★簡要 第3章 生命的結構基礎.doc

第三章 生命的結構基礎第三章 生命的結構基礎第1節(jié) 細胞膜 細胞膜 細胞膜的結構細胞膜主要由磷脂分子和蛋白質分子構成，膜的外側有少量多糖。組成細胞膜的磷脂分子會自動形成磷脂雙分子層的穩(wěn)定結構。蛋白質分子有的附著在磷脂雙分子層的內外兩側，有的以不同深度鑲嵌或者貫穿在磷脂雙分子層中。膜上的蛋白質和磷脂可與多糖結合形成糖蛋白和糖脂。糖蛋白是細胞識別外界信息的“信號天線”，與細胞的識別、免疫反應、信息傳遞和血型決定有著密切關。磷脂雙分子層實質上是一層半流動性的“油”，膜上的蛋白質可以在磷脂雙分子層中進行橫向移動或自身旋轉運動。細胞膜的功能 保護細胞。完成細胞與周圍環(huán)境的物質交換。完成細胞與周圍環(huán)境的信息交流。物質能跨膜運輸進出細胞，是因為細胞膜在功能上具有的選擇透過性。細胞膜的選擇透過性是活細胞的重要標志。 細胞物質通過細胞膜的方式 被動運輸細胞內外的物質濃度不同，物質從高濃度的一側通過細胞膜擴散到低濃度一側的現象，稱為被動運輸。在被動運輸中，細胞不消耗能量。被動運輸分為自由擴散與協(xié)助擴散。自由擴散是指脂溶性物質、O2、CO2等小分子自由穿過細胞膜的運輸方式。其特點是不需要載體，不消耗能量。實例，如O2、CO2、水、甘油、乙醇（酒精）、苯、膽固醇、脂肪酸等進出細胞。協(xié)助擴散是指溶解于水的無機離子和有機小分子，由載體蛋白幫助穿越細胞膜的運輸方式，其特點是需要載體，不消耗能量。由于細胞膜上載體蛋白質的數量是有限的，協(xié)助擴散的運輸速度都有一個飽和值。實例，如葡萄糖、氨基酸和核苷酸等進出細胞。血漿中的葡萄糖進入紅細胞（葡萄糖進入其他細胞是主動運輸）。主動運輸物質進出細胞，逆濃度梯度，由低濃度運輸到高濃度，需要載體蛋白協(xié)助，同時需要消耗能量的運輸方式稱為主動運輸。其特點是需要載體蛋白和消耗能量。主動運輸是物質進出活細胞的主要方式，能夠主動地選擇性吸收所需要的營養(yǎng)物質，排出對細胞有害的物質。實例：小腸上皮細胞葡萄糖、離子等進出細胞。腎小管上皮細胞吸收原尿中的鈉離子。小腸絨毛上皮細胞吸收氨基酸。大腸桿菌吸收鉀離子。胞吞和胞吐細胞接觸到大分子物質或者顆粒性物質時，接觸部分的細胞膜內陷，形成小囊，然后小囊從細胞膜上分離下來，于是大分子物質或者顆粒性物質被包圍在小囊內，進入細胞內部。這種細胞攝取的過程稱為胞吞。細胞內的小囊體被運輸到細胞膜內側，與細胞膜融合在一起，并且向細胞外張開，釋放內含物的過程，稱為胞吐。胞吞和胞吐的特點是需要能量，不需要載體。實例：胞吞，白細胞吞噬病菌；變形蟲、草履蟲等單細胞動物吞噬細菌或其他食物顆粒。胞吐，胰島細胞分泌胰島素。形式特征 小分子物質大分子物質被動運輸主動運輸胞吞和胞吐(細胞膜的流動性)自由擴散協(xié)助擴散方向高濃度低濃度高濃度低濃度低高細胞內細胞外載體不需要需要需要不需要能量不消耗不消耗消耗消耗舉例O2、CO2、H2O甘油、乙醇、脂肪酸、膽固醇、苯等血漿中葡萄糖進入紅細胞小腸吸收葡萄糖、氨基酸、無機鹽等白細胞吞噬病菌胰島細胞分泌胰島素判斷物質運輸方式的方法1、判斷細胞膜的內外表面，確定物質的運輸方向。依據：有糖蛋白的是細胞膜的外側。2、判斷物質的運輸方式。依據：載體和能量消耗。 細胞的吸水和失水水分子通過細胞膜的擴散成為滲透。植物細胞的結構細胞壁是全透性的，水和溶質都可以自由透過。