細胞的結構和功能

一、細胞膜的結構和功能1、制備細胞膜的方法（實驗）：

滲透作用（即：將細胞放在清水(蒸餾水)中，細胞由于吸水而漲破，除去細胞內的其他物質，得到細胞膜）(1)原理：人或其他哺乳動物成熟的紅細胞(2)選材：(3)原因：因為該材料中沒有細胞核和眾多細胞器(4)過程：(5)細節(jié)：取材用的是豬(或牛、羊、人)的新鮮紅細胞稀釋液（血液加適量生理鹽水）選材制片觀察滴清水(蒸餾水)觀察當前1頁，總共32頁。體驗制備細胞膜的方法思考1、為什么選擇哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料？因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核和眾多的細胞器，也沒有細胞壁。思考2：制備細胞膜的時候用雞的新鮮的紅細胞稀釋液可以嗎?為什么?不行，只有哺乳動物成熟的紅細胞才沒有細胞核，雞屬于鳥類，其紅細胞含有細胞核等。思考3：假如第3步中不用蒸餾水而改用質量分數為20%的鹽水會怎樣？請你試分析結果。紅細胞會失水皺縮，細胞體積變小。當前2頁，總共32頁。思考4：如果上述實驗在試管中進行，細胞破裂后，還需要用什么方法才能得到較純的細胞膜？細胞破裂后細胞內物質流出，細胞膜和細胞質中的其他結構

不一樣，可以采用

的方法將細胞膜與其他物質分開，得到較純的

。細胞膜質量不同轉速(差速)離心當前3頁，總共32頁。2、結構---生物膜的流動鑲嵌模型糖脂糖蛋白磷脂雙分子層構成膜的基本支架；蛋白質分子有的鑲嵌在表面，有的部分或全部嵌入，有的橫跨整個磷脂雙分子層；磷脂雙分子層具有流動性，大多數蛋白質分子可以運動。膜外表面的蛋白質與多糖結合成糖蛋白--糖被(2)主要內容當前4頁，總共32頁。3、成分：細胞膜主要由D脂質:約占50%蛋白質:約占40%少量的糖類:約占2-10%(以磷脂最豐富)(功能越復雜的細胞膜，蛋白質的種類和數量越多。)(常與蛋白質結合成糖蛋白、與脂質結合成糖脂。)當前5頁，總共32頁。4、功能：(1)將細胞與外界環(huán)境分隔開(2)控制物質進出細胞(3)進行細胞間的信息交流---選擇透過性細胞分泌的化學物質，如激素作用于靶細胞；相鄰兩個細胞的細胞膜接觸，如精卵結合；相鄰兩個細胞之間形成通道，如高等植物的胞間連絲。保護,物質交換,細胞識別,分泌,排泄,免疫等當前6頁，總共32頁。5、細胞膜的特性：一定的流動性功能特性：結構特性：選擇透過性（變形蟲變形運動、白細胞吞噬細菌、人-鼠細胞融合實驗、蛋白質的分泌過程，雜交瘤細胞的形成，精子細胞形成精子的變形，質壁分離和復原試驗，等)（紅墨水測定種子發(fā)芽率、判斷種子胚、胚乳是否成活,腌制糖醋蒜，不同的植物對同種離子的吸收量不同，相同的植物對不同種離子的吸收量不同，等）舉例：舉例：當前7頁，總共32頁。真核細胞的結構和功能當前8頁，總共32頁。是細胞化學反應的場所；為各種生命活動提供了必需的原料和條件。二、細胞質1、細胞質基質：(1)成分:(2)功能：是細胞質中呈膠質狀態(tài)，它含水、無機鹽離子、糖類、脂類、氨基酸、酶和核苷酸等化合物。

是由蛋白質纖維組成的網架結構；與細胞運動、分裂、分化、以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。(3)細胞骨架：當前9頁，總共32頁。①生長旺盛的細胞或生理功能活躍的細胞中線粒體居多（如肝細胞中線粒體多達2000個，一般細胞為幾十至幾百個），在代謝衰退的細胞中線粒體較少。②鳥翼的肌原纖維、精子的尾部基端線粒體數目較多

植物細胞動物細胞都有活細胞有氧呼吸的主要場所，細胞生命活動所需的能量大約有95%來自線粒體“動力工廠”2、功能：1、分布：3、分布特點一、線粒體當前10頁，總共32頁。

光鏡下線粒體大多數呈橢球形基質外膜內膜嵴線粒體4、結構：※內外兩層膜※內膜向內腔折疊形成嵴，使內膜的表面積大大增加※嵴的周圍充滿液態(tài)的基質，在線粒體的內膜基質上有有氧呼吸有關的酶你知道有氧呼吸的三個階段嗎？※含有DNA和RNA當前11頁，總共32頁。葉綠體外膜內膜基質基粒1、分布：綠色植物葉肉細胞,幼嫩莖皮層細胞二、葉綠體2、功能：光合作用的場所3、結構：

