第三章 细胞的结构和功能
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第三章 细胞的结构和功能
第一节 生命活动的基本单位----细胞
一、细胞学说的建立和发展
1665年英国科学家胡克发现细胞
1938年德国植物学家施莱登提出：植物，不论发展到多么高级，都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合体，这些物体就是细胞。
1939年，德国动物学家施旺提出：细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。
细胞学说：
一切动物和植物都是由细胞构
成的，细胞是一切动植物的基本单位
二、生物科学研究的重要工具
-------显微镜
1、光学显微镜
2、电子显微镜
版权所有：深圳华人教育有限公司
目鏡
物镜
粗调节器
微调节器
镜筒
弹簧夹
聚光调节器
光圈调节器
反光镜
镜座
目鏡
一种可调的凸透镜，具有以下几种放大能力： 5X, 10X and 12.5X
位于镜筒的顶部。
物镜
一种可调的凸透镜，具有以下几种放大能力： 5X, 10X, 40X， 100X.
拧在旋转盘的前端孔内。
粗调节器
快速上下移动镜筒获得粗略的焦点
微调节器
慢慢上下移动镜筒得到精确的焦点
镜筒
把目镜和接物镜聚合起来
弹簧夹
两片夹子把显微镜片牢固地置于载物盘上
样本置于显微镜片上
聚光器
聚焦从反光镜照到样本上的光线
聚光调节器
上下移动聚光器以聚焦从反光镜照到样本上的反射光
光圈调节器
调节通过样本的光的数量
反光镜
反射光到样本上
反光镜的一面是平的而另一面是凹的
镜座
支撑显微镜.
电子显微镜 光学显微镜
光源 电子束 可见光
透镜 电磁场作透镜 玻璃作透镜
放大发达倍数 最高可达近百万 最大1500
标本切片 超薄切片 普通切片
成像原理 利用样品对电子的散射和透射形成明暗的反差 利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化
电子显微镜与光学显微镜的比较
第二节 细胞的类型和结构
一、原核细胞和真核细胞
1、原核细胞的基本结构
原核细胞
（较真核
细胞小）
细胞壁：与真核细胞的成分不同， 由糖+蛋白质组成
细胞膜：与真核细胞相似
细胞质：含有核糖体，无其他复杂的细胞器
核区：没有核膜、核仁。有DNA分子，但不含蛋白质，因此无染色体。
2、真核细胞和原核细胞的比较
原核细胞 真和细胞
细胞大小 较小 较大
细胞核 无成形的细胞核。核物质在核区，无核膜、核仁 有成形的细胞核。有核膜、核仁。
细胞质 只有核糖体 有各种各样的细胞器
细胞壁 有，但成分不同。 植物、真菌细胞有，动物细胞无。
代表生物 蓝藻、细菌 动、植物，真菌
真核细胞结构如何？
二、细胞膜和细胞壁
成分：磷脂和蛋白质
结构特点：一定的流动性
细胞膜功能特点：
1.具有保护作用
2.通过细胞膜与外界物质进行交换
细胞壁成分：纤维素、果胶
细胞壁功能：支持和保护
三、细胞质和细胞器
1、细胞膜的主要化学成分和结构是怎样的？
2、细胞膜的结构特点和功能特点？
3、细胞膜的主要功能？
5、糖被由什么成分组成？有哪些功能？
4、细胞壁的主要成分及功能是什么？
复习
细胞质:
是均匀透明的胶状物质,能不断流动。
细胞膜以内,细胞核以外的原生质
二.细胞质和细胞器
细胞质
基 质
成分:
功能:
是活细胞进行新陈代谢的主要场所
为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等.
