第一章 细胞概述
《普通生物学》(细胞-分子)MOOC课程大纲+要点
《普通生物学》(细胞-分子)MOOC课程大纲+要点第一章细胞生物学基础第一节细胞概述1.1.1细胞的基本特征细胞是生命活动的基本单位,可以从五个方面说明:1、细胞是构成有机体的基本结构单位。
2、细胞是代谢与功能的基本单位。
3、细胞是生长与发育的基础。
4、细胞是繁殖的基本单位,是遗传的桥梁。
5、细胞还是生命起源的归宿,是生命进化的起点。
构成生命体的细胞种类繁多,形态结构和功能各异,但作为生命活动基本单位的细胞,所有真核细胞都有以下共同的特征:●相似的化学组成●具有脂-蛋白体系的细胞膜●具有相同的遗传装置●一分为二的分裂方式。
所有现存的细胞都是由其祖先通过分裂产生的,从进化的观点来看,现存的所有细胞都来源于共同的祖先。
1.1.2真核细胞与原核细胞的区别原核细胞、古核细胞举例。
原核生物的主要代表是细菌,除细菌之外,还包括衣原体、支原体、立克次氏体、放线菌和蓝绿藻等。
古细菌:产甲烷菌,嗜热酸菌、嗜盐菌和硫氧化菌等等,除了这些特殊的细菌之外,其他的原核细胞被称为真细菌。
原核细胞、古核细胞、真核细胞的起源与进化原核细胞的主要特征:原核细胞没有真正的细胞核,只有拟核,DNA分子裸露;原核细胞无核被膜;. 原核细胞没有膜包裹的细胞器,也没有细胞骨架系统, 但有核糖体;原核细胞的增殖的方式是无丝分裂,真核细胞是有丝分裂。
真核细胞与原核细胞的区别:1、细胞膜系统的分化,细胞内部结构与职能的分工,这是真核细胞区别于原核细胞的重要的标志2、遗传信息量与遗传装置的扩增与复杂化, 由于真核细胞有细胞核的存在,真核细胞基因表达实现了多层次的调控,远比原核生物精细与复杂,为完成复杂的生命活动提供了基础。
第二节细胞膜与物质的跨膜运输1.2.1质膜的结构与基本成分生物膜的流动镶嵌模型说明了生物膜的流动性和不对称性。
脂筏模型的特点●生物膜的特点:1、磷脂分子以疏水性的尾部相对,极性的头部朝向水向,形成磷脂双分子层,脂分子是组成生物膜的基本结构成分。
《细胞生物学》学习指南
第一章细胞概述细胞生物学的发展经历了从细胞的发现、细胞学说的建立,以及对细胞分裂和细胞器做基本描述的经典时期;直到1953年DNA双螺旋分子结构的确立,伴随着研究手段的进展,细胞生物学才得以确立并得到突飞猛进的发展.近代分子生物学的迅速发展极大地促进了细胞生物学的进步,而分子生物学的研究离不开细胞这个平台。
在这两门生命科学前沿学科的相互促进协调发展中逐渐实现了细胞科学从细胞生物学到细胞分子生物学的转变。
无论是根据细胞的进化,细胞的功能和形态,都可以将细胞人为的分成三大系统:细胞的膜系统,细胞的核系统和细胞的骨架系统。
第二章细胞生物学技术细胞生物学是研究细胞结构与功能的学科,细胞生物学研究方法的建立与完善,促进了细胞生物学的发展.本章重点介绍了细胞生物学领域中最常用的技术方法与基本原理,并简要介绍了该技术的基本延伸。
细胞形态结构的观察依赖于显微镜技术。
复式光学显微镜是光镜下观察细胞结构的基础,适用于观察活体或固定染色的样品.荧光显微镜技术与免疫学技术相结合,实现了生物大分子在细胞内的定位与分布的观察。
相差显微镜和微分干涉显微镜技术,适用于观察活体细胞的结构,结合荧光标记技术可以对细胞活体示踪与观察。
激光共聚焦显微镜利用共焦光路和激光扫描技术,可排除焦平面以外光的干扰,增强图像反差和提高分辨率.但光学显微镜具有局限性,它不能分辨﹤0。
2 μm的物体,而利用电子束对样品成像而制成的电子显微镜,已成为研究机体微细结构的重要手段.根据观察样品的需要,可对观察样品采用特殊的制样方法,如超薄切片技术适于观察细胞内部精细结构,而扫描电镜则用来观察细胞表面形貌特征。
细胞组分的分析可以采用细胞化学、免疫荧光、免疫电镜、原位杂交等方法。
超速离心技术与生化提纯可用于细胞组分的分离与纯化.同位素标记技术与放射自显影技术结合,可应用于研究生物大分子在细胞内的动态变化。
细胞培养技术是细胞工程的基础,细胞融合、杂交瘤制备及组织工程都建立在良好的细胞培养技术基础之上。
高一必修一生物复习知识点
