高中生物奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)專題講座-專題二-三-生命的機(jī)構(gòu)基礎(chǔ)和細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)

中學(xué)生物奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)專題講座專題二生命的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)[競(jìng)賽要求]1．細(xì)胞是生命活動(dòng)的基本單位2．細(xì)胞膜：理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)?．細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡的結(jié)構(gòu)與功能4．線粒體結(jié)構(gòu)、功能5．質(zhì)體的類型和葉綠體的結(jié)構(gòu)功能6．核糖體7．過氧化氫體、過氧化物酶體的結(jié)構(gòu)功能8．細(xì)胞核（核膜、染色體、核仁、核基質(zhì)）和核功能9．細(xì)胞壁成分與結(jié)構(gòu)10．細(xì)胞骨架系統(tǒng)（包括：微絲、微管、中等纖維、微梁）的功能11．原核細(xì)胞與真核細(xì)胞12．動(dòng)物細(xì)胞與植物細(xì)胞的比較13．細(xì)胞分化和組織形成[學(xué)問梳理]一、細(xì)胞的發(fā)覺與細(xì)胞學(xué)說1．細(xì)胞的發(fā)覺1665年英國(guó)物理學(xué)家羅伯特·虎克首次視察到細(xì)胞，是植物細(xì)胞死亡后留下死細(xì)胞的細(xì)胞壁。1667年，列文虎克首次視察到了活細(xì)胞。2．細(xì)胞學(xué)說的建立德國(guó)植物學(xué)家施萊登于1838年提出了細(xì)胞學(xué)說的主要論點(diǎn)，1939年德國(guó)動(dòng)物學(xué)家施旺加以充溢，最終創(chuàng)立了細(xì)胞學(xué)說。細(xì)胞學(xué)說的主要內(nèi)容是：細(xì)胞是動(dòng)、植物有機(jī)體的基本結(jié)構(gòu)單位，也是生命活動(dòng)的基本單位。二、細(xì)胞的形態(tài)與大小1．細(xì)胞的形態(tài)游離細(xì)胞常呈球形或近于球形。動(dòng)物的卵細(xì)胞、植物的花粉母細(xì)胞是球狀或近于球狀的細(xì)胞，人的紅細(xì)胞呈扁圓狀，某些細(xì)菌呈螺旋狀，精子和很多原生動(dòng)物具有鞭毛或纖毛，變形蟲和白血球等為不定形細(xì)胞。2．細(xì)胞的大小細(xì)胞的直徑多在10μm～100μm之間。有的很小，如枝原體，其直徑為0.1μm～0.2μm，是最小的細(xì)胞。細(xì)菌的直徑一般只有1μm～2μm。有的細(xì)胞較大，如番茄、西瓜的果肉細(xì)胞直徑可達(dá)1mm；棉花纖維細(xì)胞長(zhǎng)約1cm～5cm；最大的細(xì)胞是鳥類的卵（鳥類的蛋只有其中的蛋黃才是它的細(xì)胞，卵白是供發(fā)育用的養(yǎng)分物質(zhì)，不屑于細(xì)胞部分），如鴕鳥蛋卵黃的直徑可達(dá)5cm。細(xì)胞的大小受細(xì)胞核所能限制的范圍制約，較小的細(xì)胞有相對(duì)較大的表面積，較大的細(xì)胞則相反。三、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞構(gòu)成生物體的細(xì)胞可以分成兩類：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞。原核細(xì)胞如細(xì)菌、藍(lán)藻、放線菌、枝原體等是由原核細(xì)胞構(gòu)成的。真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)困難，大多數(shù)生物都是由真核細(xì)胞所構(gòu)成。1．原核細(xì)胞原核細(xì)胞壁的化學(xué)組成主要由是蛋白多糖（肽聚糖）所組成，少數(shù)原核細(xì)胞的壁還含有其他多糖和類脂，有的原核細(xì)胞壁外還有膠質(zhì)層。藻細(xì)胞模式圖11．DNA2．核糖體3．細(xì)胞壁4．細(xì)胞膜原核細(xì)胞內(nèi)有一個(gè)含藻細(xì)胞模式圖11．DNA2．核糖體3．細(xì)胞壁4．細(xì)胞膜2．真核細(xì)胞真核細(xì)胞中，動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞也有重要區(qū)分。動(dòng)物細(xì)胞質(zhì)膜外無細(xì)胞壁，無明顯的液泡。此外，在細(xì)胞核的旁邊有中心粒，在細(xì)胞有絲分裂時(shí)，發(fā)出星狀細(xì)絲，稱為星體。植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的主要區(qū)分是：植物細(xì)胞具有質(zhì)體；其次，植物細(xì)胞的質(zhì)膜外被細(xì)胞壁，相鄰細(xì)胞間有一層膠狀物粘合作用，稱中層或胞間層。在兩個(gè)相鄰細(xì)胞間的壁上，有原生質(zhì)絲相連，稱胞間連絲，使細(xì)胞間相互溝通。最終在植物的分化細(xì)胞中往往有大液泡。原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的主要區(qū)分比較如下：原核細(xì)胞與真核細(xì)胞結(jié)構(gòu)的主要區(qū)分原核細(xì)胞真核細(xì)胞細(xì)胞大小很小（1～10微米）較大（10～100微米）細(xì)胞核無膜（稱“類核”）有膜遺傳系統(tǒng)DNA不與蛋白質(zhì)結(jié)合一個(gè)細(xì)胞只有一條DNA核內(nèi)的DNA與蛋白質(zhì)結(jié)合，形成染色質(zhì)（染色體）一個(gè)細(xì)胞有兩條以上染色體細(xì)胞質(zhì)無內(nèi)質(zhì)網(wǎng)無高爾基體無溶酶體無線粒體僅有功能上相近的中間體無葉綠體，但有的原核細(xì)胞有類囊體一般無微管、無微絲無中心粒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有高爾基體有溶酸體有線粒體有葉綠體（植物細(xì)胞）有微管、微絲在中心粒（動(dòng)物細(xì)胞）細(xì)胞壁主要由胞壁質(zhì)組成主要由纖維素組成四、真核細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)光鏡下看到的結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。電子顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)，一般稱為亞顯微結(jié)構(gòu)。亞顯微結(jié)構(gòu)水平能將辨別率提高到甚至幾個(gè)埃，放大倍數(shù)可達(dá)到幾十萬倍。1．細(xì)胞膜（1）質(zhì)膜的化學(xué)組成細(xì)胞膜主要由脂類和蛋白質(zhì)組成，蛋白質(zhì)約占膜干重的20%～70%，脂類約占30%～80%，此外還有少量的糖類。（2）質(zhì)膜的分子結(jié)構(gòu)模型“流淌鑲嵌模型”主要特點(diǎn)：一是強(qiáng)調(diào)了膜的流淌性，二是顯示了膜脂和膜蛋白分布的不對(duì)稱性。多糖只分布于膜和外側(cè)，表現(xiàn)出不對(duì)稱性。脂質(zhì)在膜中的分布也是不完全對(duì)稱的。流淌鑲嵌模型認(rèn)為質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)成分不是靜止的，而是可以流淌的。一般認(rèn)為膜脂所含脂肪酸的碳鏈愈長(zhǎng)或不飽和度愈高，流淌性愈大。環(huán)境溫度下降膜脂的流淌性減弱，相反，在確定限度內(nèi)溫度上升則脂質(zhì)的流淌性增加。（3）物質(zhì)通過質(zhì)膜進(jìn)出細(xì)胞物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞必需通過質(zhì)膜，質(zhì)膜對(duì)物質(zhì)的通透有高度選擇性。通透過程可分5種類型：自由擴(kuò)散、促進(jìn)擴(kuò)散、伴隨運(yùn)輸、主動(dòng)運(yùn)輸和內(nèi)吞外排作用（見下圖）。通過細(xì)胞膜物質(zhì)運(yùn)輸?shù)奈宸N形式（1）簡(jiǎn)潔擴(kuò)散；（2）促進(jìn)擴(kuò)散；（3）伴隨運(yùn)輸；（4）主動(dòng)運(yùn)輸；（5）內(nèi)吞外排作用自由擴(kuò)散：順濃度梯度干脆穿過脂雙層進(jìn)行運(yùn)輸。既不須要細(xì)胞供應(yīng)能量也不須要膜蛋白幫助。一般來說，影響物質(zhì)進(jìn)行自由擴(kuò)散速度的因素主要是物質(zhì)本身分子大小、物質(zhì)極性大小、膜兩側(cè)物質(zhì)的濃度差及環(huán)境溫度等。幫助擴(kuò)散：順濃度梯度的運(yùn)輸，但擴(kuò)散是通過鑲嵌在質(zhì)膜上的蛋白質(zhì)的幫助來進(jìn)行的。如葡萄糖過紅細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞的過程。但葡萄糖通過膜進(jìn)入細(xì)胞的過程，特殊是在小腸上皮細(xì)胞，往往是以主動(dòng)運(yùn)輸方式進(jìn)行的。主動(dòng)運(yùn)輸：一般逆濃度梯度進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)輸。主動(dòng)運(yùn)輸過程中，須要細(xì)胞供應(yīng)能量及細(xì)胞膜上的載體蛋白幫助。如鈉-鉀泵。伴隨運(yùn)輸（又叫協(xié)同運(yùn)輸）：逆濃度梯度進(jìn)入細(xì)胞。在此過程中物質(zhì)運(yùn)動(dòng)并不干脆須要ATP，而是借助其他物質(zhì)的濃度梯度為動(dòng)力進(jìn)行的。