高中生物复习5--细胞结构.ppt

走进细胞一.细胞生物学研究方法细胞形态结构的观察方法——显微技术细胞组分的分析方法 离心分离技术\细胞内核酸、蛋白质、酶、 糖与脂类等的显示方法\放射自显影技术 等 光学显微镜技术（light microscopy） 电子显微镜技术 (electron microscopy)认识细胞的大小认识细胞的大小二.细胞的共性• • 细胞结构的共性细胞结构的共性细胞都具有选择透性的膜结构细胞都具有选择透性的膜结构细胞都具有遗传物质细胞都具有遗传物质 细胞都具有核糖体细胞都具有核糖体 • • 细胞功能的共性细胞功能的共性 细胞能够进行自我增殖和遗传细胞能够进行自我增殖和遗传 细胞都能进行新陈代谢细胞都能进行新陈代谢细胞都具有运动性细胞都具有运动性 三.细胞的种类 1.原核细胞：没有核膜的细胞、即 没有细胞核但有拟核的细胞细菌蓝藻原核细胞：比较小，没有成型的细胞核（无核膜） 包括：细菌、蓝藻、放线菌、支原体、衣原体和立克次 氏体等支原体细菌蓝藻放线菌1．叶的细胞2．红细胞3．肌肉细胞4．骨细胞5．神经细胞6．分生组织7． 平滑肌组织 8．神经组织 9．叶的表皮10．骨组织11．上皮组织2.真核细胞和组织真核细胞原核细胞大小10-100um10um 类群动物、植物、真菌、原生生物细菌、蓝藻、支原体、衣原体 、立克次氏体、放线菌 细胞核有核膜、核仁 多条染色体，线状DNA与蛋白质结合 核外DNA(叶绿体和线粒体) 转录在核内，翻译在细胞质没有核膜包被、核仁 一个DNA环状不与蛋白质结合 核外DNA(质粒) 同一时间和地点 细胞器+只有核糖体细胞壁植物（纤维素）真菌（甲壳多糖）肽聚糖有氧呼 吸主要粒体内细胞膜上基因结 构编码区不连续，内含子和外显子组成编码区连续细胞增 殖有丝分裂分裂生殖四四. .细胞学说细胞学说的创立的创立18381838年年, , 德国植物学家施来登德国植物学家施来登(Mathias (Mathias SchleidenSchleiden) ) 18391839年年, ,德国动物学家施旺德国动物学家施旺(Theodor (Theodor SchwanSchwan) ) 18581858年年, ,德国医生和病理学家魏尔肖德国医生和病理学家魏尔肖(Rudolf Virchow)(Rudolf Virchow)发表论文指出发表论文指出∶∶植物是由细胞构成的植物是由细胞构成的; ;首次提出细胞学这个名称首次提出细胞学这个名称, , 并提出了细胞学说的前两条并提出了细胞学说的前两条 原理原理: : ◆ ◆所有的生物都是由一个或多个细胞组成的所有的生物都是由一个或多个细胞组成的; ;◆ ◆细胞是生命的基本单位细胞是生命的基本单位; ; 对细胞学说进行了重要补充并提出对细胞学说进行了重要补充并提出: :一切细胞产自细胞。

一切细胞产自细胞19四纪建立的细胞学说 ,基本内容阐明了动植物都 以细胞为基本单位,论证了 生物界的统一性真核细胞的基本结构体系生物膜结构系统细胞的骨架系统遗传信息的表达系统真核细胞的基本结构一.生物膜(一)对细胞膜结构的探索历程1.细胞膜的组成成分是什么呢？1895年，欧文顿用500多种化学 物质对植物细胞的通透性进行上万次 实验，发现细胞膜对不同物质的通透 性是不一样的：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 胞膜资料一：欧文顿实验提出假说：膜是由脂类物质构成！实验：科学家将细胞膜从哺乳动物 的红细胞中分离出来,放入能溶解 脂质的有机溶剂中（已知脂质易 溶于该有机溶剂）实验现象：细胞膜被溶解质疑“脂双分子层”的实验• Cole(1932)和Shapiro(1934)用海胆卵实验，发 现卵细胞质膜的表面张力要比纯油滴小得多 • 质膜表面张力：0.1N/cm2 • 油滴表面张力：1-3N/cm2 • J.F.Danielli和H.harvey发现鲐鱼卵的油滴做实 验，发现其表面张力很低，如果把油滴进一步 提纯，则表面张力大大提高但是如果脂滴表 面上吸附有蛋白质则有降低表面张力的作用 。

