第三章 细胞的基本结构（知识点归纳）

第三章  细胞的基本结构

第 1 节  细胞膜的结构和功能

细胞膜 (质膜)：系统的边界！！

一、细胞膜的功能

1. 将细胞与外界环境分隔开     细胞膜保障了细胞内部的相对稳定

2. 控制物质进出细胞 (具有选择透过性)     细胞膜的控制作用是相对的

3. 进行细胞间的信息交流

二、对细胞膜成分和结构的探索

1. 1895 年，欧文顿发现脂溶性物质更容易穿过细胞膜，据此推测，细胞膜是由脂质组成的。

2. 科学家进行化学分析后，得知组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，磷脂含量最多。

3. 1925 年，两位荷兰科学家根据红细胞中磷脂单分子层铺展在水面的面积是红细胞表面积的两倍，推测细胞膜中 的磷脂分子必然排列为连续的两层。

4. 1935 年，英国学者丹尼利和戴维森推测细胞膜除含有脂质分子外，可能还附有蛋白质。 ※  细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成，还有少量糖类。

5. 1959 年，罗伯特森中电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构，提出细胞膜都有蛋白质-脂质-蛋白质三 层结构构成，是静态的统一结构。(细胞膜的复杂功能将难以实现，细胞生长、变形虫变形等也无法解释)

6. 1970 年，荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验表明，细胞膜具有流动性。

三、流动镶嵌模型的基本内容

1.  1972 年，辛格和尼科尔森提出流动镶嵌模型。

2.  基本内容：①磷脂双分子层是膜的基本支架。磷脂分子亲水的头部朝外、疏水尾部朝内。②蛋白质分子有的镶 在磷脂分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层。③磷脂分子和大部分蛋 白质分子可以运动。

3.  细胞膜的结构特点：具有一定的流动性。

4.  细胞的外表面糖类和蛋白质结合形成的糖蛋白，或与脂质结合形成的糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被与细 胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。

第 2 节

一、细胞器之间的分工

1. 分离细胞器的方法：差速离心法

2. 各种细胞器的结构特点及功能：

 1  具有双层膜的细胞器 (叶绿体和线粒体)

细胞器之间的分工合作

叶绿体：是绿色植物能进行光合作用的细胞含 有的细胞器，是植物的“养料制造车间”和“能 量转换站”。类囊体堆叠形成的基粒扩大了叶绿 体的膜面积。

蓝细菌没有叶绿体也可进行光合作用。

线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞内生命活动 所需的能量，大约95%来自线粒体。线粒体内膜向内折叠成“嵴”，扩大了内膜的 面积。线粒体内膜上和基质中含有许多与有氧呼吸有关的酶。

原核生物没有线粒体也可进行有氧呼吸。

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2   具有单层膜的细胞器 (内质网、高尔基体、溶酶体、液泡)

内质网：是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。分为粗面内质网和滑面内质网。             ※内质网是细胞内除核酸以外的一系列重要的生物大分子，如蛋白质、脂类(如甘油三酯) 和糖类合成的基地。 滑面内质网还具有解毒功能，如肝细胞中的滑面内质网中含有一些酶，用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有 害物质。 内质网膜约占细胞总膜面积的 50%，外与细胞膜相连,内与核膜的外膜相通,将细胞内的各种结构有机 地联结成一个整体，有效地增加细胞内的膜面积，具有承担细胞内物质运输的作用。

高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。

溶酶体：主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器， 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

液泡：主要存在于植物的细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环 境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。

3  不具膜的细胞器 (核糖体、中心体)

核糖体：有的附于粗面内质网上，有的游离中细胞质基质中，是“生产蛋白质的机器”。

中心体：分布在动物与低等植物细胞中， 由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有 关。

注意：①  原核细胞只有核糖体一种细胞器

2  动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体；动物细胞特有的细胞器：溶酶体；

3  植物细胞特有的结构：细胞壁、液泡、叶绿体

4  具有色素的细胞器：叶绿体、液泡

 5  都含有少量的DNA 和 RNA 的细胞器：叶绿体、线粒体

6  含有 RNA 的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体

 7  无膜结构：中心体、核糖体；     双层膜结构：叶绿体、线粒体；

单层膜结构： 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；

8  植物细胞壁的主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用。

细胞骨架：由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器， 与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。

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二、细胞器之间的协调配合

1. 分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的物质。如消化酶、抗体和一部分激素等。

2. 研究方法：同位素标记法 (3H 标记的亮氨酸)

具有放射性的同位素：14C 、32P 、3 H 、35S ；不具有放射性的同位素：15N 、18O

3. 分泌蛋白合成和分泌的过程：

三、细胞的生物膜系统

1. 在细胞中，细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 注意：生物膜系统是细胞内的结构

2. 生物膜的组成成分和结构很相似。

组成成分：脂质和蛋白质。结构：流动镶嵌膜。结构特点：具有一定的流动性；功能特点：选择透过性。

3. 生物膜系统的功能：

1  细胞膜使细胞具有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、能量转化和信息传递的过

程起着决定性的作用。

2  广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。

3  生物膜把各个细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命

活动高效有序地进行。

※与社会的联系：人工合成的膜材料已用于疾病的治疗，如用于尿毒症透析的血液透析膜。

四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

1. 实验材料：藓类叶片 (或菠菜叶、番薯叶等)，新鲜的黑藻

2. 叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质基质中呈绿色扁平的椭球形或球形。椭球形、球形的表面积最大,光线强时, 叶绿体以侧面向着光源,以防灼伤；光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。靠近细胞壁(膜)分布,可以 缩短叶绿体与光源的距离，减少能耗。这样的形态与分布都有利于光合作用的进行。

3. 胞质环流对于细胞的营养代谢具有重要作用，能够不断的分配各种营养物和代谢物，使它们在细胞内均匀分布。

第 3 节  细胞核的结构和功能

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。

一、细胞核的功能

1. 细胞核功能的研究实验

(1)两种美西螈细胞核移植实验

过程:将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来,移植到白色美西螈的去核卵细胞中。移植后发育长大的美西螈,全部 是黑色的。

结论:美西螈皮肤颜色的遗传受细胞核控制。

(2)蝾螈受精卵横缢实验

结论:蝾螈的分裂、分化受细胞核控制。

(3)变形虫切割移植实验

结论:变形虫的分裂、生长、再生以及对刺激做出反应等生命活动受细胞核控制。

(4)伞藻实验

a.伞藻的嫁接实验                                    b.伞藻的核移植实验

结论:伞藻的伞帽形状与假根有关                      结论:伞藻的伞帽形状受细胞核控制。

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。

二、细胞核的结构

1. 染色质是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质。

2. 染色质和染色体是同一种物质中细胞不同时期的两种存在状态。

3. 原核细胞有核糖体，无核仁。

4. 细胞即是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。

5. 核孔是蛋白质和 RNA 等生物大分子进出细胞核的通道。