2023学年度教案-细胞的基本结构

细胞的基本结构1.细胞膜的组成和结构

〖定义〗

细胞膜，又称细胞质膜，是细胞表面的一层薄膜。有时称为细胞外膜或原生质膜。

〖组成〗

细胞膜主要由脂类、蛋白质和糖类组成。其中脂质约占细胞膜总量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%-10%。

在组成细胞膜的脂质中，磷脂最为丰富。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用。蛋白质的种类和数量越多，细胞膜的功能越复杂。

〖结构〗

1、磷脂双分子层构成了细胞膜的基本支架，具有流动性。大多数蛋白质分子以不同的方式镶嵌其中，也是可以运动的。所以说细胞膜具有一定的流动性。

2、细胞膜的表面还有糖类分子，形成糖脂、糖蛋白。

细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

2.细胞膜的功能

细胞膜与细胞的物质交换、细胞识别、分泌、排泄、免疫等有密切关系。

细胞膜的功能特点：选择透过性。

其功能主要有三方面：

1、将细胞与外界环境分隔开----保障了细胞内部环境的相对稳定。

2、控制物质进出细胞----选择透过性。

3、进行细胞间的信息交流：

（1）通过细胞膜直接传递信息；

（2）通过化学物质传递信息；

（3）通过细胞通道传递信息（如胞间连丝）。

3.细胞膜的特性

1、镶本结构是磷脂双分子层镶嵌蛋白质（如受体蛋白，载体蛋白，酶蛋白）构成的。

2、流动性：膜结构中蛋白质和脂质分子在膜中可做多种形式的运动，膜整体结构也具有流动性。流动具有重要生理意义，与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关。

3、不对称性：膜两侧的分子性质和结构不同。

4、蛋白质极性：多肽链的极性区（水溶性）突向膜表面，非极性（脂溶性）部分埋在磷脂双分子层内部，故蛋白质与水分子与脂溶性分子都具有亲和性。4.细胞壁

〖内容〗

植物细胞均具有细胞壁。细胞壁是全透性的，具有支持和保护作用。

〖组成〗

植物细胞的细胞壁主要成分：是纤维素和果胶。

细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，又称粘肽。细胞壁的机械强度有赖于肽聚糖的存在。

真菌细胞壁的主要成分为几丁质（一种多糖），其次为蛋白质、类脂，厚约100~250nm，它占细胞干重的30%。5.植物细胞壁

〖组成〗

植物细胞的细胞壁主要成分：是纤维素和果胶。

〖功能〗

果胶粘连细胞壁的各个亚层、粘连细胞壁外侧，将不同细胞的细胞壁连接起来。

细胞壁是全透性的，对植物细胞有支持和保护作用。

〖关键点〗

植物细胞壁是植物细胞区别于动物细胞的主要特征之一。动物细胞无细胞壁。

6.实验：体验制备细胞膜的方法

一、实验原理：

1、细胞的渗透吸水：成熟红细胞浸在蒸馏水中使之胀破后制得了细胞膜；

2、哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、细胞壁和众多的细胞器；

3、高倍镜显微镜观察细胞。

二、实验现象：

1、等渗状态下的红细胞：两面凹圆饼状。

2、高渗状态下的红细胞：红细胞处于高浓度的外界溶液中，失水、皱缩。

3、低渗状态下的红细胞：红细胞处于低浓度的外界液体中，吸水，膨胀。

7.细胞器

〖定义〗

细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化。细胞内部就像一个繁忙的工厂，其中细胞质内有许多忙碌不停的“车间”，它们都是具有一定的形态、结构和功能的小器官，统称为细胞器。

〖种类〗

线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体。

〖实例〗

8.线粒体

〖定义〗

线粒体是动植物细胞中都具有的细胞器，它是与细胞的能量代谢有关的双层膜结构。但原核生物（细菌和蓝藻）中没有线粒体。

〖结构〗

〖功能〗

线粒体是有氧呼吸的主要场所，它的主要使命是为各种生命活动提供能量，细胞生命活动所需能量大约95%来自线粒体。

线粒体含有少量的DNA和RNA，在细胞中可以进行自我增殖，在遗传上具有一定的独立性。属于半自主细胞器。9.叶绿体

〖定义〗

叶绿体呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜结构，是绿色植物光合作用的场所。

〖结构〗

下图为叶绿体的亚显微结构模式图：

〖实例〗

显微镜下植物细胞中的叶绿体：

10.线粒体同点

〖内容〗

1、相同点

（1）结构上：它们都有内、外膜，即都具有双层膜，都有基质。

（2）功能上：它们均与能量代谢有关。线粒体分解有机物，为生命活动提供能量，称为“动力工厂”；叶绿体转换光能，把能量储存在合成的有机物中，称为“能量转换站”。

（3）成分上：都含有少量DNA，与各自的独立遗传有密切关系。

2、不同点

（1）分布上：线粒体在动、植物细胞中普遍存在，而叶绿体只存在于植物体的叶肉细胞和幼茎皮层细胞中。

（2）形态上：线粒体呈椭球形，而叶绿体呈扁平的椭球形或球形。

（3）内膜结构上：线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，而叶绿体内膜没有向内折叠。

〖关键点〗

1、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。是细胞的“动力车间”，细胞生命活动所需的能量大约95%来自线粒体。

2、叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。是植物细胞的“能量转换站”和“养料制造车间”。11.内质网

