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第二章 细胞的结构
【细胞学说的发展历程】
① ：利用自制显微镜，用软木塞薄片看到 的细胞的
② ：观察到活的动植物细胞
③施莱登：所有 都是由细胞组成的
④施旺：所有 都是由细胞构成的（辅助记忆：狗（动物）汪汪叫）
⑤施莱登施旺共同提出：细胞是一切动植物的基本单位（奠定细胞学说的基础）
⑥魏尔肖：
【细胞学说】
主要内容:（1）所有的生物都由 个细胞组成。
（2）细胞是所有生物的 单位。
（3）所有的细胞必定由 的细胞产生。
（易错点）细胞学说只提出了生物界的 性，没有提出 性
（拓展）细胞学说没有研究细胞的
未提及无细胞结构的
未提及细胞器/细胞结构
未提及DNA
【原核生物/真核生物】
原核细胞与真核细胞的本质区别（最显著特征）是：
细胞和病毒最本质的区别：
可以肉眼看到的细胞: ，棉花的一条纤维是 个细胞，神经细胞的长度可超过1m。
原核细胞中唯一具有的细胞器是：
某些原核细胞的可以进行需氧呼吸，原因是：
蓝藻的 膜上含有 色素及其有关的酶
原核生物：包括：（口诀：一支蓝细线）
代表生物是
易错点：酵母菌、霉菌是 生物、乳酸菌是 生物
(
光合膜
)
电镜下的蓝细菌 细菌结构模式图
细胞是一切生命活动的基本单位：
（1）病毒必须 生活在活细胞内才能进行生命活动。
（2） 生物依靠单个细胞完成各种生命活动。
【细胞膜的模型——流动镶嵌模型】
流动镶嵌模型
细胞膜主要成分： ；还有少量的 。
①蛋白质：存在 部分和 部分，膜蛋白 越多，细胞功能越多
②磷脂：存在 部分和 部分， 构成了细胞膜的基本骨架
细胞膜的不对称性：主要原因：
①蛋白质分子或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层
②磷脂分子分布的不对称性
细胞膜的结构特性：一定的 性（主要原因： ）
如：胞吞胞吐、变形虫伪足摄取食物均体现细胞膜具有流动性
细胞膜的功能特性： 性 如：主动转运、被动转运
主要原因：
显微镜下的细胞结构（易错）
光学显微镜下的细胞膜是一条线
电子显微镜下的细胞膜模型： 模型——（暗-亮-暗，暗是指蛋白质，亮是指磷脂）
扫描隧道显微镜+冰冻蚀刻技术—— 模型（现在公认的模型）
【细胞膜的成分】
磷脂：存在 性头部和 性尾部；细胞膜的基本骨架是 。
结构：
胆固醇：存在于 细胞膜
胆固醇主要存在于磷脂双分子层的 环境，有个很小的亲水头部
胆固醇对细胞膜的磷脂分子的活动有 作用
胆固醇能保持细胞膜的 性
细胞膜的功能

③
【生物膜系统】
包括： 膜
功能:
【细胞壁——植物细胞壁具有 性】
①植物细胞壁的成分： （答全给分），用 酶或 酶处理温和去掉细胞壁，而不破坏其他结构。
②细菌细胞壁的成分： ③真菌细胞壁的成分：
④细胞壁的功能：保护细胞，维持细胞形态，参与细胞间的相互黏连，是 等化学信号传递的介质和通路
⑤细胞壁的特性：具有 性，所有物质均能通过。
细胞质
细胞质是细胞进行生命活动的主要场所，正常状态的下为透明的胶状物，内含细胞新陈代谢所需多种营养物质。细胞质包含 和 。分离细胞中各种细胞器常用的方法是 。
细胞溶胶（细胞质基质）
1.细胞溶胶又称 ，是细胞内除去 以外的胶状物质。
2.细胞溶胶的成分：含有丰富的蛋白质，还含有水、无机盐、糖类、氨基酸等多种营养物质。
3.细胞溶胶的功能：①是细胞与外界环境、细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输、能量交换和信息传递的重要介质；②是许多代谢反应的重要场所；③参与某些脂质的合成、蛋白质的加工和降解、大分子物质和细胞器的移动等。
观察叶绿体和细胞质流动
1.胞质环流使叶绿体移动到 的位置进行光合作用，不断分配各种营养物质，，使其基质内的一系列代谢反应高效有序地进行。
2.该实验的目的：观察黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态和分布；观察黑藻细胞中的胞质环流现象。
3.选择黑藻为实验材料的理由：黑藻叶片 ，叶肉细胞的叶绿体 。
4.实验步骤：①事先将观察用的黑藻放在 、温度适宜条件下培养；②将黑藻从水中取出，用镊子从 枝上取一片 的小叶，制成装片；③在 下找到叶肉细胞，转换 观察叶绿体的形态、颜色、分布和运动。
