尔基体的是（ ）
解析：四幅图中依次是线粒体、高尔基体、叶绿体和内质网。
答案：B
2．下列结构中，所有高等植物任何细胞都具有的是（ ）
A．大液泡 B．中心体 C．细胞壁 D．叶绿体
解析：大液泡存在于成熟的植物细胞中，中心体只在低等植物细胞中存在，叶绿体主要存在于叶肉细胞中。
答案：C
3．植物细胞作为植物有机体结构和功能的基本单位，区别于动物细胞的结构是（ ）
A．叶绿体、线粒体、液泡 B．细胞壁、细胞膜、液泡膜
C．溶酶体、中心体、线粒体 D．细胞壁、叶绿体、液泡
解析：植物细胞与动物细胞相比，特有的结构有细胞壁、叶绿体、液泡；动物细胞中含有中心体，高等植物细胞没有中心体，但低等植物细胞有中心体。
答案：D
4．下图表示几种细胞器。请据图完成下列问题（用标号填空）。
（1）能把光能转变成化学能的细胞器是________。
（2）与细胞壁的形成有关的细胞器是________。
（3）在酶的参与下，为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是________。
（4）高等植物细胞没有的细胞器是________。
（5）与能量的形成和转换有关的细胞器是________。
答案：（1）C （2）B （3）D （4）E （5）A和C第二节 细胞的类型和结构
第一课时 原核细胞和真核细胞、细胞膜和细胞壁
问题导学
一、真核细胞与原核细胞的区别与联系
活动与探究1
请填写下表：
1．原核细胞与真核细胞的本质区别是什么？
2．请总结原核细胞和真核细胞的相同点。
3．原核细胞与真核细胞的不同点和相同点说明了什么问题？
4．原核细胞都有细胞壁吗？如不是，请举例说明。
5．请根据细菌和蓝藻的细胞模式图，标出其基本结构。
蓝藻细胞模式图
细菌细胞模式图
迁移与应用1
用高倍镜观察蓝藻和绿藻，可以用来鉴别两者差异的主要结构是（ ）。
A．细胞壁 B．细胞膜 C．细胞质 D．核膜
1．病毒不具有细胞结构，既不属于真核生物，也不属于原核生物，没有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构，主要由蛋白质和核酸（每种病毒的核酸只有一种，DNA或RNA）构成。
2．带“藻”的除蓝藻（如：颤藻、鱼腥藻等）这一类外，其余的带“藻”的如绿藻、红藻、褐藻、团藻、衣藻等都是真核生物；带“菌”的除酵母菌和霉菌（如：青霉、根霉、曲霉等）属真核生物外，其余带“菌”的如乳酸菌、大肠杆菌、硝化细菌等细菌和放线菌都是原核生物；变形虫、草履虫等原生生物属真核生物。
3．根据细胞结构对生物分类
二、细胞膜的结构与功能
活动与探究2
1．实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜；用蛋白酶处理细胞膜，会使细胞膜分解。根据信息判断细胞膜的主要成分是什么？如何准确理解构成细胞膜的脂质？
2．结合细胞膜的结构，探究细胞膜在行使其功能时，哪种物质起关键作用？
3．教材第36页人细胞和鼠细胞的融合实验反映了细胞膜有什么特点？
4．变形虫为什么可以改变身体的形状，温度对细胞膜流动有什么影响？
5．依据细胞膜的结构模式图对其进行适当的解释说明。细胞膜的结构模式图如下。
6．细胞膜上与其功能密切相关的成分是什么？并说出理由。
迁移与应用2
细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是（ ）。
A．细胞膜的糖蛋白在细胞间具有识别作用
B．细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择性
C．细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D．载体蛋白是镶在细胞膜内外表面的蛋白质
1．细胞膜的结构特点
构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子可以流动，使细胞膜具有一定的流动性。
2．细胞膜的功能特点
细胞膜上蛋白质种类、数量的不同，决定了出入细胞的物质种类和数量的不同，体现出细胞膜在物质交换中的选择透过性。
3．细胞膜的流动性与选择透过性
流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。
（1）区别：流动性是细胞膜结构方面的特性，选择透过性体现了细胞膜功能方面的特征，主动运输能充分说明选择透过性。
（2）联系：细胞膜的流动性是表现其选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。
4．细胞识别及其物质基础
“细胞识别”是细胞通过其表面的受体与胞外信号物质分子发生选择性的相互作用，从而引起细胞内一系列生理生化的变化，最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程。
（1）细胞识别是细胞通讯的一个重要环节。细胞膜表面的受体主要是“糖蛋白”。
（2）细胞间进行信息交流并不一定都用到受体，如高等植物细胞间可通过胞间连丝直接完成信息传递。
5．有无糖蛋白是区别细胞膜和其他生物膜的依据：细胞膜有糖蛋白，其他生物膜无糖蛋白。糖蛋白的位置是区分细胞膜内、外表面的依据：糖蛋白所在的一侧为细胞膜的外表面，无糖蛋白的一侧为细胞膜的内表面。
答案：
活动与探究1：
较小 环状 DNA 蛋白质 拟核 核膜 核仁
核糖体 肽聚糖 纤维素
1．提示：有无真正的细胞核（或有无核膜包被的细胞核）。
2．提示：（1）都有细胞膜和细胞质；（2）都有DNA分子，DNA与细胞的遗传和代谢关系密切；（3）都有核糖体，核糖体是合成蛋白质的场所。
3．提示：它们的不同点说明了细胞具有多样性，它们的相同点说明了细胞具有统一性。
4．提示：不都有。支原体没有细胞壁，但属于原核生物。
5．细胞壁 拟核 核糖体 细胞质 细胞膜 拟核
迁移与应用1：D 解析：蓝藻属于原核生物，绿藻属于真核生物，它们的本质区别是蓝藻没有核膜包被的细胞核，而绿藻有核膜包被的细胞核。
活动与探究2：
1．提示：根据“相似相溶”的原理，细胞膜中有脂质，而蛋白酶处理细胞膜能使其分解，说明主要成分中含有蛋白质。脂质是细胞膜中含量最多的成分；构成细胞膜的脂质中含量最丰富的是磷脂，其次是胆固醇。
2．提示：蛋白质。研究表明，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架，由它支持着许多蛋白质分子。不同的细胞膜上蛋白质分子的种类和数量不同，从而决定细胞膜的功能也不同。
3．提示：反映了构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子是可以运动的，即细胞膜具有一定的流动性。
4．提示：变形虫属于单细胞原生动物，细胞膜具有流动性。
降低温度，细胞膜流动减缓；升高温度，细胞膜流动加快。
5．提示：（1）磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，支持着许多蛋白质分子。
（2）蛋白质分子或排布在磷脂双分子层的两侧，或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。
（3）在细胞膜的外表面有一些糖分子与细胞膜上的蛋白质分子结合形成糖蛋白。
6．提示：蛋白质。磷脂双分子层是作为细胞膜的基本骨架，而蛋白质则负责细胞膜的信号传导、物质运输等功能，不仅仅是在细胞膜上，整个细胞的各种功能都是通过蛋白质来完成的，蛋白质的种类很多，可以组成各种不同的结构来完成不同的功能。
迁移与应用2：D 解析：细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成，蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能。细胞膜的外侧由蛋白质和多糖构成糖蛋白，糖蛋白与细胞表面的识别有密切关系。细胞膜使细胞周围与环境分隔开，保护细胞内部结构并控制物质进出细胞，细胞膜是一层选择透过性膜，对膜两侧的物质的进出具有选择性。主动运输和易化扩散都需要载体蛋白的协助，载体蛋白是多回旋折叠的跨膜蛋白质，它与被传递的分子结合使其越过细胞膜。
当堂检测
1．下列4种生物中，细胞结构与其他3种生物有明显区别的是（ ）。
A．酵母菌 B．乳酸菌 C．青霉菌 D．蘑菇
2．所有的原核细胞都有（ ）。
A．核糖体和线粒体 B．细胞膜和叶绿体
C．内质网和中心体 D．细胞膜和核糖体
3．下图是神经细胞的细胞膜结构模式图，正确的是（ ）。
4．下列有关细胞膜的叙述，不正确的是（ ）。
A．细胞膜主要由脂质和蛋白质组成
B．不同功能的细胞，其细胞膜蛋白质的种类和数量相同
C．组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富
D．细胞膜中的磷脂和蛋白质都具有流动性
5．下列关于植物细胞壁的说法不正确的是（ ）。
A．植物细胞都有细胞壁
B．细胞壁的化学组成中含有多糖
C．细胞壁对植物细胞有支持和保护作用
D．细胞壁可控制物质进出细胞
答案：
1．B 解析：酵母菌、青霉菌、蘑菇都属于真菌，是真核生物；乳酸菌是细菌，属于原核生物。原核生物的细胞结构与真核生物的细胞结构有明显区别。
2．D 解析：原核细胞没有线粒体、叶绿体、内质网、中心体等复杂的细胞器，但是有细胞膜、细胞质，只有核糖体一种细胞器。
3．A 解析：由于磷脂分子头部亲水，尾部疏水，而膜内外均为液体环境，所以磷脂双分子层头部在外侧，尾部在内侧，而蛋白质分子则覆盖或镶嵌或贯穿于其中。
4．B 解析：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，脂质中含量最多的是磷脂，它构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质的种类和数量与细胞膜的功能有关。功能越复杂，其种类和数量越多，反之越少。细胞膜中磷脂和蛋白质都具有流动性，因而细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
5．D 解析：植物细胞的细胞壁是全透性的，物质可以自由通过，控制物质进出细胞的是细胞膜不是细胞壁。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第一节 细胞中的原子和分子
问题导学
一、组成细胞的元素的分类
活动与探究1
1．组成细胞和生物体的元素有90多种，其中20多种是生物体所必需的，请尝试对它们进行分类。
2．细胞中微量元素是否可有可无？请举例说明。
3．人体细胞中钙、钾、铁的作用是什么？植物中镁、硼的作用什么？