• 推想：细胞膜中除有脂质外，可以还吸附有蛋 白质资料二 科学家将膜从红细 胞中分离出来进行分析，发 现主要成分是磷脂还发现 细胞膜可部分被蛋白酶水解 说明什么？细胞膜中含有蛋白质细胞膜的化学成分•脂质：占50% •蛋白质：占40% •糖类：占2-10%2、 脂质和蛋白质是怎样有机结 合构成膜的呢？• 磷脂是一种由甘油、 脂肪酸、磷酸和胆碱 所组成的分子 • 磷酸“头”部是亲水的 ，脂肪酸“尾”部是疏 水的1925年，荷兰E.Gorter和F.Grendel用丙酮从 红细胞膜提取磷脂，铺在水面上形成磷脂单 分子层，测量铺展面积，恰为红细胞表面积 的二倍！推理：一层膜里包含两层磷脂分子资料三水水水• 例题:脂质体是一种人工膜，由磷脂和胆固醇组成， 可用作转基因研究或制备药物下列叙述不正确的 是 ( ) • A. 脂质体表面交联抗体，靶向给药 • B. 防止免疫系统识别脂质体，需用某些化学物质修 饰 • C. 甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物 • D. 脂质体能与细胞膜融合，胞吞进入细胞内诱导融合40分钟后人细胞鼠细胞荧光标记 的蛋白质资料四：1970年，Frye和Edidin的 人--鼠细胞融合实验资料五：1972年,科学家桑格和尼克 森根据免疫荧光技术、冰冻蚀刻技术 的研究结果，提出了流动镶嵌模型。

1.磷脂双分子层构成膜的基本支架，磷脂具 有流动性2.蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面， 有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的 横跨整个磷脂双分子层大多数蛋白质分子可 以运动流动镶嵌模型胆固醇磷脂膜蛋白的非极性区糖基链 蛋白链膜蛋白的作用有些膜蛋白控制着某些分子和离子的出入载体有些膜蛋白起着生物催化剂的作用 酶有些膜蛋白起着细胞标志物的作用，这些标 志物中有的能识别来自细胞内外的化学物 质（化学信号），受体有的能识别其他细胞，有的则与病原体作斗 争有关细胞膜---细胞通讯• (二)细胞膜的功能• 将细胞与外界环境分隔开 • 控制物质进出细胞 • 进行细胞间的信息交流(三)细胞的生 物膜系统细胞膜细胞器细胞核溶酶体液泡高尔基体内质网线粒体叶绿体核膜双层膜单层膜1.定义：细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高 尔基体膜、线粒体膜等膜结构组成.在结构和功 能上紧密联系的统一整体,它们形成的结构体系.2、各种生物膜在结构上的联系Ø内质网膜与外层核膜Ø内质网膜与细胞膜（有的细胞）Ø内质网膜与线粒体外膜（有的细胞）Ø高尔基体和内质网• 各种生物膜的化学组成大致相 同,由蛋白质.脂质. • 少量的糖组成,但不同生物膜的 三种化合物含量不同.•蛋白质的种类和越多,膜功能越复杂豚鼠胰腺细胞分泌物形成过程图解 红点代表被标记的分泌蛋白分泌泡高尔基体内质网细胞核线粒体2、各种生物膜在功能上的联系显微放射自显影法——H3标记亮氨酸细胞内各种膜之间的相互联系细胞内各种膜之间的相互联系4.研究生物膜的重要意义(四)物质出入细胞的方式物质的跨膜运输是细胞维持正常生命 活动的基础之一。

