2026届高三生物一轮复习课件第三章细胞的基本结构

第三章 细胞的基本结构 杨钧婻 2024年12月 目录 细胞膜的结构和功能 细胞器之间的分工合作 1 2 CONTENTS 细胞核的结构和功能 3 细胞膜的结构和功能 1 1.细胞膜的结构和功能 真核细胞的基本结构 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞膜是细胞这个基本生命系统的边界！ 原核细胞的基本结构 细胞壁 细胞质 拟核 细胞膜 1.细胞膜的结构和功能 感受细胞膜 细胞膜作为系统的边界，有哪些主要功能？ 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的功能 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的功能 功能一：将细胞与外界环境分隔开。 1、鸡蛋黄和鸡蛋清是分开的，说明了细胞膜有什么作用？ 2、细胞膜具有该功能的意义是什么？ 使细胞成为一个相对独立的系统，保障细胞内部环境的相对稳定 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的功能 把正常的蛋黄与戳破的蛋黄分别放入蓝墨水中，一段时间后结果如图，这体现细胞膜的什么功能？ 功能二：控制物质进出细胞 细胞 废物 营养物质 分泌物 （抗体、激素） 细菌 病毒 病毒感染红细胞 细胞膜的对物质进出的控制作用是绝对的吗？ 细胞膜的控制作用是＿＿＿的 相对 功能二：控制物质进出细胞 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的功能 科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？ 1.细胞膜的结构和功能 10 1.活细胞的细胞膜具有选 择透过性，染料台盼蓝是细胞 不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质出入细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞能被染成蓝色。 2.细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质出入细胞的功能。 ■提示：科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”，比如用台盼蓝染色，其原理就是活细胞的细胞膜具有选择透过性，而死细胞则没有。 1.细胞膜的结构和功能 问题探讨 具有选择透过性。 水分子可自由通过，细胞所需要的离子和小分子也可通过，而一般情况下，细胞不需要的离子、小分子则不能通过，大分子也不能通过。 活细胞的细胞膜具有选择透过性，而死细胞则没有。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的功能特点 3、多细胞生物体作为一个繁忙有序的细胞社会，每个细胞都不是孤立存在的，细胞与细胞之间相互联系共同完成生命活动。这体现细胞膜的什么功能？ 功能三：进行细胞间的信息交流 1.细胞膜的结构和功能 1.将细胞与外界环境分隔开。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定。 2.控制物质进出细胞： ①细胞需要的营养物质进入细胞。 ②细胞产生的抗体、激素和代谢废物排到细胞外。 ③细胞膜的控制作用是相对的。 3.进行细胞间的信息交流 流感病毒入侵细胞 1.细胞膜的结构和功能 小结 细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对有害的物质，细菌或病毒等也有可能进入。 多细胞生物由许多细胞构成，这些细胞要协调活动，不仅需要依赖物质和能量交换，也有赖于信息的交流。 14 1.间接传递：细胞分泌的化学物质（如激素）经血液 运输与靶细胞上的受体结合 1、化学本质：糖蛋白 2、作用：接受激素等化学物质的信号 3、 （一种受体只能识别一种或者一类物质） 受体 血管 受体 血管 受体简介 特点：专一性 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的交流方式 发出信号的细胞 靶细胞 与膜结合的信号分子 相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 Zx.xk 2.直接传递---通过 传递信息。 细胞膜直接接触 精子和卵细胞的识别 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的交流方式 3.通道传递--- 相邻的细胞间形成通道。 高等植物细胞间形成胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用 胞间连丝 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的交流方式 1.物质传递（间接）：通过细胞分泌物(如激素)与靶细胞膜表面(或内部)的受体结合，把信息传递给靶细胞。 2.接触传递（直接）：相邻两个细胞膜的接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 3.通道传递：相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 1.细胞膜的结构和功能 细胞之间信息交流的方式 小结 多细胞生物体内各细胞之间的功能协调，除依赖于信息交流外，这种协调性的实现还依赖于物质和能量的交换。 