高三一轮复习生物：导学案2细胞及细胞结构.doc

细胞及细胞结构一、细胞概述 1.细胞学说内容：所有生物由 一个或多个 细胞组成；细胞是所有生物的 结构和功能 的单位；所有细胞必定是由 已存在 的细胞产生的；细胞学说的意义：反映了统一性；标志着生物学分子进入到细胞水平写出与建立细胞学说相关的科学家： 胡克、施莱登、施万、菲尔肖 胡克：看到了死细胞的细胞壁； 施莱登：所有的植物都是由细胞构成的；施万：所有的动物也都是由细胞构成的； 菲尔肖：所有的细胞都来自于自己存在的细胞 2.细胞大小、数目：最小的细胞是 支原体 ，最大的细胞是 鸵鸟蛋的卵黄 。一般来说，细胞的大小以 微米 计。卵细胞与周围环境物质交换能力 弱 ，原因： 细胞体积大，其表面积与体积的相对比值小 。多细胞生物体积的增大是由于 细胞数目的增多 。3.细胞种类：根据细胞结构中 有无核膜包被的细胞核 ，将细胞分为原核细胞和 真核细胞（动物、植物、真菌） 。任务：标出原核细胞结构：核糖体；拟核；鞭毛（运动）；细胞溶胶；细胞壁；细胞膜；荚膜；菌毛（大概与物质吸收有关）.无 细胞核 ，无 染色体 ， 但有一个大型的环状DNA分子，位于无明显边界的区域，该区域叫 拟核 。独立于该区域之外，有一个小型的环状DNA分子，称为 质粒 ，具有 自主复制 能力。.没有由膜包被的各种复杂细胞器，只有 核糖体 。【注意】：原核生物遗传信息表达的特点？ 边转录边翻译（真核生物：先转录后翻译） . 质膜 是原核生物进行细胞呼吸的场所。.能进行光合作用的蓝细菌，其 质膜 就是光合膜。任务：写出原核生物的类型：衣原体、支原体、蓝藻(蓝细菌)、放线菌、细菌（衣支蓝细线）注：1. 凡带有“菌”字的生物，除酵母菌、霉菌以外，其他都是原核生物2. 凡带有“藻”字的生物，除蓝藻、念珠藻以外，其他都是真核生物二、细胞膜（又称 质膜 ）（质膜的成分不是一成不变的，如：癌细胞的质膜上黏连蛋白减少或缺失）1.主要成份： 脂质 和 蛋白质 （也含有少量糖类）。膜蛋白：分布：全部或部分镶嵌或贯穿在 脂双层 中，有 水溶性 部分和 脂溶性 部分。 特点：在膜中可以移动，但移动比磷脂 困难 【注意】根据功能识别四种“膜蛋白”： 与主动转运、易化扩散有关的蛋白质是 转运 蛋白。与激素、递质结合的蛋白质是 受体 蛋白。与细胞识别、免疫等有关的蛋白质是 糖蛋白 。有些膜蛋白可起催化作用，该蛋白质是 酶 。脂质：膜中的脂质有 磷脂 和 胆固醇 。磷脂：以 脂双层 的形式构成细胞膜的结构基础。磷脂分子可以发生测向滑动。脂双层中的两层 不完全相同 （完全相同/不完全相同）。【注意】：脂双层功能：使许多分子和离子不能随意出入细胞，与膜的选择透性 有关 （有关/无关）。【例题】：用丙酮从人口腔上皮细胞中提取磷脂，铺在空气-水界面上。测得细胞膜面积为S1，空气-水界面上铺成的面积为S2，则两者关系为 S2 > 2S1 ；若换为成熟红细胞呢？ S2 = 2S1 。胆固醇：位于 脂双层内部 ，使细胞膜具有一定 刚性 。多糖：位于细胞膜 外 侧，通常与蛋白质结合为 糖蛋白 ，与磷脂结合为 糖脂 。2.细胞膜的主要功能：将细胞与周围环境分隔开；物质交换和信息交流，在 细胞控制 和 细胞通讯 方面有重要作用。3.细胞膜的分子结构模型 流动镶嵌模型 4.细胞膜的结构特点： 流动性 ；功能特征 选择透性 。