一. 教學(xué)內(nèi)容: 第3章 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
二. 重點(diǎn)和難點(diǎn) 1. 教學(xué)重點(diǎn) (1)細(xì)胞膜的成分和功能。 (2)細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義,。 (3)幾種主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能,。 (4)細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能。 (5)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能,。 2. 教學(xué)難點(diǎn) (1)細(xì)胞膜對于細(xì)胞這個(gè)生命系統(tǒng)的重要意義 (2)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合,。 (3)理解細(xì)胞核是細(xì)胞生命系統(tǒng)的控制中心。
三. 具體內(nèi)容 第1節(jié) 細(xì)胞膜——系統(tǒng)的邊界
(一)細(xì)胞膜的成分 膜主要含有脂質(zhì)和蛋白質(zhì)兩大類物質(zhì),,蛋白質(zhì)約占40%,,脂質(zhì)約占50%。各種膜所含的蛋白質(zhì)與脂質(zhì)的比例同膜的功能有關(guān),,機(jī)能活動(dòng)較旺盛的膜,,其蛋白質(zhì)含量較高,因?yàn)槟さ墓δ苤饕怯傻鞍踪|(zhì)來承擔(dān)的,。此外,,細(xì)胞膜上還含有約2~10%的碳水化合物,但是碳水化合物都是和膜蛋白質(zhì)或脂合成糖蛋白或糖脂,分布在細(xì)胞膜的外表面,。根據(jù)對細(xì)胞膜和細(xì)胞中其他各種膜的微量化學(xué)分析結(jié)果 各種膜的基本組成
膜脂主要是磷脂和膽固醇,。磷脂約占總脂質(zhì)的55%~75%,主要有卵磷脂和腦磷脂,。各種脊椎動(dòng)物細(xì)胞的膽固醇與磷脂的比值不同,。細(xì)菌和植物細(xì)胞的細(xì)胞膜沒有膽固醇。膽固醇有降低液晶態(tài)脂雙層的通透性和脂分子運(yùn)動(dòng)性作用,,而且可以增強(qiáng)動(dòng)物細(xì)胞膜的韌性,。 從細(xì)胞膜的組成成分看,脂質(zhì)(主要是磷脂)含量最多,,由它構(gòu)成了細(xì)胞膜的骨架,。但細(xì)胞膜的功能主要由其上的蛋白質(zhì)行使,所以,,結(jié)構(gòu)和功能不同的細(xì)胞的細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量也不同,。如正常細(xì)胞癌變后,細(xì)胞膜上產(chǎn)生了甲胎蛋白和癌胚抗原等物質(zhì),,以此可以作為細(xì)胞是否癌變的指標(biāo)之一,。
(二)細(xì)胞膜的功能 1. 細(xì)胞與外界環(huán)境隔開 細(xì)胞膜是生命系統(tǒng)的邊界,它使細(xì)胞與外界隔開,,保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定,。假若沒有它的存在,生命物質(zhì)與外界環(huán)境之間通過擴(kuò)散而達(dá)到平衡,,細(xì)胞就不復(fù)存在了,。 2. 控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 既然細(xì)胞膜是生命系統(tǒng)的邊界。物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞必須經(jīng)過它,。為了保證生命活動(dòng)的順利進(jìn)行.細(xì)胞需要的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣等能順利進(jìn)人,,其他物質(zhì)則不能進(jìn)入。細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物(如CO2),、分泌物(如抗體,、激素)等及時(shí)排出,而細(xì)胞內(nèi)的酶,、DNA等不能流失到細(xì)胞外,。 注意:細(xì)胞膜的控制作用是相對的,正常情況下環(huán)境中有害的物質(zhì)有可能進(jìn)人細(xì)胞內(nèi),;有些病毒,、病菌也能侵入細(xì)胞,使生物患病,。 3. 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流 (1)細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì),,隨血液(體液)到達(dá)全身各處,,與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細(xì)胞,。 (2)相鄰兩個(gè)細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸,,信息從一個(gè)細(xì)胞傳遞給另一個(gè)細(xì)胞。 (3)相鄰兩個(gè)細(xì)胞之間形成通道,,攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個(gè)細(xì)胞,。
(三)細(xì)胞膜的特性 (1)流動(dòng)性:流動(dòng)性膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)和脂類分子在膜中可做各種形式的移動(dòng),膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性,。流動(dòng)性具有重要生理意義,,與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識別,、細(xì)胞融合,、細(xì)胞表面受體功能調(diào)節(jié)有關(guān)。 (2)選擇透過性:能夠在一定程度上控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