信息分子为什么可作用于受体细胞（靶细胞）？因为在靶细胞膜（或胞内）具有与该信息分子特异性结合的受体蛋白。 关键词：提供信息的细胞；接受信息的细胞——靶细胞。信息分子，受体蛋白（大部分位于细胞膜上，少数位于细胞内。 18 1.细胞膜的结构和功能 小结 方式 内　　　容 举　　　例 间接 传递 　通过细胞分泌物(如激素)与靶细胞膜表面(或内部)的受体结合，把信息传递给靶细胞。 　细胞分泌的激素随血液到达全身各处，与靶细胞表面(或内部)的受体结合，将信息传递给靶细胞。 直接 传递 　相邻两个细胞膜的接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。 　精子与卵细胞之间的识别和结合。 通道 传递 　相邻两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。 　高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。 发出信息的细胞 靶细胞 信号分子 A B 通道 1.细胞间的信息交流，大多与细胞膜的糖蛋白和糖脂有关。 2.细胞间信息交流的方式： ①通过细胞分泌的化学物质(如激素、递质)间接传递信息。 ②通过相邻两细胞的细胞膜直接接触传递信息。 ③通过相邻两细胞间形成通道(如植 物细胞间的胞间连丝)进行信息交流。 3.信息交流的意义：保持多细胞生物体内各细胞之间的功能协调。这种协调性的实现还依赖于物质和能量的交换。 1.细胞膜的结构和功能 细胞之间的信息交流 (一)细胞膜的成分： 1.细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类 脂质 蛋白质 糖类 约占50% 约占40% 约占2%~10% 2.在组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富，此外还有少量的胆固醇。 3.功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和含量越多。 成分 髓鞘 红细胞膜 肝细胞膜 心肌线粒体 叶绿体片层 大肠杆菌 蛋白质 22 60 60 76 50 75 总脂质 78 40 40 24 50 25 各种膜的基本成分表(质量分数%) 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的成分 说明：为什么功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和含量就越多。因为膜的功能主要由蛋白质来承担。 21 ◆磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸和含氮碱基组成的，磷酸和碱基“头”是亲水的，脂肪酸“尾”是疏水的。 1.组成元素：C、H、O、P，有的还含有N元素 2.特点：头部亲水，尾部疏水。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的成分 1.最初对细胞膜成分的认识，是通过对现象的推理分析得出的。 2.因为磷脂分子的“头部”亲水，尾部疏水，所以在水—空气的界面上磷脂分子是“头部”向下与水⾯接触，“尾部”则朝向空气的一面。科学家因测得从红细胞中提取的脂质，铺成单分子层的面积恰为红细胞表⾯面积的 2 倍，才得出膜中的脂 质必然排列为连续的两 层这一结论。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的成分 ①1859年，E.Oerton选用500多种化学物质对植物细胞膜的通透性进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜，反之，不容易溶于脂质的物质，也不容易穿过膜。 ②1897年，Crijins和Hedin用红细胞做实验，同样也证明分子的通透性与其在脂质中的溶解度有关,且溶解度越大越容易通过。 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解。 （提示：蛋白酶是生物体内普遍存在的只对蛋白质分解起催化作用的物质）。 为什么科学家用哺乳动物成熟的红细胞研究细胞膜？因为哺乳动物成熟的红细胞的膜结构中，只有细胞膜，没有众多细胞器膜和核膜，便于制备纯净的细胞膜，避免其他膜结构的干扰。 23 3.由于磷脂分子有亲水的 “头部”和疏水的“尾部”，在 水溶液中，朝向水的是头部，尾 部受水的排斥。当磷脂分子的内外两侧均是水环境时，磷脂分子的尾部相对排列列在内侧，头部则分别朝向两侧水的环境，形成磷脂双分子层。细胞的内外环境都是水溶液，所以细胞膜磷脂分子的头部向着膜的内外两侧而尾部相对排在内侧，形成磷脂双分子层。 4.如果将磷脂分子置于水-苯的混合溶剂中，磷脂的头部将与水接触，尾部与苯接触，磷脂分子分布成单层。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的成分 24 1.“三明治模型”： (1)观察到的现象：1959年，罗伯特森（J.D.Robertsen）在电镜下看到细胞膜由“暗－亮－暗”的三层结构构成。 (3)“三明治”结构模型的不足： 把细胞膜等生物膜描述为静态的刚性结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。 (2)模型内容：细胞膜是由“蛋白质—脂质—蛋白质” 的三层结构构成的；蛋白质在磷脂内外是均匀对称分布的，并且构成细胞膜的蛋白质、脂质分子是静止的、不运动的。