2023學(xué)年度教案-細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)1.細(xì)胞膜的組成和結(jié)構(gòu)

〖定義〗

細(xì)胞膜，又稱細(xì)胞質(zhì)膜，是細(xì)胞表面的一層薄膜。有時(shí)稱為細(xì)胞外膜或原生質(zhì)膜。

〖組成〗

細(xì)胞膜主要由脂類、蛋白質(zhì)和糖類組成。其中脂質(zhì)約占細(xì)胞膜總量的50%，蛋白質(zhì)約占40%，糖類占2%-10%。

在組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)中，磷脂最為豐富。蛋白質(zhì)在細(xì)胞膜行使功能時(shí)起重要作用。蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多，細(xì)胞膜的功能越復(fù)雜。

〖結(jié)構(gòu)〗

1、磷脂雙分子層構(gòu)成了細(xì)胞膜的基本支架，具有流動(dòng)性。大多數(shù)蛋白質(zhì)分子以不同的方式鑲嵌其中，也是可以運(yùn)動(dòng)的。所以說(shuō)細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。

2、細(xì)胞膜的表面還有糖類分子，形成糖脂、糖蛋白。

細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：具有一定的流動(dòng)性。

2.細(xì)胞膜的功能

細(xì)胞膜與細(xì)胞的物質(zhì)交換、細(xì)胞識(shí)別、分泌、排泄、免疫等有密切關(guān)系。

細(xì)胞膜的功能特點(diǎn)：選擇透過(guò)性。

其功能主要有三方面：

1、將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開----保障了細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。

2、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞----選擇透過(guò)性。

3、進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流：

（1）通過(guò)細(xì)胞膜直接傳遞信息；

（2）通過(guò)化學(xué)物質(zhì)傳遞信息；

（3）通過(guò)細(xì)胞通道傳遞信息（如胞間連絲）。

3.細(xì)胞膜的特性

1、鑲本結(jié)構(gòu)是磷脂雙分子層鑲嵌蛋白質(zhì)（如受體蛋白，載體蛋白，酶蛋白）構(gòu)成的。

2、流動(dòng)性：膜結(jié)構(gòu)中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子在膜中可做多種形式的運(yùn)動(dòng)，膜整體結(jié)構(gòu)也具有流動(dòng)性。流動(dòng)具有重要生理意義，與物質(zhì)運(yùn)輸、細(xì)胞識(shí)別、細(xì)胞融合、細(xì)胞表面受體功能調(diào)節(jié)等有關(guān)。

3、不對(duì)稱性：膜兩側(cè)的分子性質(zhì)和結(jié)構(gòu)不同。

4、蛋白質(zhì)極性：多肽鏈的極性區(qū)（水溶性）突向膜表面，非極性（脂溶性）部分埋在磷脂雙分子層內(nèi)部，故蛋白質(zhì)與水分子與脂溶性分子都具有親和性。4.細(xì)胞壁

〖內(nèi)容〗

植物細(xì)胞均具有細(xì)胞壁。細(xì)胞壁是全透性的，具有支持和保護(hù)作用。

〖組成〗

植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分：是纖維素和果膠。

細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖，又稱粘肽。細(xì)胞壁的機(jī)械強(qiáng)度有賴于肽聚糖的存在。

真菌細(xì)胞壁的主要成分為幾丁質(zhì)（一種多糖），其次為蛋白質(zhì)、類脂，厚約100~250nm，它占細(xì)胞干重的30%。5.植物細(xì)胞壁

〖組成〗

植物細(xì)胞的細(xì)胞壁主要成分：是纖維素和果膠。

〖功能〗

果膠粘連細(xì)胞壁的各個(gè)亞層、粘連細(xì)胞壁外側(cè)，將不同細(xì)胞的細(xì)胞壁連接起來(lái)。

細(xì)胞壁是全透性的，對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。

〖關(guān)鍵點(diǎn)〗

植物細(xì)胞壁是植物細(xì)胞區(qū)別于動(dòng)物細(xì)胞的主要特征之一。動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁。

