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-1-第二节细胞的类型和结构一、显微结构与亚显微结构显微结构：光学显微镜下观察到的细胞结构。亚显微结构：电子显微镜下观察到的细胞结构。二、细胞的类型原核细胞真核细胞不同点本质区别无由核膜包被的细胞核有由核膜包被的细胞核大小较小较大细胞壁有，主要成分是糖类和蛋白质植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶（动物细胞无细胞壁）细胞质有唯一细胞器核糖体有核糖体和其他细胞器细胞核拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合有核膜、核仁，DNA与蛋白质结合成染色体举例细菌、蓝藻、放线菌、支原体（无细胞壁）动物、植物、真菌相同点①都有相似的细胞膜和细胞质②都有与遗传关系密切的DNA分子人教版：蓝藻也称蓝细菌，颤藻、发菜等都是蓝藻。蓝藻细胞含藻蓝素和叶绿素，是能进行光合作用的自养生物。水域污染、富营养化，会长出水华，影响水质和水中动物的生活，其中有多种蓝藻。细菌中的绝大多数是营腐生或寄生的异养生物。三、细胞的结构（一）细胞膜——系统的边界系统（人教版）1、成分：主要是脂质（约占50%）和蛋白质（约占40%），还有少量的糖类（约占2%-10%）2、结构：（流动镶嵌模型）磷脂双分子层：构成细胞膜的基本骨架。（注：磷脂分子包括亲水的头部和疏水的尾部）蛋白质：不同程度的嵌入、贯穿或附着在磷脂双分子层的表面。（注：功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多）外表面：糖分子与蛋白质结合形成糖蛋白。（注：糖蛋白与细胞识别有关）3、特点：（1）结构特点：具有一定的流动性（原因：构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多数是可以运动的）；（2）功能特点：具有选择透过性。4、功能：（人教版）①将细胞与外界环境分隔开；保障了细胞内部环境的相对稳定性。②控制物质的进出；如：细胞需要的营养物质可以可以进入细胞，而细胞不需要或对细胞有害的物质不容易进入细胞；抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外。③进行细胞间信息交流a.通过体液的作用来完成间接交流：如激素、递质（如图A）b.相邻细胞间直接接触，通过与细胞膜结合的信号分子影响其他细胞：如免疫细胞间的识别、精子与卵细胞间的识别和结合（如图B）-2-c.相邻细胞间形成通道使细胞相互沟通，通过携带信息的物质来交流信息：如植物细胞间的胞间连丝（如图C）注：受体的化学本质是细胞膜上的蛋白质和糖类结合形成的糖蛋白。附：细胞壁植物细胞细胞膜外面还有一层细胞壁，其主要成分是纤维素和果胶，对植物细胞有支持和保护的功能。5、【实验】体验制备细胞膜的方法（人教版）（1）选材：哺乳动物成熟的红细胞。原因是①哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，可以得到纯净的细胞膜；②动物细胞没有细胞壁，省去了去除细胞壁的麻烦，且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破；③红细胞数量大，材料易得。（2）实验原理：细胞内的物质具有一定的浓度。把细胞放入清水中，细胞由于吸水而涨破，除去细胞内的其他物质，得到细胞膜。（3）实验步骤：①选材：猪（或牛、羊、人等哺乳动物）新鲜的红细胞稀释液（血液加适量的生理盐水：a.使红细胞分散开，不易凝集成块；b.使红细胞暂时维持原有形态。）②制作装片：用滴管取一滴红细胞稀释液滴在载玻片上，盖上盖玻片。③观察：用显微镜观察红细胞的形态（低倍镜→高倍镜）④滴清水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引。⑤观察：持续观察细胞的变化。(4)结果：凹陷消失，体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜。（二）细胞质：是指细胞膜以内，细胞核以外的部分，主要包括细胞质基质和细胞器。1、细胞质基质：成分：水、无机盐离子、脂质、糖类、蛋白质、氨基酸、核苷酸等，许多蛋白质类酶。功能：为生命活动提供了重要的代谢反应场所和所需的物质物质（如核苷酸、氨基酸等）及一定的环境条件，影响细胞的形状、分裂、运动及细胞器的转运等。2、细胞器：——系统内的分工合作。细胞器是指细胞质基质中一些具有特定形态结构、功能的结构。（1）双层膜细胞器线粒体：结构：有内外两层膜，内膜向内突起形成“嵴”，内膜以内是线粒体基质。功能：是细胞进行有氧呼吸的主要场所（第二、三阶段），在线粒体内膜与基质中有多种-3-与有氧呼吸有关的酶。细胞生命活动所需能量大约95%来自线粒体。分布：动、植物细胞。特点：含少量DNA和RNA叶绿体：结构：由双层膜、类囊体、基质构成（许多类囊体叠合构成基粒），在类囊体薄膜上有光合作用必需的色素和与光反应有关的酶，基粒之间的基质中含有与暗反应有关的酶。功能：进行光合作用的场所。分布：主要存在于植物的叶肉细胞中。特点：含少量DNA和RNA【实验】用高倍镜观察叶绿体和线粒体（人教版）1、实验目的：了解叶绿体和线粒体的形态和分布。2、实验材料选取观察叶绿体：常选用藓类叶片（很薄，仅有一两层细胞），或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮。观察线粒体：人的口腔上皮细胞。3、染色剂：观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素，呈绿色，所以不需要染色。观察线粒体时，用健那绿染液染色。（健那绿是用于线粒体染色的专一性活细胞染料，能将线粒体染成蓝绿色）4、实验流程（1）观察叶绿体①制作临时装片：载玻片中央滴一滴清水→将藓类小叶或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮放入水滴中并展平→盖上盖玻片。②观察：先用低倍镜观察后再用高倍镜观察。（2）观察线粒体①制作临时装片：载玻片中央滴一滴健那绿染液→用消毒牙签在漱净的口腔内侧壁后涂于染液中→盖上盖玻片②观察：先用低倍镜观察后再用高倍镜观察。高倍镜下可见被染成蓝绿色的线粒体。（2）单层膜细胞器内质网：结构：由膜构成的复杂结构，广泛分布在细胞质基质内。