生命的结构基础
【学习目标】
1.识记细胞的共性,原核细胞与真核细胞以及不同的真核细胞的主要区别以及常见种类。 2.理解细胞膜的物质组成、分子结构、亚显微结构和主要功能。
3.理解细胞核和各种细胞器的结构、主要功能以及结构与功能的关系。 4.了解病毒的的形态、结构和繁殖,以及常见种类与人类的关系。 【知识结构】 真核生物:
生物
非细胞形态生物—
—病毒
具有细胞形态的生物
原核生物
真核细胞(以植物细胞为例)
主要特点和功能 细胞壁 成分:元素和化合物 结构:基本骨架、主要成分、多糖的分布和主要功能
结构特点:
细胞膜 功能: 功能特点是 细胞质基质:成分和主要作用 植物细胞 形态识别 细胞质 双层膜/单层膜/无膜包裹的细胞器的种类 细胞器 主要化学成分 各自的主要功能 亚显微结构及各自的主要成分、功能
各种亚显微结构在细胞周期中的变化规律
细胞核 细胞全能性的定义和根本原因
细胞核的功能
【基础知识】
▲ 是生物体结构和功能的基本单位。生物体的生命活动主要在 里进行,病毒的遗传和繁殖也离不开细胞。
细胞只有保持完整性,才能正常完成各项生命活动。
▲观察细胞的工具一般是 和 。相应地,观察到的结构分别叫 和 。衡量细胞大小的单位一般是 .
一、真核细胞亚显微结构和功能的比较与归纳 (一)细胞膜
归纳细胞膜控制的物质运输方式,并完成下表。
举例说明:不同物质进入同一细胞、同种物质进入不同细胞、同种物质出入细胞的运输方式可能不同。
1
主要成分
比较项目 自由扩散 转运方向 膜蛋白(通道、载体) ATP的消耗 举例 被动运输 协助扩散 主动运输 胞吞和胞吐
2.细胞膜的亚显微结构与物质运输方式的判断:
3.物质运输速率曲线:【在图的下方写出相应的物质运输方式】 运运细输 输胞速速内 度度浓度 细胞外浓度
细胞外浓度 细胞外浓度 时间
4.细胞吸水和失水
▲水分子通过细胞膜的扩散称为 。
在下面空白处绘成熟植物细胞的结构模式图,标注结构名称,说明通透性特点。一个成熟的植物细胞与外界溶液构成一个渗透系统。
构成渗透系统的条件:① ;② 。
▲渗透失水:外界溶液的浓度 细胞液的浓度,可通过 实验验证; 渗透吸水:外界溶液的浓度 细胞液的浓度,可通过 实验验证。
▲洋葱表皮细胞在某些一定浓度小分子溶液中(如: 、 等)会发生质壁分离自动复,原因是 。因此水分出入细胞决定于 。水分移动的规律是: 。
2
(二)细胞器的比较:【 “结构”,则还需考虑细胞膜、细胞核、细胞质基质】 1。动、植物细胞中细胞器的比较: 细胞器 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 核糖体 中心体 溶酶体 分布 形态 主要组成物质 结构 主要功能
2.从不同的角度看细胞器: 动、植物都有的细胞器 分 动物和低等植物特有的细胞器 布 植物特有的细胞器 主要存在于植物中的细胞器 主要存在于动物中的细胞器 细胞内分布最广泛的细胞器 不具膜结构(不含磷脂)的细胞器 结 构 具单层膜的细胞器 具双层膜的细胞器 光学显微镜下可见轮廓的细胞器 成 含DNA(基因)的细胞器(RNA呢?) 分 含色素的细胞器 功 能 能产生水的细胞器(分解水呢?) 能产生ATP的细胞器(CO2,或O2呢?) 与能量转换直接有关的细胞器 能合成有机物的细胞器(糖类呢?) 3
能复制的细胞器 与有丝分裂有关的细胞器 与分泌蛋白的合成、运输、分泌有关的细胞器 能发生碱基互补配对的细胞器(结构)
3.线粒体与叶绿体的异同点比较 比较项目 相同点 不同点 线粒体 叶绿体 细胞中的 分布 物质基础 亚显微结构 主要功能 (三)、细胞核
细胞核的成分、结构和功能
细胞核中物质变化、核膜的出现、消失与细胞周期 细胞全能性与细胞核 二、原核细胞与真核细胞的比较 类别 区 别 细胞大小 细胞核 原核细胞 没有 ; 有DNA,但无染色质 真核细胞 有成形的细胞核(有核膜和核仁); 有染色质,DNA与 结合 较小(直径一般为1~10微米) 较大(直径一般为10~50微米) 细胞质 生物类群 除 外,无其他的细胞器 有核糖体、线粒体等多种复杂细胞器 、支原体、衣原体、立克次氏体等 菌等真菌,衣藻、变形虫等原生生物,以及植物和动物等 联 系 (细胞的共性) 都有基本的细胞结构;细胞核和拟核都有 (遗传物质);都有 (细胞器);都能进行细胞增殖和 (生物的最基本特征)。
4.生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白的合成和分泌为例)
4
三、非细胞形态的生物——病毒
▲病毒非常微小,必须用 才能观察到。病毒与原核生物的主要区别是 ,结构简单,主要成分是 和 。病毒营 生活,根据宿主不同可分为 。 ▲以噬菌体为例了解病毒的繁殖过程(蛋白质合成和DNA的复制)
▲ 病毒与人类的关系:
四、基本观点:
1.进化的观点。如:原核生物→真核生物,厌氧型→需氧型,异养型→自养型
2.细胞是一个统一的整体(系统)——细胞只有保持完整性,才能正常地完成各项生命活动。 (1)结构上相互联系,彼此不可替代。 如:核孔的联系沟通作用;
右图所示的生物膜(系统)在结构上的联系与转化。 (2)功能上相互协调、密切配合,形成整体。 讨论:▲细胞质和细胞核的关系。
▲分泌蛋白的合成和分泌;
▲S期染色体的复制;
▲植物细胞内能量储存、释放、转移、利用的过程,表明各结构在功能上协调、配合。
3.物质和结构是功能的基础,结构和功能协调统一。
如:线粒体的数量、分布、嵴的面积与细胞能量代谢水平的协调统一。
杂交瘤细胞亚显微结构与细胞增殖、合成和分泌单克隆抗体等功能的协调统一。
4.典型性与例外性(普遍性与特殊性)的互补。
如:一般生物与病毒在结构和生命活动基本特征上的典型与例外;
细胞结构的基本共同点与真核细胞结构的例外性;
植物细胞的典型结构和不同种类植物细胞结构的例外性; 人体一般的体细胞与成熟红细胞……
【典型例题】
1.下列能正确表示病毒在寄主内的繁殖曲线的是
A B 5 C D