第一单元有机体中的细胞第一章细胞概述第一节人类对细胞的认识1.生命系统的结构层次依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统细胞是生物体结构和功能的基本单位;地球上最基本的生命系统是细胞2. 细胞的发现和细胞学说的建立过程罗伯特.胡克:既是细胞的发现者也是细胞的命名者列文虎克:活细胞的发现者细胞学说:德植物学家施莱登和动物学家施旺提出。
内容:1、所有的动物和植物都是由细胞组成的2、细胞是生物体结构和功能的基本单位3、只能由细胞分裂而来备注:细胞学说揭示的是细胞统一性和生物体结构统一性内容3. 生物的分界及代表种类原核生物界细菌[如大肠杆菌、乳酸(杆)菌、醋酸(杆)菌、金黄色葡萄球菌] 蓝藻[如念珠藻、颤藻、发菜]支原体(最小的微生物,无细胞壁)衣原体放线菌立克次氏体原生生物界原生动物(如变形虫)、单细胞藻类(如草履虫)、黏菌真菌界酵母菌、霉菌、蘑菇植物界动物界4. 病毒无细胞结构,但有DNA或RNA,需在活细胞内复制增殖,故培养病毒的培养基中需要有活细胞。
第二节细胞的形态和功能一、细胞形态与功能的统一肌肉细胞:长条形或长梭形,收缩功能红细胞:两面凹的圆饼形,利于携带氧气和在血管内运输神经细胞:长的突起,提高冲动的传递效率保卫细胞:半月型,围成气孔,利于呼吸和蒸腾形态与功能的统一是有机体细胞的一个重要特征,分化程度较高的细胞尤为明显。
二、显微镜光学显微镜——显微结构电子显微镜——亚显微结构光学显微镜的使用对光→低倍物镜观察→移动视野中央(偏哪移哪)→换高倍物镜→调节细准焦螺旋和光观察备注:高倍镜观察只能调节细准焦螺旋显微镜的放大倍数是放大的长或宽显微镜的物镜有螺纹,放大倍数与长度成正相关;目镜没有螺纹,放大倍数与长度成反相关。
细胞的构成第二章细胞的构成第一节细胞的化学组成一、构成细胞的化学元素1.生物界和非生物界的统一性和差异性统一性:组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素种类大体相同差异性:组成细胞(生物界)和无机自然界的化学元素含量不同2.组成细胞的元素①大量无素:C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg②微量无素:Mn、Zn 、Cu、 B、、Mo、Ni③半微量元素:Fe(也可以归为微量元素)④主要元素:C、H、O、N、P、S⑤最基本元素:C⑥细胞鲜重中,含量最多元素为O;干重中,含量最多元素为CCa 骨骼牙齿的组成元素,缺少动物会发生抽搐、佝偻病等Mg 是组成叶绿素的主要成分Fe 是人体血红蛋白的主要成分B 能促进花粉的萌发与花粉管的伸长缺少则花而不实二、构成细胞的化合物无机物:水(含量最多的化合物)无机盐有机物:蛋白质(含量第二的化合物,含量最多的有机物,占细胞干重最多的化合物) 核酸糖脂质碳链是生物体构成生物大分子的基本骨架。
医学细胞生物学复习资料
目录索引第一章细胞生物学概述第二章细胞概述第三章细胞的分子基础第四章细胞膜第五章细胞连接与细胞外基质第六章内膜系统第七章线粒体第八章核糖体第九章细胞骨架第十章细胞核第十一章细胞的分裂第十二章细胞周期第十三章细胞分化第十四章细胞的衰老与死亡第十五章个体发育中的细胞附录名词解释第一章细胞生物学概述一、现代细胞生物学研究的三个层次显微水平、亚显微水平、分子水平二、细胞的发现胡克最早发现细胞并对其进行命名三、细胞学说创始人:施莱登施旺内容:①细胞是有机体,一切动植物都是由单细胞发育而来,即生物是由细胞与细胞的产物所组成;②所有细胞在结构与组成上基本相似;③新细胞是由已存在的细胞分裂而来;④生物的疾病是因为其细胞机能失常。
⑤.细胞是生物体结构与功能的基本单位。
⑥.生物体是通过细胞的活动来反映其功能的。
四、分子生物学的出现20世纪50年代开始,人们逐步开展分子水平探讨细胞的各种生命活动的研究。
随着分子水平对细胞生命活动机制的探讨愈受重视,并积累一定实验成果,“分子生物学”应运而生。
分子生物学是研究生物大分子,特别是核酸与蛋白质结构与功能的学科。
20世纪60年代形成从分子水平、亚显微水平与细胞整体水平探讨细胞生命活动的学科,即细胞生物学。