三、实验：验证活细胞吸收物质的选择性（书本P28） 材料： 玉米籽粒，红墨水，镊子，刀片，培养皿，烧杯，酒精灯 步骤： 2025的温水中浸泡 一半在沸水中煮5min后冷却，一半不做处理 用刀片沿胚的中线纵向切开 用稀释20倍的红墨水染色2min （先纵切后染色）用水冲洗籽粒数次直至无色 观察胚的着色情况 结果：加热煮过的玉米胚呈 红 色，胚乳呈 红 色。正常未煮过的玉米胚呈 无 色，胚乳（原本就是死细胞）呈 红 色。四、细胞壁(1)植物和藻类的细胞壁： 主要成分是 纤维素和果胶 。特点： 全透 性。作用： 支撑植物体、保护细胞 。去除细胞壁的方法： 纤维素酶和果胶酶 。(2)与高等植物的不同，细菌细胞壁的成分是 肽聚糖 ，真菌细胞壁的成分是 几丁质(壳多糖) 。五、细胞质：由 细胞溶胶 和 细胞器 组成。细胞溶胶：成分：水，多种蛋白质(如酶)，ATP(ADP)，RNA(如 mRNA、tRNA进行转录时路过) 功能：细胞 代谢活动 的主要场所。特点：活细胞的细胞溶胶处于流动状态，该现象叫 胞质环流 。细胞器（差速离心分离）：1、线粒体：光学显微镜下 可 观察到，用 健那绿 染色，呈 颗粒 或 短杆 状；结构：外膜：不进行需氧呼吸的任何反应。存在着 丙酮酸 的载体。 内膜：可进行需氧呼吸的 柠檬酸循环 和 电子传递链 ，附着有电子传递链的相关酶和少量柠檬酸循环的酶（位于嵴上），以及ATP合成酶。具有选择透性和流动性。【注意】：线粒体增加膜面积的方式是 线粒体内膜向内折叠形成嵴 。 基质：液体，进行需氧呼吸的 柠檬酸循环 ，含少量的 DNA 和 RNA ，也分布有核糖体。功能：能量代谢中心，需氧呼吸的 主要 场所。分布：代谢旺盛细胞，能量需求多的细胞，线粒体分布多。特点：能复制，线粒体内蛋白质有些由线粒体DNA控制合成，有些由核基因控制合成，有些由两者共同控制合成。2、质体：植物细胞特有的细胞器，分为 白色体 和 有色体 。其中白色体位于 不见光的细胞中 ，作用是 贮存淀粉和脂质 。最重要的有色体是 叶绿体 ，光学显微镜下能观察到。叶绿体的结构：外膜和内膜：无光合作用相关酶，不进行光合作用的反应。具有选择透性和流动性。基粒：由 类囊体 堆叠形成，附着有 光 反应相关酶， 有 （有/无）合成ATP的酶，含有光合作用色素（ 脂 溶性）。（所有的类囊体是连成一体的）基质：光合作用 碳 进行的场所， 无 （有/无）合成ATP的酶。含少量的 DNA 和 RNA ，也分布有核糖体。【注意】：叶绿体增加膜面积的方式是 类囊体堆叠形成基粒 。叶绿体的功能： 光合作用 的场所。叶绿体的分布：主要分布在植物 叶肉 细胞等细胞中。叶绿体的特点：能复制，叶绿体内蛋白质有些由叶绿体DNA控制合成，有些由核基因控制合成，有些由两者共同控制合成。【补充知识】：叶绿体和线粒体的相同点： 双 膜；均与能量转换有关；均含有少量的DNA和RNA，分布有核糖体；能复制，其中基因不遵循 孟德尔遗传定律。均参与碳循环；既产生水又消耗水。不遵循孟德尔遗传定律的基因有 细胞质基因、连锁基因 。3、内质网：由 单 层膜构成的囊腔核细管组成的细胞器，向外与 质膜 相连，向内与 核外膜 相连。分类： 粗面 内质网和 光面 内质网。功能：细胞内蛋白质 加工及运输 的结构（ 粗面内质网 ），会运送到 高尔基体及细胞的其他部位 。人肝脏细胞的光面内质网上有氧化 酒精 的酶，有些光面内质网上还有合成 磷脂 的酶。增加细胞内膜面积，附着有多种酶为细胞内的新陈代谢提供有利条件。4、核糖体： 无 膜结构，呈 颗粒 状。化学组成： 蛋白质 和 rRNA 。 功能： 蛋白质合成 场所。 