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1、第1节细胞膜系统的边界 【考纲】细胞膜系统的结构和功能（）,细胞的基本结构,【思考】1.如何区分显微镜视野中的气泡和细胞？ 2.植物细胞的最外边界是什么？光学显微镜下能看见细胞膜吗？科学家用电子显微镜清晰观察到细胞膜之前，是怎样确定细胞膜的存在的？,1.位置：植物细胞膜外面 2.成分：纤维素和果胶（植物细胞壁）； 3.结构特点：全透性 4.功能：支持和保护作用,一.细胞壁,【提醒】1.细胞壁的全透性，表现在溶解在水中的物质都能通过；细胞膜的选择透过性，表现在溶解在水中的物质被选择通过。 2.细胞壁支持作用实例：(1)植物细胞具规则形态；(2)在清水中不会吸水涨破。 3.细菌、蓝藻等绝大多数原核
2、生物具有细胞壁，其主要成分是肽聚糖，酵母菌的成分为葡聚糖和甘露聚糖，其他真菌细胞壁的主要成分是几丁质。,1. 细胞膜的成分：(1)不同种类的细胞，细胞膜成分及含量不完全相同，如动物细胞膜中含有一定量的胆固醇，而植物细胞膜中含量很少或没有。 (2)细胞膜的成分及含量也会发生变化，如癌变过程，细胞膜的糖蛋白减少，甲胎蛋白（AFP）、癌胚抗原（CEA）增多，验血报告单上，如AFP和CEA超出正常值，应进一步检查，以确定是否出现癌细胞。 2.细胞膜的成分特点：功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。如， (1)载体，识别运输物质；(2)受体，识别传递信息；(3)酶，催化反应；(4)抗原，引起免疫反应
3、。(5)糖蛋白(糖类与蛋白质结合)，保护、润滑和识别作用。,二、细胞膜的成分,1.将细胞与外界环境分隔开 (1)膜出现：是生命起源中至关重要的阶段。 (2)保障细胞内部环境的相对稳定。,二、细胞膜的功能,【提醒】1.有机物聚集演化成原始生命，膜的出现将生命物质与外界环境分隔开，成为相对独立的系统。 2.将细胞与外界分隔开主要是磷脂双分子层。,2.控制物质进出 (1)进：营养物质进入细胞；不需要或对细胞有害物质不易进入。 (2)出：抗体、激素和废物等排出细胞外；核酸等重要成分不会流失。 (3)控制是相对的，一些有害物质可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞。,二、细胞膜的功能,【提醒】1.细胞膜上
4、载体蛋白控制物质进出细胞，体现细胞膜的功能特点选择透过性 2.细胞膜控制物质进出的方式：主动运输、被动运输；胞吞和胞吐 3.细胞膜能够控制物质进出的应用：“染色排除法”鉴别死细胞和活细胞。用台盼蓝染色，活的动物细胞不着色，而死的动物细胞膜被染成蓝色。,3.进行细胞间的信息交流 (1)化学物质传递信息。如激素、神经递质、抗体等信号分子随体液(血液)运输，与靶细胞膜上受体(糖蛋白)结合，将信息传递给靶细胞，产生特定生物学效应。 (2)细胞膜直接接触传递信息。如精子膜上信号分子与卵膜上受体识别和结合。 (3)细胞间通道交流信息。如高等植物细胞间的胞间连丝；动物细胞间的孔道。,二、细胞膜的功能,【提醒
5、】1.信息传递涉及信息产生、传递和接受三环节 2.识别信号分子的是细胞膜上的糖蛋白。 3.DNA转录、翻译属细胞内信息交流；生态系统化学信息传递，属于不同个体间细胞信息交流。 4.细胞识别是细胞发育和分化过程中一个十分重要的环节，细胞通过识别和黏着形成不同类型的组织。,多细胞生物体内各个细胞不是孤立存在，它们之间功能协调性的实现，不仅依赖于物质和能量的交换，也依赖于信息的交流。没有细胞间信息交流，生物体不可能作为一个整体完成生命活动。细胞间信息交流，大多与细胞膜的结构和功能有关。,【提醒】,4.其他功能：保护细胞、参与细胞的运动、分泌、排泄、免疫、能量交换,1.材料：哺乳动物成熟红细胞。 2.