细胞器
水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
液泡
叶绿体
中心体
线粒体
线粒体——“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）
有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？
外膜
内膜
嵴
外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）
形状:
功能：
椭球形
结构:
有氧呼吸的主要场所
思考
叶绿体
叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站”
叶绿体存在于哪些细胞中？
结构：
形状:
功能：
扁平的椭球形 或球形
外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA和有关酶）
光合作用的场所
思考
线粒体 叶绿体
分布
形态
结
构 双
层
膜 外膜
内膜
基 粒
基 质
功能
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）
含与暗反应有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
椭球形
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
线粒体和叶绿体比较表
内质网
分布：
类型
粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道
滑面型内质网：糖类和脂类合成
形态结构：
内质网--有机物合成的“车间”
绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。
由单层膜结构连接而成的网状物
核糖体——蛋白质的“装配车间”
核糖体
存 在：
形态结构：
主要功能：
附着在内质网上或游离在细胞质基质中
椭球形的粒状小体，无膜结构
细胞内合成蛋白质的场所
高尔基体
存在部位：
动植物细胞中
细胞核附近
形态结构：
扁平囊状结构，有大小囊泡
主要功能：
与细胞分泌物的形成有关
对蛋白质有加工和转运功能
植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关
高尔基体－－蛋白质的“加工工厂”
中心体
中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）
功能：
动物细胞内和低等的植物细胞中
与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。
分布：
结构：
液泡
与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。
存 在：
形态结构：
主要功能：
植物细胞
泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液
调节细胞内环境
问：植物细胞都有液泡吗？
形 态 膜结构 功 能
内质网 单层膜
核糖体 无膜结构
高尔基体 单层膜
中心体 无膜结构
液 泡 单层膜
网状结构，与细胞膜和核膜相连通
和蛋白质、脂类、糖类合成有关；蛋白质流通的通道；
椭球形，有的游离在细胞质基质中，有的附在核膜和内质网上；
合成蛋白质
与动物细胞的有丝分裂有关
调节细胞内环境；储存物质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态
由单层膜组成的扁平囊状组合结构
两个互相垂直的中心粒组成
内有细胞液
动物：分泌
植物：细胞壁的形成
膜结构 分 布 其 它 主要功能
叶绿体
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
细胞器的比较
双层膜
双层膜
无膜结构
无膜结构
单层膜
单层膜
单层膜
单层膜
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
动物和低等植物细胞
光合作用的场所
有氧呼吸主要场所
有机物合成的车间加工和运输的通道
蛋白质合成的场所
参与细胞分泌
参与细胞有丝分裂
水和养料的仓库维持细胞形态
水解酶的仓库
基粒、基质、酶色素、DNA
嵴、基质、酶、DAN
色素、糖类无机盐等
课堂反馈
1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的
A 功能及所含有机化合物都相同
B 功能及所含有机化合物都不同
C 功能相同，所含有机化合物不同
D 功能不同，所含有机化合物相同
2、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是
A 叶绿体和线粒体 B 线粒体
C 叶绿体 D 核糖体
2、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：
常态
肝细胞 肾皮质
细胞 平滑
肌细胞 心肌
细胞 动物冬眠状态
肝细胞
950 400 260 12500 1350
1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为
2、冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为
3、从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关
心肌运动量大，不停地收缩，需能量多
冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏
肝脏代谢加强，需能量多。
细胞新陈代谢的强弱
3、叶绿体的外膜内膜颜色为 ，色素分
布在 ，酶分布在 和 。
无色透明
基粒
基粒
基质
4、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞器是
线粒体、
内质网、
高尔基体、
核糖体等
真核细胞绝大多数是有细胞核的。通常只有一个细胞核，有的细胞有两个以上的核，极少数没有细胞核。（如：成熟的红细胞）
细胞核的形状：常见的为球形、卵形
三、细胞核
1、细胞核的结构
细胞核
核膜
核质
核仁
染色质：
双层膜
核孔：大分子物质进出的通道
1、折光性较强易辨认
2、细胞增殖时，周期性的消失和重建
DNA+蛋白质→染色质
高度螺旋化，缩短变粗
解螺旋，变细变长
染色体
染色质和染色体是细胞中同一物质在不同时期的两种类型
易被碱性溶液染色
2、细胞核的功能
1、是遗传物质储存和复制的场所
2、是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
第三节物质的跨膜运输
左边的物质运输是属于哪种运输方式？
自由扩散与主动运输的区别？
第三章 细胞的结构和功能
第一节 生命活动的基本单位----细胞
一、细胞学说的建立和发展
1665年英国科学家胡克发现细胞
1938年德国植物学家施莱登提出：植物，不论发展到多么高级，都是由充分个体化的、各自独立的、分离的物体组成的聚合体，这些物体就是细胞。
1939年，德国动物学家施旺提出：细胞是有机体，整个动物和植物都是细胞的集合体，它们依照一定的规律排列在动植物体内。
细胞学说：
一切动物和植物都是由细胞构
成的，细胞是一切动植物的基本单位
二、生物科学研究的重要工具
-------显微镜
1、光学显微镜
2、电子显微镜
版权所有：深圳华人教育有限公司
目鏡
物镜
粗调节器
微调节器
镜筒
弹簧夹
聚光调节器
光圈调节器
反光镜
镜座
目鏡
一种可调的凸透镜，具有以下几种放大能力： 5X, 10X and 12.5X
位于镜筒的顶部。
物镜
一种可调的凸透镜，具有以下几种放大能力： 5X, 10X, 40X， 100X.
