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高二必修生物復(fù)習(xí)講義(細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)) 一、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能 (一)細(xì)胞膜的成分和功能 (A)1、體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法原理:細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)有一定的濃度的,如果把細(xì)胞放在清水中,水進(jìn)入細(xì)胞,使細(xì)胞漲破,細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)流出來,就得到細(xì)胞膜。 材料:人或哺乳動物成熟的紅細(xì)胞。(沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:紅細(xì)胞凹陷消失,體積增大,很快細(xì)胞破裂,內(nèi)容物流出。2、細(xì)胞膜的成分:主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),還有少量的糖類。脂質(zhì)占50%,主要是磷脂,其次還有膽固醇蛋白質(zhì)占40%,功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多 糖類占2%-10%,一些糖類分子與蛋白質(zhì)組成糖蛋白,叫糖被。糖被分布在細(xì)胞膜的外側(cè),與細(xì)胞識別有關(guān)。3、細(xì)胞膜的功能:(1)將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(2)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(3)進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(細(xì)胞識別與糖蛋白有關(guān))(二)細(xì)胞膜的流動鑲嵌模型 (A) 課本P6568 第4章第2節(jié)1、生物膜模型建立過程的發(fā)展: 19世紀(jì)末,歐文頓,凡是可以容于脂質(zhì)的物質(zhì)比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞 ,于是提出:膜是由脂質(zhì)組成的。20世紀(jì)初,科學(xué)家第一次將膜從哺乳動物的紅細(xì)胞中分離出來?;瘜W(xué)成分表明,膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)。 1925年荷蘭科學(xué)家用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì),在空氣-水界面上鋪展成單分子層,測得單分子層的面積為紅細(xì)胞表面積的兩倍。他們由此得出結(jié)論:細(xì)胞膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的兩層。1959年羅伯特森在電子顯微鏡下看到了細(xì)胞膜清晰的暗-亮-暗的三層結(jié)構(gòu),提出:所有的生物膜都是由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,電鏡下看到的中間的亮層是脂質(zhì)分子,兩邊的暗層是蛋白質(zhì)分子,他把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)。 羅伯特森的蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)模型把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu),細(xì)胞膜的許多功能和現(xiàn)象都不好解釋,因而不能被人們接受。1970年科學(xué)家所做的熒光標(biāo)記的小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合試驗(yàn)現(xiàn)象證明細(xì)胞膜具有流動性1972年桑格和尼克森提出流動鑲嵌模型,為大多數(shù)人所接受。2、生物膜的流動鑲嵌模型認(rèn)為細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)是:(1)基本支架:磷脂雙分子層。(2)蛋白質(zhì)的分布:有的鑲在磷脂雙分子層表面;有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中;有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層(3)細(xì)胞膜的外表,糖類和蛋白質(zhì)相結(jié)合形成糖蛋白,也叫糖被(具有識別作用) 糖被只位于細(xì)胞膜的外側(cè)。3、細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):具有一定的流動性(由于組成膜的磷脂分子可以流動,大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以運(yùn)動的) 細(xì)胞膜的功能特性:具有選擇透過性(膜可以讓水分子自由通過,一些離子和小分子也可以通過,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過。)(三)生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能 (A)1、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)組成:細(xì)胞膜+細(xì)胞器膜+核膜等形成的結(jié)構(gòu)體系2、生物膜系統(tǒng)的功能:細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行細(xì)胞膜內(nèi)的各種生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,使細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而互不干擾,保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。二、細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能 :線粒體和葉綠體(B) 其余細(xì)胞器 (A)1、分離細(xì)胞器的方法:差速離心法 細(xì)胞質(zhì)包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器(細(xì)胞器是指在細(xì)胞質(zhì)中具有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)和執(zhí)行一定功能的結(jié)構(gòu)單位)2、細(xì)胞器之間的分工(課本P45-46圖3-3至圖3-7)線粒體:細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,是細(xì)胞的“動力車間”葉綠體:綠色植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所,是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。內(nèi)質(zhì)網(wǎng):細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成“車間”,能增大細(xì)胞內(nèi)膜面積高爾基體:對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。動物中與分泌物的形成有關(guān),植物中與有絲分裂中細(xì)胞壁的形成有關(guān)。液泡:內(nèi)含細(xì)胞液,調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺,有些含色素(液泡中的花青素使花、果實(shí)顯色;紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞含有紫色大液泡)。溶酶體:含有多種水解酶,能分解衰老損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌,是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”。與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞吞噬細(xì)菌有關(guān)。核糖體:氨基酸脫水縮合形成蛋白質(zhì)的場所,“是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”中心體:存在于動物、低等植物細(xì)胞中,與有絲分裂有關(guān)。線粒體和葉綠體(B)線粒體和葉綠體的共同特征是:都有雙層膜;都含有少量的DNA;都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)都有基質(zhì)。線粒體和葉綠體的區(qū)別是: 線粒體:有氧呼吸的主要場所,其內(nèi)膜、基質(zhì)中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶 (有氧呼吸三個(gè)階段分別在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體基質(zhì)、線粒體內(nèi)膜中進(jìn)行)葉綠體:植物細(xì)胞進(jìn)行光合作用的場所,葉綠體基粒的類囊體薄膜上進(jìn)行光反應(yīng);葉綠體的基質(zhì)中進(jìn)行暗反應(yīng)。線粒體和葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖:P45圖3-3 3-4 P93圖5-8,P99圖5-11細(xì)胞器有關(guān)小結(jié) 雙層膜的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體雙層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu):線粒體、葉綠體、細(xì)胞核(不是細(xì)胞器)單層膜的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡單層膜的細(xì)胞結(jié)構(gòu):內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡、細(xì)胞膜(不是細(xì)胞器)無膜(不含磷脂)的細(xì)胞器:核糖體、中心體原核細(xì)胞和真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器:核糖體動物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:中心體(低等植物細(xì)胞有);植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器:葉綠體、液泡。動物細(xì)胞或者低等植物細(xì)胞內(nèi)特有的細(xì)胞器是:中心體含色素的細(xì)胞器:葉綠體和液泡(與光合作用有關(guān)的色素在葉綠體中)含少量DNA和RNA的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體含少量DNA和RNA的細(xì)胞結(jié)構(gòu):線粒體、葉綠體、細(xì)胞核能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換(產(chǎn)生ATP)的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體光學(xué)顯微鏡下能看到的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體、液泡在動物和植物細(xì)胞中功能不同的細(xì)胞器:高爾基體(在植物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的形成有關(guān);在動物細(xì)胞中與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān))代謝過程中能產(chǎn)生水的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體、核糖體最能體現(xiàn)不同細(xì)胞之間功能差異的是:細(xì)胞器的種類和數(shù)量3、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合 分泌蛋白:在細(xì)胞內(nèi)合成,分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。如抗體、蛋白質(zhì)激素(如胰島素和生長激素等)、各種消化酶(如唾液淀粉酶、胃蛋白酶)等。分泌蛋白的合成運(yùn)輸與分泌 三、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能 (A)(1)細(xì)胞核的功能:細(xì)胞核是細(xì)胞的遺傳信息庫,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。(2)細(xì)胞核的形態(tài)結(jié)構(gòu):核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開。染色質(zhì):由DNA和蛋白質(zhì)。容易被堿性染料染成深色。DNA是遺傳信息的載體染色體和染色質(zhì)是同樣物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)。核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。是蛋白質(zhì)和RNA進(jìn)出通道用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞,最容易注意到的是細(xì)胞核。除了高等植物的篩管細(xì)胞、哺乳動物

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