2021届人教版高三生物课件：细胞的组成、结构及跨膜运输方式

1、 细胞的组成、结构 及物质跨膜运输的方式1、生命系统的结构层次：细胞组织器官系统（植物无）个体种群群落生态系统生物圈 (病毒是生物，但不属于生命系统的结构层次）2、显微镜的使用 先低倍镜，再换高倍镜（物像移中央、直接转动转换器、调光、调细准焦螺旋）、 玻片移动：像在哪里就往哪里移 换高倍镜（镜头长）后物像的变化：物像变大，视野变小，视野比原来暗了3、细胞的多样性和统一性 （1）原核细胞和真核细胞的比较（多样性）： 一、走近细胞 （2）细胞学说（施莱登和施旺）揭示细胞和生物体的统一性 a.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。 b.细胞是一个相对独立的单位，既有

2、它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生 命起作用。 c.新细胞可以从老细胞中产生。 英国的虎克发现细胞 二、细胞的组成元素及化合物（一）组成细胞的元素（二）组成细胞的化合物（1）细胞中的水包括： 新陈代谢旺盛的细胞(自由水/结合水)比值较大（即自由水的含量相对较多）， 比值小时（即结合水的含量相对较多，如风干种子）有利于抗旱、抗寒、抗热（2）细胞中的无机盐（大多以离子形式存在）作用： 细胞中许多重要化合物的组成成分；维持细胞和生物体的生命活动有重要作用；维持细胞的酸碱平衡 和 渗透压 缺碘：地方性甲状腺肿大（大脖子病）、呆小症（碘是甲状腺激素的重要成分） 缺钙：抽搐、软骨病，儿童缺钙会

3、得佝偻病，老年人会骨质疏松 缺铁：缺铁性贫血-（血红蛋白的重要成分） 缺镁：叶片发黄-（叶绿素的重要成分） 设计实验证明镁是植物生长的必需元素（完全营养液和缺镁的营养液）1.水和无机盐元素：C、H、O、N，部分含有S、P等。氨基酸及其种类： 氨基酸是组成蛋白质的基本单位。20种氨基酸分子通式： 氨基酸结构：每种氨基酸都至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸的种类由R基（侧链基团）决定。蛋白质的结构： 蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子。氨基酸分子相互结合的方式：脱水缩合：一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子的羧基相

4、连接，同时失去一分子的水，形成的化合物叫二肽 连接两个氨基酸分子的化学键叫做肽键 一条肽链至少含有的氨基和羧基数目？蛋白质的多样性： 氨基酸的种类不同，氨基酸数目成百上千、氨基酸排列顺序千变万化、肽链空间结构千差万别 蛋白质的功能： 结构物质（肌球蛋白）、催化作用（酶）、运输作用（血红蛋白）调节作用（蛋白质激素）、免疫功能（抗体）RCHCOOHNH22.蛋白质免疫功能（抗体） 元素组成：C、H、O、N、P 分类：脱氧核糖核酸（简称：DNA），核糖核酸（简称：RNA） 基本组成单位：核苷酸 一个核苷酸是由一分子含氮的碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。根据五碳糖的不同 ，可以将核苷酸分为脱氧核

5、糖核苷酸和脱氧核苷酸 病毒只含有一种核酸：DNA或RNA（大多数是DNA少部分是RNA ） 核酸中的相关计算： 若是在含有DNA和RNA的生物体中，则碱基种类为5种；核苷酸种类为8种。 DNA的碱基种类为4种；脱氧核糖核苷酸种类为4种。 RNA的碱基种类为4种；核糖核苷酸种类为4种。 DNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、胸腺嘧啶（T） 五碳糖是脱氧核糖 RNA所含碱基有：腺嘌呤（A）、鸟嘌呤（G）和胞嘧啶（C）、尿 嘧 啶（U） 五碳糖是核糖 DNA是细胞生物和RNA病毒的遗传物质，主要分布于细胞核，在线粒体和叶绿体中也有少量的分布。 RNA是RNA病毒的遗传物质，主要

6、存在于细胞质中，少量存在于细胞核中。3.核酸（1）糖类的分类 糖类：是主要的能源物质；主要分为单糖、二糖和多糖等 单糖：是不能再水解的糖。如葡萄糖，果糖，半乳糖。 二糖：是水解后能生成两分子单糖的糖。如：蔗糖（非还原糖），麦芽糖，乳糖(蔗糖和麦芽糖在植物中，乳糖存在于动物中） 。 多糖：是水解后能生成许多单糖的糖。淀粉、纤维素、糖原的基本组成单位都是葡萄糖。如：淀粉【植物的储能物质】，纤维素，糖原【（肝糖原乳糖肌糖原）是人和动物的储能物质】 。（2）细胞中的脂质的分类（不溶于水，溶于有机溶剂） 脂肪：储能，保温，缓冲减压（细胞内良好的储能物质） 【和糖比：氢多氧少，氧化分解释放的能量多】 磷脂