内质网膜与核膜相连，内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相通；有的细胞中内质网膜与细胞膜相连，有的细胞中内质网膜与线粒体外膜相连。功能：①增大了细胞内的膜面积，膜上有多种酶，有利于化学反应进行；②合成和加工蛋白质（形成蛋白质的空间结构）、与脂质的合成有关。分布：动、植物细胞。高尔基体：结构：由扁平小囊和小泡组成。功能：①与动物细胞分泌物的形成有关；②与植物细胞细胞壁的形成有关；③加工和转运来自内质网蛋白质，形成成熟的蛋白质。分布：动、植物细胞。液泡：结构：泡状结构，外面的膜称液泡膜，里面的液体称细胞液，其中含有糖类、无机盐、色素和氨基酸等物质。成熟的植物细胞中有大液泡。功能：调节细胞的内环境，使细胞维持一定的渗透压，保持细胞的形态。-4-分布：普遍存在于植物细胞。溶酶体（人教版）结构：单层膜构成的囊状结构。功能：含多种水解酶，是“消化车间”。能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒、病菌。分布：动、植物细胞。（3）无膜细胞器核糖体：结构：无膜结构。含rRNA。功能：合成蛋白质的场所。分布：动、植物细胞。（注：其他细胞，包括原核细胞也有）中心体：结构：无膜结构，由两个垂直排列的中心粒及其周围物质组成。功能：与动物细胞的有丝分裂有关。分布：动物细胞。（注：低等植物细胞中也有）小结：1、高等动、植物细胞区别：高等动物特有的结构是中心体；高等植物特有的结构有细胞壁、叶绿体、液泡。2、具有双层膜的细胞器有线粒体、叶绿体；具有单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体；没有膜的细胞器有核糖体、中心体；3、能产生水的细胞器有：线粒体、核糖体、叶绿体、高尔基体。4、能产生ATP（与能量转换有关）的结构有：线粒体、核糖体、细胞质基质。5、与主动运输有关的细胞器有：线粒体、核糖体。6、生理互动中遵循碱基互补配对原则的结构有：细胞核、核糖体、线粒体、叶绿体。7、参与细胞分裂的细胞器有：线粒体、核糖体、中心体、高尔基体。8、含色素的细胞器有：叶绿体、液泡、有色体。9、与碳循环有关的细胞器有：叶绿体、线粒体。10、核糖体在细胞中的分布和功能：有的附着在内质网上（合成分泌蛋白，如消化酶、抗体、部分激素等）；有的游离在细胞质基质中（合成胞内蛋白，如与有氧呼吸有关的酶）细胞内有许多条“生产线”。每条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。（人教版）体现了“结构与功能相统一、局部与整体相统一”。附：分离各种细胞器的方法（人教版）分离各种细胞器常用的方法是差速离心法。将细胞膜破坏后，形成又各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同的离心力，就能将各种细胞器分离开。（三）细胞核（真核细胞）——系统的控制中心1、结构：由核膜、核仁、染色质等组成。（1）核膜：双层膜，膜上有核孔（细胞核与细胞质之间的物质交换通道，RNA、蛋白质等大分子进出必须通过核孔），核膜上还有多种酶。（2）核仁：细胞有丝分裂中，周期性的消失（前期）和重建（末期），核糖体中的RNA来自核仁。蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。（3）染色质：细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质，主要由DNA和蛋白质组成。（注：染色质和染色体的关系：细胞中同一种物质在不同时期的两种表现形态）2、功能：是遗传物质DNA的储存和复制的主要场所；-5-是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。四、制作真核细胞模型1、注意事项（1）注意植物细胞与动物细胞的区别。（2）注意由膜构成的结构与无膜结构在选材上的区别。（3）注意各细胞器或结构之间比例的大小。2、模型（人教版）（1）概念：模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的、概括性的描述，这种描述可以是定性的，也可以是定量的。（2）类型：物理模型：以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征。如“DNA双螺旋结构模型”概念模型：以抽象文字或化学方程式表示一个实体的内部关系。如光合作用的概念及表示式。数学模型：以数学方程、图表等形式表达一个实体的内部功能。如种群数量增长的“J型曲线”、“S型曲线”，细胞分裂时染色体、DNA变化的坐标曲线。五、细胞的生物膜系统1、概念：在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。2、作用：（人教版）（1）细胞膜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。（2）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。（3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就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、生物膜系统之间的联系（1）生物膜在化学组成上的联系①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中糖类含量较多。（2）生物膜在结构上的联系（3）生物膜在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、运输、加工为例）细胞核：基因的转录，将遗传信息传递到细胞质↓核糖体：利用氨基酸合成多肽。↓内质网：对多肽进行初步加工，形成蛋白质的空间结构，再以囊泡的方式运送到高尔基体。↓高尔基体：将多肽再加工为成熟的蛋白质，再以囊泡的方式运送到细胞膜并与之融合。↓线粒体供能-6-细胞膜：通过外排作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白。注：上述过程的发现所用的研究手段是同位素示踪技术。六、细胞的完整性：细胞是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能正常地完成各种生命活动。