6、原理：动物细胞放在清水里，细胞吸水涨破，细胞内的物质流出来，再经过离心、过滤得到细胞膜。 3.过程：选材制片观察滴清水观察 (1) 取少量红细胞用生理盐水稀释，制成临时装片。 (2)高倍镜观察清晰后，在盖玻片一侧滴蒸馏水，另一侧吸水纸小心吸引。观察近水的部分红细胞：凹陷消失，体积增大，破裂，内容物（含携带氧的血红蛋白）流出。 (3)若不在载物台上的载玻片上操作，而在试管中进行，想获得纯净细胞膜，红细胞破裂后，须经离心、过滤。,【实验】体验制备细胞膜的方法,【难点】1.制备细胞膜为何选哺乳动物成熟红细胞作材料？其呼吸方式是什么？会再合成携带氧的血红蛋白？ 2.可否选蛙的成熟红细胞和鸡血细胞作实验
7、材料？,第2节细胞器系统内的分工合作 【考纲】细胞膜系统的结构和功能（）,1.状态：胶质状态。 2.成分：水、无机盐、氨基酸、核苷酸、糖类、脂质和多种酶。 3.功能：多种化学反应的场所。,一、细胞质基质,【提醒】1.有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸都在细胞质基质中进行。,细胞器是悬浮在细胞质基质中具有一定形态结构和生理功能的结构单位。,二、细胞器-系统内的分工合作,【提醒】1.分离细胞器：差速离心法，即依据不同细胞器比重，采用不同转速分离出相应的细胞器。,1.线粒体,二、细胞器之间的分工,【提醒】线粒体膜上蛋白质的相对含量多于细胞膜上，而糖类几乎只分布在细胞膜上。,【思考】1.需氧细菌有线粒体吗？能
8、否进行有氧呼吸？ 2.光学显微镜下如何区分线粒体和叶绿体？ 3.细菌能否合成糖蛋白吗？,2.叶绿体,二、细胞器之间的分工,【思考】1.需氧细菌有线粒体吗？能否进行有氧呼吸？ 2.光学显微镜下如何区分线粒体和叶绿体？ 3.细菌能否合成糖蛋白吗？,功能：绿色植物光合作用的场所，“养料制造车间”和“能量转换站”。,结构,外膜；内膜： 基粒：由一个个圆饼状的囊状结构（称类囊体）堆叠而成，类囊体薄膜上分布色素和光反应酶。 基质：呈液态，含少量DNA、RNA、暗反应酶，悬浮有核糖体。,3.内质网,二、细胞器之间的分工,结构：由膜连接而成的网状结构，单层膜。,功能：细胞内蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间”
9、。,种类,粗面内质网(附着有核糖体)：参与分泌蛋白质的加工和运输。 滑面内质网(无附着核糖体)：脂质、糖类的合成和解毒作用。,二、细胞器之间的分工,5.溶酶体,功能：“消化车间”，内含多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器； 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌；,二、细胞器之间的分工,7.核糖体,结构：核糖体RNA和蛋白质组成，非膜结构。 分布：附着在内质网上的核糖体(合成分泌蛋白:抗体、消化酶) 和游离于细胞质中的核糖体(合成胞内蛋白:细胞呼吸有关的酶) 功能：“生产蛋白质的机器”,二、细胞器之间的分工,9.细胞骨架,结构：由蛋白质纤维组成的网架结构； 分布：真核细胞。 功能：维持细胞形态、保持细胞
10、内部结构有序性；与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递有关；,【提醒】不同细胞的差别主要体现在细胞器种类和数量上：,1.动物细胞中，分泌功能强的细胞含高尔基体较多；代谢旺盛的细胞(需能量)含线粒体较多；体内寄生虫无线粒体；吞噬细胞、效应T细胞含溶酶体较多；哺乳哺乳动物成熟红细胞无核糖体等众多细胞器；动物和某些低等植物细胞有中心体，高等植物细胞没有中心体。 2.植物细胞中，叶肉细胞含大量叶绿体，非绿色的根、茎、花、种子没有叶绿体(蓝藻也没有)；种子和根分生组织(包括形成层)没有液泡，也无叶绿体 植物细胞一定有细胞壁，但不一定有叶绿体、液泡。 植物的绿色与叶绿体中的色素有关，花、果
