第3章 细胞的结构（期中复习课件）高一生物上学期沪科版

高一生物 必修一 细胞由质膜包裹 03 复习课件 质膜通常也称细胞膜，其厚度仅为7~10nm。 共同特点：主要由磷脂和蛋白质分子组成。 还有一定量的固醇和糖类。 高等动物细胞质膜中胆固醇含量相对较高，植物细胞和真菌细胞质膜则含有各自特殊的固醇化合物。 一、质膜主要由磷脂和蛋白质组成 （1）基本骨架：磷脂双分子层 磷脂分子亲水性头部朝向细胞内外两侧，疏水性尾部相对，在磷脂双分子层内部形成一层疏水的屏障。 细胞膜的结构组成 （2）质膜上的蛋白质称为膜蛋白，有的覆盖在膜表面，有的镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中。 细胞的功能与膜蛋白种类和含量有关，有些细胞的膜蛋白仅占膜成分的25%，有些则高达75%。 细胞膜的结构组成 （3）质膜中还有少量的糖，约93%与膜蛋白相连，形成糖蛋白；约7%与膜脂相连，组成糖脂。 功能：识别外界信息。 细胞膜的结构组成 证据表明：膜蛋白在质膜中可以横向运动 融合细胞 细胞 融合 放置 1h 正在融合的细胞 红色荧光染料标记膜蛋白 绿色荧光染料标记膜蛋白 人类细胞 小鼠细胞 1970年，科学家用红,绿两种荧光抗体分别标记人类细胞和小鼠细胞的膜蛋白后,再让两种细胞融合。 膜蛋白流动性的实验证据 成分 所占比例 在细胞膜构成中的作用 脂质 约50% 脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要成分，此外还有少量的胆固醇 蛋白质 约40% 蛋白质在细胞膜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 糖类 2~10% 糖类与蛋白质或脂质分子结合形成糖蛋白或糖脂，分布在细胞膜的外表面，糖蛋白具有保护、润滑和细胞识别的作用 质膜的化学成分 质膜的结构特性：一定的流动性（半流动性） 细胞质膜中的各种分子处于不断“流动”的状态。磷脂在不断地流动，膜蛋白也可以在磷脂双分子层中进行横向移动或自身旋转运动。 细胞质膜的流动性对于细胞完成各种生理功能，尤其是对物质进出细胞，起到非常重要的作用。 2．质膜参与细胞的物质交换和信息交流 质膜的功能特性：选择透过性 虽然磷脂双分子层对细胞内外的物质进出有屏蔽作用，但实际上，细胞内外的物质可以通过质膜进行有选择性的交换。其中，膜蛋白在物质交换中起着重要作用。 2．质膜参与细胞的物质交换和信息交流 ①细胞与生活环境分开，使细胞内部形成相对稳定的环境； ②信息交流：细胞之间也需要通过信息交流才能相互协调，共同完成生理活动。 信息交流常见的类型: 质膜的功能 ③受体的膜蛋白可用于接受神经递质，激素等特定信号分子 胰岛β细胞分泌的胰岛素通过血液循环到达肝细胞，被肝细胞质膜上的胰岛素受体识别，可促进肝细胞吸收葡萄糖，从而降低血糖浓度。 如果胰岛素受体结构发生改变，不能识别胰岛素，影响肝细胞对葡萄糖的吸收，会导致血糖控制失调，可能会引发Ⅱ型糖尿病。 质膜的功能 ④信息识别：不同种类的细胞质膜表面的糖蛋白、糖脂的种类不同，具有特异性。细胞可通过糖蛋白和糖脂等进行细胞之间的信息识别。 在炎症反应过程中，中性粒细胞在炎症部位的聚集过程与此相关。 在细菌感染初期，感染处的血管内皮细胞在质膜表面形成特殊的蛋白质，可被白细胞表面的糖蛋白和糖脂特异性识别，引起白细胞在此处聚集并穿过血管壁进入感染部位，从而杀灭细菌。 质膜的功能 质膜总结： 细胞是生命活动的基本单位，复杂的生命活动需要有相应的结构来支撑。通过电子显微镜，我们可以更清晰地看到细胞内的不同结构。这些结构具有什么功能？各部分结构之间是如何合作完成生命活动的？ 二、细胞是生命活动的基本单位 在细胞质基质中分布着许多相对独立、具有特定功能的结构——细胞器。 利用电子显微镜，我们能观察到的细胞的细微和精妙结构，属于亚显微结构。 1．细胞内具有多种相对独立的结构 （1）区域：指细胞膜以内，核膜以外的原生质 （2）组成：细胞质主要由细胞质基质和细胞器两部分构成 ①细胞质基质：由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等构成，呈溶胶状，在细胞质基质中进行着多种化学反应，细胞质基质是细胞代谢的主要场所。 ②细胞器：细胞质中具有特定功能的亚显微结构，包括核糖体、中心体、高尔基体、叶绿体线粒体、内质网、溶酶体等。 细胞质 获得纯净的细胞器是细胞研究的重要条件。根据细胞不同组分的密度差异，用超速离心机可以将其分离。组分越大、密度越高，受到的离心力越大，越容易沉淀到底部；而较小、密度较低的组分仍保留在上层。 