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自由水95.5% 绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流动。 1.细胞内的良好溶剂; 2.参与细胞内许多生物化学反应; 3.水是细胞生活的液态环境; 4.水的流动,把营养物质运送到细胞,并把 废物运送到排泄器官或直接排出; 无 多数以离子状态存, 如K、Ca、1.细胞内某些复杂化合物的重要组成部分,2+--2-2+机Mg、Cl、PO4等 如Fe是血红蛋白的主要成分; 盐 2.持生物体的生命活动,细胞的形态和功能; 3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡;
功能① 自由水是细胞内的良好溶剂 ② 自由水参与生化反应
③ 自由水为细胞提供水环境 ④ 自由水运送营养物质,将代谢废物排出体外 ⑤ 结合水是细胞结构的重要组成成分(与细胞的抗逆性有关。 15.无机盐:细胞中绝大多数无机盐以 离子 形式存在。
无机盐的作用:①构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分。(镁是组成 叶绿素 的重要元素; 铁 是组成血红蛋白的重要元素,缺铁贫血。) ②维持细胞和生物体正常的生命活动。
2+
哺乳动物血液中 Ca 过低,会出现抽搐症状;患急性肠炎的病人脱水时要补充输入葡萄糖盐水;高温作业大量出汗的工人要多喝淡盐水.
③维持细胞和生物体的酸碱平衡 ④维持细胞的渗透压平衡
16、真核细胞的结构和功能
○原生质 1.泛指细胞内的全部生命物质,但并不包括细胞内的所有物质,如细胞壁; 2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分;其主要成分为核酸、蛋白质(和脂类);
3.动物细胞可以看作一团原生质。
○细胞质 : 指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
○原生质层:成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,为一层半透膜。 (三)细胞的基本结构
细胞壁(植物): 纤维素+果胶,支持和保护作用
细胞膜 成分:脂质(主磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
作用:隔开细胞和环境;控制物质进出;细胞间信息交流;
细胞质 细胞质基质: 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器 分工:线、 内、 高、核 、溶、中、叶、液 协调配合:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统 细胞核 核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质 核孔:实现核质之间频繁的物质交流和信息交流 核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心:美国 克劳德 线粒体 叶绿体 高尔基体 植物 动植物 内质网 动植物 溶酶体 液泡 核糖体 动植物 中心体 动物、低等植物 + 2+分动植布 物 动植物 植物和某些原生动物 6
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形球形、态 棒形 结构 扁平的大小囊泡、网状结球形或扁平囊泡 构 椭球形 囊状结构 泡状结构 椭球形粒状小体 两个中心粒相互垂直排列 双层膜少量DNA 嵴、基粒、基质 基粒、基质 单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔 片层结构 外连细含丰富的胞膜内水解酶 连核膜 提供合成、运输条件 细胞内消化 水、离子和营养物质 贮存物质,调节内环境 没有膜结构 蛋白质和RNA 蛋白质合成的场所 在核仁形成 两个中心粒 与有丝分裂有关 功有氧呼能 吸的主场所 备 注 进行光 细胞分合作用泌及细胞的场所 壁合成有关 与高尔基体有关 △ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。 三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌 放射性同位素示踪法:罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2 叶绿体 线粒体 能量、CO2 供能 基因调控 加工 修饰 分泌 初步合细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜胞外 成 氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统:细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系 四、细胞核 = 核膜(双层) + 核仁 + 染色质 + 核液 美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核功能:是遗传信息储存和复制的场所,是代谢活动和遗传特性的控制中心。 ○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。 五、树立观点(基本思想)
1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在; ○结构和功能相统一 2.任何功能都需要一定的结构来完成
1.各种细胞器既有形态结构和功能上的差异,又相互联系,相互依存; ○分工合作 2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
○生物的整体性:整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。 (1)细胞壁
主要成分为纤维素和果胶,可用纤维素酶和果胶酶来除去。细胞壁作用为支持和保护。 (2)细胞膜
细胞膜主要由脂质(磷脂)分子和蛋白质分子构成,,还有少量的糖类。 细胞膜的成分 :蛋白质;糖类;脂质
细胞膜的功能是将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 特点:细胞膜具有 一定的流动性 (结构特点)和 选择透过性 (功能特性)。
(3)细胞质
Ⅰ 细胞质基质
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细胞质基质含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶,在细胞质中进行着多种化学反应,是细胞进行新陈代谢的主要场所。
Ⅱ 细胞器 ① 线粒体
是有氧呼吸主要场所,被喻为“动力车间”。生命体95%的能量来自线粒体。 呈粒状、棒状、有双膜,含少量的DNA、RNA。 ②叶绿体
叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,被称为 “养料制造车间” 和“能量转换站 。
有双层膜,内部含有几个到几十个由囊状结构堆叠成的基粒 ,其间充满了基质 (含少量的DNA和RNA)。这些囊状结构被称为类囊体,其上含有与光合作用有关的色素(叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素、叶黄素)。 ③内质网
内质网是由单层膜连接而成的网状结构,大大增加了细胞内的膜面积,内质网与细胞内蛋白质合成 和加工有关,也是脂质 合成的“车间”。 ④核糖体
核糖体是细胞内合成蛋白质 的场所,被称为“生产蛋白质的机器”。无膜结构。 ⑤高尔基体
动物细胞中对蛋白质进行加工分类和包装 ,植物细胞中,高尔基体与细胞壁的形成有关,动物细胞中,与细胞分泌物的形成有关。单层膜结构。
⑥液泡
