高考生物知识归纳 细胞结构
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§1—2细胞的结构与功能
一、细胞的类型(Ⅰ)
(一)细胞学说
2.细胞学说:①所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;②细胞是所有生物结构和功能的单位;③所有细胞必定由已存在的活细胞产生。
3.细胞学说建立的意义:①揭示了细胞统一性和细胞生物体结构的统一性②揭示了生物之间存在着一定的亲缘关系。
(二)细胞的种类
(三)细胞模式图
1、蓝藻细胞模式图
1.DNA
2.核糖体
3.细胞壁
4.细胞膜
2、细菌细胞模式图
3、动物细胞模式图
1细胞膜 2 细胞质3 高尔基体
4 核基质
5 染色质
6 核仁
7 核膜8 内质网9 线粒体
10 核孔11 附着核糖体
12 游离核糖体13 中心体
14 溶酶体
4、植物细胞模式图
1细胞膜2细胞壁3细胞质4叶绿体5高尔基体
6核仁7核基质8核膜9染色质10核孔
11线粒体12内质网13游离核糖体14液泡
15附着核糖体
二、膜系统的结构与功能
(一)细胞膜
1.组成成分
成分种类与含量位置与功能
脂质磷脂、胆固醇
约占50% 磷脂分子:构成细胞膜的基本骨架
胆固醇:与磷脂尾部一起存在于脂双层内部,维持膜的刚性
蛋白质约占40% 镶嵌或贯穿于脂双层,功能越复杂的细胞,膜蛋白的种
类与数量越多
糖类约占2%—10% 与蛋白质结合形成糖蛋白,完成细胞间信息传递
部分与脂质结合形成糖脂
注:细胞癌变过程中,细胞膜成分改变,产生甲胎蛋白(AFP),癌胚抗原(CEA)常用于检测体内是否产生癌细胞。
运输蛋白(被动转运)通道蛋白允许水溶性分子或离子通过
载体蛋白与物质分子结合→蛋白质改变形状→运送分子进出细胞
运输蛋白(主动转运)载体蛋白与物质分子结合→蛋白质改变形状→运送分子进出细胞(消耗能量)
受体蛋白激素受体激素受体蛋白质+激素→引发生理反应
神经上的受体(类似通道蛋白)开启时允许离子通过
辨识蛋白糖蛋白可作为辨认的标志(细胞标志物)和细胞附着位(结合位),
如免疫系统可识别外来入侵者的糖蛋白
酶蛋白如ATP合成酶具有酶功能,活化位朝向细胞内液体中,催化细胞内化学
反应。
2.结构模型:流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架,这个支架不是静止的。磷脂双分子层是轻油般的流体,具有流动性。蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层,有的贯穿于整个磷脂双分子层。大多数蛋白质分子也是可以运动的。
细胞膜具有不对称性,有糖蛋白的一侧为细胞外表面,无糖蛋白的一侧为细胞内表面。
特点:(1)具有极性头部和非极性尾部的磷脂分子在水相中具有自发形成封闭的膜系统的性质,以疏水性的尾部相对,极性头部朝向水相的磷脂双分子层是组成细胞膜的基本结构成分,尚未发现在细胞膜结构中起组织作用的蛋白。
(2)蛋白分子以不同的方式镶嵌在脂双层分子中或结合在其表面,蛋白的类型,蛋白分布的不对称性及其与脂分子的协同作用赋予生物膜具有各自的特性和功能。
(3)细胞膜可看成是蛋白质在双层脂分子中的二维溶液。然而膜蛋白与膜脂之间及其于膜两侧其他生物大分子的复杂的相互作用,在不同程度上限制了膜蛋白和膜脂的流动性。
3.细胞膜的结构特点和功能特点
项目特点原因实例影响因素
结构
特点
一定的流
动性
构成细胞膜的磷
脂分子和蛋白质
分子不是静止的,
而是可以运动的
变形虫的变形运
动,细胞融合,
胞吞、胞吐,主
动运输
质膜流动性受温度影响。一定
温度范围内,随温度升高,流
动性增强,进而影响选择透过
性。温度过高会使膜结构破坏功能
特性
选择透过
性
遗传特性决定载
体的种类和数量,
从而决定选择透
过性
植物对离子的选
择性吸收,神经
细胞对K+的吸收
的Na+的排出,肾
小管的重吸收和
分泌
内因:细胞膜上载体的种类和
数量
外因:温度、pH,氧气等影响
呼吸作用的阴虚(主动运输)联系流动性是选择透性的基础(只有膜具有流动性,才能表现出选择透性)
4.细胞膜的功能
(1)将细胞与外界分隔开,保证了细胞内部环境的相对稳定
对于原始生命,膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段,它将生命物质与非生命物质分隔开,使其成为相对独立的系统。
对于原生生物,如草履虫,属于单细胞生物,它与外界环境的分界面是细胞膜,由于细胞膜的作用,将细胞与外界环境分隔开。
(2)控制物质进出细胞
行使控制物质进出功能的物质主要是细胞膜上的蛋白质。
可“进”的物质:营养物质
不易“进”的物质:对细胞有害的物质
可“出”的物质:抗体,激素,细胞产生的废物
不可“出”的物质:细胞内重要成分,如DNA
(3)进行细胞间的信息交流
·实行细胞间信息交流的物质基础是细胞膜上的糖蛋白。
·信息交流的类型
①信号传导
信号分子(如激素、递质)→靶细胞膜受体(糖蛋白等)→胞内信号传导分子沿信号通路传递→细胞产生特定的生物学效应
②胞间连接于通讯
多细胞生物体内,细胞间通过细胞膜进行相互作用是胞间通讯的结构基础,如动物细胞的间隙连接,在相邻细胞间形成孔道结构;植物细胞间则借胞间连丝实现细胞间物质转运和信息交流。
③胞间识别
识别是指细胞对同种或异种细胞,同源或异源细胞以及自己或非己分子的认识和鉴别,是细胞通过其表面的受体与胞外信号分子发生选择性相互作用,从而引起细胞内一系列生理生化的变化,最终使细胞表现出相应的生物学效应的过程,如器官移植时的免疫排斥反应。·动物细胞间的信息交流方式
i 一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素,通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞),被靶细胞的细胞膜上的受体(糖蛋白)识别,引起靶细胞的生理反应。
ii 相邻两个细胞的细胞膜直接接触,通过糖蛋白识别,将信息从一细胞传递给另一细胞如精子和卵细胞之间的识别和结合。
·植物细胞间的识别主要通过植物细胞间的胞间连丝来实现
5.细胞膜成分的探究及结构功能特性的实验验证。
(1)细胞膜成分的探究实验
①用溶脂剂处理细胞膜,膜被破坏,说明细胞膜含有脂质成
分。
②用蛋白酶处理细胞膜,膜被破坏,说明细胞膜中含有蛋白
质成分。
(2)细胞膜具有识别作用的探究思路
大量同种生物和亲缘关系较远的生物的精子和卵细胞混合
在一起,发现只有同种生物的精子和卵细胞才能结合
(3)细胞膜结构特点的实验验证
由于构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是运动
的,故细胞膜具有一定的流动性。荧光标记的小鼠细胞与人
细胞融合证明了这一点。
(4)细胞膜的功能特性及实验验证
由于不同细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同,细胞所能选
择吸收的物质亦不相同,所以细胞膜具有选择透过性,实验验证思路如下: