第三章细胞基本结构.doc

第三章　细胞的基本结构
一、本章知识结构
细胞膜―系统的边界
　　　　　 细胞膜的成分
实验：体验制备细胞膜的方法
细胞的基本结构
细胞膜的功能
细胞器之间的分工
结构
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位
细胞器―系统内的分工合作
功能
细胞器之间协调配合
研究方法：放射性同位素标记法
分泌蛋白质的合成及分泌过程：核糖体→
内质网→高尔基体→细胞膜→细胞外
细胞的生物膜系统
组成
细胞核―系统的控制中心
功能
细胞核的功能
细胞核的结构
二、新课程标准
1、简述细胞膜系统的功能
2、举例说出几种细胞器的结构和功能
3、观察线粒体和叶绿体
4、阐明细胞核的结构和功能
5、尝试建立真核细胞的模型
三、预测新课标高考热点
1、细胞膜的成分
2、细胞膜的功能
3、举例说出几种细胞器的结构和功能
4、用高倍显微镜观察线粒体和叶绿体
5、细胞核的结构和功能
6、细胞是一个有机的统一整体
清单零七
细胞的基本结构――细胞膜
一、知识结构
　　　　　　　　　脂质：其中磷脂最丰富，此外还有胆固醇
　　细胞膜的成分　蛋白质：功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类越多，含量越高
　　　　　　　　　少量糖类：与蛋白质结合形成糖蛋白，有识别作用
细胞膜
细胞膜的功能
　　　　　　　　　将细胞与外界环境分隔开；保障细胞内部环境的相对稳定
　　　　　　　　　控制物质进出细胞；　进行细胞间信息交流
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　变形虫的运动
结构特点：具有一定的流动性
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　白细胞的吞噬活动
细胞膜的特点
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　蛋白质的分泌中膜的转化
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　生物膜选择透过性的基础
　　　　　　　　　功能特点：具有选择透过性：
二、要点精析
【要点一】细胞识别
细胞识别，是指细胞通过表面的受体与细胞外信号物质分子选择性地相互作用，从而导致胞内一系列生理生化变化，最终表现为细胞整体的生物学效应的过程，是细胞通讯的一个重要环节。细胞膜表面的受体是指糖蛋白——表面抗原。如人细胞表面有一种蛋白质抗原(HLA)(能和特异的抗体相结合)，它是一种变化极多的糖蛋白，不同的人有不同的HLA分子，器官移植时，被植入的器官常被排斥，就是因为植入细胞的HLA分子，不为受体所接受之缘故。

【要点二】细胞膜的成分
细胞膜主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量糖类。其中，脂质占细胞膜总量的50%，蛋白质占40%．糖类占2%－10%。从细胞膜的组成成分看，脂质(主要是磷脂)含量最多，由它构成了细胞膜的骨架。但细胞膜的功能主要由其上的蛋白质行使，所以，结构和功能不同的细胞的细胞膜上的蛋白质的种类和数量也不同。如正常细胞癌变后，细胞膜上产生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物质，以此可以作为细胞是否癌变的指标之一。
【画龙点睛】组成细胞膜的脂质主要是磷脂，组成其他生物膜的脂质除了磷脂外还有胆固醇。细胞既是生物体结构的基本单位．也是生物体代谢和遗传的基本单位

【要点三】细胞膜的功能
1、细胞与外界环境隔开细胞膜是生命系统的边界，它使细胞与外界隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。假若没有它的存在，生命物质与外界环境之间通过扩散而达到平衡，细胞就不复存在了。
2、控制物质进出细胞
既然细胞膜是生命系统的边界。物质进出细胞必须经过它。为了保证生命活动的顺利进行．细胞需要的营养物质和氧气等能顺利进人，其他物质则不能进入。细胞产生的代谢废物(如CO2)、分泌物(如抗体、激素)等及时排出，而细胞内的酶、DNA等不能流失到细胞外。
【画龙点睛】细胞膜的控制作用是相对的，正常情况下环境中有害的物质有可能进人细胞内；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物患病。
3、进行细胞间的信息交流
(1)细胞分泌的化学物质，随血液到达全身各处，与靶细胞的细胞膜表面的受体结合，将信息传递给靶细胞。
(2)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。
(3)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。

