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1、第3章细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能1、细胞膜有哪些主要功能?(巧记,防止早恋的方法:分开、控制、交流)细胞作为一个基本的生命系统,它的边界就是细胞膜,也叫质膜。(1)将细胞与外界环境分隔开。保障细胞内部环境的相对稳定。(2)控制物质进出细胞。(体现了细胞膜的选择透过性。控制物质进出具有普遍性:细胞需要的营养物质可进入细胞。抗体、激素等物质在细胞内合成后,分泌到细胞外。细胞产生的代谢废物排到细胞外。具有相对性:对细胞有害的物质有可能进入细胞,如病毒、细菌。)(3)进行细胞间的信息交流。化学物质传递,如激素、递质。接触传递,如精卵结合、靶细胞与细胞毒性T细胞接触。通道传递,如胞间连丝。2
2、、细胞膜成分和结构的探索过程?(1)细胞膜成分探索过程:发现溶于脂质的物质,容易穿过细胞膜;不溶于脂质的物质,不容易穿过细胞膜;推测细胞膜由脂质组成。利用哺乳动物成熟红细胞,通过一定方法制备出纯净细胞膜,进行化学分析;推测组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇,其中磷脂含量最多。用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得単分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。推测细胞膜中的磷脂分子层必然排列为连续的两层。细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力。由于人们已经发现油脂滴表面如果吸附有蛋白质成分则表面张力会降低。推测细胞膜除了含脂质分子外,还可能附有蛋白质。细胞膜成分:脂质:主要是磷
3、脂,动物细胞膜还有胆固醇。蛋白质:与膜的功能有关,功能越复杂的膜,蛋白质的含量和种类越多。糖类(少量):主要在细胞膜外侧,与蛋白质(脂质)结合形成糖蛋白(糖脂)。(2)细胞膜结构探过程:罗伯特森:电镜下观察到暗亮暗的三层结构,提出所有的细胞膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成,把细胞膜描述为静态的统一结构。科学家用荧光标记人细胞膜和小鼠细胞膜表面的蛋白质分子,做细胞融合实验,证明细胞膜具有流动性,细胞膜表面的蛋白质分子能运动。辛格和尼克尔森提出流动镶嵌模型。3、流动镶嵌模型的基本内容是什么?流动镶嵌模型认为,细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质构成。磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,内部是磷脂分子的疏水
4、端,水溶性分子或离子不能自由通过。蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中:有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部镶嵌在磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。细胞膜具有流动性,主要表现在构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜上与蛋白质和脂质结合的糖类分子称为糖被,与细胞膜表面的识别、细胞间的信息传递等功能有关。第2章 第2节细胞器之间的分工合作1、细胞内有哪些主要的细胞器?(1)分离细胞器的方法:差速离心法,主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。(2)“八种”细胞器:双层膜细胞器线粒体、叶绿体单层膜细胞器高尔基体、内质网、液泡、溶酶体无膜细胞器
5、核糖体、中心体线粒体:进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。叶绿体:能进行光合作用的植物细胞特有,是“颜料制造车间”和“能量转换站”。高尔基体:主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”。(动物细胞与分泌物的形成有关,植物细胞与细胞壁的形成有关)内质网:是蛋白质等生物大分子物质的合成、加工场所和运输通道。有些内质网上有核糖体附着,叫粗面内质网(参与分泌蛋白的合成、加工和运输);有些内质网上不含有核糖体,叫光面内质网。(性激素等脂质合成的场所)液泡:内有细胞液,可调节植物细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺。(液泡内的色素主要是花青素,花青素与果实、花的颜色有关。)溶
