细胞学说的建立和发展 发明显微镜的科学家是荷兰的列文·虎克; 发现细胞的科学家是英国的胡克; 创立细胞学说的科学家是德国的施莱登和施旺。 施旺、施莱登提出“一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是一切动植物的基本单位”。 在此基础上德国的魏尔肖总结出:“细胞只能来自细胞”,细胞是一个相对独立的生命活动的基本单位。这被认为是对细胞学说的重要补充。 细胞的类型 原核细胞:没有典型的细胞核,无核膜和核仁。如细菌、蓝藻、放线菌等原核生物的细胞 真核细胞:有核膜包被的明显的细胞核。如动物、植物和真菌(酵母菌、霉菌、食用菌)等真核生物的细胞 细胞的结构 1.细胞膜 (1)组成:主要为磷脂双分子层(基本骨架)和蛋白质,另有糖蛋白(在膜的外侧)。 (2)结构特点:具有一定的流动性(原因:磷脂和蛋白质的运动);功能特点:具有选择通透性。 (3)功能:保护和控制物质进出 2.细胞壁:主要成分是纤维素和果胶(植物细胞),有支持和保护功能。注:细菌细胞壁主要成分是肽聚糖。 3.细胞质:细胞质基质和细胞器 (1)细胞质基质:为代谢提供场所和物质和一定的环境条件,影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。 (2)细胞器: 线粒体(双层膜):内膜向内突起形成“嵴”,细胞有氧呼吸的主要场所(第二、三阶段),含少量DNA。 线粒体(mitochondrion)是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器,是细胞中制造能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,被称为'power house'。其直径在0.5到1.0微米左右。 除了溶组织内阿米巴、篮氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外,大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体,但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有所不同。 线粒体拥有自身的遗传物质和遗传体系,但其基因组大小有限,是一种半自主细胞器。除了为细胞供能外,线粒体还参与诸如细胞分化、细胞信息传递和细胞凋亡等过程,并拥有调控细胞生长和细胞周期的能力。 叶绿体:(双层膜):只存在于植物的绿色细胞中。类囊体上有色素,类囊体和基质中含有与光合作用有关的酶,是光合作用的场所。含少量的DNA。 叶绿体是植物细胞中由双层膜围成,含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。叶绿体基质中悬浮有由膜囊构成的类囊体,内含叶绿体DNA。 是一种质体。质体有圆形、卵圆形或盘形3种形态。叶绿体含有的叶绿素a、b吸收绿光最少,绿光被反射,故叶片呈绿色。容易区别於另类两类质体──无色的白色体和黄色到红色的有色体。叶绿素a、b的功能是吸收光能,少数特殊状态下的叶绿素a能够传递电子,通过光合作用将光能转变成化学能。叶绿体扁球状,厚约2.5微米,直径约5微米。具双层膜,内有间质,间质中含呈溶解状态的酶和片层。片层由闭合的中空盘状的类囊体垛堆而成,类囊体是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。是植物的“养料制造车间”和“能量转换站”。能发生碱基互补配对。 内质网(单层膜):
内质网是细胞内的一个精细的膜系统。是交织分布于细胞质中的膜的管道系统。两膜间是扁平的腔、囊或池。内质网有两种类型,一类是在膜的外侧附有许多小颗粒,这种附有颗粒的内质网叫粗糙型内质网,这些颗粒是核糖体(核糖核蛋白ribosome);另一类在膜的外侧不附有颗粒,表面光滑,称光滑型内质网。 粗糙型内质网的功能是合成蛋白质大分子,并把它从细胞输送出去或在细胞内转运到其他部位。凡蛋白质合成旺盛的细胞,粗糙型内质网便发达。在神经细胞中,粗糙型内质网的发达与记忆有关。光滑型内质网的功能与糖类和脂类的合成、解毒、同化作用有关,并且还具有运输蛋白质的功能。 高尔基体(单层膜):动物细胞中与分泌物的形成有关,植物中与有丝分裂细胞壁的形成有关。 高尔基体(Golgi apparatus,Golgi complex)亦称高尔基复合体、高尔基器。是真核细胞中内膜系统的组成之一。为意大利细胞学家卡米洛·高尔基于1898年首次用硝酸银染色的方法在神经细胞中发现。是由光面膜组成的囊泡系统,它由扁平膜囊(saccules)、大囊泡(vacuoles)、小囊泡(vesicles)三个基本成分组成。 液泡(单层膜):泡状结构,成熟的植物有大液泡。功能:贮藏(营养、色素等)、保持细胞形态,调节渗透吸水。 液泡是细胞质中的泡状结构。幼小的植物细胞(分生组织细胞),具有许多小而分散的液泡,它们在电子显微镜下才能看到。以后随着细胞的生长,液泡也长大,互相并合,最后在细胞中央形成一个大的中央液泡,它可占据细胞体积的90%以上。