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第三章 细胞的结构和功能
第一节 生命活动的基本单位——细胞
一、细胞学说的建立和发展
l 低 第一个第一个；发现细胞的科学家是英国的罗伯特·胡克；
l 创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位”。
l 在此基础上德国的魏尔肖总结出：“细胞只能来自细胞”，细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被认为是对细胞学说的重要补充。
l 主要内容
①所有的动物和植物都是由 细胞 构成的。
②细胞是生物体 结构 和 功能 的基本单位。
③细胞只能由细胞 分裂 而来。
二、显微镜的使用（见导学案）
第二节 细胞的类型和结构
一、细胞的类型
原核细胞：没有由核膜包被的成型细胞核，遗传物质分布的区域叫拟核
真核细胞：有核膜包被的真正的细胞核。
项目
原核细胞
真核细胞
大小
较小
较大
结构
细胞壁
（放线菌、蓝藻和细菌具有）
主要是肽聚糖
植物细胞有，成分是纤维素和果胶
细胞器
只有核糖体
各种复杂的细胞器（8种）
细胞核
无核膜、核仁，有拟核
有核膜、核仁
遗传物质的存在形式
单独存在，裸露的环状DNA
链状DNA和蛋白质结合形成染色体
生物类群
支原体、衣原体、放线菌（链霉菌）
杆菌：破伤风杆菌，乳酸菌
球菌：葡萄球菌
细菌： 弧菌：霍乱弧菌
螺旋菌：幽门螺旋菌
①蓝藻没有叶绿体但可以进 蓝藻 行光合作用（含藻蓝素、酶）
②种类：蓝球藻、念珠藻、
颤藻、发菜、地木耳
酵母菌
真菌： 真菌 霉菌：毛霉菌、黄曲霉菌、青霉菌
食用菌：蘑菇、灵芝、木耳
植物：低等植物：如衣藻、团藻，绿藻、
褐藻、红藻
高等植物
原生动物：如草履虫、疟原虫、
动物： 变形虫等。
高等动物
※病毒：没有细胞结构，它主要是由核酸和蛋白质分子组成的生物，且都有严整的结构。病毒的生活方式为寄生生活，它必须利用寄主细胞提供的原料、能量、酶和物质合成场所，才能进行增殖等活动。病毒一旦离开活细胞，不再有任何生命活动。
病毒的分类：
DNA病毒：噬菌体、乙肝病毒
按遗传物质的类型：
RNA病毒： 艾滋病（HIV）病毒，烟花草病毒，SARS 病毒、甲型肝炎病毒、流感病毒、禽流感病毒
二、 细胞的结构
细胞膜
1、概念图
2、 结构：流动镶嵌模型
脂质：磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架
蛋白质：有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入其中
有的贯穿整个磷脂双分子层
糖类：与蛋白质结合形成糖蛋白，有保护、润滑、识别作用，参与细胞间的信息交流
（位于细胞膜的外侧）
※ 膜蛋白是生物膜功能的主要承担者，因此功能复杂的膜，膜上的蛋白质的种类和数量要 多一些。膜蛋白不仅有机械支持作用，而且在物质运输（载体蛋白）、细胞识别（糖蛋白）等方面起重要作用。
3、 结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）； （eg：白细胞吞噬病菌、细胞融合、胞吞、胞吐、分泌蛋白的分泌）功能特点：具有选择通透性（控制物质进出）
4、制备：人或哺乳动物的成熟红细胞（吸水涨破）
细胞质
成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
①活细胞进行新陈代谢的主要场所
细胞质 细胞质基质 功能 ② 为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,提 供ATP、核苷酸、氨基酸等.
