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1、第三章第三章 细胞的结构和功能细胞的结构和功能 第一节第一节 生命活动的基本单位生命活动的基本单位细胞细胞一、细胞学说的建立过程一、细胞学说的建立过程 16651665年，胡克发现木栓组织细胞；年，胡克发现木栓组织细胞； 1838 1838年，施莱登提出细胞是构成植物体的基年，施莱登提出细胞是构成植物体的基本单位；本单位； 18391839年，施旺补充说明了动物体也是由细胞年，施旺补充说明了动物体也是由细胞构成（建立细胞学说）；构成（建立细胞学说）； 18591859年，魏尔肖指出细胞通过分裂产生细胞年，魏尔肖指出细胞通过分裂产生细胞（细胞学说的补充）（细胞学说的补充）细胞学说：细胞学说：一一
2、切切动动物物和和植植物物都都是是由由细细胞胞构构成成的的，细细胞胞是是一一切切动动植植物物的的基基本本单单位位，新新细细胞从老细胞中产生。胞从老细胞中产生。内容：内容：意义：意义：使使动动植植物物统统一一到到细细胞胞的的基基础础上上，对对现现代生物科学的发展具有重要的意义。代生物科学的发展具有重要的意义。地位：地位： 19世纪自然科学的世纪自然科学的“三大发现三大发现”之一之一创立人：创立人：施莱登、施旺等施莱登、施旺等显微镜使用几个注意的问题：显微镜使用几个注意的问题：（1）放大倍数放大倍数（2 2）物镜）物镜越长越长，放大倍数，放大倍数越大越大 目镜目镜越短越短，放大倍数，放大倍数越大越大
3、（3 3）物像与实际材料上下、左右都是）物像与实际材料上下、左右都是颠倒颠倒的的（4 4）物镜使用顺序：物镜使用顺序：（5 5）污点位置的判断：）污点位置的判断：移动移动或或转动法转动法目镜放大倍数目镜放大倍数物镜放大倍数物镜放大倍数低倍镜低倍镜 标本移至中央标本移至中央高倍镜高倍镜细准焦螺旋细准焦螺旋原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞显微结构显微结构亚显微结构亚显微结构:光学光学显微镜下观察到的细胞结构显微镜下观察到的细胞结构:电子电子显微镜下观察到的细胞结构显微镜下观察到的细胞结构第二节第二节 细胞的类型和结构细胞的类型和结构一、细胞类型一、细胞类型原核细胞与真核细胞最大的区别原核细胞与真核
4、细胞最大的区别: :有无核膜包被的（成形的）细胞核有无核膜包被的（成形的）细胞核比较项目比较项目原原 核核 细细 胞胞真真 核核 细细 胞胞细胞大小细胞大小基基本本结结构构细胞壁细胞壁细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核或拟核或拟核代表生物代表生物较小较小(1-10(1-10 m m) )较大较大(10-100(10-100m)m)主要成分是肽聚糖主要成分是肽聚糖 ( (植物植物) )纤维素纤维素, ,果胶果胶相似相似只有核糖体只有核糖体有多种细胞器有多种细胞器无核膜无核膜, , 核仁，只核仁，只有环状有环状DNA,DNA,称为拟称为拟核核有核膜、有核膜、核仁核仁，具，具有真正的细胞核有真正的
5、细胞核细菌细菌, , 蓝藻蓝藻, , 支原支原体、体、放线菌放线菌, 绝大多数生物绝大多数生物, ,（包（包括动物括动物, ,植物植物, ,真菌真菌比较比较生生物物类类型型原核原核生物生物支原体衣原体细菌蓝藻放线菌真核真核生物生物例例如如破伤风杆菌破伤风杆菌乳酸菌乳酸菌大肠杆菌大肠杆菌肺炎双球菌肺炎双球菌霍乱弧菌霍乱弧菌支原体支原体衣原体衣原体细菌细菌蓝藻蓝藻放线菌放线菌原生动物（如：草履虫、变形虫、疟原虫）原生动物（如：草履虫、变形虫、疟原虫） 藻类植物藻类植物（绿藻如：（绿藻如：水绵、衣藻等）水绵、衣藻等）植物植物 苔藓植物苔藓植物 蕨类植物蕨类植物 种子植物种子植物多细胞动物多细胞动物真
6、菌（如：酵母菌、食用菌、霉菌）真菌（如：酵母菌、食用菌、霉菌）生物类型生物类型细胞膜细胞膜二二 、细胞膜、细胞膜（1）化学成分：）化学成分：（2）结构）结构脂质、蛋白质、糖类脂质、蛋白质、糖类基本骨架基本骨架内外两侧内外两侧外外 侧侧：磷脂双分子层：磷脂双分子层：蛋白质（贯穿、镶嵌、排布）：蛋白质（贯穿、镶嵌、排布）：糖蛋白（保护、识别、信息交流）：糖蛋白（保护、识别、信息交流）结构特点：一定的流动性结构特点：一定的流动性功能特点：选择透过性功能特点：选择透过性流动镶嵌模型流动镶嵌模型 （3）功能：功能： 1.将细胞与外界环境分隔开将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞控制物质进出细胞
