生物膜结构的探索历程：

1、19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的。
2、20世纪初，科学家第一次将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气一水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗一亮一暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质--脂质--蛋白质三层结构构成，电镜下看到的中间的亮层是脂质分子，两边的暗层是蛋白质分子，他把生物膜描述为静态的统一结构。
5、1970年，科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性。
6、1972年，桑格和尼克森提出的为流动镶嵌模型大多数人所接受。

生物膜的流动镶嵌模型：

1、生物膜的流动镶嵌模型图解：
 

①糖蛋白（糖被）：细胞识别、保护、润滑、免疫等。
②蛋白质分子：膜功能的主要承担着。
③磷脂双分子层：构成膜的基本支架。
2、基本内容
(1)脂质：构成细胞膜的主要成分是磷脂，磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
①磷脂分子的状态：亲水的“头部”排在外侧，疏水的“尾部”排在内侧。
②结构特点：一定的流动性。
(2)蛋白质：膜的功能主要由蛋白质承担，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的含量越高，种类越多。
①蛋白质的位置：有三种。镶在磷脂双分子层表面；嵌入磷脂双分子层；贡穿于磷脂双分子层。
②种类： a．有的与糖类结合，形成糖被，有识别、保护、润滑等作用。 b．有的起载体作用，参与主动运输过程，控制物质进出细胞。 c．有的是酶，起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构——糖被
①位置：细胞膜的外表。
②本质：细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。
③作用：与细胞表面的识别有关；在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
(4) 细胞膜的特征：
①结构特征：具有一定的流动性。
②功能特征：具有选择透过性。
细胞膜的流动性与选择透过性的区分方法：

1．结构特点：具有一定的流动性。
（1）原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。
（2）表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。
（3）影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超过一定范围，则导致膜的破坏。
2．功能特性：具有选择透过性。
（1）表现：植物根对矿质元素的选择性吸收，神经细胞对K⁺的吸收和对Na⁺的排出，肾小管的重吸收和分泌，小肠的吸收等。
（2）原因：遗传性决定载体种类、数量决定选择性。
3．二者的区别与联系
（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功能方面的特性，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。
易错点拨：

1、位于细胞膜外侧面的糖蛋白形成糖被，它是识别图中细胞膜内外侧的标志。
2、载体蛋白属于嵌入或贯穿磷脂双分子层的蛋白质。载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该物质的速度不再随物质的浓度增大而增大。
3、磷脂双分子层数、生物膜层数与磷脂分子层数：磷脂双分子层数=生物膜层数=磷脂分子层数的一半 。

例  血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层磷脂分子(   )
A．5层  B．3层   C.6层   D．4层
思路点拨：葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，至少要跨毛细血管壁的一层上皮细胞，即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜，生物膜都是由磷脂双分子构成，故本题穿越的磷脂分子层数是6。答案C

有丝分裂的过程及意义：

1、有丝分裂：真核生物进行细胞分裂的主要方式，具有周期性，分为间期、前期、中期、后期、末期。（如下图）

2、有丝分裂特点：
前期：仁膜消失两体现。
中期：点排中央体明显。
后期：均分牵拉到两极。
末期：仁膜重现两体消。
3、意义：
(l)亲代细胞的染色体经过复制以后，精确地平均分配到两个子细胞中去。
(2)染色体上有遗传物质，有丝分裂保证了亲代和子代之间遗传性状的稳定性，对生物的遗传有重要意义。
辨析动植物细胞有丝分裂的不同:

	植物细胞有丝分裂	动物细胞有丝分裂
前期	纺锤体的形成方式不同
	由细胞两极发出纺锤丝形成纺锤体	两组中心粒翻出星射线形成纺锤体
末期	形成两个子细胞的方式不同
	植物细胞中部形成细胞板,扩展形成新细胞壁,分裂成两个子细胞	动物细胞膜从中部向内凹陷,把细胞缢裂成两个子细胞