(四)植物細(xì)胞的細(xì)胞壁 1. 成分:纖維素 果膠 2. 功能:支持,,保護(hù)(證明)細(xì)胞壁的主要功能是:對植物細(xì)胞起支持和保護(hù)作用 3. 特點(diǎn):沒有生命活性,,是全透的(溶于水的物質(zhì))。
第二節(jié) 細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作 (一)細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu) 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)有: 細(xì)胞質(zhì)包括有一定形態(tài)結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器和膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),,植物細(xì)胞還有細(xì)胞壁,。
(二)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì): 1. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含有復(fù)雜的成分,是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所,,也為生命活動(dòng)的正常進(jìn)行提供原料,。 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中含水、無機(jī)離子,、脂類物質(zhì),、糖類和核苷酸等,,還有許多酶,。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不僅為新陳代謝提供場所,而且也為新陳代謝提供原料和一定的環(huán)境條件,。如為新陳代謝提供ATP,、氨基酸、核苷酸,、糖類等,,同時(shí)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中穩(wěn)定的pH值和離子環(huán)境也是進(jìn)行新陳代謝的必要條件。 思考:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是不是一種具有復(fù)雜溶質(zhì)分子的簡單的溶液,? 不是,。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)不是一種簡單的溶液,在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中主要含有與中間代謝有關(guān)的數(shù)千種酶類以及與維持細(xì)胞形態(tài)和細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞質(zhì)骨架結(jié)構(gòu),。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中蛋白質(zhì)含量約占20~30%,,形成一種粘稠的膠體,,多數(shù)的水分子是以水化物的形式緊緊地結(jié)合在蛋白質(zhì)和其他大分子表面的極性部分(結(jié)合水),只有部分的水分子游離存在,,起著溶劑的作用,。蛋白質(zhì)分子和顆粒性物質(zhì)的擴(kuò)散速率僅為水溶液的1/5,更大的結(jié)構(gòu)(如分泌泡,、線粒體等)則固定在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的某些部位上,,或利用水解ATP所釋放的能量沿細(xì)胞質(zhì)骨架作定向的運(yùn)輸。所以細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是一種近似透明的,、具有復(fù)雜可變結(jié)構(gòu)的膠狀物質(zhì),。 2. 在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中懸浮著許多細(xì)胞器
(三)各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能 分離細(xì)胞器的方法:差速離心法 部分細(xì)胞器具體介紹: 1. 線粒體: 線粒體在細(xì)胞中的分布特點(diǎn): 線粒體在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的分布是均勻的,而且可以自由移動(dòng),。但往往集中在新陳代謝比較旺盛的部位,。這說明細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能是統(tǒng)一的。 2. 葉綠體 結(jié)構(gòu) 分布:葉綠體是細(xì)胞中最大的細(xì)胞器,,它只存在于綠色植物見光部位的細(xì)胞中,,如葉肉細(xì)胞、幼嫩莖的皮層細(xì)胞等,。在不見光的部位,,如植物的根、莖和果實(shí)的內(nèi)部組織等處的細(xì)胞中不具有葉綠體,,但具有貯存淀粉,、油脂等物質(zhì)的白色體。 3. 高爾基體: 形態(tài)結(jié)構(gòu): 高爾基體是單層膜結(jié)構(gòu),是由一些緊密地重疊在一起的囊狀結(jié)構(gòu),有些膜緊密地折疊成片層狀的扁平囊泡或囊泡狀結(jié)構(gòu),。如圖所示,。 功能:① 與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)。 高爾基體雖無蛋白質(zhì)合成的功能,,但具有對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝。 ② 植物細(xì)胞中的高爾基體,,在細(xì)胞分裂時(shí)與新細(xì)胞壁的形成有關(guān)。 3. 液泡: 液泡中的細(xì)胞液中溶解有很多物質(zhì),,如糖類,、無機(jī)鹽、色素,、蛋白質(zhì),、生物堿等。平時(shí)我們吃甘蔗,、西瓜時(shí),,有很多汁,,這些汁就是細(xì)胞液。甘庶很甜,,是因?yàn)楦适募?xì)胞液中含有很多蔗糖,;梅子很酸,是因?yàn)槊纷庸饧?xì)胞的細(xì)胞液中含有較多的有機(jī)酸,;生的柿子吃后感到很澀,,這是因?yàn)槭磷拥墓饧?xì)胞細(xì)胞液中含單寧的緣故。很多果實(shí)和花瓣的顏色是由細(xì)胞液中的色素引起的,,其中最重要的一種色素是花青素,,性質(zhì)是堿藍(lán)酸紅,中性時(shí)是紫色的,。大多數(shù)植物的花是紅的,,因?yàn)榇蠖鄶?shù)植物的細(xì)胞液是酸性的,但也有一些植物的花是藍(lán)色的,,如牽?;ǎf明其細(xì)胞液是堿性的,。白色的花是因?yàn)槠浼?xì)胞液中沒有色素,。液泡與植物的水分代謝有著密切的關(guān)系。
