細胞的結構和功能蘇教必修一第三章

細胞的結構和功能蘇教必修一第三章第1頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月.細胞的發(fā)現(xiàn).細胞學說的創(chuàng)立和發(fā)展一).細胞的發(fā)現(xiàn)1665年,Roberthook(英國人)用自制的顯微鏡觀察軟木,發(fā)現(xiàn)許多類似蜂窩狀的結構—小室,并將其命名為細胞(Cell).實際上他所觀察到的僅僅是軟木的死細胞壁.隨著顯微鏡的制造技術和顯微技術的不斷改進,對細胞的認識也有進一步了解.第2頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月二).細胞學說的創(chuàng)立1838年,德國植物學家施來登(Schleidon)提出植物都是由細胞構成的。1839年,動物學家施旺(Schwan)提出了動植物都是細胞的集合體，形成了細胞學說(Celltheory).結合其他科學家的觀點，細胞學說基本要點為:1.細胞是一個相對獨立的生命活動基本單位.2.所有的細胞都是由細胞分裂或融合而來.3.一切動植物有機體都是由細胞構成的.第3頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞學說建立的意義：

細胞學說的建立揭示了細胞的統(tǒng)一性和生物體結構的統(tǒng)一性，使人們認識到各種生物之間存在共同的結構基礎；細胞學說的建立標志著生物學的研究進入到細胞水平，極大地促進了生物學的研究進程。第4頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月紅細胞白細胞正在分裂的植物細胞口腔上皮細胞洋蔥表皮細胞第5頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月肌肉細胞神經(jīng)細胞噬中性粒細胞卵細胞精子紅細胞第6頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第7頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第8頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞壁·植物細胞有細胞壁，動物細胞則沒有·結構成分：纖維素、果膠·功能：支持和保護，維持細胞的正常形態(tài)第9頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞膜的結構和功能第10頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞膜的結構1、化學成分：2、結構：具有一定的流動性4、細胞膜的結構特點：（1）磷脂雙分子層形成基本支架。（2）蛋白質：保護和潤滑作用，識別作用等3、糖被—糖蛋白：主要有磷脂和蛋白質分子組成。覆蓋、鑲嵌、貫穿磷脂雙分子層。第11頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月

時間：19世紀末1895年人物：歐文頓（E.Overton）實驗：用500多種物質對植物細胞進行上萬次的通透性實驗，發(fā)現(xiàn)脂質更容易通過細胞膜。提出假說：不溶于脂質的物質溶于脂質的物質膜是由脂質組成的細胞膜的化學成分第12頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月磷脂分子結構親水性（頭）親脂性（尾）磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。第13頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月1917年Langmuirwa將磷脂溶于苯和水中，當苯揮發(fā)完以后，磷脂分子分布散亂，經(jīng)過推擠，磷脂分子排列成單層，而且其磷酸基團的極性頭部都浸入水中。親水端疏水端磷脂是一種由甘油、脂肪酸和磷酸所組成的分子，磷酸“頭”部是親水的，脂肪酸“尾”部是疏水的。第14頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月磷脂分子可以在空氣和水的界面上展開為一層將許多磷脂分子放在水面上??第15頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月1925年，Gorter和Grendel對血影的研究

抽提細胞膜中的脂類物質在水面鋪成單分子層，聚攏后測總面積b。把紅細胞放在蒸餾水中使其吸水漲破，反復沖洗后只留細胞膜（血影），把這些破碎的膜鋪在水面上，測定出紅細胞的表面積a。測定結果：b=2a細胞膜是由雙層磷脂分子組成的。說明什么？第16頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月用磷脂分子的結構特點和所處環(huán)境，磷脂分子在下列三種情況中的排列方式親水端疏水端平鋪于水面上磷脂分子置于水中兩個水槽“隔板”的孔隙第17頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月水溶液水溶液很多細胞是球體，在細胞的內外有一些液體，這些液體是水溶液，磷脂分子又會怎樣排布呢？??第18頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞膜化學成分的補充J.Danielli&H.Davson1935發(fā)現(xiàn)細胞膜的表面張力比油－水界面的張力低得多，已知脂滴表面如吸附有蛋白質成分時，表面張力則降低。推測膜中含有蛋白質。科學家用蛋白酶處理細胞，發(fā)現(xiàn)細胞膜被破壞了，這又說明了細胞膜中有蛋白質。第19頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月三明治模型J.D.Robertson1959用超薄切片技術獲得了清晰的細胞膜照片，顯示暗-明-暗三層結構(如圖)，厚約7.5nm。這就是所謂的“單位膜”模型。它由厚約3.5nm的雙層脂分子和內外表面各厚約2nm的蛋白質構成。第20頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月變形蟲任何部位可以伸出偽足，說明細胞膜具有怎樣的特點？第21頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月1970年Frye和Edidin人-鼠細胞融合實驗熒光標記蛋白質人細胞誘導融合鼠細胞40分鐘后370C結論：細胞膜具有一定的流動性！第22頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月電鏡下的細胞膜看一看第23頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月