6.實(shí)驗(yàn)：體驗(yàn)制備細(xì)胞膜的方法

一、實(shí)驗(yàn)原理：

1、細(xì)胞的滲透吸水：成熟紅細(xì)胞浸在蒸餾水中使之脹破后制得了細(xì)胞膜；

2、哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核、細(xì)胞壁和眾多的細(xì)胞器；

3、高倍鏡顯微鏡觀察細(xì)胞。

二、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：

1、等滲狀態(tài)下的紅細(xì)胞：兩面凹圓餅狀。

2、高滲狀態(tài)下的紅細(xì)胞：紅細(xì)胞處于高濃度的外界溶液中，失水、皺縮。

3、低滲狀態(tài)下的紅細(xì)胞：紅細(xì)胞處于低濃度的外界液體中，吸水，膨脹。

7.細(xì)胞器

〖定義〗

細(xì)胞在生命活動(dòng)中發(fā)生著物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化。細(xì)胞內(nèi)部就像一個(gè)繁忙的工廠，其中細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有許多忙碌不停的“車間”，它們都是具有一定的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小器官，統(tǒng)稱為細(xì)胞器。

〖種類〗

線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體、液泡、中心體。

〖實(shí)例〗

8.線粒體

〖定義〗

線粒體是動(dòng)植物細(xì)胞中都具有的細(xì)胞器，它是與細(xì)胞的能量代謝有關(guān)的雙層膜結(jié)構(gòu)。但原核生物（細(xì)菌和藍(lán)藻）中沒有線粒體。

〖結(jié)構(gòu)〗

〖功能〗

線粒體是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，它的主要使命是為各種生命活動(dòng)提供能量，細(xì)胞生命活動(dòng)所需能量大約95%來(lái)自線粒體。

線粒體含有少量的DNA和RNA，在細(xì)胞中可以進(jìn)行自我增殖，在遺傳上具有一定的獨(dú)立性。屬于半自主細(xì)胞器。9.葉綠體

〖定義〗

葉綠體呈扁平的橢球形或球形，具有雙層膜結(jié)構(gòu)，是綠色植物光合作用的場(chǎng)所。

〖結(jié)構(gòu)〗

下圖為葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖：

〖實(shí)例〗

顯微鏡下植物細(xì)胞中的葉綠體：

10.線粒體同點(diǎn)

〖內(nèi)容〗

1、相同點(diǎn)

（1）結(jié)構(gòu)上：它們都有內(nèi)、外膜，即都具有雙層膜，都有基質(zhì)。

（2）功能上：它們均與能量代謝有關(guān)。線粒體分解有機(jī)物，為生命活動(dòng)提供能量，稱為“動(dòng)力工廠”；葉綠體轉(zhuǎn)換光能，把能量?jī)?chǔ)存在合成的有機(jī)物中，稱為“能量轉(zhuǎn)換站”。

（3）成分上：都含有少量DNA，與各自的獨(dú)立遺傳有密切關(guān)系。

2、不同點(diǎn)

（1）分布上：線粒體在動(dòng)、植物細(xì)胞中普遍存在，而葉綠體只存在于植物體的葉肉細(xì)胞和幼莖皮層細(xì)胞中。

（2）形態(tài)上：線粒體呈橢球形，而葉綠體呈扁平的橢球形或球形。

（3）內(nèi)膜結(jié)構(gòu)上：線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，而葉綠體內(nèi)膜沒有向內(nèi)折疊。

〖關(guān)鍵點(diǎn)〗

1、線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”，細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量大約95%來(lái)自線粒體。

2、葉綠體是綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所。是植物細(xì)胞的“能量轉(zhuǎn)換站”和“養(yǎng)料制造車間”。11.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

〖結(jié)構(gòu)〗

單層膜結(jié)構(gòu)，是由膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，是細(xì)胞器的一種。分為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。

〖功能〗

粗糙內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（被核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）與蛋白質(zhì)的合成有關(guān)。

光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（無(wú)核糖體附著的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）主要合成和運(yùn)輸脂質(zhì)和多糖。12.高爾基體