(四)細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)中的相關(guān)知識點(diǎn)歸納 1. 動(dòng),、植物細(xì)胞一般均有的細(xì)胞器是高爾基體,、線粒體、核糖體,、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等,。 高等動(dòng)物細(xì)胞特有的細(xì)胞器是中心體。 植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)是細(xì)胞壁,、液泡,、葉綠體,特有的細(xì)胞器是液泡,、葉綠體,。 動(dòng),、植物細(xì)胞都有但功能不同的細(xì)胞器是高爾基體,。 低等植物細(xì)胞具有的細(xì)胞器是中心體,低等動(dòng)物細(xì)胞具有的細(xì)胞器是液泡,。 能合成多糖的細(xì)胞器有葉綠體,、高爾基體。 2. 具有膜結(jié)構(gòu)的是細(xì)胞膜,、線粒體,、葉綠體,、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,、液泡,、溶酶體等。具有雙層膜結(jié)構(gòu)的是核膜,、線粒體,、葉綠體; 具有單層膜結(jié)構(gòu)的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),、高爾基體,、液泡。 沒有膜結(jié)構(gòu)的是細(xì)胞壁,、中心體,、核糖體等。 3. 能產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有線粒體(有氧呼吸的第三階段),、核糖體(脫水縮合),、葉綠體(暗反應(yīng))、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)(無氧呼吸),、細(xì)胞核(DNA復(fù)制),。 4. 與蛋白質(zhì)合成、加工和分泌有關(guān)的細(xì)胞器是核糖體(合成),、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工,、運(yùn)輸)、高爾基體(加工,、分泌),、線粒體(供能)。需說明的是,,核糖體是合成蛋白質(zhì)的裝配機(jī)器,,附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體主要合成某些專供運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外面的分泌蛋白,如消化酶,、抗體等,;而游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體合成的蛋白質(zhì),主要供細(xì)胞內(nèi)利用,。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的運(yùn)輸通道,,是蛋白質(zhì)的合成車間。高爾基體本身沒有合成蛋白質(zhì)的功,、能,,但可以對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工和轉(zhuǎn)運(yùn)。 5. 與主動(dòng)運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器是線粒體(供能),、核糖體(合成載體蛋白),。 6. 與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器(或產(chǎn)生ATP的細(xì)胞器)有葉綠體(光能轉(zhuǎn)換:光能一電能一活躍的化學(xué)能一穩(wěn)定的化學(xué)能),、線粒體(化能轉(zhuǎn)換:穩(wěn)定的化學(xué)能一活躍的化學(xué)能)。 7. 儲(chǔ)藏細(xì)胞營養(yǎng)物質(zhì)的細(xì)胞器是液泡,。 8. 含有核酸的細(xì)胞器是線粒體,、葉綠體、核糖體,。 9. 能自我復(fù)制的細(xì)胞器(或有相對獨(dú)立的遺傳系統(tǒng)的半自主性細(xì)胞器)是線粒體,、葉綠體、中心體,。能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對行為的細(xì)胞器有線粒體,、葉綠體、核糖體,。 10. 參與細(xì)胞分裂的細(xì)胞器有核糖體(間期蛋白質(zhì)合成),、中心體(由它發(fā)出的星射線構(gòu)成紡錘體)、高爾基體(與植物細(xì)胞分裂時(shí)細(xì)胞壁的形成有關(guān)),、線粒體(供能),。 11. 含色素的細(xì)胞器有葉綠體(葉綠素和類胡蘿卜素等)、有色體(類胡蘿卜素等),、液泡(花青素等),。 另外,在能量代謝水平高的細(xì)胞中,,線粒體含量多,,動(dòng)物細(xì)胞中線粒體比植物細(xì)胞多?;紫x和人體成熟的紅細(xì)胞中(無細(xì)胞核)無線粒體,,只進(jìn)行無氧呼吸。 需氧型細(xì)菌等原核生物體內(nèi)雖然無線粒體,,但細(xì)胞膜上存在著有氧呼吸鏈,,也能進(jìn)行有氧呼吸。 藍(lán)藻屬原核生物,,無葉綠體,,有光合片層結(jié)構(gòu),也能進(jìn)行光合作用,。 高等植物的根細(xì)胞無葉綠體和中心體,。附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體所合成的蛋白質(zhì)為分泌蛋白,如消化酶,、抗體等,。 12. 原核細(xì)胞:無核膜,,無大型細(xì)胞器,,有核糖體,,一般為二分裂。由于無染色體,,因此不出現(xiàn)染色體變異,,遺傳不遵循孟德爾遺傳定律。 13. 光學(xué)顯微鏡下可見的結(jié)構(gòu)形式有:細(xì)胞壁,、細(xì)胞質(zhì),、細(xì)胞核、核仁,、染色體,、葉綠體、線粒體,、液泡,。