知识点拨：

1、细胞中央的赤道板是假想平面，是细胞中央与纺锤体的中轴垂直的一个平面，只表示一个位置，不是真实存在的，在显微镜下观察不到．而细胞板是实际存在的，细胞板由细胞中央向四周扩展，逐渐形成新的细胞壁将植物细胞一分为二。
2、细胞板的形成是植物细胞有丝分裂过程中特有的，也是同动物细胞有丝分裂的区别之一。细胞板是植物细胞有丝分裂末期，在赤道板位置通过高尔基体密集而形成的一种结构，它向四周扩展形成新的细胞壁，显微镜下能观察到该结构，它是植物细胞所特有的，区别于动物细胞的标志。
例  在高倍显微镜下观察处于有丝分裂中期的植物细胞，能看到的结构是(   )
A．赤道板、染色体、细胞膜
B．纺锤体、赤道板、同源染色体
C．细胞壁、染色体、纺锤体
D．细胞壁、核膜、染色体、着丝点
思路点拔：赤道板是虚拟的位置概念，并非真实存在的结构；细胞膜平时与细胞壁贴得很紧，因此观察不到。核膜在分裂前期就已经消失，在分裂末期才会重建。答案C
2、动、植物细胞分裂图像的识别：
(1)图像画成方形或图像中有细胞板结构，无中心粒结构，一般为植物细胞。
(2)图像画成圆形或有中心粒结构，无细胞板结构，通过缢裂方式平分细胞，一般为动物细胞。
3、若为二倍体生物细胞，可作如下判断：
(l)染色体散乱排列，无联会现象，有同源染色体——有丝分裂前期。
(2)着丝粒排列在赤道板上，有同源染色体——有丝分裂中期。
(3)染色体移向两极，每一极都有同源染色体——有丝分裂后期。
4、DNA分子数目的加倍在间期，数目的恢复在末期；染色体数目的加倍在后期，数目的恢复在末期；染色单体的产生在间期，出现在前期，消失在后期。
5、细胞的有丝分裂过程中，与细胞核内染色体的 “复制和均分”不同，细胞质内细胞器在子细胞中的分配不是平均的。各种细胞器的增生，都是在细胞分裂之前的间期友生的。

有丝分裂过程中DNA、染色体、染色单体和每条染色体上DNA的数目变化：


 



注：1、细胞内和细胞核内的数目减半的时间是不一样的（图中已标），原因是在有丝分裂的末期，先形成细胞核，后分裂成两个子细胞，所以细胞核内的数目减半点是在末期开始，而细胞内的数目减半是在末期完成时。
2、间期DNA分子复制使DNA含量加倍，但染色体没加倍，而是每条染色体上含有2条姐妹染色单体；染色体加倍发生在后期着丝点分裂时；DNA和染色体数目减半的原因相同。
3、染色体形态的变化：

细胞的分化及其意义:

1、细胞的分化的概念：在个体发育中，相同细胞的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、细胞分化的基础和实质
(1)分化的基础：每个细胞都含有一套与受精卵完全相同的染色体，即携带有本物种的全部遗传信息。
(2)分化的实质：是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程，即基因的选择性表达。
3、细胞分化的过程
（1）从细胞水平分析：细胞形态、结构和功能改变的结果。
（2）从亚显微结构水平分析：细胞器的数目及细胞质基质成分和功能改变的结果。
（3）从分子水平分析
①蛋白质角度：蛋白质种类、数量、功能改变的结果。
②基因角度：基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。
4、细胞分化的特点
（1）持久性：细胞分化贯穿于生物体整个生命历程中，在胚胎期达到最大限度。
（2）不可逆性：一般来说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
（3）普遍性：是生物界中普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
（4）遗传物质不变性：细胞分化是伴随着细胞分裂进行的，亲代与子代细胞的形态、结构或功能发生改变，但细胞内的遗传物质却不变。
5、细胞分化的结果：形成形态、结构和功能不同的组织和器官。
6、细胞分化的意义
（1）细胞分化是生物界普遍存在的生命现象，是生物个体发育的基础。
(2)细胞分化使多细胞生物体内的细胞趋向专门化，有利于提高各种生物功能的效率。

 

细胞增殖与细胞分化的区别分析：

	细胞增殖	细胞分化
细胞变化	数量增多	细胞形态、结构、生埋功能发生了稳定性差异，且这种差异是不可逆转的
发生时间	从受精卵开始，有些部位的细胞终生保持分裂能力，有的细胞发育到一定时期停止分裂	持久性变化，胚胎时期达最大限度
在个体发育中的意义	保持了亲代和子代间遗传物质的稳定性	没有细胞分化，生物体不能进行正常发育

细胞分化与细胞全能性的区别与联系：

	细胞分化	细胞全能性
原理	细胞内基因的选择性表达	含本物种全套遗传物质
特点	持久性、不可逆性、普遍性	①高度分化的植物体细胞表达全能性需要一定的条件；②动物已分化的体细胞的全能性受到限制，但细胞核仍具有全能性
结果	形成形态、结构、生理功能不同的细胞	形成新个体
大小比较	细胞分化程度有高低之分，如体细胞>生殖细胞>受精卵	细胞全能性有大小之分，如受精卵>生殖细胞>体细胞
关系		①两者的遗传物质都不发生变化 ②细胞的分化程度越高，全能性越小