細胞膜、液泡膜和兩者之間的細胞質合稱原生質層，可以看作是一層選擇透過性膜，類同于半透膜，水分子能自由通過，而溶質大分子不能通過。質壁分離現象植物細胞在外界溶液濃度高的條件下，細胞中的水分就透過原生質層向外界溶液滲透，原生質層因為失水而收縮，細胞膜也隨之收縮，而不容易變形的細胞壁則保持原來形狀，細胞壁和細胞膜出現分離，這種原生質層與細胞壁分離的現象稱為質壁分離。當細胞液濃度大于外界溶液的濃度時，外界溶液中的水分就透過原生質層滲入細胞，細胞吸水使液泡之間變大，整個原生質層就會恢復原來的狀態(tài)，此種現象稱為質壁分離復原。實驗 探究植物細胞外界溶液濃度與質壁分離的關系質壁分離與復原的條件： 內部條件：成熟的植物活細胞，含有大液泡，有細胞壁。 外部條件：分離，細胞液濃度低于細胞外液濃度；復原，細胞液濃度高于細胞外液濃度。實驗操作材料：紫色洋蔥鱗葉外表皮（原因：液泡紫色，便于在顯微鏡下觀察現象）溶液：30蔗糖溶液方法：引流法（重復2-3次，確保細胞外界的液體完全被引流的試劑所取代，達到最好的實驗效果）目的是讓試劑滲到蓋玻片下?，F象：液泡變小，紫色加深，細胞原生質層與細胞壁分離。質壁分離復原：滴加清水，引流，重復幾次。 細胞膜對信息的接受細胞膜上含有多種受體（如突觸后膜上的蛋白質受體），可以接收多種信息，但一種受體只能接受一種信息。第2節(jié) 細胞核和細胞器 細胞核 細胞核的組成細胞核由核膜、核仁、核基質和染色質組成。細胞核是在光學顯微鏡下觀察到的結構，稱為顯微結構；在電子顯微鏡下看到的結構稱為亞顯微結構。細胞核的結構核膜由兩層膜構成。核膜上的核孔是細胞核和細胞質之間進行物質交換的孔道。核仁與核糖體的形成有關。核基質含有豐富的蛋白質、酶、無機鹽、水等營養(yǎng)物質，是細胞核內進行各種代謝活動的場所。用蘇木精、洋紅等堿性染料對細胞進行染色時，細胞核內被染上較深的顏色的細絲狀物，就是染色質。它主要由DNA和蛋白質組成。細胞核的功能細胞核是儲存遺傳物質的場所。細胞核是細胞生長、發(fā)育、分裂增殖的調控中心。 細胞質細胞膜以內、細胞核以外的整個區(qū)域的一切結構和物質都屬于細胞質。細胞質里呈液態(tài)的部分是細胞質基質。在細胞質基質中分布著許多細胞器。與動物細胞相比，細胞壁、大型液泡和葉綠體是植物細胞所特有的結構和細胞器。 細胞質基質 細胞質基質的結構細胞質基質包含水、無機鹽、糖類、脂質、蛋白質、氨基酸、核苷酸、ATP等。細胞質基質的功能細胞質基質可為細胞代謝提供各種原料和反應場所。 細胞器細胞器存在成分、結構和作用雙層膜線粒體動、植物形態(tài)：短棒狀。外膜光滑，內膜向內折疊形成嵴，增加了內膜的表面積，有利于酶的附著。功能：細胞有氧呼吸的主要場所。是細胞的“能量動力車間”，為生命活動提供95%的能量。注意：線粒體是活細胞進行有氧呼吸的主要場所而不是全部場所。葉綠體植物形態(tài)：扁平的橢球體或球形，由內外兩層膜、淚囊體和基質組成。主要存在于葉肉細胞內。功能：光合作用的場所。植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”。單層膜液泡植物形態(tài)：泡狀，內有細胞液，含水、無機鹽、有機酸、生物堿、色素等物質。功能：水和養(yǎng)料的倉庫。與細胞滲透作用有關(植物細胞的質壁分離和復原)。液泡是成熟植物細胞的標志。