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的结构 三明治模型的内容：生物膜是由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构组成； 特点：蛋白质在磷脂内外是均匀对称分布的，并且构成生物膜的蛋白质、脂质分子是静止、不运动的 25 1.时间：1970年（探究细胞膜的结构特性） 2.人物：弗雷和埃迪登 （Larry 、Frye）等 3.实验：将人和鼠的细胞表面的蛋白分别用不同的荧光标记后，让两种细胞融合，杂交细胞的一半发红色荧光、另一半发绿色荧光，放置一段时间后发现两种荧光抗体均匀分布 提出假说：细胞膜具有一定的流动性 人细胞 鼠细胞 荧光标记 膜蛋白 诱导 融合 40分钟后 370C 1.细胞膜的结构和功能 1972年，辛格和尼格尔森的“流动镶嵌模型”为大多数人所接受。 1.细胞膜的结构和功能 流动镶嵌模型 (一)流动镶嵌模型的基本内容： 1.磷脂双分子层构成膜的基本支架：其中磷脂分子的亲水性头部朝向两侧，疏水性的尾部朝向内侧(具有屏障作用：水溶性分子或离子不能自由通过)。 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，有的横跨整个磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的不对称性)。 3.构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的。(这体现了细胞膜具有一定的流动性) 4.在细胞膜外表面还有由糖蛋白和糖脂构成的糖被，糖被与细胞表面识别、细胞胞间信息传递等功能有密切联系。 1.细胞膜的结构和功能 流动镶嵌模型 (二)细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。 构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的，而不是静止的。 1.细胞膜的结构和功能 细胞膜的结构 注意细胞膜的结构特点与功能特点不能混淆。 29 1.罗伯特森提出所有的生物膜都是由蛋白质－脂质－蛋白质三层结构构成（即三明治模型），有什么不足？“三明治模型”与流动镶嵌模型有什么异同？ 不足：把生物膜描述为静态的刚性(统一)结构，这显然与膜功能的多样性相矛盾。细胞的生长、变形虫的变形运输等不能得到解释。 相同点：都认为细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。 不同点：三明治模型认为，蛋白质的分布是均匀分布(对称分布)的；并且构成膜的脂质和蛋白质分子是静止的。 而流动镶嵌模型认为，蛋白质的分布是不均匀的(不对称的)，覆盖、镶嵌或贯穿；构成膜的脂质和蛋白质分子是可以运动的。 总之，三明治模型将膜描述为静态的刚性(统一)结构，而 流动镶嵌模型则将膜描述为动态的弹性结构。 1.细胞膜的结构和功能 2.植物等细胞有细胞壁，在细胞最外层，为什么不说细胞壁是系统的边界呢？ 提示：由细胞膜的屏障功能所决定，细胞膜不仅有保护作用还具有选择透过性，而细胞壁是全透性的。 3.青霉素等抗生素抑菌杀菌的原理是什么？ 提示：青霉素等抗生素能抑制肽聚糖的合成，由于细菌不能合成这种细胞壁物质，细菌就不能正常生长和繁殖。 注意：青霉素等抗生素对真菌、病毒等没有抑制作用，只对细菌起作用。而干扰素能抑制病毒的增殖。 1.细胞膜的结构和功能 31 1.细胞膜的结构和功能 小结 细胞壁 细胞膜 成分： 作用： 特性： 纤维素和果胶 支持和保护 全透性 实验：体验制备细胞膜的方法 选材：哺乳动物成熟的红细胞 原因：无细胞核和众多细胞器 提取原理：让细胞过度吸水胀破 成分： 脂质（磷脂最丰富）大约占 50% 蛋白质 大约占 40% 糖类 大约占 2%-10% 功能： 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞之间的信息交流 1.物质传递 （如胰岛B细胞分泌胰岛素通过血液运输向靶细胞传递信息） 2.膜接触传递（如精子和卵细胞之间的识别和结合） 3.通道传递（如高等植物细胞之间通过胞间连丝传递信息） 1.科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。这项技术所利用的是细胞膜的哪种功能（ ） A.保护细胞内部结构的功能 B.信息交流功能 C.控制物质进出功能 D.保障细胞内部环境相对稳定的功能 C 2.下列哪一项不属于细胞膜的功能（ ） A.控制物质进出细胞 B.将产生的抗体分泌到细胞外 C.维持细胞内的小环境的稳定 D.使细胞内的各种生物化学反应加快 D 1.细胞膜的结构和功能 课堂训练 3.下列有关细胞膜成分的叙述，错误的是（ ） A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质 B.细胞膜上蛋白质的种类和数量越多，功能越复杂 C.脂质在细胞膜中的含量比蛋白质要少 D.动物细胞膜中不仅含有磷脂，还含有少量的胆固醇 C 4.变形虫的任何部位都能伸出伪足，人体某些白细胞能吞噬病菌，这些生理过程的完成都依赖于细胞膜的（ ） A. 保护作用 B.一定的流动性 C .主动运输 D .选择透过性 B 1.细胞膜的结构和功能 课堂训练 5.下列最能正确表示细胞膜结构的是（ ） C 6. A 1.细胞膜的结构和功能 课堂训练 7.