初中生物竞赛辅导 细胞 第四章 细胞质基质和细胞骨架系统
七年级生物第四章知识点上
七年级生物第四章知识点上生命的结构生命的结构是生物学中的一个重要课题，包括了细胞的结构、组织的结构、器官的结构、动物与植物的结构等多方面内容。
这也是七年级生物第四章知识点的核心部分。
本文将对这些内容进行详细讲解。
一、细胞的结构细胞是生命的基本单位，它们构成了生物体。
细胞按照结构的不同，可以分为原核细胞和真核细胞两大类。
原核细胞简单，没有细胞核，包括细菌和蓝藻等。
而真核细胞结构复杂，拥有细胞核、细胞质、质膜、内质网、高尔基体、粒线体、溶酶体等多个细胞器官。
其中，细胞核作为细胞的“控制中心”，控制细胞内的生命活动；细胞质则起到了支撑、运输、合成等多种功能；质膜是维持细胞稳定的膜结构；内质网参与合成蛋白质等重要过程；而高尔基体则是细胞内物质的转运中心；粒线体则是细胞能量生产的关键部分；溶酶体则是细胞内的“垃圾处理厂”。
二、组织的结构细胞组成了组织，不同的细胞组合在一起就形成了不同的组织。
动物的组织分为上皮组织、结合组织、肌肉组织、神经组织等四种；而植物的组织则主要分为表皮组织、导管组织、基本组织三种。
组织的不同结构决定了它们的不同功能，比如肌肉组织能够收缩，使生物体运动；而神经组织则能够进行信息传递，控制生命体内外部环境的变化。
三、器官的结构不同组织的合作构成了生物体的不同器官。
动物的器官分为心脏、肺、消化器官等；植物的器官则主要包括根、茎、叶等。
器官的不同结构决定了它们不同的功能，比如心脏的结构能够进行有规律的收缩，使血液循环；而叶子的结构则能够进行光合作用，为植物提供养分。
四、动物与植物的结构动物和植物的结构存在显著的差异。
动物体内有各种不同的器官，会进行复杂的生命活动；而植物则没有特定的器官，整个植物体都参与光合作用、吸取水分、释放氧气等过程。
另外，动物也拥有能够对外界刺激进行反应的神经系统，而植物则没有。
以上就是关于生命的结构的相关知识介绍。
要理解这些知识点，重点是要记住细胞的结构、组织的结构、器官的结构等，同时了解不同生物体之间的不同之处。
全国中学生生物竞赛名词解释-1细胞生物学名词解释
6. 细胞学说（cell theory）
细胞学说是1838～1839年间由德国的植物学家施莱登和动物学家施旺所提出，直到1858年才较完善。它是关于生物有机体组成的学说，主要内容有：
① 细胞是有机体， 一切动植物都是由单细胞发育而来，即生物是由细胞和细胞的产物所组成；
② 所有细胞在结构和组成上基本相似；
22. 真细菌（Bacteria， eubacteria）
除古细菌以外的所有细菌均称为真细菌。最初用于表示“真”细菌的名词主要是为了与其他细菌相区别。
23. 中膜体（mesosome）
中膜体又称间体或质膜体， 是细菌细胞质膜向细胞质内陷折皱形成的。每个细胞有一个或数个中膜体，其中含有细胞色素和琥珀酸脱氢酶，为细胞提供呼吸酶， 具有类似线粒体的作用， 故又称为拟线粒体。
细胞膜是细胞膜结构的总称，它包括细胞外层的膜和存在于细胞质中的膜，有时也特指细胞质膜。
3. 胞质膜（cytoplasmic membrane）
存在于细胞质中各膜结合细胞器中的膜，包括核膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、线粒体膜、叶绿体膜、过氧化物酶体膜等。
4. 细胞质膜（plasma membrane）
组成原核生物的细胞。这类细胞主要特征是没有明显可见的细胞核， 同时也没有核膜和核仁， 只有拟核，进化地位较低。
21. 古细菌（archaebacteria）
一类特殊细菌，在系统发育上既不属真核生物，也不属原核生物。它们具有原核生物的某些特征（如无细胞核及细胞器），也有真核生物的特征（如以甲硫氨酸起始蛋白质的合成，核糖体对氯霉素不敏感），还具有它们独有的一些特征（如细胞壁的组成，膜脂质的类型）。因之有人认为古细菌代表由一共同祖先传来的第三界生物（古细菌，原核生物，真核生物）。它们包括酸性嗜热菌，极端嗜盐菌及甲烷微生物。可能代表了活细胞的某些最早期的形式。
细胞生物学竞赛辅导习题评析
细胞生物学竞赛辅导习题评析一．单项选择1．内质网内连着核膜，外连质膜的结构特点适于（C ）。
A、参与细胞内某些代谢反应B、提供核糖体附着的支架C、提供细胞内物质运输的通道D、扩展细胞内膜面积、有利于酶的附着分析选项中都是内质网的功能。
它的功能是多方面的，既与蛋白质、脂质的合成、加工、包装、运输有关，又与脂类胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物（如苯巴比妥）的解毒作用有关。
