第二章 细胞的结构（期末复习课件）高一生物上学期浙科版

一、细胞是生命的单位 （一）. 细胞学说建立历程 1）   罗伯特· 胡克  ：第一个描述细胞的人。利用自制显微镜，观察软木塞薄片看到   已死亡       细胞的 细胞壁       。 2）  列文虎克      ：观察到活的动植物细胞 3）1838年德国植物学家施莱登提出：所有 植物   都是由细胞组成的 4）1839年德国动物学家施旺提出：所有  动物     都是由细胞构成的。 5）施莱登、施旺共同提出：细胞是一切动植物的基本单位（细胞学说的基础，是细胞学说主要建立者） 6）1859年魏尔肖： 所有细胞都必定来自已经存在的活细胞 。 （二）细胞学说内容及意义 1.所有的生物都由  一个或多个细胞       组成，细胞是所有生物的    结构单位和功能单位，所有的细胞必定由 已存在的细胞        产生。 2.意义： ①细胞学说只提出了生物界的  统一  性，没有提出 多样 性。 ②揭示了生物间存在一定的   亲缘      关系。 ③将生物研究从宏观领域深入到  微观  领域，由器官水平、组织水平进入到 细胞  （细胞/分子）层次。  ④细胞学说中提及细胞通过分裂产生新细胞，为后面生物个体发育和进化埋下了伏笔。 ⑤未提及病毒、未提及细胞结构的多样性。  （三）细胞既有多样性又有统一性 自然界的生物种类繁多，形态、体积、功能、生活环境等差异大，有些可以肉眼观察，如人的卵细胞，有些要电子显微镜才能看到。除病毒 外，自然界中生命都是由细胞构成的。 1) 原核细胞与真核细胞的本质区别（最显著特征）是： 是否具有成形的细胞核 （是否有核膜包被的细胞核）               。 2) 细胞和病毒最本质的区别：  病毒是非细胞生物           。 3) 常见的原核细胞构成的原核生物有：  细菌（球、杆、螺旋、弧菌）、蓝细菌、支原体、衣原体、放线菌       （口诀：一支蓝细线） 常见的真核生物有：  动物、植物、真菌（酵母菌、霉菌、食用真菌） 。 乳酸菌是原核生物、酵母菌是真核生物。                      第二节  细胞膜控制细胞与周围环境的联系 一、细胞膜的探究历程 二、细胞膜流动镶嵌模型基本内容 ①细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的，磷脂双分子层是细胞膜的基本骨架。 ②蛋白质分子以不同形式镶嵌在磷脂双分子层中，有的镶嵌在表面  ，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中。体现了膜内外结构的不对称    性。 ③磷脂和蛋白质的位置不是固定的，细胞膜结构特性具有一定流动性   ，功能特性具有选择透过性。 磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 三、磷脂性质及应用 1.磷脂的特性             1）组成元素：C H O P 有些有N  。 2）磷脂头部有亲水性 两条脂肪酸长链尾端为疏水 性 磷脂分子在水中可自发地形成双层   结构。 2.应用：利用脂质体是根据磷脂分子可在水相中形成稳定的脂双层的现象而制备的人工膜。运输药物的一种方法。脂溶性药物和亲水性药物？ 脂溶性药物可定位在双分子层，脂质膜之间,两亲性药物可定位在水相和膜内部交界处的磷脂上,亲水性药物定位在水相中。 1）将细胞与外界环境分隔开。 细胞膜将生命物质与外界环境分隔开， 使细胞成为相对独立的系统， 保障了细胞内部环境的相对稳定 2）控制物质进出细胞(吸收、分泌、排泄) 。 一般来说，细胞需要的营养物质可以进入细胞， 细胞不需要的物质不容易进入细胞 细胞内有用的成分不会轻易流失到细胞外， 细胞膜的控制作用是相对的，有些病毒病菌也能侵人细胞。 