(五)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合 細(xì)胞中各種細(xì)胞器及細(xì)胞結(jié)構(gòu)(如細(xì)胞膜、細(xì)胞核等)都有自己獨(dú)特的生理功能,,同時(shí),,又有著復(fù)雜的功能聯(lián)系。我們可以結(jié)合實(shí)例來理解掌握,。 以唾液淀粉酶的合成與分泌過程為例,。酶是一種蛋白質(zhì),它是由細(xì)胞核內(nèi)的基因控制合成的,,合成的場所是核糖體,。蛋白質(zhì)合成以后,由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行加工,,形成消化酶,,再由細(xì)胞膜控制,將其分泌出去,。而整個(gè)的調(diào)控,、合成、運(yùn)輸,、加工,、分泌等過程都需要能量,而供能的細(xì)胞器是線粒體,。通過這一實(shí)例,,我們可以理解多種細(xì)胞器不同的生理功能和聯(lián)系,也可以理解細(xì)胞功能上的整體性——細(xì)胞各個(gè)部分的功能是相互配合的,。細(xì)胞的各結(jié)構(gòu)在功能上的關(guān)系見下圖: 從各種細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能的復(fù)雜聯(lián)系,,分析說明細(xì)胞是一個(gè)完整的統(tǒng)一體。 細(xì)胞器之間,無論是結(jié)構(gòu)組成還是功能活動(dòng)方面,,都有著直接或間接的密切關(guān)系,。因此,我們可以把細(xì)胞看成一個(gè)相互關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)構(gòu)造,。 從結(jié)構(gòu)上看,,細(xì)胞膜及膜性細(xì)胞器之間相互聯(lián)系或互相轉(zhuǎn)變,從而把細(xì)胞外環(huán)境和細(xì)胞內(nèi)核區(qū)域連通起來,,為細(xì)胞內(nèi)的各種代謝反應(yīng)提供了一條“流水線”,。 從功能上看,細(xì)胞內(nèi)不論是膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器還是非膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,,它們都具有某種專門的功能,,但又相互配合,也就是說,,一個(gè)細(xì)胞器可與細(xì)胞內(nèi)多種活動(dòng)過程有關(guān),。 所以從細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能上分析,細(xì)胞是一個(gè)完整的統(tǒng)一體,。
(六)細(xì)胞的生物膜系統(tǒng) 1. 生物膜系統(tǒng) 各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體,,它們形成的結(jié)構(gòu)體系,叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng),。 2. 生物膜系統(tǒng)的作用 (1)細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境,,同時(shí)在細(xì)胞與環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換和信息傳遞等方面起著決定性作用,。 關(guān)于物質(zhì)運(yùn)輸,。物質(zhì)出入細(xì)胞都要穿過細(xì)胞膜,出入的方式以自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸兩種方式為主,。此外,,還有內(nèi)吞作用和外排作用等。自由擴(kuò)散時(shí),,物質(zhì)從細(xì)胞膜高濃度的一側(cè)穿膜移至低濃度的一側(cè),,主動(dòng)運(yùn)輸不僅消耗ATP,而且需要載體的幫助,,載體的本質(zhì)是細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì),。細(xì)胞膜在控制物質(zhì)的自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸時(shí),表現(xiàn)出選擇透過性的功能特點(diǎn):水分子可以自由通過,,細(xì)胞要選擇吸收的離子和小分子也可以通過,,而其他的離子、小分子和大分子則不能通過,,由細(xì)胞膜來甄別被選擇的物質(zhì),。細(xì)胞的內(nèi)吞作用和外排作用則以細(xì)胞膜的流動(dòng)性作為基礎(chǔ)。 關(guān)于能量交換。神經(jīng)細(xì)胞由靜息狀態(tài)下的細(xì)胞膜外帶正電荷,、內(nèi)帶負(fù)電荷,,轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮狀態(tài)下的外負(fù)內(nèi)正,就是細(xì)胞膜有選擇地出入Na+,、K+,,使化學(xué)勢能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿牡湫蛯?shí)例,。 關(guān)于信息傳遞,。