但就题中涉及的结构特点看，主要是提供细胞内物质运输的通道。
例如细胞内合成的血浆蛋白、免疫蛋白、胰岛素、甲状腺球蛋白等各种分泌蛋白，正是从这些膜构成的管腔内通过而排出细胞的。
2．原始生命的结构组成与下列细胞内容物中的哪一个最相似（C ）。
A、核仁B、线粒体C、核糖体D、T4噬菌体3．下列不属于微丝作用的是（C ）。
A、肌肉收缩B、参与细胞质运动及细胞移动C、形成有丝分裂器D、维持微绒毛的形状E、形成胞质分裂环分析这涉及到细胞骨架在微管和微丝两种结构。
题中大部分是有关微丝的作用的，如肌原纤维中的细肌丝是由微丝及两种结合蛋白构成（A）；微丝也参与巨噬细胞、变形虫等一些细胞变形移动过程（B）；在细胞有丝分裂末期，细胞质中的肌动蛋白装为平行环状排列的微丝束，通过微丝的收缩，分裂为两个子细（C）；小肠上皮细胞微绒毛中心的轴丝是由微丝通过微丝结合蛋白平行交联成束（D）。
形成有丝分裂器是微管的作用。
4．细胞的鞭毛和纤毛的结构呈9＋2型；基体和中心体的为9＋0型。
关于它们的结构，下列叙述正确的是 DA、＋前的9所示结构相同B、9表示9条二联微管C、9表示9条三联微管D、2和0表示的是中央微管的情况分析各种细胞的鞭毛和纤毛都有共同的结构，呈9＋2图形，即中央有两条微管，周围有9条二联管环绕。
基体和中心体的切面与鞭毛纤毛不同，呈9＋0型，外围的九条微管不是二联管，而是三联管，并且中央没有微管和鞘。
5．高等动物进行呼吸的基本单位是（A ）。
A、细胞B、线粒体C、肺泡D、呼吸系统6．以下对叶绿体结构的描述中，与吸收和转化光能关系最密切的是（B ）。
初二生物四五章知识点归纳总结
初二生物四五章知识点归纳总结初中生物课程对于学生的生理和生态知识有很高的要求。
在初二的四五章中，学生开始接触到更多复杂的生物概念和现象，如生物细胞、人体运动和生态系统等。
这些知识点的掌握对于理解生命的奥秘以及生态平衡的重要性至关重要。
以下是对初二生物四五章的知识点进行归纳总结。
第一部分：生物细胞生物细胞是生命的基本单位，具有许多不同的组成部分和功能。
下面是生物细胞的主要知识点：一、细胞的结构1. 细胞膜：细胞的外部边界，控制物质的进出。
2. 细胞质：细胞膜内的胞内物质，包括细胞器和细胞液。
3. 细胞核：细胞的指挥中心，包括核膜、染色体和核仁。
二、细胞的功能1. 营养摄取：通过细胞膜对有益物质进行吸收。
2. 呼吸作用：将营养物质转化为能量。
3. 分裂增殖：细胞的繁殖和生长。
第二部分：人体运动人体跑、跳、爬都需要肌肉运动。
肌肉运动由中枢神经、周围神经和肌肉三者相互配合而实现。
以下是人体运动的主要知识点：一、骨骼系统1. 骨的组成：骨骼由骨头和骨骼连接组成。
2. 骨骼的功能：支撑和保护身体，提供运动点。
3. 骨骼的运动：通过肌肉与骨骼相互协作实现。
二、肌肉系统1. 骨骼肌：连接骨骼，并负责人体的主要运动。
2. 平滑肌：负责内部器官的运动，如消化系统等。
3. 心肌：构成心脏，使心脏有规律地收缩。
三、人体运动的调节1. 神经调节：中枢神经系统通过指令和信号控制运动。
2. 激素调节：内分泌系统通过激素传递信息来控制运动。
第三部分：生态系统生态系统是由生物和环境相互作用而形成的。
生物之间的相互依存关系以及它们与环境的相互作用对于维持生态平衡至关重要。
以下是生态系统的主要知识点：一、生物群落1. 指相互关系密切、共同生活在一个地区的许多种生物的群体。
2. 靠近水域的群落称为湿地生态系统。
二、食物链与食物网1. 食物链：生物之间通过捕食关系构成的链条。
2. 食物网：由多个食物链相互交织而成的网络。
三、能量流动与物质循环1. 能量流动：指从生产者到消费者的能量传递过程。
高中生物竞竞赛教程04-细胞骨架
●成分
●装配
●微丝特异性药物
●微丝结合蛋白 ●微丝功能
肌肉收缩(muscle contraction)
肌肉可看作一种特别富含细胞骨架的效力 非常高的能量转换器，它直接将化学能转变为 机械能。
◆肌肉的细微结构(以骨骼肌为例)
◆肌小节的组成
◆肌肉收缩系统中的有关蛋白
◆肌肉收缩的滑动模型
肌节模式图
原肌球蛋白
微管组织中心(MTOC)
概念： 常见微管组织中心 中心体(centrosome) 基体(basal body)
微管在生理状态或实验处理解聚后重新装配的 发生处称为微管组织中心(microtubule organizing center, MTOC)。
MTOC的主要作用是帮助大多数细胞质微管装 配过程中的成核反应。
装配
微管蛋白的体外装配方式分为成核和延长两个反应 所有的微管都有确定的极性：微管的极性有两层含 义，一是装配的方向，二是生长速度的快慢。 微管装配是一个动态不稳定过程
