第三章细胞基本结构

细胞膜一系统 的边界本章知识结构细胞膜的成分实验：体验制备细胞膜的方法.细胞膜的功能细胞器之间的分工细胞器一系统细胞器之间协调内的分工合作配合I细胞的生物膜系统1结构功能研究方法：放射性同位素标记法分泌蛋白质的合成及分泌过程：核糖体一内质网f高尔基体f细胞膜f细胞外组成功能细胞既是生物体结 构的基本单位，也 是生物体代谢和遗 传的基本单位细胞核的结构细胞核一系统J细胞核的功能 k的控制中心二、新课程标准1、简述细胞膜系统的功能2、举例说出几种细胞器的结构和功能3、观察线粒体和叶绿体4、阐明细胞核的结构和功能5、尝试建立真核细胞的模型三、预测新课标高考热点1、细胞膜的成分2、细胞膜的功能3、举例说出几种细胞器的结构和功能4、用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体5、细胞核的结构和功能6、细胞是一个有机的统一整体清单零七一、知识结构细胞膜的成分细 胞* 膜细胞膜的功能脂质：其中磷脂最丰富，此外还有胆固醇蛋白质：功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类越多，含量越高 :少量糖类：与蛋白质结合形成糖蛋白，有识别作用1将细胞与外界环境分隔开；保障细胞内部环境的相对稳定 控制物质进出细胞；进行细胞间信息交流变形虫的运动 白细胞的吞噬活动 蛋白质的分泌中膜的转化 L生物膜选择透过性的基础结构特点：具有一定的流动性I功能特点：具有选择透过性:二、要点精析【要点一】细胞识别细胞识别，是指细胞通过表面的受体与细胞外信号物质分子选择性地相互作用，从而导致胞内一系 列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，是细胞通讯的一个重要环节。细胞膜表面 的受体是指糖蛋白表面抗原。如人细胞表面有一种蛋白质抗原（HLA）（能和特异的抗体相结合），它 是一种变化极多的糖蛋白，不同的人有不同的HLA分子，器官移植时，被植入的器官常被排斥，就是 因为植入细胞的HLA分子，不为受体所接受之缘故。【要点二】细胞膜的成分细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量糖类。其中，脂质占细胞膜总量的50%，蛋白质 占 40%糖类占2%10%。从细胞膜的组成成分看，脂质（主要是磷脂）含量最多，由它构成了细胞膜的 骨架。但细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使，所以，结构和功能不同的细胞的细胞膜上的蛋白质的 种类和数量也不同。如正常细胞癌变后，细胞膜上产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细 胞是否癌变的指标之一。【画龙点睛】组成细胞膜的脂质主要是磷脂，组成其他生物膜的脂质除了磷脂外还有胆固醇。细胞 既是生物体结构的基本单位也是生物体代谢和遗传的基本单位【要点三】细胞膜的功能1、细胞与外界环境隔开细胞膜是生命系统的边界，它使细胞与外界隔开，保障了细胞内部环境的 相对稳定。假若没有它的存在，生命物质与外界环境之间通过扩散而达到平衡，细胞就不复存在了。2、控制物质进出细胞既然细胞膜是生命系统的边界。物质进出细胞必须经过它。为了保证生命活动的顺利进行细胞需要的营养物质和氧气等能顺利进人，其他物质则不能进入。细胞产生的代谢废物(如co少、分泌物(如抗 体、激素)等及时排出，而细胞内的酶、DNA等不能流失到细胞外。【画龙点睛】细胞膜的控制作用是相对的，正常情况下环境中有害的物质有可能进人细胞内；有些 病毒、病菌也能侵入细胞，使生物患病。3、进行细胞间的信息交流(1) 细胞分泌的化学物质，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给 靶细胞。(2) 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。(3) 相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。【要点四】怎样理解细胞膜的流动性和细胞膜是一种选择透过性膜1、构成细胞摸的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动，形成了细胞膜的流动性。磷脂分子的运动只 限于单分子层内，很难从本分子层运动到另一分子层，由于膜内磷脂分子的运动，使膜内的蛋白质分子 产生了运动。温度升高细胞膜的运动速度加快。2、细胞膜是一种选择透过性膜，只有活细胞具有这种特性。细胞膜选择透过性表现在如下几点:除 水以外只有被细胞选择的离子和小分子才能通过；大分子物质除特殊情况以外，不能通过细胞膜。细 胞膜的选择透过性是生命活动的一种体现，是判断细胞死活的标准之一。【画龙点睛】细胞膜的流动性是细胞膜的选择透过性的结构基础。