迁移与应用1
下列组成细胞的化学元素中，含量最多的一组是（ ）。
A．C、H、O、Fe B．H、O、P、Mn
C．C、H、O、N D．Cu、B、Zn、O
1．通过比较记忆法，分清哪些是大量元素，哪些是微量元素，并进一步细化大量元素中的元素归属。如：
2．由元素种类和含量理解生物界与无机自然界的统一性和差异性
（1）生物界与无机自然界之间的统一性
①组成生物体的化学元素均来自无机自然界。
②组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到，没有一种元素为细胞所特有。
（2）生物界和无机自然界的差异性
①组成生物体的化学元素，在生物体内和无机自然界中含量相差很大。
②各种化学元素在生物体内不是简单的堆积、组合，而是以特殊的形式结合在一起体现出生命现象。
3．由元素种类理解不同生物间的统一性和差异性
不同生物相比，组成细胞的元素种类大体相同，但同种元素在不同生物的细胞中的含量有一定的差异。
二、组成细胞的无机物
活动与探究2
1．水分子含有哪些化学键？
2．水分子有什么化学性质？该性质有什么意义？
3．水在细胞中有哪些存在形式？各自的特点是什么？种子晒干时失去的水主要为什么水？
4．阅读教材并说出水在细胞中的功能。
5．在国际马拉松赛场上，运动员及时饮用了运动饮料，试推测饮料的主要成分除水以外，还应含有什么成分？激烈的足球比赛场上，少数运动员出现下肢肌肉抽搐现象的原因是什么？
迁移与应用2
卷柏干枯后，如得到充足的水仍能成活，其原因是（ ）。
A．失去的是部分自由水
B．失去的是结合水
C．失去的是无机盐
D．以上都不正确
1．细胞内水的存在形式及比较
形式 自由水 结合水
定义 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
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
特点 流动性强、易蒸发，加压可分离，可参与物质代谢 不流动、不蒸发、不能分离，与其他物质结合
功能 ①细胞内良好的溶剂②参与生化反应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成分
联系 自由水和结合水在一定条件下可相互转化自由水结合水
2．水的含量特点及与代谢程度和抗逆性的关系
（1）含量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质（如精肉中的水，沙漠植物中的水）。
②含水量：水生>陆生，幼年>成年>老年，代谢旺盛>代谢缓慢，幼嫩细胞>衰老细胞。
（2）与代谢强度的关系
①一般情况下，代谢活跃时，生物体含水量在70%以上。含水量降低，生命活动不活跃或进入休眠。
②当自由水比例增加时，生物体代谢活跃，生长迅速。如干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分——获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。
（3）与抗逆性的关系
当自由水向结合水转化较多时，代谢强度就会下降，抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强抗旱能力，其生理原因之一就是结合水含量较高。
3．细胞中的无机盐的生理功能
（1）复杂化合物的组成成分
（2）维持正常的生命活动，如哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐。
（3）维持酸碱平衡和渗透压平衡，如血浆中H2CO3/NaHCO3缓冲液。
答案：
活动与探究1：
1．提示：（1）按照与生命的关系，细胞和生物体内的元素可分为必需元素和非必需元素。
（2）按照含量的多少，必需元素分为大量元素和微量元素。
2．提示：不是，微量元素在细胞中含量极少，但却是生命活动必不可少的，所以不是可有可无的，如人缺铁会导致贫血。
3．提示：钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；钾可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性；铁可构成人体红细胞中的血红蛋白。镁是植物合成叶绿素的必需元素；硼可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，缺硼会造成“花而不实”。
迁移与应用1：C 解析：在组成生物体的元素中，C、H、O、N、P、Ca等元素的质量占全部元素的98%，其中C、H、O、N四种元素的含量最多。
活动与探究2：
1．提示：水分子内部有两个共价键，位于H、O原子之间；水分子之间可以形成氢键。
2．提示：水分子具有极性，该性质使几乎所有的带有电荷或具有极性基团的分子，都能溶解在水中。
3．提示：水在细胞中有自由水和结合水两种存在形式。自由水以游离的形式存在，可自由流动，易蒸发，随发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异。结合水在细胞中通过氢键与蛋白质、糖类和核酸等物质结合在一起，不易流动和散失，含量变化比较小。种子晒干时失去的水主要是自由水。
4．提示：自由水具有作为良好溶剂、各种化学反应的介质、运输、参与各种代谢反应的作用。结合水是组成细胞结构的重要成分。水还是生物体的温度调节剂。
5．提示：（1）无机盐，因为大量出汗的人在丧失大量水分的同时，还会丢失部分无机盐。若不及时补充，将会影响运动员的正常比赛。
（2）激烈的运动后，运动员大量出汗，大量的钙盐随汗液流失，造成运动员体内血液中钙含量低，影响神经、肌肉兴奋性，而发生抽搐。
迁移与应用2：A 解析：植物细胞主要通过渗透作用失去或得到水，而这些水是自由水。如果外界溶液浓度过高，当失去结合水时，会因细胞的结构破坏而死亡，即使再补足水也不能复活。卷柏属蕨类植物，适应能力强，干枯时失去的只是一部分自由水。
当堂检测
1．不同原子的化学性质是不同的，决定原子化学性质的最主要的是（ ）。
A．核外电子数 B．价电子数 C．质子数 D．质量数
2．生活于沙漠中的仙人掌细胞和生活于海洋中的鲨鱼细胞中元素的种类（ ）。
A．完全相同 B．完全不同 C．基本相同 D．无法比较
3．下列关于原子和分子的说法，正确的是（ ）。
A．物质的基本单位是原子而非分子
B．组成生命的物质基础是分子而非原子
C．分子必须由两个以上的原子构成
D．原子之间一般通过离子键形成分子
4．血钾含量降低可以引起心律失常，从而造成生命危险，该实例说明（ ）。
A．无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分
B．无机盐能维持细胞和生物体的生命活动
C．无机盐能维持正常的渗透压
D．无机盐能调节体液的酸碱平衡
答案：
1．B 解析：原子的化学性质与价电子数密切相关。一般来说，价电子数少于4个，该原子容易失去电子，价电子数大于4个，该原子容易得到电子。
2．C 解析：组成不同生物细胞的化学元素的种类基本相同。
3．A 解析：组成物质的基本单位是原子而不是分子，分子可以由两个以上的原子构成，也可以由原子构成单质。原子之间可以通过共价键连接，也可以通过离子键连接。
4．B 解析：心律失常是一种异常的生命现象，既然由缺钾引起，则可以说明钾等无机盐具有维持生命活动的功能。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第一节 生命活动的基本单位——细胞
1．分析细胞学说建立的过程。
2．概述细胞学说的内容与意义。
3．认识各种显微镜。
4．正确使用显微镜观察各种各样的细胞。
5．认识细胞的大小和形态。
1．细胞学说的建立与发展
（1）细胞学说的诞生
1665年，英国科学家胡克发现并命名细胞。
1838年，德国植物学家施莱登发现植物体由细胞构成。
1839年，德国动物学家施旺提出，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。
1858年，魏尔肖指出：“细胞只能来自细胞”，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。
（2）细胞学说
一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。
2．生物科学研究的重要工具——显微镜
第一台显微镜是由列文虎克制造的。随着显微镜的不断改进，人们对于细胞和微小生物的观察和研究越来越深入。目前使用的电子显微镜已经能把所观察的物体放大上百万倍。常用的电子显微镜有透射电子显微镜和扫描电子显微镜两种。
3．细胞的大小和形态
（1）除病毒等少数种类以外，生物体都是由细胞组成的。
（2）细胞的大小各不相同。
少数细胞较大，可用肉眼观察，如鸟类的卵细胞；大多数细胞很小，直径在10～100 μm范围内，用低倍显微镜可以观察到；细菌等细胞的直径只有1 μm，要用高倍显微镜才能观察到。
（3）细胞的形状多种多样：有球体、多面体、纺锤体和柱状体等。
知识点一 细胞学说的建立和发展
1．细胞学说的建立过程
时间 科学家 重要发现
1665年 英国的胡克 发现植物的木栓组织并命名
1838年 德国施莱登 细胞是构成植物体的基本单位
1839年 德国施旺 细胞是构成动物体的基本单位
1858年 德国魏尔肖 细胞只能来自细胞，细胞是一个相对独立的生命活动单位
2．细胞学说的内容：一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。
3．意义：细胞学说使千变万化的动物界和植物界通过具有细胞结构这个共同的特征而统一起来，这就有力地证明了生物彼此之间存在着亲缘关系，从而为达尔文的生物进化论奠定了唯物主义的基础。
4．评价：细胞学说被恩格斯列为19世纪自然科学的“三大发现”（细胞学说、达尔文的生物进化论、能量守恒与转化定律）之一。
细胞学说是科学家们通过大量的科学研究，利用显微镜广泛观察了动植物的细微结构，并经过严密的理论思维而建立起来的，它阐明了动植物都以细胞为基本单位，从而揭示了生物界的统一性。
【例1】 下列哪项不是细胞学说的主要内容？（ ）
A．一切动植物都是由细胞构成的
B．细胞是生物体相对独立的单位
C．细胞可以产生细胞
D．细胞分为细胞质、细胞核和细胞膜三大部分
解析：细胞学说建立时，人类对细胞结构还不了解，细胞分为细胞质、细胞核和细胞膜三大部分是对细胞结构的描述，不属于细胞学说的内容。
答案：D
科学发现的过程是一个长期的过程，涉及许多科学家的辛勤工作，科学家的观点并不全是真理，还需要通过实践去验证；细胞学说并不是一成不变的，需要不断修正和发展；科学发展与技术有很大的关系，技术的进步可以更好地促进科学的发展。