·微管装配的动力学不稳定性是指微管装配 生长与快速去装配的一个交替变换的现象
·动力学不稳定性产生的原因： 微管两端具GTP帽(取决于微管蛋白浓度),微 管将继续组装,反之,无GTP帽则解聚。
收缩环由大量反 向平行排列的微丝组 成，其收缩机制是肌 动蛋白和肌球蛋白相 对滑动。
二．微 管（Microtubules）
微管结构与组成 装配 微管特异性药物 微管组织中心(MTOC) 微管结合蛋白(MAP) 微管功能
微管结构与组成
微管由两种类型的微管蛋白亚基α、β异二聚体构成。微管 蛋白在进化上具有高度的保守性。 微管蛋白上的结合位点 微管的类型
以细胞骨架为轨道的分子发动机
Motor proteins can be grouped into three broad families: ●肌球蛋白(myosins)家族：依赖于微丝 ●驱动蛋白(kinesins)家族：朝微管的正极方向运动 ●动力蛋白(dyneins)家族：朝微管的负极运动
七年级生物第四章第二节知识点
七年级生物第四章第二节知识点生物学是研究有机体的结构、功能、发育等科学的总称。
在生
物学的学习中，生物的细胞结构和功能是非常关键的一部分，作
为七年级生物的一部分第四章第二节知识点是细胞的基本组成和
结构以及细胞膜。
一、细胞的基本组成和结构
1.细胞的基本组成
细胞是生物世界的基本单位，它们具有以下几个基本组成元素：
（1）细胞膜：细胞的外界与内部环境之间的分裂层，对细胞
内部所需物质进行筛选，有选择性的物质通道。
（2）细胞质：包括细胞内所有的基质和固体物质，不包括细
胞核。
（3）细胞核：细胞内控制遗传信息的中心。
2.细胞的结构
细胞包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分。
其中细胞核是半透明的、可以看到晕轮的大球形的部分，细胞质是囊袋状，可以很好地保护细胞内部。
而细胞膜是非常关键的部分，可以让细胞膜内部的物质得以进入到细胞内部。
二、细胞膜
细胞膜是细胞外膜和细胞内膜之间的交界处，它具有很多重要的功能，如使细胞成为有机体的基本单位之一；维持细胞膜的完整性和半透性；调节细胞内外物质的通道和通量；识别细胞外面的环境和信息，传递细胞内部等信息。
此外，细胞膜还有很多重要的结构和成分，如磷脂、蛋白质、胆固醇等。
细胞膜是非常重要的，因为它可以控制细胞的穿透性，使得细胞内外的物质可以在细胞内部传递、维持其液体状态，这是确保细胞内生物化学反应进行的基本前提条件。
综上所述，细胞是生物学中最重要也是最基本的单位，学习细胞的基本组成和结构、细胞膜等知识点对于理解整个生物学的过程有着非常重要的意义。
七年级生物学第四章知识点
七年级生物学第四章知识点生物学是一门关于生命科学的学科，其涵盖的范畴非常广泛。
在七年级的生物学教育中，学生们将会学习到许多关于生物学的知识，其中第四章是重要的一章，主要讲解了生物的基本单位——细胞。
一、细胞的发现和基本概念在生物学中，细胞是构成生物体的最基本单位，同时也是生命的基本载体。
细胞是由古希腊学者Robert Hooke在17世纪发现的。
细胞的基本组成部分是细胞质、细胞膜、细胞核和细胞器等。
二、细胞的结构和功能细胞的结构分为两大类，即原核细胞和真核细胞。
原核细胞没有细胞核和细胞器等结构，只有一个简单的结构，而真核细胞是由细胞核、质膜等多个结构组成。
在真核细胞中，各个细胞器都担负着不同的生物功能。
例如，线粒体是细胞能量的主要来源，而内质网则是细胞合成蛋白质的主要场所。
三、生物膜的结构和功能生物膜是由磷脂、蛋白质和糖类等物质等构成的，这些物质可以组装成一个完整的生物膜。
生物膜是一种非常重要的物质，它可以将细胞分隔开来，保护细胞内的生物结构不受外部影响。
同时，生物膜也负责将一些外来成分输送到细胞内，或将细胞内的产物输送到细胞外。
四、克隆和细胞分裂克隆是指通过细胞分裂的方式制造新细胞，它是生命的重要过程之一。
在细胞分裂中，细胞先会进行一系列的准备工作，如染色体复制、纺锤体形成等。
然后，细胞会分裂成两个相同的新细胞。
细胞分裂是一种非常复杂的生物过程，在其中人们可以看到许多神奇的现象。
五、细胞的功能特点细胞作为生物的基本单位，其优越性非常明显。
细胞是极其灵活的，可以根据外部情况做出快速反应。
同时，细胞拥有非常强大的再生能力，使得它可以在身体受到损伤时快速恢复。
此外，细胞还有很强的生物免疫性能，它能够清除体内的有害细菌和病毒等异物。
六、细胞的多样性细胞的多样性非常广泛，它们拥有各种各样的形态和功能。
例如，细胞可以分为植物细胞和动物细胞，它们的形态和属性都不同。