如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，下列有关叙述正确的是（ ） A.a是指磷脂分子的尾部，具有亲水性 B.c是指磷脂分子的头部，其有疏水性 C.f是细胞膜的基本支架 D.细胞膜的流动性只与b、d、e的流动性有关 C 1.细胞膜的结构和功能 课堂训练 8.通过有关方法，测得多种生物膜的化学成分，如下表： C 1.细胞膜的结构和功能 细胞器之间的 分工合作 2 细胞质基质: 细胞器: 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、 核糖体、溶酶体、中心体、液泡等 （细胞代谢的主要场所） 细胞骨架: 蛋白质纤维组成的网架结构 维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关。 呈溶胶状，含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等，细胞器就分布在细胞质基质中。 细 胞 质 2.细胞器之间的分工合作 细胞质 细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？ 不是！ ■ 植物细胞壁： 1.成分：纤维素和果胶 2.功能：支持和保护 3.特点：全透性 植物细胞 细菌 ■ 细菌细胞壁： 主要成分：肽聚糖 2.细胞器之间的分工合作 细胞壁 真菌细胞也有细胞壁，其成分主要是几丁质（一种多糖），动物细胞、原核生物中支原体没有细胞壁。 为什么动物细胞置于于清水中会涨破，而植物细胞不会？ 让学生明确哪些细胞有细胞壁？（植物细胞、细菌等原核细胞、真菌），动物细胞没有细胞壁，原核细胞的支原体没有细胞壁 40 内 质 网 功能 形态结构 分布 由单层膜结构连接而成的连续的内腔相通的膜性管道系统； 动、植物细胞 粗面内质网：对蛋白质进行合成、加工、运输 光面内质网：糖类和脂质合成 膜面积最大的细胞器 2.细胞器之间的分工合作 内质网 高 尔 基 体 功能 形态结构 分布： 动、植物细胞中 由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成 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”（与细胞分泌物的形成有关）； 与植物细胞细胞壁形成有关； 与溶酶体的形成有关 2.细胞器之间的分工合作 高尔基体 叶绿体 外膜 内膜 基质 类囊体 基粒 功能 形态结构 分布： 扁平的椭球形或球形，双层膜（外膜、内膜）、基粒（多个类囊体堆叠而成）、基质（含少量DNA、RNA和与光合作用有关酶） 绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，植物细胞“养料制造车间和能量转换站” 主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。 无叶绿体： 植物表皮细胞、根尖分生区细胞等； 2.细胞器之间的分工合作 叶绿体 五彩缤纷的花朵和红叶与色素相关，它位于细胞中的什么结构中呢？ 液泡 2.细胞器之间的分工合作 液泡 液 泡 单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等 功能 形态结构 分布： 可以调节植物细胞内的环境， 充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。 主要存在于成熟植物细胞，是其最大的细胞器 无大液泡的细胞：例：植物根尖分生区细胞等 多为水溶性，如花青素等 2.细胞器之间的分工合作 液泡 核糖体 功能 形态结构 分布： 无膜结构，由蛋白质和RNA组成。 原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。 “生产蛋白质的机器”是合成蛋白质的场所 (氨基酸脱水缩合形成合成肽链) 游离核糖体 附着核糖体 2.细胞器之间的分工合作 核糖体 细胞的“动力车间“，细胞进行有氧呼吸的主要场所 大多数呈椭球形、短棒状，双层膜，内膜向内突起形成嵴 功能 形态结构 外膜 内膜 嵴 线粒体 作用？ 增大膜面积， 为酶提供附着位点 分布： 普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。 2.细胞器之间的分工合作 线粒体 中 心 体 功能 形态结构 分布： 无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 动物和某些低等植物（藻类植物）的细胞 与细胞的有丝分裂有关 2.细胞器之间的分工合作 中心体 溶 酶 体 功能 形态结构 分布： 是一种单层膜的囊状小泡。 含有多种水解酶。 “消化车间” 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。 动植物细胞，主要分布在动物细胞 2.细胞器之间的分工合作 溶酶体 硅肺，是尘肺中最为常见的一种类型，是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。根据溶酶体的知识解释造成硅肺的原因。 肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 2.细胞器之间的分工合作 溶酶体 新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。请你说说有可能和哪一种细胞器有关? 细胞内的溶酶体破裂，水解酶释放后，细胞结构被水解。 2.