拧在旋转盘的前端孔内。
粗调节器
快速上下移动镜筒获得粗略的焦点
微调节器
慢慢上下移动镜筒得到精确的焦点
镜筒
把目镜和接物镜聚合起来
弹簧夹
两片夹子把显微镜片牢固地置于载物盘上
样本置于显微镜片上
聚光器
聚焦从反光镜照到样本上的光线
聚光调节器
上下移动聚光器以聚焦从反光镜照到样本上的反射光
光圈调节器
调节通过样本的光的数量
反光镜
反射光到样本上
反光镜的一面是平的而另一面是凹的
镜座
支撑显微镜.
电子显微镜 光学显微镜
光源 电子束 可见光
透镜 电磁场作透镜 玻璃作透镜
放大发达倍数 最高可达近百万 最大1500
标本切片 超薄切片 普通切片
成像原理 利用样品对电子的散射和透射形成明暗的反差 利用样品对光的吸收形成明暗反差和颜色变化
电子显微镜与光学显微镜的比较
第二节 细胞的类型和结构
一、原核细胞和真核细胞
1、原核细胞的基本结构
原核细胞
（较真核
细胞小）
细胞壁：与真核细胞的成分不同， 由糖+蛋白质组成
细胞膜：与真核细胞相似
细胞质：含有核糖体，无其他复杂的细胞器
核区：没有核膜、核仁。有DNA分子，但不含蛋白质，因此无染色体。
2、真核细胞和原核细胞的比较
原核细胞 真和细胞
细胞大小 较小 较大
细胞核 无成形的细胞核。核物质在核区，无核膜、核仁 有成形的细胞核。有核膜、核仁。
细胞质 只有核糖体 有各种各样的细胞器
细胞壁 有，但成分不同。 植物、真菌细胞有，动物细胞无。
代表生物 蓝藻、细菌 动、植物，真菌
真核细胞结构如何？
二、细胞膜和细胞壁
成分：磷脂和蛋白质
结构特点：一定的流动性
细胞膜功能特点：
1.具有保护作用
2.通过细胞膜与外界物质进行交换
细胞壁成分：纤维素、果胶
细胞壁功能：支持和保护
三、细胞质和细胞器
1、细胞膜的主要化学成分和结构是怎样的？
2、细胞膜的结构特点和功能特点？
3、细胞膜的主要功能？
5、糖被由什么成分组成？有哪些功能？
4、细胞壁的主要成分及功能是什么？
复习
细胞质:
是均匀透明的胶状物质,能不断流动。
细胞膜以内,细胞核以外的原生质
二.细胞质和细胞器
细胞质
基 质
成分:
功能:
是活细胞进行新陈代谢的主要场所
为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等.