后一種物質(zhì)是通過載體和前一種物質(zhì)相伴隨運(yùn)動(dòng)的。比如動(dòng)物細(xì)胞對(duì)氨基酸和葡萄糖的主動(dòng)運(yùn)輸，就是伴隨Na＋的協(xié)同運(yùn)輸。內(nèi)吞作用和外排作用：大分子物質(zhì)要以形成小泡的方式才能進(jìn)入細(xì)胞。它們先與膜上某種蛋白質(zhì)進(jìn)行特異性結(jié)合，然后這部分質(zhì)膜內(nèi)陷形成小囊，將該物質(zhì)包在里面。隨后從質(zhì)膜上分別下來形成小泡，進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部。這個(gè)過程稱作內(nèi)吞作用。內(nèi)吞的物質(zhì)為固體者稱為吞噬作用，若為液體則稱為胞飲作用。與內(nèi)吞作用相反，有些物質(zhì)通過形成小泡從細(xì)胞內(nèi)部逐步移到細(xì)胞表面，與質(zhì)膜融合而把物質(zhì)向外排出。這種運(yùn)輸方式稱為外排作用。內(nèi)吞作用和外排作用與其他主動(dòng)運(yùn)輸一樣也須要能量供應(yīng)。（4）細(xì)胞膜與細(xì)胞的識(shí)別細(xì)胞識(shí)別的功能是和細(xì)胞膜分不開的。因?yàn)榧?xì)胞膜是細(xì)胞的外表面，自然對(duì)外界因素的識(shí)別過程發(fā)生在細(xì)胞膜。如哺乳動(dòng)物和人類的細(xì)胞識(shí)別：當(dāng)外來物質(zhì)（例如大分子、細(xì)菌或病毒，在免疫學(xué)上稱它們?yōu)榭乖┻M(jìn)入動(dòng)物和人體，免疫系統(tǒng)以兩種方式發(fā)生反應(yīng)，一是制造抗體，一是產(chǎn)生敏感細(xì)胞。抗體和敏感細(xì)胞與抗原相結(jié)合，通過一系列反摧毀抗原，把抗原從體內(nèi)消退掉。抗原與抗體的識(shí)別，主要取決于細(xì)胞膜上表面的某些受體。2．細(xì)胞質(zhì)（1）細(xì)胞質(zhì)的基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)其中包含了很多物質(zhì)，如小分子的水、無機(jī)離子，中等分子的脂類、氨基酸、核苷酸，大分子的蛋白質(zhì)、核酸、脂蛋白、多糖。（2）細(xì)胞器①線粒體線粒體是一種普遍存在于真核細(xì)胞中的細(xì)胞器，各種生命活動(dòng)所需的能量大部分都是靠線粒體中合成的ATP供應(yīng)的，因此有細(xì)胞的“動(dòng)力工廠”之稱。②葉綠體葉綠體是質(zhì)體的一種，是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。質(zhì)體是植物細(xì)胞所特有的。它可分為具色素的葉綠體、有色體和不具色素的白色體。蘭藻和光合細(xì)菌等原核生物沒有葉綠體。蘭藻的類囊體是分布在細(xì)胞內(nèi)，特殊是分散在細(xì)胞的周邊部位。光合細(xì)菌的光合作用是在含有光合色素的細(xì)胞內(nèi)膜進(jìn)行的。這種內(nèi)膜呈小泡狀或扁囊狀，分布于細(xì)胞四周，稱為載色體。③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞質(zhì)中由膜圍成的管狀或扁乎囊狀的結(jié)構(gòu)，相互連通成網(wǎng)，構(gòu)成細(xì)胞質(zhì)中的扁平囊狀系統(tǒng)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)依據(jù)不同的形態(tài)結(jié)構(gòu)，可分為兩種類型：一種是粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由扁平囊狀結(jié)構(gòu)組成，膜的外側(cè)有核糖體附著?，F(xiàn)在有大量試驗(yàn)證明，各種分泌蛋白質(zhì)（如血漿蛋白、血漿清蛋白、免疫球蛋白、胰島素等）都主要是在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)合核糖體上合成的。還有種內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，多由小管與小囊構(gòu)成不規(guī)則的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，膜表面光滑，無核糖體顆粒附著。主要存在于類固醇合成旺盛的細(xì)胞中。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能包括以下幾點(diǎn)：蛋白質(zhì)的合成與轉(zhuǎn)運(yùn)（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）；蛋白質(zhì)的加工（如糖基化）；脂類代謝與糖類代謝（滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）；解毒作用（滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有分解毒物的酶）。④核糖體核糖體是無膜的細(xì)胞器，主要成分是蛋白質(zhì)與RNA。核糖體的RNA稱為rRNA，約占60%，蛋白質(zhì)約占40%，蛋白質(zhì)分子主要分布在核糖體的表面，而rRNA則位于內(nèi)部，二者靠非共價(jià)鍵結(jié)合在一起。核糖體附有附著核糖體和游離核糖體兩種類型，附著核糖體與內(nèi)質(zhì)同形成復(fù)合細(xì)胞器，即粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上的核糖體與游離核糖體所合成的蛋白質(zhì)種類不同，但核糖體的結(jié)構(gòu)與化學(xué)組成是完全相同的。核糖體由大、小兩個(gè)亞單位組成。由于沉降系數(shù)不同，核糖體又分為70S型和80S型。70S型核糖體主要存在于原核細(xì)胞及葉綠體、線粒體基質(zhì)中，其小亞單位為30S，大亞單位為50S；80S型核糖體主要存在于真核細(xì)胞質(zhì)中，其小亞單位為40S，大亞單位60S。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所。因此核糖體是細(xì)胞不行缺少的基本結(jié)構(gòu)，存在于全部細(xì)胞中。核糖體往往并不是單個(gè)獨(dú)立地執(zhí)行功能，而是由多個(gè)核糖體串連在一條mRNA分子上高效地進(jìn)行肽鍵的合成。這種具有特殊功能與形態(tài)的核糖體與mRNA的聚合體稱為多聚核糖體。⑤高爾基復(fù)合體，高爾基體是由滑面膜圍成的扁囊狀和泡狀結(jié)構(gòu)組成的。典型的高爾基體表現(xiàn)確定的極性，凸面稱形成面，凹面稱成熟面。形成面的膜較薄，與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜相像，成熟面的膜較厚，與質(zhì)膜相像。高爾基器的第一個(gè)主要功能是為細(xì)胞供應(yīng)一個(gè)內(nèi)部的運(yùn)輸系統(tǒng)，它把由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并轉(zhuǎn)運(yùn)來的分泌蛋白質(zhì)加工濃縮，通過高爾基小泡運(yùn)出細(xì)胞，這與動(dòng)物分泌物形成有關(guān)。高爾基體對(duì)脂質(zhì)的運(yùn)輸也起確定的作用。高爾基體的其次個(gè)重要功能是能合成和運(yùn)輸多糖，這可能與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。第三個(gè)方面就是糖基化作用，即高爾基體中含有多種精基轉(zhuǎn)移酶，能進(jìn)一步加工、修飾蛋白質(zhì)和脂類物質(zhì)。⑥溶酶體溶酶體是由一個(gè)單位膜圍成的球狀體。主要化學(xué)成分為脂類和蛋白質(zhì)。溶酶體內(nèi)富含水解酶，由于這些酶的最適pH值為酸性，因而稱為酸性水解酶。其中酸性磷酸酶為溶酶體的標(biāo)記酶。溶酶體可分成兩種類型：一是初級(jí)溶酶體，它是由高爾基囊的邊緣膨大而出來的泡狀結(jié)構(gòu)，因此它本質(zhì)上是分泌泡的一種，其中含有各種水解酶，各種酶還沒有起先消化作用，處于潛藏狀態(tài)。二是次級(jí)溶酶體，它是吞噬泡和初級(jí)溶酶體融合的產(chǎn)物，是正在進(jìn)行或已經(jīng)進(jìn)行消化作用的液泡。有時(shí)亦稱消化泡。溶酶體第一方面的功能是參與細(xì)胞內(nèi)的正常消化作用。其次個(gè)方面的作用是自體吞噬作用。溶酶體可以消化細(xì)胞內(nèi)蒼老的細(xì)胞器，其降解的產(chǎn)物重新被細(xì)胞利用。第三個(gè)作用是自溶作用。如無尾兩棲類尾巴的消逝等。⑦圓球體和糊粉粒植物細(xì)胞有具水解酶活性的結(jié)構(gòu)，如圓球體。它們都是由一個(gè)單位膜圍成的球狀體。圓球體具有消化作用及貯存脂肪功能；糊粉粒也具消化作用，并且為蛋白質(zhì)的貯存場(chǎng)所。⑧微體微體也是一種由單位膜圍成的細(xì)胞器。依據(jù)酶活性的差別可分為兩種類型：過氧物體和乙醛酸循環(huán)體。過氧化物酶體：是具有過氧化氫酶活性的小體，內(nèi)含很多氧化酶、過氧化氫酶，能將對(duì)細(xì)胞有害的H2O2轉(zhuǎn)化為H2O和O2。在植物葉肉細(xì)胞中，過氧化物酶體執(zhí)行光呼吸的功能。乙醛酸循環(huán)體：除含過氧化物酶體有關(guān)的酶系外，還含有乙醛酸循環(huán)有關(guān)的酶系，如異檸檬酸裂合酶、蘋果酸合成酶等。乙醛酸循環(huán)體除了具有分解過氧化物的作用，還參與糖異生作用等過程⑨液泡與液泡系在植物細(xì)胞中有大小不同的液泡。成熟的植物細(xì)胞有一個(gè)很大的中心液泡，可能占細(xì)胞體積的90%，它是由很多小液泡合并成的。動(dòng)物細(xì)胞中的液泡較小，差別也不顯著。液泡由一層單位膜圍成。其中主要成分是水。