细胞的基本结构-.pptx

我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。止设计出的任何智能电脑更精巧。翟中和翟中和细胞膜系统的边界细胞器系统内的分工合作细胞核系统的控制中心本节聚集：本节聚集：1.细胞膜的主要成分是什么？细胞膜的主要成分是什么？2.怎样获得细胞膜？怎样获得细胞膜？3.细胞膜具有哪些功能？细胞膜具有哪些功能？体验制备细胞膜的方法体验制备细胞膜的方法目的要求：目的要求：体验用体验用哺乳动物红细胞哺乳动物红细胞制备细胞膜的方法制备细胞膜的方法 和过程。和过程。材料用具：材料用具：猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴猪的新鲜的红细胞稀释液、蒸馏水、滴 管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜管、吸水纸、载玻片、盖玻片、显微镜方法步骤：方法步骤：制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察制临时装片、先低倍镜后高倍镜观察讨论：讨论：如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，如果上述实验在试管中进行，细胞破裂后，还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？还需用什么方法才能获得较纯的细胞膜？等渗状态等渗状态等渗状态等渗状态低渗状态低渗状态低渗状态低渗状态高渗状态高渗状态高渗状态高渗状态 任何系统都有边界。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是细胞膜。探究一：18951895年年OvertonOverton在研究各种未受精卵细胞的透性时，在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过发现脂溶性物质易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这说明了什么？细胞膜十分困难。这说明了什么？J.Danielli&H.Davson 1935 J.Danielli&H.Davson 1935 发现质膜的表面张力比油发现质膜的表面张力比油水界面的张力低得多。这又说明了什么？水界面的张力低得多。这又说明了什么？推测细胞膜由连续的脂类物质组成推测细胞膜由连续的脂类物质组成推测细胞膜中含有蛋白质推测细胞膜中含有蛋白质 对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程19世世 纪纪 末末，欧欧 文文 顿顿 的的 实实 验验 和和 推推 论论：膜膜 是是 由由 组成的；组成的；20世世纪纪初初，科科学学家家的的化化学学分分析析结结果果，指指出出膜膜主主要由要由 和和 组成；组成；罗罗伯伯特特森森1959年年提提出出的的“三三明明治治”结结构构模模型型：所所有有生生物物膜膜都都由由 三层结构；三层结构；1970年年，荧荧光光标标记记小小鼠鼠细细胞胞和和人人细细胞胞融融合合实实验验，指出细胞膜具有指出细胞膜具有 ；1972年年，桑桑 格格 和和 提提 出出 了了 。脂质脂质脂质脂质蛋白质蛋白质蛋白质脂质蛋白质蛋白质脂质蛋白质流动性流动性尼克森尼克森流动镶嵌模型流动镶嵌模型一、细胞膜的结构和功能一、细胞膜的结构和功能（一）成分与结构（一）成分与结构化学成分化学成分质量分数质量分数/磷脂磷脂5557蛋白质蛋白质约约40糖类糖类210主要化学成分的含量主要化学成分的含量 结构和功能总是相适应的。探究二：科学家做过这样的实验：准备好含科学家做过这样的实验：准备好含CaCa2+2+、MgMg2+2+、SiSi4+4+的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培的培养液，将番茄和水稻分别放在上述培养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的养液中培养。一段时间后，番茄培养液中的CaCa2+2+、和、和MgMg2+2+下降，水稻培养液中的下降，水稻培养液中的CaCa2+2+、和、和MgMg2+2+浓度浓度增加。增加。SiSi4+4+的情况刚好相反：水稻吸收大量的的情况刚好相反：水稻吸收大量的SiSi4+4+，而番茄几乎不吸收，而番茄几乎不吸收SiSi4+4+。这一切说明了什么？二.细胞膜的功能：1.将细胞与外界环境分隔开 2.控制物质进出细胞 3.进行细胞间的信息交流垂体对甲状腺的控制神经细胞之间的联系三.细胞壁：成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护本节聚集：本节聚集：1.细胞器有什么功能？细胞器有什么功能？2.细胞器之间是怎样分工合作的？细胞器之间是怎样分工合作的？3.什么是生物膜系统？它具有什么功能？什么是生物膜系统？它具有什么功能？探究一：探究一：要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。1.线粒体电子显微镜下的线粒体线粒体结构模式图1.线粒体的结构是怎么样的？外膜、内膜、嵴、基质、基粒2.它的内膜有什么特点？不光滑，有突起（嵴）3.它有什么功能？有氧呼吸的场所，细胞的“动力工厂”4.它的结构和功能是怎么样相适应的？5.为什么成人的心肌细胞的线粒体数量比腹肌细胞的多？内膜突起增加接触面积,内膜、基粒、基质上有酶结构外膜内膜（嵴）基粒基质有酶功能有氧呼吸的主要场所，细胞的“动力工厂”。探究二：探究二：飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。线粒体(双层膜)是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。2.叶绿体1.叶绿体的结构是怎么样的？外膜、内膜、基粒、基质2.它的内膜有什么特点？内膜光滑，没有突起3.它有什么功能？光合作用的场所4.它的结构和功能是怎么样相适应的？基粒、基质上有酶,基粒上有色素5.叶绿体是植物细胞所特有的吗？结构外膜内膜基粒基质有酶功能光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”有色素叶绿体(双层膜)是绿色植物细胞进行光合作用的主要场所。线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表线线 粒粒 体体叶叶 绿绿 体体分布分布动植物动植物植物植物形态形态呈粒状、棒状呈粒状、棒状是扁平的椭球形、球形是扁平的椭球形、球形膜结膜结构构双层膜双层膜双层膜双层膜成分成分(1)(1)有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有关的酶(分布分布在内膜、嵴、基粒、基质在内膜、嵴、基粒、基质)(2)(2)少量少量DNADNA和和RNARNA(1)(1)光合作用有关的酶光合作用有关的酶(分布在分布在基粒及基粒片层结构的薄膜上、基粒及基粒片层结构的薄膜上、基质中基质中)(2)(2)少量少量DNADNA和和RNARNA(3)(3)叶绿素和类胡萝卜素叶绿素和类胡萝卜素功能功能有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所光合作用的场所光合作用的场所相同相同点点双层膜结构双层膜结构 含少量含少量DNADNA和和RNA RNA 都与能量转换有关都与能量转换有关内质网(单层膜)是由膜连接而成的网状结构。是细胞内蛋白质合成和加工(粗面)，以及脂质合成(滑面)的“车间”。高尔基体(单层膜)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”和“发送站”。与动物细胞细胞分泌物的形成有关；与植物细胞细胞壁的形成有关。核糖体有附着型的、有游离型的，是生产蛋白质的机器。溶酶体(单层膜)是“消化车间”，内部含有多种消解酶，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(单层膜)主要存在于植物细胞中，内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。调节细胞的吸水状况。中心体见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与细胞的有丝分裂有关。细胞质基质：呈胶质状态。由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。可进行多种化学反应。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。可维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性。膜结构膜结构分分 布布其其 它它主要功能主要功能叶绿体叶绿体线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体中心体中心体液泡液泡溶酶体溶酶体细胞器的比较双层膜双层膜双层膜双层膜无膜结构无膜结构无膜结构无膜结构单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动物和低等动物和低等动物和低等动物和低等植物细胞植物细胞植物细胞植物细胞光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所有机物合成的车间有机物合成的车间有机物合成的车间有机物合成的车间加工和运输的通道加工和运输的通道加工和运输的通道加工和运输的通道蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂水和养料的仓库水和养料的仓库水和养料的仓库水和养料的仓库维持细胞形态维持细胞形态维持细胞形态维持细胞形态水解酶的仓库水解酶的仓库水解酶的仓库水解酶的仓库基粒、基质、基粒、基质、基粒、基质、基粒、基质、酶色素、酶色素、酶色素、酶色素、DNADNA嵴、基质、嵴、基质、嵴、基质、嵴、基质、酶、酶、酶、酶、DANDAN色素、糖类色素、糖类色素、糖类色素、糖类无机盐等无机盐等无机盐等无机盐等核糖体核糖体核糖体核糖体有附着型的、有游离型的，有附着型的、有游离型的，是是生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器。溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体(单层膜单层膜)是是“消化车间消化车间”，内部含有多种消，内部含有多种消解酶，能分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵解酶，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。入细胞的病毒或病菌。动植物细胞中；动植物细胞中；单层膜；单层膜；内含多种酸性水解酶类；内含多种酸性水解酶类；分解损伤、衰老的细胞器；分解损伤、衰老的细胞器；吞噬分解有害物质，营养物质等；吞噬分解有害物质，营养物质等；液泡液泡(单层膜单层膜)主要存在于植物细胞中，内有细胞液。主要存在于植物细胞中，内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。调节细胞的吸水调节细胞的吸水状况状况。中心体中心体中心体中心体见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与细胞的细胞的有丝分裂有关有丝分裂有关。细胞骨架细胞骨架细胞骨架细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。是由蛋白质纤维组成的网架结构。可可维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性。用高倍速显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍速显微镜观察叶绿体和线粒体目的要求：使用高倍速显微镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布。材料用具：新鲜的藓类的叶、人类口腔上皮细胞；新配制的健那绿染液；显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、消毒牙签。方法步骤：1.制作藓类的叶片的临时装片2.观察叶绿体3.制作人的口腔上皮细胞临时装片4.观察线粒体讨论：讨论：描述叶绿体和线粒体的形态和分布。苔藓叶绿体天门冬叶绿体黑藻叶绿体二.细胞器之间的协调配合阅读：P48课本资料分析分泌蛋白的合成与运输分泌蛋白的合成与运输内质网：蛋白内质网：蛋白质的合成和加质的合成和加工、脂质的合工、脂质的合成、蛋白质等成、蛋白质等的运输通道的运输通道高尔基体：是对高尔基体：是对来自内质网的蛋来自内质网的蛋白质加工、分类、白质加工、分类、包装的包装的“车间车间”及及“发送站发送站”线粒体：有氧呼线粒体：有氧呼吸的主要场所，吸的主要场所，为细胞生命活动为细胞生命活动提供能量。提供能量。中心体：与动中心体：与动物细胞的有丝物细胞的有丝分裂有关分裂有关核糖体：合成核糖体：合成蛋白质的场所蛋白质的场所溶酶体：分解溶酶体：分解衰老、损伤的衰老、损伤的细胞器细胞器一、细胞器之间的协调配合一、细胞器之间的协调配合三.细胞的生物膜系统1.概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。细胞膜给细胞提供了相对稳定的内环境细胞膜给细胞提供了相对稳定的内环境为多种酶提供了附着位点为多种酶提供了附着位点将各种细胞器隔开，使细胞内各种反应互将各种细胞器隔开，使细胞内各种反应互不干扰，保证了生命活动的高效、有序不干扰，保证了生命活动的高效、有序2.功能：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。许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。3.与生活中的联系：透析型人工肾血液透析膜本节聚集：本节聚集：1.细胞核有什么功能？细胞核有什么功能？2.细胞核的形态结构是怎样的？细胞核的形态结构是怎样的？3.为什么说细胞核是细胞的遗传信息库？为什么说细胞核是细胞的遗传信息库？资料分析：细胞核具有什么功能？蝾螈伞藻变形虫1.科学家用黑白两种美西螈（一种两栖动物）做实验，将黑色美西螈胚胎细胞的细胞核取出来，植到白色美西螈的去核的卵细胞中。移植后长大的美西螈，全部是 。讨论：1).美西螈的颜色是由细胞核还是细胞质控制的？2).生物体性状的遗传主要是由细胞核还是由细胞质控制的？为什么？黑色 2(1)用婴儿头发沿着蝾螈受精卵的正中缚扎成2个半球状，使细胞核处于一侧。结扎不要太紧，要留下一条狭窄的细胞质桥，将有核的一半和无核的一半联结起来(2)有核的一半开始分裂(3)有核的一半继续正常地分裂，进行早期的胚胎发育；而无核的一半不能分裂(4)待有核的一半分裂到16细胞期时，把结扎的头发放松一些，让一个细胞核横穿细胞质桥逸入到无核的那个半球中去(5)收紧发环，使细胞质桥断离(6)分离后的两部分都能各自发育成正常的胚胎，只是其中一个小些，在发育的时间上延迟了一些。在蝾螈受精卵上进行的结扎实验 3.科学家做过这样的实验。将变形虫切成两半，一半有核，一半无核。无核的一半虽然仍能消化已吞食的食物，但不能摄取食物；对外界刺激不再反应。有核的一半照样摄食，对刺激有反应，能生长分裂。如果用显微勾针将有核一半的细胞核钩出，这一半的行为就像无核的一半一样。如果及时植入同种变形虫的另一个核，各种生命活动又会恢复。讨论：讨论：这个实验说明细胞核的功能是什么？人体成熟的红细胞这个实验说明细胞核的功能是什么？人体成熟的红细胞没有细胞核，它还能生长和分裂吗？为什么？没有细胞核，它还能生长和分裂吗？为什么？讨论：讨论：1).1).嫁接后的伞嫁接后的伞藻生长出的帽藻生长出的帽形将是怎样的形将是怎样的？为什么？为什么？2).2).生物体形态生物体形态结构的建成主结构的建成主要与细胞核还要与细胞核还是细胞质有关是细胞质有关？一、细胞核的功能：细胞核控制着细胞的代谢和遗传。二、细胞核的结构：核膜：双层膜。把核内物质与细胞质分开。染色质：由DNA和蛋白质组成；DNA是遗传信息的载体。核仁：与rRNA的合成及核糖体的形成有关。核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。染色体（染色质）DNA蛋白质细胞核细胞核染色体染色体组蛋白组蛋白碱基对碱基对DNA双链双链着丝点着丝点臂臂DNA上贮存着遗传信息。上贮存着遗传信息。在细胞分裂时，在细胞分裂时，DNA携带携带的遗传信息从亲代细胞传递的遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传上的一致性细胞在遗传上的一致性染色质(细胞分裂间期)染色体(细胞分裂期)高度螺旋、变短变粗解开螺旋、恢复细长丝状染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态。DNA上贮存着遗传信息(控制遗传、代谢)细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧；各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。细胞既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。