此外，在真核细胞中，不同的细胞器也拥有不同的功能，它们各自担负着不同的生物任务。
植物的细胞质结构层次细胞器细胞骨架和细胞质基质
植物的细胞质结构层次细胞器细胞骨架和细胞质基质植物的细胞质结构: 细胞器、细胞骨架和细胞质基质细胞是生物体的基本单位，包括动物细胞和植物细胞。
而植物细胞与动物细胞相比，具有独特的细胞质结构。
本文将重点讨论植物细胞的细胞质结构，包括细胞器、细胞骨架以及细胞质基质。
一、细胞器1. 叶绿体（Chloroplast）叶绿体是植物细胞中最重要的细胞器之一，也是植物独有的。
它们含有叶绿素，负责光合作用中的光能转化，将太阳能转化为碳水化合物。
叶绿体呈片状结构，内部含有类囊体，类囊体上有色素分子。
叶绿体还包括叶绿体基体、叶绿体颗粒等。
2. 线粒体（Mitochondria）线粒体是细胞呼吸的场所，负责产生细胞所需的能量。
植物细胞中，线粒体的数量相对较少，位于胞质中。
线粒体有两层膜结构，内膜呈褶状，并被称为线粒体内膜。
线粒体内膜上附着着色颗粒，称为线粒体颗粒，参与细胞的能量转化。
3. 粗面内质网（Rough Endoplasmic Reticulum）粗面内质网具有大量核糖体附着在其表面上，这些核糖体负责合成蛋白质。
粗面内质网的主要功能是合成细胞质中所需的蛋白质。
4. 平滑内质网（Smooth Endoplasmic Reticulum）平滑内质网没有核糖体附着在其表面上。
平滑内质网具有许多重要的功能，如脂质代谢、细胞内钙离子稳态的调节以及药物的代谢。
5. 崩解体（Vacuole）植物细胞中的崩解体是一个大型的液泡，主要用于储存植物细胞所需的水分和有机物质。
崩解体还可以通过溶解来参与细胞的储存、降解和分解。
二、细胞骨架细胞骨架是由蛋白纤维组成的网状结构，负责支持和维持细胞形状。
植物细胞的细胞骨架包括微丝、中间丝和微管。
1. 微丝（微纤丝）微丝是由肌动蛋白蛋白纤维组成的，它们负责细胞的收缩、细胞骨架的重塑以及细胞的细胞分裂等过程。
2. 中间丝中间丝是由多种细胞骨架蛋白组成的，它们负责细胞内物质的运输和细胞的结构支持。
竞赛细胞生物学4-细胞骨架
肌肉
肌纤维束
肌纤维
肌原纤维
肌小节
骨骼肌组织中的肌纤维
肌纤维电镜照片
肌动蛋白和肌球蛋白的运动（肌肉收缩）
肌肉的收缩
①肌球蛋白结合ATP， 引起头部与肌动蛋白 纤维分离； ②ATP水解，引起头部 与肌动蛋白弱结合；
Myosin movement (continued)
③Pi释放，头部与肌动
蛋白强结合，头部向
中心体上生成微管的示意图
（五）微管特异性药物 秋水仙素(colchicine)阻断微管装配，Ca2+、高压、和低 温直接破坏微管。紫杉醇能促进微管装配、增加其稳定性。
（六）微管的功能 1、维持细胞形态
用秋水仙素破坏微管，就会导致细胞变圆。
A fluorescently stained image of cultured epithelial cells showing the nucleus (yellow) and microtubules (red)
M线方向弯曲，引起 细肌丝向M线移动； ④ADP释放ATP结合上 去，头部与肌动蛋白 纤维分离。 如此循环
肌肉收缩图解
2、微绒毛
小肠上皮细胞微绒毛中心的轴丝是由微丝通过微丝结合蛋白 平行交联成束。微丝束起到维持绒毛形状的作用，无收缩功能。 微绒毛轴心微丝：肌动蛋白，辅以微丝结合蛋白（绒毛蛋白、 毛缘蛋白、110K蛋白）等。
微管蛋白
微管蛋白 微管及微管蛋白
（三）装配
微管蛋白 微管蛋白 异二聚体 （8nm） 原纤维 片层 微管
(13根原纤维合拢）
原纤维中重复单位是α β 异二聚体，亚单位排列即构成了微 管的极性。微管具有极性 ，两个末端在结构上是不等同的。 微管蛋白加上或释放主要发生在（+）极，（+）极生长速度 快，（-）极生长速度慢。 目前认为，微管两端具GTP帽，微管将继续装配，反之具GDP 帽则解聚。微管和微丝一样具有踏车行为。
初中生物第4章教案
初中生物第4章教案教学目标：1. 了解细胞是生物体的基本单位，理解细胞的结构和功能；2. 掌握细胞膜、细胞质、细胞核等组成细胞的基本部分；3. 能够描述细胞的功能和细胞器的作用；4. 能够运用所学知识解释生物现象和生命现象。
教学重点：1. 细胞是生物体的基本单位；2. 细胞的结构和功能；3. 细胞膜、细胞质、细胞核等组成细胞的基本部分。
教学难点：1. 理解细胞器的结构和功能；2. 运用所学知识解释生物现象。
教学准备：1. 教科书《初中生物》第四章内容；2. 幻灯片或教学板书。