知识点二 显微镜的结构和使用方法
1．普通光学显微镜的构造
（1）光学系统：目镜：可分5×、10×或15×等。物镜：可分低倍镜（10×）、高倍镜（40×）、油镜（90×或100×）。聚光器：位于载物台下，可上下移动。内装虹彩光圈，可放大和缩小。反光镜：在镜座上，可旋转，使光线集中至聚光器。有平、凹两面，平面镜反射光弱，可用于强光源；凹面镜反射光强，用于弱光源。
（2）机械系统：镜座：在最下部，起支持作用。镜臂：呈弓形，作支持和握取之用。载物台：放切片的平台，中间有圆孔。台上有压片夹。转换器（又称旋转盘）：上接镜筒，下嵌接物镜，可以旋转以更换物镜。粗准焦螺旋：用于低倍镜焦距的调节。细准焦螺旋：用于高倍镜焦距的调节。
（3）显微镜的成像原理（放大原理）：光线→反光镜→聚光器→通光孔→标本（一定要透明）→物镜的透镜（第一次放大成倒立实像）→镜筒→目镜（再放大成虚像）→眼。
2．普通光学显微镜的使用方法
装片的制作
装片的制作程序：擦拭→滴清水（或生理盐水）→取材→展平（或涂抹均匀）→盖片→染色（滴入，吸水纸吸引）→观察。
【例2】下列关于高倍物镜的使用的叙述中，正确的是（ ）
A．因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜
B．在低倍镜下找到叶片后，即可换高倍物镜
C．换高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可换用大光圈或凹面反光镜
解析：材料无论大小，都必须先用低倍物镜找到比较满意的部位，将其移到视野的中心后再换高倍物镜，这时如果物像不清可微调细准焦螺旋。
答案：D
通过本题注意总结归纳以下几个规律：
（1）由低倍镜到高倍镜物像倍数增大，但所观察到的范围变小，因此先要在低倍镜下把要观察的位置调至视野中央。
（2）由低倍镜到高倍镜，光线变暗应适当调节，可通过换大光圈或换成凹面镜调节。
1．用显微镜镜检人血涂片时，发现视野内有一清晰的淋巴细胞如下图所示。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正中央，则装片的移动方向应是（ ）
A．向右上方 B．向左上方
C．向右下方 D．向左下方
解析：由于显微镜所成的像是倒立的像，现要放大的细胞位于视野的右上方，要使像移到视野中央就要使该细胞向左下方移动，所以装片要向右上方移动。
答案：A
2．（2012·南京国际实验学校期末）用光学显微镜观察同一材料的同一部分时，高倍镜视野与低倍镜视野相比，前者（ ）
A．亮，看到的细胞数目多 B．暗，看到的细胞数目少
C．亮，看到的细胞数目少 D．暗，看到的细胞数目多
解析：高倍显微镜放大倍数高，看到的细胞大，数目少，通过的光线少，视野暗。
答案：B
3．细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位。这个学说的科学价值主要是（ ）
A．告诉人们所有的生物均由细胞构成
B．证明了生物彼此间存在着亲缘关系
C．说明了动植物细胞是一样的
D．使人们对生物体的认识进入分子水平
解析：细胞学说的内容和意义是本节的一个重要知识点。首先要做到的是准确记忆，深刻理解，在此基础上还要学会分析和推论。如：A项中的“所有的生物”不等同于“所有的动物和植物”，“均由细胞构成”不同于“动植物细胞一样”；几乎所有的生物都具有细胞这一共同的结构基础，根据这一共性的存在，我们可以推断，这些生物之间存在着亲缘关系。
答案：B
4．（2012·江苏盐城中学期中测试）低倍镜下观察到的物像清晰，换上高倍镜后模糊不清，此时应该（ ）
A．调节反光镜 B．移动玻片标本
C．调节粗准焦螺旋 D．调节细准焦螺旋
解析：显微镜从低倍镜换成高倍镜，图像模糊不清，要调节细准焦螺旋。
答案：D
5．若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如下图。
（1）下列目镜与物镜的组合中与图像③④对应的是：
③__________；④__________。
A．目镜10× 物镜10× B．目镜10× 物镜20×
C．目镜10× 物镜4× D．目镜10× 物镜40×
（2）视野最暗是图像__________（填序号），图像太暗则应调节__________和__________。
（3）选择组合A，目镜10×，物镜10×，所观察到的物镜是实际物体的__________倍，这个放大倍数是指__________（填“长度”“面积”“体积”）；若A视野中细胞为160个，则换上D组合，视野中细胞为__________个。
（4）某同学依次进行了下列观察操作：a.放置好装片；b.用左眼注视目镜视野；c.转动粗准焦螺旋调至看到物像；d.转动细准焦螺旋调至物像清晰。请指出上述操作的不当之处，并作补充说明。_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________
答案：（1）D C （2）③ 大光圈 凹面镜 （3）100 长度
10 （4）在a以前应首先对光：转动转换器，使低倍物镜对准通光孔，选一较大的光圈对准通光孔，左眼注视目镜，转动反光镜，使光线通过通光孔，通过目镜，可以看到明亮的视野；在b以前，应当首先转动粗准焦螺旋，使镜筒缓缓下降，眼睛注视物镜镜头和装片之间的距离，以免物镜和标本相撞，直至物镜接近标本为止。第三节 物质的跨膜运输
问题导学
一、被动运输
活动与探究1
1．O2、CO2、H2O、乙醇、甘油可以通过简单扩散进出细胞。你能归纳出通过简单扩散被转运的物质的特点吗？
2．试分析简单扩散、易化扩散合称为被动运输的原因。 两者的不同点是什么？
3．探究影响简单扩散和易化扩散物质运输速率的因素。试用坐标曲线的形式表示。
4．画出简单扩散和易化扩散的模式图。
迁移与应用1
甲、乙两种物质分别依赖简单扩散和易化扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则（ ）。
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
1．在低浓度时，物质运输通过细胞膜的速度易化扩散要比简单扩散快得多，这是由于细胞膜上的载体蛋白能与特异性的物质结合，将物质运进细胞。
2．易化扩散的曲线分析。
物质浓度差、载体蛋白的数量都是影响易化扩散的因素。以上曲线OA段的主要限制因素是物质浓度差，而AB段的主要限制因素是载体蛋白的数量。
二、渗透作用、质壁分离及复原
活动与探究2
1．结合教材第47页图318分析渗透现象产生的条件。扩散和渗透作用的关系是怎样的？
2．成熟的植物细胞为什么能发生质壁分离及质壁分离复原现象？
3．阅读教材第47页图319，分析植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原后细胞结构发生哪些变化。
4．将人的红细胞置于蒸馏水中能否发生质壁分离现象？总结质壁分离（或复原）的细胞的自身条件。
5．影响物质跨膜运输的因素有哪些？全透膜、半透膜、选择透过性膜有何区别？
迁移与应用2
在蔗糖溶液中，能够发生质壁分离的细胞是（ ）。
A．人的口腔上皮细胞
B．蛙的红细胞
C．皮肤的角质层细胞
D．洋葱的表皮细胞
1．验证渗透作用的发生条件
（1）验证渗透作用的发生需具半透膜
（2）验证发生水分子的移动需具浓度差
2．植物细胞质壁分离及复原实验注意的问题
（1）实验成功的关键是实验材料的选择，必须选择有大液泡并有颜色的植物细胞，便于在显微镜下观察现象。
（2）质壁分离和质壁分离复原中水分移动是双向的，其结果是双向水分子运动的差别所导致的现象。
（3）质壁分离后在细胞壁和细胞膜之间充满的是浓度降低的外界溶液，因细胞壁是全透性且有水分通过原生质层渗出来。
（4）若用质量分数为50%的蔗糖溶液做实验，能发生质壁分离但不能复原，因细胞过度失水而死亡。
（5）若用尿素、乙二醇、KNO3、NaCl做实验会出现自动复原现象，因外界物质会转移到细胞内而引起细胞液浓度升高。
3．质壁分离的原因分析
原因
表现
4．质壁分离和复原的应用
（1）判断细胞的死活。
待测细胞＋蔗糖溶液
（2）测定细胞液浓度范围。
待测细胞＋一系列浓度梯度的蔗糖溶液细胞液浓度在未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之内。
（3）比较不同植物细胞的细胞液浓度。
不同植物细胞＋同一浓度的蔗糖溶液刚发生质壁分离时所需时间比较→判断质壁分离速度（或细胞液浓度）。
（4）可以用于观察植物细胞的细胞膜。
正常生活的植物细胞的细胞膜紧贴细胞壁，在显微镜下是不容易观察到的。如果要观察细胞膜，只有使植物细胞处于质壁分离状态。
（5）可以用于验证成熟的植物细胞是一个渗透系统或成熟植物细胞发生渗透作用。
（6）可以用于测定外界溶液的类型。
①使植物细胞吸水膨胀的溶液为：浓度小于细胞液的溶液，例如清水。
②使植物细胞仅发生质壁分离的溶液为：浓度大于细胞液且溶质不能被植物吸收利用的溶液，例如质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液。
③使植物细胞先质壁分离后自动质壁分离复原的溶液为：浓度大于细胞液且溶质能被植物吸收利用的溶液，例如一定浓度的KNO3溶液。
三、主动运输
活动与探究3
1．水生植物某种藻类的细胞液中K＋浓度比它们生活的池水中高很多倍，探讨此种藻类的细胞为什么还能从池水中吸收K＋？
2．低温会影响物质的主动运输吗？作出简单解释。
3．结合主动运输的概念，探究限制主动运输速率的因素有哪些？用坐标曲线表示它们和运输速率的关系。
4．列表对比简单扩散、易化扩散和主动运输的异同（含模式图）。
5．阅读教材第48页“知识海洋”，思考细胞实现内吞作用和外排作用的结构基础是什么？影响内吞作用和外排作用的因素有哪些？
迁移与应用3
人体中，K＋很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的K＋比这些细胞外部的K＋浓度要高，如人的红细胞中K＋的浓度比血浆中K＋的浓度高30倍。这种物质进入细胞的方式属于（ ）。
A．简单扩散 B．易化扩散
C．被动运输 D．主动运输
1．主动运输的意义
主动运输能够按照细胞生命活动的需要，主动地、有选择地吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，是物质跨膜运输的主要方式。
2．载体蛋白的本质及特点
①载体蛋白具有特异性，不同物质的载体蛋白不同，不同生物细胞膜上的载体蛋白的种类和数量也不同。细胞膜的选择透过性主要是通过主动运输来体现的。