三、细胞膜的功能 3）膜蛋白的主要功能 ①转运物质：有选择地吸收或排出特定物质，控制其进出，体现膜的选择透过性。 ②催化特定的化学反应，如消化酶。 ③连接相邻细胞。 ①通过细胞分泌的化学物质完成间接交流(内分泌细胞分泌的激素) ②通过相邻两个细胞的细胞膜接触完成直接交流(精子和卵细胞间的识别结合) ③通过相邻两个细胞间的通道(高等植物的胞间连丝) 4.进行细胞间的信息交流和信息识别 1、通过模拟实验探究膜的透过性 P28       半透膜： 具有一定大小的孔径，水等小分子和离子可以自由通过，而蛋白质、淀粉等大分子则无法通过，这种膜称为半透膜。透析膜就是一种半透膜，具有半透性。其孔径不同，种类也不同。有些半透膜可能让葡萄糖通过，有一些则不行。 1）淀粉组加入碘-碘化钾后，烧杯内蒸馏水呈现什么颜色？静置12h后颜色又如何？原因是什么？实验说明了什么？ 解析：烧杯蒸馏水呈淡棕色。静置12h后,烧杯内蒸馏水恢复澄清。原因是碘离子扩散进入透析袋内。透析袋内淀粉溶液由无色变为深蓝色。实验说明碘离子可以进入透析袋，而淀粉无法通过透析袋出来。 2）葡萄糖组中用本尼迪特试剂检测的现象是什么？实验说明了什么？ 解析：透析袋外面的蒸馏水,加入本尼迪特试剂,在热水浴下出现红黄色沉淀。 实验说明葡萄糖能通过透析袋进入蒸馏水中。 四、实验 2.膜功能探究实验——选择透过性 3.膜结构特性探究实验——流动性 运用荧光标记技术： 1970年，科学家进行了著名的人鼠细胞融合实验，先通过一些方法使人和小鼠的细胞融合成一个细胞,再用绿色荧光染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用红色荧光染料标记人细胞表面的蛋白质分子。开始时,融合的细胞一半呈现绿色，一半呈现红色。在37℃下培养40min后,两种颜色的荧光在整个细胞中都呈均匀分布。这表明细胞膜的蛋白质是呈流动状态的。证明细胞膜具有一定的流动性。 变形虫的摄食、白细胞吞噬病菌等 细胞壁是一些细胞的最外层结构，但不是细胞的边界。有些细菌的细胞壁外面有荚膜，菌毛等。 1．植物细胞细胞壁成分和功能 ①植物细胞壁的成分： 纤维素（和果胶）  ，用  纤维素   酶处理可以去掉细胞壁，而不破坏其他结构。 ②植物细胞壁具有 全透     性。与细胞选择透过性无关。 ③保护细胞，维持细胞形态，参与细胞间的相互黏连，是  激素   等化学信号传递的介质和通路。   五、细胞壁是植物、真菌和多数原核细胞的外层结构 2．真菌细胞壁的成分：   壳多糖   。 3．细菌细胞壁的成分：  肽聚糖  ，功能是对细胞起保护和维持细胞形态的作用。在细胞壁的外面有时还有一层  荚膜      ，主要成分是  多糖    ，具有  保护和黏附   等多种功能。 第三节   细胞质是多项生命活动的场所 细胞质是细胞进行生命活动的主要场所，正常状态的下为透明的胶状物，内含细胞新陈代谢所需多种营养物质。细胞质包含 细胞器 和 细胞溶胶 。分离细胞中各种细胞器常用的方法是 差速离心（离心）        。 名称 结构 功能 核糖体 无膜结构 成分：蛋白质+RNA 合成 蛋白质 的场所，分布在所有细胞中。 游离的核糖体形成细胞自身或自身结构的蛋白质， 附着 在内质网的核糖体合成蛋白质，被运输至 胞外 或细胞的其他部位 内质网 1.单层膜结构，由一系列片状的膜囊和管状的腔组成2.膜面积 庞大物质运输通道 分布在真核生物的细胞中，1.粗面内质网内连核 膜，外连 细胞 膜，与 高尔基体 相互联系，构成了细胞内庞大的物质运输通道。 2.类型： 光面内质网 、 粗面 内质网。 3.功能：①光面内质网常为管状，是运输 蛋白质和合成 脂质 的重要场所。 ②粗面内质网参与蛋白质的加工和运输。 一、细胞器 高尔基体 单层膜结构，由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成。   功能：高尔基体主要对由 内质网 运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：①通过囊泡被分泌至 胞外；②通过囊泡被运至细胞膜 ；③还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中，与高尔基体脱离，形成 溶酶体 。 在植物细胞中，高尔基体合成 果胶 物质，参与细胞壁的构建。 溶酶体 单层膜结构 高尔基体 断裂而来 存在于几乎所有的 动物 细胞，主要功能是消化从外界吞入的颗粒、自身衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。60多种 水解酶（合成场所：核糖体 ）能催化 多糖、蛋白质、脂质、DNA、RNA 等多种物质的降解。 液泡  单层膜结构 主要存在于 植物 细胞，大液泡是成熟标致。 液泡中的液体叫 细胞液 ，内含水溶性色素 ，无机盐、糖类、氨基酸等。 功能：①液泡为植物细胞储存水分和营养物质；②调节 细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡，维持细胞正常形态 ； ③富含 水解酶 ，能吞噬衰老的细胞器，其作用与动物细胞的 溶酶体 相似。 中心体 无膜结构 存在于：低等植物、动物 成分：蛋白质 ，由两个互相垂直的 中心粒 及其周围物质组成。与 细胞增殖 有关。 线粒体   双层膜 结构、内膜向内凹陷折叠形成嵴 ，能增大 内膜表面积，有利于生化反应进行 分布在绝大部分真核生物细胞中，是细胞 呼吸的主要场所； 能量 代谢的中心；线粒体基质中含有少量的 核糖体、少量DNA、RNA。 核糖体可合成线粒体部分所需的蛋白质。 线粒体基质是需氧呼吸第 二 阶段的反应场所：线粒体基质产生 CO2 （填气体）。 线粒体内膜是需氧呼吸第 三阶段的反应场所 线粒体内膜消耗 O2 （填气体）。 叶绿体   双层膜结构、 内外膜光滑 绿色植物进行 光合作用 的场所； 叶绿体基质中含有少量的核糖体、少量DNA、RNA。核糖体可合成叶绿体所需部分蛋白质。 光合色素分布在 类囊体膜上，是 光反应发生场所。类囊体堆叠形成 基粒 ，增大表面积。叶绿体基质是 碳 反应的发生场所。 小结： 二、细胞器之间的相互配合 各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工合作。以分泌蛋白为例，理解细胞器之间的联系。 1.概念：分泌蛋白指在  细胞内 合成后，分泌到  细胞外   起作用的蛋白质，如消化酶、胰岛素、胰蛋白酶等。 2.分泌蛋白形成过程研究方法：  放射性同位素标记        。 3.分泌蛋白的形成过程 由上图可知，胰蛋白酶的合成和分泌是在多种细胞结构的参与下进行的。首先，氨基酸在核糖体(附着于内质网上)中形成多肽，之后通过内质网的加工和运输，随囊泡转移至高尔基体。随后，高尔基体形成的囊泡包裹着蛋白质向细胞膜移动，将蛋白质分泌至胞外。 许多生物大分子在内质网和高尔基体等细胞器内合成或加工后，不能直接穿过生物膜，而是被包裹在囊泡里，并被运至特定部位。一般来说，囊泡运输包括囊泡形成、运输和与特定部位膜的融合，其中囊泡与特定部位膜的融合是囊泡定向运输的关键。整个过程非常复杂，需要多种信号分子和细胞骨架的参与。 4. 分泌蛋白形成过程中放射性变化和膜面积变化：内质网膜面积 减小   ，高尔基体膜面积 先增大后减小，基本不变  ，细胞膜膜面积  增大  。 5.