细胞器之间的分工合作 溶酶体 维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性。 细胞骨架：真核细胞特有 蛋白质纤维组成的网状结构 与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关 模拟题提示： 模拟题有时会考察原核细胞没有细胞骨架，包括一些高校教材也这样叙述。实际上原核细胞具有一些简单的与真核细胞骨架相似的成分（MreB和FtsZ等），可以视作原核细胞的细胞骨架。 2.细胞器之间的分工合作 细胞骨架 1.原核生物有线粒体吗？能进行有氧呼吸吗？ 2.哺乳动物成熟红细胞有线粒体吗？能进行有氧呼吸吗？能量由什么方式提供？ 没有，可以进行有氧呼吸。 没有线粒体，不能进行有氧呼吸，只能进行无氧呼吸提供能量。 3.蛔虫等寄生在人的消化道（缺氧环境）中，有线粒体吗？能进行有氧呼吸吗？ 没有，只能进行无氧呼吸 2.细胞器之间的分工合作 线粒体 叶绿体 ①都有双层膜（内膜、外膜）结构； ④都是半自主性细胞器。 共同之处： ②都含有少量的DNA、RNA； ③ 都与能量转换有关； 2.细胞器之间的分工合作 植物细胞亚显微结构模式图 1.细胞膜 2.细胞壁 3.细胞质基质 4.叶绿体 5.高尔基体 6.核仁 8.核膜 9.染色质 10.核孔 11.线粒体 12.内质网 13.游离的核糖体 14.液泡 15.内质网上的核糖体 2.细胞器之间的分工合作 动物细胞亚显微结构模式图 13.中心体 1.细胞膜　 2.细胞质基质 3.高尔基体　 5.染色质 6.核仁　 7.核膜 8.内质网 9.线粒体 10.核孔 11.内质网上的核糖体 12.游离的核糖体 2.细胞器之间的分工合作 各 种 细 胞 器 的 结 构 和 功 能 膜结构 分 布 主要功能 叶绿体 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 双层 双层 无 无 单层 单层 单层 单层 植物细胞 成熟植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动物和低等植物细胞 光合作用的场所 有氧呼吸主要场所 蛋白质合成和加工，脂质合成 蛋白质合成的场所 与细胞有丝分裂有关 调节植物内环境，使植物细胞坚挺形态 分解衰老损伤细胞器，杀死病毒和病菌。 对来自内质网的蛋白质加工、分类、包装，与植物细胞壁的形成有关。 2.细胞器之间的分工合作 57 拓展：细胞器的五个常见思维误区 误区1：没有叶绿体和液泡的细胞是动物细胞。 反例：根尖分生区细胞。 误区2：具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。 反例：真菌、细菌等都有细胞壁。 误区3：没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用。 反例：蓝细菌。 误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。 反例：硝化细菌。 误区5：没有线粒体不能进行有氧呼吸。 反例：大多数原核生物是需氧型的，存在跟呼吸有关的酶。 补充：蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，产生乳酸。 2.细胞器之间的分工合作 总结归纳：细胞器的分类 (1)按分布划分 动物和低等植物特有： 原核细胞、真核细胞均有： 核糖体 中心体 (2)按膜结构划分 具单层膜结构： 具双层膜结构： 不具膜结构： 内质网、液泡、溶酶体、高尔基体 线粒体、叶绿体 核糖体、中心体 (3)按特有成分划分 含DNA的细胞器： 含RNA的细胞器： 含色素的细胞器： 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、 液泡 叶绿素、类胡萝卜素 花青素 RNA+蛋白质 蛋白质 2.细胞器之间的分工合作 1线粒体 A与动物细胞的有丝分裂有关 2溶酶体 B进行光合作用的场所 3液泡 C蛋白质的加工和发送 4核糖体 D合成蛋白质的场所 5高尔基体 E为细胞生命活动提供能量 6中心体 F分解衰老、损伤的细胞器 7内质网 G蛋白质的合成和加工以及 脂质合成的场所 8叶绿体 H储存物质，使植物细胞坚挺 细胞器之间的分工 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的分工 细胞器 “车间” 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体 溶酶体 养料制造车间 蛋白质加工、分类、包装车间 生产蛋白质的机器 消化车间 动力车间 脂质合成车间 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的分工 61 王勇 （yowa7572@sina.com） （1）具有双层膜的细胞器： （2）具有单层膜的细胞器： （3）没有膜的细胞器： （4）植物特有的细胞器： （5）高等植物没有的细胞器： （6）与能量转换有关的细胞器： （7）半自主性细胞器： 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 叶绿体 液泡 中心体 线粒体 叶绿体 线粒体 叶绿体 2.细胞器之间的分工合作 （9）与蛋白质合成分泌有关的细胞器 （10）真核细胞中共同具有的细胞器 （11）具有色素的细胞器 （12）真核细胞和原核细胞中共有的 （13）动植物共有但功能不同的 （14）与细胞壁形成有关的 （15）与细胞有丝分裂有关的 （16）具有合成作用的 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 溶酶体 叶绿体（脂溶性） 液泡（水溶性） 核糖体 高尔基体 高尔基体 中心体 核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体 2.