细胞器
水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
液泡
叶绿体
中心体
线粒体
线粒体——“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）
有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？
外膜
内膜
嵴
外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）
形状:
功能：
椭球形
结构:
有氧呼吸的主要场所
思考
叶绿体
叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站”
叶绿体存在于哪些细胞中？
结构：
形状:
功能：
扁平的椭球形 或球形
外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA和有关酶）
光合作用的场所
思考
线粒体 叶绿体
分布
形态
结
构 双
层
膜 外膜
内膜
基 粒
基 质
功能
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）
含与暗反应有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
椭球形
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
线粒体和叶绿体比较表
内质网
分布：
类型
粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道
滑面型内质网：糖类和脂类合成
形态结构：
内质网--有机物合成的“车间”
绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。
由单层膜结构连接而成的网状物
核糖体——蛋白质的“装配车间”
核糖体
存 在：
形态结构：
主要功能：
附着在内质网上或游离在细胞质基质中
椭球形的粒状小体，无膜结构
细胞内合成蛋白质的场所
高尔基体
存在部位：
动植物细胞中
细胞核附近
形态结构：
扁平囊状结构，有大小囊泡
主要功能：
与细胞分泌物的形成有关
对蛋白质有加工和转运功能
植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关
高尔基体－－蛋白质的“加工工厂”
中心体
中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）
功能：
动物细胞内和低等的植物细胞中
与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。
分布：
结构：
液泡
与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。
存 在：
形态结构：
主要功能：
植物细胞
泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液
调节细胞内环境
问：植物细胞都有液泡吗？
形 态 膜结构 功 能
内质网 单层膜
核糖体 无膜结构
高尔基体 单层膜
中心体 无膜结构
液 泡 单层膜
网状结构，与细胞膜和核膜相连通
和蛋白质、脂类、糖类合成有关；蛋白质流通的通道；
椭球形，有的游离在细胞质基质中，有的附在核膜和内质网上；
合成蛋白质
与动物细胞的有丝分裂有关
调节细胞内环境；储存物质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态
由单层膜组成的扁平囊状组合结构
两个互相垂直的中心粒组成
内有细胞液
动物：分泌
植物：细胞壁的形成
膜结构 分 布 其 它 主要功能
叶绿体
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
细胞器的比较
双层膜
双层膜
无膜结构
无膜结构
单层膜
单层膜
单层膜
单层膜
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
动物和低等植物细胞
光合作用的场所
有氧呼吸主要场所
有机物合成的车间加工和运输的通道
蛋白质合成的场所
参与细胞分泌
参与细胞有丝分裂
水和养料的仓库维持细胞形态
水解酶的仓库
基粒、基质、酶色素、DNA
嵴、基质、酶、DAN
色素、糖类无机盐等
课堂反馈
1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的
A 功能及所含有机化合物都相同
B 功能及所含有机化合物都不同
C 功能相同，所含有机化合物不同
D 功能不同，所含有机化合物相同
2、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是
A 叶绿体和线粒体 B 线粒体
C 叶绿体 D 核糖体
2、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：
常态
肝细胞 肾皮质
细胞 平滑
肌细胞 心肌
细胞 动物冬眠状态
肝细胞
950 400 260 12500 1350
1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为
2、冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为
3、从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关
心肌运动量大，不停地收缩，需能量多
冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏
肝脏代谢加强，需能量多。
细胞新陈代谢的强弱
3、叶绿体的外膜内膜颜色为 ，色素分
布在 ，酶分布在 和 。
无色透明
基粒
基粒
基质
4、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞器是
线粒体、
内质网、
高尔基体、
核糖体等
真核细胞绝大多数是有细胞核的。通常只有一个细胞核，有的细胞有两个以上的核，极少数没有细胞核。（如：成熟的红细胞）
细胞核的形状：常见的为球形、卵形
三、细胞核
1、细胞核的结构
细胞核
核膜
核质
核仁
染色质：
双层膜
核孔：大分子物质进出的通道
1、折光性较强易辨认
2、细胞增殖时，周期性的消失和重建
DNA+蛋白质→染色质
高度螺旋化，缩短变粗
解螺旋，变细变长
染色体
染色质和染色体是细胞中同一物质在不同时期的两种类型
易被碱性溶液染色
2、细胞核的功能
1、是遗传物质储存和复制的场所
2、是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
第三节物质的跨膜运输
左边的物质运输是属于哪种运输方式？
自由扩散与主动运输的区别？