内容正文:
第3章 细胞的基本结构 知识清单
一、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开(膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与外界环境分隔开,产生了原始的细胞,并成为相对独立的系统);
2.控制物质进出细胞(细胞膜的控制作用是相对的,环境中一些对细胞有害的物质可能进入;有些病毒、病菌也能侵入细胞);细胞膜的功能特性:选择透过性。结构特点是功能特性的基础
3.进行细胞间的信息交流
细胞间信息交流的三种方式:
①间接传递:信号分子(激素、神经递质、淋巴因子)随体液循环与靶细胞表面的 特异性受体结合)
②直接传递:细胞膜接触,如精子和卵细胞之间的识别和结合;效应T细胞裂解靶细胞。
③通道传递:如高等植物细胞之间的胞间连丝
二、细胞膜的成分
1. 细胞膜主要由脂质(50%)和蛋白质(40%)组成。此外,还有少量的糖类(2%-10%)。在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,动物细胞膜中还有少量胆固醇。细胞癌变后,膜成分发生改变,有的产生甲胎蛋白、癌胚抗原等物质。
2.蛋白质在行使功能时起重要作用,因此,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
3. 位于细胞膜外侧的糖蛋白形成糖被,它是识别图中细胞膜内外侧的标志。
4.对细胞膜成分的探索:
①1895年,欧文顿—脂溶性物质更容易通过细胞膜—结论:细胞膜是由脂质组成的。
②利用哺乳动物的红细胞,制备出纯净的细胞膜,进行化学分析,得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。
(制备细胞膜常用的材料及原因:人和其他哺乳动物成熟的红细胞;没有细胞壁,没有细胞核和众多的细胞器。能得到比较纯的细胞膜。)
③1925年,荷兰科学家戈特和格伦德尔—用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单层分子的面积恰为红细胞表面积的2倍。---结论:细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层。
④1935年,英国学者丹尼利和戴维森—研究细胞膜的张力—发现细胞表面张力明显低于油-水界面的表面张力。油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。--结论:细胞膜上还附有蛋白质。
三、细胞膜的结构
1.生物膜流动镶嵌模型的内容有
①磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性;
②蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也可以运动;
③细胞膜表面有糖被和糖脂。糖被的作用是保护、识别和润滑。
2.细胞膜的结构特点:具有一定的流动性;
3.对细胞膜结构的探索
①1959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜暗-亮-暗三层—提出细胞膜模型假说:由蛋白质-脂质-蛋白质构成,静态的统一结构。
②20世纪60年代后,科学家对静态的观点提出质疑;细胞的生长、变形虫的运动无法解释。
③1970年,人-鼠细胞杂交试验,--结论:细胞膜具有流动性
④1972年,辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型。
四、细胞器之间的分工
1.细胞质:包括细胞质基质和细胞器两部分。
2.分离细胞器的方法:差速离心法。
3.细胞器分布及作用:
①核糖体:有的附于粗面内质网上(附着核糖体),有的游离在细胞质基质中(游离核糖体),作用:合成蛋白质。是“生产蛋白质的机器”。也是原核细胞唯一具有的细胞器。
②内质网:由膜围成的连续的内腔相通的膜性管道系统。包括不附着核糖体的滑(光)面内质网和附着核糖体的粗面内质网。作用:是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。也是膜面积最大的细胞器。
③高尔基体:主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。唯一一个动植物细胞中都有的细胞器,但是功能可以不同的细胞器(在植物细胞中与细胞壁的形成有关)
④溶酶体:主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,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。
⑤中心体:分布在动物与低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关。
⑥液泡:主要分布在植物细胞中,内有细胞液,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。含有不能参与光合作用的色素。
⑦叶绿体:是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器。是植物细胞的“养料制造车间”和“ 能量转换站”。
⑧线粒体:是细胞进行有氧呼吸的主要场所。是细胞的“ 动力车间”。细胞生命活动所需的能量,大约有95%来自线粒体。
4.“细胞器”归纳:
A.按分布分:
①动植物细胞共有:线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。
②植物细胞特有:叶绿体、液泡。
③动物和低等植物细胞特有:中心体。
④原核细胞和真核细胞共有:核糖体。
B.按结构分:
①单层膜:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。
②双层膜:线粒体、叶绿体。
③无膜:中心体、核糖体。
C:按成分分 :
①含 DNA 的:线粒体、叶