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- 2021-05-13 发布
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一、细胞膜的结构和功能
(一)基础扫描
1、生物体结构和功能的基本单位是 ,阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是 。 判断:细胞是生物体结构和功能的基本单位( )
细胞是一切生物体结构和功能的基本单位( ) 细胞是一切动植物结构和功能的基本单位( )
2、细胞的 原核细胞:没有 ,如 、细菌、蓝藻、放线菌
类型 真核细胞:有 ,如绝大多数生物(酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫)
判断:①成熟的哺乳动物的红细胞,因为没有细胞核,所以是原核细胞 ( )
②生物界可能存在这样的生物:体内既有原核细胞,又有真核细胞( )
3、细胞膜的成分:含有 、 和 ,其中, 和 是主要成分
4、细胞膜的分子结构: 层磷脂分子形成磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架(磷脂分子的头部是 的,因此在表面;尾部是 的,因此在中间);蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。
5、细胞膜的膜外结构:糖被(由 组成),消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有
和 作用;糖被还与 有关。 (请课后试绘:细胞膜结构模式图)
结构特点是 :构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的,而是流动的
6、细胞膜 生理特性是 :即水分子能自由通过(自由扩散)、细胞要选择吸收的离
的特点 子(主动运输)、小分子(O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散,葡萄糖除进入红细胞以外是主动运输,氨基酸是主动运输)也可以通过,而其他的离子、小分子、大分子则不能通过(指细胞膜总量不变的情况下)
7、细胞壁:在植物细胞外表面有一层细胞壁,主要成分是 和 ,起支持和保护作用,是全透性结构;一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁,主要成分是 。
判断:在由细胞构成的生物中,只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁( )
8、细菌细胞的基本结构有: 、 、 、
细菌细胞的特殊结构有: 、 、
(二)难点突破
1、 物质基础:构成生物体的 和
生命活动 结构基础:其基本单位是
的基础 (生理)基础:新陈代谢
调节基础:复杂的自控功能
一定的渗透压(渗透压的大小与溶质浓度成正比)酸碱平衡细胞的完整性内环境的稳态
生命活动的必要条件
2、细胞膜的制备方法
(1)研究细胞膜的化学组成的常用材料:动物细胞、红细胞、神经髓质等
(2)动物细胞膜的制备方法
加柠檬酸钠后,离心或沉淀 加蒸馏水后,离心
猪的新鲜血液 红细胞 红细胞的细胞膜
(3)植物细胞膜的制备方法
纤维素酶和果胶酶 加蒸馏水后,离心
植物细胞 原生质体 植物细胞的细胞膜
3、磷脂分子特性的验证方法:将磷脂分子分布于水的表面,会发现,磷脂分子的头部埋在水中,而它的尾部则竖立于空中
4、细胞膜中含有2层磷脂分子的验证方法:将一定面积的细胞膜中的磷脂取出,分布于水面上,会发现:水面上磷脂分子所占的面积是原来细胞膜的 倍。
5、细胞膜的功能
(1)保护:与细胞膜的流动性有关
(2)物质交换:与细胞膜的选透性有关
①自由扩散
被动运输
物质交换的方式 ②协助扩散
③主动运输
浓度
载体
是否耗能
举例
意义
自由扩散
O2、CO2、水、甘油、
乙醇、苯
只能从高到低被动地吸收或排出物质
协助扩散
葡萄糖进入红细胞
主动运输
各种离子,小肠吸收葡萄糖、氨基酸,肾小管重吸收葡萄糖
一般从低到高主动地吸收或排出物质,以满足生命活动的需要
④内吞作用:大分子和颗粒性物质主要通过内吞作用进入细胞,此时,细胞膜要减少一些。如吞噬细胞吞噬抗原、变形虫吞食食物颗粒
⑤外排作用:向外分泌物质,此时,细胞膜要增加一些。如消化酶、激素、抗体等
(3)细胞识别:与糖蛋白有关
(4)分泌:通过外排作用实现
(5)排泄:通过自由扩散或主动运输完成,如人体细胞向组织液排出CO2、水、尿素、无机盐等
(6)免疫:效应B细胞通过外排作用分泌抗体,用来消灭抗原;效应T细胞通过其表面的糖被来识别某些抗原,并吞入其内形成靶细胞;由过敏原刺激机体产生的抗体,分布于某些细胞的细胞膜表面,当相同的过敏原再次刺激机体时,过敏原与这些抗体发生抗原抗体反应,使这些细胞释放出组织胺,从而引用过敏反应(体液调节)
二、细胞质的结构和功能
(一)基础扫描
1、细胞质的定义: 以内, 以外的全部原生质(是原生质而非仅仅是物质)