磷脂雙分子層構成了細胞膜的基本骨架，蛋白質分子覆蓋在磷脂雙分子層外側、鑲嵌或貫穿于磷脂雙分子層。糖蛋白：保護、潤滑和識別作用細胞膜的結構——流動鑲嵌模型

構成細胞膜的磷脂分子和蛋白質分子大多數(shù)是可以運動的。第24頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月磷脂分子的運動第25頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月主要成分：磷脂、蛋白質、多糖等結構特點：具有一定的流動性第26頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）界膜的屏障作用細胞膜的功能（2）控制物質運輸（3）控制信息傳遞第27頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月·細胞膜以內、細胞核以外細胞質細胞質基質主要成分：水、無機鹽離子、脂類、糖類、氨基酸、各種酶等主要功能：新陳代謝的主要場所，為新陳代謝提供必需的物質和環(huán)境條件細胞器植物細胞亞顯微結構模式圖動物細胞亞顯微結構模式圖線粒體、葉綠體內質網(wǎng)、高爾基體液泡、溶酶體核糖體、中心體細胞器之間的協(xié)調配合第28頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞核·儲存和復制遺傳物質DNA的主要場所·球形或卵形·結構：核膜核仁染色質（雙層膜、有核孔、有酶）（無膜、RNA）（DNA、蛋白質）·細胞遺傳特性和細胞代謝活動的控制中心第29頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞核核膜核質核仁核孔染色質第30頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月植物細胞原核細胞和真核細胞細菌細胞第31頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月原核細胞與真核細胞的區(qū)別類別原核細胞真核細胞細胞大小較?。ㄒ话銥?～10μm）較大（一般為20～30μm）細胞壁肽聚糖纖維素和果膠細胞膜蛋白質含量大、功能多蛋白質含量相對少細胞質除核糖體外，無其他細胞器。細菌一般有質粒有核糖體、線粒體等多種復雜的細胞器細胞核無真正的細胞核，無核膜，無核仁。有擬核有真正的細胞核，有核膜、核仁染色體只有一條裸露的環(huán)狀DNA（不與RNA、蛋白質結合）一個細胞有多條DNA，和RNA、蛋白質結合在一起組成染色體分裂簡單的二分裂有絲分裂生物類群細菌、藍藻、放線菌、衣原體、支原體、螺旋體、立克次氏體真菌、植物、動物第32頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月物質跨膜運輸?shù)?3頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第34頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月氧氣，二氧化碳氮氣，苯水，甘油，乙醇氨基酸葡萄糖核苷酸大分子和氫離子、鈉離子等合成的脂雙層離子為什么不能自由擴散通過膜第35頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第36頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第37頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月總結協(xié)助擴散的特點！第38頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月總結協(xié)助擴散的特點！第39頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月主動運輸物質逆濃度梯度進出細胞，從低濃度一側運輸?shù)礁邼舛纫粋?，需要載體，也需要能量。如：Na+.K+.Ca2+.Mg2+.I-等離子葡萄糖進入小腸上皮細胞第40頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月運輸方式濃度梯度是否需載體是否耗能