细胞器之间的分工合作 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 ----合成多肽链 ---合成、加工蛋白质 ---加工、分类、包装蛋白质 囊泡 囊泡 ---分泌到细胞外（胞吐） 分析该案例中分泌蛋白的合成与运输过程 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的配合 细胞外 囊泡 囊泡 脱水缩合 盘曲折叠 氨基酸 肽链 较成熟蛋白质 成熟的蛋白质 线粒体（提供能量） 核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 （蛋白质前体） 合成 分类包装 分泌 初加工 再加工 胞吐 糖基化 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的配合 在分泌蛋白的合成与分泌过程中： 依次经过的细胞结构： 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 依次经过的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体 依次经过的具膜细胞器： 内质网、高尔基体 依次经过的可以产生囊泡的细胞器： 内质网、高尔基体 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的配合 内质网 细胞膜 高尔基体 1.分泌蛋白是在哪儿合成的? 分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。 2.分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？ 内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变。 3.分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？ 0层。（分泌蛋白整个过程都是融合在囊泡中，进行运输、加工、包装的。以胞吐方式进出，不涉及有关膜的运输。因此在运输过程中穿过了零层膜。） 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的配合 1.所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？ 否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质；真核细胞中胞内有些蛋白质不需要内质网和高尔基体的加工。 2.分泌蛋白主要有： 消化酶、蛋白质类激素（胰岛素，生长激素等）、抗体、血浆蛋白、干扰素等 2.细胞器之间的分工合作 细胞器之间的配合 生物膜系统 细胞膜 核膜 细胞器膜 线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜 生物膜系统包括哪些？ 原核生物有生物膜系统吗？ 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 1.囊泡、类囊体薄膜、隔膜、黏膜、鼓膜都属于生物膜系统的一部分吗？ 囊泡、类囊体薄膜属于！因为它们起源于细胞器膜或者是细胞器膜的一部分；其余属于许多细胞构成的组织，不是膜系统。 2.原核生物有生物膜系统吗？ 只有细胞膜，没有生物膜系统 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 高尔基体膜化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。 结构上的联系 注意：生物膜系统是真核生物独有的，原核生物中只有细胞膜这一种生物膜，不存在生物膜系统。 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 囊泡 囊泡 核膜 内连 外连 生物膜的组成成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。 生物膜系统的功能 （1）使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。 （2）生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。 （3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。可采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 原理：利用了膜的选择透过性。 1.细胞器之间的协调配合： 2.生物膜系统：细胞膜、核膜和细胞器膜共同构成 （结构功能联系） 2.细胞器之间的分工合作 细胞的生物膜系统 细胞膜器 细胞膜 核膜 组成 生 物 膜 系 统 实例 功能 线粒体 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 氨基酸 多肽 较为成熟蛋白质 成熟 蛋白质 分泌蛋白 合成 加工 运输 分泌 加工 运输 囊泡 囊泡 细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境。 