5.实验现象及异常情况：叶绿体绕液泡 流动，胞质环流是叶肉细胞 的表现，如果没有流动，可能与黑藻没有接受充足的 或 有关，也可能与培养黑藻的水未及时更换有关。
细胞器
细胞器（口诀：线叶双，无心糖——线粒体、叶绿体双层膜；中心体、核糖体无膜）
名称 结构 功能
线粒体 双层膜结构、 内膜向内凹陷折叠形成嵴 （内膜外膜之间均存在线粒体基质） 细胞 呼吸的主要场所； 代谢的中心； 线粒体基质中含有少量的 核糖体（可合成线粒体所需部分蛋白质） 线粒体基质是需氧呼吸第 阶段（ 循环）的反应场所： 线粒体基质产生 （填气体） 线粒体内膜是需氧呼吸第 阶段（ ）的反应场所 线粒体内膜消耗 （填气体）
叶绿体 双层膜结构、 内膜光滑 绿色植物进行 的场所； 叶绿体基质中含有少量的 核糖体（可合成叶绿体所需部分蛋白质） 类囊体上存在 （吸收可见光） 类囊体（膜）是 的发生场所 类囊体（膜）是 ： 产生 叶绿体基质是 的发生场所 叶绿体基质是 的发生场所 叶绿体基质是 的发生场所
内质网 1.单层膜结构 由一系列片状的膜囊和管状的腔组成 2.膜面积 1.粗面内质网内连 膜，外连 膜， 于 相互联系，构成了细胞内庞大的物质运 输通道。 2.类型： 内质网、 内质网（附着核糖体）。 3.功能：①光面内质网常为管状，是运输 和合成 的重要场所。 ②粗面内质网参与蛋白质的加工和运输。
高尔基体 单层膜结构，由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成。 功能：高尔基体主要对由 运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：①通过囊泡被分泌至 ；②通过囊泡被运至 ；③还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中，与高尔基体脱离，形成 。 在植物细胞中，高尔基体合成 物质，参与细胞壁的构建。
溶酶体 单层膜结构 断裂而来 存在于几乎所有的 细胞 分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。 60多种 （水解酶合成场所： ） 可以 多种物质的降解
液泡 单层膜结构 主要存在于 细胞 液泡内液体叫 ，内含水溶性 ，无机盐、糖类、氨基酸等 功能： ①液泡为植物细胞储存水分和营养物质； ②调节 ； ③富含 ，能吞噬衰老的细胞器，其作用与动物细胞的 相似。
中心体 无膜结构 成分：蛋白质 与 有关 存在于：低等植物+动物 由两个互相垂直的 及其周围物质组成。
核糖体 无膜结构 成分：蛋白质+RNA 合成 的场所 游离的核糖体形成细胞自身或自身结构的蛋白质 在内质网的核糖体形成 或细胞的其他部位
原核生物唯一的细胞器是
原核生物包括：一支蓝细线（衣原体、支原体、蓝藻、细菌、放线菌）
细胞核
除了 细胞和 细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核
1.细胞核的功能：是细胞代谢和遗传的 中心
2.细胞核的结构：
核膜：具有 层膜（是否连续？ ）具有 （某些大分子物质进出细胞核的通道，如 进、 出）
核仁：与细胞中 形成有关
染色质：由 组成
染色质与染色体的关系： （ 生物没有染色体/染色质）
细胞骨架
细胞骨架组成： （ 纤维）
功能：在维持 等方面发挥着重要的作用。
9.小结：
①植物细胞特有的细胞器： 。
②动物细胞特有的细胞器： 。
③植物、动物细胞共有的细胞器：
。
④含色素的细胞器： 。
⑤在动、植物中功能不同的细胞器： 。
⑥含DNA和RNA的细胞器： 。
⑦与能量转换有关的细胞器： 。
⑧一定程度上能复制的细胞器： 。
⑨存在碱基互补配对的细胞器： 。第二章 细胞的结构
【细胞学说的发展历程】
①罗伯特.胡克：利用自制显微镜，用软木塞薄片看到已死亡细胞的细胞壁
②列文虎克：观察到活的动植物细胞
③施莱登：所有植物都是由细胞组成的
④施旺：所有动物都是由细胞构成的（狗（动物）汪汪叫）
⑤施莱登施旺共同提出：细胞是一切动植物的基本单位（奠定细胞学说的基础）
⑥魏尔肖：所有的细胞都来自已存在的活细胞
【细胞学说】
主要内容:（1）所有的生物都由一个或多个细胞组成。
（2）细胞是所有生物的结构和功能单位。
（3）所有的细胞必定由已存在的细胞产生。
（易错点）细胞学说只提出了生物界的统一性，没有提出多样性