②载体蛋白具有饱和现象，当细胞膜上的某物质的载体蛋白达到饱和时，细胞吸收该物质的速率不再随物质浓度的增大而增大。
3．影响简单扩散、易化扩散、主动运输的因素
（1）影响简单扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
（2）影响易化扩散的因素：a.细胞膜内外物质的浓度差；b.细胞膜上载体蛋白的种类和数量。
（3）影响主动运输的因素：a.载体蛋白（核糖体）；b.能量（细胞质基质和线粒体）。凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。
4．要确定某种物质的运输方式，必须抓住三个关键：一是分析被运输的物质是否通过细胞膜；二是明确被运输物质微粒的性质（大分子、小分子、离子）；三是分析物质通过细胞膜的转运方向（高浓度→低浓度，低浓度→高浓度），是否需要载体协助，是否需要消耗能量。
答案：
活动与探究1：
1．提示：通过简单扩散被转运的物质具有的特点是：气体分子（如O2、CO2）、小的不带电的极性分子（如H2O、乙醇）、脂溶性的分子。
2．提示：因为简单扩散和易化扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称被动运输。简单扩散不需载体蛋白参与，易化扩散需载体蛋白参与。
3．提示：影响简单扩散物质运输速率的因素是膜两侧的浓度差，影响易化扩散运输速率的因素是膜两侧的浓度差和膜上载体蛋白的数量。坐标曲线如下：
4．提示：模式图如下：
迁移与应用1：D 解析：简单扩散和易化扩散统称为被动运输。易化扩散是物质借助载体蛋白进出细胞的扩散。由题干中“以人工合成的无蛋白磷脂双分子层代替细胞膜”，可知膜上无载体蛋白，故易化扩散受到抑制。
活动与探究2：
1．提示：有半透膜；半透膜两侧溶液存在浓度梯度。物质从高浓度区域向低浓度区域的运动称为扩散；渗透作用是一种特殊方式的扩散，它是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜（或选择透过性膜）进行的扩散。
2．提示：（1）植物细胞的细胞壁和原生质层具有一定的伸缩性，但原生质层的伸缩性大于细胞壁。
（2）成熟植物细胞的原生质层可以被当做一层半透膜。
（3）细胞液和细胞外溶液存在浓度差。
3．提示：（1）质壁分离：①液泡体积变小，②细胞液浓度升高，③原生质层和细胞壁分离。
（2）质壁分离复原：①液泡体积变大恢复原状，②细胞液浓度降低，③原生质层和细胞壁恢复原样。
4．提示：不能，人的红细胞无细胞壁，置于蒸馏水中会吸水涨破。
质壁分离需要的细胞的自身条件有：①有细胞壁（即应为植物细胞）；②有液泡（即应为成熟的植物细胞）；③原生质层相当于半透膜（即应为活细胞）。
5．提示：影响物质跨膜运输的因素有：物质需跨越的“膜”的特点、被转运物质的基本微粒的大小及所带的电荷。全透膜允许溶解于水的一切溶质分子及水分子通过，与溶质分子的大小及所带电荷无关，例如细胞壁；半透膜允许水分子以及较小的溶质分子（其微粒直径小于半透膜微通道的直径）通过，溶质分子能否通过的影响因素只有溶质分子的大小，与溶质分子所带电荷无关，例如鸡蛋的卵壳膜；选择透过性膜对物质跨膜运输的控制最为严格，物质能否通过的影响因素有：微粒大小、是否带电荷及所带电荷的多少、有无特异性的载体蛋白等，例如生物膜。严格地说生物膜是选择透过性膜，但是又具有半透膜的性质。
迁移与应用2：D 解析：细胞能否发生质壁分离，除必须具备渗透系统（由液泡内的细胞液和细胞外的溶液两个溶液体系以及位于二者之间的相当于半透膜的原生质层组成）外，还必须具有细胞壁，在此基础上才能谈质壁分离与否，由于A、B、C三项均为动物细胞，既无液泡，又无细胞壁，故不能发生质壁分离，而选项D具备以上两个条件，故能发生质壁分离。
活动与探究3：
1．提示：细胞膜上的载体蛋白和细胞呼吸产生的能量的协助。
2．提示：影响。主动运输需要能量，而低温可使细胞呼吸速率下降，产生能量减少；同时低温还会影响组成细胞膜的分子的运动速率。
3．提示：限制因素有：（1）载体蛋白的数量。（2）细胞呼吸释放能量的多少。（3）影响载体蛋白数量的一切因素。（4）影响能量释放的一切因素。坐标曲线如下：
4．提示：
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
简单扩散 易化扩散
模式图
细胞膜内外物质浓度的高低 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
图像
举例 O2、CO2、H2O、甘油、苯等 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
5.提示：内吞作用和外排作用是以小囊泡的形式实现物质进出细胞的，这依赖于细胞膜的流动性。
影响内吞作用和外排作用的因素有：细胞膜的流动性及影响流动性的一切因素；细胞代谢释放的能量及影响能量释放的一切因素。
迁移与应用3：D 解析：细胞内部的K＋比细胞外部的K＋浓度要高，说明细胞从周围环境中吸收K＋是逆浓度梯度而进行的，这是主动运输。
当堂检测
1．物质出入细胞的方式中，简单扩散区别于易化扩散的是（ ）。
A．由高浓度向低浓度扩散
B．需要载体
C．由低浓度向高浓度扩散
D．不需要载体
2．下列跨膜运输的生理活动，属于主动运输的是（ ）。
A．乙醇进入胃黏膜细胞
B．二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C．原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞
D．水分子出入细胞
3．将一个鸡蛋的壳小心地剥去一小块，其余部分完好，然后将其放到清水中，几小时后符合实际情况的是（ ）。
4．一个成熟的植物细胞中，其原生质层的结构组成是（ ）。
A．细胞壁、细胞膜、细胞质
B．细胞膜、液泡膜和两者间的细胞质
C．细胞壁、细胞质、细胞核
D．细胞壁、细胞膜、液泡膜
5．白糖拌西瓜是消暑止渴的佳品，如把短时间内白糖拌过的瓜瓤放在显微镜下观察，会发现（ ）。
A．细胞原生质层与细胞壁分离
B．液泡的颜色逐渐变浅
C．叶绿体的颜色逐渐变深
D．液泡的体积逐渐变大
答案：
1．D 解析：简单扩散与易化扩散的相同之处是物质顺浓度梯度（高浓度→低浓度）跨膜运输，同时均不消耗能量；不同之处表现在简单扩散不需要载体，而易化扩散需要载体。
2．C 解析：原尿中的葡萄糖是通过重吸收进入肾小管上皮细胞的，需要消耗能量，需要载体协助，是主动运输。
3．B 解析：去掉外壳的鸡蛋卵膜是一个良好的半透膜。放入清水中之后，半透膜内外两侧具有较大的浓度差，水会大量进入鸡蛋内，使鸡蛋无蛋壳处凸起。
4．B 解析：细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质称为原生质层。
5．A 解析：白糖拌西瓜瓤时，由于外界溶液的浓度大于瓜瓤细胞液的浓度，瓜瓤细胞失水，进而导致质壁分离（原生质层与细胞壁分离）。发生质壁分离时，液泡体积变小、颜色变深。瓜瓤细胞没有叶绿体。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第二课时 细胞质和细胞器
问题导学
一、细胞器的种类、结构和功能
活动与探究1
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分布 形态 结构或位置 生理功能 特殊成分
线粒体 真核细胞 弯曲的线条状或颗粒状 ________膜、内膜、____、基质 __________和形成________的主要场所 与__________有关的酶、DNA和RNA
叶绿体 绿色植物细胞 ____形、____形 外膜、内膜、________、基质 ________ ______、与________有关的酶、DNA和RNA
内质网 真核细胞 网状物 ____层膜结构 增大了细胞内的膜面积；某些物质________的通道
核糖体 原核细胞、真核细胞 椭球形粒状小体 游离于____________或附着在________上 合成蛋白质的场所
高尔基体 真核细胞 ____ 单层膜结构 与植物________的形成有关；与____________的形成有关
中心体 ________细；胞、________植物细胞 由两个互相垂直的________及其周围物质组成 与动物细胞的____________有关
液泡 普遍存在于植；物细胞 液泡膜、细胞液 决定植物的颜色、维持细胞________压、保持细胞形态
1．试从有无膜结构、具有单层膜还是双层膜角度，对细胞器进行分类。
2．运动员肌细胞中线粒体数量比缺乏锻炼的人多，试探讨其原因。
3．夏季的中午，许多植物的叶出现了萎蔫现象，这与什么细胞器有关？说明该细胞器的功能是什么？
4．线粒体和叶绿体在结构、功能和成分上的异同点是什么？
迁移与应用1
叶片显绿色和显红色均与色素的存在有关。决定叶片显绿色和显红色的色素依次存在于（ ）。
A．液泡、叶绿体 B．叶绿体、液泡
C．内质网、高尔基体 D．高尔基体、内质网
1．细胞器的分类：可从多个角度分类。
（1）从结构上分类
①具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体。
②具有单层膜的细胞器是内质网、高尔基体、液泡和溶酶体。
③不含磷脂分子的细胞器是核糖体和中心体。
④在光学显微镜下能观察到的细胞器有线粒体、叶绿体、液泡等。
（2）从功能上分类
①与能量转换有关的细胞器是线粒体、叶绿体。
②与主动运输有关的细胞器是核糖体和线粒体。
③与细胞分裂有关的细胞器是核糖体、中心体、高尔基体和线粒体等。
④与分泌蛋白的合成、加工、运输、分泌有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体。
（3）从成分上分类
①含有DNA的细胞器有线粒体和叶绿体。
②含有RNA的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体。
③含有色素的细胞器有叶绿体和液泡。
（4）从分布上分类
①动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器是中心体。
②植物细胞具有，而动物细胞没有的细胞器是叶绿体和液泡。
2．不同细胞的差别主要体现在细胞器的种类和数量上
（1）在代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。
（2）合成旺盛的细胞内，核糖体含量较多。
（3）叶肉细胞中含大量叶绿体，而根细胞内不含叶绿体。
