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細胞的基本結(jié)構(gòu)【學案】

 高中生物這樣學 2020-10-14

知識點1

細胞的多樣性和統(tǒng)一性

(一)細胞學說

1主要建立者:施萊登和施旺

2主要內(nèi)容

1細胞是一個有機體,一切動植物都是由細胞發(fā)育而來,并由細胞和細胞產(chǎn)物所構(gòu)成

2)細胞是一個相對獨立的單位,既有他自己的生命,又對于其他細胞共同組成的整體的生命起作用

3)新的細胞可以從老的細胞中產(chǎn)生

3.建立意義:揭示細胞統(tǒng)一性和生物體結(jié)構(gòu)統(tǒng)一性

(二)原核細胞和真核細胞


原核細胞

真核細胞

大小

較小

較大

本質(zhì)區(qū)別

無核膜包被——擬核

核膜包被——細胞核

核仁、染色質(zhì)

細胞器

只有核糖體

多種

細胞壁

除支原體外都有,成分為蛋白質(zhì)和糖類

植物有,成分為纖維素和果膠;真菌有,成分為殼多糖

代表生物

細菌字前有、弧、乳酸菌、硝化細菌、根瘤菌、醋酸菌、藍藻、放線菌

植物、動物、真菌(蘑菇、酵母菌、霉菌、原生生物(變形蟲、草履蟲)、水綿、黑藻、傘藻

統(tǒng)一性

都有細胞膜、細胞質(zhì);都DNARNA,以DNA為遺傳物質(zhì)

多樣性

形態(tài)多樣和結(jié)構(gòu)多樣

顯微鏡知識

1.放大倍數(shù)=物鏡放大倍數(shù)×目鏡放大倍數(shù)

2.放大倍數(shù)是指物體的長度或?qū)挾?/span>的放大倍數(shù)

3.目鏡(無螺紋)的長度與放大倍數(shù)成反比,物鏡(有螺紋)的長度與放大倍數(shù)成正比

4.高倍物鏡鏡頭長,工作距離近,視野暗,視野范圍小,細胞物象大,細胞數(shù)目少,低倍相反

5.高倍鏡使用:先低倍鏡觀察,移動玻片將要放大的物像移到視野正中央(哪偏往哪移),轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換上高倍物鏡,調(diào)節(jié)光圈和反光鏡,使視野亮度適宜,轉(zhuǎn)動細準焦螺旋,使物像清晰。

知識點2

生物膜的流動鑲嵌模型

對生物膜結(jié)構(gòu)的探索歷程

時間

實驗依據(jù)和結(jié)論

19世紀末

歐文頓對植物細胞進行通透性實驗,發(fā)現(xiàn)可以溶于脂質(zhì)的物質(zhì),比不能溶于脂質(zhì)的物質(zhì)更容易通過細胞膜,于是他提出:膜是由脂質(zhì)組成的

20世紀初

科學家對哺乳動物紅細胞的細胞膜進行化學分析,表明膜的主要成分是脂質(zhì)蛋白質(zhì)

1925

從紅細胞中提取的脂質(zhì)鋪成單分子層,其面積恰是紅細胞表面積的2倍。于是他們認為:膜中的脂質(zhì)分子必然排列為連續(xù)的雙層

1959

羅伯特森在電鏡下看到細胞膜清晰的--三層結(jié)構(gòu),于是提出模型:所有的生物膜都由蛋白質(zhì)-脂質(zhì)-蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成,亮層是脂質(zhì),暗層是蛋白質(zhì),生物膜是靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)

1970

科學家用熒光標記的小鼠細胞和人細胞作融合實驗,表明細胞膜具有流動性

1972

桑格和尼克森,在新的觀察和實驗證據(jù)基礎上,提出為大多數(shù)人所接受的流動鑲嵌模型

流動鑲嵌模型的基本內(nèi)容

1磷脂雙分子層構(gòu)成了膜的基本支架,這個支架不是靜止的,具有流動性。

2蛋白質(zhì)分子有的磷脂雙分子層表面,有的全部或部分嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿整個磷脂雙分子層,他們是載體、受體、酶在細胞膜行使復雜功能時起重要作用,故功能越復雜的生物膜蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,是不同生物膜差異的根本。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子也是可以流動的。