游离的核糖体：合成细胞内的蛋白质 内质网上的核糖体：合成分泌蛋白，合成膜蛋白，合成溶酶体中的酶等。分布：游离在 细胞溶胶 中；附着在 粗面内质网 上；分布在 叶绿体和线粒体 基质中；外层核膜上也有分布。原核生物的核糖体分布在 细胞溶胶 。5、高尔基体：由 单 层膜构成的扁平 小囊和小泡 组成。功能：真核细胞中 物质转运 系统，蛋白质 加工、分拣、运输 的场所。【注意】：动、植物细胞中高尔基体的功能有差异，动物细胞中与分泌物的形成有关；植物细胞中与 细胞壁 形成有关。（若破坏植物细胞的高尔基体，则植物细胞分裂之后会出现双核细胞）【注意】：内质网上的核糖体合成蛋白质通过内质网和高尔基体加工之后， 不一定 （一定/不一定）分泌到细胞外。6、溶酶体： 单 膜结构，由 高尔基体 断裂后形成。结构：含有 60种以上 水解酶（酶在核糖体中），能催化 多糖、蛋白质、脂质、DNA、RNA 等的降解。这些酶原来存在于 高尔基体 中。功能：消化从外界吞入的 颗粒 和细胞自身产生的 碎渣 （如破损的细胞器等）。分布： 在动物、真菌和某些植物细胞中 。7、液泡： 单 膜结构，液泡中的水溶液称为 细胞液 ，其中含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。(1)分布：成熟的植物细胞明显，刚分裂形成的细胞只有 很少几个分散 的小液泡，不容易观察，随着细胞的长大，这些小液泡就逐渐 合并发展成一个大液泡 。(2)作用：使 植物的花、果实、叶 有各种颜色；维持植物细胞的渗透压。8、中心体： 无 膜结构，由 2个相互垂直 中心粒组成，存在于 动物细胞和低等植物细胞 中，与细胞分裂有关。中心体在分裂 间 期复制。六、细胞器归纳光学显微镜下能观察到的细胞器： 线粒体、叶绿体、液泡 与分裂有关的细胞器： 核糖体（间期；合成蛋白质）、中心体（前期；与纺锤体的形成有关）、线粒体（整个时期；供能）、高尔基体（末期；与细胞壁的形成有关） 与分泌蛋白合成分泌有关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 分布最广的细胞器： 内质网 细胞的功能可由细胞器的 种类 和 数目 体现。（心肌细胞线粒体；胰岛细胞高尔基体）七、活动：观察叶绿体（椭圆形）（书本P39）1.实验原理：黑藻或苔藓类的小叶叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，且叶绿体 大而少 ，便于观察。注：若用菠菜等高等植物叶片，撕取的表皮上一定要稍带些叶肉细胞，因为叶表皮细胞没有叶绿体。2.实验步骤：黑藻事先在 光照充足、温度适宜 的条件下培养 制作 临时装片 ：选取黑藻幼嫩（叶绿体数量少）小叶放在 载玻片 的水滴中，盖上盖玻片 观察：先用 低倍镜 观察，再用 高倍镜 观察叶绿体的形态和分布。八、细胞核结构：核膜（核被膜）：由 2 层生物膜构成，外层核膜上附着核糖体，与 粗面内质网 直接相连，核膜上有 核孔 ，是 RNA、蛋白质 等大分子进出通道。 染色质：主要由 DNA 和 蛋白质 两种物质组成，也含有少量RNA。 核仁：呈 圆形 或 椭圆形 ，与 核糖体 （细胞器）形成有关。 核基质染色质与染色体是 同一 物质 不同 时期的 不同 形态！染色体与染色质形态上的区别在于 螺旋化 程度不同，其中在分裂 中 期螺旋化程度最高，此时染色体上的DNA 不能 （能/不能）转录（已经高度螺旋化，不能解旋）。