7、3.进行细胞间的信息交流进行细胞间的信息交流 功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和功能越复杂的细胞膜，其蛋白质的种类和含量越多含量越多三、细胞壁三、细胞壁植物细胞植物细胞组成成分：组成成分：功能：功能：纤维素和果胶纤维素和果胶维持植物细胞的正常形态，维持植物细胞的正常形态，具有具有支持和保护支持和保护功能功能四、细胞质四、细胞质细胞质细胞质基基 质质成分成分: :功能功能: :活细胞进行新陈代谢的主要场所活细胞进行新陈代谢的主要场所细胞器细胞器水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶苷酸、多种酶线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体液泡液泡
8、叶绿体叶绿体中心体中心体1、线粒体线粒体（2）功能）功能: 活细胞进行活细胞进行有氧呼吸和形成有氧呼吸和形成ATP的主要的主要场所场所 （1）结构）结构 外膜外膜内膜内膜: 向内折叠形成向内折叠形成嵴嵴基质基质: 内膜内液态部分内膜内液态部分=（双层膜）（双层膜）在代谢旺盛的细胞中含线粒体较多，如心肌细胞在代谢旺盛的细胞中含线粒体较多，如心肌细胞、叶绿体、叶绿体（1）分布：植物叶肉细胞）分布：植物叶肉细胞（3）功能：进行）功能：进行光合作用光合作用的场所的场所（2）结构）结构外膜外膜内膜内膜基质基质类囊体类囊体酶酶色素色素（双层膜）（双层膜）线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双
9、层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA含与暗反应有关的酶含与暗反应有关的酶含有氧呼吸有关酶含有氧呼吸有关酶 含色素、酶。含色素、酶。是一层光滑的膜是一层光滑的膜形成嵴形成嵴与周围细胞质基质分开与周围细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形椭球形椭球形主要存在植物叶肉细胞主要存在植物叶肉细胞动植物细胞动植物细胞线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表3、内质网、内质网（1）结构：由）结构：由单层膜单层膜连接而形成的网状物连接而形成的网状物（2）功能：与蛋白质、脂质和
10、糖类的合成有关，）功能：与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，是蛋白质的运输通道是蛋白质的运输通道4、核糖体、核糖体(1)存在部位：存在部位：固着、游离固着、游离(2) 结构结构: 无膜结构无膜结构，由蛋白质和，由蛋白质和RNA构成构成(3) 功能功能: 合成合成蛋白质蛋白质的主要场所的主要场所、高尔基体、高尔基体(1) 结构结构: 由一些扁平小囊由一些扁平小囊和小泡所构成。和小泡所构成。扁平小扁平小囊和囊和小囊泡都是由小囊泡都是由单层膜单层膜包裹形包裹形成成(2) 功能功能: 植物植物: 与与细胞壁细胞壁形成有关形成有关动物动物: 与与细胞分泌物细胞分泌物形成有关形成有关6、溶酶体、溶酶体（1）结
11、构：）结构：单层膜单层膜结构，内含多种水解酶结构，内含多种水解酶（2）具有溶解或消化的功能，为细胞内的）具有溶解或消化的功能，为细胞内的消消化器官化器官 7、中心体、中心体(1) 分布分布: 一般存在于动物细胞和低等植物（藻类）细胞中一般存在于动物细胞和低等植物（藻类）细胞中(2) 结构：结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成，无膜结构无膜结构(3) 功能：功能： 与动物细胞有丝分裂有关与动物细胞有丝分裂有关(1) 分布：植物细胞分布：植物细胞(2) 结构结构液泡膜液泡膜 (单层膜单层膜)细胞液：细胞液：内含内含糖类、糖类、无机盐、无机盐、氨基
12、酸、色素等氨基酸、色素等(3) 功能：功能： 调节细胞内的环境调节细胞内的环境, 使细胞使细胞保持一定的渗透压和膨胀状态保持一定的渗透压和膨胀状态8、液、液 泡泡形形 态态膜结构膜结构功功 能能内质网内质网单层单层核糖体核糖体无膜无膜高尔基高尔基体体单层单层中心体中心体无膜无膜液液 泡泡单层单层与细胞膜和核与细胞膜和核膜相连通膜相连通和蛋白质和蛋白质合成和加合成和加工、脂质合成工、脂质合成有关有关游离、固着游离、固着合成蛋白质合成蛋白质与有丝分裂有关与有丝分裂有关调节细胞内的环境；储调节细胞内的环境；储存物质；保持细胞的渗存物质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态透压，维持细胞形态扁平囊状组合扁平