不同種類細(xì)胞的液泡中含有不同的物質(zhì)，如無機(jī)鹽、糖類、脂類、蛋白質(zhì)、酶、樹膠、丹寧、生物堿等。液泡的功能是多方面的，強(qiáng)維持細(xì)胞的驚慌度是它所起的明顯作用。其次是貯藏各種物質(zhì)，例如甜菜中的蔗糖就是貯藏在液泡中，而很多種花的顏色就是由于色素在花瓣細(xì)胞的液泡中濃縮的結(jié)果。第三，液泡中含有水解酶，它可以吞噬消化細(xì)胞內(nèi)破壞的成分。最終，液泡在植物細(xì)胞的自溶中也起確定的作用。3．細(xì)胞核真核細(xì)胞具有細(xì)胞核。除了哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞及高等植物的篩管細(xì)胞等少數(shù)幾種細(xì)胞能在無核狀態(tài)下進(jìn)行生命活動(dòng)外，多數(shù)真核細(xì)胞都具有細(xì)胞核。細(xì)胞核是遺傳信息的貯存場(chǎng)所，對(duì)于細(xì)胞結(jié)構(gòu)及生命活動(dòng)具有重要的調(diào)控作用。（1）核膜在電鏡下真核細(xì)胞的核主要包括核膜、染色質(zhì)、核仁和核基質(zhì)四部分。真核細(xì)胞具有核膜，核膜亦稱核被膜，使遺傳物質(zhì)DNA與細(xì)胞質(zhì)分開。原核生物，如細(xì)菌、蘭藻等不具核膜，即DNA和細(xì)胞質(zhì)之間沒有膜隔開。核膜由內(nèi)外兩層膜組成。內(nèi)膜平滑，外膜靠細(xì)胞質(zhì)的一側(cè)有時(shí)附著有核糖體，并且常可看到外膜與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是連續(xù)的，所以內(nèi)外膜之間的核周腔經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)好像可能和細(xì)胞處相通。內(nèi)外兩膜在很多地方愈合形成小孔，稱為核膜孔。離子、比較小的分子可以通透核膜。但像球蛋白、清蛋白等高分子則不能原樣通過核膜。高分子的進(jìn)出核要由核膜孔通過。（2）染色質(zhì)染色質(zhì)是間期細(xì)胞核中易被堿性染料染色的物質(zhì)，由DNA與蛋白質(zhì)為主組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，是遺傳物質(zhì)的存在形式。染色體與染色質(zhì)是化學(xué)組成一樣、而在細(xì)胞周期的不同時(shí)期出現(xiàn)的兩種不同構(gòu)型結(jié)構(gòu)。在真核細(xì)胞中，核小體是構(gòu)成染色質(zhì)的基本單位，核小體是DNA與組蛋白結(jié)合形成的。另外，染色質(zhì)的成分還包括少量的RNA和非組蛋白。在間期核中，染色質(zhì)的形態(tài)不勻稱。依據(jù)其形態(tài)及染色特點(diǎn)可分為常染色質(zhì)和異染色質(zhì)兩種類型。常染色質(zhì)折疊疏松、凝縮程度低，處于伸展?fàn)顟B(tài)，堿性染料染色時(shí)著色淺，具有轉(zhuǎn)錄活性的染色質(zhì)一般為常染色質(zhì)。異染色質(zhì)折疊壓縮程度高，處于凝集狀態(tài)，經(jīng)堿性染料染色著色深，其DNA中重復(fù)序列多，復(fù)制較常染色質(zhì)晚。（3）核仁光學(xué)顯微鏡下視察，真核細(xì)胞的間期核中可見到1個(gè)或多個(gè)球狀小體稱為核仁。核仁是核糖體RNA（rRNA）合成及核糖體亞單位前體組裝的場(chǎng)所，與核糖體的生物發(fā)生親密相關(guān)。核糖體RNA是在核仁合成的。如組成80S型核糖體的rRNA共有四種：5S、5.8S、18S、28S，其中后三種是在核仁中合成的。（4）核基質(zhì)間期核內(nèi)非染色或染色很淡的基質(zhì)稱核內(nèi)基質(zhì)。染色質(zhì)和核仁懸浮于其中，它含有蛋白質(zhì)、RNA、酶等。核內(nèi)基質(zhì)亦稱核液。4．細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架普遍存在于真核細(xì)胞中，蛋白質(zhì)纖維構(gòu)成的網(wǎng)架體系。主要包括細(xì)胞膜骨架、細(xì)胞質(zhì)骨架和細(xì)胞核骨架三部分。細(xì)胞骨架對(duì)于細(xì)胞形態(tài)的維持、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞增殖及分化等具有重要作用。（1）細(xì)胞膜骨架指細(xì)胞膜下由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，稱為細(xì)胞膜骨架。膜骨架一方面干脆與膜蛋白結(jié)合，另一方面又能與細(xì)胞質(zhì)骨架相連，主要參與維持細(xì)胞質(zhì)膜的形態(tài)，并幫助細(xì)胞膜完成某些生理功能。（2）細(xì)胞質(zhì)骨架要指存在于細(xì)胞質(zhì)中的三類成分：微管、微絲和中間纖維。它們都是與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)有關(guān)的結(jié)構(gòu)。微管：它是中空的圓筒狀結(jié)構(gòu)，直徑為18nm～25nm，長(zhǎng)度變更很大，可達(dá)數(shù)微米以上。構(gòu)成微管的主要成分是微管蛋白。另外，纖毛、鞭毛、中心粒等基本上也是由很多微管聚集而成，細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)的紡錘絲也是由微管組成。組成纖毛、鞭毛的微管主要與運(yùn)動(dòng)有關(guān)，而神經(jīng)細(xì)胞中的微管可能與支持和神經(jīng)遞質(zhì)的運(yùn)輸有關(guān)。微管經(jīng)低溫、高壓、秋水仙素和長(zhǎng)春花堿等處理后就會(huì)破壞，使細(xì)胞變形，也不能運(yùn)動(dòng)。微絲：微絲是原生質(zhì)中一種細(xì)小的纖絲，直徑約為50?～60?，常呈網(wǎng)狀排列在細(xì)胞膜之下。微絲的成分是肌動(dòng)蛋白和肌球蛋白，這是肌纖維的運(yùn)動(dòng)蛋白。細(xì)胞質(zhì)的流淌、變形運(yùn)動(dòng)等都和微絲的活動(dòng)有關(guān)。動(dòng)物細(xì)胞在進(jìn)行分裂時(shí)，細(xì)胞中心發(fā)生橫縊，將細(xì)胞分成兩個(gè)，也必需由微絲收縮而產(chǎn)生。有的微絲主要起支架作用，與維持細(xì)胞的形態(tài)有關(guān)。中間纖維：其粗細(xì)介于微管和微絲之間，也是由蛋白質(zhì)組成。不同組織中，中間纖維的蛋白質(zhì)成分有明顯的差異。中間纖維與微管、微絲一起形成一個(gè)完整的骨架體系，細(xì)胞起支撐作用。同時(shí)參與橋粒的形成。它外連細(xì)胞膜，內(nèi)與核內(nèi)的核纖層相通，它在細(xì)胞內(nèi)信息傳遞過程中可能起重要作用。（3）細(xì)胞核骨架真核細(xì)胞核中也存在著一個(gè)以蛋白質(zhì)為主要結(jié)構(gòu)成分的網(wǎng)架體系，稱為核骨架。狹義地講，核骨架就是指核基質(zhì)，廣義地講，核骨架則包括了核基質(zhì)、核纖層和核孔復(fù)合體等。核基質(zhì)為DNA復(fù)制供應(yīng)空間支架，對(duì)DNA超螺旋化的穩(wěn)定起重要作用。核纖層為核被膜及染色質(zhì)供應(yīng)結(jié)構(gòu)支架。（5）鞭毛和纖毛鞭毛和纖毛是動(dòng)物細(xì)胞及某些低等植物細(xì)胞表面的特化結(jié)構(gòu)，具有運(yùn)動(dòng)功能。纖毛與鞭毛結(jié)構(gòu)基本相同，包括兩部分：鞭桿、基體。鞭桿軸心是由“9＋2”排列的一束微管構(gòu)成（包括一對(duì)平行單管微管的組成的中心微管及圍繞中心微管外周的9個(gè)二聯(lián)體微管）?；w則無中心微管，外周由9個(gè)三聯(lián)體微管組成，呈“9＋0”結(jié)構(gòu)。這與中心粒的相同。五、細(xì)胞分化細(xì)胞分化，簡(jiǎn)潔說是在個(gè)體發(fā)育過程中細(xì)胞之間產(chǎn)生穩(wěn)定差異的過程。1．細(xì)胞分化的原理（1）細(xì)胞核的全能性受精卵具有分化出各種組織和細(xì)胞，并建立一個(gè)完整個(gè)體的潛在實(shí)力，稱為全能細(xì)胞。囊胚細(xì)胞和原腸胚細(xì)胞具有分化出多種組織的可能，但卻不能發(fā)育成完整的個(gè)體，為多能細(xì)胞。成體中儲(chǔ)存著保持增殖實(shí)力的細(xì)胞，它們產(chǎn)生的細(xì)胞后代有的可能分化為多種組織，有的可能只分化出一種細(xì)胞。只能分化出一種細(xì)胞的類型叫做單能細(xì)胞。隨著動(dòng)物細(xì)胞分化程度提高，細(xì)胞分化潛能越來越窄，但它們的細(xì)胞核仍保持著全能性。高度分化的植物組織具有發(fā)育成完整植物的潛能，保持著發(fā)育的全能性。（2）基因的選擇表達(dá)細(xì)胞分化與基因選擇表達(dá)有關(guān)。細(xì)胞的編碼基因分為兩類：管家基因和奢侈基因。管家基因是維持細(xì)胞生存必需的一類基因，在各類細(xì)胞中都處于活動(dòng)狀態(tài)。奢侈基因是在不同組織細(xì)胞中選擇表達(dá)的基因，與分化細(xì)胞的特殊性狀干脆相關(guān)。目前一般認(rèn)為，細(xì)胞分化主要是奢侈基因中某些特定基因有選擇地表達(dá)的結(jié)果。2．細(xì)胞質(zhì)、細(xì)胞核及外界環(huán)境對(duì)細(xì)胞分化的影響（1）細(xì)胞質(zhì)在細(xì)胞分化中的確定作用受精卵的分裂稱卵裂。卵裂過程的每次分裂，從核物質(zhì)的角度看都是勻稱安排到子細(xì)胞中，但是細(xì)胞質(zhì)中物質(zhì)的分布是不勻稱的?；蛟S正是因?yàn)榘|(zhì)分裂時(shí)的不均等安排，在確定程度上確定了細(xì)胞的早期分化。（2）細(xì)胞核在細(xì)胞分化中的作用細(xì)胞核是真核細(xì)胞遺傳信息的貯存場(chǎng)所。