【高考生物精品】高三 生物一轮复习第三章 细胞 课件

第三章细胞第一节显微镜的发明300多年前，一个从未受过系统教育的有荷兰血统的英国人Leeuwenhoek（列文虎克）制造出世界上最早的显微镜。显微镜的发展历程：随着生物学和物理学等学科的发展，显微镜的性能在不断地改进，提高了显微镜的分辨率。光学显微镜：一般光学显微镜自上而下主要包括光源、聚光镜、样品台、物镜、镜筒、目镜等几部分。光学显微镜的分辨率一般小于0.001mm(眼睛直接观察物体时的分辨率大约为0.1mm.)。这样的分辨率对于观察一些原核细胞和真核细胞已经足够，但不能进一步观察细胞的细微结构。

双目显微微镜电子显微镜：为了观察更小生物细胞结构，科学家发明了电子显微镜。100000V的电子显微镜电子的波长为0.004nm，小于单个原子的直径，因此，电子显微镜可观察到光学显微下难以看到的细胞细微结构。生物学家常用的电子显微镜主要有两种，即：透射电子显微（TEM）和扫描电子显微镜（SEM）。前者适于观察细胞内部的超微结构，后者主要用于观察细胞样品的表面形态和构造。工作原理和光学显微镜的一样。

第二节细胞的基本概念

一、细胞学说：1、最早的细胞发现者虎克（Hooke）在用显微镜观察软木时发现了软木是由许多小格子组成，Hooke就将这些小格子定名为“细胞”。2、1838年和1839年，德国的植物学施莱登和动物学家施旺相继分别提出了植物和动物是由细胞构成的。3、1858年，德国病理学家Virchow（微耳和)总结了利用显微镜观察细胞的成果。他提出，新的细胞是已经存在的细胞经过分裂而形成的，即“细胞来自细胞”，细胞不可能由非生命物质产生。由此，细胞学说被进一步完善。细胞学说可以归纳为以下三点：1、所有生物都由细胞和细胞的产物构成；

2、新的细胞必须经过已存在的细胞而产生；

3、每一个细胞可以是独立的生命单位，多细胞又可以共同形成生物体或组织。二、细胞：细胞：是生命的基本功能单位和结构单位，是生长、发育、繁殖与遗传的基础。三、细胞的形态：细胞的形态多种多样，大小也各不相同。其形态与大小与它们行使的功能密切相关。例如：变形虫细胞运动时，可以改变自身的形状，白细胞的形状也可以变化。精细胞具有较长的尾，便于在液体中游动。支原体是最简单、最小的细胞，直径只有100nm左右，鸵鸟的卵是世界上最大的细胞，直径可达8-10cm左右。一些植物纤维细胞可长达10cm,人的神经元细胞可长达1m。四、细胞的类别：按照结构的复杂程度和进化顺序，全部细胞可归纳为两类：一类为原核细胞，另一类为真核细胞。1、原核细胞：原核细胞是地球上起源最早，结构最简单的生命形式。缺乏真正的细胞核，通常比真核细胞小。一般是单细胞的生物体，主要包括细菌和蓝藻（蓝细菌）。在原核细胞中，遗传物质通常分布在一定的区域，该区域称为核区或拟核，即核酸物质没有特别的膜包被。其遗传信息含量较少，内部结构简单，除没细胞核外，也没有以膜为基础的具特定结构和功能的细胞器。2、真核细胞：具有真正的细胞核，其遗传物质包被在双层膜的特殊结构中。细胞核包括核膜、核仁、核质三部分。另外，其细胞质中，还具有许多由膜包被或组成的细胞器，它们包括线粒体，叶绿体、内质网、高尔基体等。真核细胞比原核细胞复杂许多。3、原核细胞与真核细胞的主要区别（如下表）在真核细胞中动植物细胞的区别五、真核细胞的结构：真核细胞一般包括以下结构：一〉、细胞膜和细胞壁：1、细胞膜：又称质膜，厚度一般为7-8nm,是脂质双分子层膜，是物质进出细胞的通道。不过细胞膜具有选择透过性，它是一种半透膜（某些物质可以透过，另一些物质不能透过的多孔性薄膜）。细胞膜的分子结构：