（拓展）细胞学说没有研究细胞的结构，只停留在细胞（这个名词），里面具体啥东西全都不知道，所以细胞学说还存在一定的局限性，未提及无细胞结构的病毒
未提及细胞器/细胞结构
未提及DNA
【原核生物/真核生物】
原核细胞与真核细胞的本质区别（最显著特征）是：没有核膜包被的细胞核
细胞和病毒最本质的区别：有无细胞结构
可以肉眼看到的细胞:人类卵细胞，棉花的一条纤维是单个细胞，神经细胞的长度可超过1m。
原核细胞中唯一具有的细胞器是：核糖体
某些原核细胞的可以进行需氧呼吸，原因是：细胞膜和细胞溶胶上有需氧呼吸有关的酶
蓝藻的光合膜上含有光合色素（叶绿素和藻蓝素）及其有关的酶（易错）
原核生物：包括：（口诀：一支蓝细线）代表生物是衣原体、支原体、蓝藻、细菌、放线菌
易错点：酵母菌、霉菌是真核生物、 乳酸菌是细菌（乳酸杆菌）
(
光合膜
)
电镜下的蓝细菌 细菌结构模式图
细胞是一切生命活动的基本单位：
（1）病毒必须寄生在活细胞内才能进行生命活动。（常考）
（2）单细胞生物依靠单个细胞完成各种生命活动。（易错）
【细胞膜的模型——流动镶嵌模型】
流动镶嵌模型
细胞膜主要成分：磷脂和蛋白质；还有少量的糖类和胆固醇（动物）。
①蛋白质：存在脂溶性部分和水溶性部分，膜蛋白种类和数量越多，细胞功能越多（易错）
②磷脂：存在脂溶性部分和水溶性部分，磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架
细胞膜的不对称性：主要原因：
①蛋白质分子或镶、或嵌、或贯穿于磷脂双分子层
②磷脂分子分布的不对称性
细胞膜的结构特性：一定的流动性（主要原因：磷脂和蛋白质位置不是固定的）
如：胞吞胞吐、变形虫伪足摄取食物均体现细胞膜具有流动性
细胞膜的功能特性：选择透过性 如：主动转运、被动转运
主要原因：蛋白质和磷脂可以控制物质进出
显微镜下的细胞结构（易错）
光学显微镜下的细胞膜是一条线
电子显微镜下的细胞膜模型：三明治模型——（暗-亮-暗，暗是指蛋白质，亮是指磷脂）
扫描隧道显微镜+冰冻蚀刻技术——流动镶嵌模型（现在公认的模型）
【细胞膜的成分】
磷脂：存在亲水性头部和疏水性尾部；细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层。
结构：
胆固醇：存在于动物细胞膜
胆固醇主要存在于磷脂双分子层的疏水环境，有个很小的亲水头部
胆固醇对细胞膜的磷脂分子的活动有双重调节作用
胆固醇能保持细胞膜的稳定性
细胞膜的功能
①将细胞与外界环境分割开②控制物质进出细胞（磷脂、蛋白质）
③进行细胞间的信息交流（糖蛋白、糖脂有识别作用）（常考）
【生物膜系统】:细胞内所有膜(细胞膜+核膜+细胞器膜+囊泡膜)
功能:提高物质运输效率，形成相对独立的空间，保证生命活动高效、有序进行;提供酶附着位点，为生命活动提供有利条件
1)生物膜在结构上的联系
2)延伸出的膜面积变化情况的不同呈现形式:
在一次分泌行为完成后，内质网膜面积变小，细胞膜面积增大，高尔基体膜面积基本不变。
3)研究方法—同位素标记法
同位素是具有相同原子序数的同一化学元素不同原子，化学性质基本相同，但相对原子质量不同。用同位素标记化合物，化学性质不会改变，通过追踪标记的化合物，就可以弄清物质合成的详细转移途径。
（1）本节内容采用3H标记的亮氨酸进行蛋白质合成与分泌的示踪。
放射性出现的先后位置：核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→膜外
（2）高中阶段还用到此方法的内容
①光合作用中释放出的氧来自水还是二氧化碳：美国科学家鲁宾和卡门采用同位素标记法研究了这个问
题，证明得到氧全部来自水而不是二氧化碳；
②研究光合作用中CO2的转化途径（卡尔文循环）：标记C的放射性同位素，从而证实C4植物光合作用中的C4途径发生在叶肉细胞的叶绿体内，C3途径发生在维管束鞘细胞的叶绿体内，两者共同完成二氧化碳的固定。
③证明DNA是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验：赫尔希和蔡斯用大肠杆菌T2噬菌体作为试验材料，分别含有放射性同位素35S和放射性同位素32P的培养基中培养细菌，分别标记蛋白质和DNA；
④研究DNA的复制方式：用14N标记DNA合成的原料，研究其复制过程，总结出了半保留复制的特点；
⑤探究激素合成和运输路径时：131I示踪甲状腺激素的合成场所与运输路径；