因此，在細(xì)胞分化過程中，細(xì)胞核對(duì)于細(xì)胞分化也確定有重要的影響，它可能通過限制細(xì)胞質(zhì)的生理代謝活動(dòng)從而限制分化。（3）外界環(huán)境對(duì)細(xì)胞分化的影響細(xì)胞對(duì)鄰近細(xì)胞的形態(tài)發(fā)生會(huì)產(chǎn)生影響，并確定其分化方向。另外，在多細(xì)胞生物幼體發(fā)育過程中，環(huán)境中的激素作用能引發(fā)和促進(jìn)細(xì)胞分化。3．癌細(xì)胞不受調(diào)整的惡性增殖細(xì)胞，這種細(xì)胞即稱為癌細(xì)胞。（1）癌細(xì)胞的主要特征癌細(xì)胞的主要特征表現(xiàn)在無限增殖；接觸抑制現(xiàn)象丟失；細(xì)胞間的粘著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)紊亂；產(chǎn)生新的膜抗原；對(duì)生長(zhǎng)因子須要量降低等方面。（2）致癌因子及癌基因?qū)W說凡能引起細(xì)胞發(fā)生癌變的因子稱為致因子。主要包括三類：化學(xué)致癌因子，物理致癌因子，病毒致癌因子。一些學(xué)者對(duì)細(xì)胞癌變的機(jī)理提出了“癌基因?qū)W說”：認(rèn)為病毒對(duì)細(xì)胞的致癌作用是由于病毒基因組中的癌基因引起，而正常細(xì)胞中存在的癌基因是在早期進(jìn)化過程中通過病毒感染而從病毒基因組中獲得。假如細(xì)胞癌基因受阻，則細(xì)胞能正常發(fā)育；在各種致癌因子作用下，細(xì)胞癌基因被活化而使細(xì)胞發(fā)生癌變。

[典型例題]例1．原核生物：A．具有細(xì)胞器，但不具有細(xì)胞核B．能產(chǎn)生ATP，能獨(dú)立進(jìn)行生命過程C．細(xì)胞壁含幾丁質(zhì)D．大多具有環(huán)狀DNAE．都是厭氧生物解析：原核細(xì)胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體和質(zhì)體等，但有核糖體和中間體。細(xì)胞壁成分主要為肽聚糖，擬核內(nèi)遺傳物質(zhì)為環(huán)狀DNA分子。能獨(dú)立代謝，但有需氧型的，也有厭氧型的。答案BD。例2．癌細(xì)胞的特征有（多選）：A．可以遠(yuǎn)端轉(zhuǎn)移B．僅在人類和靈長(zhǎng)類發(fā)覺C．其全部的癌基因表達(dá)上升D．不存在細(xì)胞凋亡解析：癌細(xì)胞的主要特征表現(xiàn)在無限增殖；接觸抑制現(xiàn)象丟失；細(xì)胞間的粘著性降低，易分散和轉(zhuǎn)移；易于被凝集素凝集；粘壁性下降；細(xì)胞骨架結(jié)構(gòu)紊亂；產(chǎn)生新的膜抗原；對(duì)生長(zhǎng)因子須要量降低等方面。答案：AD。例3．以下哪個(gè)有關(guān)核仁的說法是錯(cuò)誤的：A．核仁在有絲分裂中消逝B．rRNA合成在核仁進(jìn)行C．tRNA合成在核仁進(jìn)行D．小核仁可融合成大核仁解析：核仁是核糖體RNA（rRNA）合成及核糖體亞單位前體組裝的場(chǎng)所，與核糖體的生物發(fā)生親密相關(guān)。核仁可融合形成大核仁。答案：C例4．鞭毛搖擺和細(xì)胞分裂收縮環(huán)的作用主要分別涉及細(xì)胞骨架：A．微管與微絲B．中間纖維與微管C．中間纖維與微絲D．都是微管解析：組成纖毛、鞭毛的微管主要與運(yùn)動(dòng)有關(guān)；動(dòng)物細(xì)胞在進(jìn)行分裂時(shí)，細(xì)胞中心發(fā)生橫縊，將細(xì)胞分成兩個(gè)，也必需由微絲收縮而產(chǎn)生。答案：A。例5：自然界最小的細(xì)胞是A．病毒B．支原體C．血小板D．細(xì)菌解析：最小的細(xì)胞是支原體。病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，血小板無細(xì)胞核，不能算作真正的生命體。答案：B。例6：在下列關(guān)于細(xì)胞基本共性的描述中，哪一項(xiàng)是錯(cuò)誤的：A．全部細(xì)胞表面均具有脂蛋白體系構(gòu)成的細(xì)胞膜B．C．全部的細(xì)胞都有線粒體，作為產(chǎn)能細(xì)胞器D．全部的細(xì)胞都具有核糖體作為蛋白質(zhì)合成的機(jī)器解析：凡細(xì)胞結(jié)構(gòu)（包括原核細(xì)胞和真核細(xì)胞）均具有質(zhì)膜，質(zhì)膜的均以磷脂雙分子層為基本支架，蛋白質(zhì)為運(yùn)輸載體。細(xì)胞中均具有兩種核酸。但細(xì)胞中不均具有細(xì)胞器，厭氧呼吸的細(xì)胞中均無線粒體。細(xì)胞中均具核糖體，用于蛋白質(zhì)的合成。答案：C。例7：細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在：

A.僅在內(nèi)表面B．僅在兩層之間C．僅在內(nèi)表面與外表面D．兩層之間、內(nèi)表面與外表面都有解析：依據(jù)細(xì)胞膜的流體鑲嵌模型，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在兩層之間、內(nèi)表面與外表面。答案：D。例8：甜菜肉質(zhì)貯藏根液泡中的花青素使塊根呈紅色，將此根切成小塊，放入蒸餾水中，水的顏色無明顯變更；若先用鹽酸處理此根，再放入蒸餾水中，則水變?yōu)榧t色，緣由是：A．鹽酸破壞了細(xì)胞壁B．鹽酸破壞了細(xì)胞膜

C．鹽酸破壞了原生質(zhì)層D．花青素溶于鹽酸而不溶于水解析：鹽酸破壞了原生質(zhì)層，即細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)及液泡膜，使細(xì)胞的選擇透過性被破壞，細(xì)胞液外流。答案：C。例9：造成動(dòng)植物細(xì)胞養(yǎng)分類型不同的主要緣由是動(dòng)物細(xì)胞：A．無細(xì)胞壁B．無中心液泡C．無質(zhì)體D．無中心體解析：動(dòng)植物細(xì)胞代謝類型不同，植物一般為自養(yǎng)型，動(dòng)物一般為異養(yǎng)型，主要緣由是動(dòng)物細(xì)胞無質(zhì)體，而植物細(xì)胞有。質(zhì)體中的葉綠體可進(jìn)行光合作用，制造有機(jī)物。例10：下列結(jié)構(gòu)中，必需用電子顯微鏡才能看得到的結(jié)構(gòu)是：A．液泡和葉綠體B．基粒和核孔C．細(xì)胞核和染色體D．細(xì)胞壁和細(xì)胞膜解析：光鏡下可見的結(jié)構(gòu)為顯微結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞核、核仁、染色體、紡錘體、葉綠體等；電鏡下辨別率達(dá)0.25um以下的結(jié)構(gòu)為亞顯微結(jié)構(gòu)，如基粒和核孔。[智能訓(xùn)練]1．下列生物中屬于原核生物的一組是：（）A．藍(lán)藻和酵母菌B．藍(lán)藻和硝化細(xì)菌C．綠藻和根瘤菌D．水綿和紫菜2．下列各種特征中，屬于細(xì)菌共有的是①原核細(xì)胞②堅(jiān)硬的細(xì)胞壁和肽葡聚糖③真核細(xì)菌④裂殖繁殖⑤具有纖維素的堅(jiān)硬細(xì)胞壁A．①②④B．②③④C．③④⑤D．①②⑤3．細(xì)菌的芽孢是：（）A．休眠體B．養(yǎng)分繁殖體C．孢子D．養(yǎng)分體4．依據(jù)內(nèi)共生起源學(xué)說，線粒體和葉綠體分別起源于：（）①原細(xì)菌②原始真核細(xì)胞內(nèi)細(xì)菌狀共生體③紫色硫細(xì)菌④反硝化細(xì)菌⑤原始真核細(xì)胞內(nèi)藍(lán)藻狀共生體A．①③B．②④C．③⑤D．②⑤5．動(dòng)物細(xì)胞在細(xì)胞膜外缺少堅(jiān)硬的細(xì)胞壁，但很多細(xì)胞仍舊保持細(xì)胞的非球體狀態(tài)，其緣由是：（）A．細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)分子可以流淌B．微管起著支持作用C．基質(zhì)充溢細(xì)胞維持著形態(tài)D．磷脂雙分子層的骨架作用6．是細(xì)菌具有的結(jié)構(gòu)和重要的生理活動(dòng)的是：（）①自養(yǎng)②異養(yǎng)③不能運(yùn)動(dòng)④有葉綠體⑤有線粒體⑥有細(xì)胞核⑦沒細(xì)胞核⑧有細(xì)胞膜⑨有細(xì)胞壁⑩可以運(yùn)動(dòng)A．②⑤⑥⑧⑩B．①③④⑤⑥⑧⑨C．②③⑤⑥⑧⑨D．①②③⑦⑧⑨⑩7．下列物質(zhì)中，不能橫穿細(xì)胞膜進(jìn)出細(xì)胞的是：（）A．維生素D和性激素B．水和尿素C．氨基酸和葡萄糖D．酶和胰島素8．關(guān)于細(xì)胞核膜上的核孔，以下敘述不正確的是：（）A．核孔在核膜上勻稱分布B．核孔由內(nèi)、外核膜融合而成C．核孔數(shù)目多少與細(xì)胞核體積大小正相關(guān)D．核孔是某些大分子物質(zhì)的運(yùn)輸孔道9．在某一類型的血細(xì)胞中，一種中性物質(zhì)的濃度比四周血漿中的濃度高得多，然而此物質(zhì)仍能接著不斷地進(jìn)入細(xì)胞。該物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的這一方式是：（）A．滲透作用B．簡(jiǎn)潔擴(kuò)散作用C．易化擴(kuò)散，即進(jìn)行得較快的擴(kuò)散作用D．主動(dòng)運(yùn)輸10．真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中的核糖體：（）A．與細(xì)菌的核糖體大小、組成相同B．較細(xì)菌的核糖體大，但組成相像C．較細(xì)菌的核糖體小，組成不同D．與細(xì)菌核糖體大小相同，但組成完全不同11．在真核細(xì)胞中，產(chǎn)生初級(jí)溶酶體的是：（）A．細(xì)胞質(zhì)液B．細(xì)胞核C．高爾基體D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)12．粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)需經(jīng)下列哪種結(jié)構(gòu)加工處理后才具有生物活性？