光鏡下一般呈扁平的橢球形或球形電鏡下：兩層膜，隔開幾個到幾十個基粒每個基粒都由一個個囊狀結構堆疊而成基質.含有DNA和RNA4、光合色素的分布？酶的分布？囊狀結構的薄膜上，基粒和基質當前12頁，總共32頁。當前13頁，總共32頁。三．內質網（單層膜）種類滑面內質網（表面無核糖體附著）粗面內質網（表面有核糖體附著）結構功能參與某些脂類、糖類和激素的合成蛋白質運輸的通道增大了細胞內的膜面積，膜上附著多種酶，為細胞內各種化學反應的進行提供了條件有機物合成的“車間”內質網當前14頁，總共32頁。四．高爾基體（單層膜結構）動物細胞中與細胞分泌物的形成有關，對分泌蛋白進行加工和運輸蛋白質的“加工廠”植物細胞中與細胞壁的形成有關，有絲分裂末期高爾基體集中到細胞板附近，參與合成纖維素說明：高爾基體是一種在動植物細胞中都有，但功能卻是不相同的一種細胞器當前15頁，總共32頁。對細胞的內環(huán)境起調節(jié)作用,使細胞保持一定的滲透壓，保持膨脹狀態(tài)與細胞的吸水有關。（質壁分離與復原）液泡五、液泡植物細胞中的的泡狀結構1、結構：液泡表面有液泡膜，液泡內有細胞液，內含糖類\無機鹽\色素和蛋白質等物質可以達到很高的濃度2、作用：當前16頁，總共32頁。六、核糖體（無膜結構）種類具體功能附著的核糖體主要合成某些專供輸送到細胞外面的分泌物質，如抗體、酶原或蛋白質類的激素游離的核糖體主要合成分布在細胞質中或供細胞本身生長所需要的蛋白質分子，此外還合成某些特殊的蛋白質，如血紅蛋白延伸：在分裂活動旺盛的細胞中，游離的核糖體的數目較多，并且分布均勻，這一點已被用來作為辨認腫瘤細胞的標志之一。核糖體當前17頁，總共32頁。七．中心體（無膜結構）

分布：動物細胞和低等植物細胞中，通常位于細胞核附近結構：由兩個互相垂直的中心粒和周圍物質組成功能：與動物細胞和低等植物細胞的有絲分裂有關決定細胞分裂的方向和參與形成紡錘體中心體低等植物是植物界中進化水平比較原始、形態(tài)結構簡單的植物，包括藻類植物(如:小球藻/水綿)和地衣等幾個類群。高等植物包括被子植物、裸子植物、苔蘚植物、蕨類植物。

當前18頁，總共32頁。2、細胞器—系統(tǒng)內的分工合作(存在細胞質基質中，具有特定的結構和生理功能)二、細胞質(1)無膜結構的細胞器：分布/結構/分類生理功能模式圖核糖體有些附著在

上有些游離在

中細胞內合成

的場所中心體

和

細胞中都存在(每個中心體由兩個相互垂直的中心粒及其周圍物質組成)動物細胞的中心體與

有關內質網細胞質基質蛋白質低等植物動物

細胞的有絲分裂當前19頁，總共32頁。(2)單層膜的細胞器：分布/結構/分類生理功能內質網分為:

內質網和

內質網1.增大細胞內的

。

2.膜上附有很多

,為各種生化反應創(chuàng)造條件3.與

的合成有關高爾基體

細胞中都存在1.對蛋白質進行加工、分類和包裝；2.與動物細胞

的加工和分泌有關。3.在植物細胞分裂時,它與

的形成有關液泡

細胞內的泡狀結構,表面有

膜,液泡內是

，1.成熟的植物細胞內形成

,占90%體積2.對細胞

起調節(jié)作用,使細胞保持一定的

,與細胞的吸水有關3.充盈的液泡使植物細胞保持堅挺4.內含

等物質溶酶體

細胞中都存在1.是細胞的

，內含多種

。2.能分解衰老、損傷的

，吞噬并殺死侵入細胞的

。粗面滑面膜面積酶動植物分泌蛋白細胞壁植物液泡細胞液大液泡內的環(huán)境滲透壓動植物“消化車間”水解酶細胞器病毒或病菌蛋白質當前20頁，總共32頁。(3)雙層膜的細胞器：線粒體葉綠體結構成分1.與

有關的酶(分布在

)2、含少量

。

1、與

有關的酶(分布在

和

上)

2、光合色素（分布在

上）3、含少量

。功能

的主要場所

的場所相同點1.