舉例自由擴散

協(xié)助擴散主動運輸否要要否否要H2O、CO2、O2、甘油、乙醇、苯、脂肪酸等葡萄糖進入紅細胞無機鹽離子、氨基酸高低高低低高比較三種跨膜運輸?shù)姆绞降?1頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月滲透系統(tǒng)裝置漏斗管內液面為什么會升高？單位體積內的水分子數(shù)：燒杯（清水）漏斗（蔗糖溶液）單位時間內水分子透過的數(shù)量：燒杯→漏斗漏斗→燒杯所以，漏斗液面升高＞＞第42頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞膜細胞內溶液如果將裝置中的漏斗換成細胞將如何？第43頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月半透膜內側有蔗糖液半透膜外側有清水半透膜滲透系統(tǒng)裝置成熟的植物細胞與外界溶液可以構成滲透系統(tǒng)。原生質層內側有細胞液原生質層外側有外界溶液成熟的植物細胞原生質層原生質層外界溶液細胞液⑥②雞蛋膜(半透膜)蔗糖溶液清水第44頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月半透膜與選擇透過性膜半透膜：一些物質（分子直徑?。┠芡高^，而另一些物質不能透過的多孔性薄膜。選擇透過性膜：指水分子可以自由通過，細胞要選擇吸收的離子、小分子可以通過，而其他的小離子、小分子和大分子則不能通過的膜選擇透過性膜相當于半透膜，反之則不然第45頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞質液泡膜原生質層半透膜細胞液外界溶液濃度差植物細胞失水和吸水的情況是怎樣的呢？洋蔥表皮細胞+30%蔗糖溶液細胞壁一段時間后質壁分離細胞膜原生質層第46頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月植物細胞質壁分離現(xiàn)象

細胞失水時細胞壁和原生質層都會出現(xiàn)一定程度的收縮,但原生質層的伸縮性更大,故原生質層會與細胞壁發(fā)生分離。外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞滲透失水>第47頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月外界溶液濃度細胞液的濃度，細胞滲透吸水<植物細胞質壁分離復原現(xiàn)象第48頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月動物細胞的吸水和失水：吸水脹破失水皺縮正常狀態(tài)第49頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月原理:失水:細胞液濃度<外界溶液濃度質壁分離吸水:細胞液濃度>外界溶液濃度質壁分離的復原滲透作用條件有半透膜概念濃度差動物細胞細胞的吸水和失水吸水:細胞質濃度>外界水溶液失水:細胞質濃度<外界水溶液植物細胞課堂小結第50頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月內吞和外排第51頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第52頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第53頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第54頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月第55頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞的生物膜系統(tǒng)：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)。這些生物膜在結構和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體。

第56頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月生物膜的化學組成：蛋白質糖類脂質。細胞內的各種生物膜不僅在化學組成大致相同，在結構上也相互聯(lián)系。第57頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月細胞的生物膜系統(tǒng)在生命活動中的作用：

①不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境，同時在細胞與環(huán)境之間進行物質運輸、能量交換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。

②細胞內的許多重要化學反應都在生物膜上進行，細胞內的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點，為各種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件。

③細胞內的生物膜把細胞分隔成一個個小的區(qū)室，如各種細胞器，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會相互干擾，保證了細胞的生命活動高效、有序地進行。

第58頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月同學們再見！第59頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月內質網(wǎng)核糖體液泡葉綠體

線粒體點擊名稱查看詳細內容植物細胞亞顯微結構模式圖第60頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月動物細胞亞顯微結構模式圖內質網(wǎng)中心體線粒體高爾基體點擊名稱查看詳細內容溶酶體觀看細胞質流動現(xiàn)象第61頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月基粒：囊狀結構的薄膜是綠色的。2.葉綠體第62頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月類囊體基粒第63頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月葉綠體模式圖葉綠體1、結構2、功能：雙層膜類囊體基質主要進行光合作用第64頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月葉綠體葉綠體——“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉換站”結構：雙膜（外膜、內膜、

）基粒、基質分布：植物細胞（葉肉細胞）功能：光合作用的場所成分：DNARNA色素光合酶第65頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月線粒體模式圖線粒體1、結構雙層膜嵴基質2、功能：有氧呼吸和形成ATP的場所第66頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月線粒體有研究表明，馬拉松運動員腿部肌肉細胞中線粒體的數(shù)量比一般人多出一倍以上？外膜內膜嵴分布:動植物細胞功能：有氧呼吸的主要場所——“動力工廠”結構:雙膜（外膜、內膜、

）嵴、基質思考成分：DNARNA呼吸酶思考葉綠體與線粒體的比較第67頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月線粒體葉綠體分布形態(tài)結構雙層膜外膜內膜基?；|功能光合作用的場所有氧呼吸的主要場所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主復制）含與暗反應有關的酶含與有氧呼吸有關酶片層膜堆疊成圓柱形，含色素和與光反應有關的酶。是一層光滑的膜向內折疊形成嵴與周圍的細胞質基質分開扁平的橢球形或球形橢球形主要存在于植物的葉肉細胞動植物細胞中線粒體和葉綠體比較表第68頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月液泡分布：植物細胞，成熟的植物細胞中液泡可占據(jù)整個細胞體積的90%。結構：單層膜，膜內液體叫細胞液，液泡內有色素、糖類、蛋白質生物堿等。功能：1、調節(jié)細胞的滲透壓，維持細胞的形狀；