差速离心法分离细胞各种结构 植物细胞和动物细胞-细胞器的区别 结构：由双层膜包被，含少量DNA，外 膜光滑，内膜向内折叠形成嵴 分布：主要存在于动植物细胞当中 功能：细胞有氧呼吸的主要场所,为生 命活动提供能量。 细胞器—线粒体 结构：由双层膜包被,含少量DNA，内有类囊体 分布：主要分布在植物的叶肉细胞中 功能：进行光合作用的场所 细胞器—线粒体 结构：单层膜，由彼此相通的网状膜系统组成 分布：主要分布在动物细胞中 功能：与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关 细胞器—内质网 结构：单层膜，由数层扁平囊和泡状结构组成, 常与内质网密切联系 分布：主要分布在动植物细胞中 功能：与内质网密切联系,与物质的储存、加工转运和分泌相关 细胞器—高尔基体 结构：单层膜，由膜围成的小球体 分布：主要分布于动物细胞中 功能：含有多种水解酶，可消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片 细胞器—溶酶体 结构：由RNA和蛋白质构成的微小颗粒，游离在里胆质基质中或附着在内质网上 分布：主要分布于真核、原核细胞中 功能：是合成蛋白质的场所 细胞器—核糖体 结构：由单层膜围成，含有水、离子、 营养物质和多种酶 分布：主要分布于植物细胞中 功能：对维持细胞渗透压和消化胞内异 物起重要作用 液泡 细胞膜 线粒体 高尔基体 核膜 核仁 滑面内质网 中心体 核糖体 粗面内质网 细胞壁 线粒体 核糖体 细胞核 高尔基体 叶绿体 内质网 液泡 细胞膜 植物细胞 动物细胞 植物细胞特有的结构是细胞壁、叶绿体和液泡；动物细胞有中心体，而高等植物细胞没有中心体。 动植物细胞区别 结构：分布有由蛋白质纤维(微管、微丝等)构成的网络状框架结构。 作用：①支撑细胞的形态；②维持细胞内各部分的空间格局；③在细胞内的物质运输。 细胞骨架 细胞核通常为球形，直径为一微米到几百微米不等。 典型的细胞核的体积为细胞体积的5%～10%，但在某些情况下，其体积会占到细胞体积的80%。 2．遗传信息主要储存在细胞核中 ①一个真核细胞一般只有一个细胞核。细胞核内有染色质、核仁和核基质等结构； ②细胞有些特殊的细胞含有多个细胞核，骨骼肌细胞含有几十甚至几百个细胞核； ③哺乳动物成熟红细胞、植物的筛管细胞则没有细胞核。 不同细胞细胞核数量不同 （1）核膜（双层膜、小分子物质进出细胞核的通道） （2）核仁（核糖体的形成相关）在细胞周期中表现为周期性地消失和重建。 （3）核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢的关系：代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数量多，核仁较大。 细胞核结构 （4）细胞核中的遗传物质分布于染色质（或者染色体的形式）上。 ①组成：DNA和蛋白质 ②特点：容易被苏木精、洋红等碱性染料染成深色。 ③与染色体的关系：如图 （5）除此之外还有核基质 细胞核结构 ①细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 ②细胞的遗传信息主要储存在细胞核中。从蛋白质合成过程可以知道，mRNA（信使 RNA）携带来自 DNA 的遗传信息从细胞核进入细胞质，在核糖体上指导合成相应的蛋白质。 细胞核的功能 分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、唾液淀粉酶、抗体和一部分激素（胰岛素）等。 胰腺细胞合成和分泌消化酶的过程就是一个典型案例。消化酶是一类可水解蛋白质等物质的酶，可由胰腺细胞合成，分泌到消化道中发挥作用。 3．细胞生命活动由各结构合作完成 (1)研究方法： 豚鼠胰腺泡细胞中注射被放射性同位素3H标记的氨基酸。 ①3min后，被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中； ②17 min后，出现在高尔基体中； ③117min后，出现在靠近细胞质膜内侧的囊泡中，其中部分出现在释放到细胞外的分泌物中。 分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程 (2)过程：内质网上的核糖体以氨基酸（C、H、O、N）为原料 ↓mRNA 指导下合成肽链 内质网 ↓加工成较为成熟的蛋白质 高尔基体 ↓进一步修饰后 细胞外 (3)提供能量的细胞器：线粒体 分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程 总结： 谢谢观看 $$