用电子显微镜观察细胞膜，并且对膜的化学成分进行，可以知道细胞膜主要是由蛋白质分子和脂类分子构成，构成细胞膜的蛋白质分子和脂类分子，相互镶嵌在一起，并具有一定的流动性。

细胞膜的主要功能：

细胞膜作为细胞的内外边界,结构复杂,功能多样。主要功能如下:

(1)为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境；

(2)选择性的物质运输,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递；

(3)提供细胞识别位点,并完成细胞内外信息跨膜传递；

(4)为多种酶提供结合位点,使酶促反应高效而有序地进行；

(5)介导细胞与细胞、细胞与基质之间的连接；

(6)细胞膜参与形成具有不同功能的细胞表面的特化结构。

2、细胞壁的结构与功能：

真核植物细胞的细胞膜外有细胞壁，它是具有一定硬度和弹性的固体结构，厚度在0.1微米至几个微米之间，一般比细胞膜厚很多。其主要成分是纤维素(在初生壁上还有半纤维素和果胶质),它形成了细胞壁的网状框架。在电子显微镜下可以看到这种框架是由微纤丝系统组成。在完整的壁上,在微纤丝之间的空间,可以由其他物质所填充。细胞壁控制着原生质体的大小，也防止原生质体过度吸水引起脂膜破裂，因此具有支持和保护植物细胞的作用。

二〉、细胞质就真核生物而言,细胞质就是指在细胞膜的界限以内,除了细胞核以外的其他部分,都属于细胞质。它包括细胞基质和细胞器。1、细胞基质：细胞基质是半透明的、无定形的胶状物。它可以为细胞器的生命活动提供所需物质，以及一定的周围环境，。在细胞基质中，时刻在进行物质代谢和能量代谢，这为活细胞生命活动提供了必要的条件。2、细胞器：在细胞质中，有一些大小不一，带折光性的颗粒，就是细胞器。它主要包括有：线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡。

线粒体

线粒体线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，它是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。现在知道，细胞生命活动所必需的能量，大约95％来自线粒体。因此，有人把线粒体叫做细胞内供应能量的“动力工厂”。

线粒体的内部结构,在光学显微镜下不能分辨,只有在电子显微镜下才能看清楚。线粒体由内外两层膜组成。外膜即界限膜,使线粒体与周围的细胞质分开,是各种分子和离子进入线粒体内部的障壁。内膜的不同部位向线粒体的中心腔折叠,形成嵴。这样就大大增加了酶分子附着的表面,并且把酶分子密集地包在线粒体里。内膜和外膜在化学成分和物理特性上都有显著的差异。例如,它们在蛋白质的含量,特别是在类脂的分布上是很不相同的。外膜比内膜的磷脂含量要高2～3倍；外膜的通透性也比内膜高得多。外膜的通透性高,为线粒体与周围细胞质之间进行充分的物质交换提供了条件。内膜的通透性差,可以使催化三羧酸循环的复杂酶系统保留在内膜的间隔中,保证呼吸作用的进行。线粒体膜上还具有小孔,这样,呼吸作用所产生的ATP可以更容易地向线粒体外面扩散。

叶绿体

叶绿体是绿色植物叶肉细胞中，进行光合作用的细胞器。因此，有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。

在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体，可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下，可以看到叶绿体的外面有双层膜，使叶绿体内部与外界隔开，叶绿体的内部含有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满着基质。叶绿体的每个基粒都是圆柱形的，由10个-100个片层结构重叠而成，每个片层结构上有进行光合作用的叶绿素，这些叶绿素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必需的酶。基质中还含有少量的DNA。线粒体与叶绿体的比较

内质网

内质网是细胞质内以脂类双分子层为基础形成的囊状、泡状和管状结构。它包括粗面型内质网和滑面型内质网两种类型。

粗面型内质网又叫做颗粒型内质网,常见于蛋白质合成旺盛的细胞中。粗面型内质网大多为扁平的囊,少数为球形或管泡状的囊。在靠近核的部分,囊泡可以与核的外膜连接。粗面型内质网的表面所附着的核糖体(也叫核糖核蛋白体)是合成蛋白质的场所,新合成的蛋白质就进入内质网的囊腔内。粗面型内质网既是新合成的蛋白质的运输通道,又是核糖体附着的支架。