2、可調節(jié)細胞的酸堿度。第69頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月內質網(wǎng)1、由單層膜連接而成的網(wǎng)狀結構2、廣泛地分布在細胞質基質內，細胞核附近較多，并與核膜有一定的聯(lián)系。3、主要功能：

1）與蛋白質、脂質的合成有關

2）儲存與運輸物質內質網(wǎng)模式圖內質網(wǎng)--有機物合成的“車間”第70頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖體——蛋白質的“裝配車間”核糖體分布：形態(tài)結構：主要功能：動植物體內，附著在內質網(wǎng)上或游離在細胞質基質中無膜結構橢球形的粒狀小體，細胞內合成蛋白質的場所第71頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月核糖體附著于內質網(wǎng):主要是合成某些專供輸送到細胞外的分泌物質如抗體,酶原或者蛋白質類激素游離型:合成的蛋白質大多分布在細胞質基質中，供細胞生長所需要的蛋白質分子(包括酶分子),此外還合成某些特殊蛋白質,如紅細胞中的血紅蛋白第72頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月高爾基體

1、結構：單層膜扁平小囊和小泡構成。2、分布：廣泛地存在于真核細胞中。3、主要功能：動物細胞中與細胞分泌物的形成有關，對蛋白質有加工和轉運功能；植物細胞與植物細胞壁的形成有關。第73頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月中心體無膜結構，由兩個垂直排列的中心粒組成。功能：動物細胞內和低等的植物細胞中。與細胞有絲分裂有關，形成紡錘體。分布：結構：第74頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月形態(tài)結構：單層膜溶酶體——“消化車間”功能：①吞噬消化作用(吞噬病毒等)。②自溶作用：某些即將老死的細胞靠溶酶體破裂釋放出各種水解酶將自身消化。③可釋放到細胞外，對細胞外基質進行消化。分布：動植物細胞第75頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月主要分布形狀結構成分作用線粒體動植物細胞多呈橢球形內外膜(雙層)嵴、基質、基粒蛋白質、磷脂、酶、少量DNA、RNA有氧呼吸、動力工廠葉綠體于葉肉細胞和幼莖皮層內球形、橢球形內外膜(雙層)嵴、基質、基粒蛋白質、磷脂、酶、色素、少量DNA、RNA光合作用的場所—養(yǎng)料制造工廠、能量轉換器內質網(wǎng)動植物細胞網(wǎng)狀單層膜蛋白質、磷脂合成車間，運輸通道核糖體動植物細胞橢球形粒狀小體游離于基質附在內質網(wǎng)核膜上蛋白質、RNA裝配蛋白質高爾基體動植物細胞囊狀單層膜蛋白質、磷脂的等分泌；與植物細胞壁形成有關中心體動物細胞、低等植物細胞T形兩個互相垂直的中心粒及其周圍微管蛋白、鳥苷酸等與有絲分裂有關液泡植物細胞泡狀葉泡膜、細胞液蛋白質、磷脂、有機酸、生物堿、糖類、無機鹽、色素等調節(jié)滲透壓第76頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月膜結構分布其它主要功能葉綠體線粒體內質網(wǎng)核糖體高爾基體中心體液泡溶酶體雙層膜雙層膜無膜結構無膜結構單層膜單層膜單層膜單層膜植物細胞植物細胞動植物細胞動植物細胞動植物細胞動植物細胞動植物細胞動物和低等植物細胞光合作用的場所有氧呼吸主要場所有機物合成的車間加工和運輸?shù)耐ǖ赖鞍踪|合成的場所參與細胞分泌參與細胞有絲分裂儲存水和養(yǎng)料，維持細胞形態(tài)富含水解酶基粒、基質、酶色素、DNA嵴、基質、酶、DAN色素、糖類無機鹽等各細胞器的比較表第77頁，課件共88頁，創(chuàng)作于2023年2月分布：動、植物細胞共有的細胞器是：線粒體、高爾基體、內質網(wǎng)和核糖體共四種。高等植物成熟細胞特有的細胞器是：葉綠體和大液泡。動物細胞和低等的植物細胞特有的細胞器是：中心體。細胞器歸類分析第78頁，課件共88頁，創(chuàng)作