专题三细胞结构

1、 生命系统的认知生命系统的认知 细胞的化学组成细胞的化学组成 细胞的结构基础细胞的结构基础 细胞的物质运输细胞的物质运输 细胞的能量代谢细胞的能量代谢 细胞的生命历程细胞的生命历程 细胞内具有膜的结构有哪些？其中单层膜的有哪些？细胞内具有膜的结构有哪些？其中单层膜的有哪些？双层膜的有哪些？双层膜的有哪些？复习回忆复习回忆液泡液泡高尔基体高尔基体内质网内质网溶酶体溶酶体中心体中心体核糖体核糖体线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞膜细胞膜细胞核细胞核细胞器细胞器单层膜结构单层膜结构双层膜结构双层膜结构细胞质细胞质基质基质细胞细胞无膜结构无膜结构细胞壁细胞壁细细 胞胞 壁壁是不是所有细胞壁的主要成分都是纤维

2、素和果胶？是不是所有细胞壁的主要成分都是纤维素和果胶？它是否具有选择透过性？它是否具有选择透过性？青霉素通过抑制肽聚糖的合成而起到抑制细菌生长的作用，青霉素通过抑制肽聚糖的合成而起到抑制细菌生长的作用，青霉素对病毒不起作用，为什么？青霉素对病毒不起作用，为什么？分布：分布：成分：成分：功能：功能：植物细胞特有植物细胞特有?纤维素、果胶纤维素、果胶支持和保护细胞支持和保护细胞有有有有有有无无无无纤维素纤维素果胶果胶肽聚糖肽聚糖 几丁质几丁质讨论讨论: :生活的植物细胞生活的植物细胞与动物细胞放在清水与动物细胞放在清水中结局如何中结局如何? ?细细 胞胞 壁壁细细 胞胞 膜膜 19世纪末，欧文顿用

3、世纪末，欧文顿用500多种化学物质对植物多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，细胞的通透性进行上万次实验，发现问题：发现问题：细胞膜细胞膜对不同物质的通透性不同。对不同物质的通透性不同。非脂溶性物质非脂溶性物质脂溶性物质脂溶性物质细细 胞胞 膜膜时间：20世纪初实验：科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行了化学分析红细胞的细胞膜红细胞的细胞膜成果：确定细胞膜的主要成分的确是脂质和蛋白质。细细 胞胞 膜膜时间：时间：1925年 人物：人物：两位荷兰科学家两位荷兰科学家Gorter和和Grendel实验：实验：用丙酮从红细胞中抽提出脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细

4、胞表面积的两倍。细细 胞胞 膜膜磷脂分子细细 胞胞 膜膜连连续续两两层层排排列列细细 胞胞 膜膜水水水水 1959年，罗伯特森利用电镜，获得了清年，罗伯特森利用电镜，获得了清晰的细胞膜照片，显示暗晰的细胞膜照片，显示暗明明暗的三层结构。暗的三层结构。细细 胞胞 膜膜提出提出：静止模型的观点静止模型的观点 蛋白质蛋白质脂质脂质蛋白质蛋白质（单位膜）（单位膜）三明治模型三明治模型变形虫的变形运动变形虫的变形运动变形虫在吞噬草履虫变形虫在吞噬草履虫细细 胞胞 膜膜小鼠细胞和人细胞融合实验时间：时间：1970年 人物：人物：费雷和埃迪登等实验：实验：将人和鼠的细胞膜蛋白质用不同荧光染料标 记后融合细细

5、 胞胞 膜膜结论结论：细胞膜上蛋白质是可以运动的 1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了流动镶嵌模型证据的基础上，提出了流动镶嵌模型。细细 胞胞 膜膜 以磷脂双分子层为基本骨架，蛋白质镶嵌、贯穿或覆盖在其内外两侧。 糖类糖类（约2%10%）：与信息交流有关，与蛋白质或脂质结合形成糖蛋白（糖被）或糖脂，分布在细胞膜外侧。成分：成分： 蛋白质蛋白质（约40%）：细胞膜功能越复杂，其种类和数量越多。 结构：结构：细细 胞胞 膜膜 脂质脂质（约50%）：主要是磷脂，另外还有糖脂、胆固醇。结构：具有一定的流动性生理功能：选择透过性功能：功能：特点特点细细