高爾基體動、植物形態(tài)：數層扁平囊和泡狀，常與內質網密切聯系。功能：儲存、加工和轉運蛋白質的 “車間”及“發(fā)送站”。內質網動、植物形態(tài)：網狀膜，將細胞分成許多小空間。功能：與蛋白質的加工、運輸以及脂質代謝有關。溶酶體動物形態(tài)：膜圍成的小球體。功能：含有多種水解酶，可消化進入細胞內的異物及衰老無用的細胞器碎片。無膜核糖體動、植物形態(tài)：橢球形顆粒，由RNA和蛋白質構成，附著在內質網表面。功能：合成蛋白質的場所。中心體動物形態(tài)：由兩個中心粒互相垂直排列組成。功能：與細胞有絲分裂和染色體分離密切相關。（低等植物細胞和動物細胞沒有中心體） 細胞壁細胞壁是植物細胞所特有的結構，由纖維素、果膠等物質組成，對維持細胞的形狀、保護細胞內部結構有重要作用。 分泌蛋白的合成以及分泌到細胞外核糖體內質網高爾基體細胞膜。合成場所：附著在內質網上的核糖體脫水縮合合成蛋白質多肽。加工：在內質網初步加工，高爾基體進一步加工蛋白質成為成熟蛋白。運輸：由內質網和高爾基體形成囊泡。分泌：包裹著分泌蛋白的囊泡與細胞膜融合，將蛋白質胞吐分泌到細胞外。由線粒體提供能量。中心體是動物和低等植物特有的。葉綠體、液泡是植物特有的。原核和真核細胞都有核糖體。 原核細胞和真核細胞原核細胞和真核細胞動物細胞和植物細胞都屬于真核細胞。在地質史上出現得更早、更古老的細胞，就是原核細胞。原核細胞和真核細胞的區(qū)別真核細胞直徑較大，有細胞核和各種細胞器。由真核構成的生物稱為真核生物，例如原生生物、真菌、植物、動物和人。原核細胞結構簡單，體積較小，沒有成形的細胞核，遺傳物質DNA集中在細胞的中央，這個區(qū)域稱為擬核。由原核細胞構成的生物稱為真核生物，例如細菌、支原體、衣原體、立克次氏體、藍藻、放線菌。 常見細胞結構圖像的辨析方法（1）根據是否有 有真核細胞 是否有細胞壁 無動物細胞核膜包圍的細胞核 有植物細胞無原核細胞 無高等植物細胞是否有中心體有低等植物細胞 （2）在真核細胞中，無葉綠體和大液泡的細胞不一定是動物細胞，如根尖分生區(qū)細胞。 （3）有葉綠體和細胞壁的細胞一定是植物細胞。實驗 顫藻和水綿細胞的比較觀察原理：顫藻，無成形的細胞核，水綿有成形的細胞核。當用碘液染色時，顫藻沒有被染成深色的細胞核，而水綿細胞內有被染成深色的細胞核。方法：染液-碘液（染細胞核）；染色方法-引流法結果：樣品（細胞）染色前染色后形態(tài)大小顏色色素分布有無細胞核備注顫藻扁圓形小藍綠色均勻分布于細胞質無水綿葉綠體上有被染成藍紫色的物質為淀粉水綿圓柱形較大黃綠色集中于葉綠體有結論顫藻原核生物，色素分布在細胞質中，無染色較深、形態(tài)固定的結構（核） 水綿真核生物，色素分布在葉綠體中，有染色較深、形態(tài)固定的結構（核）第3節(jié) 非細胞形態(tài)的生物病毒 病毒的形態(tài)和結構病毒的形態(tài)病毒是一類非細胞結構的生物體，須用電子顯微鏡才能看到。病毒只能寄生在某種特定的活細胞內才能生活，在非寄生時，呈結晶狀態(tài)，不能進行獨立的代謝活動。根據病毒寄生的生物不同，常把它們分為動物病毒、植物病毒和細菌病毒。病毒的結構病毒的主要成分是核酸和蛋白質。一種病毒只含有一種核酸，即DNA或RNA。蛋白質包圍在核心周圍，構成病毒的衣殼。 病毒與人類的關系傳染病病毒性感冒、狂犬病、水痘、腮腺炎、脊