细胞器：差速离心法分离各种细胞器
1、概念图
①．叶绿体
a.分布：绿色植物叶肉细胞、幼嫩的茎（根尖分生区细胞不含有）
双层膜
b.结构： 基质：含与光合作用有关的酶，少量的DNA、RNA
基粒：类囊体堆叠而成，是叶绿体增大膜面积的主要结构，类囊体上有于光合作用有关的酶和色素
c.功能：光合作用的场所
能量转换：光能→有机物中的化学能
d.形态：扁平的椭球形或球形、梭形（水棉的叶绿体呈带状）
②．线粒体
a.分布：真核细胞
双层膜：内膜向内折叠形成嵴（线粒体增大膜面积的主要结构）内膜附着
b.结构 着与呼吸作用有关的酶
基质：含与呼吸作用有关的酶，少量的DNA、RNA
c.功能：有氧呼吸的主要场所
能量转换：有机物中的化学能→ATP
d.形态：椭球状、棒状、哑铃状
※实验： 高倍镜观察线粒体叶绿体实验
1.原理：①叶肉细胞中的叶绿体存在于细胞质的基质中，呈绿色可在高倍镜下观察
②健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈蓝绿色，而细胞质接近无色，可在高倍镜下观察到
2.取材：
观察叶绿体：藓类的叶（只有一层细胞），或稍带叶肉的菠菜叶的下表皮（因为植物表皮细胞上没有叶绿体所以稍带叶肉，下表皮上带的叶肉细胞中叶绿体少而大，便于观察）。
观察线粒体：人的口腔上皮细胞（不取植物细胞，防止植物细胞中的绿色叶绿体干扰被染成蓝绿色的线粒体的观察）
③．内质网（单层膜）：
分布于真核细胞中，内质网是单层膜连接而成的网状结构，它内接于细胞核膜，外接于细胞膜，可以极大的增加细胞内生物膜的面积。
分类 粗面内质网：上面附着核糖体，与分泌蛋白的合成有关
滑面内质网：与脂质、糖类的合成有关
④．高尔基体（单层膜）：
分布于真核细胞中，由单层膜围成的扁平囊和囊泡组成。注意它在动植物细胞中的功能不同：动物细胞：对蛋白质进行加工、分类和包装。植物细胞：参与细胞壁的形成
⑤．溶酶体（单层膜）：
“消化车间”，内部有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；原生动物靠溶酶体消化摄入细胞内的食物。
⑥．液泡（单层膜）：
植物细胞特有的细胞器之一。液泡内的液体叫做细胞液。细胞液中含有糖类、无机盐、色素（决定叶表皮、花、果实的颜色）和蛋白质等物质。
功能：与渗透吸水、失水有关，维持细胞渗透压；维持细胞形态。
⑦．中心体（无膜）：
中心体由两个垂直排列的中心粒以及周围物质组成，主要成分：蛋白质。（注意图示应当将两个中心粒都标注出来），※中心体分布于动物细胞和低等的植物细胞中，常考的低等植物细胞如衣藻、团藻等。
⑧．核糖体（无膜）：
游离于细胞质（合成胞内蛋白：与有氧呼吸有关的酶、与呼吸作用有关的酶）中或分布在内质网上（合成分泌蛋白：消化酶、抗体、蛋白类激素）。核糖体由大、小两个亚基构成，主要成分是RNA和蛋白质。
核糖体是唯一 一个原核细胞所具有的细胞器，也是唯一 一个真核细胞和原核细胞都具有的细胞器。
※具有双层膜的细胞器：叶绿体、线粒体
无膜的细胞器：核糖体、中心体
动植物都有的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体
植物特有的细胞器：叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器：中心体
含有DNA的细胞器：叶绿体、线粒体
含有RNA的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体
能产生ATP的细胞器（与能量转换有关的细胞器）：叶绿体、线粒体
在动植物体内功能不同的细胞器：高尔基体
细胞核
1、 概念图
核膜：双层膜，其上有核孔，可供mRNA、蛋白质通过。DNA不通过
结构 核仁：与rRNA的合成和核糖体的形成有关
细胞核 染色质 由DNA及蛋白质构成，与染色体是同种物质在不同时期的两种状态
容易被碱性染料染成深色（例如：龙胆紫染液）
功能：是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心
※ 高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞无细胞核
※细胞只有保持完整性才能完成各项生命活动。
生物膜系统
物质的跨膜运输
1、概念图
2、渗透作用
○ 定义：水分子通过半透膜从低浓度的溶液向高浓度的溶液扩散的现象。
○ 渗透作用发生的条件：半透膜、细胞内外存在浓度差
○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
条件
浓度
外液 > 细胞质/液
外液 < 细胞质/液
现象
动物
失水皱缩
吸水膨胀甚至涨破
植物
质壁分离
质壁分离复原
原理
外因
水分的渗透作用
内因
原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论
细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
3、物质跨膜运输的方式
项目
被动运输
被动运输
自由扩散
协助扩散
概念
自由扩散：物质通过简单的渗透作用进出细胞的过程。
进出细胞的物质借助载体蛋白的扩散，叫做协助扩散。
物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧，需要载体蛋白的协助，同时还会消耗细胞内化学反应所释放的能量，这种方式叫做主动运输。
特点
顺浓度梯度
不需要载体蛋白
不消耗能量
顺浓度梯度
需要载体蛋白
不消耗能量
逆浓度梯度
需要载体蛋白协助
消耗能量
举例
气体；水分子；脂溶性的小分子；乙醇、甘油、苯等。
葡萄糖从血浆中进入红细胞
各种离子进入细胞，葡萄糖、氨基酸进入小肠绒毛上皮细胞等各种细胞。
图像
影响主动运输的因素有载体的种类和数量和能量（凡是影响呼吸作用的因素均影响主动运输）
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