6、 胞胞 膜膜保护、控制物质进出；细胞识别；分泌、排泄 、免疫等 线线 粒粒 体体 “能量转换站能量转换站” 分布：分布：结构：结构：普遍存在普遍存在于动植物细胞中。 注意：哺乳动物的红细胞和蛔虫无线粒体功能：功能：有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸的主要场所。内外膜的主要成分是否相同？内外膜的主要成分是否相同？每个细胞中的线粒体是否一样多？每个细胞中的线粒体是否一样多？ 双层膜结构，内膜向内双层膜结构，内膜向内腔折叠形成嵴。腔折叠形成嵴。1 1、有线粒体是否只能进行有氧呼吸？、有线粒体是否只能进行有氧呼吸？2 2、没有线粒体的生物只能进行无氧呼吸？、没有线粒体的生物只能进行无氧呼吸？ 有线粒体的生物

7、也能进行无氧呼吸。如人、植物的无有线粒体的生物也能进行无氧呼吸。如人、植物的无氧呼吸。氧呼吸。有些原核生物也能就行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。有些原核生物也能就行有氧呼吸，如蓝藻、硝化细菌等。3 3、有氧呼吸酶的分布？、有氧呼吸酶的分布？4 4、能量的变化：、能量的变化：稳定的化学能稳定的化学能热能和热能和ATPATP活跃的化学能活跃的化学能基质、内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。基质、内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。问问 题题 探探 讨讨进行光合作用，合成有机物。进行光合作用，合成有机物。 双层膜结构，分为双层膜结构，分为外膜外膜和和内内膜膜，内膜以内是，内膜以内是基粒基粒和和基质基质。基粒

8、。基粒是由基粒片层结构薄膜组成。是由基粒片层结构薄膜组成。叶叶 绿绿 体体“养料制造工厂养料制造工厂”和和“能量转换能量转换站站”分布：分布：结构特点：结构特点：功能功能：能量的变化：能量的变化：光能光能 活跃的化学能活跃的化学能稳定的化学能稳定的化学能 主要分布在绿色植物的叶肉细胞主要分布在绿色植物的叶肉细胞也是一层膜结构，一般位于细胞核附近。也是一层膜结构，一般位于细胞核附近。 1889年，Golgi用银染法在猫头鹰的神经细胞内观察到了清晰的结构，因此定名为高尔基体。高尔基体高尔基体分布：分布：功能：功能：与动物细胞分泌蛋白的加工、分类、包装、运输有关。与动物细胞分泌蛋白的加工、分类、包装

9、、运输有关。与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关。与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关。 普遍存在于植物细普遍存在于植物细胞和动物细胞中。胞和动物细胞中。结构：结构：内内 质质 网网分布：分布：功能：功能：动植物细胞动植物细胞滑面内质网：滑面内质网：与糖类、脂质合成有关（如性激素）与糖类、脂质合成有关（如性激素）粗面内质网：粗面内质网：与分泌蛋白的加工有关与分泌蛋白的加工有关结构：结构： 由单层膜连接而成的网状由单层膜连接而成的网状物。内质网增大了细胞内的膜面物。内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，为细胞积，膜上附着很多种酶，为细胞内各种化学反应的正常进行提供内各种化学反应的

10、正常进行提供了有利条件。了有利条件。液液 泡泡分布：分布：结构：结构：功能：功能：存在于成熟的植物细胞。存在于成熟的植物细胞。 单层膜（液泡膜），内有细单层膜（液泡膜），内有细胞液，细胞液中有糖类、无机盐、胞液，细胞液中有糖类、无机盐、色素、蛋白质等。色素、蛋白质等。花、叶、果实花、叶、果实的颜色，除绿色之外，大多由液的颜色，除绿色之外，大多由液泡内细胞液中的色素所产生泡内细胞液中的色素所产生。 调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压，调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，还与细胞吸水有关。充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，还与细胞吸水有关。 为单层膜包

11、被的囊状结构为单层膜包被的囊状结构 ，内含多种水解酶，专司分解各内含多种水解酶，专司分解各种外源和内源的大分子物质。种外源和内源的大分子物质。 原生动物借助溶酶体消化摄入的食物；真核细胞细原生动物借助溶酶体消化摄入的食物；真核细胞细胞器更新，动物发育和变态过程中组织的退化胞器更新，动物发育和变态过程中组织的退化( (如蝌蚪尾部的如蝌蚪尾部的吸收吸收) )，就是由于溶酶体的活动。所有白细胞均含有溶酶体性，就是由于溶酶体的活动。所有白细胞均含有溶酶体性质的颗粒，能消灭入侵质的颗粒，能消灭入侵侵入细胞的病毒或病菌，靶细胞的裂侵入细胞的病毒或病菌，靶细胞的裂解解。溶溶 酶酶 体体分布：分布：功能功能：

