題型2細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能觀（核心知識(shí)）細(xì)胞學(xué)說(shuō)1、創(chuàng)立者：施萊登、施旺2、內(nèi)容：（1）細(xì)胞是一個(gè)有機(jī)體，一切動(dòng)植物都是由細(xì)胞發(fā)育而來(lái)，并由細(xì)胞和細(xì)胞產(chǎn)物所構(gòu)成；（2）細(xì)胞是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的單位，既有它自己的生命，又對(duì)與其他細(xì)胞共同組成的整體的生命起作用。（3）新細(xì)胞是由老細(xì)胞分裂產(chǎn)生的。（這句話不僅解釋了生物的個(gè)體發(fā)育，也為后來(lái)生物進(jìn)化論的確立奠定了基礎(chǔ)。）3、意義：揭示了動(dòng)物和植物的統(tǒng)一性，從而闡明了生物界的統(tǒng)一性。4、與細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立有關(guān)的幾位重要科學(xué)家（1）羅伯特·虎克：最早觀察到并命名了細(xì)胞。（2）列文虎克：用自制顯微鏡觀察到不同形態(tài)的細(xì)菌、紅細(xì)胞和精子等（活細(xì)胞）。（3）魏爾肖：總結(jié)出“細(xì)胞通過(guò)分裂產(chǎn)生新細(xì)胞”。他的名言是：“所有的細(xì)胞都來(lái)源于先前存在的細(xì)胞?！?、細(xì)胞學(xué)說(shuō)建立的科學(xué)方法——不完全歸納法。細(xì)胞是最基本的生命系統(tǒng)1、病毒沒(méi)有細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但必須寄生于活細(xì)胞才能生存。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，一般由核酸和蛋白質(zhì)所構(gòu)成。2、細(xì)胞是生物體結(jié)構(gòu)和功能的基本單位。生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞的原因：（1）病毒的生命活動(dòng)離不開(kāi)細(xì)胞（2）單細(xì)胞生物依賴單個(gè)細(xì)胞完成所有生命活動(dòng)（3）多細(xì)胞生物依賴各種分化的細(xì)胞密切合作，完成復(fù)雜的生命活動(dòng)3、多細(xì)胞生物生命活動(dòng)的基礎(chǔ)（1）生物與環(huán)境之間物質(zhì)和能量交換的基礎(chǔ)：細(xì)胞代謝。（2）生物生長(zhǎng)發(fā)育的基礎(chǔ)：細(xì)胞的增殖、分化。（3）生物遺傳與變異的基礎(chǔ)：細(xì)胞內(nèi)基因的傳遞、變化。生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次1、生命系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)層次：細(xì)胞、組織、器官、系統(tǒng)、個(gè)體、種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)、生物圈。2、植物沒(méi)有系統(tǒng)層次，單細(xì)胞生物既可做細(xì)胞層次，又可做個(gè)體層次。3、地球上最基本的生命系統(tǒng)是細(xì)胞，最大的生命系統(tǒng)是生物圈。4、種群：在一定的空間范圍內(nèi)，同種生物的所有個(gè)體形成一個(gè)整體。例：一個(gè)池塘中所有的鯉魚。5、群落：在一定的空間范圍內(nèi)所有生物（種群）的總和。例：一個(gè)池塘中所有的生物。6、生態(tài)系統(tǒng)：由生物群落和它生存的無(wú)機(jī)環(huán)境相互作用而形成的統(tǒng)一整體。高倍鏡的使用步驟1、在低倍鏡下找到物象，將物象移至視野中央。（“偏哪移哪”）2、轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)換器，換上高倍鏡。3、調(diào)節(jié)光圈和反光鏡，使視野亮度適宜。4、調(diào)節(jié)細(xì)準(zhǔn)焦螺旋，使物像清晰。5、高倍鏡與低倍鏡的比較物像大小看到細(xì)胞數(shù)目視野亮度物像與裝片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠(yuǎn)大6、顯微鏡成像原理（1）顯微鏡成的像時(shí)上下、左右顛倒的放大的虛像。即把“物”翻轉(zhuǎn)180°后就是“像”。如玻片上有“上”字，則視野中看到的是；玻片上有“P”字母，則視野中看到的是d。（2）視野中觀察對(duì)象在視野外側(cè)，要將它移到視野中央，遵循“哪偏哪移”原則。如觀察對(duì)象在視野的左下方，要將它移到視野中央，玻片應(yīng)向左下方移動(dòng)。（3）視野中胞質(zhì)環(huán)流的方向與實(shí)際方向是一致的。若視野中胞質(zhì)環(huán)流方向是順時(shí)針的，則實(shí)際胞質(zhì)環(huán)流方向也是順時(shí)針的。細(xì)胞的多樣性與統(tǒng)一性1、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的比較項(xiàng)目原核細(xì)胞真核細(xì)胞差異性圖像本質(zhì)區(qū)別無(wú)以核膜為界限的細(xì)胞核（或沒(méi)有成形的細(xì)胞核）有以核膜為界限的細(xì)胞核遺傳物質(zhì)DNA的存在形式在擬核和細(xì)胞質(zhì)中DNA呈環(huán)狀裸露存在，不形成染色體在細(xì)胞核內(nèi)主要與蛋白質(zhì)等結(jié)合形成染色體，在細(xì)胞質(zhì)中DNA裸露存在細(xì)胞壁主要成分是肽聚糖植物：主要成分是纖維素、果膠真菌：主要成分是幾丁質(zhì)（一般）動(dòng)物：沒(méi)有細(xì)胞壁細(xì)胞器只有核糖體有多種細(xì)胞器分裂方式二分裂無(wú)絲分裂、有絲分裂、減數(shù)分裂舉例細(xì)菌（如：大腸桿菌、肺炎鏈球菌）藍(lán)細(xì)菌（如：色球藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜）支原體（無(wú)細(xì)胞壁）植物、動(dòng)物、真菌等統(tǒng)一性結(jié)構(gòu)上都有相似的細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)（都有核糖體這種細(xì)胞器）等。都以DNA為遺傳物質(zhì)。2、誤區(qū)警示：正確識(shí)別帶菌字的生物：凡是“菌”字前面有“桿”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是細(xì)菌。如破傷風(fēng)桿菌、葡萄球菌等都是細(xì)菌。乳酸菌、醋酸菌是特例，它們本屬桿菌但往往把“桿”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等屬于真菌，是真核生物。3、藍(lán)細(xì)菌包括色球藍(lán)細(xì)菌、顫藍(lán)細(xì)菌、念珠藍(lán)細(xì)菌、發(fā)菜，不含葉綠體，但是有葉綠素、藻藍(lán)素，以及光合作用有關(guān)的酶，因而可以進(jìn)行光合作用，屬于自養(yǎng)（自養(yǎng)/異養(yǎng)）生物。系統(tǒng)的邊界——細(xì)胞膜1、制備細(xì)胞膜一般可選的材料是：哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞，原因是①動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁,細(xì)胞易吸水漲破,制備細(xì)胞膜更容易；②無(wú)細(xì)胞核及眾多細(xì)胞器，便于細(xì)胞膜的分離，制得純凈的細(xì)胞膜。2、細(xì)胞膜的化學(xué)成分主要是脂質(zhì)和蛋白質(zhì)，此外，還有少量的糖類，功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜，蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多。3、細(xì)胞膜功能：（1）將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開(kāi)，保證細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞（3）進(jìn)行細(xì)胞間信息交流4、細(xì)胞膜特性（1）結(jié)構(gòu)特性——流動(dòng)性原因：組成細(xì)胞膜的磷脂分子和大多數(shù)的蛋白質(zhì)分子可以運(yùn)動(dòng)。舉例：變形蟲(chóng)變形運(yùn)動(dòng)、胞吞、胞吐、質(zhì)壁分離與復(fù)原（2）功能特性——選擇透過(guò)性原因：與膜上的載體蛋白的種類和數(shù)量有關(guān)舉例：物質(zhì)跨膜運(yùn)輸（自由擴(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸）5、細(xì)胞膜功能的驗(yàn)證方法（1）識(shí)別功能的驗(yàn)證只有同種生物的精子和卵細(xì)胞才能結(jié)合→細(xì)胞膜具有識(shí)別作用（糖蛋白的作用）（2）控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞功能的驗(yàn)證細(xì)胞壁1、植物細(xì)胞壁（1）主要成分：纖維素和果膠。（2）作用：對(duì)植物細(xì)胞有支持和保護(hù)作用。（3）去壁方法：酶解法，用纖維素酶和果膠酶處理。（4）特性：全透性，伸縮性小。2、細(xì)菌細(xì)胞壁成分：肽聚糖；真菌細(xì)胞壁成分：幾丁質(zhì)。3、細(xì)胞活性判斷：科研上鑒別死細(xì)胞和活細(xì)胞，常用“染色排除法”。例如，用臺(tái)盼藍(lán)染色，死的動(dòng)物細(xì)胞會(huì)被染成藍(lán)色，而活的動(dòng)物細(xì)胞不著色，從而判斷細(xì)胞是否死亡。細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作1、分離細(xì)胞器的方法——差速離心法2、細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能（1）雙層膜的細(xì)胞器①葉綠體：主要分布在綠色植物的葉肉細(xì)胞。進(jìn)行光合作用，“能量轉(zhuǎn)換站”和“養(yǎng)料制造車間”。②線粒體：分布在動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)。細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，為細(xì)胞提供能量的“動(dòng)力車間”。（2）單層膜的細(xì)胞器①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：動(dòng)植物都有。（粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）進(jìn)行蛋白質(zhì)合成和加工，（光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）是脂質(zhì)合成的“車間”，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ?。②高爾基體：動(dòng)植物都有。對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝，參與植物細(xì)胞壁的形成。③液泡：主要存在于植物細(xì)胞中。內(nèi)有細(xì)胞液，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺；與花、果等顏色有關(guān)；可貯藏蛋白質(zhì)、脂肪和蔗糖；具有防御作用。④溶酶體：主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中。內(nèi)含有多種水解酶，能能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。（3）無(wú)膜的細(xì)胞器①核糖體：存在于真核細(xì)胞和原核細(xì)胞中。在細(xì)胞中可附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，是合成蛋白質(zhì)的主要場(chǎng)所。