教学过程：一、引入（5分钟）通过展示细胞的结构图，引导学生思考：细胞是生物体的基本单位，细胞有哪些结构？这些结构有什么作用？二、讲解细胞的结构和功能（15分钟）1. 细胞膜、细胞质、细胞核等组成细胞的基本部分；2. 细胞器包括线粒体、叶绿体、高尔基体等，各自的作用；3. 通过案例或实验，让学生了解细胞器的功能。
三、练习与讨论（15分钟）1. 小组讨论细胞是如何维持生命活动的；2. 学生自主解答练习题，互相讨论，澄清疑惑。
四、作业布置（5分钟）布置相关作业，如总结细胞的结构和功能，绘制细胞图等。
五、课堂小结（5分钟）复习本节课的重点内容，澄清学生的疑惑。
六、反思（5分钟）回顾本节课的教学过程，总结教学得失，为下节课调整教学策略做准备。
扩展活动：1. 安排学生观察细胞的显微结构，了解细胞更加细致的组成和结构；2. 让学生通过观察细胞在不同环境下的反应，探索细胞的生理响应机制。
教学反馈：1. 通过作业评查，了解学生对本节课内容的掌握情况；2. 收集学生的反馈意见，为后续教学调整提供参考。
细胞外基质和细胞骨架
细胞外基质和细胞骨架是细胞内部的两个重要组成部分，它们不仅影响着细胞的形态和功能，还能够对细胞内的信号传导、代谢调节等起到调节作用。
在下面的文章中，我们将深入探讨这两个组成部分的特点和功能。
一、细胞外基质细胞外基质（extracellular matrix，ECM）是位于细胞外的一种生物学结构，主要由蛋白质、糖类、脂质和水等成分组成。
ECM在组织细胞中起到了许多关键的生理和生化过程，比如细胞外支持、信号传导、细胞迁移和细胞分化等。
细胞外基质中最为常见的成分就是胶原蛋白，它是一种富含羟基的蛋白质，占据了ECM的大部分（约三分之一）的比例。
此外，其他重要的成分还包括纤维素、弹性蛋白、基础质蛋白、透明质酸和骨硅蛋白等。
ECM不仅提供细胞间的基质支撑，同时还能够帮助细胞识别和与其它细胞或基质分子建立联系，从而进行信号传递。
此外，ECM甚至还能够控制细胞内的基因表达，影响细胞的分化、增殖和凋亡。
二、细胞骨架细胞骨架（cytoskeleton）是细胞内最为核心的生物学结构之一，包括细胞膜、微丝、中间纤维和微管四种主要形态。
这些结构的相互作用决定了细胞形态、机能和运动。
微丝是细胞骨架中最小的单体，主要由肌动蛋白构成，在细胞内负责细胞的收缩和运动。
中间纤维是一种具有高度稳定性和吸收能力的结构，主要包含肌球蛋白和类肌球蛋白等蛋白质组成。
微管是由蛋白多聚物富含β-微管蛋白构成，是细胞内最大的一类细胞骨架，不仅参与细胞分裂和染色体分离等过程，还能够调节细胞的运动和形态。
细胞骨架的稳定和柔性能够为细胞提供支撑和形态稳定，同时还能够帮助细胞进行运动和适应各种环境。
不仅如此，细胞骨架还能够直接或者间接地参与细胞内的信号传导和代谢调节，影响细胞的生长和分裂等重要过程。
三、细胞外基质与细胞骨架的互动之间的相互作用在细胞的生理和生化过程中起着举足轻重的作用。
一方面，细胞通过依赖ECM的信号传导、迁移和分化过程来调节细胞内的基因表达和生长子程序。
初中生物与科学教材第六年级第四章教学解析
初中生物与科学教材第六年级第四章教学解析教学目标本章教学旨在使学生了解细胞的组成、结构和功能，并能够描述细胞的基本特征。
通过本章的学习，学生将了解细胞在生物体内的重要作用，并能够比较不同生物体的细胞组织结构。
一、细胞的组成和结构1. 理解细胞的基本组成细胞是生物体的基本单位，由细胞膜、细胞质和细胞核组成。
细胞膜是细胞的外部包裹层，控制物质的出入；细胞质是细胞内的液体，包含各种细胞器；细胞核是细胞的控制中心，携带遗传信息。
2. 探究细胞的结构细胞膜是由脂质双层组成的，可以选择性地让物质通过。
细胞质中存在许多细胞器，如线粒体、高尔基体、内质网等，它们各自承担着不同的功能。
细胞核包含染色体，其中携带了遗传信息。
3. 比较植物细胞和动物细胞的差异植物细胞和动物细胞在结构上存在一些差异。
植物细胞有细胞壁和叶绿体，可以进行光合作用；而动物细胞只有细胞膜，不能进行光合作用。
二、细胞的功能1. 理解细胞的营养作用细胞的营养作用包括物质进出、吸收和消化等。
细胞膜负责物质的进出，细胞质中的细胞器负责消化和吸收。
2. 探究细胞的呼吸作用细胞通过呼吸作用将有机物转化为能量，并释放出二氧化碳和水。
呼吸作用发生在线粒体中。
3. 了解细胞的分裂过程细胞分裂是细胞繁殖和增殖的重要方式，可以分为有丝分裂和无丝分裂两种。
细胞分裂过程中染色体会复制并均分给两个新的细胞。
三、不同生物体的细胞组织结构比较1. 探究植物体的细胞组织结构植物体的细胞组织结构包括根、茎和叶。
根的细胞组织主要用于吸收水分和养分；茎的细胞组织用于支撑和运输物质；叶的细胞组织主要用于光合作用。