拓展：1)分泌蛋白合成和运输的“有关”易混易错汇总 ①放射性的先后是(细胞器):核糖体、内质网、高尔基体。 ②有关结构:核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。 ③有关具膜结构:内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体。 ④有关具膜细胞器:内质网、高尔基体、线粒体。 第四节 细胞核的结构和功能 一、细胞核控制细胞的遗传和代谢 1、细胞核功能探究实验 1)伞藻嫁接实验 伞藻是单细胞真核生物，伞藻核移植实验可排除假根中其他物质对实验的影响,是对伞藻嫁接实验的补充,进一步验证了细胞核的功能。 在核移植实验过程中，后代的性别、颜色等性状与提供    (细胞质/细胞核)的个体相同。 2）变形虫切割实验 变形虫切割实验,细胞核是生物遗传和维持正常生命活动所必需的。还说明细胞只有保持结构的完整性,才能完成正常的生命活动。 细胞核的功能:是细胞遗传和代谢的控制中心。是DNA复制和储存的主要场所。 1)核膜： 双层膜，把核内物质与细胞质分开，对物质进出具有 选择透过 性。 2)核孔：实现核质之间频繁的 物质交换 和 信息交流 ，是 大分子   物质(如蛋白质、RNA)进出细胞核的通道，离子和小分子可穿过核膜，核孔对物质进入具有 选择透过 性。代谢旺盛的细胞中，核孔数目 较多   。 3)核仁：与真核细胞核糖体  RNA  合成、加工及 核糖体 的装配有关。蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁的体积相对  大   。[注：原核细胞中核糖体的形成与核仁    (有/无)关] 4）染色质：主要由和 DNA、蛋白质、少量RNA 组成，其中是遗传信息的载体。 二、 细胞核的结构 拓展：染色质和染色体关系 (1)特性：染色质(体)是细胞核内易被 碱性 染料染成深色的物质。 (2)成分：染色质和染色体的形态结构不同，组成成分主要是  DNA、蛋白质   。 (3)关系：染色质(细丝状)和染色体(杆状)是 相同   物质在细胞 不同   时期的  两种  存在状态。 (4)分布：染色质(体)只存在于    (真核/原核)细胞中。 5）核基质是细胞内以蛋白质为主的网络结构，为细胞核提供支架，也是多种酶结合位点，与细胞核内遗传物质的复制、染色体的装配等生理活动相关。 拓展：（1）原核细胞的细胞代谢和遗传的控制中心，遗传物质贮存和复制的主要场所是 拟核 ，无染色体、核仁等结构。唯一的细胞器是 核糖体    ，常制备较纯净的细胞膜。 （2）核孔的几个易错点 ①核孔具有选择性:大分子物质如 RNA、蛋白质可通过核孔进出细胞核,细胞核内的DNA 一般不能通过核孔进入细胞质。 ②核孔并非只运输大分子,一般小分子物质可自由通过核孔。 ③物质进出细胞核并非都是通过核孔,小分子物质和无机盐离子等可通过核膜进出细胞核。 （3）核仁的几个易错点 ①主要与rRNA 的合成、加工以及核糖体亚单位的组装有关。核仁中的rDNA转录生成 rRNA,rRNA和核糖体蛋白一起装配形成核糖体大、小亚基,并从核孔中运出装配成核糖体。 ②核仁的周期性 当细胞进入有丝分裂前期时,随着染色质凝集,核膜、核仁会消失,rRNA的合成暂时停止。当有丝分裂进入末期时,染色体解螺旋,核膜、核仁重新出现。 （4）哺乳动物成熟红细胞几个注意点 ①无线粒体,不能进行有氧呼吸。 ②含有血红蛋白,具有运输氧的功能。 ③细胞核和线粒体退化,可以容纳更多的血红蛋白,存活时间短。 ④不含DNA,没有核糖体,不能合成蛋白质,不能进行细胞分裂。 ⑤双面凹陷的圆饼型,能增大表面积,有利于与血浆充分进行气体交换。 ⑥没有核膜和各种细胞器膜,常用于制备较纯净的细胞膜。   $$