细胞结构解读
绝大多数的真核生物细胞都有核、质、膜三个部
分，膜是生命系统的边界，是控制物质交换的门户；质
是新陈代谢的主要中心，质中的细胞器在系统内分工
合作；核是遗传物质贮存和复制的主要场所，也是遗传
性状和新陈代谢的控制中心，是生命系统的控制中心；
各有其重要性，又有其特殊性，相互独立，又相互联系，
构成一个和谐统一的、有机的、复杂的生命系统。
1．1 细胞膜的结构和功能细胞生活在液体环境中，
膜是与外界环境相隔的界线，是保证细胞内化学反应
顺利进行的天然屏障，这与结构有关。
(1)主要的分子组成由磷脂双分子层构成基本
骨架，这种结构的存在就必然有与之相对应的功能存
在，脂溶性物质能够以自由扩散的方式优先通过细胞
膜；在磷脂双分子层中镶嵌有蛋白质分子，这一结构的
存在，也必然有与之相对应的功能存在，蛋白质分子
可作为物质运输载体，从而使膜具有主动运输的功能。
(2)结构特点与功能特性组成细胞膜的磷脂分
子和蛋白质分子大都可以运动，因而决定了细胞膜的
结构特点是具有一定的流动性，细胞膜的功能特性是
具有选择透过性，这是两个不同而又有联系的概念，膜
的流动性存在，既可以使膜中的各种成分需要调整其
组合分布而有利于控制物质出入细胞，又能使细胞经
受一定的变形而不致破裂(如：人体的自细胞能变形穿
过毛细血管壁)，具有保护的作用，从而保证了活细胞
完成各种生理功能。细胞膜的流动性是选择透过性的
基础，而活细胞的细胞膜具有选择透过性，是细胞生命
活动的体现，这样就保证细胞按生命活动的需要吸收
和排出物质，而物质透过细胞膜等各项生理功能的实
施，又需要细胞膜的流动性这一结构特点来保障，这就
是结构特点和功能特性的统一。流动性是细胞膜结构
固有的属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，
流动性总是存在的，而选择透过性是对细胞膜生理特
性的描述，这一特性只有在流动性基础上，完成物质交
换功能方面体现出来。总结如下：(图附在后面)
1．2 细胞质的结构和功能细胞质是细胞结构中的
重要组成部分，是活细胞内新陈代谢的主要场所，也是
同化作用和异化作用发生的主要场所。活细胞中的生
命活动，绝大多数物质的合成和分解，就是发生在细胞
质中，是细胞生命活动最活跃的部位，活细胞中的细胞
质处在流动状态。在亚显微结构下，把细胞质作为一
个整体来研究，实际上细胞质主要包括细胞质基质和
细胞器。本部分内容上连接第一章“生命的物质基
础”(细胞质也是由化学元素和化学元素组成的化合
物而形成的结构)，尤其是细胞质中的水分、无机盐、核
苷酸、氨基酸等，进一步体现了生命系统的物质性。该
内容下连接第三章“生物的新陈代谢”中细胞呼吸和
光合作用的重点知识，本部分具有承上启下的作用。
线粒体与细胞呼吸正相关，叶绿体与光合作用正相关。
其余多种细胞器教学中，限于教材，侧重介绍其分布，
结构和功能作简要介绍。最后归类总结出双层膜的、
单层膜的、非膜结构的、生成水的、生成ATP的、含有
DNA的细胞器、“四个场所”。但应凸现出一个重要的
教学理念：物质组成结构，结构决定功能；结构和功能
和谐统一的学科思想。
1．3 细胞核的结构和功能该内容介绍细胞核的组
成及原核细胞的基本结构，前者主要由三个部分核模、
核仁、染色质组成，核膜使核内与质中的化学反应分
开，既相互联系，又相互独立，核膜同样具有选择透过
性，控制细胞质与细胞核之间的物质交换，对细胞核内
物质具有保护作用，膜上的核孔有利于核、质问进行频
繁的、大量的大分子的物质交流，是大分子交换的理想
通道[2]；核仁的折光系统强，是真核生物细胞最明显
的标志；染色质与染色体的关系既是重点又是难点，具
有抽象性，是难消化的知识点；都含有DNA分子，是生
物的遗传物质，同样也体现了结构和功能和谐统一。
1．4 细胞质流动的实验指导学生正确使用高倍显
微镜观察黑藻细胞质的流动，观察中为什么只看到叶
绿体，而看不到其他细胞器的原因(叶绿体大，有色
素)，为什么只看到叶绿体黑藻细胞边缘流动(成熟的
植物细胞大部分的空间被液泡占有)，这都是在实验中
遇到的实际问题。
细胞膜是防止细胞外物质自由进入细胞的屏障，它保证了细胞内环境的相对稳定，使各种生化反应能够有序运行。但是细胞 必须与周围环境发生信息、物质与能量的交换，才能完成特定的生理功能。因此细胞必须具备一套物质转运体系，用来获得所需物质和排出代谢废物，据估计细胞膜上与物质转运有关的蛋白占核基因编码蛋白的15~30%，细胞用在物质转运方面的能量达细胞总消耗能量的三分之二。 原始生命向细胞进化所获得的重要形态特征之一，是生命物质外面出现了一层膜性结构，即细胞膜。细胞膜位于细胞表面，厚度通常为7～8nm，由脂类和蛋白质组成。它最重要的特性是半透性，或称选择透过性，对进出入细胞的物质有很强的选择透过性。细胞膜和细胞内膜系统总称为生物膜（biomembrane），具有相同的基本结构特征。
细胞膜又称质膜（plasmalemma），是位于原生质体外围、紧贴细胞壁的膜结构。组成质膜的主要物质是蛋白质和脂类，以及少量的多糖、微量的核酸、金属离子和水。在电子显微镜下，用四氧化锇固定的细胞膜具有明显的“暗-明-暗”三条平行的带，其内、外两层暗带由蛋白质分子组成，中间一层明带由双层脂类分子组成，三者的厚度分别约为2.5 nm、3.5 nm和2.5nm，这样的膜称为单位膜（unit membrane）或生物膜（biomembrane）
细胞膜有重要的生理功能，它即使细胞维持稳定代谢的胞内环境，又能调节和选择物质进出细胞。细胞膜通过胞饮作用（pinocytosis）、吞噬作用（phagocytosis）或胞吐作用（exocytosis）吸收、消化和外排细胞膜外、内的物质。在细胞识别、信号传递、纤维素合成和微纤丝的组装等方面，质膜也发挥重要作用。有些细胞间的信息交流并不是考细胞膜上的受体来实现的，比如某些细胞分泌的甾醇类物质，这些物质可以作为信号，与其他细胞进行信息交流，但是这些物质并不是和细胞膜上的受体结合的，而是穿过细胞膜，与细胞核内或细胞质内的某些受体相结合，从而介导两个细胞间的信息交流的！所以说细胞膜的生理作用并不是很大。只是用来保护细胞。