〖結(jié)構(gòu)〗

單層膜結(jié)構(gòu)，由排列較整齊的扁平囊狀結(jié)構(gòu)和囊狀小泡組成，是細(xì)胞器的一種。

〖功能〗

主要是對(duì)來(lái)自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送站”；參與植物細(xì)胞壁的合成。有些物質(zhì)是由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體共同完成的，比如糖蛋白。13.溶酶體

單層消化車間”，內(nèi)部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷、凋亡的細(xì)胞及細(xì)胞器、吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌；是細(xì)胞器的一種。14.液泡

單層膜結(jié)構(gòu)，主要存在于植物細(xì)胞中，內(nèi)有細(xì)胞液。含有糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)。

調(diào)節(jié)細(xì)胞的吸水狀況，中央大的液泡對(duì)生活的植物細(xì)胞有著重要意義，是細(xì)胞器的一種。

〖關(guān)鍵點(diǎn)〗

低等動(dòng)物特別是單細(xì)胞動(dòng)物的食物泡、收縮泡等也屬于液泡。15.核糖體

無(wú)膜細(xì)胞器。有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離分布在細(xì)胞質(zhì)中，是蛋白質(zhì)的合成場(chǎng)所。

如圖，核糖體由大亞基和小亞基兩部分組成，在mRNA的指導(dǎo)下，合成肽鏈。

16.中心體

無(wú)膜細(xì)胞器，見于動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞，由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍的物質(zhì)組成，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。17.細(xì)胞器之間的直接聯(lián)系

各種生物膜在功能上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系，細(xì)胞器之間協(xié)調(diào)配合。

18.細(xì)胞器之間的間接聯(lián)系

19.細(xì)胞器之間的功能聯(lián)系

各種生物膜相互配合，協(xié)同工作，才使得細(xì)胞這臺(tái)高度精密的生命機(jī)器能夠持續(xù)、高效地運(yùn)轉(zhuǎn)。

以分泌蛋白的合成、加工、分泌為例：

20.細(xì)胞質(zhì)

〖定義〗以內(nèi)、細(xì)胞核以外的原生質(zhì)稱為細(xì)胞質(zhì)?；罴?xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不停地流動(dòng)狀態(tài)。細(xì)胞質(zhì)主要包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞器。

〖作用〗

細(xì)胞質(zhì)是進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所，絕大多數(shù)的化學(xué)反應(yīng)都在細(xì)胞質(zhì)中進(jìn)行。同時(shí)它對(duì)細(xì)胞核也有調(diào)控作用。

〖辨析〗

1.人的紅細(xì)胞和人的精子壽命都比較短，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)考慮，這一事實(shí)說(shuō)明了什么？

細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)相互依存。人的成熟紅細(xì)胞沒有細(xì)胞核，而人的精子幾乎沒有細(xì)胞質(zhì)。21.生物膜系統(tǒng)的定義

〖定義〗

由細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器膜所形成的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，叫做細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。

生物膜系統(tǒng)使得細(xì)胞內(nèi)各個(gè)“部件”能夠靈活運(yùn)轉(zhuǎn)，使細(xì)胞的生命活動(dòng)處于正常狀態(tài)。

〖分類〗

根據(jù)生物膜在細(xì)胞中的位置可將其分為兩類。

1、質(zhì)膜系統(tǒng)：指包在細(xì)胞外的細(xì)胞膜。

2、內(nèi)膜系統(tǒng)：指真核細(xì)胞中，在結(jié)構(gòu)、功能或發(fā)生上相關(guān)的，由膜圍繞而成的細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)。如核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等。

〖功能〗

1、細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量交換和信息傳遞的過(guò)程中也起著決定性作用。

2、細(xì)胞的許多重要化學(xué)反應(yīng)都在生物膜內(nèi)或膜表面進(jìn)行，細(xì)胞內(nèi)廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點(diǎn)，有利于生化反應(yīng)的順利進(jìn)行。

3、各種生物膜把細(xì)胞分隔成一個(gè)個(gè)小區(qū)室，使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，不會(huì)相互干擾，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。