这时,细胞质的其余部分,连同细胞核一起,被挤成为紧贴细胞壁的一个薄层。有些细胞成熟时,也可以同时保留几个较大的液泡,这样,细胞核就被液泡所分割成的细胞质所悬挂于细胞的中央。 具有一个大的中央液泡是成熟的植物生活细胞的显著特征,而动物细胞的液泡较小。这是植物细胞与动物细胞在结构上的明显区别之一。成熟的细胞无分裂能力。 核糖体(无膜结构):合成蛋白质的场所。化学成分是蛋白质和RNA。 中心体(无膜结构):由垂直的两个中心粒构成,与动物细胞有丝分裂有关。 中心体是动物细胞中一种重要的细胞器,每个中心体主要含有两个中心粒。它是细胞分裂时内部活动的中心。动物细胞和低等植物细胞中都有中心体。它总是位于细胞核附近的细胞质中,接近于细胞的中心,因此叫中心体。在电子显微镜下可以看到,每个中心体含有两个中心粒,这两个中心粒相互垂直排列。 溶酶体(lysosomes) 真核细胞中的一种细胞器;为单层膜包被的囊状结构,大小(在电镜下显示多为球形,但存在橄球形)直径约0.025~0.8微米;内含多种水解酶,专为分解各种外源和内源的大分子物质。 溶酶体的酶有3个特点: (1)溶酶体膜蛋白多为糖蛋白,溶酶体膜内表面带负电荷。所以有助于溶酶体中的酶保持游离状态。这对行使正常功能和防止细胞自身被消化有着重要意义; (2)所有水解酶在pH值=5左右时活性最佳,但其周围胞质中pH值为7.2。溶酶体膜内含有一种特殊的转运蛋白,可以利用ATP水解的能量将胞质中的H+(氢离子)泵入溶酶体,以维持其pH值为5; (3)只有当被水解的物质进入溶酶体内时,溶酶体内的酶类才行使其分解作用。一旦溶酶体膜破损,水解酶逸出,将导致细胞自溶。 小结: ★ 双层膜的细胞器:线粒体、叶绿体 ★ 单层膜的细胞器:内质网、高尔基体、液泡 ★非膜的细胞器:核糖体、中心体; ★ 含有少量DNA的细胞器:线粒体、叶绿体 ★ 含有色素的细胞器:叶绿体、液泡 ★动、植物细胞的区别:动物特有中心体;高等植物特有细胞壁、叶绿体、液泡。 细胞核 (1)组成:核膜、核仁、染色质 (2)核膜:双层膜,有核孔(细胞核与细胞质之间的物质交换通道,RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。) (3)核仁:在细胞有丝分裂中周期性的消失(前期)和重建(末期) (4)染色质:被碱性染料染成深色的物质,主要由DNA和蛋白质组成 染色质和染色体的关系:细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态 (5)功能:是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所,是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。 (6)原核细胞与真核细胞根本区别:是否具有成形的细胞核(是否具有核膜) 细胞的完整性:细胞只有保持以上结构完整性,才能完成各种生命活动。 考点分析 1 考点一 细胞膜的结构和功能 1.细胞膜的结构特点与功能特性 2.细胞膜的功能 (1)将细胞与外界环境分隔开: 细胞膜将细胞与外界环境分隔开,保障了细胞内环境的相对稳定。 (2)控制物质进出细胞: 包括细胞膜控制作用的普遍性和控制作用的相对性两个方面,(如图1所示)。 (3)进行细胞间的信息交流: ①一些细胞如分泌细胞分泌一些物质和激素,通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(成分为糖蛋白)识别,引起靶细胞生理反应(如图2所示)。 ②相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一个细胞传递给另一个细胞(如图3所示)。 ③植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(如图4所示)。 1.细胞核的结构
(1)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建。 (2)核膜和核孔都具有选择透过性。 (3)核孔的数量、核仁的大小与细胞代谢有关,如代谢旺盛,蛋白质合成量大的细胞,核孔数多,核仁较大。 (4)凡是无核细胞,既不能生长也不能分裂,如哺乳动物和人的成熟红细胞、植物的筛管细胞;人工去核的细胞,一般也不能存活太久。 (5)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。 2.细胞核功能的实验分析 实验1:黑白美西螈核移植实验 (1)实验过程 (2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 实验2:蝾螈受精卵横缢实验 (1)实验过程 (2)实验结论:蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。 实验3:变形虫切割实验 (1)实验过程(2)实验结论:变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。 实验4:伞藻嫁接与核移植实验 (1)伞藻嫁接实验过程 (2)伞藻核移植实验过程 (3)实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。 特殊情况下物质穿膜问题的计算 1.分泌蛋白从合成、运输到排出细胞外是通过出芽形成小泡的方式胞吐,不穿过细胞膜,因而通过的膜的层数应为0层。 2.细胞的胞吞作用通过0层生物膜。 3.细胞核内外的大分子如蛋白质、信使RNA通过核孔进出细胞核,未通过膜结构,因而通过膜的层数为 0层 制备细胞膜的方法 1.实验原理 利用渗透作用,使红细胞吸水涨破,除去细胞内的其他物质,制备细胞膜。 2.实验材料 哺乳动物成熟的红细胞。 3.实验步骤 选材:哺乳动物的新鲜的红细胞稀释液。 制备装片:用滴管取少量红细胞稀释液,滴一小滴在载玻片上,盖上盖玻片。 观察:先用低倍镜找到要观察的视野,再转到高倍镜下观察细胞的形态。 滴蒸馏水:从盖玻片一侧滴蒸馏水,同时用吸水纸从另一侧吸引。 观察:持续观察细胞的变化。 结果:凹陷消失,细胞体积增大,细胞破裂,内容物流出,获得细胞膜。 4.实验注意的问题 (1)取得红细胞后应先用适量的生理盐水稀释, 目的是: ①使红细胞分散开,不易凝集成块; ②使红细胞暂时维持原有的形态。 (2)操作时载物台应保持水平,否则易使蒸馏水流走。 (3)滴蒸馏水时应缓慢,边滴加边用吸水纸吸引,注意不要把细胞吸跑,同时用显微镜观察红细胞的形态变化。 3考点三 细胞器的结构和功能 1.线粒体与叶绿体的比较
4考点四 细胞间的协调配合—各种生物膜之间的联系 1.成分上的联系 各种生物膜组成成分基本相似,均由脂质、蛋白质和少量糖类组成,体现生物膜系统的统一性;但各种生物膜中每种成分所占的比例不同,体现了生物膜系统的差异性。 2.结构上的联系 3.功能上的联系(如蛋白质的合成、分泌) 流程图解读: (1)细胞核:基因的转录,将遗传信息从细胞核传递到细胞质。 (2)核糖体:通过翻译将氨基酸合成为多肽。 (3)内质网:对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等),形成较成熟的蛋白质,再以囊泡的方式运送至高尔基体。 (4)高尔基体:将较成熟的蛋白质再加工为成熟的蛋白质,并以囊泡的方式运输到细胞膜与之融合。 (5)细胞膜:胞吐作用,将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。 (6)线粒体:为各项过程提供能量。 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1.实验原理 (1)叶肉细胞中的叶绿体,呈绿色、扁平的椭球形或球形,散布于细胞质中,可以在高倍显微镜下观察它的形态。 (2)线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中,健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色,可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。 2.实验过程 (1)观察叶绿体 高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布 (2)观察线粒体 小提示 线粒体和叶绿体观察实验的6个注意点 (1)健那绿染液是专一性对线粒体染色的活体染料,可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色。 (2)实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。 (3)要漱净口腔,防止杂质对观察物像的干扰。 (4)用菠菜叶稍带叶肉的下表皮的原因:靠近下表皮的叶为栅栏组织,叶绿体大而排列疏松,便于观察;带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 (5)叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源,便于接受较多的光照;在强光下则以侧面朝向光源,以避免被灼伤。 (6)盖盖玻片时,一定要缓慢且与载玻片成45°夹角,盖玻片一侧先接触液滴,防止盖玻片下产生气泡。 本文摘自互联网,如有侵权,请联系小编及时删除 ·END· 高考应试秘籍终极传授 仅在高考15天冲刺课程 回复以下关键词即可买15天提分课程 ↓↓↓ 回复“买语文”购买高考15天语文冲刺课程 回复“买数学”购买高考15天数学冲刺课程 回复“买英语”购买高考15天英语冲刺课程 回复“买物理”购买高考15天物理冲刺课程 回复“买化学”购买高考15天化学冲刺课程 回复“买生物”购买高考15天生物冲刺课程 回复“买历史”购买高考15天历史冲刺课程 回复“买地理”购买高考15天地理冲刺课程 回复“买政治”购买高考15天政治冲刺课程
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