13、囊状组合两个中心粒两个中心粒组成组成内有细胞液内有细胞液动物：分泌物形成动物：分泌物形成植物：细胞壁形成植物：细胞壁形成有关细胞器常考知识点有关细胞器常考知识点1 1、动植物细胞所特有的细胞器、动植物细胞所特有的细胞器2 2、双膜、单膜和无膜的细胞器、双膜、单膜和无膜的细胞器3 3、能合成多糖的细胞器、能合成多糖的细胞器（叶绿体、高尔基体）（叶绿体、高尔基体）4 4、能产生水的细胞器、能产生水的细胞器（叶绿体、线粒体、核（叶绿体、线粒体、核糖体）糖体）5 5、与主动运输有关的细胞器、与主动运输有关的细胞器（线粒体、核糖（线粒体、核糖体）体）6 6、与能量转换有关的细胞器、与能量转换有关的细胞器
14、（线粒体、叶绿（线粒体、叶绿体）体）7 7、含、含DNADNA的细胞器的细胞器（叶绿体、线粒体）（叶绿体、线粒体）8 8、与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的、与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器细胞器（核糖体、内质网、高尔基体、线（核糖体、内质网、高尔基体、线粒体粒体 ）9 9、含色素的细胞器、含色素的细胞器（叶绿体、液泡）（叶绿体、液泡）1010、动植物都有但功能不同的细胞器、动植物都有但功能不同的细胞器（高（高尔基体）尔基体）四、细胞的生物膜系统四、细胞的生物膜系统1概念：细胞器膜和细胞膜、概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成生物核膜等结构，共同构成生物膜系统膜系统2分泌蛋白的合成
15、有关的细胞分泌蛋白的合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体基体、线粒体3 3、功能、功能（1 1）使使细细胞胞具具有有一一个个相相对对稳稳定定的的内内部部环环境境, ,在在物物质质的的运输、交换及信息传递中起决定性作用运输、交换及信息传递中起决定性作用 （2 2）为为酶酶提提供供大大量量的的附附着着位位点点，为为生生化化反反应应的的有有序序进进行创造条件行创造条件 （3 3）将将细细胞胞分分成成小小区区室室（细细胞胞器器），使使生生化化反反应应互互不不干扰干扰 DNA-甲基绿甲基绿RNA-派洛宁派洛宁绿色绿色 红色红色DNA在细胞核中在细胞核中RNA在细胞质
16、中在细胞质中下图是在一段时间内测量乳腺细胞合成并分下图是在一段时间内测量乳腺细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种膜的面积大小变化泌乳腺蛋白过程中各种膜的面积大小变化曲线图。图中曲线图。图中a、b、c所代表的结构名称依所代表的结构名称依次是次是 A细胞膜、内质网、高尔基体细胞膜、内质网、高尔基体 B内质网、细胞膜、高尔基体内质网、细胞膜、高尔基体 C内质网、高尔基体、细胞膜内质网、高尔基体、细胞膜 D高尔基体、内质网、细胞膜高尔基体、内质网、细胞膜五、细胞核的结构五、细胞核的结构核膜核膜染色质染色质核仁核仁核孔核孔1 核膜核膜 双双层膜，把核内物质与细胞质分开。层膜，把核内物质与细胞质分开。有核孔，
17、实现核质之间的频繁的物质交有核孔，实现核质之间的频繁的物质交换和信息交流。换和信息交流。2 核仁核仁功能：与某种功能：与某种RNA的合成以及核糖体的合成以及核糖体的形成有关的形成有关实验证明实验证明: :蛋白质合成旺盛的细胞蛋白质合成旺盛的细胞( (如分泌细胞如分泌细胞),),核仁大核仁大. .不合成蛋白质的细胞不合成蛋白质的细胞( (如休眠的植物细胞如休眠的植物细胞), ), 核仁小核仁小. .3 染色质染色质（1）特性：特性：细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。细胞核内易被碱性染料染成深色的物质。（2）主要成分：）主要成分： DNA和蛋白质和蛋白质 染色染色体体DNA染色染色质质染色质染色