滑面型内质网又称为非颗粒性内质网。滑面型内质网的囊壁表面光滑,没有核糖体附着。滑面型内质网的形状基本上都是分支小管及小囊,有时小管排列得非常紧密,以同心圆形式围绕在分泌颗粒和线粒体的周围。因此,滑面型内质网在切面中所看到的形态,与粗面型内质网有明显的不同。滑面型内质网与蛋白质的合成无关,可是它的功能却更为复杂,它可能参与糖元和脂类的合成、固醇类激素的合成以及具有分泌等功能

高尔基体

高尔基体位于细胞核附近的细胞质中,它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下,可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。在电镜下,高尔基体是一些紧密地重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密地折叠成片层状的扁平囊,有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。

高尔基体的主要功能是与分泌有关，高尔基体在分泌活动中所起的作用,主要是对粗面型内质网运来的蛋白质类的物质,起着加工(如浓缩或离析)、储存和运输的作用,最后形成分泌泡；高尔基体自身还能合成某些物质,如多糖类；另外，高尔基体还与植物细胞分裂时新细胞膜和新细胞壁的形成有关。

液泡液泡是植物细胞质中的泡状结构。成熟的植物细胞中的液泡很大，可占据整个细胞体积的90％。

液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以达到很高的浓度。因此，它对细胞内的环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀的状态。植物中的花、叶、果实的颜色，除绿色外，其他颜色大多由液泡中所含的色素所产生。

中心体动物细胞和低等植物细胞中都有中心体，它总是位于细胞核附近的细胞质中，接近细胞的中心，因此叫做中心体。在电子显微镜下可以看到，每个中心体含有两个中心粒，这两个中心粒相互垂直排列。中心体与细胞的有丝分裂有关。

三〉、细胞核在真核生物中，有一个明显的细胞核。细胞核含有控制生命活动的最主要的遗传物质，是细胞中的信息中心，也是真核细胞最显著和最重要的结构。细胞核的直径为5微米左右，用电子显微镜观察经过固定、染色的有丝分裂间期的真核细胞，可以看到细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质等。核膜的结构特点：

在细胞核的外围有双层膜结构,称为核膜。核膜是核的边界,由内外两层单位膜组成。核膜的每层膜厚约6.5nm,两层膜间隔10～50nm的空隙,称为核周腔。有的细胞中,可看到核周腔同内质网的腔隙相连通。在核膜外层的外表面上有颗粒状的核糖体,有合成蛋白质的功能。内层核膜与染色质纤维相连,不仅染色质纤维的两端连在核膜上,而且染色体的松散部分也常位于核孔的附近。核膜并不是完全连续的,有许多部位核膜内外两层互相连接,形成了穿过核膜的小孔,称为核孔。核孔是核质与细胞质进行物质交换的重要通道。请指出图中具有膜的细胞器或细胞结构六、生物膜细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜构成的细胞器，它们在化学组成上相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。生物膜的结构：主要是由蛋白质分子和脂类分子构成。它是由磷脂双分子层和蛋白质镶嵌排列而构成。磷脂是一种由甘油、脂肪酸和磷酸所组成的。磷酸的一端是头部，具有亲水性，脂肪酸的一端是尾部，具有疏水性。磷脂分子的亲水性的头部向着外侧，疏水性的尾部向着内侧。膜蛋白是贯穿、插入或镶嵌在其中。另外，还有糖侧链附着在膜的表面，与膜脂和膜蛋白结合构成糖脂和糖蛋白。生物膜的“流动镶嵌模型”:为了揭示膜的结构，科学家通过实验，并结合脂双层和膜蛋白的特性，提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。该模型的主要特点如下：物质的跨膜运动：物质的跨膜运动的主要方式：

被动运输这种方式是指物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，例如，02、C02、甘油、乙醇、苯等物质，可以从浓度高的一侧转运到浓度低的一侧。这种物质出入细胞的方式叫做自由扩散。自由扩散不需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量，是一种简单的运输方式，这种方式与主动运输相比，叫做被动运输。

