1、第二章第二章 细胞的结构细胞的结构第一节第一节 细胞概述细胞概述.一、细胞学说一、细胞学说 17世纪世纪 胡克胡克 细胞（细胞（cell）细胞学说细胞学说 施莱登、施万、菲尔肖施莱登、施万、菲尔肖细胞学说的内容：细胞学说的内容：1、所有生物所有生物都是由都是由一个或多个细胞一个或多个细胞组成的组成的2、细胞是所有生物的、细胞是所有生物的结构和功能的单位结构和功能的单位3、所有、所有细胞细胞必定是必定是由细胞产生由细胞产生的的.细胞一般很微小，细胞的细胞一般很微小，细胞的直径以微米为单位，绝大直径以微米为单位，绝大多数只能在显微镜下才能多数只能在显微镜下才能观察到。要观察细胞内部观察到。要观察细
2、胞内部的精细结构，要用电子显的精细结构，要用电子显微镜。微镜。二、细胞的大小、数目和种类二、细胞的大小、数目和种类.细胞的大小各不相同细胞的大小各不相同最大的如最大的如鸵鸟的卵细胞鸵鸟的卵细胞，直径可达直径可达1010厘米厘米 支原体支原体是细菌中最小的细胞，直径一般为是细菌中最小的细胞，直径一般为100-100-200nm200nm.人体内最大的人体内最大的是成熟的卵细是成熟的卵细胞胞200m200m人体内最最长人体内最最长的是神经细胞的是神经细胞最长可达最长可达1m1m.细胞数目的多少决定了生物体的大小。细胞数目的多少决定了生物体的大小。.细胞的体积大小与细胞生命活动的关系细胞的体积大小与
3、细胞生命活动的关系相同的体积相同的体积一个细胞一个细胞多个细胞多个细胞表面积表面积小小，不利于不利于细胞细胞的物质交换和信息交流的物质交换和信息交流表面积表面积大大，有利于有利于细胞细胞的物质交换和信息交流的物质交换和信息交流？.根据是否有由根据是否有由核膜核膜包被的细胞核，可以将细胞分为：包被的细胞核，可以将细胞分为：细胞的种类细胞的种类.生物生物真核生物：植物动物以及各种真菌真核生物：植物动物以及各种真菌原核生物原核生物：各种细菌，如支原体、：各种细菌，如支原体、蓝藻蓝藻、大肠杆、大肠杆菌、乳酸杆菌等菌、乳酸杆菌等细胞生物细胞生物非细胞生物非细胞生物 如病毒如病毒酵母菌是单细胞的真菌，常见
4、真菌还有：青霉、曲霉、蘑菇、酵母菌是单细胞的真菌，常见真菌还有：青霉、曲霉、蘑菇、灵芝、木耳等灵芝、木耳等.不同的细胞具有不同的形态、结构、功能。.第二节第二节 细胞膜和细胞壁细胞膜和细胞壁.实验处理实验处理甲组：将两粒泡涨甲组：将两粒泡涨的玉米种子，的玉米种子，用刀用刀片沿片沿胚的中线胚的中线纵向纵向切开，切开，用稀释红墨用稀释红墨水染色并洗去浮色水染色并洗去浮色乙组：将两粒泡乙组：将两粒泡涨并涨并煮熟煮熟的玉米的玉米种子，用同样的种子，用同样的方法处理染色方法处理染色实验现象实验现象乙乙 (已煮熟已煮熟)甲甲 (未煮过未煮过)胚胚染色深染色深胚胚染色浅染色浅.煮过的玉米胚细胞已死亡煮过的玉
5、米胚细胞已死亡,胚着色深胚着色深.说明死细说明死细胞吸收物质不具有选择性胞吸收物质不具有选择性;没有煮过的玉米胚没有煮过的玉米胚染色浅染色浅,说明活细胞吸收物质具有选择性说明活细胞吸收物质具有选择性.该实该实验现象说明验现象说明 活细胞吸收物质具有活细胞吸收物质具有选择性选择性 甲组甲组(未煮过未煮过 )乙组乙组(已煮熟已煮熟)为什么这两组籽粒的胚着色情况不同为什么这两组籽粒的胚着色情况不同？.1.1.质膜：细胞膜又叫质膜质膜：细胞膜又叫质膜2.2.透性：质膜有允许某种物质透过的特性，称为透性：质膜有允许某种物质透过的特性，称为质膜对该物质的透性。质膜对该物质的透性。质膜为什么会有选择透性，我
