《高二生物细胞膜细胞质和细胞核的结构和功能.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二生物细胞膜细胞质和细胞核的结构和功能.doc（12页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高二生物细胞膜 细胞质和细胞核的结构和功能【本章知识框架】【疑难精讲】1细胞膜生理功能细胞膜是具有许多重要功能的结构，这些功能可以归纳成两大方面：一是具有保护功能，包括保护、支持、识别、免疫；二是具有控制物质进出细胞的功能，包括吸收、分泌、排泄。我们常说的新陈代谢是指生物体与外界进行物质交换和能量交换，以及生物体内的物质和能量的转化。细胞膜控制物质进出细胞就是一种新陈代谢现象，所以，细胞膜的这一功能是其最重要的功能。细胞膜控制物质进出的方式很多，有自由扩散、协助扩散、主动运输、内吞作用、外排作用等，其中常见的、最重要的方式是自由扩散和主动运输。自由扩散这种物质运输方式是根据物理扩散作用的原理，
2、从高浓度一侧到低浓度的一侧，按浓度梯度的高低进行，这种运输方式不需要消耗新陈代谢产生的能量。属于自由扩散方式运输的物质有氧气、二氧化碳、甘油、胆固醇、乙醇等物质。主动运输是细胞运输物质的重要方式，被选择的物质从低浓度一侧转运到高浓度一侧，在转运的过程中，需要消耗细胞新陈代谢产生的能量，同时还需要载体蛋白的协助。载体蛋白是细胞膜上的一种蛋白质，它具有特异性，一种载体蛋白只能协助一种被选择的物质转运。在细胞的生命活动过程中，主动运输起到了重要作用，它使细胞能主动地从外界吸收被选择的物质，供生命活动需要用。例如，海水中碘的含量比海带细胞中碘的含量要低得多，但海带细胞能不断从海水中吸收碘。同样，细胞也
3、能利用主动运输把新陈代谢产物排出细胞外。总之，只有主动运输才能保证细胞生命活动的需要。摄取、积累物质以及不断排出代谢废物，从而保证细胞内和细胞器组成成分的动态稳定，保证生命活动的正常进行。2细胞器悬浮在细胞质基质中，它们具有特定的结构，有一定的生理功能（1）线粒体是动、植物细胞中都有的一种细胞器，大都呈椭球形。线粒体由两层膜组成，内膜向内腔折叠形成嵴，这样就大大增大了内膜的面积。在嵴的四周是线粒体的基质，在基质、基粒和内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶。因此，线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需的能量，绝大部分是由线粒体产生供给的，如主动运输所需的能量就是由线粒体提供的，人们称线粒体
4、为“动力工厂”。对于线粒体的化学成分，它的内、外膜的结构和细胞膜一样，所以线粒体的结构中有蛋白质分子和磷脂分子，还有酶及少量的DNA分子。不同的细胞中线粒体的数量不同，在生命活动旺盛的细胞中，线粒体的数量多。例如，人的心肌细胞中线粒体数量比人体腹肌细胞的线粒体多，这是因为心肌细胞不断进行收缩和舒张运动，需消耗较多的能量，故线粒体的数量多。再如，肾小管以主动运输的方式重吸收原尿中的全部葡萄糖和部分无机盐，需线粒体提供较多的能量，所以肾小管管壁细胞中的线粒体比肾小囊囊壁细胞中的线粒体多得多。（2）叶绿体是植物细胞所特有的细胞器，但并不是所有的植物细胞中都有，如茎深层的细胞、植物不见光部位的细胞中就
5、没有叶绿体。叶绿体在细胞内比线粒体稍大，呈球形或扁平椭圆形。叶绿体也具双层膜结构。叶绿体内有几个到几十个由囊状结构垛叠成的基粒，在基粒与基粒之间充满了基质。在基粒和基质中含有进行光合作用所需要的酶。从成分上看，组成叶绿体的化合物有蛋白质、磷脂、酶、色素和少量的DNA。叶绿体是绿色植物光合作用的场所，由于光合作用能产生有机物，所以叶绿体被比喻为“养料制造工厂”。在光合作用过程中，把光能转变成化学能储藏在有机物中，故叶绿体又被称为“能量转换站”。3染色质染色质是细胞核内最重要的成分，它是核内易被碱性染料染成深色的物质，主要由蛋白质和DNA组成。在细胞有丝分裂间期，染色质呈细长的丝状，并交织成网。当