为多种酶提供了附着位点。 细胞内生物膜把各种细胞器分隔开 2.细胞器之间的分工合作 小结 1. 基于对细胞器的理解，判断下列相关表 述是否正确。 (1)细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（ ） (2)生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（ ） 2. 基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是（ ) A.高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 3.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有 （ ） A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体 4.在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是 （ ） A.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体 √ × A C B 2.细胞器之间的分工合作 判断题 （1）分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。（ ） （2）内质网膜与高尔基体膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新（ ） （3）内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中（ ） （4）分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工（ ） （5）分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体—内质网—高尔基体—细胞膜（ ） √ √ √ × × 2.细胞器之间的分工合作 细胞核的结构 和功能 3 ? 母奶牛乙 母奶牛甲 母黄牛丙 刚出生的小牛 体细胞核 重组细胞 去核的卵母细胞 早期胚胎 克隆小牛虽然是母黄牛丙生的，但是却长的和母奶牛乙几乎一样，这说明了什么？ 说明克隆牛的性状是由细胞核决定的。 3.细胞核的结构和功能 是不是所有细胞都有细胞核呢？ 原核细胞 无细胞核 蓝细菌 大肠杆菌 例如 3.细胞核的结构和功能 真核细胞 有些细胞无核 如：哺乳动物成熟的红细胞 如：高等植物成熟的筛管细胞 大多数细胞只有一个核 多数植物细胞 多数动物细胞 少数细胞有多个核 如：横纹肌细胞 思考：细胞核有什么功能呢？ 3.细胞核的结构和功能 我是小白 我是小黑 实验1黑白美西螈核移植实验 3.细胞核的结构和功能 82 核移植技术 胚胎细胞 卵细胞 重组细胞 黑色美西螈 白色美西螈 取核 去核 讨论：美西螈的肤色是由什么控制的？ 美西螈的肤色是由细胞核控制的 3.细胞核的结构和功能 实验1黑白美西螈核移植实验 83 83 胚胎细胞核 去核卵细胞 重组细胞 实验1黑白美西螈核移植实验 3.细胞核的结构和功能 84 美西螈的皮肤颜色与表皮细胞内黑色素的合成有什么关系？ 这一合成过程是由细胞核还是细胞质控制的？ 结论:美西螈的肤色遗传由 细胞核控制。 实验1黑白美西螈核移植实验 3.细胞核的结构和功能 85 实验1黑白美西螈核移植实验 对照实验 3.细胞核的结构和功能 86 资料2: 蝾螈受精卵横缢实验 东方蝾螈 讨论：从资料中可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系？ 细胞核控制着细胞的分裂、分化 3.细胞核的结构和功能 将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。 无核的 → 能消化已吞食的食物，但最终死亡 有核的 → 继续正常生活，失去的伸缩泡可再生 如果将有核的一半中细胞核取出，则细胞核及去核部分都死亡；如果取出核的变形虫中及时植入同种变形虫的细胞核，则又能正常生活。 资料3：变形虫切割实验 思考：变形虫的生命活动主要有什么细胞结构控制？ 细胞核是细胞生命活动的控制中心 3.细胞核的结构和功能 伞藻是单细胞生物，由“帽”、柄和假根三部分构成，其中细胞核位于假根部位。伞藻的再生性很强，即伞帽被切除之后，很短时间内就能够生出新的伞帽。 帽 柄 假根 伞形 菊花形 一种单细胞藻类，属于绿藻 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 3.细胞核的结构和功能 假设一：由“柄”决定。因为柄中有大量细胞质，其中也含有遗传物质。 思考：伞藻顶帽的形状由哪一部分决定？ 假设二：由“假根”决定。因为细胞核存在于假根中。 3.细胞核的结构和功能 甲 乙 帽 柄 假根 伞帽的形状遗传与假根部分一致。 讨论： 1、此实验能否说明细胞核控制伞帽的遗传形状？ 2、如果不能将如何增加一组实验证明细胞核的功能？ 不能 核移植实验 3.细胞核的结构和功能 丙 丁 讨论： 3、为什么进行核移植实验？ 可排除假根中其他物质的作用，从而证明伞藻“帽”的形状是细胞核控制的。 结论：生物体的形态建成与 有关。 细胞核 如何增加说服力？ 你认为细胞核具有什么功能？ 3.细胞核的结构和功能 克隆羊的性状与母羊A的性状 几乎是一模一样的， 这说明了什么? 