（4）原核生物细胞只有一种细胞器——核糖体。
3．特殊细胞中细胞器种类的分布
（1）蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体。
（2）叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。
（3）根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，是观察有丝分裂的好材料，成熟区等根部和其他不见光部位的细胞都无叶绿体。
（4）肾小管、心肌、肝脏等部位细胞因代谢旺盛，线粒体含量多；肠腺等一些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞，核糖体、高尔基体含量多。
4．常见细胞结构图像的辨别方法
②在真核细胞中，无叶绿体和大液泡的细胞不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。
③有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。
二、使用高倍镜观察细胞结构
活动与探究2
1．观察叶绿体能否选择大白菜和绿色叶片的表皮细胞作实验材料？理由是什么？应该选择什么样的材料？
2．在叶绿体的观察实验中，观察材料是否需要染色？
3．光照对活细胞中叶绿体的分布有无影响？如有影响，有何规律？
4．在线粒体的观察实验中，材料是否需要染色？如需染色，需用何种染色剂？
5．观察叶绿体的材料能用于观察线粒体吗？为什么？
6．尝试列表比较动植物细胞结构的异同。
迁移与应用2
进行观察黑藻叶片中叶绿体的实验时，下列操作不正确的是（ ）。
A．制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴铁苏木精染液
B．先在低倍镜下找到细胞，再用高倍镜观察
C．随时保持临时装片处于有水状态
D．若视野比较暗，可调节反光镜和增大光圈
1．制作临时装片的步骤（以叶绿体的观察为例）
（1）取材：用镊子取一片藓类的小叶，或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，放入盛有清水的培养皿中。
（2）制片：向载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶，放入水滴中，展平，盖上盖玻片。
2．实验的注意事项
（1）若用菠菜叶作实验材料时，一定要使叶片的下表皮稍带些叶肉，因为叶绿体主要存在于叶肉细胞中。
（2）制作临时装片时，一定要缓慢盖上盖玻片，以免临时装片中产生气泡，影响观察。
（3）临时装片中的叶片要随时保持有水状态，以保证叶绿体的正常形态并能悬浮在细胞质基质中，便于观察。
答案：
活动与探究1：
外 嵴 有氧呼吸 ATP 有氧呼吸 球 椭球
基粒 光合作用 色素 光合作用 单 运输 细胞质基质 内质网 囊状 细胞壁 细胞分泌物 动物
低等 中心粒 有丝分裂 渗透
1．提示：
细胞器
2．提示：线粒体是进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量，运动员运动需要大量能量，所以运动员肌细胞中线粒体多。
3．提示：液泡。液泡可使细胞维持一定的渗透压，保持细胞的形态。
4．提示：（1）共同点
①在结构上：它们都有内、外膜，即都具有双层膜，都有基质。
②在功能上：它们均与能量代谢有关。线粒体分解有机物，为生命活动提供能量，称为“动力工厂”。叶绿体转换光能，把能量储存在合成的有机物中，称为“能量转换站”。
③在成分上：都含有少量DNA，与各自的独立遗传有密切关系；都有催化新陈代谢反应的酶。
（2）不同点
①在结构上：在内膜结构方面，线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，而叶绿体内膜没有向内折叠；在基粒方面，线粒体没有基粒，叶绿体含有基粒。
②在功能上：线粒体是有氧呼吸的主要场所，能产生无机物和ATP；叶绿体是光合作用的场所，能产生有机物和氧气。
③在成分上：线粒体含有有氧呼吸所需的酶，叶绿体含有光合作用所需的酶。
迁移与应用1：B 解析：叶片显绿色是因为叶绿体内含有叶绿素，叶片显红色是因为液泡内含有花青素。内质网和高尔基体均不含色素。
活动与探究2：
1．提示：不能，两种材料均不含叶绿体。应该选择含叶绿体且叶绿体大而少的材料。
2．提示：不需要，因为叶绿体含有色素，有颜色。
3．提示：有影响。在弱光下，叶绿体有趋光运动，以最大的面积对着光源，以接受更多的阳光；在强光下，叶绿体以最小的面积对着光源，以减小光照对叶绿体的灼伤。
4．提示：观察线粒体需要染色，因为线粒体自身无颜色。对线粒体染色常用染色剂是铁苏木精和健那绿（活细胞染色剂）。
5．提示：观察叶绿体的材料不可用于观察线粒体，因为叶绿体的绿色会遮蔽线粒体。
6．提示：高等植物细胞和动物细胞的比较
动物细胞 高等植物细胞
不同点 没有细胞壁 有细胞壁
没有叶绿体 有叶绿体
一般无液泡 有液泡
有中心体 没有中心体
相同点 都有细胞膜、细胞质、细胞核，动植物细胞中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体、溶酶体
迁移与应用2：A 解析：制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶，放入水滴中，然后再盖上盖玻片。观察叶绿体不需要染色。
当堂检测
1．下列有关胶质状态的细胞质基质的叙述，不正确的是（ ）。
A．由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸等组成
B．含有多种酶
C．能进行多种化学反应
D．是进行所有化学反应的场所
2．下面关于叶绿体的叙述，错误的是（ ）。
A．主要分布于植物叶肉细胞
B．是植物进行光合作用的细胞器
C．内含的叶绿素等色素分布在基质中
D．光合作用所需的酶分布在类囊体的薄膜上和基质中
3．下列细胞中，含线粒体最多的是（ ）。
A．心肌细胞 B．哺乳动物成熟红细胞
C．皮下脂肪细胞 D．口腔上皮细胞
4．下列材料中，最适合用来观察叶绿体的是（ ）。
A．根尖 B．藓类的叶
C．洋葱鳞片叶 D．蓝藻
5．下列哪一组细胞器是高等动物细胞和高等植物细胞所共有的？（ ）
A．高尔基体、线粒体、叶绿体
B．线粒体、内质网、核糖体
C．内质网、中心体、线粒体
D．内质网、核糖体、液泡
答案：
1．D 解析：细胞内的化学反应发生在细胞质基质、细胞器、细胞核等部位。
2． C 解析：叶绿体的叶绿素等色素分布在类囊体的薄膜上，酶分布在类囊体的薄膜上和基质中。
3．A 解析：代谢旺盛的细胞含线粒体多，各选项细胞中，代谢最旺盛的是心肌细胞，因此心肌细胞中的线粒体最多。
4．B 解析：根尖、洋葱鳞片叶、蓝藻细胞没有叶绿体，因此不可用作观察叶绿体的材料。藓类的叶含叶绿体且叶比较薄、透光性好，因此最适合作观察叶绿体的材料。
5．B 解析：叶绿体、液泡为植物细胞特有，中心体为动物细胞和低等植物细胞特有，高等动物细胞和高等植物细胞共有的细胞器有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体。
提示：用最精练的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记。第3课时 细胞核及生物膜系统
人的生命活动是由大脑控制和指挥的，细胞中，谁充当“大脑”的角色，控制细胞的生命活动？
1．简述细胞核的结构和功能。
2．认同细胞核是细胞生命系统的控制中心。
3．举例说明细胞是一个有机的统一的整体。
4．简述生物膜系统及其功能。
一、细胞核
细胞核是真核细胞最显著和最重要的结构之一。在真核细胞中，除植物成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞外，都含有细胞核。
1．细胞核的形状
通常是球形但也有长形、扁形和不规则的形态。细胞核的形状和大小，因生物的种类而异。
2．组成：细胞核主要由核膜、核仁、染色质等组成。
（1）核膜：包围在细胞核的外面，两层膜，上有核孔。
（2）染色质和染色体：染色质是指细胞核内被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成。染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态。
（3）核仁：与核糖体RNA合成有关。
3．功能：细胞核是储存和复制遗传物质DNA的主要场所，也是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
人是由一个细胞——受精卵发育来的，但每个人都有不同的模样，为什么会有这样的差别呢？
提示：每个人的受精卵细胞核内含有的遗传信息不同，所以由遗传信息表达的性状也不相同。说明了细胞核是遗传信息库，是细胞代谢活动和遗传特性的控制中心。
二、生物膜系统
1．在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器所形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。
2．作用：生物膜系统所附着的多种多样的酶，使各种生化反应得以有序而高效地进行，同时，在细胞与外部环境之间的物质运输、能量转换和信息传递方面，生物膜系统也发挥了重要的作用。
临床上肾功能障碍的人经常通过血液透析除去人体代谢产生对人体有害的物质如尿素、尿酸等，你知道血液透析是利用生物膜的什么特性吗？
提示：血液透析利用的是生物膜的选择透过性的特性。
知识点一 细胞核的结构和功能
1．细胞核的结构
在电子显微镜下观察，细胞核主要由核膜、核仁、染色质等组成，如下图所示。
（1）核膜
①结构：核膜是双层膜，外膜上附有许多核糖体，常与内质网相连；其上有核孔，是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道；在代谢旺盛的细胞中，核孔的数目较多。
②成分：主要是脂质分子和蛋白质分子。
③功能：起屏障作用，把核物质与细胞质分隔开；控制细胞核与细胞质之间信息交流和物质交换。
（2）核仁：是圆形或椭圆形的颗粒状结构，无膜结构小体，参与核糖体中的RNA的合成。在有丝分裂过程中，核仁有规律地消失和重建。
（3）染色质
①概念：染色质是指细胞核内被碱性染料染成深色的物质。
②化学组成：染色质主要由DNA和蛋白质组成。
③染色质与染色体：染色质呈细长的丝，并交织成网状，在细胞分裂期经过高度螺旋化等过程就形成染色体。染色质和染色体是细胞同一种物质在不同时期的两种表现形态。两者间关系列表比较如下：