6、酶体:细胞内的“消化车间”,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。(起源于高尔基体,溶酶体中的水解酶由核糖体合成)核糖体:“生产蛋白质的机器”,真核细胞与原核细胞唯一共有的细胞器。中心体:与细胞的有丝分裂有关。(分布在动物和低等植物中)(3)重要的细胞结构细胞壁位于植物细胞细胞膜外侧,主要由纤维素和果胶构成,对细胞起支持和保护作用,具有全透性、伸缩性小的特性。(4)细胞骨架:细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中,细胞质中有着支持它们的结构细胞骨架。细胞骨架由蛋白质纤维构成。2、用高倍显微镜观察叶绿体和胞质流动(1)实验原理:叶绿体在高倍显微镜下呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需要
7、染色,制片后可以直接观察;细胞质流动,在高倍显微镜下以叶绿体的运动作为标志。(2)观察叶绿体取材用镊子取一片藓类的小叶片放入盛有清水的培养皿中制作临时装片滴:往载玻片中央滴一滴清水;取:用镊子夹取叶片放入水滴中;盖:盖上盖玻片观察先用低倍镜观察,找到需要观察的叶绿体,再换用高倍镜观察叶绿体的形态和分布(3)观察细胞质流动黑藻的培养光照、室温条件下培养制作临时装片取载玻片,滴清水;将黑藻从水中取出,用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中;盖上盖玻片观察(与实际流动方向相同)低倍镜下找到黑藻叶肉细胞,高倍镜下可见叶绿体随细胞质流动,不同的细胞流动方向可能不同3、细胞器是如何分工合作,共同完成细
8、胞的生命活动的?(1)分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白:有些蛋白质是在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的,这类蛋白叫作分泌蛋白,如消化酶、抗体和一部分激素。实验过程:在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射标记的亮氨酸,检测放射性一次出现的位置。3min后,带有放射性标记的物质出现在附着有核糖体的内质网中;17min后,出现在高尔基体中;117min后,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。分泌蛋白的形成过程:先在游离的核糖体中合成一段肽链,后与核糖体一起转移到粗面内质网上继续再合成,且边合成边转移到内质网腔。在内质网上进行初步加工,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊
9、泡,包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体,高尔基体对蛋白质进一步加工,形成成熟的蛋白质,由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。分泌蛋白的合成、加工、运输需要消耗能量,能量主要来自线粒体。(巧记:核、内、高、细胞膜、线粒体)(2)科学方法:同位素标记法用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中的原子去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。具有放射性的同位素: ;不具有放射性的同位素: 4、什么是生物膜系统?它具有什么功能?(1)概念:细胞器膜、细胞膜、核膜等结构共同构
10、成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。(2)功能:使细胞具有一个相对稳定的环境,在物质运输、能量转化和信息传递过程中起着决定性作用。广阔的膜面积为多种酶提供附着位点,为生化反应的进行创造条件。使细胞内部区域化,保证化学反应高效、有序的进行。第3章第3节 细胞核的结构和功能1、细胞核的结构和功能是怎样的?(1)细胞核的结构:细胞核中有DNA。DNA和蛋白质紧密结合成染色质。染色质极细的丝状物,因容易被碱性染料染成深色而得名。细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗,成为圆柱状或杆状的染色体。染色质和染色体
11、是统一物质在细胞不同时期的两种状态。核膜、核孔都有选择性,DNA不能通过核孔进入细胞质,RNA可以通过核孔进入细胞质;DNA聚合酶可以通过核孔进入细胞核。代谢越旺盛的细胞,核仁的体积越大,核孔的数目越多。(2)细胞核的功能:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。2、为什么说细胞核是细胞的控制中心?探究细胞核功能的四个实验:(1)黑白美西螈核移植实验实验过程:实验结论:美西螈皮肤的颜色由细胞核控制。(2)蝾螈受精卵横缢实验实验过程:实验结论:蝾螈的细胞分裂和分化由细胞核控制。(3)变形虫切割实验实验过程:实验结论:变形虫的生长、分裂、再生,对外界刺激的反应由细胞核控制。(4)伞藻嫁接与核移植实验实验过程:实验结论:伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。3、科学方法:建构模型?模型包括物理模型、概念模型、数学模型。物理模型:以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,如DNA双螺旋结构模型。学科网(北京)股份有限公司