6、细胞有丝分裂进入分裂期时，染色质高度螺旋化，缩短变粗，形成有一定形态、结构特点的染色体。所以染色质和染色体是同一种物质在不同时期细胞中两种存在形式，两者在化学组成（线粒体和叶绿体内也含少量DNA，它们也是DNA的载体）上完全一样，都主要由蛋白质和DNA组成。染色体是细胞内遗传物质（DNA）的主要载体，绝大部分控制生物性状的遗传物质在染色体上。【学法指导】本部分内容建议复习3课时。理论知识1课时，实验1课时，习题处理1课时。本节重点是学习细胞的亚显微结构和功能、原核细胞和真核细胞的区别。学习时联系初中学习的构成动植物及人体的细胞形态的多样性，知道细胞的种类繁多，大小、形状各不相同。充分利用课本及
7、有关资料中的图片，建立细胞的空间立体模式图。结合教材的插图，明确动植物细胞基本的亚显微结构及二者的区别。然后以细胞的结构模式图为核心，根据结构决定功能的特点去学习、掌握细胞的有关结构与功能。1 1 1 结合表1学习掌握细胞膜的结构和功能。表1组成成分结构特点生理特点主要功能物质出入细胞的方式以磷脂双分子层为基本骨架，蛋白质分子镶嵌或贯穿在磷脂双分子层中，其外表存在糖被具有一定的流动性具有选择透过性与细胞的物质交换、细胞的识别、分泌、排泄、免疫等有密切关系（1）自由扩散：高浓度低浓度（2）主动运输：低浓度高浓度（3）细胞的内吞和外排作用（1）构成细胞膜的主要成分是磷脂，另外还有一些蛋白质。磷脂分
8、子排列成两层，和蛋白质分子一起构成细胞膜的结构。细胞膜是一层膜结构，在细胞膜的外表有糖被附着，它在细胞生命活动中具有重要的功能。细胞膜上与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关系的化学物质是糖蛋白。任何细胞膜的化学成分中的磷脂双分子层几乎都是一样的，不同细胞的细胞膜的功能之所以不同，关键取决于细胞膜上的蛋白质分子和上面的糖蛋白的不同。（2）构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都不是固定不变的，而是可以流动的，这对于细胞膜完成各项生理活动是非常重要的。细胞的内吞和外排作用的实现就是通过细胞膜的流动性来完成的。（3）关于细胞膜的选择透过性，要注意进行的条件。并不是所有物质分子都可以进入细
9、胞内，有些物质分子可以自由通过（如：H2O、CO2、O2），细胞要选择吸收的离子、小分子也可以通过，大分子物质可以通过内吞作用进出细胞。小肠绒毛能够从消化道中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子质量比葡萄糖小的木糖，这个事实说明，细胞膜具有选择透过性。这就是细胞膜的选择透过性问题，细胞需要的物质分子可以通过一定的方式进入细胞内，而不需要的物质分子，不管它的分子有多小，都不能进入细胞。细胞膜上的蛋白质决定了细胞膜的选择透过性。某种物质的分子从低浓度的一侧进入高浓度的一侧时消耗能量，这种物质通过细胞膜的方式属于主动运输。物质出入细胞的方式有四种，即自由扩散、主动运输、内吞作用和外排作用，其中自由扩散是物
10、质分子从高浓度一侧向低浓度一侧扩散，不消耗能量；主动运输既消耗能量又需要载体，与物质分子的浓度无关。内吞和外排作用也消耗能量。（4）为什么说主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要意义？主动运输能够保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要的营养物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞有害的物质。可见，主动运输对于活细胞完成各项生命活动有重要意义。（5）植物细胞的细胞膜外面还有一层细胞壁，主要由纤维素和果胶组成，对于植物细胞有支持和保护作用。2参考表2学习记忆细胞器的结构和功能。表2线粒体分布形态结构功能普遍存在于植物细胞和动物细胞中，在代谢旺盛的细胞中较多光镜下多数呈椭球形；电镜下可见双
11、层膜、基质和嵴外膜光滑，内膜向内折叠成嵴，含有与有氧呼吸有关的酶有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供95%的能量，被称为细胞内供能的“动力工厂”叶绿体分布形态结构功能绿色植物的叶肉细胞中光镜下一般呈扁平的椭球形或球形；电镜下可见基粒基粒由囊状结构垛叠而成，上面分布光反应的酶；基质中有暗反应的酶光合作用的场所，被喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”内质网分布形态类型功能绝大多数动物和植物细胞的细胞质中由单层膜连接成网状，外连细胞膜，内连核膜，附着许多酶粗面型内质网（有核糖体附着），光滑型内质网（无核糖体附着）与有机物的合成有关，也是蛋白质等的运输通道，被喻为“有机物的合成车间”核糖体分布形态功
