第一节 细胞概述

一 细胞学说 1 建立过程 1665年 英国的胡克用显微镜观察软木塞的切片 发现软木片是由许多小室组成的 并将小室命名为cell 细胞 1838年 德国的施莱登提出 所有的植物都是由细胞组成的 细胞是植物各种功能的基础 的观点 1839年 德国的施万提出 所有的动物也是由细胞组成的 这就是细胞学说的基础 1858年 德国的菲尔肖总结出 细胞通过分裂产生新细胞 他的名言是 所有的细胞都必定来自别的活细胞 所有的生物都是由一个或多个细胞组成细胞是所有生物的结构和功能的单位所有的细胞必定是由别的细胞产生的 2 细胞学说的内容 细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性 使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平 极大地促进了生物学的研究进程 3 细胞学说建立的意义 二 细胞的大小 数目和种类 1 不同的细胞 大小的差别很大 微米um 最小 细菌类的支原体的细胞 直径为100nm 最大 鸵鸟蛋的卵黄 人体的淋巴细胞 仅6 m 血小板仅4 m 人体内最大的是成熟的卵细胞0 1mm 问题探讨 问题思考 个体大小相差悬殊的动物 如大象和老鼠 相同器官或组织的大小差异很明显 试从基本单位细胞的角度分析可能的原因 1 细胞大小有明显差异 2 细胞数量有明显的差异 3 细胞数量和大小均有明显的差异 实验 模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系 目的要求 材料用具 方法步骤 通过探究细胞大小 即细胞的表面积与体积之比即相对表面积 与物质运输效率之间的关系 探讨细胞不能无限长大的原因 54 27 2 24 8 3 6 1 6 1 2 1 2 1 2 19 27 7 8 1 结论 琼脂块的相对表面积 即表面积与体积之比 随着琼脂块的增大而 NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而 减小 减小 测量结果 假设NaOH在琼脂块的扩散速度为1 2cm min 思考 细胞能不能无限长大 细胞体积越大 其相对表面积越小 细胞的物质运输的效率就越低 细胞表面积与体积的关系限制了细胞的长大 细胞的所有生命活动都受细胞核的控制 细胞体积相对较小 有利于核对整个细胞的控制 2 生物体的增大 不是由于细胞体积的增大 而是由于细胞数目的增多 单细胞生物只由一个细胞组成多细胞生物细胞数目的多少与生物体的大小成比例 蓝细菌模式图 真核细胞和原核细胞 动物细胞亚显微结构 植物细胞亚显微结构 3 细胞的种类 是否有由核膜包被的细胞核 原核细胞 真核细胞 植物 动物 真菌 真核生物 原核生物 细菌 蓝细菌 放线菌 支原体 衣原体等 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞 第二节细胞膜和细胞壁 1859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 细胞膜的组成成分中含有脂质 不溶于脂质的物质 溶于脂质的物质 细胞膜 磷酸 甘油 脂肪酸 亲水头部 疏水尾部 磷脂分子 磷脂分子在细胞膜中的排列 电镜下观察细胞膜有 暗 亮 暗 结构图像 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 细胞膜的组成成分中还含有蛋白质 糖脂 全部或部分镶嵌在膜中的蛋白质都称为膜蛋白 二 细胞膜的成分 主要成分 成分特点 脂质中磷脂最丰富 功能越复杂的细胞膜 蛋白质种类和数量越多 脂质 50 蛋白质 40 糖类 2 10 磷脂 胆固醇 脂双层 膜的基本支架 镶嵌 嵌入 横跨 蛋白质 糖蛋白 细胞外被 细胞之间或细胞与其他大分子之间的识别作用 1970年 Frye和Edidin人 鼠细胞融合实验 磷脂分子和蛋白质分子大多可以流动 2 细胞膜的结构特点 细胞膜具有一定的流动性 细胞膜的结构 细胞膜的流动性 变形虫在吞噬草履虫 该现象说明 细胞膜具有一定的流动性 流动镶嵌模型 流动镶嵌模型的基本内容 1 脂双层构成膜的基本支架 2 蛋白质分子有的镶嵌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 磷脂分子是可以运动的 具有流动性 4 大多数的蛋白质分子也是可以运动的 5 细胞膜外表 有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白 叫做细胞外被或糖萼 糖萼对质膜起保护作用 且在细胞识别过程中起重要作用 体现了膜的流动性 六 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开 2 控制物质进出细胞 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 实验 验证活细胞吸收物质的选择性 无色红色红色红色 结论 活细胞的细胞膜具有选择透性死细胞的细胞膜失去选择透性 六 细胞膜的功能 1 将细胞与外界环境分隔开 2 控制物质进出细胞 3 进行细胞间的信息交流 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 体现了细胞不是一个封闭的系统也体现了细胞膜的功能特点即细胞膜是一层选择透过性膜 1 与受体结合传递信息 2 细胞膜接触传递信息 3 细胞间形成通道传递信息 垂体对甲状腺的控制 神经细胞之间的联系 3 进行细胞间的信息交流 小结 细胞膜的结构 脂质 磷脂 蛋白质 大多可以运动 结构特点 具有流动性 细胞膜的功能 与外界环境分隔开控制物质进出细胞细胞间的信息交流 功能特点 选择透过性 1 据研究发现 胆固醇 小分子脂肪酸 维生素D等物质较容易优先通过细胞膜 这是因为 A细胞膜具有一定流动性B细胞膜是选择透过性C细胞膜的结构是以磷脂分子层为基本骨架D细胞膜上镶嵌有各种蛋白质分子 课堂练习 一 细胞壁的结构和功能 纤维素 果