〖模式圖〗

22.植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)異同

〖關(guān)鍵點(diǎn)〗

動(dòng)物細(xì)胞沒有細(xì)胞壁、葉綠體、大液泡，而有中心體；植物細(xì)胞有細(xì)胞壁，一般有葉綠體、液泡等細(xì)胞器，沒有中心體。但低等植物含有中心體。

動(dòng)物細(xì)胞（左）與植物細(xì)胞（右）亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖：

23.實(shí)驗(yàn)：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體

一、實(shí)驗(yàn)流程

1、觀察葉綠體實(shí)驗(yàn)

（1）取材：取一片在光下培養(yǎng)一段時(shí)間的新鮮葫蘆蘚葉。

（2）制片：用鑷子夾取一片幼嫩的小葉，放在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片（注意要始終保持有水狀態(tài)）。

（3）觀察：用低倍鏡找到葉片細(xì)胞，移到視野中央→高倍鏡觀察。

（4）繪圖：用鉛筆畫一個(gè)葉片細(xì)胞，畫清楚葉綠體的形態(tài)和分布情況。

2、觀察線粒體實(shí)驗(yàn)

（1）取材制片：潔凈的載玻片中央滴一滴健那綠染液，用消毒牙簽在漱凈的口腔內(nèi)側(cè)壁上輕輕地刮幾下，把牙簽上附有碎屑的一端，在染液中涂抹幾下，蓋上蓋玻片。

（2）觀察：低倍鏡下找到口腔上皮細(xì)胞，移到視野中央→轉(zhuǎn)高倍鏡觀察。

葫蘆蘚葉肉細(xì)胞葉綠體高倍鏡圖：

（3）繪圖：用鉛筆繪出口腔上皮細(xì)胞中線粒體的形態(tài)分布

二、注意事項(xiàng)

1、臨時(shí)裝片中的葉片要保持有水狀態(tài)，以免影響細(xì)胞的活性。

2、觀察時(shí)，由于線粒體很小，只相當(dāng)于葉綠體的1/10，所以要仔細(xì)觀察。24.細(xì)胞核

〖定義〗

細(xì)胞核是真核細(xì)胞內(nèi)最大的、也是最重要的細(xì)胞器。主要包括核被膜、核基質(zhì)、染色質(zhì)和核仁四部分。

細(xì)胞核是細(xì)胞的控制中心，在細(xì)胞的代謝、生長(zhǎng)、分化中起著重要作用，是遺傳物質(zhì)的主要存在部位。

***“細(xì)胞核是…細(xì)胞器。”是高中人教版教材中的原話，有些教材認(rèn)為細(xì)胞核不是細(xì)胞器，大學(xué)《細(xì)胞生物學(xué)》則認(rèn)為是細(xì)胞器。同學(xué)們請(qǐng)以自己老師的要求為準(zhǔn)即可哦。

〖結(jié)構(gòu)〗

核孔：核孔是大分子物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的理想通道，實(shí)現(xiàn)了核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。

核膜：核膜由兩層膜組成，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開，外膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相通。核膜上的核孔是某些大分子運(yùn)輸?shù)耐ǖ馈?/p>

核仁：在細(xì)胞周期中呈周期性變化。它與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。

染色質(zhì)：易被堿性染料染成深色，呈線長(zhǎng)的絲狀，由DNA和蛋白質(zhì)組成，DNA是遺傳信息的載體。

在細(xì)胞分裂時(shí)，細(xì)胞核解體，染色質(zhì)高度螺旋化，縮短變粗，成為染色體。

核液：核膜內(nèi)充滿著粘滯性較大的液膠體，稱為核液。核仁和染色質(zhì)就是分布在核液中。

〖模式圖〗

25.模型構(gòu)建：建立真核細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

能形象的了解細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)，闡明細(xì)胞器的功能。

二、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)：

真核細(xì)胞（以植物細(xì)胞為例）的結(jié)構(gòu)包括細(xì)胞質(zhì)及其內(nèi)含的各種細(xì)胞器，主要有線粒體、葉綠體、