如神經(jīng)元之間的信息傳遞,上一個(gè)神經(jīng)元的突觸前膜釋放化學(xué)遞質(zhì),,與下一個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞膜上相應(yīng)的受體蛋白結(jié)合,,從而引起下一個(gè)神經(jīng)元的興奮或抑制。再如,,紅細(xì)胞表面的凝集原和人類白細(xì)胞抗原(組織相容性抗原,,簡稱HLA)都是細(xì)胞膜上的結(jié)構(gòu)蛋白,它們往往與多糖結(jié)合,,以糖蛋白的形式存在,。不同血型的人輸血可能導(dǎo)致凝集反應(yīng),將一個(gè)人的組織或器官移植到病人身上,,病人的免疫系統(tǒng)就會(huì)識別出不同的信息而加以排斥,。以上事實(shí)都說明了細(xì)胞膜在信息傳遞過程中發(fā)揮著決定性作用。 (2)許多重要的生化反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行,,這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與,,細(xì)胞內(nèi)廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn),為許多重要反應(yīng)的進(jìn)行提供了場所,。 如植物細(xì)胞的高爾基體膜上,,含有催化單糖聚合為多糖(如纖維素等)的酶,纖維素等合成后由細(xì)胞釋放到細(xì)胞外間隙中,,作為構(gòu)成細(xì)胞壁的主要成分,。 (3)生物膜把細(xì)胞分隔成小室,保證各種化學(xué)反應(yīng)互不干擾,,高效有序地進(jìn)行,。膜上,高度有序的排列方式使得一種反應(yīng)的產(chǎn)物不需移動(dòng)很遠(yuǎn)就可以遇到催化下一反應(yīng)的酶,。這些高度有組織排列的酶彼此之間保持著密切的關(guān)系,,共同體現(xiàn)多種化學(xué)反應(yīng)互不干擾,高效進(jìn)行的效應(yīng),。
第3節(jié) 細(xì)胞核——系統(tǒng)的控制中心 細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大的,,也是最重要的結(jié)構(gòu),是細(xì)胞遺傳與代謝的控制中心。每個(gè)真核細(xì)胞通常只有一個(gè)細(xì)胞核,,也有的細(xì)胞含兩個(gè)以上的細(xì)胞核,,如骨骼肌細(xì)胞。也有極少數(shù)的細(xì)胞沒有細(xì)胞核,,如高等植物韌皮部成熟的篩管細(xì)胞和哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞等少數(shù)細(xì)胞,。 (一)細(xì)胞核的結(jié)構(gòu): 1. 結(jié)構(gòu) 核膜:雙層膜,把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開,。 染色質(zhì),;由DNA和蛋白質(zhì)組成.DNA是遺傳物質(zhì)·染色體和染色體是細(xì)胞中同一物質(zhì)在不同時(shí)期的兩種表現(xiàn)形態(tài)。 注意:染色質(zhì)(或染色體)是DNA的主要載體-DNA是生物的遺傳物質(zhì),,另外,,一定注意凡是具有染色質(zhì)(或染色體)的生物一定是真核生物,而真核生物的遺傳物質(zhì)是DNA,。 核仁:與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),。 核孔:實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之問頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。 2. 細(xì)胞核的功能 細(xì)胞核是遺傳信息庫,,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,。 思考:為什么細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)相互分離后都不能長期生存? 這是因?yàn)榧?xì)胞質(zhì)在生命活動(dòng)過程中離不開各種各樣的蛋白質(zhì),,如酶等,。而蛋白質(zhì)的合成是受細(xì)胞核中的遺傳物質(zhì)控制的。失去了細(xì)胞核以及核中的遺傳物質(zhì),,細(xì)胞將無法合成新的蛋白質(zhì),、酶,原有的蛋白質(zhì),、酶分解利用后,,細(xì)胞的生命將不再延續(xù)。(人的紅細(xì)胞之所以能較長時(shí)間生存是因?yàn)榧?xì)胞核在消失時(shí)保留了一部分信使RNA,,它攜帶著遺傳物質(zhì)的遺傳信息,,可在一段時(shí)間內(nèi)繼續(xù)合成一定量的蛋白質(zhì)) 細(xì)胞核之所以離不開細(xì)胞質(zhì)原因有三: (1)細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核提供代謝原料(如核苷酸、葡萄糖,、各種小分子和離子),; (2)細(xì)胞質(zhì)為細(xì)胞核代謝提供能量; (3)構(gòu)成細(xì)胞核的許多蛋白質(zhì)是在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上合成的,。 歸納:
(二)細(xì)胞的整體性 細(xì)胞是一個(gè)統(tǒng)一的整體,,細(xì)胞既是生物體結(jié)構(gòu)的基本單位,也是生物體代謝和遺傳的基本單位,。 如何理解細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位 (1)從結(jié)構(gòu)上看:① 細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)通過核孔可以相互溝通,;② 核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,、細(xì)胞膜等互相連接構(gòu)成細(xì)胞完整的“生物膜系統(tǒng)”。 (2)從功能上看:細(xì)胞各部分結(jié)構(gòu)和功能雖不相同,,但它們是相互聯(lián)系,、分工合作、協(xié)調(diào)一致的,,共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng),。 (3)從調(diào)控上看:細(xì)胞核內(nèi)攜帶遺傳信息的DNA是決定細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的主要因素,因此細(xì)胞的整個(gè)生命活動(dòng)主要是由DNA調(diào)控來決定的從而使細(xì)胞形成一個(gè)整體的調(diào)控系統(tǒng),。 (4)從與外界的關(guān)系上看:細(xì)胞的整體性還表現(xiàn)在每一個(gè)細(xì)胞都要與相鄰細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換和能量交換,,因此細(xì)胞與外界環(huán)境之間形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。 所以說,,細(xì)胞是生物體的結(jié)構(gòu)和功能的基本單位,,是一個(gè)統(tǒng)一的整體,。
【典型例題】 1. 甘油、脂肪酸等脂質(zhì)類分子在通過細(xì)胞膜時(shí)比較快,,而同樣大小的親水性分子通過細(xì)胞膜較慢或不能通過,,原因是細(xì)胞膜的成分中含有大量的( ) A. 磷脂 B. 蛋白質(zhì) C. 糖類 D. 精蛋白 錯(cuò)解:D 錯(cuò)解分析:甘油、脂肪酸等脂質(zhì)類分子是親脂性的,,根據(jù)相似相溶原理很容易溶解于有機(jī)溶劑(脂質(zhì)溶劑)中,,而細(xì)胞膜的成分中主要是脂質(zhì)(磷脂)和蛋白質(zhì),因此,,甘油和脂肪酸等分子易與磷脂溶解在一起,,從而通過細(xì)胞膜,而親水性的物質(zhì)不能溶于有機(jī)溶劑,,分子直徑又較大,,不能直接擴(kuò)散通過細(xì)胞膜,,故應(yīng)從細(xì)胞膜的主要成分上考慮。 正確解法:A 2. 體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法實(shí)驗(yàn)中,,材料選用哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞,,關(guān)鍵原因是紅細(xì)胞( ) A. 是動(dòng)物細(xì)胞 B. 有細(xì)胞核 C. 有各種細(xì)胞器 D. 無細(xì)胞核及各種細(xì)胞器 解:D 本實(shí)驗(yàn)之所以選擇哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)材料,,原因就是哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核及各種細(xì)胞器,,這樣,,紅細(xì)胞吸水漲破后剩余的是純凈的細(xì)胞膜,避免了核膜及各種細(xì)胞器膜的干擾,。 3. 在生物體的生命活動(dòng)中,,能提供ATP的細(xì)胞結(jié)構(gòu)有( ) A. 線粒體,、高爾基體,、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) B. 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體,、葉綠體 C. 細(xì)胞核,、高爾基體、葉綠體 D. 細(xì)胞核,、線粒體,、核糖體 解:B 進(jìn)一步考查同學(xué)們對細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和各種細(xì)胞器功能的理解和掌握,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為新陳代謝的進(jìn)行提供所需要的物質(zhì)和一定環(huán)境條件,,例如提供ATP,、核苷酸、氨基酸等,。線粒體是活細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所,,有氧呼吸過程中釋放大量能量形成ATP,為生命活動(dòng)進(jìn)行提供能量,。葉綠體進(jìn)行光合作用,,在光合作用的光反應(yīng)階段中,色素可以吸收,、傳遞,、轉(zhuǎn)化光能,將光能轉(zhuǎn)化為活潑的化學(xué)能儲(chǔ)存在ATP中,。 4. 從某腺體的細(xì)胞中,,提取出附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),放人含有放射性標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液中,。培養(yǎng)液中含有核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)完成其功能所需的物質(zhì)和條件,。很快連續(xù)取樣,并分離核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng),。測定標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在核糖體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的情況,,結(jié)果如圖所示。 (1)放射性氨基酸首先在核糖體上大量積累,,最可能的解釋是__________________,。 (2)放射性氨基酸繼在核糖體上積累之后,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中也出現(xiàn),,且數(shù)量不斷增多,,最可能的解釋是__________________,。 (3)實(shí)驗(yàn)中,培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞中的__________________,。 