（）A．溶酶體B．線粒體C．質(zhì)體D．高爾基體13．睪丸間質(zhì)細(xì)胞合成的雄性激素，是在下列哪種細(xì)胞器中合成的？（）A．高爾基體B．細(xì)胞質(zhì)C．核糖體D．滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)14．用某種影響細(xì)胞骨架的藥水處理體外培育的細(xì)胞，群體中出現(xiàn)雙核細(xì)胞，最可能的緣由是：（）A．微絲破壞B．微管破壞C．染色體畸變D．細(xì)胞發(fā)生融合15．下列四對(duì)名詞中，合適的是：（）A．葉綠體一酶的貯藏處B．過氧化（酶）體一細(xì)胞中的轉(zhuǎn)運(yùn)作用C．核仁一核糖體亞基的組裝部位D．溶酶體一細(xì)胞中的發(fā)電站16．假如以下的說法對(duì)葉綠體和線粒體來說都正確，在括號(hào)上標(biāo)“＋”，假如不正確則標(biāo)“－”A．含有蛋白質(zhì)（）B．含有可結(jié)合氫離子的輔酶（）C．含有鉀離子（）D．缺少DNA（）E．能產(chǎn)生ATP（）F．能產(chǎn)生氧氣（）17．請(qǐng)參考下面資料，回答以下兩個(gè)問題：①直徑25nm；②直徑8～10nm；③直徑7nm；④管狀；⑤由各種蛋白質(zhì)組成；⑥由4～5條原絲組成的管；⑦由微管蛋白組成，是一種蛋白質(zhì)；⑧主要由肌動(dòng)蛋白組成；⑨死亡細(xì)胞形成角質(zhì)愛護(hù)層；⑩構(gòu)成中心粒、紡錘體、纖毛的基本單位。（1）真核細(xì)胞含有微管和微絲結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)稱為細(xì)胞骨架。正確描述微管的是：（）A．①④⑦⑩B．③⑥⑧C．②⑤⑥⑨D．③⑧（2）能描述微絲特點(diǎn)的是：（）A．①④⑦⑩B．③⑥⑧C．②⑤⑥⑨D．③⑧18．高等植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞之間，在細(xì)胞分裂的機(jī)制上的不同點(diǎn)是：（）①著絲點(diǎn)分裂②細(xì)胞質(zhì)分裂③紡錘絲的功能④中心粒存在A．①②B．①④C．②④D．③④19．“一些細(xì)菌的單個(gè)細(xì)胞可能包括不同數(shù)量的質(zhì)粒分子?！边@句話：（）A．不對(duì)，每個(gè)細(xì)胞中只有一個(gè)質(zhì)粒分子B．對(duì)，但僅當(dāng)細(xì)菌菌株不同時(shí)C．對(duì)，但只是當(dāng)細(xì)菌在不同條件下培育時(shí)D．對(duì)，因?yàn)榇蠖鄶?shù)質(zhì)粒的復(fù)制并不是嚴(yán)格限制的20．核糖體RNA的基因位于染色體上的位置是：（）A．端粒B．主隘痕C．著絲粒D．副隘痕21．確定核糖體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)之間的聯(lián)系的是：（）A．碳水化合物B．蛋白質(zhì)氨基末端序列C．蛋白質(zhì)羧基末端序列D．脂肪22．支持葉綠體的內(nèi)共生起源假說的特征是：（）①它為單層膜的細(xì)胞器②它為雙層膜的細(xì)胞器③它具有自己獨(dú)立的遺傳系統(tǒng)，包括環(huán)狀DNA④它沒有自己的遺傳系統(tǒng)⑤它具有與細(xì)胞質(zhì)核糖體不同的核糖體⑥它具有與細(xì)胞質(zhì)核糖體相同的核糖體A．①④⑤B．②④⑥C．①③⑥D(zhuǎn)．②③⑤23．一個(gè)分子自葉綠體類囊體內(nèi)到達(dá)線粒體基質(zhì)必需穿過的層膜數(shù)是：（）A．3B．5C．7D．924．下圖中Ⅰ—Ⅳ說明白物質(zhì)和離子通過細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)運(yùn)，下列陳述中正確的是：（）A．全部圖中均有主動(dòng)運(yùn)輸B．在圖Ⅱ和圖Ⅲ中有主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，在圖Ⅰ和圖Ⅳ中有被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)C．在圖Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ中有滲透作用D．在Ⅲ圖中有主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)，而在圖Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ中有被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)25．高等植物細(xì)胞之間的物質(zhì)交換和通訊主要通過的途徑是：（）A．胞隙連結(jié)B．吞噬C．外排D．胞間連絲26．白細(xì)胞能吞噬綠膿桿菌，與這一現(xiàn)象有關(guān)的是：（）A．主動(dòng)運(yùn)輸B．幫助擴(kuò)散C．自由擴(kuò)散D．胞膜確定的流淌性27．溶酶體內(nèi)腔液：（）A．較細(xì)胞質(zhì)更具酸性B．較細(xì)胞質(zhì)更為堿性C．同細(xì)胞質(zhì)的pH一樣D．時(shí)而更酸，時(shí)而更堿28．下列對(duì)克隆羊敘述正確的是（多選）：（）A．克隆羊是無性生殖產(chǎn)生的B．克隆綿羊“多莉”采納的是母體乳腺上皮細(xì)胞C．克隆綿羊“多莉”的產(chǎn)生過程利用了三只綿羊D．克隆“多莉”用的是16細(xì)胞“胚”植入代孕母羊29．病毒的特點(diǎn)是（多選）：（）A．可采納光學(xué)顯微鏡視察病毒的形態(tài)特征B．病毒不能產(chǎn)生ATP，不能獨(dú)立進(jìn)行各種生命過程C．病毒毒粒內(nèi)含有DNA和RNAD．病毒能通過細(xì)菌濾器E．沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)30．對(duì)法囊藻（一種海藻）的細(xì)胞中各種離子濃度的分析表明，細(xì)胞液的成分與海水的成分很不相同（見右圖）。（1）K＋和Cl－的細(xì)胞內(nèi)積累，而Na＋、Ca2＋等在細(xì)胞液中的含量低于海水中的含量。這表明。（2）K＋和Cl－進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是，這種汲取方式叫做，這種汲取方式須要的兩個(gè)基本條件是，。（3）Na＋和Ca2＋進(jìn)入細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)方向是，它們的汲取方式屬于。（4）法囊藻細(xì)胞液中的各種離子濃度與海水中各種離子濃度不成比例，其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是。31．右下圖是某種生物的細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)示意圖，試據(jù)圖回答：（1）與圖中⑥的形成有關(guān)的結(jié)構(gòu)是。（2）與細(xì)胞滲透吸水實(shí)力干脆有關(guān)的結(jié)構(gòu)是。（3）對(duì)細(xì)胞各種生理活動(dòng)起催化作用的物質(zhì)是在處會(huì)成。（4）圖中能將水分解的場(chǎng)所是。（5）CO2主要由圖中的釋放，所釋放的CO2在足夠的光照條件下擴(kuò)散到處被利用。（6）非生物界的能量通過圖中結(jié)構(gòu)的生理活動(dòng)后，才能進(jìn)入生物界。（7）既是細(xì)胞養(yǎng)分物質(zhì)貯藏器，又是細(xì)胞廢物的排泄器是圖中的。32．右圖為某動(dòng)物細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖，假如在確定時(shí)間內(nèi)，讓該細(xì)胞汲取放射性同位素標(biāo)記的氨基酸。請(qǐng)回答問題：（1）⑤部位的物質(zhì)（圖上方的黑點(diǎn)），首先是附著在（）上的（）合成的物質(zhì)。（2）它是由（）。加工后形成的。（3）此動(dòng)物細(xì)胞對(duì)該物質(zhì)還具有功能。33．閱讀下文，并回答以下各問題：把菠菜葉放進(jìn)適當(dāng)?shù)娜芤褐校M(jìn)行研磨。將研磨液用紗布過濾后，除去未磨碎的組織，得到一種綠色的液體。把其倒入離心管中，進(jìn)行適當(dāng)強(qiáng)度的離心分別，得到沉淀（沉淀A）。將此沉淀用電子顯微鏡進(jìn)行視察時(shí)，可發(fā)覺細(xì)胞壁的碎片和（甲）膜上具有很多小孔的球狀結(jié)構(gòu)。將其上清液的綠色部分進(jìn)行較強(qiáng)力的離心分別時(shí)，綠色部分幾乎全部沉淀（沉淀B）。用電子顯微鏡視察此沉淀，發(fā)覺有很多（乙）直徑為幾微米的細(xì)胞器。又把幾乎透亮的上清液，用更強(qiáng)的離心力進(jìn)行分別時(shí)，可得沉淀（沉淀C）。用電子顯微鏡視察此沉淀，則發(fā)覺（丙）很多直徑約0.5um的球狀或短棒狀，內(nèi)外包著兩層膜且向內(nèi)折疊的細(xì)胞器。如接著進(jìn)行強(qiáng)力離心時(shí)，可使上部的澄清部分中的小微粒都沉淀，此沉淀（沉淀D）其中含有很多（?。┲睆郊s0.02um的致密小顆粒和（戊）由該顆粒所附著的膜構(gòu)成的細(xì)胞器。（1）：上述文章中劃線處（甲）～（戊）所示的細(xì)胞結(jié)構(gòu)名稱分別是甲乙丙丁戊A細(xì)胞核——葉綠體——線粒體——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——核糖體B線粒體——葉綠體——細(xì)胞核——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)——核糖體C細(xì)胞核——葉綠體——線粒體——核糖體——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D線粒體——葉綠體——細(xì)胞核——核糖體——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（2）：下文①～⑨是對(duì)上述沉淀A～D所含有關(guān)細(xì)胞器的敘述。