也有人将细胞生物学称为细胞分子生物学或分子细胞生物学。
第二章细胞概述第一节细胞的基本知识一、细胞的基本共性•所有细胞表面都有脂质双分子层与镶嵌蛋白构成的生物膜。
•所有细胞都具有与两种核酸,作为遗传信息储存、复制与转录的载体。
•所有细胞都有核糖体。
•所有细胞都是以一分为二的方式进行分裂增殖的。
二、细胞的大小、形态与数目(自学)四、细胞的一般结构•亚微结构(电镜):膜相结构非膜相结构•膜相结构:由单位膜参加形成的所有结构。
包括:一网两膜四体•意义:区域化作用•非膜相结构•单位膜:电镜下观察,膜相结构的膜由两侧致密深色带(各2)与中间一层疏松浅色带(3.5)构成,把这三层结构形式作为一个单位,称为单位膜。
细胞生物学思考题(含答案)
1.思考题第一章细胞概述1. 胡克和列文虎克发现细胞的动机是不同的,你对此有何感想?答:胡克当时的目的只是想弄清楚为什么软木塞吸水后能够膨胀,并且能够堵塞住暖水瓶中的气体溢出而保温。
列文虎克是为了保证售出的布匹质量,用显微镜检查布匹是否发霉。
正是由于他们的观察力和对自然现象的好奇心,以及对事业的责任感才导致细胞的发现。
2. 证明最早的遗传物质是RNA而不是DNA的证据是什么?答:核酶的发现。
所谓核酶就是具有催化活性的RNA分子。
3. 举例说明细胞的形态与功能相适应。
答:细胞的形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构,有利于O2和CO2的交换; 高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的,这种不同与它们各自的功能相适应。
卵细胞之所以既大又圆,是因为卵细胞受精之后,要为受精卵提供早期发育所需的信息和相应的物质,这样,卵细胞除了带有一套完整的基因组外,还有很多预先合成的mRNA和蛋白质,所以体积就大; 而圆形的表面是便于与精细胞结合。
精细胞的形态是既细又长,这也是与它的功能相适应的。
精细胞对后代的责任仅是提供一套基因组,所以它显得很轻装; 至于精细胞的细尾巴则是为了运动寻靶,尖尖的头部,是为了更容易将它携带的遗传物质注入卵细胞。
4. 真核细胞的体积一般是原核细胞的1000倍,真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?答:出现了特化的内膜系统,这样,体积增大了,表面积也大大增加,并使细胞内部结构区室化,一些重要分子的浓度并没有被稀释。
5. 相邻水分子间的关系是靠氢键维系的,这种氢键赋予水分子哪些独特的性质,对于生活细胞有什么重要性?答:首先,氢键能够吸收较多的热能,将氢键打断需要较高的温度,所以氢键可维持细胞温度的相对稳定。
第二是相邻水分子间形成的氢键使水分子具有一定的粘性,这样使水具有较高的表面密度。
第三,水分子间的氢键可以提高水的沸点,这样使它不易从细胞中挥发掉。
第一章第一节人类对细胞的认识
第一章第一节人类对细胞的认识班级学习小组姓名_______________评价_学习目标:1分析细胞的发现和细胞学说的创立过程,归纳细胞学说的主要内容、意义。
2 理解细胞和有机体的关系。
本节重点:准确理解细胞学说的主要内容,细胞和生物体的关系。
本节难点:生物的分类及典型的代表生物。
预习案使用说明及学法指导1.先通读教材,分析细胞的发现过程,明确细胞学说的主要内容是什么?意义是什么?简述细胞和有机体之间的关系,然后分析课本探究活动的3个问题。
2.完成时间20分钟3.本节要点:细胞学说的发现;细胞学说的主要内容及意义;教材助读一、细胞的发现①1604年,荷兰人_______制成了世界上第一台显微镜,能将物体放大__________倍,可以观察_______________________________________________________。
②英国物理学家罗伯特-胡克制造的显微镜放大倍数达到了_____________倍。
他在观察木栓结构时,第一次提出了_______________这个名词。
③1674年,荷兰生物学家列文虎克制作的显微镜放大倍数达___________倍,他观察到了__________________________________________________________。