对于进出细胞的物质具有选择透性 扩散易化扩散 主动转运被动运输胞吞胞吐1.被动转运特点：运输方向（高浓度—低浓度）、跨膜动力（物质本身的浓度差）、能量消耗（不需要细胞为其提供能量）类型：简单扩散（自由扩散）易化扩散质壁分离和质壁分离复原细胞液浓度＞周围溶液的浓度 细胞吸水细胞液浓度＜周围溶液的浓度 细胞失水讨论题关于质壁分离实验： 选材：如果材料是新鲜的水绵，可以吗？实 验现象会是什么？ 试剂：本试验选用的蔗糖溶液，浓度过高或 过低，对实验有什么影响？ 操作：在取材时，判断液泡是否破损的依据 是什么？ 新问题：如何探究细胞液浓度？渗透作用的方向是：溶液中的水分子从溶液浓度低 的一侧，进入溶液浓度高的一侧渗透:水分子通过膜扩散植物细胞是一个典型的渗透系统具备具备选择选择透透过性过性膜膜——原生质层原生质层浓度差浓度差——存在于细胞液与外界溶液之间存在于细胞液与外界溶液之间渗透系统具备的条件外因外因: : 外界溶液浓度与细胞液浓度 的差异；内因内因: : 细胞有大液泡和细胞壁; 原生质层和细胞壁的伸缩性差异 .质壁分离的原因2.主动转运●特点：运输方向（低浓度—高浓度）、跨膜动力（细胞提供能量ATP）、能量消耗、载体蛋白说明：细胞内外离子浓度是不同的，表明细 胞膜具有逆浓度梯度进行主动运输的功能。

初始浓度1.下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸 收的曲线影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素 分别是（ ）A.载体数量、能量B.能量、载体数量C.载体数量、离子浓度D.能量、离子浓度3.内吞和外排：大分子和颗粒性物质体现了膜的流动性细胞生物学研究方法细胞组分的分析方法离心分离技术二.细胞质• 细胞溶胶（细胞质基质）： • 细胞内的液态部分；含水、无机盐、脂 类、糖类、氨基酸和核苷酸等，还有很 多种酶； • 活细胞进行新陈代谢的主要场所（提供 所需物质和一定的环境条件） • 有氧呼吸第一阶段；翻译；三大有机物 的转化等 • 细胞器：细胞内的“小器官”(一)线粒体和叶绿体结构：有氧呼吸三个阶段的定位双层膜外膜内膜嵴——ATP 酶复合体基质——DNA、蛋白质等有氧呼吸2有氧呼吸3碳反应双层膜外膜内膜基粒囊状结构基质内部与外界隔开色素-----光反 应光合作用的酶叶绿体DNA2.动物细胞和植物细胞的比较⒈植物细胞有细胞壁 和质体 ⒉低等植物细胞和动 物细胞有中心体和溶 酶体⒊在有丝分裂上有区 别（中心体和高尔基 体）⒋植物细胞的生长和 发育明显成熟的植 物细胞有液泡三.细胞核组成：核膜、核仁、染色质、核液细胞核内容易被 碱性染料（如龙 胆紫）染成深色 的物质。

组成：DNA和蛋 白质染色质（丝状） 和染色体（圆柱 状或杆状）是同 一物质不同时期 （间期和分裂期 ）不同形态• 伞藻由“帽”、柄和假根三部分构成，细胞 核在基部科学家用伞形帽和菊花形帽两 种伞藻做嫁接和核移植实验，如下图 伞 藻 的 嫁 接 试 验n讨论：资料说明生物体 形态结构的建成，主要与 细胞核还是细胞质有关？伞藻的嫁接实验( (二二) )细胞核的功能细胞核的功能• 是遗传物质贮存和复制的场所 • 是细胞的遗传和代谢控制中心变形虫实验•细胞中的每个结构的完 整性具备重要意义 •细胞只有保持完整性才 能进行正常的生命活动。