膜結構；2.都含少量

；

3.都與

轉換有關；4.都與

循環(huán)有關有氧呼吸內膜,嵴,基質DNA和RNADNA和RNADNA和RNA光合作用基?；|類囊體薄膜有氧呼吸光合作用雙層能量物質1234當前21頁，總共32頁。植物細胞特有的細胞器：動物和低等植物細胞特有：在高等植物根尖分生區(qū)細胞中沒有的細胞器：具有雙層膜的細胞器：具有雙層膜的結構：具有DNA的細胞器：具有色素的細胞器：具有RNA的細胞器：能產生水的細胞器：與能量轉換有關的細胞器：有堿基互補配對的細胞器：與物質分解有關細胞器：與物質合成有關的細胞器：(4)細胞器有關分類：中心體、葉綠體、大液泡液泡、葉綠體中心體分布葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體、核膜結構液泡、葉綠體葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體、核糖體成分線粒體、葉綠體核糖體,內質網,高爾基體,線粒體,葉綠體功能核糖體,高爾基體,線粒體,葉綠體葉綠體、線粒體、核糖體線粒體、溶酶體當前22頁，總共32頁。觀察線粒體和葉綠體思考題5：取蘚類的葉、黑藻的葉作實驗材料的原因是什么？葉子薄而小，葉綠體清楚，可取整個小葉直接制片，所以作為實驗的首選材料。思考題6：若用菠菜葉作實驗材料，要取菠菜葉的下表皮并稍帶些葉肉，為什么？因為表皮細胞不含葉綠體。

3、實驗當前23頁，總共32頁。思考題7：蘚類、黑藻的葉細胞中也有線粒體，為什么不選作為觀察線粒體的實驗材料？因為這些材料中有豐富的葉綠體，而葉綠體呈現綠色，影響實驗效果。思考題8：為什么臨時裝片中的葉片不能放干了，要隨時保持有水狀態(tài)？如果葉片放干了，細胞或葉綠體會失水收縮，將影響對葉綠體形態(tài)和分布的觀察。

思考題11:你用高倍顯微鏡觀察臨時裝片所觀察到的現象是怎樣的?可以看到藍綠色的線粒體，細胞質接近無色。當前24頁，總共32頁。

練習：7、觀察蠶豆葉的下表皮(稍帶葉肉)細胞，能清晰地觀察到葉綠體，而不易看到線粒體的主要原因是

。

8、制作菠菜葉的臨時裝片時，取菠菜葉的下表皮并稍

，放人盛有

的培養(yǎng)皿中，裝片制成后要隨時保持

狀態(tài)。9、用顯微鏡觀察葉綠體和線粒體實驗時，請回答：(1)為什么選用黑藻的幼嫩葉片而不是幼根為材料觀察葉綠體?

(2)如果先用高倍鏡觀察，可能會出現什么情況?

(3)葉綠體的形態(tài)和分布隨

的強度和方向的改變而改變。葉綠體為綠色，而線粒體是無色的帶些葉肉清水有水幼葉中存在葉綠體，而幼根細胞沒有葉綠體，不便于觀察

可能會找不到觀察對象，還可能會出現高倍鏡頭壓破玻片(損壞鏡頭)光照當前25頁，總共32頁。實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態(tài)實驗：觀察細胞質的流動①實驗原理②實驗材料③方法步驟

活的細胞中細胞質處于不斷流動的狀態(tài)，由于細胞質的流動可導致細胞器的運動，因此觀察細胞質的流動，可用細胞質中的葉綠體等的運動作為標志來進行觀察。最好用黑藻幼嫩的葉片（優(yōu)點是葉片扁平、薄，含有葉綠體易觀察）取材制作臨時裝片：在載玻片中央滴一滴清水，取黑藻幼嫩的葉片于清水中，蓋上蓋玻片。觀察：低倍鏡下找到細胞，高倍鏡下觀察。觀察細胞質的流動速度和方向。當前26頁，總共32頁。細胞膜內側的囊泡和細胞外的分泌物中有核糖體的內質網高爾基體4、細胞器之間的協調配合

科學家在豚鼠的胰腺泡細胞中注射3H標記的亮氨酸，通過此標記追蹤氨基酸在細胞中的行蹤。(同位素標記法)資料分析：分泌蛋白的合成和運輸當前27頁，總共32頁。核糖體內質網高爾基體細胞膜囊泡囊泡蛋白質合成加工運輸較成熟蛋白質進一步加工成熟蛋白質排出分泌蛋白(1)分泌蛋白的運輸方向

細胞內的生物膜在功能上有著緊密的聯系。(2)這些分泌物被運輸到細胞外的方式：胞吐(或外排作用)4、細胞器之間的協調配合線粒體提供能量分泌蛋白包括：消化酶、部分激素、抗體等當前28頁，總共32頁。在細胞中，細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。主要是蛋白質和脂類，及少量糖類具有一定的流動性(2)化學組成：5、細胞的生物膜系統(tǒng)(1)概念：共性:特異性：各種膜上的蛋白質種類和數量不同(3)結構特點：(4)功能特性：選擇透過性(5)各種膜之間的轉化關系：內質網膜向內與外層核膜相連，向外與細胞膜相連；內質網和線粒體膜有緊密的聯系。當前29頁，總共32頁。

首先，細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。