内容正文:
2.2 细胞——生命活动的基本单位
一、细胞质膜(细胞质膜是动植物细胞的边界)
1、纯净细胞质膜的制备材料:哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核和各种具膜的细胞器)
2、 细胞质膜结构模式图:
细胞质膜的主要成分:脂质(磷脂)和蛋白质
磷脂分子:磷脂双分子层构成了细胞质膜的基本骨/支架;
脂质 胆固醇:动物细胞质膜特有的成分;
细胞质膜 蛋白质:不均匀、不对称分布;
糖类:与蛋白质结合成糖蛋白,实现细胞识别和信息交流等功能
注:①有糖蛋白的一侧为细胞质膜外侧;
②功能越复杂的细胞,细胞质膜上蛋白质种类和数量越多;
③细胞质膜是1层膜 = 2层磷脂分子;
3、细胞质膜的结构特点:具有一定的流动性;
原因:构成细胞质膜的磷脂分子和蛋白质分子具有一定的流动性,不是静止的;
实例:人鼠细胞融合;变形虫的变形摄食;白细胞吞噬病菌;
4、细胞质膜的功能:
(1) 维持细胞内部环境的相对稳定;
(2)控制着细胞与周围环境的物质交换:
细胞质膜的功能特点:选择透过性;
(3)进行细胞间的信息交流:主要与糖蛋白(受体)有关
①接触传递:相邻细胞的细胞质膜直接接触传递信息,如精卵细胞识别和结合;
②远距离的细胞间:通过体液传送
一些激素可随血液流向全身,与靶细胞质膜上或细胞内的受体特异性结合,作用于靶细胞;
③通道传递:某些植物中,相邻细胞间可通过胞间连丝传递信息;
二、植物细胞壁
1、成分:纤维素和果胶
2、作用:支持、保护
3、特性:全透性
三、细胞质基质: 有由蛋白质分子构成的细胞骨架;是新陈代谢的主要场所;
四、细胞器
1、线粒体
(1)线粒体亚显微结构模式图:
特别提醒:
①线粒体基质中含少量的DNA和RNA;
②线粒体增大膜面积的方式:内膜向内腔折叠形成嵴;
(2)功能:是有氧呼吸的主要场所,产生大量能量供生命活动所需(95%);
注:①代谢旺盛的部位,线粒体含量较多,如心肌细胞、鸟类的翅膀部位等;
②含与有氧呼吸有关的酶;
③观察:线粒体+健那绿染液→蓝绿色;
2、叶绿体
(1)叶绿体亚显微结构模式图:
(2)功能:进行光合作用的场所;
(3)增大膜面积的方式:类囊体叠合成基粒
注: ①不是所有的植物细胞中都有叶绿体,如根细胞;
②观察叶绿体无需染色即可观察;
线粒体和叶绿体的共同点:
双层膜;都含有少量的DNA和RNA;都是能量的转换器
3、内质网:单层膜
功能:参与蛋白质的加工和脂质的合成
4、高尔基体:由扁平囊和囊泡构成,单层膜;
动物细胞:与分泌物的形成有关;
植物细胞:与细胞壁的形成有关;
注:高尔基体是动植物细胞都有,但功能不同的细胞器;
5、液泡:单层膜,内有细胞液;
(1)分布:成熟植物细胞中;
(2)成分:有的还含有色素(花青素,除绿色以外的颜色);
(3)功能:参与调节植物细胞的吸水和失水;
6、溶酶体:单层膜,内含有多种酸性水解酶;溶酶体起源于高尔基体;
(1)分布:几乎所有动物细胞;
(2)功能:①能清除细胞内多余的生物大分子、衰老的细胞器;
②清除进入细胞内的病原体等。
注:溶酶体中的酶是核糖体合成的;
7、核糖体(无膜)
(1)成分:蛋白质和rRNA;
(2)功能:合成蛋白质的场所;
分类:游离于细胞质基质中的核糖体:合成胞内蛋白;
附着在内质网上的核糖体:合成分泌蛋白、膜上蛋白和溶酶体中的酶;
8、中心体(无膜):
由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成;
(1)分布:分布于动物和低等植物细胞中;
(2)功能:与有丝分裂有关;
附:细胞器的常见归纳
1、具双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体;
具单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、溶酶体、液泡;
无膜的细胞器:中心体、核糖体;
2、含DNA的细胞器: 线粒体、叶绿体;
含RNA的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体;
3、含色素的细胞器:叶绿体、液泡;
4、高等植物细胞特有的细胞器:叶绿体、液泡;
动物和低等植物细胞特有的细胞器:中心体;
5、与能量转换有关的细胞器:线粒体、叶绿体;
6、原核生物具有的细胞器:核糖体。
注:
①细胞器的分离方法:差速离心法
②有关细胞器的形象比喻:
线粒体 → “动力工厂”
叶绿体 → “养料制造车间”或“能量转换站”
内质网 → “有机物合成车间”
高尔基体 → 蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
溶酶体 → “消化车间”或“酶仓库”
核糖体 → “生产蛋白质的机器”
③常见的细胞模式图及细胞器:
五、细胞核
1、细胞核结构:
(1)核膜:双层膜,具有选择透过性;
(2)核仁:与核糖体RNA的合成和核糖体的形成有关;
(3)核孔:具有选择性,如蛋白质和RNA等生物大分子可通过核孔进出,但DNA不能;
注:①蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体较多 ,核仁较大;
②代谢旺盛的细胞中,核孔数量较多;
③在细胞分裂过程中,核膜、核仁会周期性地消失和重建;
(4)染色质:易被碱性染料染成深色的物质;
①主要成分:DNA和蛋白质,是遗传物质的主要载体;
② 与染色体的关系:同种物质在不同时期的两种形态;
高度螺旋化、缩短变粗
解螺旋、变细变长
染色体
染色质
注:DNA(主要分布于细胞核)+甲基绿 → 绿色;
RNA(主要分布于细胞质)+派洛宁/吡罗红 → 红色;
2、细胞核的功能:是细胞代谢和遗传的调控中心;遗传信息库。
注:细胞代谢的主要场所是细胞质基质;
细胞代谢的控制中心是细胞核;
六、细胞各部分结构分工合作
1、生物膜系统:在真核细胞中,细胞质膜、细胞器膜和核膜等膜结构,在组成成分和结构上基本相似,它们都称为生物膜,由这些生物膜共同组成了生物膜系统。
注:原核生物唯一具膜结构是细胞质膜,所以原核生物无生物膜系统;
2、实例:分泌蛋白的合成与分泌 (方法:同位素标记法 )
注:①与分泌蛋白合成与分泌相关的结构:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞质膜;
②与分泌蛋白合成与分泌相关的细胞器: 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;
③与分泌蛋白合成与分泌直接相关的细胞结构:核糖体、内质网、高尔基体、细胞质膜;
④与分泌蛋白合成、分泌直接相关的细胞器: 核糖体、内质网、高尔基体;
注:分泌蛋白形成过程中内质网、高尔基体、细胞质膜面积的变化:
3、生物膜系统的功能:
(1)广阔的膜面积为多种酶提供了附着点,为化学反应创造了有利条件;
(2)细胞内的生物膜使细胞内部区域化,使细胞内能同时进行多种化学反应,而不相互干扰,保证了细胞生命活动同时、高效、有序地进行。
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