2. 阐述动物体的细胞组织结构动物体的细胞组织结构包括上皮组织、肌肉组织和神经组织等。
上皮组织用于覆盖和保护；肌肉组织用于运动；神经组织用于传递信息。
3. 比较植物细胞和动物细胞的差异植物细胞和动物细胞在组织结构上也存在一些差异。
植物细胞形成植物的组织和器官，而动物细胞形成动物的组织和器官。
初中生物竞赛辅导 细胞 第四章 细胞质基质和细胞骨架系统
第一节细胞质基质一、细胞质基质的概念细胞质是指除去细胞质膜和细胞核以外的所有物质。
细胞质基质亦称透明质或胞质溶胶，是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，呈半透明的胶体状态。
二、细胞质基质的成分细胞质基质的成分按分子量的大小可划分为三类：小分子类：包括水、无机离子（K+、Cl—、Na+、Mg2+、Ca2+等）和溶解的气体。
其中单价离子大部分游离在细胞质中，而双价阳离子则可能依附在核酸、核苷酸和酸性多糖的可变换的位置上，也有少数结合在酶上。
细胞质基质中的水分大多数是以水化物（结合水）的形式紧紧地结合在蛋白质和其它大分子表面的极性部分，只有部分的水分子游离存在，起溶剂作用。
中分子类：包括各种代谢的中间产物如脂类、糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）、氨基酸、核苷酸和核苷酸衍生物。
大分子类：游离的大分子主要包括蛋白质、脂蛋白和DNA，还有少许多糖。
在细胞质基质中含有大量的酶，而且酶的种类极多。
三、细胞质基质的功能细胞质基质担负着一系列的重要功能。
1、进行某些生化活动，这些生化活动是由相对游离状态的酶来完成的。
在细胞质基质中出现的代谢途径有：糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸的合成等。
2、为维持细胞器的实体完整性提供所需要的离子环境。
3、供给细胞器行使功能所必需的一切底物。
4、进行物质的定向运输。
5、由核糖体合成的蛋白质都在细胞质基质中进行。
完成蛋白质的修饰，在细胞质基质中发生的蛋白质修饰的类型主要有：①辅酶或辅基与酶的共价结合；②磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性；③糖基化，主要发生在内质网和高尔基体中，在细胞质基质中主要是哺乳动物的细胞中把N-乙酰葡萄糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基羧基上；④对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰。
这种修饰的蛋白质不易被细胞内的蛋白水解酶水解而维持较长的寿命；⑤酰基化。
是将脂肪酸链共价地连接在某些跨膜蛋白的暴露在细胞质基质中的结构区域上。
6、控制蛋白质的寿命。
细胞质中的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中。
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[竞赛辅导细胞]第四章细胞质基质和细胞骨架系统第一节细胞质基质一、细胞质基质的概念细胞质是指除去细胞质膜和细胞核以外的所有物质。
细胞质基质亦称透明质或胞质溶胶，是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分，呈半透明的胶体状态。
二、细胞质基质的成分细胞质基质的成分按分子量的大小可划分为三类：小分子类：包括水、无机离子（K+、Cl—、Na+、Mg2+、Ca2+等）和溶解的气体。
其中单价离子大部分游离在细胞质中，而双价阳离子则可能依附在核酸、核苷酸和酸性多糖的可变换的位置上，也有少数结合在酶上。
细胞质基质中的水分大多数是以水化物（结合水）的形式紧紧地结合在蛋白质和其它大分子表面的极性部分，只有部分的水分子游离存在，起溶剂作用。
中分子类：包括各种代谢的中间产物如脂类、糖（葡萄糖、果糖、蔗糖）、氨基酸、核苷酸和核苷酸衍生物。
大分子类：游离的大分子主要包括蛋白质、脂蛋白和DNA，还有少许多糖。
在细胞质基质中含有大量的酶，而且酶的种类极多。
三、细胞质基质的功能细胞质基质担负着一系列的重要功能。
1、进行某些生化活动，这些生化活动是由相对游离状态的酶来完成的。
在细胞质基质中出现的代谢途径有：糖酵解途径、磷酸戊糖途径、脂肪酸的合成等。
2、为维持细胞器的实体完整性提供所需要的离子环境。
3、供给细胞器行使功能所必需的一切底物。
4、进行物质的定向运输。
5、由核糖体合成的蛋白质都在细胞质基质中进行。