【要点四】怎样理解细胞膜的流动性和细胞膜是一种选择透过性膜
1、构成细胞摸的磷脂分子和蛋白质分子都可以运动，形成了细胞膜的流动性。磷脂分子的运动只限于单分子层内，很难从本分子层运动到另一分子层，由于膜内磷脂分子的运动，使膜内的蛋白质分子产生了运动。温度升高．细胞膜的运动速度加快。
2、细胞膜是一种选择透过性膜，只有活细胞具有这种特性。细胞膜选择透过性表现在如下几点:除水以外．只有被细胞选择的离子和小分子才能通过；大分子物质除特殊情况以外，不能通过细胞膜。细胞膜的选择透过性是生命活动的一种体现，是判断细胞死活的标准之一。
【画龙点睛】细胞膜的流动性是细胞膜的选择透过性的结构基础。

清单零八　
细胞的基本结构――细胞质
一、知识结构
细胞质基质
　　　　　　　　　成分：含有水、无机盐离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和许多酶等
　　　　　　　　　功能：新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的进行提供物质和环境条件
　　　　　　　　　　　　　　　　　形态：椭球形　　结构：双层膜围成，内膜内突形成嵴
线粒体
　　　　　　　　　　　　　　　　　双层膜结构的细胞器
功能：有氧呼吸的主要场所
　　　　　　　　　　　　　　　　　分布：动植物细胞都有，数量多少与物种与新陈代谢强度有关
　　　　　　　　　　　　　　　　　形态：扁平的椭球形或球形　　结构：双层膜围成，有基粒
叶绿体
　　　　　　　　　　　　　　　　　成分：色素、与光合作用有关的酶，基质中含少量DNA
功能：光合作用的场所　分布：植物一般叶的上表面多于下表面
　　　　　　　　　　　　　　　　　结构：由膜连接而成的网状结构
内质网
　　　　　　　　　　　　　　　　　分类：滑面型内质网、粗面型内质网
功能：与糖类、蛋白质、脂肪的合成有关，也是蛋白质加工场所
　　　　　　　　　　　　　　　　　分布：动植物细胞都有
高尔基体
　　　　　　　　　　　　　　　　　结构：扁平囊状结构
单层膜结构的细胞器
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能：与分泌物的生成有关，植物细胞中还与细胞壁的生成有关
细胞器
细胞质
　　　　　　　　　　　　　　　　　分布：动植物细胞都有
　　　　　　　　　　　　　　　　　形态：泡状结构　　成分：多种水解酶
溶酶体
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能：分解衰老损伤的细胞器，吞噬杀死侵入细胞的病毒和病菌
　　　　　　　　　　　　　　　　　分布：动植物细胞都有
液　泡
　　　　　　　　　　　　　　　　　结构：泡状结构　成分：糖类、无机盐、蛋白质、色素等
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能：调节细胞内部环境的相对稳定
　　　　　　　　　　　　　　　　　分布：成熟的植物细胞具有大液泡
　　　　　　　　　　　　　　　　　形态：椭球形粒状小体
核糖体
　　　　　　　　　　　　　　　　　种类：附着在内质网上的核糖体、游离的核糖体
无膜结构的细胞器
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能：蛋白质合成的场所　　　成分：蛋白质、RNA
中心体
　　　　　　　　　　　　　　　　　结构：两个互相垂直的中心粒及周围的物质组成
　　　　　　　　　　　　　　　　　功能：与细胞的有丝分裂有关
　　　　　　　　　　　　　　　　　成分：动物细胞和低等植物细胞
细胞器之间的协调配合（分泌蛋白质的合成）
　　　　　　　　　合成场所：核糖体　　　　能量供应：线粒体
　　　　　　　　　初步加工场所：内质网　　进一步加工修饰的场所：高尔基体
　　　　　　　　　方向：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→分泌小泡→细胞膜→分泌到细胞外
　　　　　　　　　结构：核糖体——→内质网——→高尔基体——→细胞膜
　　　　　　　　　　　　↓翻译　　　　↓加工　　　↓加工　　　　↓分泌
　　　　　　　　　功能：蛋白质→较成熟的蛋白质→成熟的蛋白质→特定功能蛋白质
二、要点精析
【要点一】核糖体是蛋白质的“装配机器”．内质网是有机物合成“车间”，高尔基体是蛋白质的“加工厂”
核糖体是把氨基酸合成蛋白质的场所，被喻为蛋白质的“装配机器”，许多蛋白质在细胞内合成后要分泌到细胞外，这与粗面型内质网有关，如蚕的丝腺细胞分泌的蚕丝蛋白多是一些分秘蛋白，经粗面型内质网将这些蛋白质加工以后才分泌出去。另外，内质网还与脂质和糖类的合成有关，因此，把内质网比喻为有机物合成的“车间”。高尔基体车身不能合成蛋白质，但可以对蛋白质进行加工和转运，被喻为蛋白质的“加工厂”。
附着于内质网上的核糖体，主要是合成某些专供输送到细胞外面的分泌蛋白，如抗体、酶原或蛋白质类激素等；游离核糖体所合成的蛋白质，多半是分布在细胞质基质中或是供细胞本身生长所需要的蛋白质(包括酶分子)。此外，还合成某些特殊蛋白质，如红细胞中的血红蛋白等。因此，在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布较均匀。这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一。 粗面型内质网上的核糖体合成蛋白质后，由内质网运输到高尔基体，由高尔基体分泌到细胞外面。