12、 除少数细胞如哺乳类红细除少数细胞如哺乳类红细胞外，各种动物细胞都有溶酶体。胞外，各种动物细胞都有溶酶体。结构：结构：核核 糖糖 体体分布：分布：结构：结构：功能功能 无膜结构，由无膜结构，由rRNArRNA和蛋白质构和蛋白质构成椭圆形的粒状小体。成椭圆形的粒状小体。（电子显微镜下才能看到）（电子显微镜下才能看到）游离的核糖体游离的核糖体内质网上的核糖体内质网上的核糖体合成胞内蛋白合成胞内蛋白合成分泌蛋白合成分泌蛋白动植物细胞动植物细胞 在细胞分裂在细胞分裂间间期，成对的中心粒进行自身复制，然后成对期，成对的中心粒进行自身复制，然后成对的中心粒（中心体）移到细胞两极，在细胞两极的中心体也随的中

13、心粒（中心体）移到细胞两极，在细胞两极的中心体也随细胞的分裂分配到两个子细胞中。细胞的分裂分配到两个子细胞中。中中 心心 体体分布：分布：结构：结构： 动物细胞及低等植物细胞。动物细胞及低等植物细胞。 无膜结构，由两个互相垂直无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成。的中心粒及周围物质组成。功能：功能：与有丝分裂有关。与有丝分裂有关。 1 1、依据膜结构进行划分细胞器、依据膜结构进行划分细胞器 无膜结构：无膜结构：单层膜结构：单层膜结构：双层膜结构：双层膜结构：核糖体、中心体核糖体、中心体细胞器的归类细胞器的归类高尔基体、内质网、液泡、溶酶体高尔基体、内质网、液泡、溶酶体线粒体、叶绿体线

14、粒体、叶绿体2 2、依据分布范围来划分、依据分布范围来划分细胞器的归类细胞器的归类动植物细胞动植物细胞线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体植物细胞植物细胞液泡、叶绿体液泡、叶绿体动物细胞动物细胞中心体（低等植物也含有）中心体（低等植物也含有）原核细胞原核细胞核糖体核糖体细胞膜细胞膜细胞核细胞核线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体中心体中心体（低等植物细胞低等植物细胞）细胞壁细胞壁叶绿体叶绿体中央大液泡中央大液泡高等动、植物细胞的比较高等动、植物细胞的比较3 3、依据内含物来划分、依据内含物来划分细胞器的归类细胞器的归类DN

15、A线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体RNA线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体、核糖体色素色素液泡、叶绿体液泡、叶绿体脱水缩合脱水缩合有氧呼吸的第三阶段有氧呼吸的第三阶段光合作用的暗反应光合作用的暗反应合成纤维素合成纤维素4 4、有水的产生的细胞器、有水的产生的细胞器细胞器的归类细胞器的归类5 5、与细胞分裂有关的细胞器、与细胞分裂有关的细胞器间期间期前期前期末期末期整个时期整个时期有关蛋白质的合成有关蛋白质的合成纺锤体的形成纺锤体的形成细胞壁的形成细胞壁的形成提供能量提供能量细胞器的归类细胞器的归类 细胞器间的相互配合实实 验验 现现 象象核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜 细胞

16、器间的相互配合突起突起 细胞的生物膜系统是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢？是不是所有膜的成分和结构都与细胞膜一样呢？ 细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系，它细胞内的各种生物膜不仅在结构上相互联系，它们的化学组成也们的化学组成也大致相同大致相同。与细胞膜类似，其他生物。与细胞膜类似，其他生物膜也主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成。但是在膜也主要由蛋白质、脂类和少量的糖类组成。但是在不同的生物膜中，这三种物质的不同的生物膜中，这三种物质的含量是有差别的含量是有差别的 。 细胞的生物膜系统细胞膜细胞膜核膜核膜 细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统化学反应化学反应 细胞的生物膜系统化学反应能

17、同时进行而不互相干扰化学反应能同时进行而不互相干扰 细胞的生物膜系统1.生命基本理论研究生命基本理论研究有助于阐明细胞的生命活动规律。如细胞与环有助于阐明细胞的生命活动规律。如细胞与环境的物质交换、细胞内各种有机物的合成各运输等。境的物质交换、细胞内各种有机物的合成各运输等。2.实践上实践上仿生学仿生学 海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。对海水、污水进行净化获得纯净淡水。研究生物膜的重要意义研究生物膜的重要意义 包括核被膜、核质、染色质和核仁等部分。包括核被膜、核质、染色质和核仁等部分。真核细胞。真核细胞。细细 胞