清单零八一、知识结构细胞质基质成分：含有水、无机盐离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和许多酶等 功能：新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行提供物质和环境条件形态：椭球形结构：双层膜围成，内膜内突形成嵴双层膜结构 的细胞器Y单层膜结构 细胞器 的细胞器无膜结构的细胞器功能:分布: 形态: 占成分: 功能:结构: 彳分类: 功能: 卜分布: 结构: 高尔基体功能:卜分布: 形态: 功能:，分布: 结构: 功能: 卜分布: 形态: 种类:，功能: 结构: 功能:线粒体内质网溶酶体液泡核糖体有氧呼吸的主要场所 动植物细胞都有，数量多少与物种与新陈代谢强度有关 扁平的椭球形或球形 结构：双层膜围成，有基粒 色素、与光合作用有关的酶，基质中含少量 DNA 光合作用的场所 分布：植物一般叶的上表面多于下表面 由膜连接而成的网状结构 滑面型内质网、粗面型内质网 与糖类、蛋白质、脂肪的合成有关，也是蛋白质加工场所 动植物细胞都有扁平囊状结构 与分泌物的生成有关，植物细胞中还与细胞壁的生成有关 动植物细胞都有泡状结构 成分：多种水解酶 分解衰老损伤的细胞器，吞噬杀死侵入细胞的病毒和病菌 动植物细胞都有泡状结构 成分：糖类、无机盐、蛋白质、色素等 调节细胞内部环境的相对稳定 成熟的植物细胞具有大液泡椭球形粒状小体 附着在内质网上的核糖体、游离的核糖体 蛋白质合成的场所 成分：蛋白质、 RNA 两个互相垂直的中心粒及周围的物质组成 与细胞的有丝分裂有关I成分:合成场所：核糖体细胞器之间初步加工场所：内质网动物细胞和低等植物细胞能量供应：线粒体进一步加工修饰的场所：高尔基体的协调配合彳方向：核糖体一内质网一囊泡一高尔基体一分泌小泡一细胞膜一分泌到细胞外 （分泌蛋白 结构：核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜质的合成）J翻译J加工J加工J分泌L功能：蛋白质一较成熟的蛋白质一成熟的蛋白质一特定功能蛋白质二、要点精析【要点一】核糖体是蛋白质的“装配机器”内质网是有机物合成“车间”，高尔基体是 蛋白质的“加工厂”核糖体是把氨基酸合成蛋白质的场所，被喻为蛋白质的“装配机器”，许多蛋白质在细胞内合成后 要分泌到细胞外，这与粗面型内质网有关，如蚕的丝腺细胞分泌的蚕丝蛋白多是一些分秘蛋白，经粗面 型内质网将这些蛋白质加工以后才分泌出去。另外，内质网还与脂质和糖类的合成有关，因此，把内质 网比喻为有机物合成的“车间”。高尔基体车身不能合成蛋白质，但可以对蛋白质进行加工和转运，被 喻为蛋白质的“加工厂”。附着于内质网上的核糖体，主要是合成某些专供输送到细胞外面的分泌蛋白，如抗体、酶原或蛋白 质类激素等；游离核糖体所合成的蛋白质，多半是分布在细胞质基质中或是供细胞本身生长所需要的蛋 白质（包括酶分子）。此外，还合成某些特殊蛋白质，如红细胞中的血红蛋白等。因此，在分裂活动旺盛 的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布较均匀。这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之 一。 粗面型内质网上的核糖体合成蛋白质后，由内质网运输到高尔基体，由高尔基体分泌到细胞外面。要点二】七种细胞器结构与功能的比较IIIIII线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡核糖体中心体结构 特点双层膜，有少量的DNA和RNA,能相对独立遗传单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有 腔不具膜结构（主要是由 蛋白质形成的主要功能有氧呼吸产 生ATP的主 要场所光合作用的场所与动物细胞 分泌物的形 成及植物细 胞壁的形成有关粗面内质 网是核糖 体的支架； 滑面内质 网与糖类 和脂质的 合成有关储存物质， 进行渗透 作用，维持 植物细胞 紧张度把氨基酸 合成蛋白 质的场所与细胞有 丝分裂有 关一一形 成纺锤体， 牵引染色 体,决定细 胞有丝分 裂的方向（都与能量转换有关）主要 结构 或成 分内膜、基质 和基粒中有 许多种与有 氧呼吸有关的酶基粒片层结 构薄膜上进 行光反应， 基质中进行 暗反应扁平囊泡和 小泡由膜构成 的管道系 统液泡膜及其内的细胞液蛋白质、RNA、酶两相相互 垂直的中 心粒分布所有的动植 物细胞中绿色植物的 叶肉细胞及 绿嫩茎的皮 层细胞大多数动植物细胞中，一般位于核 附近大多数动 植物细胞， 广泛分布 于细胞基 质中所有的植 物细胞中， 高等动物 细胞中液 泡不明显所有的动植物细胞常在动物 细胞和低 等植物细 胞中在不同细胞中细胞器的含量是不一样的，如需能较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质较旺盛的细胞含核糖体较多，这都很好地体现了细胞的结构与其功能相适应的生物学观点。要点三】细胞器之间的协调配合生物膜在结构和功能上的联系由于细胞内的膜 在成分结构等方面大致相同，所以，在细胞内各生物 膜在结构和功能方面是有着密切联系的。（1）在结构上的联系（如图）【画龙点睛】在细胞中，许多细胞器都有膜，这 些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的 生物膜系统，这些生物膜的组成成分和结构很相似， 在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种 结构之间的协调配合。【要点四】观察叶绿体和线粒体的实验原理。功愷上的耽系【山分豁蛋白的合戚为阿內质沟（血匸；肓鼻，粗釀.iniT-杯忙莓） 1鼻剋冉育盘白丽）團呼| f 冉朗序7甬*云忆 坛皆、出晡）健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接 近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的 线粒体的形态和分布。叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在 高倍显微镜下观察它的形态和分布。清单零九细胞核及生物膜系统一、知识结构结构:核膜:J核仁:细胞核双层膜、上有核孔，其功能是：核质间物质交换和信息交流的通道与核糖体的形成有关 :成分：DNA和蛋白质1与染色质的关系：同一物质在不同时期的两种表现形式生物 膜系 统高尔罩俸膜、内議醐观、细胞脈的相卫转匪 内质网膜整贰尔堆体腸=翌细胞般I功能：是储存遗传信息的主要场所，是新陈代谢的控制中心 构成：各种细胞器膜和核膜、细胞膜细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时控制细胞的物质运输、能量转换和信息 传递生物膜为多种酶提供了大量的附着位点生物膜将各种细胞器分隔开，使多种化学反应同时进行、互不干扰，保证了细胞生命活 L动高效、有序的进行。二、要点精析要点一】细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用1、细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主 要是由DNA调控和决定的，从而使细胞形成一个整体的调控系统，大量实验证明，凡是无核的细胞.既 不能生长也不能分裂，如成熟的红细胞人工去掉细胞核的细胞， 一般不能存活多久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运 动停止，当重新移入，又能够恢复生命活动由此可见，细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用。2、各种膜在结构上的联系（1）细胞结构之间的相互联系，使细胞成对一个统一整体（如图）3、正确区分病毒、原核生物、真核生物（1）病毒（如噬菌体）是没有细胞结构的生物，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，仅蓝藻、细菌、放线菌、支原体、衣 原体等。（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）等部是真核生物。不要把它们误以为 是原核生物。（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，霍乱弧菌等都是细菌，乳酸菌是个特例，本属杆菌，但往往把“杆”字省略。【要点二】细胞核的结构和功能1、细胞核的结构 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。染色质；由DNA和蛋白质组成.DNA是遗传物质染色体和染色体是细胞中同一物质在不同时期 的两种表现形态。【画龙点睛】染色质(或染色体)是DNA的主要载体-DNA是生物的遗传物质，另外，一定注意凡是 具有染色质(或染色体)的生物一定是真核生物，而真核生物的遗传物质是DNA.核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。核孔：实现核质之问频繁的物质交换和信息交流。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。要点三】细胞是一个有机的统一的整体细胞只有保持完整性.才能完成各项正常的生命活动，这可从下列现象得以解释(1) 人体血液中血小板实际上是一个胞质块.无细胞核，体积很小，一般只存活几天。(2) 人体血液成熟的红细胞.无细胞核，寿命只活 120 天左右。(3) 人体成熟的精子具有细胞核，但细胞质含量很少，保持生理活性仅数小时。(4) 变形虫核质实验。用玻璃针将变形虫切成两半，有核的一半能继续存活.无核的一半死亡。如 果将变形虫的核取出。无核部分能短期生存.单独的细胞核无法生存。如果在去核变形虫再植入细胞核 这个变形虫将正常生活。(5) 细胞各结构和功能上协调统一，如细胞内能量的储存、释放、转移和利用过程中，各结构在功 能上协调配合可用下表表示：IATP曲爪畢碎一+19曲複加I.)输创W妣1fk白的奇曲与井篦览程叶Stt北含ft用疵譽.严 姓料.协(舟軽呼(H1展 UK CCh【画龙点睛】细胞是一个有机的统一整体，可从以下几个方面理解。(1)从结构上看，内质网广泛分布在细胞质中，连接着各种不同的细胞器.内连核膜，外接细胞模， 将细胞膜、细胞质、细胞核连为一体。(2) 从功能上看，细胞的不同结构虽具不同生理功能.但却是协调合作的。如线粒体能为其他结构 的代谢提供能量；核糖体能为其他结构的构成或代谢提供蛋白质或酶，蛋白质类分泌物的分泌是由核糖 体合的、内质网运输、线粒体供能、高尔基体加上分泌而协调完成的。(3) 细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的 DNA 通过控制蛋白质类物质的合成调控细胞内的生命 活动。(4) 从与外界的关系上看，细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量 转换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换.因此，细胞与外界环境 之间形成一个统一整体。