染色质 染色体
同种物质 成分相同 主要是DNA和蛋白质
特性相同 易被碱性染料染成深色
功能相同 遗传物质的主要载体
出现时期 分裂间期 分裂期
两种形态 细长的丝 光镜下能看到呈圆柱状或杆状结构
2．细胞核的功能
（1）细胞核功能的实验研究
实验内容 实验方法 实验结果 得出结论
两种美西螈细胞核移植 将黑色美西螈胚胎细胞核移植到白色美西螈去核卵细胞中 发育成的美西螈都是黑色的 美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的
横缢蝾螈受精卵 用头发横缢蝾螈受精卵，一半有核，一半无核 有核的一半能分裂、分化，无核的一半则不能 蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的
将变形虫切成两半 切成的一半有核，一半无核 有核部分能生长、分裂、再生，具有应激性，无核部分只能消化食物 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的
伞藻嫁接与核移植 将两种伞藻的“帽”、柄、假根分开后，相互嫁接与核移植 “帽”的形状与具有细胞核的假根部分一致 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的
（2）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。
①细胞核是遗传物质（DNA）储存和复制的场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
②细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流，使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成，从而决定生物的性状。
凡是无核的细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟的红细胞；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。
【例1】下列关于细胞核的叙述，正确的是（ ）
A．核内存在易被碱性染料染成深色的物质
B．在不同的细胞内，核仁的大小和数量相同
C．细胞核内的液体叫细胞液
D．核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
解析：细胞核中的染色质（染色体）易被碱性染料染成深色。植物液泡中的液体叫细胞液。核孔是包括RNA（不是DNA）在内的大分子物质的通道。
答案：A
知识点二 生物膜结构和功能的关系与联系
1．生物膜系统在化学组成上的关系
（1）相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。
（2）差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。这与不同生物膜功能复杂程度有关，功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。
2．生物膜系统在结构和功能上的联系
（1）生物膜在结构上的联系
①联系图解
②在不同结构的膜之间相互转化时，以“膜泡”或“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。
（2）生物膜在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输为例）
细胞分泌蛋白的合成和分泌
（1）与分泌蛋白合成运输有关的细胞器有四种：线粒体（供能）、核糖体（合成）、内质网（加工、运输）、高尔基体（分泌）。
（2）分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需消耗能量，体现了细胞膜具有流动性的结构特点。
（3）运输的方向：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
（4）研究手段为同位素标记。
（5）空间结构在内质网中形成，成熟蛋白质在高尔基体中形成。
（6）生物膜系统指细胞内（不是生物体内）所有的膜结构。从外到内包括细胞膜、细胞器膜和核膜，但一定不要忽视分泌蛋白形成过程中形成的囊泡。
（7）细胞核和细胞质具有相互依存和相互制约的关系，细胞质为细胞核提供物质和能量，而细胞核控制着细胞的代谢和遗传，即生物的性状主要是由细胞核控制的。
【例2】 下图表示用3H亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是（ ）
解析：用3H亮氨酸标记的分泌蛋白，在细胞内合成运输途径为：核糖体及其依附的内质网→高尔基体→分泌小泡。因此3H亮氨酸进入细胞后，首先在附着有核糖体的内质网上大量积累，随着分泌蛋白的合成和转运，使标记氨基酸快速下降，同时高尔基体中标记氨基酸快速增多。随后通过高尔基体加工，使含标记氨基酸的分泌蛋白转运至分泌小泡，此时高尔基体内的标记氨基酸含量下降，而分泌小泡中的标记氨基酸含量却逐渐增加。
答案：C
①体会分泌蛋白合成及分泌过程的动态变化。②题中的分泌小泡是指高尔基体形成包裹蛋白质的囊泡，不是内质网“出芽”形成的囊泡。
1．（2012·江苏盐城中学期中测试）白菜根尖生长点细胞中的DNA主要存在于（ ）
A．高尔基体 B．叶绿体 C．细胞核 D．核糖体
解析：细胞中DNA都主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中只含有少量DNA，根尖细胞虽然是植物细胞，但由于在地下，无叶绿体。
答案：C
2．生物膜在结构上没有直接相连的是（ ）
A．内质网膜与外层核膜
B．内质网膜与细胞膜
C．高尔基体膜与内质网膜
D．内质网膜与线粒体膜
解析：内质网可内连核膜，外连细胞膜，也可与线粒体膜直接相连。但与高尔基体膜不能直接相连，而是通过小泡形式在两者之间转移。
答案：C
3．（2012·江苏淮安范集中学期末）生物膜系统在细菌生命活动中的作用极为重要，真核细胞的生物膜系统在组成上包括（ ）
A．细胞膜、染色体、核膜
B．细胞膜、核糖体、核膜
C．细胞膜、细胞器膜、核膜
D．细胞膜、中心体、核膜
解析：真核细胞的生物膜系统在组成上包括细胞膜、细胞器膜、核膜。
答案：C
4．下列能完成一切生理功能的细胞是（ ）
A．变形虫 B．人的成熟红细胞
C．人的口腔上皮细胞 D．根毛细胞
解析：细胞只有保持完整性，才能正常完成各项生命活动。人的成熟红细胞没有细胞核，不能进行主要的细胞代谢；人的口腔上皮细胞和根毛细胞均已分化、成熟，不能继续进行细胞分裂；变形虫是单细胞生物，可以完成各种生命活动。
答案：A
5．（2012·江苏淮安范集中学期末）请根据下图，分析回答下列问题（[ ]内填写图中所示结构的编号）。
（1）该图代表______细胞的亚显微结构模式图，作出此判断的依据是此细胞具有[ ]______、[ ]______、[ ]______等结构。
（2）细胞进行生命活动所需要的能量主要由[ ]________供给。
（3）结构5的名称是____，它主要是对来自[ ]______的蛋白质进行加工、分类和包装。
（4）结构6、7、8、9分别是______、______、______、______，它们共同组成了________。
答案：（1）植物 2 细胞壁 14 液泡 4 叶绿体
（2）11 线粒体 （3）高尔基体 12 内质网
（4）核仁 染色质 核膜 核孔 细胞核第二节 细胞的类型和结构
第1课时 原核细胞和真核细胞细胞膜和细胞壁
窗纱具有选择透过性，因为它允许
空气通过，却能阻挡大部分昆虫。
细胞能允许各种物质进出吗？
1．说出原核细胞与真核细胞的区别和联系。
2．简述细胞膜的成分。
3．简述生物膜的流动镶嵌模型学说的基本内容。
4．举例说明细胞膜的功能。
5．说出细胞壁的成分和功能。
一、原核细胞和真核细胞
1．原核细胞
（1）种类：细菌、蓝藻、放线菌等生物由原核细胞构成。
（2）主要特点：不具有真正的细胞核，无核膜，有拟核。
（3）遗传物质：环状DNA分子。
2．真核细胞
（1）种类：除原核生物和病毒之外的生物。
（2）主要特点：有核膜、染色体，有复杂的细胞器。
（3）遗传物质：DNA。
是不是带“菌”字的、带“藻”字的生物都是原核生物呢？哪些是真核生物？
提示：带“菌”字的和带“藻”字的生物不一定都是原核生物，蕈菌、酵母菌、霉菌（链霉菌除外）等都属于真核生物，带“藻”的除蓝藻外都是真核生物。
二、细胞膜和细胞壁
1．细胞膜
（1）成分：细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子组成。
（2）结构：基本骨架：磷脂双分子层构成，蛋白质分子排布、嵌插、贯穿在整个磷脂双分子层中。细胞膜的表面有一层蛋白质和多糖形成的糖蛋白，与细胞内外的信息交流有着密切关系。
（3）结构特点：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的，具有一定的流动性。
（4）功能：细胞膜将每个细胞与周围环境隔离开，维持了细胞自身的相对稳定，具有保护作用。同时，细胞也主要通过细胞膜有选择地从周围环境中获取养料，排出代谢废物，不断地与周围环境进行物质交换。
生长在水底淤泥中的莲藕“出污泥而不染”，它能从水和淤泥中吸收所需的营养物质，并排出代谢废物。而莲藕不需要的物质，却不会轻易进入莲藕细胞。你能说出其中的奥妙吗？
提示：细胞膜具有控制物质进出细胞的作用。
2．细胞壁
（1）成分：细胞壁的组成成分主要是纤维素。
（2）功能：具有支持和保护功能，维持植物细胞正常的形态。
知识点一 原核细胞和真核细胞
1．真核细胞与原核细胞的比较
2．根据细胞结构对生物分类
①病毒（如噬菌体）没有细胞结构，它是由蛋白质和核酸（每种病毒只含一种核酸，DNA或RNA）等物质组成的简单生命体。切不要把它们当成原核生物。
②原核生物种类较少，仅有蓝藻、细菌、放线菌等。
③单细胞的原生动物，如常见的草履虫、变形虫、疟原虫（引起人体疟疾的病原体）等是真核生物，凡动物都是真核生物，单细胞绿藻（如衣藻）、单细胞的真菌（如酵母菌）等都是真核生物。不要把它们误认为原核生物。
④如何判断细菌。凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌，如大肠杆菌、肺炎球菌、霍乱弧菌等。乳酸菌是个特例，它本属杆菌，但往往把“杆”字省略。
【例1】没有成形细胞核的生物和没有细胞结构的生物分别是（ ）