知识点拨：

1、过程：受精卵→增殖为多细胞→分化为组织、器官、系统→发育为生物体
2、细胞分化程度由高至低的顺序是神经组织干细胞、骨髓造血干细胞、胚胎干细胞；造血干细胞还有可能分化成为其他组织的细胞，说明动物细胞也可能具有全能性，因为每个细胞都是由受精卵发育而来的，都具有全套的遗传物质。人们对干细胞的研究，可以对某些疾病进行治疗，可以进行医学上的组织修复，还可以帮助人们了解细胞的分化机制。

知识拓展：

1、细胞的分裂是细胞分化的基础。细胞的分裂与分化往往是相伴相随的，随着细胞分化程度的加深，细胞的分裂能力逐渐下降。
2、细胞分裂结束后，细胞生活有三种状态：一是继续分裂增殖，如根尖分生区细胞；二是暂不分裂增殖，如植株上受顶芽抑制的侧芽细胞；三是不再进入细胞周期而发生分化，如人体的红细胞、神经细胞等。 3、判断细胞全能性的表达与细胞分化的依据是二者的终点不同，细胞分化的终点是组织、器官；细胞全能性表达的终点是完整个体。
4、植物细胞的全能性易表现，动物细胞的全能性受限制，但动物细胞的细胞核仍具有全能性。
5、细胞全能性高低与分化的关系：细胞全能性高低与分化程度成负相关，分化程度越大，全能性越低。
6、管家基因与奢侈基因
（1）管家基因指所有细胞均要表达的一类基因，其产物是维持细胞基本生命活动所必需的，如呼吸酶基因。
（2）奢侈基因是指不同类型细胞特异性表达的基因，其严物赋予不同细胞特异的生理功能，如血红蛋白基因、胰岛素基因。

遗传信息的翻译：

1、概念：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
2、密码子：mRNA上3个相邻的碱基决定1个氨基酸，这样的3个碱基成为1个密码子。
3、反密码子：tRNA上与mRNA上密码子互补配对的3个碱基。
4、tRNA：翻译过程中，将游离氨基酸运到核糖体上的RNA。
5、翻译
(1)场所：细胞质中的核糖体（主要）
(2)模板：mRNA
(3)原料：20种氨基酸
(4)碱基与氨基酸之间的关系：3个碱基（1个密码子）决定一个氨基酸
(5)搬运工：tRNA（有反密码子）
(6)过程
第一步：mRNA进入细胞质与核糖俸结合，携带甲硫氨酸的tRNA通过与密码子AUC配对进入位点1。
第二步：携带另一种氨基酸的tRNA以同样的方式进入位点2。
第三步：甲硫氨酸与另一种氨基酸形成肽键而转移到位点2上的tRNA上。
第四步：核糖体移动到下一个密码子，原来占据位点1的tRNA离开核糖体，占据位点2的tRNA进入到位点1，一个新的携带氨基酸的tRNA进入位点2，继续肽链的合成。重复步骤二、三、四，直到核糖体读取 mRNA的终止密码后，合成才停止。肽链合成后，被运送到各自的“岗位”，盘曲折叠成具有特定空间结构和功能的蛋白质，承担各项职责。
(7)产物：多肽（蛋白质）
遗传信息、密码子与反密码子：

	遗传信息	密码子	反密码子
存在位置	在DNA上，是基因中脱氧核苷酸的排列顺序	在tRNA上，是与mRNA上决定1个氨基酸的3个相邻碱基	在RNA上，是与密码子互补配对的3个碱基
作用	决定氨基酸的排列顺序，是间接作用	直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序	识别密码子
对应关系
联系	①遗传信息是基因中脱氧核苷酸的排列顺序，通过转录，便遗传信息传递到mRNA的核糖核苷酸的排列顺序上 ②mRNA的密码子直接决定蛋白质分子中氨基酸的排列顺序，反密码子则起到识别密码子的作用

注：1、对于以RNA为遗传物质的病毒来说，遗传信息贮存在RNA中。
2、密码子共有64种，但有3种为终止密码子；对应氨基酸的密码子有61种，所有生物共用一套遗传密码。
3、tRNA上反密码子所含的碱基有3个，但整个tRNA不止3个碱基。


知识拓展：

1、DNA在细胞核内，合成蛋白质的核糖体在细胞质中，遗传信息传递如何克服空间上的隔离？
[提示]DNA在细胞核内转录出mRNA，mRNA 携带遗传信息由细胞核经核孔进入细胞质，在核糖体上翻译出肽链，盘曲折叠形成蛋白质。
2、如何在短时间内由一条mRNA合成多个相同的蛋白质？
[提示]-条mRNA与多个核糖体结合，形成多聚核糖体，这样一条mRNA就可在短时间内翻译出多条肽链。