7、：构成细胞膜和细胞器膜的主要成分【C,H,O,N,P】 固醇：性激素，维生素D，胆固醇（动物细胞膜的成分，运输脂质） 生物大分子以碳链为骨架，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体4.糖类和脂质（三）几大营养物质的鉴定注意选材（一）细胞膜 1、探究历程 1859年，欧文顿进行了上万次的研究。发现凡是易溶于脂质的物质，也容易穿过膜。 1925年荷兰科学家Gorter和Grendel从细胞膜中提取脂质，铺成单层分子， 发现面积是细胞膜的2倍 结论：细胞膜中的磷脂是双层的 科学家对细胞膜化学成分深层分析发现，细胞膜会被蛋白酶分解（说明膜的成分有蛋白质） 电镜下观

8、察细胞膜有“暗-亮-暗”结构图像三、细胞的结构 2、流动镶嵌模型的基本内容： 细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。磷脂双分子层是构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。 蛋白质分子有的镶嵌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，有的贯穿整个磷脂双分子层，大多数蛋白质也是可以流动的。 糖被：由细胞膜上的糖蛋白（蛋白质与糖类结合）形成。作用：细胞识别、免疫反应、血型鉴定、保护润滑等。（糖也可与脂质形成糖脂）3、细胞膜的成分： 主要是脂质（约50）和蛋白质（约40），还有少量糖类（约2-10） 成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多。 细

9、胞癌变时，膜上成分会发生改变（糖蛋白减少，产生甲胎蛋白等）4、结构特点：具有一定流动性5、细胞膜功能： 将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定 控制物质出入细胞 进行细胞间信息交流（信息传递、接触识别、胞间连丝形成信息交流和物质运输通道） 细胞膜的功能特点：具有选择透过性6、植物细胞含有细胞壁，主要成分是纤维素和果胶，对细胞有支持和保护作用； 其功能特点是全透性的7、制备细胞膜的方法 原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜） 选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞 原因：材料中没有细胞核和众多细胞器 提纯方法：差速离心法 细节：取材用的是新鲜红细胞稀

10、释液（血液加适量生理盐水） 2、细胞器分类（用差速离心发分离）（二）细胞质 1、细胞质的组成：细胞质基质（细胞代谢发生的主要场所）和细胞器3、细胞器之间的合作-分泌蛋白的合成和运输： 在豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸（同位素标记法） 核糖体（合成肽链）内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）高尔基体（对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装）囊泡细胞膜细胞外 1、实验探究 黑白美西螈核移植实验结论：美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制 蝾螈受精卵横缢实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制 变形虫切割实验结论：变形虫的分类、生长、再生长等生命活动受细胞核控制 伞藻嫁接和核移植实验结论：伞

11、藻“帽”的形状是由细胞核控制的 2、功能：是遗传信息库（遗传物质储存和复制的场所） 是细胞代谢和遗传的控制中心 3、细胞核的结构： 染色质：由DNA和蛋白质组成，染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种形态。 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开。 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。 核孔：实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流（是某些大分子mRNA和蛋白质物质的通道，具有选择性，且以及需要蛋白质消耗能量） （三）细胞核(四)细胞的生物膜系统 概念：细胞膜、核膜以及各种细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统。它们的组成成分相似，在结构和功能上紧密联系。 功能：1.细胞膜使细胞具有

12、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、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用； 2.广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。 3.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序地进行。（一）水分子的跨膜运输 1、渗透作用： 指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜的扩散。 发生渗透作用的条件：一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。 2、细胞的吸水和失水（原理：渗透作用） （1）动物细胞的吸水和失水（例：哺乳动物成熟的红细胞）外界溶液浓度细胞质浓度时,细胞失水皱缩外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出细胞处于动态平衡 （2）植物细胞的吸水和失水 （例：紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞）细胞液指的是液泡里面的液体。原生质层：细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质外界溶液浓度细胞液浓度时, 活的成熟植物细胞失水，发生质壁分离外界溶液浓度细胞液浓度3、无机盐等其他物质进出细胞 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度。（植物吸收无机盐一般是主动运输）进一步说明，细胞膜具有选择透过性（功能特点）（二）物质的跨膜运输的方式1、被动运输（自由扩散和协助扩散） 和主动运输运输速率浓度