单膜囊泡,成熟的植物有大液泡。. 液泡内有细胞液 ,其中含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质,它对细胞内的环境起着调节作用,可以使细胞保持坚挺,保持膨胀状态。
⑦中心体
动物细胞和低等植物细胞中有中心体,每个中心体由两个互相垂直排列的中心粒,及其周围物质组成。动物细胞的中心体与有丝分裂有关。无膜结构。
⑧溶酶体
溶酶体是细胞内具有 单层膜 结构的细胞器,它含有多种水解酶 ,能分解多种物质。 各种细胞器的归纳比较:
植物特有的细胞器:叶绿体、液泡 动物和低等植物特有的细胞器:中心体 不具膜结构的细胞器:核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器:内质网、液泡、溶酶体、高尔基体 具双层膜结构的细胞器:线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器:线粒体、叶绿体、液泡 含DNA的细胞器:线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器:核糖体、线粒体、叶绿体 含色素的细胞器:叶绿体、液泡
能产生水的细胞器:线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
与分泌细胞合成和分泌有关的细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 Ⅲ 细胞核
① 结构:核膜、核仁、染色质
核膜由双层膜构成,膜上有核孔,是细胞核和细胞质之间物质交换和信息交流 的孔道。 染色质主要由DNA和蛋白质组成,能被碱 性染料染成深色。染色质和染色体是细胞中同种物质在不同时期的两种形态。
②功能
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细胞核是遗传物质 储存 和复制的主要场所,是细胞代谢 和细胞遗传的控制中心,因此,细胞核是细胞中最重要的部分。 17、生物膜系统
组成:由细胞膜、核膜以及细胞期膜共同组成的膜系统。 关系:生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。 功能: (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)生物膜广阔的膜面积为多种酶提供附着位点,有利于许多化学反应的进行。
(3)生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内能同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证细胞生命活动高校、有序的进行
18.流动镶嵌模型内容:
膜的基本支架——磷脂双分子层。(磷脂分子是可以运动的,具有流动性。) 蛋白质分子有的镶嵌、有的嵌入、有的贯穿在磷脂双分子层。(体现了膜结构内外的不对称性和流动性)
19. 细胞的吸水和失水:
原理:发生了渗透作用。 渗透作用必须具备两个条件:(1)具有半透膜;
(2)膜两侧溶液具有浓度差。
动物细胞的吸水和失水(以红细胞为例:红细胞膜相当于一层半透膜) 细胞质:有一定浓度和组织液发生渗透。
(1)当外界溶液浓度<细胞质浓度时,细胞吸水涨破。 (2)当外界溶液浓度>细胞质浓度时,细胞失水皱缩。 (3)当外界溶液浓度=细胞质浓度时,水分进出平衡。 植物细胞的吸水和失水
(1)在成熟的植物细胞中,细胞壁:全透性;原生质层(指 细胞膜 、 液泡膜 及 两层膜之间的细胞质)相当于一层半透膜;细胞液:具有一定浓度,和外界溶液发生渗透
(2)成熟植物细胞发生质壁分离的条件是:①具有细胞壁 ②具有大液泡 ③细胞必须是活的。 (3)发生质壁分离的内因: 原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
发生质壁分离的外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度 发生质壁分离的细胞为 成熟的植物细胞 。
20.细胞膜和其他生物膜都是 选择透过性 膜(是指可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以自由通过,而其他的离子、小分子和大分子则不能通过。 21.能证明细胞膜具流动性的现象有:
白细胞吞噬作用、变形虫的变形运动、人和小鼠细胞的融合实验 1.水分 条件 现象 原理 结论 浓度 动物 植物 外因 内因 细胞外液 > 细胞内液 失水皱缩 质壁分离 水分的渗透作用 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同 细胞外液 < 细胞内液 吸水膨胀甚至胀破 质壁分离复原 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程 ○ 渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差 ○ 渗透作用:水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
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○ 半透膜:指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。 ○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于:(指的是原生质层与细胞壁) ①证明成熟植物细胞发生渗透作用; ②证明细胞是否是活的;
③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法; ④初步测定细胞液浓度的大小; 2. 无机盐等其他物质
① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同,与膜上载体蛋白的数量有关。 ② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的,也有逆浓度梯度的。 3. 选择透过性膜
可以让水分子自由通过,一些离子和小分子也可以通过,而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
□ 生物膜是一种选择透过性膜,是严格的半透膜。 二、流动镶嵌模型
①磷脂双分子层:构成生物膜的基本支架,但这个支架不是静止的,它具有一定的流动性。 ②蛋白质:镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上,大多数蛋白质也是可以流动的。 ③糖蛋白:蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白,形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等 三、跨膜运输的方式 例子 水气体、脂溶性物质 葡萄糖进入红细胞 无机盐离子 方式 浓度梯度 载体 能量 作用 × × 被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运 √ √ × √ 能保证活细胞按照生命活动的需要,主动地选择吸收所需要 的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质 自由扩散 顺 协助扩散 顺 主动运输 逆 ○大分子或颗粒:胞吞、胞吐不是跨膜运输,不穿过膜
22.物质跨膜运输方式: 离子、小分子物质 主动运输 由低浓度向高浓度 既需要载体又需要能量 协助扩散 由高浓度向低浓度 需要载体不需要能量 小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等 自由扩散 运输方向 特点 图例 实例 水、甘油、乙醇、苯、CO2、O2、 脂质 红细胞吸收葡萄糖 由高浓度向低浓度 不需要载体和能量 10