請(qǐng)從①～⑨中找出正確答案填入各自的括號(hào)內(nèi)。沉淀A（），沉淀B（），沉淀（），沉淀D（）。①與CO2的產(chǎn)生和ATP的生成有關(guān)②具有全透的性質(zhì)，對(duì)植物細(xì)胞的形態(tài)具有維持作用③是蛋白質(zhì)合成的主要場(chǎng)所④含有大量的DNA⑤含有與糖酵解有關(guān)的酶⑥與氧的產(chǎn)生和ATP的生成有關(guān)⑦含有與三羧酸循環(huán)和電子傳遞系統(tǒng)有關(guān)的酶⑧含有CO2合成葡萄糖或淀粉有關(guān)的酶⑨是合成某些專供輸送到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)的細(xì)胞器【參考答案】1．B2．A3．A4．D5．B6．D7．D8．C9．D10．B11．C12．D13．D14．D15．C16．＋＋＋－＋－17．（1）A（2）D18．C19．D20．D21．B22．D23．B24．D25．D26．D27．A28ABC29BDE30．（1）此海藻對(duì)礦質(zhì)離子的汲取具有選擇性（2）從低濃度到高濃度主動(dòng)運(yùn)輸載體和能量（3）高濃度到低濃度主動(dòng)運(yùn)輸（4）細(xì)胞膜上不同離子的載體數(shù)量不同31．（1）②（2）③（3）⑦（4）⑤（5）④⑤（6）⑤（7）③32．（1）②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)①核糖體蛋白質(zhì)（2）③高爾基體（3）分泌33．（1）C（2）A②④B⑥⑧C⑤⑦D③⑨中學(xué)生物奧林匹克競(jìng)賽輔導(dǎo)專題講座專題三細(xì)胞代謝的基礎(chǔ)[競(jìng)賽要求]1．細(xì)胞代謝與能量2．ATP（三磷酸腺苷）結(jié)構(gòu)和功能2．酶的功能3．細(xì)胞膜：理化性質(zhì)、分子結(jié)構(gòu)與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)萚學(xué)問梳理]一、細(xì)胞代謝與能量1．細(xì)胞代謝與能量生物的新陳代謝，或稱代謝，是生物體內(nèi)所進(jìn)行的全部物質(zhì)和能量變更的總稱，它是最基本的生命活動(dòng)過程。生活的細(xì)胞通過代謝活動(dòng)，不斷從環(huán)境中取得各種必需的物質(zhì)，來維持自身高度困難的有序結(jié)構(gòu)，并保證細(xì)胞生長(zhǎng)、發(fā)育和分裂等活動(dòng)的正常進(jìn)行。細(xì)胞中能的轉(zhuǎn)換類型是多種多樣的。由于細(xì)胞成分中的蛋白質(zhì)、核酸等分子相當(dāng)脆弱，遇到高溫就要變性失活，所以細(xì)胞內(nèi)不能利用熱能來做功。在細(xì)胞和生物體的能量轉(zhuǎn)換中起重要作用的是化學(xué)能。三磷酸腺苷（ATP）常常充當(dāng)各種類型的能量相互轉(zhuǎn)換的媒介物。很多放能反應(yīng)總是和ATP的合成相耦聯(lián)，將放出的能貯存在ATP中；很多需能反應(yīng)總是和ATP分解相耦聯(lián)，從ATP中獲得自由能（在壓力和溫度都恒定的條件下能夠做功的能稱為自由能）。2．三磷酸腺苷（ATP）(1)ATP的結(jié)構(gòu)特性三磷酸腺苷（ATP）也叫做腺苷三磷酸、是高能磷酸化合物的典型代表。ATP是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三個(gè)相連的磷酸基團(tuán)構(gòu)成的。這三個(gè)磷酸基團(tuán)從與分子中腺苷基團(tuán)連接處算起，依次分別稱為α、β、γ磷酸基團(tuán)。ATP的結(jié)構(gòu)式是：ATP分子中的γ磷酸基團(tuán)水解時(shí)（有關(guān)酶的催化下），能釋放30.5kJ/mol的能量。ATP分子既可以水解一個(gè)磷酸基團(tuán)（γ磷酸基團(tuán)），而形成二磷酸腺苷（ADP）和磷酸（Pi）；也可以同時(shí)水解兩個(gè)磷酸基團(tuán)（β磷酸基團(tuán)和γ磷酸基團(tuán)），而形成一磷酸腺苷（AMP）和焦磷酸（PPi）。后一種水解方式在某些生物合成中具有特殊意義。AMP可以在腺苷酸激酶的作用下，由ATP供應(yīng)一個(gè)磷酸基團(tuán)而形成ADP，ADP又可以快速地接受另外的磷酸基團(tuán)而形成ATP。(2)ATP系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡ATP是活細(xì)胞內(nèi)一種特殊的能量載體，在細(xì)胞核、線粒體、葉綠體以及細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中廣泛存在著，但是ATP在細(xì)胞內(nèi)的含量是很少的。ATP與ADP在細(xì)胞內(nèi)的相互轉(zhuǎn)化卻是特別快速的。在活細(xì)胞中，ATP末端磷酸基團(tuán)的周轉(zhuǎn)是極其快速的，其消耗與再生的速度是相對(duì)平衡的，ATP的含量因而維持在一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的、動(dòng)態(tài)平衡的水平。這對(duì)于構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定的供能環(huán)境具有特別重要的意義。(3)ATP的生成動(dòng)物和人等：呼吸作用綠色植物：光合作用；呼吸作用(4)ATP的利用ATP中的能量可以干脆轉(zhuǎn)化成其他各種形式的能量，用于各項(xiàng)生命活動(dòng)。這些能量的形式主要有以下6種。滲透能：細(xì)胞的主動(dòng)運(yùn)輸是逆濃度梯度進(jìn)行的，物質(zhì)跨膜移動(dòng)所做的功消耗了能量，這些能量叫做滲透能。機(jī)械能：細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)都是在做機(jī)械功，所消耗的就是機(jī)械能。例如，肌細(xì)胞的收縮，草履蟲纖毛的搖擺，精子鞭毛的搖擺，有絲分裂期間染色體的運(yùn)動(dòng)，腺細(xì)胞對(duì)分泌物的分泌等。電能：大腦的思索──神經(jīng)沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)，以及電鰩、電鰻等動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生的生物電等，它們所做的電功消耗的就是電能?；瘜W(xué)能：細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的合成須要化學(xué)能，如小分子物質(zhì)合成為大分子物質(zhì)時(shí)，必需有干脆或間接的能量供應(yīng)。另外，細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)在分解的起先階段，也須要化學(xué)能來活化，成為能量較高的物質(zhì)（如葡萄糖活化成磷酸葡萄糖）。可以說在細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝中，到處都須要由ATP轉(zhuǎn)化而來的化學(xué)能做功。光能：目前關(guān)于生物發(fā)光的生理機(jī)制還沒有完全弄清晰，但是已經(jīng)知道，生物體用于發(fā)光的能量干脆來自ATP，如螢火蟲的發(fā)光。熱能：有機(jī)物的氧化分說明放的能量，一部分用于生成ATP，大部分轉(zhuǎn)化為熱能通過各種途徑向外界環(huán)境散發(fā)，其中一小部分熱能作用于體溫。通常狀況下，熱能的形成往往是細(xì)胞能量轉(zhuǎn)化和傳遞過程中的副產(chǎn)品。此外，ATP釋放的能量中，一部分能量也能用于動(dòng)物的體溫的提升和維持。(4)其他高能磷酸化合物除ATP外，由其他有機(jī)堿構(gòu)成的核苷酸也有重要的生物學(xué)功能，如三磷酸鳥苷（GTP）是蛋白質(zhì)合成過程所須要的，三磷酸尿苷（UTP）參與糖原的合成，三磷酸胞苷（CTP）是脂肪和磷脂合成所必需的。在動(dòng)物和人體細(xì)胞（特殊是肌細(xì)胞）內(nèi)，除了ATP外，其他的高能磷酸化合物還有磷酸肌酸（可用C～P代表）。磷酸肌酸的結(jié)構(gòu)式是：

當(dāng)動(dòng)物和人體細(xì)胞由于能量大量消耗而使細(xì)胞內(nèi)的ATP含量過分削減時(shí)，在有關(guān)酶的催化作用下，磷酸肌酸中的磷酸基團(tuán)連同能量一起轉(zhuǎn)移給ADP，從而生成ATP和肌酸（可用C代表）；當(dāng)ATP含量比較多時(shí)，在有關(guān)酶的催化作用下，ATP可以將磷酸基團(tuán)連同能量一起轉(zhuǎn)移給肌酸，使肌酸轉(zhuǎn)變成磷酸肌酸。對(duì)于動(dòng)物和人體細(xì)胞來說，磷酸肌酸只是能量的一種儲(chǔ)存形式，而不能干脆被利用。由此可見，對(duì)于動(dòng)物和人體細(xì)胞來說，磷酸肌酸在能量釋放、轉(zhuǎn)移和利用之間起著緩沖的作用，從而使細(xì)胞內(nèi)ATP的含量能夠保持相對(duì)的穩(wěn)定，ATP系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡得以維持。二、酶及其功能新陳代謝是生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。而構(gòu)成新陳代謝的很多困難而有規(guī)律的物質(zhì)變更和能量變更，都是在酶催化下進(jìn)行的?？梢哉f，沒有酶的參與，生命活動(dòng)一刻也不能進(jìn)行。（一）酶的化學(xué)本質(zhì)1．絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，某些RNA也具有催化活性。20世紀(jì)80年頭發(fā)覺某些RNA有催化活性，還有一些抗體也有催化活性，甚至有些DNA也有催化活性，使酶是蛋白質(zhì)的傳統(tǒng)概念受到很大沖擊。（二）酶是生物催化劑1．酶與一般催化劑的共同點(diǎn)（1）用量少而催化效率高。（2）能加快化學(xué)反應(yīng)的速度，但不變更平衡點(diǎn)，反應(yīng)前后本身不發(fā)生變更。（3）酶降低反應(yīng)所需的活化能。分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)潔發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所須要的能量稱為活化能。例2H2O2→2H2O+O2反應(yīng)活化能非催化反應(yīng)75.24kJ/mol鈀催化反應(yīng)48.9kJ/molH2O2酶催化8.36kJ/mol2．酶作為生物催化劑的特點(diǎn)（1）高效性：指催化效率很高，使得反應(yīng)速率很快（酶降低活化能更顯著）。（2）高度的專一性：任何一種酶只作用于一種或幾種相關(guān)的化合物，這就是酶對(duì)底物的專一性。（3）溫柔的反應(yīng)條件：酶促反應(yīng)在常溫、常壓、生理pH條件下進(jìn)行。（4）酶在體內(nèi)受到嚴(yán)格的調(diào)整、限制。（5）酶的催化活力與輔酶、輔基和金屬離子有關(guān)。（三）酶的分類依據(jù)酶的化學(xué)組成可以將酶分為以下兩類：（1）單純蛋白質(zhì)酶：有些酶只是多肽鏈，除了氨基酸不含任何其他化學(xué)物質(zhì)，也就是說有些酶是單純蛋白質(zhì)，如胰臟的核糖核酸酶、淀粉酶等。（2）結(jié)合蛋白質(zhì)酶：有些酶除了蛋白質(zhì)外，還含有一些對(duì)熱穩(wěn)定的非蛋白質(zhì)類小分子物質(zhì)或金屬離子，即由蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分組成。結(jié)合蛋白質(zhì)酶的蛋白質(zhì)部分稱為脫輔酶，非蛋白質(zhì)部分稱為輔因子。脫輔酶與輔因子結(jié)合后所形成的復(fù)合物稱為“全酶”，即全酶=脫輔酶+輔因子。在酶催化時(shí)，確定要有脫輔酶和輔因子同時(shí)存在才起作用，二者各自單獨(dú)存在時(shí)，均無催化作用。脫輔酶部分確定酶催化的專一性，輔酶（輔基）在酶催化中通常是起著電子、原子或某些化學(xué)基團(tuán)的傳遞作用，大部分輔酶是維生素或維生素的衍生物。（四）影響酶作用的因素酶的催化活性的強(qiáng)弱以單位時(shí)間（每分）內(nèi)底物削減量或產(chǎn)物生成量來表示。探討某一因素對(duì)酶促反應(yīng)速率的影響時(shí)，應(yīng)在保持其他因素不變的狀況下，單獨(dú)變更探討的因素。影響酶促反應(yīng)的因素常有：酶的濃度、底物濃度、pH值、溫度、抑制劑、激活劑等。其變更規(guī)律有以下特點(diǎn)。（1）酶濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物足夠，其他條件固定的條件下，反應(yīng)系統(tǒng)中不含有抑制酶活性的物質(zhì)及其他不利于酶發(fā)揮作用的因素時(shí)，酶促反應(yīng)的速率與酶濃度成正比。（2）底物濃度對(duì)酶促反應(yīng)的影響在底物濃度較低時(shí)，反應(yīng)速率隨底物濃度增加而加快，反應(yīng)速率與底物濃度近乎成正比；在底物濃度較高時(shí)，底物濃度增加，反應(yīng)速率也隨之加快，但不顯著；當(dāng)?shù)孜餄舛群艽?，且達(dá)到確定限度時(shí)，反應(yīng)速率就達(dá)到一個(gè)最大值，此時(shí)即使再增加底物濃度，反應(yīng)速率幾乎不再變更。（3）pH對(duì)酶促反應(yīng)的影響每一種酶只能在確定限度的pH范圍內(nèi)才表現(xiàn)活性，超過這個(gè)范圍酶就會(huì)失去活性。在確定條件下，每一種酶在某一個(gè)pH時(shí)活力最大，這個(gè)pH稱為這種酶的最適pH。（4）溫度對(duì)酶促反應(yīng)的影響酶促反應(yīng)在確定溫度范圍內(nèi)反應(yīng)速率隨溫度的上升而加快；但當(dāng)溫度上升到確定限度時(shí)，酶促反應(yīng)速率不僅不再加快反而隨著溫度的上升而下降。在確定條件下，每一種酶在某一溫度時(shí)活力最大，這個(gè)溫度稱為這種酶的最適溫度。（5）激活劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響激活劑可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。激活劑大致分兩類：無機(jī)離子和小分子化合物。（6）抑制劑對(duì)酶促反應(yīng)的影響抑制劑使酶活性下降，但不使酶變性。抑制劑作用機(jī)制分兩種：可逆的抑制作用和不行逆的抑制作用。二、生物膜及功能（一）生物膜的化學(xué)構(gòu)成生物膜是指構(gòu)成細(xì)胞的全部膜的總稱。按其所處位置可分為兩種：一種處于細(xì)胞質(zhì)外面的一層膜叫細(xì)胞膜，也可叫質(zhì)膜；另一種是處于細(xì)胞由膜圍繞而成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)，叫內(nèi)膜。細(xì)胞的內(nèi)膜系統(tǒng)是指真核細(xì)胞內(nèi)，在結(jié)構(gòu)、功能或發(fā)生上相關(guān)的，如核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體，等等。細(xì)胞內(nèi)膜是相對(duì)于包圍在細(xì)胞外面的細(xì)胞膜而言的。細(xì)胞膜可由內(nèi)膜轉(zhuǎn)化而來(如子細(xì)胞的質(zhì)膜由高爾基體小泡融合而成)。生物膜是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的基本形式，它對(duì)酶催化反應(yīng)的有序進(jìn)行和整個(gè)細(xì)胞的區(qū)域化都供應(yīng)了一個(gè)必要的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)。當(dāng)然，生物膜的功能是多種多樣的，如細(xì)胞的物質(zhì)代謝、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等都與生物膜有關(guān)。在真核細(xì)胞中，膜結(jié)構(gòu)占整個(gè)細(xì)胞干重的70%～80%。生物膜由蛋白質(zhì)、脂類、糖、水和無機(jī)離子等組成。蛋白質(zhì)約占60%～65%，脂類占25%～40%，糖占5%。這些組分，尤其是脂類與蛋白質(zhì)的比例，因不同細(xì)胞、細(xì)胞器或膜層而相差很大。生物膜結(jié)構(gòu)上，就是脂類以雙分子層構(gòu)成生物膜的基本結(jié)構(gòu)，而蛋白質(zhì)分子則“鑲嵌”于其中。1．膜蛋白生物膜中的蛋白質(zhì)約占細(xì)胞蛋白總量的20%～30%，它們或是單純的蛋白質(zhì),或是與糖、脂結(jié)合形成的結(jié)合蛋白。依據(jù)它們與膜脂相互作用的方式及其在膜中的排列部位，可以大體地將膜蛋白分為兩類：外在蛋白與內(nèi)在蛋白(圖1-7)。外在蛋白為水溶性球狀蛋白質(zhì)，通過靜電作用及離子鍵等非共價(jià)鍵與膜脂相連，分布在膜的內(nèi)外表面。內(nèi)在蛋白占膜蛋白總量的70%～80%，又叫嵌入蛋白或整合蛋白，其主要特征是水不溶性，分布在脂質(zhì)雙分子層中，有的橫跨全膜也稱跨膜蛋白,有的全部埋入疏水區(qū)，有的與外在蛋白結(jié)合以多酶復(fù)合體形式與膜脂結(jié)合。膜蛋白執(zhí)行著生物膜的主要功能。不同生物膜所具有的不同生物學(xué)功能主要是由于所含膜蛋白的種類和數(shù)量的不同。細(xì)胞膜的構(gòu)造2．膜脂在植物細(xì)胞中，構(gòu)成生物膜的脂類主要是復(fù)合脂類，包括磷脂、糖脂、硫脂等。磷脂是含磷酸基的復(fù)合脂。在植物細(xì)胞膜中重要的磷脂屬甘油磷脂，它們是磷脂酰膽堿(卵磷脂)和磷脂酰乙醇胺(腦磷脂)。另外，還有磷脂酰絲氨酸，磷脂酰甘油，磷脂酰肌醇等。磷脂分子結(jié)構(gòu)既有疏水基團(tuán)，又有親水基團(tuán)。如圖所示，分子中有一個(gè)極性的“頭部”和一個(gè)疏水的“尾部”。磷脂的這種特性使之在生物膜形成中起著獨(dú)特的作用。糖脂是指甘油脂中甘油分子上有一個(gè)羥基以糖苷鍵與一分子六碳糖相結(jié)合的產(chǎn)物。硫脂則是糖脂分子中的六碳糖上又帶一個(gè)硫酸根基團(tuán)。糖脂和硫脂也具有極性的“頭部”和疏水的“尾部”，這兩種脂類在葉綠體膜中特殊多，其含量甚至超過了磷脂。由上可知，膜上的脂類幾乎都是兩性分子，在水相中可自發(fā)地形成脂雙層，即脂類分子呈兩層排列，親水的頭部處于水相，疏水的尾部朝向中心。這種自發(fā)的排列過程稱作脂類的自我裝配。脂雙層一旦有破損也能自我閉合。脂雙層是流淌的，脂類分子能在各自的單分子層內(nèi)快速地移動(dòng)，即橫向擴(kuò)散，而一般不簡(jiǎn)潔“翻轉(zhuǎn)”，即不易從一個(gè)單分子層顛轉(zhuǎn)到另一單分子層。脂雙層的自我裝配、自我閉合以及具有流淌性的三大特點(diǎn)確定了它能成為生物膜志向的基本結(jié)構(gòu)。膜脂上的脂肪酸有飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸之分，不飽和脂肪酸分子有雙鍵，其順式和反式的互變使不飽和脂肪酸易于彎曲或轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使得膜結(jié)構(gòu)比較松散而不僵硬。膜脂上的不飽和脂肪酸與植物的抗逆性有很大關(guān)系，通常耐寒性強(qiáng)的植物，其膜脂中不飽和脂肪酸含量較高，而且不飽和程度(雙鍵數(shù)目)也較高，有利于保持膜在低溫時(shí)的流淌性；而抗熱性強(qiáng)的植物，其飽和脂肪酸的含量較高，有利于保持膜在高溫時(shí)的穩(wěn)定性。