6、们知道质膜为什么会有选择透性，我们知道结构与功能是相统一的，因此需要从结构与功能是相统一的，因此需要从它的结构谈起。它的结构谈起。一一、细胞膜有选择透过性、细胞膜有选择透过性.细胞膜的组成成分是什么呢？细胞膜的组成成分是什么呢？对生物膜结构的探索历程对生物膜结构的探索历程:二、质膜的结构模型二、质膜的结构模型.时间：时间：1919世纪末（世纪末（18951895年）年）实验：欧文顿实验：欧文顿(E.Overton)(E.Overton)用用500500多种化学物质对植物细胞的多种化学物质对植物细胞的通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的通透性是通透性进行上万次实验，发现细胞膜对不同物质的
7、通透性是不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容不一样的：可以溶于脂质的物质比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜。易通过细胞膜。.19331933年，年，CollangerCollanger和和BarlandBarland研究发现，研究发现，某些小分子物质，如水、水溶性的甲醇等某些小分子物质，如水、水溶性的甲醇等，其穿透细胞膜的能力要比按其脂溶性所，其穿透细胞膜的能力要比按其脂溶性所应有的穿透力要大。应有的穿透力要大。问：根据实验现象，你对膜化学成分在种问：根据实验现象，你对膜化学成分在种类的认识上是否有新的结论？类的认识上是否有新的结论？.实验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分实
8、验：科学家将膜从哺乳动物的红细胞中分离出来，然后用蛋白酶处理。离出来，然后用蛋白酶处理。（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）（已知蛋白酶能专一性的催化蛋白质的分解）实验现象：实验现象：细胞膜被破坏细胞膜被破坏得出结论得出结论：.应用化学手段分析表明：应用化学手段分析表明：膜的主要成分是膜的主要成分是脂质和蛋白质脂质和蛋白质 构成膜的脂质中构成膜的脂质中磷脂磷脂含量最多含量最多.脂质和蛋白质是怎样有机结合脂质和蛋白质是怎样有机结合构成膜的呢？构成膜的呢？.磷脂分子的结构磷脂分子的结构尾部尾部头部头部亲水亲水疏水疏水.时间：时间：19251925年年实验：两位荷兰科学家用丙酮（一种有实验：两位
9、荷兰科学家用丙酮（一种有机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞机溶剂，可以溶解脂质）从人的红细胞膜中提取脂质，在空气水界面上铺展膜中提取脂质，在空气水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰好成单分子层，测得单分子层的面积恰好为红细胞表面积的为红细胞表面积的2 2倍。倍。得出结论：得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层续的两层.尝试画出膜中的尝试画出膜中的磷脂磷脂分子分子的排布模型的排布模型.蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？蛋白质位于细胞膜的什么位置呢？推测:?.电镜下的细胞膜电镜下的细胞膜.“蛋白质蛋白质-脂质脂质-蛋白质蛋白质”三层的统一结构模式三层的统一结构模
10、式图图按照按照“三明治三明治”模型，细胞膜的厚度至少模型，细胞膜的厚度至少有有20nm，但实际上其厚度仅为，但实际上其厚度仅为78nm。.标本用干冰等标本用干冰等冰冻冰冻。后用冷刀断开，升。后用冷刀断开，升温后暴露断裂面。温后暴露断裂面。蛋白质蛋白质贯穿贯穿、部分插入、附着表面部分插入、附着表面在磷脂双分子层中在磷脂双分子层中蛋白质在膜中的分布是蛋白质在膜中的分布是不对称不对称的的.膜的各个成分究竟是静态的还膜的各个成分究竟是静态的还是动态的呢？是动态的呢？.诱导融合人细胞人细胞鼠细胞鼠细胞荧光标记 蛋白质40分钟后370C实验结论:细胞膜具有流动性.1972年，桑格和尼克森在新的观察和实验证