②中心體：分布在動(dòng)物和低等植物的細(xì)胞。由兩個(gè)相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)3、細(xì)胞骨架：分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。功能：①維持著細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器；②與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。4、分泌蛋白的合成和分泌（1）研究方法——同位素標(biāo)記法。向豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸，觀察放射性出現(xiàn)的位置。（2）過(guò)程（3）相關(guān)結(jié)構(gòu)膜面積的變化內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減小，高爾基體膜面積先增大后減小(基本不變)，細(xì)胞膜膜面積增大。（4）分泌蛋白的分泌方式分泌蛋白出細(xì)胞的運(yùn)輸方式為胞吐，需消耗能量，體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。（5）多肽與蛋白質(zhì)不同：核糖體上合成的是多肽，而不是蛋白質(zhì)，多肽必須經(jīng)加工后，才能形成具有一定空間結(jié)構(gòu)和特定功能的蛋白質(zhì)。系統(tǒng)的控制中心——細(xì)胞核1、細(xì)胞核的功能：是遺傳信息庫(kù)，是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。2、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)：①核膜：雙層膜，把核內(nèi)物質(zhì)與細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)。②是染色質(zhì)：由DNA和蛋白質(zhì)組成，染色質(zhì)和染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞不同時(shí)期的兩種存在狀態(tài)，易被堿性染料染成深色。③是核仁：與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)。④是核孔：實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。生物膜的流動(dòng)鑲嵌模型1、探索歷程（科學(xué)史）（1）對(duì)膜成分的探索時(shí)間及人物實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說(shuō)歐文頓（1895年）溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，容易穿過(guò)細(xì)胞膜；不溶于脂質(zhì)的物質(zhì)，不容易穿過(guò)細(xì)胞膜細(xì)胞膜是由脂質(zhì)組成的科學(xué)家制備哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞的細(xì)胞膜并進(jìn)行化學(xué)分析組成細(xì)胞膜的脂質(zhì)有磷脂和膽固醇，其中磷脂含量最多戈特和格倫德?tīng)枺?925年）用丙酮從人的紅細(xì)胞中提取脂質(zhì)，在空氣—水的界面上鋪展成單分子層，測(cè)得單層分子的面積恰為紅細(xì)胞表面積的2倍細(xì)胞膜中的磷脂分子必然排列為連續(xù)的兩層丹尼利和戴維森（1935年）細(xì)胞的表面張力明顯低于油—水界面的表面張力（已知油脂滴表面如果吸附有蛋白質(zhì)成分則表面張力會(huì)降低）細(xì)胞膜除含脂質(zhì)分子外，可能還附有蛋白質(zhì)（2）對(duì)膜結(jié)構(gòu)的探索時(shí)間人物實(shí)驗(yàn)依據(jù)結(jié)論或假說(shuō)1959年羅伯特森在電鏡下看到了細(xì)胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)所有的細(xì)胞膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，把細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu)1970年科學(xué)家人、鼠細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)（熒光標(biāo)記法）細(xì)胞膜具有流動(dòng)性1972年辛格和尼科爾森根據(jù)細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)模型和新的觀察和已有的實(shí)驗(yàn)證據(jù)提出“流動(dòng)鑲嵌模型”2、流動(dòng)鑲嵌模型的基本內(nèi)容（1）細(xì)胞膜主要是由磷脂分子和蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的。（2）磷脂雙分子層是膜的基本支架，其內(nèi)部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或離子不能自由通過(guò)，具有屏障作用。（3）蛋白質(zhì)分子以不同方式鑲嵌在磷脂雙分子層中：有的鑲在磷脂雙分子層表面，有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中，有的貫穿于整個(gè)磷脂雙分子層。這些蛋白質(zhì)與物質(zhì)運(yùn)輸、識(shí)別、催化等功能相關(guān)。（4）細(xì)胞膜的外表面還有糖類分子，它和蛋白質(zhì)分子結(jié)合形成糖蛋白，或與脂質(zhì)結(jié)合形成糖脂，這些糖類分子叫作糖被。與細(xì)胞表面的識(shí)別、細(xì)胞間的信息傳遞等功能有密切關(guān)系。（5）細(xì)胞膜不是靜止不動(dòng)的，而是具有流動(dòng)性，主要表現(xiàn)為構(gòu)成膜的