3．膜糖生物膜中的糖類主要分布于質(zhì)膜的外單分子層。這些糖是不超過15個(gè)單糖殘基所連接成的具分支的低聚糖鏈(寡糖鏈)，它們大多數(shù)與膜蛋白共價(jià)結(jié)合，少部分與膜脂結(jié)合，分別形成糖蛋白和糖脂(圖1-7)。由于單糖彼此間結(jié)合方式、排列依次、種類、數(shù)量以及有無分支等差別，其組合是千變?nèi)f化的，所形成的寡糖鏈種類特別多，形成了多種細(xì)胞表面特異的圖像，細(xì)胞之間借此進(jìn)行相互識(shí)別和交換信息。（二）、生物膜的結(jié)構(gòu)關(guān)于生物膜的結(jié)構(gòu)有很多假說與模型，下面介紹兩種模型。1．流淌鑲嵌模型流淌鑲嵌模型由辛格爾(S.J.Singer)和尼柯爾森(G.Nicolson)在1972年提出，認(rèn)為液態(tài)的脂質(zhì)雙分子層中鑲嵌著可移動(dòng)的蛋白質(zhì)，上圖展示了此模型的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。內(nèi)在蛋白嵌合在磷脂分子層中，內(nèi)在蛋白或其聚合體可橫穿膜層，兩端極性部分伸向水相，中間疏水部分與脂肪酸部分呈疏水結(jié)合，外在蛋白與膜兩側(cè)的極性部分結(jié)合。這個(gè)模型的特點(diǎn)是強(qiáng)調(diào)膜的不對(duì)稱性和流淌性。脂雙層的流淌性保證了膜能經(jīng)受確定程度的形變而不致裂開，這可使膜中各種成分按須要調(diào)整或組合，使之合理分布，有利于表現(xiàn)膜的多種功能。更重要的是它允許膜相互融合而不失去膜對(duì)通透性的限制，確保膜分子在細(xì)胞分裂時(shí)均等地安排給子代細(xì)胞。流淌鑲嵌模型雖得到比較廣泛的支持，但仍有很多局限性，如忽視了蛋白質(zhì)對(duì)脂類分子流淌性的限制作用和膜各部分流淌的不勻稱性等問題。2．板塊鑲嵌模型板塊鑲嵌模型由賈因(M.K.Gain)和懷特(White)在1977年提出。他們認(rèn)為，由于生物膜脂質(zhì)可以在環(huán)境溫度或其它化學(xué)成分變更的影響下，或是由于膜中同時(shí)存在著不同脂質(zhì)(脂肪鏈的長(zhǎng)短或不同的飽和度)，或者由于蛋白質(zhì)和蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)和脂質(zhì)間的相互作用，使膜脂的局部常常處于一種“相變”狀態(tài)，即一部分脂區(qū)表現(xiàn)為從液晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫B(tài)，而另一部分脂區(qū)表現(xiàn)為從晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐壕B(tài)。因此，整個(gè)生物膜可以看成是由不同組織結(jié)構(gòu)、不同大小、不同性質(zhì)、不同流淌性的可移動(dòng)的“板塊”所組成，高度流淌性的區(qū)域和流淌性比較小的區(qū)域可以同時(shí)存在，隨著生理狀態(tài)和環(huán)境條件的變更，這些“板塊”之間可以彼此轉(zhuǎn)化。（三）、生物膜的功能正是有了脂性的膜，才使生命物質(zhì)——蛋白質(zhì)與核酸獲得與四周介質(zhì)隔離的屏障而保持聚集和相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)，因此，細(xì)胞膜是任何活細(xì)胞必不行少的。植物細(xì)胞可以脫離細(xì)胞壁而生活，卻不能脫離細(xì)胞膜膜而生存。膜的主要功能如下：1.分室作用細(xì)胞的膜系統(tǒng)不僅把細(xì)胞與外界環(huán)境隔開，而且把細(xì)胞內(nèi)的空間分隔，使細(xì)胞內(nèi)部的區(qū)域化，即形成各種細(xì)胞器，從而使細(xì)胞的代謝活動(dòng)“按室進(jìn)行”。各區(qū)域內(nèi)均具特定的pH、電位、離子強(qiáng)度和酶系等。同時(shí)，由于內(nèi)膜系統(tǒng)的存在，又將各個(gè)細(xì)胞器聯(lián)系起來共同完成各種連續(xù)的生理生化反應(yīng)，比如光呼吸過程就是由葉綠體、過氧化物體和線粒體三者協(xié)同完成的。2.代謝反應(yīng)的場(chǎng)所細(xì)胞內(nèi)的很多生理生化過程在膜上有序進(jìn)行。如光合作用的光能汲取、電子傳遞和光合磷酸化、呼吸作用的電子傳遞及氧化磷酸化過程分別是在葉綠體的光合膜和線粒體內(nèi)膜上進(jìn)行的。3.物質(zhì)交換質(zhì)膜的另一個(gè)重要特性是對(duì)物質(zhì)的透過具有選擇性，限制膜內(nèi)外進(jìn)行物質(zhì)交換。如質(zhì)膜可通過擴(kuò)散、離子通道、主動(dòng)運(yùn)輸及內(nèi)吞外排等方式來限制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞。各種細(xì)胞器上的膜也通過類似方式限制其小區(qū)域與胞質(zhì)進(jìn)行物質(zhì)交換。4.識(shí)別功能質(zhì)膜上的多糖鏈分布于其外表面，似“觸角”一樣能夠識(shí)別外界物質(zhì)，并可接受外界的某種刺激或信號(hào)，使細(xì)胞作出相應(yīng)的反應(yīng)。例如，花粉粒外壁的糖蛋白與柱頭細(xì)胞質(zhì)膜的蛋白質(zhì)之間就可進(jìn)行識(shí)別反應(yīng)。膜上還存在著各種各樣的受體，能感應(yīng)刺激，傳導(dǎo)信息，調(diào)控代謝。[典型例題]例1：“高能磷酸鍵”中的“高能”是指該鍵：（）A．健能高B．活化能高C．水說明放的自由能高D．A、B、C都是解析：化學(xué)中運(yùn)用的“鍵能”和生物化學(xué)中運(yùn)用的“高能鍵”，含義是完全不同的?；瘜W(xué)中“鍵能”的含義是指斷裂一個(gè)化學(xué)鍵所須要供應(yīng)的能量；生物化學(xué)中所說的“高能鍵”是指該鍵水解時(shí)能釋放出大量能量。（一般在20.92kJ/mol以上）。答案:C。例2：酶具有極強(qiáng)的催化功能，其緣由是：（）A．增加了反應(yīng)物之間的接觸面B．降低了底物分子的活化能C．提高了反應(yīng)物分子中的活化能D．降低了底物分子的自由能解析：分子從常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楹?jiǎn)潔發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的活躍狀態(tài)所須要的能量稱為活化能。因?yàn)槊附档突罨芨@著，所以催化效率高。答案：B。例3：下列各組消化液中，每組均由每種消化液2ml混合而成，哪組能將蛋糕完全消化，且對(duì)蛋糕的消化力最強(qiáng)：（）A．胃液、胰液、腸液B．胰液、腸液、膽汁C．唾液、胃液、腸液D．胃液、腸液、膽汁解析：酶的催化效率有最適PH值，胃蛋白酶是2.0左右，腸液和胰液最適PH值8左右，唾液最適PH是6.8左右，膽汁的PH值7左右。所以，如有胃液和其他消化液混合，兩方面的酶都會(huì)由于PH值偏離最適而降低活性甚至失活，從而降低了對(duì)蛋糕的消化實(shí)力。答案：B。例4：下列生理活動(dòng)中，不產(chǎn)生ATP的是：（）A．暗反應(yīng)B．有氧呼吸C．光反應(yīng)D．無氧呼吸解析：暗反應(yīng)消耗ATP，其他過程有ATP生成。答案：A例5：在人體和高等動(dòng)物體內(nèi)，在pH值由5上升到10的過程中，蛋白酶的催化速度將：（）A．先升后降B．不斷上升C．不斷下降D．先降后升解析：本題考查問題并不難，但審題要細(xì)致。題干所問是生物體內(nèi)的蛋白酶活性隨PH值變更！而不是胃蛋白酶。人體大多數(shù)酶的最適PH值為7，所以本題答案：A。例6：人和動(dòng)物體內(nèi)發(fā)生“ADP十磷酸肌酸ATP＋肌酸”反應(yīng)的條件是：（）A．肌肉組織缺氧B．機(jī)體消耗ATP過多C．機(jī)體進(jìn)行有氧呼吸D．機(jī)體進(jìn)行厭氧呼吸解析：ATP消耗過多，意味著生物體大量消耗能量，能量供不應(yīng)求。磷酸肌酸是動(dòng)物肌肉中的儲(chǔ)能物質(zhì)，在ATP消耗過多時(shí)，會(huì)分解，將磷酸基團(tuán)及高能鍵轉(zhuǎn)移致ADP，生成ATP，實(shí)現(xiàn)能量的快速轉(zhuǎn)移及供應(yīng)。答案：B。例7：下列物質(zhì)中屬于高能化合物的是：（）A．ATPB．ADPC．AMPD．A解析：高能化合物是含有高能鍵的化合物，ATP有兩個(gè)高能磷酸鍵，ADP有一個(gè)高能磷酸鍵，AMP雖然有磷酸基團(tuán)但是不含高能磷酸鍵。所以答案：A、B。例8：下面哪種有關(guān)酶的描述是錯(cuò)的：（）A．全部酶都是蛋白質(zhì)B．酶有專一性C．酶在細(xì)胞外也可以發(fā)揮功能D．酶可以不須要輔基解析：酶的化學(xué)本質(zhì)：絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，少數(shù)酶是RNA。條件相宜，酶在體外也一樣具有催化作用。從酶的化學(xué)構(gòu)成角度：?jiǎn)渭兊鞍踪|(zhì)酶，除了氨基酸不含任何其他化學(xué)物質(zhì)。結(jié)合蛋白質(zhì)酶含有輔酶（輔基）。本題答案：A。[智能訓(xùn)練]1.細(xì)胞膜脂質(zhì)雙分子層中，鑲嵌蛋白質(zhì)分子分布在：（）

A.僅在內(nèi)表面B．僅在兩層之間C．僅在內(nèi)表面與外表面D．兩層之間、內(nèi)表面與外表面都有2．以藥物抑制草履蟲ATP的合成，蟲體死亡后其細(xì)胞常：（）A．萎縮B．膨大C．裂開D．不變3．下列關(guān)于礦質(zhì)元素的敘述不正確的是：（）A．植物須要量最大的礦質(zhì)元素是：氮、磷、鉀B．根對(duì)礦質(zhì)元素的汲取具有選擇性C．根對(duì)礦質(zhì)元素的汲取都要通