11、年，桑格和尼克森在新的观察和实验证据的基础上，提出了细胞膜据的基础上，提出了细胞膜 流动镶嵌模型流动镶嵌模型。.糖：主要以糖：主要以糖脂糖脂和和糖蛋白糖蛋白形式存在，在细胞识别、形式存在，在细胞识别、保护质膜保护质膜等方面都有作用。等方面都有作用。.1 1、脂双层脂双层构成质膜的构成质膜的基本支架。基本支架。（磷脂分子亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝内侧）（磷脂分子亲水性头部朝向外侧，疏水性尾部朝内侧）2 2、蛋白质蛋白质分子分子嵌嵌插插或或贯穿贯穿或或覆盖覆盖在脂双层在脂双层。（膜蛋白）（膜蛋白）流动镶嵌模型的基本内容流动镶嵌模型的基本内容3 3、磷脂分子磷脂分子是可以是可以运动的运动的；大
12、多数的蛋白质分子大多数的蛋白质分子也是也是可以可以运动的运动的，体现了质膜，体现了质膜具有一定的流动性具有一定的流动性.膜中各种组分的作用膜中各种组分的作用脂双层：控制细胞物质出入：流动性脂双层：控制细胞物质出入：流动性膜蛋白：控制细胞物质出入：膜蛋白：控制细胞物质出入：载体载体 生物催化剂：生物催化剂：酶酶 细胞识别：细胞识别：糖蛋白糖蛋白 与病原体做斗争：与病原体做斗争：抗体抗体质膜在质膜在细胞控制细胞控制和和细胞通讯细胞通讯方面都有重要作用。方面都有重要作用。.成分：纤维素和果胶成分：纤维素和果胶 功能：支持和保护功能：支持和保护三、细胞壁三、细胞壁.概念图概念图生物膜生物膜结构特点结构
13、特点功能特点功能特点结构组成结构组成结构探究历程结构探究历程决定决定 流动性流动性选择透性选择透性脂双层脂双层蛋白质分子蛋白质分子.第三节 细胞质.细胞器细胞器细胞溶胶细胞溶胶 透明、粘稠、流动的液体透明、粘稠、流动的液体细胞器细胞器分类分类有膜包被有膜包被无膜包被无膜包被细胞核细胞核、内质网、线粒体、叶绿体、高、内质网、线粒体、叶绿体、高尔基体、溶酶体、液泡尔基体、溶酶体、液泡中心体、核糖体中心体、核糖体.内质网内质网 分布：动物细胞和植物细胞分布：动物细胞和植物细胞 形态：由形态：由单位膜单位膜接而成的囊腔和细管接而成的囊腔和细管 功能：蛋白质加工车间、脂质合成等功能：蛋白质加工车间、脂质
14、合成等粗面内质网粗面内质网光面内质网光面内质网.核糖体核糖体 分布：存在在分布：存在在所有细胞所有细胞内，附着在内内，附着在内质网上，游离在细胞溶胶质网上，游离在细胞溶胶 形态：椭球形粒状小体形态：椭球形粒状小体 组成：组成：RNA和和蛋白质蛋白质 功能：功能：生产蛋白质生产蛋白质的机器的机器核糖体的结构（无膜）附着型核附着型核糖体糖体游离型核游离型核糖体糖体产生各种产生各种分泌蛋白分泌蛋白，消化酶，消化酶产生产生内在蛋白内在蛋白，呼吸酶，呼吸酶分类分类最小的细胞器最小的细胞器.高尔基体高尔基体 分布：植物细胞和动物细胞分布：植物细胞和动物细胞 形态：由一系列单位膜构成的扁平小囊和其所产形态：
15、由一系列单位膜构成的扁平小囊和其所产生的小泡组成。生的小泡组成。功能：真核细胞中的物质转运系统，承担着物质功能：真核细胞中的物质转运系统，承担着物质运输、运输、加工加工的任务。的任务。.核糖体核糖体粗面内质网粗面内质网小泡小泡高尔基体高尔基体蛋白质蛋白质分泌泡分泌泡细胞细胞膜外膜外.线粒体线粒体线粒体：（有氧呼吸的主要场所）线粒体：（有氧呼吸的主要场所）.功能功能:线粒体线粒体形态大小：形态大小：结构结构是细胞是细胞有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所分布分布:动植物动植物细胞中细胞中,代谢旺盛代谢旺盛的细胞的细胞中含量较多中含量较多双层双层膜膜:内膜折叠成内膜折叠成嵴嵴基质：含有有氧呼吸的基