【要点二】七种细胞器结构与功能的比较

I
II
III
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
核糖体
中心体
结构特点
双层膜，有少量的DNA和RNA，能相对独立遗传
单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔
不具膜结构(主要是由蛋白质形成的
主要功能
有氧呼吸产生ATP的主要场所
光合作用的场所
与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关
粗面内质网是核糖体的支架；滑面内质网与糖类和脂质的合成有关
储存物质，进行渗透作用，维持植物细胞紧张度
把氨基酸合成蛋白质的场所
与细胞有丝分裂有关――形成纺锤体，牵引染色体，决定细胞有丝分裂的方向
（都与能量转换有关）
主要结构或成分
内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶
基粒片层结构薄膜上进行光反应，基质中进行暗反应
扁平囊泡和小泡
由膜构成的管道系统
液泡膜及其内的细胞液
蛋白质、RNA、酶
两相相互垂直的中心粒
分布
所有的动植物细胞中
绿色植物的叶肉细胞及绿嫩茎的皮层细胞
大多数动植物细胞中，一般位于核附近
大多数动植物细胞，广泛分布于细胞基质中
所有的植物细胞中，高等动物细胞中液泡不明显
所有的动植物细胞
常在动物细胞和低等植物细胞中
在不同细胞中．细胞器的含量是不一样的，如需能较多的细胞含线粒体较多，合成蛋白质较旺盛的细胞．含核糖体较多，这都很好地体现了细胞的结构与其功能相适应的生物学观点。

【要点三】细胞器之间的协调配合
生物膜在结构和功能上的联系由于细胞内的膜在成分结构等方面大致相同，所以，在细胞内各生物膜在结构和功能方面是有着密切联系的。
(1)在结构上的联系（如图）

【画龙点睛】在细胞中，许多细胞器都有膜，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统，这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。