12、能游离在细胞质基质中或附着在内质网上电镜下呈椭球形的粒状小体蛋白质合成的场所，被喻为蛋白质的“装配机器”高尔基体分布形态功能普遍存在于动植物细胞中电镜下，由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成与动物细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关；与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关中心体分布形态功能动物细胞和低等植物细胞中，位于细胞核附近每个中心体由两个互相垂直的中心粒组成与动物细胞的有丝分裂有关液泡分布形态功能植物细胞的细胞质中由单层膜构成，内有细胞液，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等对细胞的内环境起着调节作用；使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀的状态（1）细胞器的结构和功能比较复杂，根据它们的结构组成可分为两
13、大类来帮助学习。第一类是由膜结构构成的细胞器，包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体和液泡，其中线粒体和叶绿体是由双层膜构成的，其余的由单层膜构成；第二类是由非膜性结构构成的，包括核糖体和中心体。结合教材中的彩图掌握各细胞器的立体结构，形成空间立体概念。（2）线粒体是任何动植物细胞进行有氧呼吸的主要场所，供给细胞生命活动所需要的能量。动物细胞的线粒体数量通常比植物细胞中的线粒体数量多。叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，但植物细胞生命活动所需要的能量也主要由线粒体提供。细胞代谢旺盛的部位需要能量多，因此线粒体的分布也多。如心肌细胞不停地收缩舒张，消耗的能量大，细胞中的线粒体较多；飞翔鸟类比不飞翔
14、鸟类的胸肌细胞消耗能量多，线粒体的数目也较多。【本节小节】七种细胞器的存在、膜结构和主要功能；(见下表)细胞器线粒体叶绿体液泡内质网高尔基体核糖体中心体存在动植物细胞植物细胞有动植物细胞动物细胞膜结构双层膜单层膜无膜功能与能量代谢有关调节细 胞内环境，与渗透作 用有关蛋白质的运输-加工-合成与动物细胞有丝分裂有关贮存遗传物质(含少量DNA、RNA)与蛋白质、脂类、糖类合成有关，蛋白质等的运输通道与动物细胞分泌物形成，植物细胞壁形成有关将氨基酸合成蛋白质的场所有氧呼吸的主要场所光合作用的场所细胞质基质是活细胞新陈代谢的重要场所，各种细胞器各有其形态结构和功能，各细胞器之间也是密切联系的。细胞质基
15、质和细胞器相互协调，完成活细胞的各种生命活动。真核细胞有成形的明显细胞核细胞核常见：圆形、卵形、也有瓣形(如人的白细胞)、分枝形(如蚕的丝腺细胞)。一个细胞通常有一个核，也有2个核的(如肝细胞)，人的骨胳肌细胞核多达百个。极少数细胞无核，如哺乳动物和人的成熟的红细胞。(1)细胞核的结构由图明确以下几点:核膜是双层膜，有核孔。有核膜使细胞的核质分开；有核孔使细胞的核质之间能进行物质交换，如信使RNA通过核孔进入细胞质。核膜是选择透过性膜，氨基酸、葡萄糖、离子和小分子等可通透核膜。由于核膜上有大量的多种酶，可进行各种生化反应。核仁，核仁是细胞核中显著的结构，它折光性较强。在细胞有丝分裂过程中核仁呈现周期性的消失和重建。核仁呈圆形或椭圆形颗粒状结构，没有外膜，是匀质的球形小体。核仁富含蛋白质和RNA分子，核糖体中的RNA就来自核仁。核糖体是合成蛋白质场所，所以蛋白质合成旺盛的细胞常有较大和较多的核仁。染色质：此名词早在1882年提出，主要指细胞核内易被洋红或苏木精等碱性染料染成深色的物质，故叫染色质。其主要成分是DNA和蛋白质。在细胞有