⑥基因工程的DNA分子杂交技术应用：将转基因生物的基因组DNA提取出来，在含有目的基因的DNA片段上用放射性同位素作标记，以此为探针使之与基因组DNA杂交，如果显示出杂交带，就表明目的基因已导入受体细胞中；
⑦也是DNA分子杂交技术应用：基因诊断是用放射性同位素、荧光分子等标记的DNA分子作探针，依据DNA分子杂交原理，鉴定被检测样本上的遗传信息，从而达到检测疾病的目的。
【细胞壁——植物细胞壁具有全透性】
①植物细胞壁的成分：纤维素、果胶（答全给分），用纤维素酶或果胶酶处理温和去掉细胞壁，而不破坏其他结构。
②细菌细胞壁的成分：肽聚糖
③真菌细胞壁的成分：壳多糖
④细胞壁的功能：保护细胞，维持细胞形态，参与细胞间的相互黏连，是激素等化学信号传递的介质和通路
⑤细胞壁的特性：具有全透性，所有物质均能通过。
细胞质
细胞质是细胞进行生命活动的主要场所，正常状态的下为透明的胶状物，内含细胞新陈代谢所需多种营养物质。细胞质包含多种细胞器和细胞溶胶。分离细胞中各种细胞器常用的方法是差速离心法。
细胞溶胶（细胞质基质）
1.细胞溶胶又称细胞质基质，是细胞内除去细胞器以外的胶状物质。
2.细胞溶胶的成分：含有丰富的蛋白质，还含有水、无机盐、糖类、氨基酸等多种营养物质。
3.细胞溶胶的功能：①是细胞与外界环境、细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输、能量交换和信息传递的重要介质；②是许多代谢反应的重要场所；③参与某些脂质的合成、蛋白质的加工和降解、大分子物质和细胞器的移动等。
观察叶绿体和细胞质流动
1.胞质环流使叶绿体移动到光照充足的位置进行光合作用，不断分配各种营养物质，使其在细胞内均匀分布，使其基质内的一系列代谢反应高效有序地进行。
2.该实验的目的：观察黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态和分布；观察黑藻细胞中的胞质环流现象。
3.选择黑藻为实验材料的理由：黑藻叶片小而薄，叶肉细胞的叶绿体大而清晰。
4.实验步骤：①事先将观察用的黑藻放在光照充足、温度适宜条件下培养；②将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶，制成装片；③在低倍镜下找到叶肉细胞，转换高倍镜观察叶绿体的形态、颜色、分布和运动。
5.实验现象及异常情况：叶绿体绕液泡定向环形流动，胞质环流是叶肉细胞新陈代谢旺盛的表现，如果没有流动，可能与黑藻没有接受充足的光照或室温低有关，也可能与培养黑藻的水未及时更换有关。
细胞器
细胞器（口诀：线叶双，无心糖——线粒体、叶绿体双层膜；中心体、核糖体无膜）
名称 结构 功能
线粒体 双层膜结构、 内膜向内凹陷折叠形成嵴 （内膜外膜之间均存在线粒体基质） 细胞需氧呼吸的主要场所； 能量代谢的中心； 线粒体基质中含有少量的DNA和RNA，核糖体，酶 核糖体（可合成线粒体所需部分蛋白质） 线粒体基质是需氧呼吸第二阶段（柠檬酸循环）的反应场所： 线粒体基质产生CO2 线粒体内膜是需氧呼吸第三阶段（电子传递链）的反应场所 线粒体内膜消耗O2
叶绿体 双层膜结构、 内膜光滑 绿色植物进行光合作用的场所； 叶绿体基质中含有少量的DNA和RNA，核糖体，酶 核糖体（可合成叶绿体所需部分蛋白质） 类囊体上存在光合色素（吸收可见光） 类囊体（膜）是光反应的发生场所 类囊体（膜）是水的光解（裂解）：产生O2+H++e- 叶绿体基质是暗反应的发生场所 叶绿体基质是三碳酸的还原的发生场所 叶绿体基质是CO2的固定的发生场所
内质网 1.单层膜结构 由一系列片状的膜囊和管状的腔组成 2.膜面积最大 1.粗面内质网内连核膜，外连细胞膜，并与高尔基体相互联系，构成了细胞内庞大的物质运输通道。 2.类型：光面内质网、粗面内质网（附着核糖体）。 3.功能：①光面内质网常为管状，是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。 ②粗面内质网参与蛋白质的加工和运输。
高尔基体 单层膜结构，由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成。 功能：高尔基体主要对由内质网运入的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。这类蛋白质主要有三个去路：①通过囊泡被分泌至胞外；②通过囊泡被运至细胞膜；③还有一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中，与高尔基体脱离，形成溶酶体。 在植物细胞中，高尔基体合成果胶物质，参与细胞壁的构建。
