第三章细胞的结构和功能

第三章细胞的结构和功能第一节生命活动的基本单位—细胞一、细胞学说的建立一、细胞学说的建立时间科学家重要发现1665年英国的胡克植物的木栓组织中有许多规则的小室，并把这些小室命名为细胞。1838年德国的施莱登细胞是构成植物体的基本单位。1839年德国的施旺细胞是构成动物体的基本单位。1858年德国的魏尔肖细胞通过分裂产生细胞。细胞学说的补充1.细胞学说的建立过程一、细胞学说的建立2.细胞学说建立者：施莱登和施旺一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位。内容：意义：使动植物统一到细胞的基础上，对现代生物科学的发展具有重要的意义。地位：19世纪自然科学的“三大发现”之一生物必修1其它两个：达尔文进化论、能量守恒与转化定律二、生物科学研究的重要工具-显微镜1.显微镜的发明：列文虎克发现的各种细胞雨水中的微生物列文虎克自制的显微镜（300×）2.光学显微镜观察到的结构称显微结构特点：最大放大倍数只有1500倍。适用于观察长度大于0.2微米的结构。（1）透射电子显微镜适用：观察细胞内部的超微结构。3.电子显微镜：观察到的结构称亚显微结构（2）扫描电子显微镜大肠杆菌适用：观察细胞等样品的表面形态和结构。光学显微镜的使用光学显微镜的使用1、方法：先对光：一转转换器；二转聚光器；三转反光镜再观察：一放标本孔中央；二降物镜片上方；三升镜筒仔细看2、注意：（1）放大倍数＝物镜的放大倍数×目镜的放大倍数（2）物镜越长，放大倍数越大

目镜越短，放大倍数越大“物镜—玻片标本”越短，放大倍数越大（3）物像与实际材料上下、左右都是颠倒的（4）高倍物镜使用顺序：低倍镜→标本移至中央→高倍镜→大光圈，凹面镜→细准焦螺旋（5）污点位置的判断：移动或转动法2、用显微镜观察洋葱鳞片叶表皮的同一部位，应选择下列哪种目镜和物镜的组合，才能使视野内所看到的细胞数目最多（）

A．目镜5×物镜10×B．目镜10×物镜100×C．目镜15×物镜40×D．目镜10×物镜40×3、用光学显微镜观察物质，若物体放大100倍，这里“100”倍是指物体的（）

A．体积B．表面积

C．像的面积D．长度或宽度1、用高倍镜观察洋葱根尖细胞与用低倍镜观察相比，细胞数目、大小和视野的明暗情况依次是（）

A．多、大、亮B．少、小、暗

C．多、小、暗D．少、大、暗练习ADD三、细胞的大小和形态肉眼可见的细胞-蛋黄（卵细胞）最小的细胞-支原体直径100nm.免疫荧光细胞

红细胞

干细胞思考：同种生物中的细胞形态为什么不同吗？神经细胞细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同，功能不同，是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧气充分接触，起到运输氧气的作用；神经细胞呈分支状，伸出的神经纤维可长1m以上，以传导神经冲动。红细胞

神经细胞

不同种类细胞形态结构不同的原因：神经细胞植物细胞动物卵细胞细菌肌肉细胞红细胞总结：细胞的大小和形态同一生物体的相同或不同组织中，细胞大小可以不同；同一个细胞在不同的发育阶段，其大小也会发生改变。细胞内在的结构、自身的表面张力和外部的机械压力等相互作用，使各种细胞总能保持一定的形态。1、大小：不同生物体的细胞大小不同;2、形状细胞的形状多种多样；第二节细胞的类型和结构一、细胞的类型根据细胞结构的复杂性和进化的顺序,细胞可分为两类：原核细胞真核细胞原核生物真核生物。构成构成生物体真核生物:原核生物：细菌：如乳酸菌、链球菌蓝藻：如颤藻、发菜、念珠藻放线菌衣原体支原体真菌：如蘑菇、酵母菌、霉菌动物植物生物的分类：

无论是真核生物还是原核生物都有细胞结构，病毒不具有细胞结构。植物细胞的亚显微结构

拟核（DNA）细胞壁细胞膜纤毛鞭毛核糖体原核生物的的结构模式图原核细胞真核细胞细胞大小细胞核染色体细胞器原核细胞和真核细胞的比较有成形的细胞核有核膜。无真正的细胞核没有核膜，称为拟核较小（1μm～10μm）较大（10μm～100μ）有核糖体、线粒体、内质网、高尔基体、叶绿体（植物）等只有核糖体有染色体，染色体由DNA和蛋白质结合无染色体，环状DNA不与蛋白质结合二、细胞的结构1.细胞膜糖被(保护、润滑、细胞识别)细胞膜亚显微结构模式图（3）功能：使细胞与外界隔开、保护和控制物质进出（1）组成：主要为磷脂双分子层（基本骨架）和蛋白质，另有糖蛋白（在膜的外侧）。（2）结构特点：具有一定的流动性（原因：磷脂和蛋白质的运动）；

功能特点：具有选择通透性。2．细胞壁：（1）成分：纤维素和果胶，（2）功能：支持和保护，维持正常形态。（3）植物细胞有，动物细胞则没有。3.细胞质的结构和功能细胞质基质成分:功能:是活细胞进行新陈代谢的主要场所为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等.细胞器水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶线粒体内质网核糖体高尔基体液泡叶绿体中心体（1）组成（2）细胞器分布:

真核细胞中形态:

椭球状或棒状结构

外膜:平滑内膜:向内折叠形成嵴基质:内膜内液态部分（含有关酶和少量DNA）功能:

活细胞进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所a.细胞的动力工厂—线粒体线粒体结构示意图b.叶绿体分布：植物叶肉细胞中形态：椭球形或球形结构外膜内膜

基质类囊体酶（吸收、传递和转化光能）色素功能：进行光合作用的场所c.有机物合成的“车间”——内质网分布：广泛分布在细胞质基质中结构：由单层膜连接而形成的网状物种类：滑面内质网、粗面内质网功能：与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，是蛋白质的运输通道d.蛋白质的“加工工厂”——高尔基体分布:广泛地存在于真核细胞中结构:

由一些扁平小囊和小泡所构成。扁平小囊和小囊泡都是由单层膜包裹形成功能：植物：与细胞壁的形成有关对蛋白质有加工和转运功能动物：与细胞分泌物的形成有关分布：植物细胞（成熟）结构液泡膜(单层膜)细胞液：内含糖类、无机盐、蛋白质、色素等功能：e.液泡调节细胞内环境与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。f．蛋白质的“装配车间”——核糖体分布：所有细胞（原核细胞、真核细胞）存在部位附着在粗面内质网上游离在细胞质基质中形态：椭球形的小体结构:无膜结构，由蛋白质和RNA构成功能:合成蛋白质的场所核糖体亚显微结构图g．中心体分布:

一般存在于动物细胞和低等植物细胞中结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成.无膜结构功能：与动物细胞有丝分裂有关，

形成纺锤体。★双层膜的细胞器：★单层膜的细胞器：★非膜的细胞器：★含有少量DNA的细胞器：★含有色素的细胞器：★动、植物细胞的区别：动物特有

高等植物特有细胞器的分类线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、液泡核糖体、中心体；

线粒体、叶绿体叶绿体、液泡中心体细胞壁、叶绿体、液泡4．细胞核（1）组成：核膜、核仁、染色质（2）核膜：双层膜，有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔。）（3）核仁：在细胞有丝分裂中周期性的消失（前期）和重建（末期）4．细胞核（4）染色质：被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成

染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态）（5）功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。（6）原核细胞与真核细胞根本区别：是否具有成形的细胞核（是否具有核膜）染色质染色体5．细胞的完整性

细胞只有保持以上结构完整性，才能完成各种生命活动。第三节物质的跨膜运输一、物质跨膜运输的方式方式浓度载体能量举例意义被动运输简单扩散高→低××O2、CO2、水、乙醇、甘油、脂肪酸只能从高到低被动地吸收或排出物质

易化扩散高→低√×葡萄糖进入红细胞

主动运输低→高√√各种离子，小肠吸收葡萄糖、氨基酸，肾小管重吸收葡萄糖一般从低到高主动地吸收或排出物质，以满足生命活动的需要。2、大分子和颗粒性物质跨膜运输的方式：大分子和颗粒性物质通过内吞作用进入细胞，通过外排作用向外分泌物质。1.小分子物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式一、物质跨膜运输的方式自由扩散协助扩散主动运输浓度差载体载体和能量二、实验：观察植物细胞的质壁分离和复原1.实验原理：原生质层（细胞膜、液泡膜、两层膜之间细胞质）相当于半透膜当外界溶液的浓度大于细胞液浓度时，细胞将失水，原生质层和细胞壁都会收缩，但原生质层伸缩性比细胞壁大，所以原生质层就会与细胞壁分开，发生“质壁分离”。反之，当外界溶液的浓度小于细胞液浓度时，细胞将吸水，原生质层会慢慢恢复原来状态，使细胞发生“质壁分离复原”。2.材料用具：紫色洋葱表皮，0.3g/ml蔗糖溶液，清水，载玻片，镊子，滴管，显微镜等3.方法步骤：（1）制作洋葱表皮临时装片。（2）低倍镜下观察原生质层位置。（3）在盖玻片一侧滴一滴蔗糖溶液，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在蔗糖溶液中。（4）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变小），观察细胞是否发生质壁分离。（5）在盖玻片一侧滴一滴清水，另一侧用吸水纸吸，重复几次，让洋葱表皮浸润在清水中。（6）低倍镜下观察原生质层位置、细胞大小变化（变大），观察是否质壁分离复原。4.实验结果：细胞液浓度＜外界溶液浓度

细胞失水（质壁分离）细胞液浓度＞外界溶液浓度

细胞吸水（质壁分离复原）

1．下列哪项不是细胞膜的重要功能()A．具有保护细胞的作用B．与细胞的物质交换关系密切C．与细胞的遗传有重要关系D．与细胞识别、分泌、排泄、免疫等有密切关系C2．下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是()A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖膜运输的载体B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出A练习巩固3．细胞质基质是细胞结构的重要组成部分。下列有关叙述中，错误的是()A．呈透明的胶质状态B．是活细胞进行新陈代谢的主要场所C．由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成D．在活细胞内呈静止状态D4．下列有关线粒体和叶绿体的叙述，错误的是()A．线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来B．线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同C．线粒体内膜向内折叠形成脊，叶绿体类囊体堆叠形成基粒D．蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用B5．蓝藻和小麦都可以进行光合作用，其细胞中都有的结构是()A．核糖体 B．核膜 C．线粒体 D．叶绿体AB6．植物细胞能保持较固定的形态，这主要是由于存在着()A．细胞膜 B．细胞壁 C．细胞核 D．液泡7．下列关于真核细胞结构和功能叙述中，错误的是()A．抑制线粒体的功能会影