★简要 第3章 生命的结构基础

第三章生命的结构基础

第1节细胞膜

□细胞膜

·细胞膜的结构

①细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成，膜的外侧有少量多糖。

②组成细胞膜的磷脂分子会自动形成磷脂双分子层的稳定结构。

③蛋白质分子有的附着在磷脂双分子层的内外两侧，有的以不同深度镶嵌或者贯穿在磷脂双分子层中。

④膜上的蛋白质和磷脂可与多糖结合形成糖蛋白和糖脂。糖蛋白是细胞识别外界信息的“信号天线”，与细胞的识别、免疫反应、信息传递和血型决定有着密切关。

⑤磷脂双分子层实质上是一层半流动性的“油”，膜上的蛋白质可以在磷脂双分子层中进行横向移动或自身旋转运动。

·细胞膜的功能

①保护细胞。

②完成细胞与周围环境的物质交换。

③完成细胞与周围环境的信息交流。

物质能跨膜运输进出细胞，是因为细胞膜在功能上具有的选择透过性。细胞膜的选择透过性是活细胞的重要标志。

□细胞物质通过细胞膜的方式

·被动运输

①细胞内外的物质浓度不同，物质从高浓度的一侧通过细胞膜扩散到低浓度一侧的现象，称为被动运输。在被动运输中，细胞不消耗能量。被动运输分为自由扩散与协助扩散。

②自由扩散是指脂溶性物质、O2、CO2等小分子自由穿过细胞膜的运输方式。其特点是不需要载体，不消耗能量。实例，如O2、CO2、水、甘油、乙醇（酒精）、苯、胆固醇、脂肪酸等进出细胞。

③协助扩散是指溶解于水的无机离子和有机小分子，由载体蛋白帮助穿越细胞膜的运输方式，其特点是需要载体，不消耗能量。由于细胞膜上载体蛋白质的数量是有限的，协助扩散的运输速度都有一个饱和值。实例，如葡萄糖、氨基酸和核苷酸等进出细胞。血浆中的葡萄糖进入红细胞（葡萄糖进入其他细胞是主动运输）。

·主动运输

①物质进出细胞，逆浓度梯度，由低浓度运输到高浓度，需要载体蛋白协助，同时需要消耗能量的运输方式称为主动运输。其特点是需要载体蛋白和消耗能量。

②主动运输是物质进出活细胞的主要方式，能够主动地选择性吸收所需要的营养物质，排出对细胞有害的物质。

③实例：小肠上皮细胞葡萄糖、离子等进出细胞。肾小管上皮细胞吸收原尿中的钠离子。小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸。大肠杆菌吸收钾离子。

·胞吞和胞吐

①细胞接触到大分子物质或者颗粒性物质时，接触部分的细胞膜内陷，形成小囊，然后小囊从细胞膜上分离下来，于是大分子物质或者颗粒性物质被包围在小囊内，进入细胞内部。这种细胞摄取的过程称为胞吞。

②细胞内的小囊体被运输到细胞膜内侧，与细胞膜融合在一起，并且向细胞外张开，释放内含物的过程，称为胞吐。

③胞吞和胞吐的特点是需要能量，不需要载体。

④实例：胞吞，白细胞吞噬病菌；变形虫、草履虫等单细胞动物吞噬细菌或其他食物颗粒。胞吐，胰岛细胞分泌胰岛素。

形式特征

小分子物质大分子物质

被动运输

主动运输

胞吞和胞吐

(细胞膜的流动性) 自由扩散协助扩散

方向高浓度→低浓度高浓度→低浓度低→高细胞内←→细胞外

载体不需要需要需要不需要

能量不消耗不消耗消耗消耗

举例

O2、CO2、H2O甘油、乙醇、

脂肪酸、胆固醇、苯等

血浆中葡萄糖进入

红细胞

小肠吸收葡萄糖、氨

基酸、无机盐等

白细胞吞噬病菌

胰岛细胞分泌胰岛素·判断物质运输方式的方法

1、判断细胞膜的内外表面，确定物质的运输方向。依据：有糖蛋白的是细胞膜的外侧。

2、判断物质的运输方式。依据：载体和能量消耗。

□细胞的吸水和失水

水分子通过细胞膜的扩散成为渗透。

·植物细胞的结构

①细胞壁是全透性的，水和溶质都可以自由透过。

②细胞膜、液泡膜和两者之间的细胞质合称原生质层，可以看作是一层选择透过性膜，类同于半透膜，水分子能自由通过，而溶质大分子不能通过。

·质壁分离现象

①植物细胞在外界溶液浓度高的条件下，细胞中的水分就透过原生质层向外界溶液渗透，原生质层因为失水而收缩，细胞膜也随之收缩，而不容易变形的细胞壁则保持原来形状，细胞壁和细胞膜出现分离，这种原生质层与细胞壁分离的现象称为质壁分离。

②当细胞液浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分就透过原生质层渗入细胞，细胞吸水使液泡之间变大，整个原生质层就会恢复原来的状态，此种现象称为质壁分离复原。

实验探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系

质壁分离与复原的条件：

①内部条件：成熟的植物活细胞，含有大液泡，有细胞壁。

②外部条件：分离，细胞液浓度低于细胞外液浓度；复原，细

胞液浓度高于细胞外液浓度。

实验操作

材料：紫色洋葱鳞叶外表皮（原因：液泡紫色，便于在显微镜下观察现象）

溶液：30％蔗糖溶液

方法：引流法（重复2-3次，确保细胞外界的液体完全被引流的试剂所取代，达到最好的实验效果）目的是让试剂渗到盖玻片下。

现象：液泡变小，紫色加深，细胞原生质层与细胞壁分离。

质壁分离复原：滴加清水，引流，重复几次。

□细胞膜对信息的接受

细胞膜上含有多种受体（如突触后膜上的蛋白质受体），可以接收多种信息，但一种受体只能接

受一种信息。

第2节细胞核和细胞器

□细胞核

·细胞核的组成

①细胞核由核膜、核仁、核基质和染色质组成。

②细胞核是在光学显微镜下观察到的结构，称为显微结构；在电子显

微镜下看到的结构称为亚显微结构。

·细胞核的结构

①核膜由两层膜构成。核膜上的核孔是细胞核和细胞质之间进行物质交换的孔道。

②核仁与核糖体的形成有关。

③核基质含有丰富的蛋白质、酶、无机盐、水等营养物质，是细胞核内进行各种代谢活动的场所。

④用苏木精、洋红等碱性染料对细胞进行染色时，细胞核内被染上较深的颜色的细丝状物，就是

染色质。它主要由DNA和蛋白质组成。

·细胞核的功能

①细胞核是储存遗传物质的场所。

②细胞核是细胞生长、发育、分裂增殖的调控中心。

□细胞质

细胞膜以内、细胞核以外的整个区域的一切结构和物质都属于细胞质。

细胞质里呈液态的部分是细胞质基质。在细胞质基质中分布着许多细胞器。

与动物细胞相比，细胞壁、大型液泡和叶绿体是植物细胞所特有的结构和细胞器。

□细胞质基质

·细胞质基质的结构

细胞质基质包含水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、氨基酸、核苷酸、ATP等。

·细胞质基质的功能

细胞质基质可为细胞代谢提供各种原料和反应场所。

□细胞器