【原】细胞的基本结构【学案】

知识点1

细胞的多样性和统一性

（一）细胞学说

1．主要建立者：施莱登和施旺

2．主要内容

（1）细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成

（2）细胞是一个相对独立的单位，既有他自己的生命，又对于其他细胞共同组成的整体的生命起作用

（3）新的细胞可以从老的细胞中产生

3．建立意义：揭示细胞统一性和生物体结构统一性

（二）原核细胞和真核细胞

	原核细胞	真核细胞
大小	较小	较大
本质区别	无核膜包被——拟核	有核膜包被——细胞核
核仁、染色质	无	有
细胞器	只有核糖体	多种
细胞壁	除支原体外都有，成分为蛋白质和糖类	植物有，成分为纤维素和果胶；真菌有，成分为壳多糖
代表生物	细菌（“菌”字前有球、杆、弧）、乳酸菌、硝化细菌、根瘤菌、醋酸菌、蓝藻、放线菌	植物、动物、真菌（蘑菇、酵母菌、霉菌）、原生生物（变形虫、草履虫）、水绵、黑藻、伞藻
统一性	都有细胞膜、细胞质；都含DNA和RNA，以DNA为遗传物质
多样性	形态多样和结构多样

（三）显微镜知识

1．放大倍数＝物镜放大倍数×目镜放大倍数

2．放大倍数是指物体的长度或宽度的放大倍数

3．目镜（无螺纹）的长度与放大倍数成反比，物镜（有螺纹）的长度与放大倍数成正比

4．高倍物镜镜头长，工作距离近，视野暗，视野范围小，细胞物象大，细胞数目少，低倍相反

5．高倍镜使用：先低倍镜观察，移动玻片将要放大的物像移到视野正中央（哪偏往哪移），转动转换器换上高倍物镜，调节光圈和反光镜，使视野亮度适宜，转动细准焦螺旋，使物像清晰。

知识点2

生物膜的流动镶嵌模型

（一）对生物膜结构的探索历程

时间	实验依据和结论
19世纪末	欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜，于是他提出：膜是由脂质组成的
20世纪初	科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析，表明膜的主要成分是脂质和蛋白质
1925年	从红细胞中提取的脂质铺成单分子层，其面积恰是红细胞表面积的2倍。于是他们认为：膜中的脂质分子必然排列为连续的双层
1959年	罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构，于是提出模型：所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成，亮层是脂质，暗层是蛋白质，生物膜是静态的统一结构
1970年	科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞作融合实验，表明细胞膜具有流动性
1972年	桑格和尼克森，在新的观察和实验证据基础上，提出为大多数人所接受的流动镶嵌模型

（二）流动镶嵌模型的基本内容

1．磷脂双分子层构成了膜的基本支架，这个支架不是静止的，具有流动性。

2．蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的全部或部分嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿整个磷脂双分子层，他们是载体、受体、酶，在细胞膜行使复杂功能时起重要作用，故功能越复杂的生物膜蛋白质的种类和数量越多，是不同生物膜差异的根本。大多数蛋白质分子也是可以流动的。

3．在细胞膜的外表，有一层由细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白，叫做糖被。与细胞表面的识别有关。

知识点3

生命系统结构层次

1．细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈

2．细胞是最基本的生命系统，是生物体结构和功能（代谢和遗传）的基本单位，一切生命活动都离不开细胞，细胞内的各部分不是孤立的，而是一个有机的整体，细胞膜是这个系统的边界

知识点4

细胞的基本结构

（一）细胞膜

1．组成：主要由脂质（50%）和蛋白质（40%）组成。还有少量的糖类，糖类与蛋白质或脂质结合构成糖蛋白或糖脂，糖侧链位于膜外。脂质中磷脂最丰富

2．结构（见流动镶嵌模型）

3．结构特点：具有流动性（受温度影响），他是生物膜行使复杂功能的基础：如细胞生长、细胞分裂、变形虫的变形运动、胞吞、受精作用。细胞膜不对称

4．细胞膜的功能

（1）将细胞与外界环境分隔开

（2）控制物质进出细胞

（3）进行细胞间的信息交流（糖蛋白）

5．细胞膜的功能特点：选择透过性

【思考】台盼蓝染色能否鉴别细胞死活？

6．制备细胞膜

（1）材料：哺乳动物成熟的红细胞，特点：没有细胞壁、细胞核、细胞器

（2）方法：渗透吸水胀破法

（二）细胞质

1．定义：在细胞膜以内，细胞核以外的部分，包括细胞质基质、细胞器、细胞骨架（蛋白质）。细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等，进行多种代谢。分离细胞中各种细胞器常用的方法是差速离心法。

2．细胞器

线粒体	双层膜	线粒体广泛存在于需氧型真核细胞中。光镜下线粒体为短棒状，电镜下观察，它是由双层膜构成的。内膜的某些部位向内折叠形成嵴，这种结构使内膜面积增加，内膜上蛋白质种类和数量大于外膜；基质中含有DNA，与细胞质遗传有关；在线粒体内有多种与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需的能量，大约95%来自于线粒体，所以是细胞的动力车间；健那绿可使活细胞的线粒体呈蓝绿色；能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体（好氧细菌）
叶绿体		椭球形、光合作用的场所，在电镜下可以看到叶绿体外面有双层膜，内部含有几个到几十个基粒；与光反应有关的酶和色素存在于类囊体薄膜上，叶绿体基质中含有与暗反应相关的酶。叶绿体主要在绿色植物叶肉细胞中，根没有叶绿体，被称为养料制造车间和能量转换站。基质中含有DNA，与细胞质遗传有关。能进行光合作用的生物不一定有叶绿体（蓝藻）
中心体	无膜	存在于动物和某些低等植物细胞中；由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成；其作用是形成纺锤体，与细胞的分裂有关
核糖体		氨基酸脱水缩合，形成蛋白质的唯一机器（翻译）；一部分附着在内质网上，一部分游离在细胞质基质中，一部分位于线粒体和叶绿体中；颗粒状，由rRNA和蛋白质组成
内质网	单层膜	由膜连接而成的网状物，大大增加了细胞内的膜面积，内质网膜上有多种酶。有些内质网表面光滑，有些内质网表面附有颗粒状的核糖体；内质网能合成脂质和糖类，能对蛋白质初步加工、运输给高尔基体，是蛋白质的运输通道
高尔 基体		对来自内质网的蛋白质进行再加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；植物细胞有丝分裂末期与细胞壁的形成有关；动物细胞中与分泌物的形成有关
液泡		主要存在植物细胞中的泡状结构；液泡内的液体叫细胞液，含水溶性色素可显示花的颜色；使细胞保持一定的渗透压，与细胞的渗透吸水有关，使植物细胞保持坚挺。是成熟植物细胞中最大的细胞器
溶酶体		含多种水解酶，分解衰老的细胞器和外来抗原，是细胞内的“消化车间”

3．知识点总结

（1）光学显微镜（显微结构）只能见到液泡、线粒体、叶绿体、染色体、细胞核、细胞壁；电镜下(亚显微结构）能看到细胞器的精细结构

（2）细胞器的种类、数量、分布能反应细胞的独特作用，例如唾液腺、胰腺细胞富含高尔基体；线粒体集中在细胞需能旺盛部位；肌细胞富含线粒体

（3）动植物共有的细胞器：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体

（4）动植物细胞的判断：细胞壁、中心体、液泡、叶绿体

（5）产水的细胞器：核糖体、线粒体、叶绿体、高尔基体

（6）存在碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体

（7）可生成ATP的结构：线粒体、叶绿体、细胞质基质

（8）细胞器之间不但分工而且协调配合，例如分泌蛋白(在细胞内合成，但是分泌到细胞外起作用的蛋白质；例如消化酶、蛋白质类激素、抗体)的合成和运输。与核糖体、内质网、高尔基体（线粒体）有关

（9）同位素标记法：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律，用同位素标记化合物，可以弄清化学反应的详细过程

（10）胞质环流：在植物细胞中，容易看到叶绿体围绕中央液泡进行的环形流动模式，称为胞质环流

（三）、细胞核

1．细胞核的结构

（1）核膜：双层膜

（2）核孔：大分子物质的通道

（3）染色质：蛋白质和DNA组成，能被碱性染料染成深色，和染色体为同一物质，不同形态

（4）核仁：真核生物的核仁与核糖体的形成有关

2．细胞核的功能：遗传物质储存和复制的场所，是细胞代谢和遗传的控制中心。

3．核质关系：变形虫如果分为有核和无核的两部分，无核部分将失去很多生理功能，它们一段时间都将死亡，可见核控制细胞质代谢，细胞质为核提供物质和能量，他们是相互依存的统一整体，细胞只有保持完整性才能正常的完成各种生命活动。

（四）细胞壁

植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，它的化学成分主要是纤维素和果胶，对植物细胞有支持和保护作用，全透性，可用纤维素酶和果胶酶除去

知识点5

细胞的生物膜系统

1．概念：细胞膜、细胞器膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。其中核膜—内质网膜—细胞膜直接联系，内质网膜—高尔基体膜—细胞膜间接联系，这些膜可以相互转化更新，在结构和功能上紧密联系，所以其基本组成成分和基本结构相同。

2．生物膜系统的功能

（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在物质运输、能量转换和信息传递中起决定作用。

（2）细胞内广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点，利于化学反应的顺利进行。

（3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序进行。

知识点6

科学思维——构建模型

模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的定性或定量描述。包括物理模型、概念模型、数学模型等