A．乳酸杆菌和蓝藻 B．肺炎双球菌与噬菌体
C．酵母菌与烟草花叶病毒 D．沙眼衣原体与衣藻
解析：原核细胞无真正的细胞核，病毒无细胞结构，题目所涉及的生物中，乳酸杆菌、蓝藻、肺炎双球菌、沙眼衣原体属于原核生物，衣藻、酵母菌属于真核生物，噬菌体、烟草花叶病毒属于病毒。
答案：B
并不是所有带“菌”字和带“藻”字的生物都是原核生物，有许多也是真核生物，除了注意寻找规律外，平时的积累很重要。
知识点二 细胞膜
1．主要成分：
成分 所占比例 在细胞膜构成中的作用
脂质 约50% 其中磷脂是构成细胞膜的重要成分，另外还有少量胆固醇
蛋白质 约40% 蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使，功能越复杂的膜，其蛋白质的种类和数量越多
糖类 约2%～10% 与膜蛋白或膜脂结合成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，与细胞的信息交流有关
2．结构：以磷脂双分子层作为基本骨架，由磷脂双分子层支持着许多蛋白质分子；或排布在磷脂双分子层的两侧，或嵌插在磷脂双分子层中，或贯穿整个磷脂双分子层。在细胞膜的外表面有糖蛋白——糖类与蛋白质结合形成。
细胞膜的结构示意图
3．结构特点：具有一定的流动性
（1）原因：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的。
（2）意义：细胞膜的一定的流动性对于细胞完成各种生理功能是非常重要的。流动性能使细胞膜经受一定程度的变形不至破裂；或使膜中各种成分按需要调整其组合分布；利于膜载体蛋白完成主动运输。
（3）实例：①变形虫捕食和运动时伪足的形成；
②白细胞吞噬细菌；
③细胞的内吞和外排；
④受精时细胞的融合过程；
⑤酵母菌出芽生殖中长出芽体；
⑥人、鼠细胞的融合实验；
⑦质壁分离和质壁分离复原实验。
4．细胞膜的功能（功能特性：具有选择透过性）
（1）将细胞与外界环境分隔开（细胞的界膜）：膜的出现是生命起源中至关重要的阶段，细胞膜使细胞成为一个相对稳定的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定。
（2）控制物质进出细胞：细胞膜有选择地允许物质进出，从而保证细胞正常代谢的进行；细胞需要的营养物质可以进入细胞，细胞不需要或有害的物质不易进入细胞（注意：不是“不能”）；排出细胞的物质（并不都是废物），如抗体、激素等——分泌到细胞外；细胞产生的废物——排到细胞外。
（3）进行细胞间的信息交流（膜上信号蛋白）：动物细胞之间的间接信息交流——激素与靶细胞膜表面的受体结合。
细胞间信息交流主要有三种方式：
（1）通过体液的作用来完成的间接交流
如内分泌细胞激素体液靶细胞受体靶细胞，即激素→靶细胞。
（2）相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞，即细胞 细胞。
如精子和卵细胞之间的识别和结合。
（3）相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息，即细胞细胞。
高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行细胞间的信息交流。
细胞膜结构和功能的关系
【例2】 下列有关细胞膜功能的叙述错误的是（ ）
A．将细胞与外界环境隔开，保证细胞内部环境的相对稳定
B．控制物质进出细胞
C．合成细胞壁的成分
D．进行细胞间的信息交流
解析：合成细胞壁成分与细胞壁形成有关的细胞器是高尔基体。
答案：C
细胞膜除了能控制物质进出细胞之外，还具有进行细胞间信息交流的作用，此功能的实现与细胞结构密切相关。细胞壁维持着植物细胞的正常形态，具有支持和保护功能。
1．（2012·江苏海安期末）细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物，将其细胞都分散成单个后混合培养，发现这两种细胞能够结合在一起；但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后混合培养，会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与（ ）
A．细胞间的相互识别有关
B．细胞间的免疫作用有关
C．细胞的分泌作用有关
D．细胞的物质交换有关
解析：细胞与细胞结合涉及细胞间的相互识别，这与细胞膜上的糖蛋白有关。
答案：A
2．下列生物中属于原核生物的一组是（ ）
①蓝藻 ②酵母菌 ③草履虫 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥青霉菌 ⑦葡萄球菌
A．①⑦ B．①②⑥
C．①③④⑦ D．①②⑥⑦
解析：原核生物包括蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体等。酵母菌和青霉菌属于真菌；草履虫属于原生动物，原生动物属于真核生物；小球藻、蓝藻和水绵虽然都属于藻类，但小球藻、水绵属于真核生物；葡萄球菌属于细菌（细菌分为球菌、杆菌和螺旋菌三类，因此，带有“球”“杆”和“螺旋”字的菌为细菌）。
答案：A
3．细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面？（ ）
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞 ②细胞产生的代谢废物可以排出细胞 ③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞 ④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④
解析：细胞膜控制物质进出细胞是相对的，环境中一些有害的物质也可能会进入细胞，如病毒、病菌等。
答案：A
4．（2012·江苏盐城中学期末）下列叙述中，正确的是（ ）
A．细胞是一切生物的结构单位和功能单位
B．一切生物的生命活动离不开细胞
C．SARS病毒不具有细胞结构，所以不具有生命特征
D．噬菌体与大肠杆菌主要区别在于有无核膜包被的成形细胞核
解析：病毒没有细胞结构，所以细胞不是一切生物的结构单位和功能单位；SARS病毒不具有细胞结构，但可以寄生在细胞内表现出生命特征；噬菌体是病毒，无细胞结构，大肠杆菌属于原核生物，内部结构比较简单，其主要结构特点是无核膜包被的成形细胞核。
答案：B
5．为获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助完成下列实验设计和分析的有关问题。
（1）你选用人体成熟红细胞做材料的原因是______________________________________ _________________________________________________________________________。
（2）将选取的上述材料放入________中，由于__________，一段时间后细胞将破裂。
（3）通过有关方法，测得多种膜的化学成分，如下表：
依据上表数据，请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是_________ __________________________________________________________________________；
化学物质组成的主要区别是_________________________________________________。
解析：人体成熟红细胞无细胞核，容易获得材料，而且方便操作，加入蒸馏水可让其破裂。通过分析表格中数据可以看出：生物膜的主要成分是蛋白质和脂质；细胞器膜蛋白质含量较高，脂质含量较低；细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类。
答案：（1）成熟红细胞无细胞核，无内膜系统，方便操作
（2）蒸馏水 大量吸水
（3）都有脂质和蛋白质 细胞膜都含糖类，而细胞器膜不含糖类第三节 物质的跨膜运输
1．举例说明细胞膜是选择性透过性膜。
2．举例说明物质跨膜运输方式的类型及特点。
3．指出被动运输与主动运输方式的异同点。
4．简述主动运输对细胞的生活意义。
5．举例说出大分子跨膜运输的方式。
1．被动运输
由于物质运动而产生的物质迁移现象，称为扩散，即一种物质从高浓度区域向低浓度区域迁移的过程。
物质顺浓度梯度进出细胞，不需要消耗细胞代谢释放的能量，这样的扩散通常又被称为物质的被动运输。
（1）简单扩散：相对分子质量相对较小或脂溶性强的物质如氧气、乙醇、甘油等，可以通过扩散进出细胞。
（2）易化扩散：另一类扩散需要载体的参与，称为易化扩散或协助扩散。例如，葡萄糖就是通过载体蛋白运输进入红细胞的。
（3）渗透：水分子从浓集区域通过细胞膜等结构，向水分子稀少的区域的扩散现象。
渗透作用发生的条件：
①具有半透膜；
②半透膜两侧的溶液存在浓度梯度。
我们从外界吸收的氧气通过呼吸道进入肺泡，然后进入血液，通过血液循环运送到人体各个部位的组织细胞，被线粒体利用。整个过程共穿过的生物膜的层数是多少？其穿膜方式是什么？
提示：共穿过的生物膜的层数是11层。穿膜方式是简单扩散。
2．主动运输
（1）概念：从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还需要消耗细胞代谢产生的能量。植物根细胞对矿质离子吸收以主动运输为主，葡萄糖、氨基酸进入动物小肠绒毛上皮细胞都是通过主动运输进行的。
（2）功能：主动运输能保证活细胞能够按照生命活动的需要，主动选择吸收所需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动具有重要的意义。
海带细胞中含有大量的碘，而海水中碘的含量很低，那么海带细胞是以什么方式吸收碘的？
提示：主动运输。
3．内吞作用和外排作用
（1）内吞的过程
细胞外大分子和颗粒性物质小囊小囊泡细胞内
（2）外排的过程
细胞内的有些物质小囊泡细胞膜细胞外
4．细胞膜的功能特性：选择透过性
选择透过性：即水分子自由通过，细胞要选择吸收的离子或小分子也可以通过。
知识点一 被动运输
1．简单扩散
（1）概念：相对分子质量较小或脂溶性强的物质通过扩散进出细胞的方式。
（2）特点：①顺浓度梯度扩散；②不消耗能量；③不需要载体蛋白的协助。
（3）举例：水、气体（如O2、CO2等）、脂溶性物质（如甘油、乙醇、苯）、尿素等。