16、质：含有有氧呼吸的酶酶,和少量和少量的的DNADNA、核糖体核糖体颗粒或颗粒或短棒状短棒状，大小，大小相当于细菌相当于细菌.联系线粒体的功能，猜猜心肌细胞与腹肌联系线粒体的功能，猜猜心肌细胞与腹肌细胞相比，二者线粒体的数量上应该有没细胞相比，二者线粒体的数量上应该有没有区别？有区别？飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体比不飞翔鸟类飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体比不飞翔鸟类的多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏的多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的多，为什么？锻炼的多，为什么？生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒体居多，如肝细胞中多达线粒体居多，如肝细胞中多达200020
17、00个，一个，一般细胞中为几十个至几百个。般细胞中为几十个至几百个。结论：线粒体的数量与细胞对能量的需求有关，代谢结论：线粒体的数量与细胞对能量的需求有关，代谢旺盛和参与运动等需能多的细胞线粒体数量较多。细旺盛和参与运动等需能多的细胞线粒体数量较多。细胞的结构都是与功能相适应的。胞的结构都是与功能相适应的。.储存在与不见光的细胞中储存在与不见光的细胞中存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官中。存在于甘薯、马铃薯等植物的地下贮藏器官中。质体质体分为白色体和有色体分为白色体和有色体质体质体.叶绿体叶绿体叶绿体：（光合作用的场所）叶绿体：（光合作用的场所）.形态分布形态分布：结结构构功能功能:双层双
18、层膜膜基粒基粒:由囊状结构堆叠而成由囊状结构堆叠而成基质基质:少量的少量的DNADNA、核糖体、核糖体仅存在于仅存在于植物细胞植物细胞内内,呈椭球、球形呈椭球、球形光合作用场所光合作用场所含有光合含有光合作用的酶作用的酶.液泡液泡分布：分布：植物植物细胞细胞形态：泡状结构；细胞形态：泡状结构；细胞液有糖类、无机盐、液有糖类、无机盐、色素色素、蛋白质、有机、蛋白质、有机酸和碱酸和碱功能：调节细胞的内环功能：调节细胞的内环境；液泡具有一定的境；液泡具有一定的浓度，可以是细胞保浓度，可以是细胞保持膨胀状态持膨胀状态.动物动物细胞和细胞和低等植物低等植物细胞（如藻类、地衣细胞（如藻类、地衣等）所具有。
19、等）所具有。形态：形态：功能：功能：由由两个相互垂直的中两个相互垂直的中心粒心粒及周围物质构成，及周围物质构成，不具有膜不具有膜。与细胞与细胞有丝分裂有丝分裂有关。有关。中心体中心体分布：分布：.细胞溶胶细胞溶胶细胞质中除细胞器以外的液体部分称为细胞细胞质中除细胞器以外的液体部分称为细胞溶胶。溶胶。细胞溶胶中有多种酶，是多种代谢活动的场细胞溶胶中有多种酶，是多种代谢活动的场所。所。.膜结构膜结构分分 布布结构特征和结构特征和成分成分主要功能主要功能绰号绰号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细胞器的比较细胞器的比较.第四节第四节 细胞核细胞核.细
