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第二讲细胞的结构和功能知识网络一、生命系统的结构层次1.生命系统的结构层次（1）细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈（2）地球上最基本的生命系统层次是细胞。（3）单细胞生物一个细胞就是一个个体（如草履虫），植物没有系统这个层次。2.细胞的统一性与多样性（1）细胞的统一性表现在：细胞都具有相似的结构，如细胞膜、细胞质、细胞核等；细胞的DNA都与细胞的遗传和新城代谢密切相关。（2）细胞的多样性①自然界中生物的多样性②细胞生物的结构差异A.以有无以核膜为界限的细胞核，把细胞分为真核细胞和原核细胞。B.真核细胞与原核细胞的比较（3）非细胞细胞结构生物---病毒①由蛋白质外壳和核酸组成。多数要用电子显微镜才能观察到。②必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。③种类：DNA病毒：噬菌体，乙肝病毒RNA病毒：烟草花叶病毒，SARS病毒，H1N1流感病毒，HIV等【巩固练习】下列关于蓝藻的叙述中，不正确的是（）A、其细胞壁的主要成分是纤维素B、DNA分子不与蛋白质结合C、没有核膜包被D、细胞质内只有核糖体这种细胞器（4）细胞学说的建立①建立者：施莱登和施旺②细胞学说的内容：a.细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物构成；b.细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用；c.新细胞可以从老细胞产生。③揭示：细胞的统一性和生物体结构的统一性。【巩固练习】关于细胞学说的叙述，不正确的是（）A、它揭示了动植物细胞的统一性和生物体结构的统一性B、建立者主要是施莱登和施旺C、它揭示了动植物细胞的统一性和多样性D、是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的（一）系统的边界---细胞膜1.细胞膜的成分和功能二、细胞的基本结构2.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①通过体液间接交流。通过细胞分泌的化学物质(如激素)建立的细胞交流，如胰岛素。②相邻细胞间直接接触相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如：精子和卵细胞的识别和结合③相邻细胞间形成通道沟通携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如，高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，也有信息交流的作用。3.细胞壁：细胞的外层，在细胞膜的外面，细胞壁之厚薄常因组织、功能不同而异。植物、真菌、藻类和原核生物都具有细胞壁，而动物细胞不具有细胞壁。【巩固练习】下列关于细胞膜的叙述，不正确的是（）A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成B、不同功能的细胞，其细胞膜上蛋白质的种类和数量相同C、组成细胞膜的脂质中，磷脂最丰富D、癌细胞的恶性增殖和转移与癌细胞膜成分的改变有关（二）细胞质1.细胞质的结构和功能（1）具有双层膜的细胞器---线粒体，叶绿体）①线粒体形状:短棒状，圆球形，线型，哑铃型等结构:双层膜，外膜、内膜、嵴、基质成分：与有氧呼吸相关的酶,含少量DNA和RNA功能：有氧呼吸的主要场所线粒体——“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）存在：普遍存在于动植物细胞中2.系统内的分工合作---细胞器形状:扁平的椭球形或球形结构：双层膜外膜、内膜、基粒、基质成分：类囊体上有光合作用（光反应）酶和色素，基质中有与光合作用（暗反应）相关的酶,含少量DN和RNA功能：光合作用的场所存在：绿色植物叶肉细胞及幼茎的皮层细胞中叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站”②叶绿体（2）具有单层膜的细胞器---内质网，高尔基体，液泡等①内质网-有机物合成的“车间”形态结构：由单层膜结构连接而成的网状物分布：绝大多数动植物细胞都有内质网。外连细胞膜，内连核膜。类型a.粗面型内质网：与分泌蛋白的合成，运输，加工有关b.滑面型内质网：与脂质的合成有关功能：增大膜的面积，蛋白质和脂质合成加工的场所②高尔基体蛋白质的“加工工厂”“发送站”形态结构：单层膜，扁平囊状结构，有大小囊泡存在部位：普遍存在于动植物细胞中。主要功能：a.与细胞分泌物的形成有关，对来自内质网的蛋白质进行深度加工，分类，包装，发送b.植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关形态结构：泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液成分：外有液泡膜，内细胞液含有糖类，无机盐，色素等存在：植物细胞，在成熟的植物细胞中有大液泡主要功能：a.调节细胞内环境b.与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。③液泡形态结构：单层膜，圆球形功能：分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌，回收利用，并将废物排出体外。④溶酶体---消化车间（3）无膜结构的细胞器（核糖体，中心体）①核糖体—蛋白质的“装配车间”形态结构：椭球形的粒状小体，无膜结构存在：附着在内质网上或游离在细胞质基质中，存在于所有细胞生物中主要功能：细胞内合成蛋白质的场所结构：中心体（由两个垂直排列的中心粒及周围的物质组成）分布：动物细胞内和低等的植物细胞中功能：与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。②中心体3.各种细胞器的比较（三）系统的控制中心---细胞核1.细胞核的结构及各部分功能2.细胞核的功能细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。三.细胞的生物膜系统（1）生物膜系统概念：（2）各种生物膜之间的联系（在不同结构的膜之间相互转化时，以“膜泡”或“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜）（3）生物膜在功能上的联系（分泌蛋白的产生与分泌过程）【巩固练习】（07四川高考）下列关于生物膜的叙述，不正确的是()A．细胞完成分化以后，其细胞膜的通透性稳定不变B．膜的流动性是细胞生物膜相互转化的基础C．特异性免疫系统通过细胞膜表面的分子识别“自己”和“非己”D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快1.显微镜的使用（1）步骤：取镜、安放、对光、放置装片、使镜筒下降、低倍镜观察、将要观察的物像移至视野中央、高倍镜观察。（2）显微镜下所成的像是倒立的虚像，即上下、左右均是颠倒的。细胞在显微镜的像偏右上方，实际在玻片上是偏左下方，要将其移至视野中央，应该将玻片向右上方移动。四.细胞学实验①显微、亚显微图像的判断表示出细胞器的结构，则为电子显微镜下的亚显微结构图，反之，为普通光学显微镜下的显微结构图②真核细胞、原核细胞图像的判断有核膜包围的真正细胞核，则为真核细胞，反之为原核细胞③动、植物细胞图像的判断有中心体无细胞壁则为动物细胞图，有中心体有细胞壁则为低等植物细胞图；无中心体有细胞壁则为高等植物细胞图（3）细胞结构图像辨别【巩固练习】1、2、3、4、5是使用显微镜的几个步骤。右图为显微镜观察中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，由视野⑴到视野⑵时，操作过程的正确顺序是：1转动粗准焦螺旋2转动细准焦螺旋3调节光圈4转动转换器5移动玻片A、1→2→3→4B、3→1→2C、5→4→3→2D、3→4→1→22.制备细胞膜（1）材料：哺乳动物成熟红细胞哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和其它众多的细胞器，可以避免细胞膜与其它膜结构混在一起。（2）实验原理：哺乳动物成熟的红细胞吸水涨破3.观察叶绿体和线粒体（1）实验原理：①叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，扁平的椭球形或球形。呈绿色，所以不需要单独染色，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。②健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。（2）实验材料：新鲜的藓类的叶（或菠菜叶，黑藻叶等）；人的口腔上皮细胞。（3）实验结果：注意：即使是高倍显微镜看到的也只是显微结构（如：叶绿体是扁平的椭球形或球形）不能看到亚显微结构（如：双层膜）。