主动运输

主动运输的特点是被选择吸收的物质是从浓度低的一侧，通过细胞膜运输到浓度高的一侧，必须有载体蛋白质的协助，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。例如，轮藻细胞胞中K+的含量比它所生存的水环境中的K+多63倍。人的红细胞中K+的浓度比血浆中K+的浓度要高出30倍，而红细胞中Na+的浓度却是血浆中的1／6，可见，轮藻细胞和人的红细胞具有不断地积累K+和运出Na+的能力，以致不会使细胞膜内外的K+和Na+的浓度达到平衡。因为这种物质出入细胞的方式，一般是物质从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧，所以，需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。

细胞是如何将核糖体上合成的分泌蛋白运输并分泌到细胞外的.讨论:采用什么方法用来证明你的假设被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中出现在高尔基体中出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡中,以及释放到细胞外的分泌物中观察内质网与细胞膜、核膜相互联系的图解，理解细胞内膜结构间的关系。

根据所学的知识为细胞的生物膜系统下一个定义。试一试细胞的生物膜系统指的是（）A.由细胞膜、核膜以及由膜围成的细胞器形成的统一膜系统B．由内质网、高尔基体和核膜形成的具有特定功能的结构C．全部的细胞膜D．细胞膜和核膜生物膜蛋白质（质量分数%）脂类（质量分数%）糖类（质量分数%）人红细胞膜49438大鼠肝细胞核膜59352.9内质网膜6733含量很少线粒体外膜5248含量很少线粒体内膜7624含量很少

不同生物膜成分含量的比较观察表格中的一些数据,你得到了哪些信息?细胞的分裂与细胞周期细胞的分裂方式有丝分裂

:细胞增殖的主要方式（体细胞）无丝分裂：最简单的分裂方式（草履虫、蛙的红细胞等）减数分裂：与有性生殖的生殖细胞形成有关。细胞分裂间期：连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前分为前期、中期、后期、末期细胞分裂期:细胞周期（1）概念：（2）阶段：分分裂间期分裂期前期中期后期末期子细胞植物细胞有丝分裂过程DNA的复制和有关蛋白质的合成核膜解体、核仁消失染色体、纺锤体出现每条染色体的着丝点排列在赤道板上着丝点分裂，姐妹染色单体分离移向两极，染色体数加倍核膜核仁出现，染色体纺锤体消失，赤道板处形成新的细胞壁动物细胞的有丝分裂比较植物细胞和动物细胞有丝分裂相同点都是染色体经过一次复制并平均分配到两个细胞中去。不同点1、纺锤丝的形成方式不同2、细胞质的分裂方式不同下面ABC三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题：

（1）含有染色单体的是_______图细胞。该图细胞所处的细胞期是________。例题精讲C前期（2）A图细胞染色体数目是______条,DNA分子____个，该细胞有丝分裂的结果形成子的细胞中染色体数目有________条.下面ABC三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题：

例题精讲884（3）B图有丝分裂过程中与A、C两图不同的是

；下面ABC三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题：

例题精讲前期，两极的中心粒发出星射线，形成纺锤体末期，细胞膜从中部向内凹陷，细胞缢裂成两部分。

细胞分裂后期,使染色体移向细胞两极的原因是:A着丝点分裂,染色单体分离B纺锤丝缩短变粗,形成纺锤体C细胞板出现,染色单体分离D赤道板形成，细胞一分为二某细胞有丝分裂后期有染色体数目为16个,那么该物种体细胞中染色体数为()个。A4B8C16D32AB知能达标细胞分裂过程中，染色单体形成和分离分别发生在（）A、间期和前期B、间期和后期C、间期和中期D、间期和末期观察马蛔虫受精卵装片时，辨认染色体数目的最佳时期是（）A、前期B、中期C、后期D、末期知能达标BB减数分裂1.范围:2.时期:3.特点:4.结果:进行有性生殖的生物在从原始生殖细胞发展到成熟生殖细胞的过程中染色体只复制一次，细胞连续分裂两次染色体数目减半

精子的形成过程联会前期⑴⑴⑴⑵末期⑴⑵⑵末期⑵精原细胞初级精母细胞次级精母细胞精子细胞染色体复制

蛋白质合成减数

第一次分裂减数

第二次分裂间期：睾丸内的精原细胞经过DNA的复制和有关蛋白质的合成，体积稍稍增大，成为初级精母细胞。前期（１）：

减数分裂的前期主要发生了以下变化：

１、核膜及核仁消失。

２、染色质缩短加粗成为染色体。

３、同源染色体联会