3在細胞膜的外表,有一層由細胞膜上的蛋白質(zhì)與糖類結(jié)合形成的糖蛋白,叫做糖被與細胞表面的識別有關。

知識點3

生命系統(tǒng)結(jié)構(gòu)層次

1細胞、組織、器官、系統(tǒng)、個體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈

2細胞是最基本的生命系統(tǒng),是生物體結(jié)構(gòu)和功能(代謝和遺傳的基本單位一切生命活動都離不開細胞,細胞內(nèi)的各部分不是孤立的,而是一個有機的整體,細胞膜這個系統(tǒng)的邊界

知識點4

細胞的基本結(jié)構(gòu)

(一)細胞膜

1組成:主要由脂質(zhì)50%蛋白質(zhì)40%)組成。還有少量的糖類,糖類與蛋白質(zhì)或脂質(zhì)結(jié)合構(gòu)成糖蛋白或糖脂,糖側(cè)鏈位于膜外脂質(zhì)中磷脂最豐富

2結(jié)構(gòu)(見流動鑲嵌模型)

3結(jié)構(gòu)特點:具有流動性(受溫度影響),他是生物膜行使復雜功能的基礎:如細胞生長、細胞分裂、變形蟲的變形運動、胞吞、受精作用。細胞膜對稱

4細胞膜的功能

1將細胞與外界環(huán)境分隔開

2控制物質(zhì)進出細胞

3進行細胞間的信息交流糖蛋白

5細胞膜的功能特點:選擇透過性

【思考】臺盼藍染色能否鑒別細胞死活?

6制備細胞膜

1)材料:哺乳動物成熟的紅細胞,特點:沒有細胞壁、細胞核、細胞器

2)方法:滲透吸水脹破

(二)細胞質(zhì)

1.定義:細胞膜以內(nèi)細胞核以外的部分,包括細胞質(zhì)基質(zhì)、細胞器、細胞骨架(蛋白質(zhì))。細胞質(zhì)基質(zhì)含有水、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶等,進行多種代謝。分離細胞中各種細胞器常用的方法是差速離心法

2細胞器

線粒體

雙層膜

線粒體廣泛存在于需氧型真核細胞。光鏡下線粒體為短棒狀,電鏡下觀察,它是由雙層膜構(gòu)成的。內(nèi)膜的某些部位向內(nèi)折疊形成,這種結(jié)構(gòu)使內(nèi)膜面積增加,內(nèi)膜上蛋白質(zhì)種類和數(shù)量大于外膜;基質(zhì)中含有DNA細胞質(zhì)遺傳有關;在線粒體內(nèi)有種與有氧呼吸的酶,是有氧呼吸的主要場所,細胞生命活動所需的能量,大約95%來自于線粒體,所以是細胞的動力車間;健那綠可使活細胞線粒體呈藍綠色;能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體(好氧細菌)

葉綠體

橢球、光合作用的場所,在電鏡下可以看到葉綠體外面有雙層膜,內(nèi)部含有幾個到幾十個基粒;與光反應有關的酶和色素存在于類囊體薄膜,葉綠體基質(zhì)有與暗反應相關的酶。葉綠體主要在色植物葉肉細胞中根沒有葉綠體,被稱為養(yǎng)料制造車間能量轉(zhuǎn)換站。基質(zhì)中含有DNA,細胞質(zhì)遺傳有關。能進行光合作用的生物不一定有葉綠體藍藻

中心體

無膜

存在于動物某些低等植物細胞中;由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成其作用是形成紡錘體,與細胞的分裂有關

核糖體

氨基酸脫水縮合,形成蛋白質(zhì)的唯一機器翻譯;一部分附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,一部分游離在細胞質(zhì)基質(zhì),一部分位于線粒體和葉綠體中顆粒狀,由rRNA和蛋白質(zhì)組成

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

單層膜

連接而成的網(wǎng)狀物,大大增加了細胞內(nèi)膜面積,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上有多種。有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面光滑,有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)表面附有顆粒狀的核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成脂質(zhì)和糖類,能對蛋白質(zhì)初步加工、運輸給高爾基體蛋白質(zhì)的運輸通道