一条染色体含有的DNA数为 1或2个 ，分裂过程中，含1个DNA的时期有 G1期、后期、末期 ，含2个DNA的时期有 G2期、前期、中期 。核膜和核仁在分裂 前 期消失解体，在分裂 末 期重建，核膜解体形成分散的 单层膜 小泡。核膜具有选择透性，核孔 具有 （具有/不具有）选择透性。DNA 不会 （会/不会）从核孔进出。功能：遗传物质 贮存和复制 的主要场所，细胞 遗传和代谢 的控制中心。细胞核数目：大多数真核细胞只有一个核，少数有多核（如 横纹肌（骨骼肌） 细胞），极少数无细胞核，如 哺乳动物的成熟红细胞 、 维管植物的筛管细胞 。4.伞藻的嫁接实验（书本P41）九、生物膜系统含义：细胞内所有膜结构形成的统一整体.组成： 细胞膜 + 细胞器膜 + 细胞核膜 。所有生物膜都具的特性： 流动性 。所有生物膜化学成分基本相同，含量不同。 原核细胞 无 （有/无）生物膜系统。若想制备纯净的细胞膜，最好选用的材料是 哺乳动物的成熟红细胞 ，原因是 无细胞核和各种各样的细胞器 ，还可以选择 蓝藻 。3.在结构上的联系：分泌蛋白膜面积的变化：内质网减小（放出囊泡）； 高尔基体先增大后减小（囊泡经分拣后运输至质膜）；质膜增大（与囊泡融合）注：只有高尔基体分泌出来的囊泡能称为分泌泡十、细胞的亚显微结构（填名称，不填序号） 上述两图是在 电子 显微镜下观察到的细胞亚显微结构示意图，表示的是 真核 细胞。【注意】：光学显微镜下察到的细胞 显微 示意图，可见的细胞器与细胞结构有： 细胞核、线粒体、叶绿体、液泡、细胞壁、细胞膜（植物细胞在质壁分离的情况下才能看到细胞膜） 左图是 植物 细胞，如果表示根尖成熟区细胞，应该减少 叶绿体 ，如表示根尖分生区细胞则应减少 液泡、叶绿体 ，且该细胞应处于 细胞周期中 ；如表示低等植物细胞，应增加右图中的 中心体 。左图中，能产生ATP的场所有 叶绿体、线粒体、细胞溶胶 ，含遗传物质的有 细胞核、线粒体、叶绿体 ，含RNA的有 细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体 ，能发生碱基互补配对的有 细胞核、线粒体、叶绿体、核糖体 ，可能含色素的有 液泡、叶绿体 ，与质壁分离关系最密切的有 液泡 ，双层膜的是 叶绿体、线粒体 。右图中，无膜结构的是 核糖体、中心体 ，真核细胞和原核细胞共有的细胞器是 核糖体 ，与主动转运有关的细胞器 核糖体、线粒体 。1.人体不同组织细胞膜上分布着葡萄糖转运体家族（简称G，包括G1、G2、G3、G4等多种转运体），右图是人体两种细胞吸收葡萄糖的情况。以下说法错误的是A.葡萄糖通过主动转运的方式进入两种细胞B.G1与葡萄糖的亲和力比G2高C.细胞膜缺少G蛋白可能导致高血糖D.不同组织细胞膜上的G蛋白种类和数目不同是细胞分化的具体体现解析：A：葡萄糖进入红细胞的方式是易化扩散；葡萄糖进入其他体细胞的方式是主动转运。 C：质膜上缺少G蛋白导致葡萄糖进入细胞内的速率降低，使血液内的浓度升高2.图中a、b、c、d为细胞器，3H-亮氨酸参与图示过程合成3H-X，且细胞器c为该过程提供能量。据图分析，下列说法错误的是A.图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d B.3H-X分泌到细胞外与膜的流动性有关C.图中含有RNA的细胞器是a、c D.细胞器c中含有与有氧呼吸有关的酶解析：a为核糖体，合成蛋白质；b为内质网，加工；c供能，因此为线粒体；d为高尔基体，加工。 A：分泌蛋白过程中膜面积会发生变化的细胞器是内质网和高尔基体