大量事实表明， 细胞核控制着 细胞的代谢和遗传。 资料1：黑白美西螈核移植实验 资料4：伞藻嫁接与核移植实验 肤色遗传受细胞核控制 伞藻形态遗传受细胞核控制 遗传 资料2：蝾螈横溢实验 资料3：变形虫切割实验 细胞分裂、分化等受细胞核控制 细胞分裂、生长等受细胞核控制 代谢 细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 细胞核是细胞的控制中心。 3.细胞核的结构和功能 细胞核的功能 实验名称 结论 美西螈核移植实验 蝾螈受精卵横缢实验 变形虫去核及核移植实验 伞藻嫁接与核移植实验 美西螈的肤色是由细胞核控制的 细胞核控制着细胞的分裂、分化 细胞核是细胞生命活动的控制中心 生物体形态结构的建成主要与细胞核有关 结论：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。 3.细胞核的结构和功能 细胞核的功能 ①凡是无核细胞，既不能生长也不能分裂，如哺乳动物和人的成熟红细胞、血小板、植物的筛管细胞；人工去核的细胞，一般也不能存活太久。 ②有些细胞不止具有一个细胞核，如双小核草履虫有两个细胞核，人的骨骼肌细胞中细胞核核多达数百个。 ③原核生物的拟核是遗传物质储存的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。 注意 3.细胞核的结构和功能 功能和结构相适应！ 思考：为什么细胞核能够成为细胞遗传和代谢的控制中心呢？ 3.细胞核的结构和功能 核膜 核仁 染色质 （不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开） （实现核质之间频繁的物质交换和信息交流，大分子物质进出细胞核的通道） （与RNA的合成以及核糖体的形成有关） （主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体，染色质是DNA的主要载体） 核孔 代谢活动多则核仁大 代谢活动多则核孔多 某些蛋白质、RNA 具有选择性 3.细胞核的结构和功能 细胞核的结构 外膜 内膜 核膜 1、双层膜（把细胞质与核内物质分开） 2、核膜不是连续的，上有小孔——核孔 3、核膜外膜与内质网膜直接相连 4、核膜外膜上附着有核糖体 5、离子、较小的分子通过核膜进出细胞核 核孔 1、实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 2、大分子物质选择性进出的通道 3、核孔的数量与细胞代谢强度有关 RNA、蛋白质进出核膜穿过 0 层。 3.细胞核的结构和功能 细胞核的结构 核仁 1、与某种RNA与核糖体的形成有关 2、在细胞分裂的过程中周期性的消失与重建 3、核仁的发达程度与蛋白质合成的旺盛程度有关 染色质 1、组成：主要是DNA和蛋白质 2、容易被碱性染料（甲紫和醋酸洋红）染成深色的物质 3.细胞核的结构和功能 细胞核的结构 DNA 染色质 蛋白质 染色体 3.细胞核的结构和功能 小结染色质与染色体的关系 染色质 （间期、末期） 染色体 （前期、中期、后期） 高度螺旋、变短变粗 解开螺旋、恢复细长丝状 染色质与染色体是同一物质在不同时期的两种存在状态 3.细胞核的结构和功能 1、DNA分子有什么作用？ DNA上贮存着遗传信息。细胞分裂时，DNA携带遗传信息从亲代传递给子代，保证了亲子代在遗传性状的一致性。 DNA上的遗传信息控制细胞进行物质合成、能量转换和信息交流，使细胞完成生长、发育、衰老和凋亡。 2、同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样吗？如果是这样的，为什么体内细胞的形态、功能如此多样？结构也不完全相同？ 一样，细胞分化的结果。 3.细胞核的结构和功能 物 质 合 成 能量转换 信息交流 生长、发育 衰老、凋亡 DNA上贮存着遗传信息 细胞生命活动的蓝图 （控制代谢） 遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心！ 细胞核功能 3.细胞核的结构和功能 细胞既是生物体结构和功能的基本单位， 也是生物体代谢和遗传的基本单位。 _________控制着细胞内外的物质交换和信息交流 _________细胞代谢的主要场所 _________是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心 细胞核 细胞膜 细胞质 3.细胞核的结构和功能 细胞核 系统的控制中心 功能 结构 1.是遗传信息库。 2.是细胞代谢和遗传的控制中心。 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息 交流。 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 染色质 蛋白质 DNA－－是遗传信息的载体。 3.细胞核的结构和功能 细胞是一个统一的整体 结构： 功能： 调控： 与外界的联系： 细胞核与细胞质通过核孔相通 核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统 细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动 细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心 不断地与外界进行物质交换和能量转换，与外界环境形成一个统一的整体 3.细胞核的结构和功能 再见！ 祝大家一次上岸，阳光万里！ 关关难过关关过，长路漫漫亦灿灿。 $