11、颜色主要与液泡中的色素有关； 3.原核细胞只有核糖体一种细胞器。,【提醒】,1.细胞质基质是细胞膜以内、细胞核以外均匀透明的胶状物质；细胞液是植物细胞液泡中的液体；线粒体和叶绿体中的液体称均线粒体和叶绿体的基质；四者的化学组成和功能不同。2.各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在。 3.叶绿体在叶的向光面分布多。 4.溶酶体膜破裂后，水解酶释放出来，导致细胞自溶死亡。 5.显微结构（光学显微镜观察）和亚显微结构（电子显微镜观察）图如何判断？光学显微镜下可看到线粒体、叶绿体和细胞核的大体形态，但看不到它们“膜结构”。如果看到线粒体、叶绿体和细胞核的“膜结构”，或看到核糖体，则可判断是亚显微结构图。
12、 6.细胞结构图像的识别技巧：(有核膜)真核细胞(有细胞壁)植物细胞(有中心体)低等植物细胞。,三、细胞器之间的协调配合,1.实验 (1)实例：豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程 (2)方法：同位素标记法。3H标记亮氨酸注射豚鼠胰腺细胞中 (3)结果：3H在 3、17、117min依次出现在内质网、高尔基体、细胞膜内侧囊泡,三、细胞器之间的协调配合,2.过程 分泌蛋白质最初是在 上的 中由氨基酸形成的 ，肽链进入 中的进行加工形成具有一定空间结构的 ，内质网“出芽”形成 ，包裹蛋白质运输到 ，进一步修饰加工成具有一定功能的成熟蛋白质，然后形成囊泡移动到细胞膜，与膜融合将蛋白质分泌到细胞外。,3.
13、结论：(1)各种细胞器结构、功能不同，但往往协调配合，共同完成某些生命活动； (2)内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过囊泡相互转化。,【提醒】,1.分泌蛋白：细胞内合成，细胞外起作用。 2.分泌蛋白形成过程中各个结构的协调配合： (1)细胞核:基因转录为RNA，从细胞核传递到细胞质。 (2)核糖体:氨基酸脱水合成为多肽。一般无生物活性 (3)内质网:对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等),形成较成熟蛋白质，出芽成囊泡运送至高尔基体 (4)高尔基体:将较成熟蛋白质精加工为成熟的蛋白质,有生物活性，出芽成囊泡运输到细胞膜与之融合 (5)细胞膜:胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外。 (6)线粒体:为各
14、项过程提供能量。,【思考】,1. 为什么说核糖体是合成蛋白质的场所，而内质网却不是呢？ 2.进入内质网的肽链至分泌到细胞外穿过几层生物膜？ 3.若将豚鼠的胰腺细胞放在3H标记的亮氨酸的培养液中培养，胰腺细胞哪个结构最先检测到放射性？ 4.若追踪的是细胞内的结构蛋白，放射性首先出现在什么细胞器上？放射线可能出现在细胞核内吗？,四、细胞的生物膜系统,1.含义：细胞中，细胞器膜和细胞膜、核膜等膜结构，共同构成细胞的生物膜系统。,【提醒】生物膜之间的联系：1.结构上紧密联系，是因为它们组成成分、结构相似，具有一定的流动性。 (1)直接连接：如内质网可连核膜，可连细胞膜，甚至可连其他细胞器膜。(2)间接
15、连接：内质网、高尔基体、细胞膜可通过囊泡间接转化。(3)转化演变：内质网可演化为高尔基体，高尔基体出芽可形成溶酶体、液泡； 2.功能上紧密联系，是为了共同完成生理功能，如分泌或运输。,【思考】1.“生物膜是生物体内所有膜结构的统称”，对吗？2.囊泡膜是生物膜？,2.特点： (1)统一性：各生物膜组成成分(脂质、蛋白质)和结构(流动镶嵌模型)相似。 (2)差异性：各生物膜组成成分含量有差异，与不同膜功能的复杂程度有关。 (3)联系性：结构和功能紧密联系，体现细胞内各种结构之间的协调配合。,四、细胞的生物膜系统,3.功能 (1)细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、
16、能量转换和信息传递等过程起决定性作用； (2)广阔膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应在膜上进行。 (3)生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证生命活动高效、有序进行。,【提醒】,1.区分生物膜与生物膜系统： 细胞膜、核膜都是生物膜，细胞内所有的生物膜共同构成生物膜系统。 2.细胞器的膜可以相互转化，高尔基体为转化的“枢纽”。 3.放射线同位素示踪法可证明细胞内生物膜在结构上具有一定的连续性。 4.研究生物膜系统的意义： (1)理论上：阐明细胞生命活动规律； (2)工业上：人工模拟生物膜的功能，如海水淡水、污水处理； (3)农业上：该上作物品质，如抗