18、胞 核核分布：分布： 哺乳动物的红细胞、维哺乳动物的红细胞、维管植物的筛管细胞等没有细管植物的筛管细胞等没有细胞核，但它们最初也是有核胞核，但它们最初也是有核的，后来在发育过程中消失的，后来在发育过程中消失了。有些细胞是多核的，大了。有些细胞是多核的，大多数细胞则是单核的。多数细胞则是单核的。结构：结构： 由由两层两层膜组成，在很多种膜组成，在很多种细胞中，外膜延伸而与细胞质细胞中，外膜延伸而与细胞质中糙面内质网相连，外膜上附中糙面内质网相连，外膜上附有许多核糖体颗粒。有许多核糖体颗粒。 核膜上有小孔，称核膜上有小孔，称核孔核孔，数目不定，一般均有几千个。数目不定，一般均有几千个。在大细胞，如

19、两栖类卵母细胞，在大细胞，如两栖类卵母细胞，核孔可达百万。小分子蛋白质穿核孔可达百万。小分子蛋白质穿过核膜进入细胞核，大分子蛋过核膜进入细胞核，大分子蛋白质通过核孔进入核，核内生成的各种白质通过核孔进入核，核内生成的各种RNARNA，如，如tRNAtRNA、mRNAmRNA等也等也是通过核孔而从细胞核进入细胞质的。是通过核孔而从细胞核进入细胞质的。细细 胞胞 核核 核核 膜膜高度螺旋化，变短、变粗高度螺旋化，变短、变粗解开螺旋解开螺旋,成为丝线状成为丝线状分裂间期分裂间期染色质染色质染色体染色体染色体染色体染色质染色质染色质与染色体形态的染色质与染色体形态的相互转化相互转化分裂期分裂期 主要成

20、分是主要成分是DNA和和蛋蛋白质白质，也含少量，也含少量RNA。染色体染色体细细 胞胞 核核 细胞核中圆形或椭圆形的颗细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构，没有外膜。核仁是一粒状结构，没有外膜。核仁是一个高度动态的结构，在有丝分裂个高度动态的结构，在有丝分裂期间表现出周期性的消失与重建期间表现出周期性的消失与重建。核仁富含蛋白质和核仁富含蛋白质和RNARNA分子。分子。核糖体是细胞中蛋白质合成的场核糖体是细胞中蛋白质合成的场所，所以不难理解，所，所以不难理解，蛋白质合成蛋白质合成旺旺核核 仁仁盛、活跃生长的细胞，常有较大或很多核仁。如分泌细胞、盛、活跃生长的细胞，常有较大或很多核仁。如分泌细胞、卵

21、母细胞的核仁大，可占总核体积的卵母细胞的核仁大，可占总核体积的25%，不具蛋白质合成不具蛋白质合成能力的细胞，如肌肉细胞、休眠的植物细胞，其核仁很小。能力的细胞，如肌肉细胞、休眠的植物细胞，其核仁很小。细细 胞胞 核核 细胞核在细胞中起什么作用？把细胞核比喻细胞核在细胞中起什么作用？把细胞核比喻成什么才既形象又贴切？成什么才既形象又贴切？ 没有细胞核，细胞还能存活吗？没有细胞核，细胞还能存活吗？ 没有细胞核，细胞还能合成蛋白质吗？没有细胞核，细胞还能合成蛋白质吗？ 没有细胞核，细胞还能生长和分裂吗？没有细胞核，细胞还能生长和分裂吗？问问 题题 探探 讨讨资料 1资料资料1说明：说明：生物体形态

22、结构的建成主要与细胞核有关生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。 伞藻嫁接实验伞藻嫁接实验伞藻核移植实验伞藻核移植实验甲甲 乙乙甲甲 乙乙甲假根甲假根 乙假根乙假根甲柄甲柄乙柄乙柄细细 胞胞 核核资料 2操作：操作：用头发将蝾螈的受精卵横缢并保证一边有核一边无核有核有核无核无核不分裂不分裂分裂分裂操作：操作：将有核一边的一个细胞核挤到无核的一边有核有核开始分裂开始分裂发育发育(慢慢)发育发育(快快)资料资料2说明，说明，没有细胞核，细胞就不能分裂、分化没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。蝾螈的蝾螈的受精卵受精卵细细 胞胞 核核资料3细胞核细胞核细胞核细胞核 从资料从资料3中我们可以得出这样的结论：中我们可以得出这样的结论：细胞核是细胞生命活动的控制中心细胞核是细胞生命活动的控制中心。 细细 胞胞 核核核移植核移植去核去核取核取核？黑美西螈黑美西螈胚胎细胞胚胎细胞白美西螈白美西螈卵细胞卵细胞白白美美西西螈螈黑黑美美西西螈螈资料资料 4细细 胞胞 核核 大量的事实表明，大量的事实表明