解:(1)核糖體是蛋白質(zhì)的合成場所 (2)蛋白質(zhì)進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng) (3)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 核糖體是細(xì)胞內(nèi)氨基酸合成蛋白質(zhì)的場所,,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈T诩?xì)胞內(nèi),,游離存在于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的氨基酸首先進(jìn)入核糖體,。在核糖體內(nèi)合成蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)合成后進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)一步加工和運(yùn)輸,。整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,,培養(yǎng)液相當(dāng)于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),內(nèi)含有蛋白質(zhì)合成的一系列酶,。 5. 下列關(guān)于用高倍鏡觀察人的口腔上皮細(xì)胞線粒體的實(shí)驗(yàn)不正確的是( ) A. 牙簽消毒,,實(shí)驗(yàn)前漱口都是為了保證該實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性 B. 制裝片時(shí)在載玻片上滴一滴0.9%的NaCl溶液,目的是維持口腔上皮細(xì)胞的正常形態(tài) C. 在高倍鏡下觀察可以看到活細(xì)胞的線粒體呈現(xiàn)藍(lán)綠色,,而細(xì)胞質(zhì)接近無色 D. 在高倍鏡下觀察可以看到線粒體有2層磷脂分子層 解:D 用高倍鏡觀察人的口腔上皮細(xì)胞線粒體這一實(shí)驗(yàn)中,,牙簽消毒是為了排除牙簽上其他生物細(xì)胞對本實(shí)驗(yàn)的干擾,而漱口是為了避免食物殘?jiān)鼘Ρ緦?shí)驗(yàn)的影響,,這二者都是為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,,滴一滴濃度為0.9%的生理鹽水,,可以讓離體的口腔上皮細(xì)胞處于一個(gè)與原先一樣的生存環(huán)境以維持正常的形態(tài),。健那綠染液是專一性染線粒體的活細(xì)胞染料,可以使活細(xì)胞的線粒體呈藍(lán)綠色而細(xì)胞質(zhì)則無色,。線粒體為雙層膜結(jié)構(gòu),,故應(yīng)為4層磷脂分子,而且光鏡下不可能看到線粒體膜,。 6. 細(xì)胞膜上與細(xì)胞的識別,、免疫反應(yīng)、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是( ) A. 糖蛋白 B. 磷脂 C. 脂肪 D. 核酸 解析:考查細(xì)胞膜上糖蛋白的功能,。細(xì)胞膜的外表有一層糖蛋白構(gòu)成的外被.稱為糖被,。細(xì)胞膜上的糖蛋白在細(xì)胞生理活動(dòng)和細(xì)胞間的相互作用方面有許多重要功能,主要是分子識別,、免疫反應(yīng),、信息傳遞、血型決定等,。 答案:A 7. 蘋果,、番茄果實(shí)成熟后都會(huì)變紅,從細(xì)胞學(xué)角度來看,,蘋果變紅和番茄變紅分別是由于細(xì)胞內(nèi)的什么物質(zhì)起作用?( ) A. 花青素和有色體 B. 葉黃素和細(xì)胞液 C. 細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞液 D. 有色體和細(xì)胞液 解析:本題主要考查細(xì)胞質(zhì)的成分和液泡的主要成分,。細(xì)胞液中有花青素能使葉片和外果皮呈現(xiàn)不同的顏色,,細(xì)胞質(zhì)中有有色體,能使果實(shí)(除種子外)呈現(xiàn)紅色或橙紅色,。蘋果的外果皮呈紅色是由于花青素起作用,,番茄果實(shí)都呈紅色是由于有色體起作用。 答案:A 8. 代謝旺盛的細(xì)胞中,,不會(huì)上升的是( ) A. 線粒體數(shù)量 B. 核DNA數(shù)量 C. 自由水比例 D. 核糖體數(shù)量 解:B 解析:在生命活動(dòng)中,,代謝活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中,線粒體數(shù)量會(huì)增加,、自由水的比例增加,;分泌活動(dòng)旺盛的細(xì)胞中,核糖體數(shù)量也會(huì)增加,;但作為主要遺傳物質(zhì)——DNA的數(shù)量是不會(huì)上升的,。在生物體中,遺傳物質(zhì)具有穩(wěn)定性,。解此類題,,應(yīng)從遺傳物質(zhì)的穩(wěn)定性的角度下手。
【模擬試題】 1. 下列細(xì)胞結(jié)構(gòu)中,,在普通光學(xué)顯微鏡下分辨不出的是( ) A. 染色體 B. 液泡 C. 核糖體 D. 葉綠體 2. 在成熟的植物細(xì)胞中,,體積最大的細(xì)胞器是( ) A. 線粒體 B. 液泡 C. 高爾基 D. 葉綠體 3. 植物細(xì)胞中含有色素的結(jié)構(gòu)是( ) A. 線粒體、高爾基體 B. 高爾基體,、液泡 C. 液泡,、葉綠體 D. 葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 4. 下列物質(zhì)中,,在核糖體上合成的是 ) ① 性激素 ② 抗體 ③ 淀粉 ④ 唾液淀粉酶 ⑤ 纖維素 ⑥ 胰島素 A. ①③④ B. ②③⑤ C. ②④⑥ D. ①④⑥ 5. 人體的唾液腺細(xì)胞能夠分泌唾液淀粉酶,。下列與之有關(guān)的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A. 細(xì)胞核為唾液淀粉酶的合成提供遺傳信息 B. 核糖體為唾液淀粉酶的合成提供場所 C. 高爾基體與唾液淀粉酶的形成有關(guān) D. 中心體參與將唾液淀粉酶分泌到細(xì)胞外的過程 6. 