第三章 细胞的基本结构

第1节细胞膜－系统的边界第三章细胞的基本结构科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。伊红为什么不会逸出细胞？此实验说明了什么？材料1动动脑筋细胞作为一个完整的系统，它有边界系统的边界——细胞膜神经细胞之间的联系高等植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流体验制备细胞膜的方法实验:1.选择材料:2.实验原理:3.实验过程猪成熟的红细胞红细胞吸水胀破4.用离心从混合液中分离出纯度较高的细胞膜思考：如何将盖玻片下的生理盐水换成蒸馏水?一、制备细胞膜正常红细胞形态一、制备细胞膜红细胞吸水后形态一、制备细胞膜红细胞失水后形态一、制备细胞膜提取红细胞使红细胞吸水破裂离心分离一、体验制备细胞膜一、体验制备细胞膜一、体验制备细胞膜二、细胞膜的成分05101520253035404550脂质蛋白质糖类百分含量%脂质（约50%）蛋白质（约40%）糖类（约2%-10%）细胞膜的主要成分脂质（磷脂最丰富）大约占50%蛋白质大约占40%糖类大约占2%～10%细胞膜的功能将细胞与外界环境分开，保证细胞内部环境的相对稳定控制物质进出细胞进行细胞之间的信息交流细胞膜的结构决定细胞壁成分：纤维素和果胶功能：支持和保护特点：全通透性1.下列哪一项不属于细胞膜的功能()A.控制物质进出细胞B.将胰岛细胞形成的胰岛素，分泌到细胞外C.提高细胞内化学反应的速率D.作为系统的边界，维持细胞内环境的稳定基础训练C2.科学家常用哺乳动物红细胞作材料来研究细胞膜的组成，是因为()A.哺乳动物红细胞容易得到B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到B基础训练科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”。例如，用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色，从而判断细胞是否死亡。你能解释“染色排除法”的原理吗？拓展题活细胞的细胞膜具有控制物质进出的能力，染色剂无法进入细胞内，所以活细胞不会被染色；当细胞死亡后，细胞膜随之失去控制物质进出的能力，染色剂进入细胞，细胞被染成蓝色。根据细胞是否被染色来细胞是否具有活力。课后动动手请注意搜集日常生活中一些废弃物（塑料小球、废铁丝、泡沫板……），试着用它们制造一个细胞膜结构的模型•叶绿体•液泡•细胞壁植物细胞比动物细胞多了哪几种结构？细胞的结构细胞膜细胞器线粒体、叶绿体（2层膜）内质网、高尔基体液泡、溶酶体（1层膜）细胞质核糖体、中心体（无膜）细胞质基质：水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸和多种酶细胞核•存在于动植物细胞中；•双层膜；含有少量的DNA•内膜向内折叠形成嵴；•细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。形态结构——杆状或粒状线粒体亚显微结构1.生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒体居多（如肝细胞中线粒体多达2000个，一般细胞为几十至几百个），在代谢衰退的细胞中线粒体较少。1.鸟翼的肌原纤维、精子的尾部基端线粒体较多。2.线粒体一般是均匀地分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由地移动，往往在细胞内新陈代旺盛的道听部位比集中。例如在小鼠受精的分裂面附近比较集中。分析下述例子，说明线粒体有何功能，分布上有何特点？线粒体大多是颗粒状、短线状，一般情况下均匀地分布在细胞质基质中、但它在活细胞中能自由移动，往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。所以，线粒体是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，95%来自线粒体。问题小结•存在于绿色植物细胞中；•双层膜结构；•内有基粒，由多个类囊体垛叠而成；•绿色植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。•含有少量的DNA高尔基体结构图•存在于动植物细胞中；•位于细胞核附近的细胞质中；•单层膜结构；•与细胞分泌物形成有关，对蛋白质进行加工和转运，植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关；•“发送站”。内质网结构图•存在于动植物细胞中；•广泛分布于细胞质中，成网状；•分为粗面和光面两种；•单层膜结构；•细胞内蛋白质合成和加工、以及脂质合成的“车间”。1.分泌蛋白质是在哪里合成的？分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？科学家用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。117分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。核糖体上合成的分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。经高尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌囊泡，通过细胞膜排出细胞外面。在这个过程中，内质网膜可通过小泡转化成高尔基体膜，高尔基体膜又可通过分泌囊泡形成细胞膜。奶牛的乳腺细胞核糖体：合成牛奶中的蛋白质（半成品）内质网：把这些半成品运输到高尔基体。高尔基体：对即将分泌出来的牛奶蛋白质进行最后的浓缩和加工。线粒体为整个过程提供能源保障细胞膜，细胞器的膜和核膜等共同组成生物膜系统生物膜在生命活动中的作用1.细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。2.许多重要的化学须应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着点。3.细胞内的生物膜把细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。（一）问题探讨1.提示：细胞核在细胞的生命活动中起控制作用，如细胞核内贮存的遗传物质携带着遗传信息，可以控制蛋白质的合成，而蛋白质是生命活动的体现者，所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。4.提示：不能。细胞生长需要蛋白质等多种物质作基础，细胞分裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成，如果没有细胞核，这些生命活动都不能进行。什么是细胞核？立体结构平面结构切成两半的变形虫，有核部分能继续生活，无核部分死亡。如果在去核后3天，再将无核部分植入新核，这个变形虫生活正常。这个实验说明什么问题？死亡死亡死亡正常生活植入新核变形虫实验（二）资料分析1.提示：美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的，因为细胞核中有DNA，DNA是主要的遗传物质。DNA上有许多基因，通过指导蛋白质的合成，控制生物的性状。2.没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。3.细胞核是细胞生命活动的控制中心。4.生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。5.细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。一、细胞核的结构1.核膜：3）核孔：大分子物质的通道，如核酸、蛋白质。双层膜组成1）结构：2）成分：磷脂分子和蛋白质分子核仁染色质核膜核孔2.核仁：通常是匀质的球形小体。在细胞有丝分裂过程中，核仁周期性地消失和重建。核仁染色质核膜核孔3.染色质1）概念：主要指细胞核内容易被碱性染料染成深色的物质。2）化学成分：主要是DNA和蛋白质染色质=DNA+蛋白质3.染色质和染色体3）染色质与染色体的关系染色质和染色体是细胞中同一种物质在不同时期的两种形态。螺旋化（短粗状）解旋（细丝状）染色质（分裂间期）染色体（分裂期）二、细胞核的主要功能遗传物质储存和复制的场所细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心（四）技能训练1.细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第4天就没有存活的了，这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。2.提示：细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。一、填充题1.染色质在成为细长的丝，交织成网状。在，细胞核内长丝状的染色质高度螺旋化，缩短变粗，成染色体形态。在，细胞核中的染色体逐渐解开螺旋，又恢复到细丝状染色质的形态。因此说，染色质和染色体是在的两种形态。分裂期细胞分裂间期有丝分裂结束时同一种物质不同时期细胞中练习巩固2.组成染色质和染色体的主要物质是()A.DNA和RNA；B.蛋白质和DNA；C.蛋白质和RNA；D.DNA和脂类。B