17、寒、抗旱抗盐机理的研究； (4)医学上：人工膜代替病变器官，如人工肾中的“血液透析膜”。,第3节 细胞核 【考纲】细胞膜系统的结构和功能（）,一、分布,除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞外。真核细胞都有细胞核。,二、细胞核的结构,1.核膜： 核膜：把核内物质和细胞质分开。 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 2.核液：含蛋白质和酶等，是核完成各种生理功能的液体环境。 3.核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。,【提醒】1.核膜特点：双层膜，外膜上附着许多核糖体、酶，利于多种化学反应的进行，常与内质网相连；核膜在有丝分裂中周期性地消失和重建；核膜不是完全连续的生物
18、膜，其上具有核孔，是由一些亲蛋白构成的通道； 2.功能：(1)核膜：屏障作用，把核内物质与细胞质分开，控制离子和小分子物质进出细胞核；(2)核孔是核质之间大分子物质交换和信息交流的通道；(3)核膜和核孔都有选择透过性。 3.核孔：代谢旺盛的细胞，核孔数多；蛋白质合成旺盛的细胞，核仁体积较大。,二、细胞核的结构,4.染色质,成分：DNA和蛋白质，DNA是遗传信息的载体。 形态：细丝状； 特性：易被碱性染料染成深色，而得名。 与染色体关系：同种物质在不同时期的两种存在状态。,【提醒】1.雌雄异体生物的染色体分常染色体和性染色体。,功能：遗传物质DNA的主要载体。,三、细胞核的功能,1.遗传信息库，
19、遗传物质贮存和复制场所 2.细胞代谢和遗传的控制中心。,【解读】 1.遗传控制中心：细胞核中的DNA上贮存着遗传信息，在细胞分裂时，DNA携带遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性。 2.代谢控制中心：遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”，细胞依据这个“蓝图”，进行物质合成、能量转换和信息交流，完成生长、发育、衰老和凋亡。（具体说：细胞核中的DNA通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。）,【思考】 1.哪些物质能进出核孔？ATP通过核孔吗？ 2.核仁与哪种RNA合成有关？ 3.如何检测染色质和鉴定染色质的组成成分？ 4.细胞核是如何控制细胞代谢的？
20、 5.同一生物体内所有细胞“蓝图”都一样，但为什么细胞的形态、结构、功能如此多样？,四、模型构建,1.模型：为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。 2.描述特点：可是定性，也可是定量；可借助于具体事物或其他形象化的手段，也可通过抽象形式来表达。 3.类型：物理模型（真核细胞的三维模型）、概念模型（光合作用过程图解）、数学模型（种群数量“J型”增长模型）,【总结】细胞的整体性。 (1)结构：细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧； (2)功能：各成分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。把细胞拆开成单独的细胞膜或细胞器或细胞核或化合物，细胞生命活动都不能进行。 (3)地位：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。,【提醒】,1.有些细胞不只一个细胞核，如双小核草履虫有两个核，人骨骼肌细胞有数百个核。 2.细胞核和细胞质相互依存和相互制约，细胞质为细胞核提供物质和能量，细胞核控制细胞代谢和遗传。,【归纳】细胞的基本结构,【归纳】细胞的基本结构,