完成蛋白质的修饰，在细胞质基质中发生的蛋白质修饰的类型主要有：①辅酶或辅基与酶的共价结合；②磷酸化与去磷酸化，用以调节很多蛋白质的生物活性；③糖基化，主要发生在内质网和高尔基体中，在细胞质基质中主要是哺乳动物的细胞中把N-乙酰葡萄糖胺分子加到蛋白质的丝氨酸残基羧基上；④对某些蛋白质的N端进行甲基化修饰。
这种修饰的蛋白质不易被细胞内的蛋白水解酶水解而维持较长的寿命；⑤酰基化。
是将脂肪酸链共价地连接在某些跨膜蛋白的暴露在细胞质基质中的结构区域上。
6、控制蛋白质的寿命。
细胞质中的蛋白质处于不断地降解与更新的过程中。
细胞质基质中的蛋白质，大部分寿命较长，其生物活动可维持几天，但也有一些寿命很短，合成后只有几分钟就降解了。
在蛋白质的氨基酸序列中，有决定蛋白质在细胞内定位的信号和与修饰作用有关的信号，也有决定蛋白质寿命的信号。
决定蛋白质寿命的信号存在于蛋白质N端的第一个氨基酸残基，若N端的第一个氨基酸是Met（甲硫氨酸）、Ser （丝氨酸）、Thr（苏氨酸）、Ala（丙氨酸）、Val（缬氨酸）、Cys（半胱氨酸）、Gly（甘氨酸）或Pro（脯氨酸），则蛋白质是稳定的；如果是其它12种氨基酸之一，则是不稳定的。
每种蛋白质在合成开始时，N端的第一个氨基酸都是Met（细菌中为甲酰Met），但合成不久便被特异的氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到某些蛋白的N端，最终在蛋白质的N端留下一个不稳定的或稳定的氨基酸残基。
第二节核糖体核糖体是合成蛋白质的细胞器，其唯一的功能是按照mRNA的指令由氨基酸合成多肽。
核糖体是1955年被发现的，称为核糖核蛋白体，简称核蛋白体或核糖体。
在所有生物的细胞中都有核糖体，在最简单的细胞支原体中也有数以百计的核糖体。
线粒体和叶绿体中也有核糖体。
目前仅发现在哺乳动物成熟的红细胞等极个别的高度分化的细胞内没有核糖体。
所以核糖体是细胞最基本的不可缺少的结构。
一、核糖体在细胞中的存在状态在真核细胞中很多核糖体附着在内质网膜的表面，称为附着核糖体，它与内质网形成复合细胞器，即粗面内质网（rER），在原核细胞的质膜内侧也常附着有核糖体。
还有一些核糖体不附着在膜上，呈游离状态，分布在细胞质基质内，称游离核糖体。
附着在内质网上的核糖体与游离的核糖体所合成的蛋白质种类不同，但核糖体的结构与化学组成是完全相同的，核糖体常常分布在细胞蛋白质合成旺盛的区域，其数量与蛋白质合成程度有关。
处于指数增长期的细菌中，每个细胞内大约有数以万计的核糖体，其含量可达细胞干重的40%。
而在培养的饥饿细胞内，仅几百个核糖体。
二、核糖体的成分和基本类型核糖体是一种颗粒状的结构，没有被膜包裹，其直径为25nm，主要成分是蛋白质与RNA，核糖体RNA称为rRNA，核糖体的蛋白质称为r蛋白质。
在核糖体中蛋白质约占40%，rRNA约占60%。
蛋白质分子主要分布在核糖体的表面，而rRNA则位于内部，二者靠非共价键结合在一起。
细胞中的核糖体有两种基本类型：一种是70S（S为Sverdberg，沉降系数单位）的核糖体；另一种是80S的核糖体。
70S的核糖体是所有原核细胞的核糖体，真核细胞线粒体与叶绿体中的核糖体也近似70S。
体外实验表明70S的核糖体在Mg2+浓度小于1mmol/L的溶液中易解离为50S与30S的大小亚单位。
当溶液中Mg2+的浓度大于10mmol/L时，两个核糖体常常形成100S的二聚体。
用EDTA（乙二胺四乙酸）、尿素和一价盐可逐级去掉核糖体上的r蛋白，得到纯的rRNA。
在30S的小亚单位中含有一个16S的rRNA分子，21种不同的蛋白质分子（称S蛋白）；在50S的大亚单位中含有一个23S的rRNA分子和一个5S的rRNA分子，含有34种蛋白质（称为L蛋白）。
80S的核糖体普遍存在于真核细胞中，随着Mg2+浓度的降低，80S的核糖体可离解为60S与40S的大小亚单位，当Mg2+浓度增高时，80S的核糖体又可形成120S的二聚体。
40S的小亚单位含有一个18S的rRNA，33种S蛋白。
在60S的大亚单位中含有一个28S的rRNA、一个5S的rRNA、一个5.8S的rRNA，49种L蛋白。
图4－1是核糖体的立体结构模式图。
核糖体大小亚单位在细胞内常常游离于细胞质基质中，只有当小亚单位与mRNA结合后，大亚单位才与小亚单位结合形成完整的核糖体。
肽链合成终止后，大小亚单位解离，又游离于细胞质基质中。