这种运输过程不消耗新陈代谢过程中释放的能量，但从物理学角度分析，物质的运输是必定要消耗能量的。简单扩散过程中分子运动的能量来自膜两侧的浓度差中所蕴藏的势能。能够通过简单扩散方式完成跨膜运输的物质，一般都能溶于磷脂双分子层中，具有一定的脂溶性。简单扩散是细胞膜的一种简单的运输方式，通过这种方式吸收是被动的，主要取决于膜两侧的浓度差（图甲）。简单扩散的速率与膜两侧该物质的浓度差成正比（图乙）。
大量实验事实说明，许多物质通过膜的扩散都和它们在脂质中的溶解度成正比。溶解度越大，通过的速度就越快，所以脂溶性物质很容易通过细胞膜。
2．易化扩散（又称协助扩散）
（1）概念：需要载体蛋白参与的扩散。
（2）特点：①顺浓度梯度扩散；②不消耗能量；③需要载体蛋白的协助。同时，还具有比简单扩散转运速率快、存在最大转运速率等特点。
（3）举例：血液中的葡萄糖进入红细胞。
（4）易化扩散的动力也来自于膜内外物质的浓度差，物质分子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散。但简单扩散与易化扩散有所不同。其原因是易化扩散是进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，它的运输速率还与载体的种类和数量有关。
3．渗透
（1）概念：水分子从浓集区域向水分子稀少的区域的特殊的扩散现象称为渗透。注意此时水分子的运动方向是双向的，即双向渗透，但在单位时间内两个方向的扩散量不等。
（2）实例：质壁分离现象。如下图。
正常的细胞 2～3发生了质壁分离的细胞
4．影响被动运输的因素
对于简单扩散，物质运输的速率主要取决于浓度差，也与该物质分子大小和脂溶性有关；易化扩散还与载体的种类和数量有关。如下图所示，简单扩散随外界物质浓度升高，运输速率可持续升高；而易化扩散需要载体蛋白的协助，当超过一定限度时，随着外界物质浓度增加，运输速率不再加快，这是由于细胞膜上载体蛋白的数量有限，即具有载体饱和效应。
【例1】 下图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输的两种方式，下列表述正确的是（ ）
A．脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B．与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D．抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
解析：由题图知a为自由扩散（简单扩散），b为协助扩散（易化扩散）或主动运输。脂溶性小分子以自由扩散的方式进行运输，该过程不需要载体蛋白。当载体蛋白达到饱和时，b过程达到最大速率。细胞呼吸影响主动运输而不影响自由扩散。
答案：C
解决物质运输的相关问题，要记得哪些物质是通过什么方式进出细胞的，还要注意区别不同方式的差异和相同点。
知识点二 主动运输
1．概念：主动运输是指通过细胞本身的某种耗能过程，将某种物质分子由膜的低浓度一侧移向高浓度一侧的过程。
2．特点：逆浓度梯度运输；需要能量；需要载体蛋白，具有选择性。
3．意义：主动运输能够按照细胞生命活动的需要，主动地有选择地吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，是物质跨膜运输的主要方式。
4．影响因素：首先是载体蛋白的种类和数量，它决定所运输的物质种类和数量；其次，由于主动运输需要消耗能量，所以凡是能够影响能量供应的因素，也都影响主动运输的速率，如温度、氧气浓度等。
它们的关系可以用图表示如下：
被动运输与主动运输的比较
（1）适应条件：离子、小分子通过膜的方式
（2）区别
物质出入细胞的方式 被动运输 主动运输
自由扩散（简单扩散） 协助扩散（或易化扩散）
运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度
是否需要载体 不需要 需要 需要
是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗
图例
举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等出入细胞 红细胞吸收葡萄糖 小肠吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐等
【例2】 物质进入细胞都要通过细胞膜，不同的物质穿过细胞膜的方式不同，下图表示细胞膜外物质进入细胞的三种不同情况。研究表明，在一定浓度范围内癌细胞吸收赖氨酸的速率与其浓度成正比，由此可见癌细胞吸收赖氨酸的方式是（ ）
A．① B．② C．③ D．均有可能
解析：癌细胞吸收赖氨酸的方式是主动运输，需要搬运赖氨酸的载体和消耗能量。在能量充足的情况下，随细胞外浓度的增大运输速率增大。由于受载体数量的限制，运输速率达一定值时，不再增加。
答案：B
物质运输的方式有三种：一是简单扩散，被选择的物质从高浓度到低浓度直接穿膜进出细胞，不需要载体和能量；二是易化扩散，被选择的物质从高浓度到低浓度，不消耗能量，但是需要载体的协助才能进出细胞；三是主动运输，被选择的物质一般从低浓度到高浓度，需要载体和能量才能进出细胞。
1.确定某物质运输方式的方法
（1）分析被运输的物质是否通过细胞膜。
（2）明确被运输物质的性质（离子、小分子、大分子、颗粒）。
（3）分析物质的转运方向（主动运输不一定是低→高）。
（4）分析是否需载体、能量。
2．影响物质运输速率的因素
（1）影响自由扩散的因素：细胞膜内外物质的浓度差。
（2）影响协助扩散的因素：
①细胞膜内外物质的浓度差；
②细胞膜上运载物质的载体数量。
（3）影响主动运输的因素：
①载体（种类的差异性和数目的饱和性）；
②能量（如氧气浓度、温度等影响产能的因素）。
知识点三 渗透作用原理和植物细胞渗透作用实例
1．渗透作用的条件、原理
（1）基本组成条件
（2）渗透系统的组成（如图）及分析
①若S1溶液浓度大于S2，则单位时间内由S2→S1的水分子数多于由S1→S2的水分子数，外观上表现为S1的溶液液面上升。
②在达到渗透平衡后，若存在液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。液柱的升高所形成的静水压，就是漏斗中溶液的渗透压，溶液越浓，渗透压就越高。
2．半透膜与选择透过性膜的比较
（1）区别：半透膜是无生命的，是指某些物质可以透过而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，物质是否能通过取决于分子的大小。选择透过性膜是有生命的生物膜，由于载体的存在，决定了对不同物质是否吸收的选择性。细胞死亡后，其选择透过性丧失。
（2）共性：都允许水分子自由通过，都不允许大分子物质通过。
3．植物细胞的吸水和失水的实验探究
（1）探究的一般过程
提出问题→作出假设→设计实验→进行实验→分析结果，得出结论→表达和交流→进一步探究。
（2）实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，细胞液具有一定的浓度，能够渗透失水和吸水。
（3）实验流程图示。
（4）质壁分离的原因分析
表现
【例3】 在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到生活着的洋葱表皮细胞正处于如下图所示状态。a、b表示该部位的溶液浓度，由此可推测（ ）
A．a>b，细胞渗透吸水
B．a＝b，渗透系统保持动态平衡
C．aD．上述三种情况都有可能
解析：图中所示的状态可能正处于质壁分离的过程中，也可能处于质壁分离复原的过程中，也可能细胞外液和细胞内液的浓度已经相等，而处于平衡状态。
答案：D
1．新鲜鱼、肉用盐渍后不易变质，其作用原理是（ ）
A．食盐水有杀菌作用
B．浓盐水中含水少，细菌无法生存
C．由于渗透作用，使细菌失水死亡
D．食盐损坏了新鲜鱼、肉的营养成分
解析：新鲜鱼、肉用盐渍后，细胞通过渗透作用失去大量水分，细菌等微生物无法正常生活因而不易变质。
答案：C
2．（2012·南京国际实验学校期末）红苋菜细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将红苋菜的叶片切成小块后放入水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变红。其原因是（ ）
A．细胞壁在加温后受到破坏
B．水温升高，花青素的溶解度加大
C．加温使细胞膜和液泡膜失去选择透过性
D．加温使花青素分子的活性加大而容易透过细胞膜
解析：高温会使膜的选择透过性丧失，从而使细胞膜和液泡膜具有全透性，大分子的花青素进入水中，使水变红。
答案：C
3．人体中，K＋很容易穿过细胞膜，但许多细胞内部的K＋比这些细胞外部的K＋浓度要高，如人的红细胞中K＋的浓度比血浆中K＋的浓度高30倍。这种物质进入细胞的方式属于（ ）
A．简单扩散 B．易化扩散
C．被动运输 D．主动运输
解析：包括人体各种细胞在内的所有动物细胞，其细胞内液和细胞外液中K＋浓度都有很大的不同。这是因为在各种细胞膜上普遍存在着一种特殊的蛋白质载体，可被K＋、Na＋等激活，水解ATP以获得能量，并逆着浓度梯度将膜外的K＋移入膜内，同时也将膜内的Na＋移出膜外。所以这种方式属于主动运输。
答案：D
4．科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用下图中四条曲线表示，在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是（ ）
A．简单（自由）扩散 B．主动运输
C．易化（协助）扩散 D．胞吐
解析：由曲线②和④可知，此物质的运输速率开始时随物质浓度、氧气浓度的升高加快，但当物质浓度、氧气浓度达到一定的值后，其运输速率不再增加，反映出此物质运输需要能量，需要载体协助，所以属于主动运输。
答案：B
5．下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图完成下列问题。
（1） A代表________分子；B代表________。
（2）细胞膜从功能上说，它是一层________膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有________。
（4）可能代表氧气转运过程的是图中编号________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号________。
答案：（1）蛋白质 磷脂双分子层 （2）选择通透性 （3）一定的流动性 （4）b a