20、胞核的形状一般为细胞核的形状一般为圆球圆球状或卵形状或卵形,与细胞的形状和与细胞的形状和性质以及发育时期有关性质以及发育时期有关细胞核的数目也因生物的细胞核的数目也因生物的种类而不同种类而不同,通常一个细胞通常一个细胞有一个细胞核有一个细胞核,有的多于一有的多于一个个,如鼠肝细胞含如鼠肝细胞含10个以上个以上的核的核,有的细胞有的细胞无细胞核无细胞核,如如哺乳动物成熟的红细胞哺乳动物成熟的红细胞,维维管植物的筛管细胞管植物的筛管细胞 细胞核最大的细胞器细胞核最大的细胞器白细胞的细胞核呈多瓣状白细胞的细胞核呈多瓣状人的成熟红细胞无核人的成熟红细胞无核人的骨骼肌细胞数百个人的骨骼肌细胞数百个.实例
21、实例 克隆羊多莉的诞生能说明细胞核的什么功能？克隆羊多莉的诞生能说明细胞核的什么功能？功能一、遗传物质储存和复制的功能一、遗传物质储存和复制的主要主要场所场所.细胞核能控制生物体的性状细胞核能控制生物体的性状.细胞核是生命活动的控制中心细胞核是生命活动的控制中心功能二、细胞遗传特性和代谢活动的控制中心功能二、细胞遗传特性和代谢活动的控制中心.1.1.核被膜核被膜2.2.核仁核仁注意注意:核孔是细胞核与细胞质核孔是细胞核与细胞质交换物质交换物质的通道，的通道，大分子物质（如：蛋白质和大分子物质（如：蛋白质和RNARNA）可以通过核孔）可以通过核孔进出细胞核；小分子和离子可以通过核膜。进出细胞核；
22、小分子和离子可以通过核膜。呈圆形或椭圆形的结构，呈圆形或椭圆形的结构，与核糖体与核糖体的形成有关的形成有关双层双层,膜上有膜上有核糖体、核糖体、酶和酶和核孔核孔等等细胞内遗传物质（细胞内遗传物质（DNADNA）的主要载体）的主要载体3.染色质染色质细胞核的结构细胞核的结构.高度螺旋化高度螺旋化染色质染色质染色体染色体解螺旋解螺旋（分裂间期分裂间期）（分裂期）（分裂期）染色质染色质特点：容易被特点：容易被碱性染料碱性染料染成深色的物质。染成深色的物质。存在形式：染色质和染色体是细胞中存在形式：染色质和染色体是细胞中同一种同一种物质物质在不同时期的两种形态。在不同时期的两种形态。化学组成主要由化学
23、组成主要由蛋白质和蛋白质和DNA组成组成.同学们请看图比较动植物细胞的异同点同学们请看图比较动植物细胞的异同点?注：注：1.1.判断动、植物细胞的根本依据是有无细胞壁判断动、植物细胞的根本依据是有无细胞壁2.2.低等的植物细胞也有中心体低等的植物细胞也有中心体3.3.植物的根尖细胞无叶绿体、无液泡植物的根尖细胞无叶绿体、无液泡.第五节第五节 原核细胞原核细胞.观察三种观察三种原核原核细细胞，归纳其结构胞，归纳其结构的共同点的共同点.大小大小:28um 为真核细胞的十分之一为真核细胞的十分之一没有核膜，没有核膜，DNA存在于拟核区存在于拟核区没有各种细胞器，没有各种细胞器，只有核糖体只有核糖体细
24、胞壁的成分：细胞壁的成分：细胞壁的功能：细胞壁的功能：结构：结构：细胞膜（质膜）细胞膜（质膜）细胞质：细胞质：核区：核区：原核生物呼吸的场所及有原核生物呼吸的场所及有的细菌光合作用的场所的细菌光合作用的场所肽聚糖肽聚糖保护并维持细胞形状保护并维持细胞形状.真核细胞真核细胞 原核细胞原核细胞细胞核细胞核 有成形的真正的细胞核有成形的真正的细胞核有核膜、核仁有核膜、核仁 DNADNA与蛋白质结合形成与蛋白质结合形成染色质染色质(体体)无成形的细胞核（拟核）无成形的细胞核（拟核）无核膜、核仁无核膜、核仁DNADNA分子上无蛋白质成分分子上无蛋白质成分,无染色体无染色体 细胞器细胞器 种类多、结构复杂种类多、结构复杂 只有核糖体只有核糖体 细胞壁细胞壁 主要成分是纤维素、果主要成分是纤维素、果胶胶 主要成分为由糖类与蛋白主要成分为由糖类与蛋白质结合而成的化合物质结合而成的化合物代表生物代表生物动物、植物和真菌等的动物、植物和真菌等的细胞细胞 细菌、蓝藻、支原体、细菌、蓝藻、支原体、放线菌等细胞放线菌等细胞真核细胞与原核细胞的比较真核细胞与原核细胞的比较.