〖结构〗

单层膜结构，是由膜连接而成的网状结构，是细胞器的一种。分为粗面内质网和滑面内质网。

〖功能〗

粗糙内质网（被核糖体附着的内质网）与蛋白质的合成有关。

光滑内质网（无核糖体附着的内质网）主要合成和运输脂质和多糖。12.高尔基体

〖结构〗

单层膜结构，由排列较整齐的扁平囊状结构和囊状小泡组成，是细胞器的一种。

〖功能〗

主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”；参与植物细胞壁的合成。有些物质是由内质网和高尔基体共同完成的，比如糖蛋白。13.溶酶体

单层消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤、凋亡的细胞及细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；是细胞器的一种。14.液泡

单层膜结构，主要存在于植物细胞中，内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。

调节细胞的吸水状况，中央大的液泡对生活的植物细胞有着重要意义，是细胞器的一种。

〖关键点〗

低等动物特别是单细胞动物的食物泡、收缩泡等也属于液泡。15.核糖体

无膜细胞器。有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质中，是蛋白质的合成场所。

如图，核糖体由大亚基和小亚基两部分组成，在mRNA的指导下，合成肽链。

16.中心体

无膜细胞器，见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与细胞的有丝分裂有关。17.细胞器之间的直接联系

各种生物膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系，细胞器之间协调配合。

18.细胞器之间的间接联系

19.细胞器之间的功能联系

各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够持续、高效地运转。

以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例：

20.细胞质

〖定义〗以内、细胞核以外的原生质称为细胞质。活细胞的细胞质处于不停地流动状态。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。

〖作用〗

细胞质是进行新陈代谢的主要场所，绝大多数的化学反应都在细胞质中进行。同时它对细胞核也有调控作用。

〖辨析〗

1.人的红细胞和人的精子寿命都比较短，从细胞结构考虑，这一事实说明了什么？

细胞核和细胞质相互依存。人的成熟红细胞没有细胞核，而人的精子几乎没有细胞质。21.生物膜系统的定义

〖定义〗

由细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器膜所形成的结构系统，叫做细胞的生物膜系统。

生物膜系统使得细胞内各个“部件”能够灵活运转，使细胞的生命活动处于正常状态。

〖分类〗

根据生物膜在细胞中的位置可将其分为两类。

1、质膜系统：指包在细胞外的细胞膜。

2、内膜系统：指真核细胞中，在结构、功能或发生上相关的，由膜围绕而成的细胞器或细胞结构。如核膜内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等。

〖功能〗

1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与外界环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中也起着决定性作用。

2、细胞的许多重要化学反应都在生物膜内或膜表面进行，细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，有利于生化反应的顺利进行。

3、各种生物膜把细胞分隔成一个个小区室，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

〖模式图〗

22.植物细胞和动物细胞的结构异同

〖关键点〗

动物细胞没有细胞壁、叶绿体、大液泡，而有中心体；植物细胞有细胞壁，一般有叶绿体、液泡等细胞器，没有中心体。但低等植物含有中心体。

动物细胞（左）与植物细胞（右）亚显微结构模式图：

23.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

一、实验流程

1、观察叶绿体实验

（1）取材：取一片在光下培养一段时间的新鲜葫芦藓叶。

（2）制片：用镊子夹取一片幼嫩的小叶，放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片（注意要始终保持有水状态）。

（3）观察：用低倍镜找到叶片细胞，移到视野中央→高倍镜观察。

（4）绘图：用铅笔画一个叶片细胞，画清楚叶绿体的形态和分布情况。

2、观察线粒体实验

（1）取材制片：洁净的载玻片中央滴一滴健那绿染液，用消毒牙签在漱净的口腔内侧壁上轻轻地刮几下，把牙签上附有碎屑的一端，在染液中涂抹几下，盖上盖玻片。

（2）观察：低倍镜下找到口腔上皮细胞，移到视野中央→转高倍镜观察。

葫芦藓叶肉细胞叶绿体高倍镜图：

（3）绘图：用铅笔绘出口腔上皮细胞中线粒体的形态分布

二、注意事项

1、临时装片中的叶片要保持有水状态，以免影响细胞的活性。

2、观察时，由于线粒体很小，只相当于叶绿体的1/10，所以要仔细观察。24.细胞核

〖定义〗

细胞核是真核细胞内最大的、也是最重要的细胞器。主要包括核被膜、核基质、染色质和核仁四部分。

细胞核是细胞的控制中心，在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用，是遗传物质的主要存在部位。

***“细胞核是…细胞器。”是高中人教版教材中的原话，有些教材认为细胞核不是细胞器，大学《细胞生物学》则认为是细胞器。同学们请以自己老师的要求为准即可哦。

〖结构〗

核孔：核孔是大分子物质进出细胞核的理想通道，实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。

核膜：核膜由两层膜组成，把核内物质与细胞质分开，外膜与内质网相通。核膜上的核孔是某些大分子运输的通道。

核仁：在细胞周期中呈周期性变化。它与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。

染色质：易被碱性染料染成深色，呈线长的丝状，由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体。

在细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为染色体。

核液：核膜内充满着粘滞性较大的液胶体，称为核液。核仁和染色质就是分布在核液中。

〖模式图〗

25.模型构建：建立真核细胞三维结构模型

一、实验目的：

能形象的了解细胞的基本结构，阐明细胞器的功能。

二、实验方案设计：

真核细胞（以植物细胞为例）的结构包括细胞质及其内含的各种细胞器，主要有线粒体、叶绿体、