三、核糖体蛋白质与rRNA的功能核糖体上具有一系列与蛋白质有关的结合位点与催化位点：（1）与mRNA的结合位点；（2）与新掺入的氨酰-tRNA的结合位点——氨酰基位点，又称A位点；（3）与延伸中的肽酰-tRNA 结合位点——肽酰基位点，又称P 位点； （4）肽酰转移后与即将释放的tRNA 结合的位点——E 位点（exit site ）；（5）与肽酰-tRNA 从A 位点转移到P 位点有关的转移酶（即延伸因子EF-G ）的结合位点； （6）肽酰转移酶的催化位点。
此外还有与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点。
目前认为，在核糖体中rRNA 是起主要作用的结构成分，其主要功能是： （1）具有肽酰转移酶的活性，是核糖体中最主要的活性部位； （2）为tRNA 提供结合位点（A 位点、P 位点和E 位点）； （3）为多种蛋白质合成因子提供结合位点；（4）在蛋白质合成起始时参与同mRNA 选择性地结合以及在肽链的延伸中与mRNA 结合。
核糖体蛋白在翻译过程中也起着重要的作用，如果缺失某一种蛋白或对它进行化学修饰，或核糖体蛋白的基因发生突变，都将会影响核糖体的功能，降低多肽合成的活性。
目前关于核糖体蛋白的功能有多种推测，主要有：（1）对rRNA 折叠成有功能的三维结构是十分重要的；（2）在蛋白质合成中，核糖体的空间构象发生一系列的变化，某些核糖体蛋白可能对核糖体的构象起“微调”作用；（3）在核糖体的结合位点上，甚至可能在催化作用中，核糖体蛋白与rRNA 共同行使功能。
四、多聚核糖体核糖体是蛋白质合成的机器，但核糖体在细胞内并不是单个独立地执行功能，而是由多个甚至几十个核糖体串联在一条mRNA 分子上高效地进行肽链的合成。
这种具有特殊功能与形态结构的核糖体与mRNA 的聚合体称为多聚核糖体。
每种多聚核糖体所包含的核糖体的数量是由mRNA 的长度来决定的。
也就是说mRNA 越长，合成的多肽分子量越大，核糖体的数目也越多。
在一条mRNA 上多聚核糖体的间距约30～35nm ，相当于mRNA 上80个核苷酸的距离。
由于蛋白质的合成是以多聚核糖体的形式进行，这样细胞内各种多肽的合成，不论其图4－1根据负染色图像绘制的核糖体立体结构模式图 （a ）核糖体与蛋白质合成示意图；（b ）不同侧面观的核糖体（a ） 氨基酸转译区域大亚单位小亚单位AUG mRNAg ′ 分泌或排出区域细胞膜可能附着在核糖体 MetNH 2新蛋白质 （b ）大亚单位50S 亚单位30S 来单位大亚单位小亚单位大亚单位分子量的大小或是mRNA 的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等，即在相同数量的mRNA 的情况下，可大大提高多肽合成的速度，特别是对于分子量较大的多肽。
多肽合成速度提高的倍数与结合在mRNA上的核糖体数目成正比。
在原核细胞中，在mRNA合成的同时，核糖体就结合到mRNA上，即由DNA转录mRNA和由mRNA翻译成蛋白质是同时并几乎在同一部位进行，所分离的多聚核糖体常常与DNA结合在一起。
真核细胞中，多聚核糖体或附着在内质网上，或游离在细胞质基质中。
一些证据表明游离的多聚核糖体结合在细胞骨架上。
五、蛋白质的合成蛋白质合成的过程是以核糖体为基地并被其催化完成的。
以原核细胞为例，肽链合成的基本环节与主要步骤如下：1、在mRNA起始密码AUG上游有3～9个碱基可与核糖体小亚单位中的16SrRNA的3′端碱基配对，使mRNA与30S的核糖体小亚单位结合，接着甲酰甲硫氨酸-tRNA的反密码子识别并与mRNA的AUG配对形成起始复合物。
形成起始复合物还需要GTP和3种蛋白起始因子即IF1、IF2和IF3。
IF3参与mRNA同30S亚单位的结合并阻止50S的大亚基与30S小亚基结合。
起始因子IF1和IF2促使tRNA结合到mRNA的30S亚基复合物上。
2、50S的核糖体亚单位与起始复合物中的30S亚单位结合，形成70S的完整的核糖体与mRNA的起始复合物。
GTP水解，IF1、IF2和IF3释放，甲酰甲硫氨酸分子占据核糖体的P位点（肽酰位），并通过其反密码子和mRNA上的起始密码配对，确定读码框架。
3、肽链延伸主要包括3个步骤：①氨酰-tRNA与延伸因子EF-Tu和GTP形成的复合物相结合；②延伸因子EF-Tu上的GTP安置到A位点，由mRNA上的密码子决定氨酰-tRNA的种类，到位后，结合在EF-Tu上的GTP水解，EF-Tu连同结合在一起的GDP离开核糖体。
EF-Tu不与甲酰甲硫氨酸反应，因此起始的tRNA不能送到A位，而甲硫氨酸-tRNA和其它的氨酰-rRNA 都可与EF-Tu结合，这就解释了为什么中间的AUG不能被起始的tRNA识读。
③肽链生成与移位，由肽酰转移酶催化形成二肽酰-tRNA，移位需要第3个延伸因子EF-G（移位酶）结合在EF-G上的GTP水解。