18、质( (分裂间期分裂间期) )染色体染色体( (分裂期分裂期) )高度螺旋化、缩短变粗高度螺旋化、缩短变粗解开螺旋、恢复细丝状解开螺旋、恢复细丝状（3）染色质和染色体的关系）染色质和染色体的关系同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。死亡死亡死亡死亡取出核取出核死亡死亡一段时间后一段时间后植入细胞核植入细胞核正常生活正常生活正常生活正常生活资料变形虫的去核实验资料变形虫的去核实验细胞只有保持完整性，才能正常地完成各种细胞只有保持完整性，才能正常地完成各种生命活动生命活动结构：结构：功能：功能：调控：调控：与外界的联系：与外界的联系：细胞核与细胞质通过核孔相通
19、。细胞核与细胞质通过核孔相通。核膜、细胞器膜与细胞膜等连接成生物膜系统。核膜、细胞器膜与细胞膜等连接成生物膜系统。细胞各组分之间分工合作成为统一整体。细胞各组分之间分工合作成为统一整体。细胞核是遗传信息库，控制细胞代谢和遗传。细胞核是遗传信息库，控制细胞代谢和遗传。不断地与外界进行物质交换和能量转换，不断地与外界进行物质交换和能量转换，与外界环境形成一个统一的整体。与外界环境形成一个统一的整体。细胞是一个统一的整体细胞是一个统一的整体 细胞既是生物体结构的基本单位，也细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。是生物体代谢和遗传的基本单位。 物物质质进进出出细细胞胞的的方方式
20、式跨膜运输跨膜运输内吞、外排内吞、外排（大分子物质，如蛋（大分子物质，如蛋白质）白质）被动运输被动运输主动运输主动运输简单扩散（自简单扩散（自由扩散由扩散）易化扩散（协易化扩散（协助扩散）助扩散）六、物质的跨膜运输六、物质的跨膜运输项项 目目 简单扩散简单扩散 易化扩散易化扩散 主动运输主动运输运输方向运输方向是否需要是否需要载体蛋白载体蛋白 是否消耗细胞是否消耗细胞内的能量内的能量 代表例子代表例子物质跨膜运输方式的比较：物质跨膜运输方式的比较：顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度顺浓度梯度逆浓度梯度逆浓度梯度不不需要需要需要需要需要需要消耗消耗不消耗不消耗不消耗不消耗 O2、CO2、 H2O、甘
21、油、脂肪酸、甘油、脂肪酸、乙醇、苯乙醇、苯葡萄糖葡萄糖进入进入红细胞红细胞葡萄糖、氨基葡萄糖、氨基酸通过小肠上酸通过小肠上皮细胞膜；皮细胞膜；离子通过细胞离子通过细胞膜等膜等主动运输能够按照细胞生命活动的需要，主动地主动运输能够按照细胞生命活动的需要，主动地有选择地吸收所需要的物质，排出代谢废物和对有选择地吸收所需要的物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，细胞有害的物质，是物质跨膜运输的主要方式是物质跨膜运输的主要方式，也体现了细胞膜的功能特点：具有选择透过性也体现了细胞膜的功能特点：具有选择透过性主动运输的主动运输的意义意义 主动运输的影响因素：主动运输的影响因素：1、载体蛋白的种类和数量，
22、它决定所运输、载体蛋白的种类和数量，它决定所运输的物质种类和数量；的物质种类和数量；2、凡是能影响能量供应的因素都能影响主、凡是能影响能量供应的因素都能影响主动运输的速度：温度、氧气浓度。动运输的速度：温度、氧气浓度。动物细胞的渗透作用动物细胞的渗透作用植物细胞的渗透作用植物细胞的渗透作用水分子从浓集区域通过细胞膜等结构，向水分子从浓集区域通过细胞膜等结构，向水分子稀少区的扩散现象，结果使膜两边水分子稀少区的扩散现象，结果使膜两边溶质浓度达到平衡。溶质浓度达到平衡。渗透渗透：动物细胞的渗透作用动物细胞的渗透作用半透膜半透膜 细胞膜细胞膜现象：外界溶液浓度细胞质浓度现象：外界溶液浓度细胞质浓度
23、外界溶液浓度细胞质浓度外界溶液浓度细胞质浓度 细胞吸水膨胀甚至涨破细胞吸水膨胀甚至涨破 细胞失水皱缩细胞失水皱缩低渗溶液低渗溶液高渗溶液高渗溶液等渗溶液？等渗溶液？植物细胞的质壁分离和复原：植物细胞的质壁分离和复原：外因：外因： 外界溶液与细胞液有浓度差外界溶液与细胞液有浓度差内因：内因： 原生质层（细胞膜、液泡膜和细胞质）原生质层（细胞膜、液泡膜和细胞质）看做一层半透膜。看做一层半透膜。原生质层的伸缩性较细胞壁大原生质层的伸缩性较细胞壁大 判断判断植物植物细胞死活。细胞死活。 观察观察细胞膜。细胞膜。 测定细胞液的浓度大小。测定细胞液的浓度大小。 防腐杂菌（在高浓度溶液防腐杂菌（在高浓度溶液中，细菌等微生物将失水死中，细菌等微生物将失水死亡，从而有效地防止了食品亡，从而有效地防止了食品腐烂变质）腐烂变质） 植物细胞的质壁分离和复原的植物细胞的质壁分离和复原的应用应用：