溶酶体 单层膜结构 高尔基体断裂而来 存在于几乎所有的动物细胞 分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌。 60多种水解酶（水解酶合成场所：核糖体） 可以催化多种物质的降解
液泡 单层膜结构 主要存在于植物细胞 液泡内液体叫细胞液，内含水溶性色素，无机盐、糖类、氨基酸等 功能： ①液泡为植物细胞储存水分和营养物质； ②调节渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡，维持细胞的正常形态； ③富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器，其作用与动物细胞的溶酶体相似。
中心体 无膜结构 成分：蛋白质 与有丝分裂有关 存在于：低等植物+动物 由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成。
核糖体 无膜结构 成分：蛋白质+RNA 合成蛋白质的场所 游离的核糖体形成细胞自身或自身结构的蛋白质 附着在内质网的核糖体形成分泌蛋白或细胞的其他部位
原核生物唯一的细胞器是核糖体
原核生物包括：一支蓝细线（衣原体、支原体、蓝藻、细菌、放线菌）
细胞核
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核
1.细胞核的功能：是细胞代谢和遗传的控制中心
2.细胞核的结构：
核膜：具有两层膜（是否连续？不连续）具有核孔（某些大分子物质进出细胞核的通道，如蛋白质进、RNA出）
核仁：与细胞中核糖体形成有关
染色质：由DNA、蛋白质、少量RNA组成
染色质与染色体的关系：同一种物质在不同时期的两种不同状态（原核生物没有染色体/染色质）
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核
细胞核的功能:细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
（1）细胞核控制细胞的遗传和代谢——实验资料分析
实验 过程与结果 实验分析 实验结论
变形虫切割实验 该实验既有相互对照， 又有自身对照 变形虫的生长、 分裂、再生等由 细胞核控制
伞藻嫁接实验 缺少对照组，无法 排除假根中其它物 质的影响。可以对其做一些改进，比如进行细胞核的“嫁接” 伞藻的“帽”与假根有关
（2）实验总结
以上实验表明，细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
（1）细胞核是遗传的信息库，是遗传物质储存、复制和转录的主要场所
（2）细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，控制着细胞的物质合成、能量转换和信息交流，使生
物体能够进行正常的细胞代谢。DNA通过控制蛋白质的合成从而控制生物的性状。
细胞骨架
细胞骨架组成：微丝和微管（蛋白质纤维）
功能：在维持细胞形态、胞内运输、变形运动等方面发挥着重要的作用。
9.小结：
①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡。
②动物细胞特有的细胞器：溶酶体。
③植物、动物细胞共有的细胞器：
核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、中心体（低等植物细胞有）。
④含色素的细胞器：叶绿体、液泡。
⑤在动、植物中功能不同的细胞器：高尔基体。
⑥含DNA和RNA的细胞器：线粒体、叶绿体。
⑦与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体。
⑧一定程度上能复制的细胞器：线粒体、叶绿体、中心体。
⑨存在碱基互补配对的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。

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