不同膜結(jié)構(gòu)的膜之間可以相互轉(zhuǎn)化,。下列各項(xiàng)中,,以囊泡的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)化的是( ) A. 核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜 B. 細(xì)胞膜和高爾基體膜 C. 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜 D. 細(xì)胞膜和線粒體膜 7. 下列有關(guān)生物膜的敘述中,錯(cuò)誤的是( ) A. 各種生物膜的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)完全相同 B. 不同的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物膜之間是可以相互轉(zhuǎn)變的 C. 生物膜的研究已經(jīng)深入到分子水平 D. 細(xì)胞內(nèi)的生物膜既各司其職,,又相互協(xié)作,,共同完成細(xì)胞的生理功能 8. 科學(xué)家在研究家蠶絲腺細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)時(shí),取得這樣的數(shù)據(jù):粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的含量為N時(shí),,蠶絲產(chǎn)量為P,,粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含量為2N時(shí),蠶絲產(chǎn)量為1.5P,;粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含量為3N時(shí),,蠶絲產(chǎn)量為2P。研究結(jié)果表明,,凡高產(chǎn)品種,,絲腺細(xì)胞中粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別發(fā)達(dá),,以上事實(shí)說明( ) A. 蛋白質(zhì)在粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成 B. 蛋白質(zhì)在核糖體里合成 C. 粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與蛋白質(zhì)的加工、分泌有關(guān) D. 高爾基體與蛋白質(zhì)分泌有關(guān) 9. 下圖是人體某細(xì)胞在進(jìn)行某生命活動(dòng)前后幾種生物膜面積的變化圖,,在此變化過程中最可能合成的物質(zhì)是( ) A. 呼吸酶 B. 分泌蛋白 C. 性激素 D. 維生素 10. 人體注射卡介苗后,,經(jīng)過一段時(shí)間,血液中就會(huì)出現(xiàn)抗結(jié)核桿菌的抗體,??贵w的結(jié)構(gòu)單位和細(xì)胞中合成抗體的細(xì)胞器分別是( ) A. 葡萄糖、葉綠體 B. 葡萄糖,、核糖體 C. 氨基酸,、核糖體 D. 氨基酸、高爾基體 11. 細(xì)胞膜上與細(xì)胞識別,、免疫反應(yīng),、信息傳遞和血型決定有著密切關(guān)系的化學(xué)物質(zhì)是( ) A. 糖蛋白 B. 磷脂 C. 脂質(zhì) D. 糖脂 12. 下列物質(zhì)中,其形成與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體,、內(nèi)質(zhì)網(wǎng),、高爾基體、線粒體都有關(guān)系的是( ) A. 血紅蛋白 B. 染色體上的蛋白質(zhì) C. 胃蛋白酶原 D. 性激素 13. 下列關(guān)于細(xì)胞膜功能的敘述中,,錯(cuò)誤的是( ) A. 膜的出現(xiàn)使細(xì)胞成為相對獨(dú)立的系統(tǒng) B. 抗體,、激素等物質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后,通過細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外 C. 細(xì)胞間的信息交流大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān) D. 所有生物體都是一個(gè)繁忙而有序的細(xì)胞社會(huì),,細(xì)胞間的信息交流使之成為一個(gè)整體,,從而完成生命活動(dòng) 14. 下圖是動(dòng)物細(xì)胞示意圖。請據(jù)圖回答([ ]內(nèi)填序號): (1)此圖是動(dòng)物細(xì)胞,,判斷的依據(jù)是,,有[ ] ,而無 ,、 、 ,。 (2)若這是昆蟲的飛翔肌細(xì)胞,,那么該細(xì)胞中的[ ] 較多,因?yàn)樵摷?xì)胞的生理活動(dòng)需要的能量多,。 (3)若這是人體的胰腺腺泡細(xì)胞,,那么與其合成功能直接相關(guān)的細(xì)胞器[ ] 含量較多,該細(xì)胞器的形成與核內(nèi)的[ ] 有關(guān),。 (4)圖中易被堿性顏料染成深色的是[ ] ,,它由 和 兩種成分組成。 (5)某種毒素妨礙細(xì)胞的有氧呼吸而影響生命活動(dòng),,這種毒素可能作用于[ ] 中,。 (6)與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的是[ ] ,;內(nèi)部含有多種水解酶且被稱為“消化車間”的細(xì)胞器是[ ] 。
【試題答案】 1. C 2. B 3. C 4. C 5. D 6. B 7. A 8. C 9. B 10. C 11. A 12. C 13. D 14. (1)②中心體 細(xì)胞壁 葉綠體 液泡 (2)①線粒體 (3)③核糖體 ⑦核仁 (4)⑥染色質(zhì) DNA 蛋白質(zhì)(5)①線粒體 (6) ②中心體 ⑩溶酶體
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