高爾

基體

對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類包裝車間發(fā)送站植物細胞有絲分裂末期與細胞壁的形成有關;動物細胞中與分泌物的形成有關

液泡

主要存在植物細胞中的泡狀結(jié)構(gòu);液泡內(nèi)的液體叫細胞液水溶性色素可顯示花的顏色;使細胞保持一定的滲透壓,與細胞的滲透吸水有關,使植物細胞保持堅挺。成熟植物細胞中最大的細胞器

溶酶體

含多種水解酶,分解衰老的細胞器和外來抗原,是細胞內(nèi)的消化車間

3知識點總結(jié)

1光學顯微鏡(顯微結(jié)構(gòu))只能見到液泡、線粒體、葉綠體、染色體、細胞核、細胞壁;電鏡下(亞顯微結(jié)構(gòu))能看到細胞器的精細結(jié)構(gòu)

2細胞器的種類、數(shù)量、分布能反應細胞的獨特作用,例如唾液腺、胰腺細胞富含高爾基體;線粒體集中在細胞需能旺盛部位;肌細胞富含線粒體

3動植物共有的細胞器:線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、溶酶體

4動植物細胞的判斷:細胞壁、中心體、液泡、葉綠體

5產(chǎn)水的細胞器:核糖體、線粒體、葉綠體、高爾基體

6)存在堿基互補配對的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體

7)可生成ATP的結(jié)構(gòu):線粒體、葉綠體、細胞質(zhì)基質(zhì)

8)細胞器之間不但分工而且協(xié)調(diào)配合,例分泌蛋白(細胞內(nèi)合成,但是分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì);例如消化酶、蛋白質(zhì)類激素、抗體)的合成和運輸。核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體線粒體有關

9同位素標記法:同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律,用同位素標記化合物,可以弄清化學反應的詳細過程

10胞質(zhì)環(huán)流:在植物細胞中,容易看到葉綠體圍繞中央液泡進行的環(huán)形流動模式,稱為胞質(zhì)環(huán)流

(三)、細胞核

1細胞核的結(jié)構(gòu)

1核膜雙層膜

2大分子物質(zhì)的通道

3染色質(zhì)蛋白質(zhì)和DNA組成能被堿性染料深色,和染色體為同一物質(zhì),不同形態(tài)

4)核仁:真核生物的核仁與核糖體的形成有關

2細胞核功能遺傳物質(zhì)儲存和復制的場所,是細胞代謝遺傳的控制中心。

3核質(zhì)關系:變形蟲如果分為有核和無核的兩部分,無核部分將失去很多生理功能,它們一段時間都將死亡,可見核控制細胞質(zhì)代謝,細胞質(zhì)為核提供物質(zhì)和能量,他們是相互依存的統(tǒng)一整體,細胞只有保持完整性才能正常的完成各種生命活動。

細胞壁

植物細胞在細胞膜的外面還有一層細胞壁,它的化學成分主要是纖維素和果膠,對植物細胞有支持和保護作用,全透性,可用纖維素酶和果膠酶除去

知識點5

細胞的生物膜系統(tǒng)

1概念:細胞膜細胞器膜、核膜等結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)其中核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細胞膜直接聯(lián)系,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜間接聯(lián)系,這些膜可以相互轉(zhuǎn)化更新,在結(jié)構(gòu)功能上緊密聯(lián)系,所以其基本組成成分和基本結(jié)構(gòu)相同。

2生物膜系統(tǒng)的功能

1)細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時在物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞中起決定作用。

2)細胞內(nèi)廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點,利于化學反應的順利進行。

3)細胞內(nèi)的生物膜各種細胞器分隔開,能夠同時進行多種化學反應而不會相互干擾,保證細胞生命活動高效、有序進行。

知識點6

科學思維——構(gòu)建模型

模型人們?yōu)榱四撤N特定目的而對認識對象所作的一種簡化的概括性定性或定量描述。包括物理模型、概念模型、數(shù)學模型等

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