【要点四】观察叶绿体和线粒体的实验原理。
健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。

清单零九　
细胞核及生物膜系统
一、知识结构
　　　　　　　　　核膜：双层膜、上有核孔，其功能是：核质间物质交换和信息交流的通道
结构：
　　　　　　　　　核仁：与核糖体的形成有关
细胞核
染色质
　　　　　　　　　　　　　成分：DNA和蛋白质
　　　　　　　　　　　　　与染色质的关系：同一物质在不同时期的两种表现形式
　　　　　功能：是储存遗传信息的主要场所，是新陈代谢的控制中心
生物膜系统
　　　 构成：各种细胞器膜和核膜、细胞膜
功能：
　　　　　　　细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时控制细胞的物质运输、能量转换和信息传递
　　　　　　　生物膜为多种酶提供了大量的附着位点
　　　　　　　生物膜将各种细胞器分隔开，使多种化学反应同时进行、互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序的进行。
二、要点精析
【要点一】细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用
1、细胞核内携带遗传信息的DNA是决定细胞结构和功能的主要因素，因此细胞的整个生命活动主要是由DNA调控和决定的，从而使细胞形成一个整体的调控系统，大量实验证明，凡是无核的细胞．既不能生长也不能分裂，如成熟的红细胞人工去掉细胞核的细胞， 一般不能存活多久，如变形虫去掉细胞核后，新陈代谢减弱，运动停止，当重新移入，又能够恢复生命活动
由此可见，细胞核在细胞生命活动中起着决定性的作用。
2、各种膜在结构上的联系
(1)细胞结构之间的相互联系，使细胞成对一个统一整体（如图）
3、正确区分病毒、原核生物、真核生物
(1)病毒(如噬菌体)是没有细胞结构的生物，由蛋白质和核酸(每种病毒只含一种核酸，DNA或RNA)等物质组成的简单生命体。切不要把它们当成原核生物。
(2)原核生物种类较少，仅蓝藻、细菌、放线菌、支原体、衣原体等。
(3)单细胞的原生动物如常见的草履虫、变形虫疟原虫(引起人体疟疾的病原体)等是真核生物，凡动物都是真核生物．单细胞绿藻(如衣藻)，单细胞的真菌(如酵母菌)等部是真核生物。不要把它们误以为是原核生物。
(4)如何判断细菌。凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。如大肠杆菌、肺炎球菌，霍乱弧菌等都是细菌，乳酸菌是个特例，本属杆菌，但往往把“杆”字省略。
【要点二】细胞核的结构和功能
1、细胞核的结构
核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。
染色质；由DNA和蛋白质组成．DNA是遗传物质·染色体和染色体是细胞中同一物质在不同时期的两种表现形态。
【画龙点睛】染色质(或染色体)是DNA的主要载体-DNA是生物的遗传物质，另外，一定注意凡是具有染色质(或染色体)的生物一定是真核生物，而真核生物的遗传物质是DNA．
核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
核孔：实现核质之问频繁的物质交换和信息交流。
2、细胞核的功能
细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。

【要点三】细胞是一个有机的统一的整体
细胞只有保持完整性．才能完成各项正常的生命活动，这可从下列现象得以解释
(1)人体血液中血小板实际上是一个胞质块．无细胞核，体积很小，一般只存活几天。
(2)人体血液成熟的红细胞．无细胞核，寿命只活120天左右。
(3)人体成熟的精子具有细胞核，但细胞质含量很少，保持生理活性仅数小时。
(4)变形虫核质实验。用玻璃针将变形虫切成两半，有核的一半能继续存活．无核的一半死亡。如果将变形虫的核取出。无核部分能短期生存．单独的细胞核无法生存。如果在去核变形虫再植入细胞核，这个变形虫将正常生活。
(5)细胞各结构和功能上协调统一，如细胞内能量的储存、释放、转移和利用过程中，各结构在功能上协调配合可用下表表示：

【画龙点睛】细胞是一个有机的统一整体，可从以下几个方面理解。
(1)从结构上看，内质网广泛分布在细胞质中，连接着各种不同的细胞器．内连核膜，外接细胞模，将细胞膜、细胞质、细胞核连为一体。
(2)从功能上看，细胞的不同结构虽具不同生理功能．但却是协调合作的。如线粒体能为其他结构的代谢提供能量；核糖体能为其他结构的构成或代谢提供蛋白质或酶，蛋白质类分泌物的分泌是由核糖体合的、内质网运输、线粒体供能、高尔基体加上分泌而协调完成的。
(3)细胞核是代谢的调控中心。细胞核内的DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控细胞内的生命活动。
(4)从与外界的关系上看，细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相邻细胞进行物质交换和能量转换，而与外界环境直接接触的细胞都要与外界环境进行物质交换和能量转换．因此，细胞与外界环境之间形成一个统一整体。