判断:细胞膜以内、细胞核以外的所有物质都是原生质,因而也都是细胞质( )
2、细胞质的组成:主要由 和 两部分组成
3、细胞质基质:均匀透明的胶状物质,内含水、无机盐离子、糖类、脂类、氨基酸、蛋白质、
核苷酸、tRNA、酶等成分。其作用是:
① ,如无氧呼吸、有氧呼吸的第一阶段、糖元的合成与部分分解
试举不在细胞质基质中进行的新陈代谢过程:在 中进行光合作用、在 中进行有氧呼吸的第二、第三阶段、在 中进行缩合反应形成多肽、在 和 中对多肽进行加工形成蛋白质、在 、 、 中存在DNA的复制和转录过程。
②为新陈代谢提供所需的物质(如CO2、O2、、水、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等)和一定的环境条件
(如ATP、pH、酶、渗透压)
4、细胞器:悬浮于细胞质基质中,具有一定的形态结构和功能的小结构。试举8种细胞器的名称:
、 、 、 、 、 、 、
(二)难点突破
1、各种细胞器的比较
类型
存在
形态及图示
结构
主要成分
功能及比喻
线粒 体
真核细胞、
动植物细胞(人红细胞中没有)
椭球形
双层膜结构:外膜、内膜、嵴、基粒、
线粒体基质
磷脂、蛋白质、酶、DNA、RNA
①有氧呼吸的主要场所(细胞的动力工厂、能量转换器)
②细胞质遗传
质体
叶绿体
植物特有:绿色部位
扁平的椭球形或球形(例外:水绵的叶绿体为带状)
双层膜结构:外膜、内膜、基粒、
叶绿体基质
磷脂、蛋白质、色素、酶、DNA、RNA
①光合作用的场所(养料制造工厂、能量转换器)
②细胞质遗传
白色体
植物特有
DNA:上有细胞质基因
①储存养料
②细胞质遗传
内质网
光滑型
动植物细胞
网状:网状相连无小泡
单层膜结构
①增大了膜面积,为酶提供附着位点 ②是蛋白质、糖类、脂类的合成车间③分泌蛋白的运输通道
附着型
中心体
动物及低等植物细胞
两个中心粒相互垂直
非膜的
蛋白质
参与有丝分裂时形成纺锤体
溶酶 体
主要在
动物细胞中
泡状
单层膜结构
磷脂、水解酶
水解有机物,是细胞内的“酶仓库”或“消化系统”
类型
存在
形态及图示
结构
成分
功能及比喻
核糖体
游离
真、原核等所有细胞
粒状小体,常为大黑点
非膜的
蛋白质rRNA
蛋白质合成场所:游离型合成胞内蛋白,附着型合成胞外蛋白(蛋白质的装配机器),肿瘤细胞中较多
附着
高尔基体
动、植物细胞
片状不连有小泡
单层膜
动物细胞中与细胞分泌物的形成、分泌有关;
植物细胞中与细胞壁的形成有关(合成纤维素)
液泡
主要在植物细胞中动物中不明显
泡状
单层膜
内有细胞液,含有水、无机盐、色素、糖类、有机酸、生物碱、蛋白质
①渗透吸水(细胞内的大水库)②调节细胞的内环境,使细胞保持一定的渗透压和膨胀状态
2、细胞器知识归纳
分
布
植物特有的细胞器
质体(叶绿体、白色体)
动物和低等植物特有的细胞器
中心体
动、植物都有的细胞器
线粒体、内质网、高尔基体、核糖体
主要存在于植物中的细胞器
液泡
主要存在于动物中的细胞器
中心体、溶酶体
分布最广泛的细胞器
核糖体(真、原核细胞、线粒体、叶绿体)
结
构
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜的细胞器
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
具双层膜的细胞器
线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器
线粒体、叶绿体、液泡
成
含DNA(基因)的细胞器
线粒体、叶绿体(都有半自主性)
分
含RNA的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡(有的液泡无色素)
功
能
能产生水的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体(细胞质基质也能产生)
能量转换器
线粒体、叶绿体
能复制的细胞器
线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器
核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、中心体、高尔基体
与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器(结构)
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(细胞膜)
能发生碱基互补配对的细胞器(结构)
线粒体、叶绿体、核糖体(细胞核、拟核)
3、细胞器之间的关系
(1)线粒体为其他细胞器提供ATP,但不为暗反应提供ATP,暗反应所需的ATP全部来自光反应
(2)线粒体为叶绿体提供CO2、水;叶绿体为线粒体提供葡萄糖、O2
(3)游离型核糖体合成胞内蛋白;附着型核糖体、粗面型内质网、高尔基体、细胞膜直接与分泌蛋白(消化酶、蛋白类激素、抗体、淋巴因子)的形成有关
三.细胞核的结构和功能
一、基础扫描
1、细胞核的结构:主要由 、 、 三部分组成
