内容正文:
专题2:细胞的结构与功能
1
细胞结构
细胞壁
细胞膜:细胞的边界
细胞核
细胞质
细胞质基质
细胞器
细胞骨架:蛋白质纤维,维持细胞形态,支撑并锚定细胞器,与生命活动密切相关。
组成成分
原核细胞:肽聚糖
真核细胞:植物纤维素和果胶,真菌几丁质,动物无细胞壁
作用:支撑并保护细胞。
特性:全透性,伸缩性小。
细胞结构
植物细胞壁去除法:酶解法(纤维素酶和果胶酶)
细胞膜功能及成分
功能
将细胞与外界环境分隔开
控制物质进出(相对性:病毒也可进入细胞)
进行细胞间的信息交流
体液运输:激素与膜上的特异性受体结合
直接接触:精子与卵细胞结合
形成通道:胞间连丝,植物特有
成分
成分
脂质(占比50%):主要是磷脂,动物细胞膜上有少量胆固醇。
蛋白质(占比40%):承担膜的主要功能;功能越复杂,蛋白质的种类和数量就越多。
糖类(占比2-10%):位于细胞膜外表面,叫做糖被。
对细胞膜成分探索
1、欧文顿:细胞通透性推测细胞膜是由脂质组成的。
2、科学家利用哺乳动物的工细胞制备出纯净的细胞膜,得知脂质有磷脂和胆固醇,磷脂含量最多。
3、戈特和格伦德尔推测:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
4、丹尼利和戴维森推测:细胞膜除含脂质分子外,可能还附有蛋白质。
磷脂分子结构
功能特性——选择透过性
细胞膜结构
对细胞膜结构探索
1、细胞膜模型假说:罗伯特森电镜下观察到细胞膜暗-亮-暗三层结构后提出:所有细胞膜都是由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,中间亮层是脂质,细胞膜是静态统一结构。(被大家质疑)
2、荧光染料标记:绿色荧光标记小鼠细胞表面的蛋白质,红色荧光标记人细胞表面的蛋白质,将小鼠细胞和人细胞融合,表明细胞膜具有流动性。
3、流动镶嵌模型:辛格和尼科尔森提出(被大多数人接受)。
流动镶嵌模型
1、细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的;磷脂双分子层是膜的基本支架,具有屏障作用;
2、蛋白质分子以不同方式镶嵌在脂质双分子层中;在物质运输等方面有重要作用;
3、细胞膜具有流动性,表现在所有磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质分子大多也能运动。
4、糖被与蛋白质结合形成糖蛋白;与脂质结合形成糖脂。糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。
结构特性——流动性
细胞器
具膜细胞器
双层膜
线粒体:细胞进行有氧呼吸的主要场所,细胞生命活动所需的能量,95%来自线粒体。
叶绿体:绿色植物光合作用场所,含光合色素,该色素溶于无水乙醇,不溶于水。(能产生有机物)
线粒体和叶绿体都是半自主细胞器,可在细胞中增殖。既有DNA,又有RNA,且可以发生转录翻译过程。(能产生水)
单层膜
溶酶体:内部(酸性条件)含有多种水解酶,能分解衰老损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。起源于高尔基体。
液泡:内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,保持细胞坚挺。内含色素,与花与果实的颜色有关, 该色素溶于水。
内质网:是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。(能产生有机物、水)
高尔基体:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。(能产生有机物、水)
粗面内质网:与分泌蛋白有关
光面内质网:与脂质(如性激素等)的合成有关
动物高尔基体育分泌物形成有关,是各种膜转化的枢纽。
植物高尔基体与细胞壁形成有关(果胶的合成)
无膜细胞器
核糖体:合成蛋白质场所。由rRNA和蛋白质构成。(能产生有机物、水)
中心体:分布在动物和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关。
破坏细胞膜的方法:1、清水涨破 2、酶解法:脂酶、蛋白酶
分离方法:差速离心法
生物膜系统
生物膜系统
细胞膜
核膜
细胞器膜
1、生物膜组成:
2、生物膜之间的联系:
3、囊泡来源与去向
来源:细胞膜、内质网、高尔基体
成分:胞吞的异物、病菌、分泌蛋白、神经递质
去向:与溶酶体融合、分泌到细胞外或运回内质网,移动到突触前膜
不同的膜既有差异性又有相似性:组分相同但含量不同。
分泌蛋白的合成与运输
1、研究方法:同位素标记法
核糖体
内质网
高尔基体
2、过程:
3、过程中生物膜面积的变化
①内质网膜面积不断减小;
②高尔基体面积先增大后减小;
③细胞膜面积不断增大。
④膜面积变化的过程也是膜更新的过程。
⑤红细胞无细胞核,其细胞膜表面的蛋白质不能更新。
细胞核
功能
遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
核膜:双层膜,具有选择透过性,把核内物质与细胞质分开。
核仁:与某种RNA的合成及核糖体的形成有关。
染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体。
核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,具有选择透过性
结构
1、并非所有真核生物都有细胞核,哺乳动物成熟的红细胞、植物成熟的筛管细胞都无细胞核;
2、染色质和染色体的关系:是同一物质在细胞不同时期的两种存在