核膜:有 层核膜,上有 ,是大分子物质,如mRNA自由离开细胞核或DNA合成酶自由进入细胞核的孔道(是自由扩散吗? )。核膜是选透膜还是非选透性膜? ,它是真、原核生物的根本区别。
核仁:折光性强,可以周期性地消失和重建
染色质:位于细胞核内,易被 染料染成深色,主要由 和 组成。对比:
螺旋化
解螺旋化
染色质 染色体
(存在于 期,细、长、网状) (存在于 期,粗、短、圆柱状或杆状)
因此,染色质和染色体是同一种物质在不同时期的二种存在形式(都由DNA和蛋白质组成;间期和分裂期;染色质和染色体)
意义:伸展的染色质状态:有利于上面的DNA所储存的遗传信息的表达(有利于转录)
螺旋的染色体状态:有利于遗传物质的平均分配
2、细胞核的主要功能:细胞核是遗传物质DNA的 和 的主要场所(细胞质中
的 和 也是DNA储存和复制的场所),是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。因此,它是细胞结构中最重要的部分,对细胞的生命活动起决定作用。
对比:核酸的功能:核酸是一切生物的遗传物质,对于生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用。(细胞核是结构,功能是 的主要场所和 的控制中心;核酸是物质,功能是控制生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成)
二、难点突破
1、原核细胞的基本结构
原核细胞
真核细胞
大小
较小:1—10um,其中,支原体最小
较大:10—100um,其中,卵细胞最大
细胞壁
无细胞壁
细菌、蓝藻、放线菌的壁主要由肽聚糖组成
真菌的细胞壁主要由几丁质组成
植物细胞壁主要由 组成
细胞膜
磷脂+蛋白质(主要)
磷脂+蛋白质(主要)
细胞质
只有 ,无其他任何细胞器;细胞质基因位于 中
有包括核糖体在内的各种细胞器;质基因位于质粒(酵母菌)、线粒体和叶绿体中
基因
编码区的结构是连续的,mRNA无需剪切;
转录和翻译通常在同一时间、同一地点进行,即转录未完成翻译便开始进行
编码区的结构是不连续的,由外显子和内含子组成,mRNA需要剪切;转录和翻译具有时间和空间上的分隔
细胞核
核膜、核仁
无
有
染色体
无:DNA不与蛋白质结合,无染色体
有:DNA与蛋白质结合成染色体
有:即指核区中的DNA
核物质DNA
有(1个,大型环状)
有(多个,大型链状)
细胞核形态
只有核区(=拟核)
有典型的细胞核
由上可知,(1)真、原核细胞的主要区别是
(2)原核细胞的原始性:小、细胞器简单、无核膜核仁、DNA少,且不与蛋白质结合成染色体
2、真、原核生物的判断
(1)病毒(含噬菌体):不是真核生物,也不是原核生物
(2)原核生物有:细菌、蓝藻、支原体、放线菌
无需判断:如硝化细菌、反硝化细菌
细菌的判断 有形判断:有表示细胞形状的字的,如球菌、杆菌、弧菌
无形判断:无表示细胞形状的字的,如乳酸菌、根瘤菌、红螺菌
不能判断(为细菌的):放线菌、酵母菌、食用菌
判断:发酵产生的菌体类产品都是细菌( )
(3)真核生物有:衣藻、水绵等绿藻;海带、紫菜等褐藻;草履虫、变形虫等原生动物;酵母菌、霉菌、食用菌等真菌;大多数生物
判断:流感的病原体具有囊膜,是原核生物( )
3、 [实验二] 高倍显微镜的使用和观察叶绿体 [实验三] 观察细胞质的流动
高倍显微镜的使用和观察叶绿体
观察细胞质的流动
实验原理
高等绿色植物的叶绿体存在于细胞质的基质中。叶绿体一般是绿色的、扁平的椭球形或球形,可用高倍显微镜观察它的形态和分布。
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
方法步骤
①制作临时装片(装片要加盖玻片,涂片不加盖玻片;临时装片要加清水或生理盐水,永久装片不加清水或生理盐水)
②用低倍镜观察:对光放片粗旋反(装片不能放反了,否则看不到物像)
③用高倍镜观察:移物换器细旋反
观察结果及图示
叶绿体的颜色:绿色
叶绿体的形态:扁平的
椭球形或球形
叶绿体的分布:细胞质
基质中(原生质层中)
叶绿体随着细胞
质流动;
每个细胞中细胞质的流动方向是一致的
问题思考
①为什么不对叶绿体进行染色?
②叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?
①为什么不对细胞质进行染色?
②细胞质流动对于活细胞完成生命活动有什么意义?
例题:
1.人的一个肝细胞所含DNA分子的数目是
A.等于46 B.大于46 C.小于46 D.等于92
2.
细胞壁、核物质沉淀
磨碎的细胞
椭圆、形球形颗粒
棒状颗粒
粒状小体
转移上清液再离心
上清液重复离心
上清液再重复离心
在适当的条件下,研碎绿色植物的叶肉细胞,放入离心管中离心,并依次按下图处理,根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题:
A图
(1)DNA含量最多的是 。(2)合成蛋白质的结构存在于 。
(3)给P2照光有氧气生成,说明P2中主要是 。
(4)能把C6H12O6彻底分解成CO2和H2O并释放能量的是 。