思考:1.罗伯特-胡克观察到的“小空洞”是真正的细胞吗?为什么?2.第一个发明显微镜的人是谁?第一个命名细胞的人是谁?第一个观察到细胞的人是谁?(三个第一)二、细胞学说的创立①细胞学说的创立人是谁?②细胞学说的主要内容包括?③细胞学说的意义?思考:某位同学对细胞学说的叙述是这样的:“一切生物都是由细胞组成的,细胞是生命的基本单位”你认为他的说法正确吗?为什么?三、细胞和有机体①整个自然界的生物可以分成五界________________、___________________ 、_________________、____________________、________________________。
医学生物学基础 ppt课件
第一章细胞概述
第一节 细胞的化学成分,大小和形态
一、 细胞的化学成分 细胞中的化学元素分为大量元素(C、H、O、N、P、S、 K、Ca、Mg等)和微量元素(Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等)。 细胞中的无机物可分为水和无机盐,水有自由水和结合水。 无机盐一般由离子状态存在细胞中,它维持细胞内外液渗透 压和PH值。 细胞中有机物是有机小分子和生物大分子的形式存在,有 机小分子例如:单糖,氨基酸,核苷酸等。生物大分子例如: 核酸,蛋白质,酶,多糖等。 这里特别提出来得是核酸是遗传物质,核酸有核糖核酸 (也叫RNA)和氧核糖核酸(也叫DNA)两种。
三、细胞大小和形态
第二节 原核细胞和真核细胞
一、原核细胞 原核细胞是无真正的细胞核,无核膜,称拟核。
细菌就是属于一个原核细胞生物,它由荚膜,细胞壁,细胞膜,拟核, 核糖体
质粒等组成。 荚膜:有保护作用,由多肽和多糖组成。
二、真核细胞 有真正的细胞核,有核膜。
动 物 细 胞 亚 显 微 结 构 模 式 图
二、DNA结构和功能 1953年沃森和克里克提出DNA双螺旋结构模型。 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸是由一分子磷酸,脱氧核糖和含氮碱 基来组成。
如图:
核苷酸结构模式图
DNA双螺旋结构
碱基互补配对原则 碱基只有4种:腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T)。
互补配对原则必须是:A和T配对,C和G配对。 C+T+A+G=1,C=G、A=T。
某一个边合成边调整结构的动态过程。 (4)蛋白质的结构和功能的关系
多肽链合成,形成一定的空间构象是其功能活性基础,被破坏则活性丧失,复性后, 构象复原,活性也能再恢复。 (5)酶
人类对细胞的认识
课前预习(凡事预则立,不预则废;好的开端是成功的一半)
【目标引领】
1.了解高中生物学习内容和学习方法,制定学习计划
2.分析细胞的发现和细胞学说的创立,归纳细胞学说的基本观点,识记生物分界及代表种类
3.理解生物学中结构与功能相适应的观点,培养基本的科学探究意识和能力,培养收集、处理和表达信息的能力。
4.通过探究细胞学说过程,理解生物科学研究的深入与技术进步的关系,培养科学探究的思维习惯。
5.简述细胞、有机体之间的关系。
【预习】完成同步训练P1的知识梳理。总结以下问题:
1、简述细胞的发现过程,思考:是谁首先观察到了细胞并提出Cell这一名词?是谁首先观察到了活细胞?
2、如何在显微镜下观察细胞?通常用哪两种方法处理观察材料?
2.美国细胞生物学家威尔逊(E. B.Wilson)曾经说过:"每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找".他作出这一结论的理由最可能是( )
A.细胞内能发生一切生命活动B.有些生物是由一个细胞构成的
C.各种生物的生命活动是在细胞内或细胞参与下完成的
D.细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
3,以下说法不正确的是()
【学导结合】
一、.细胞的的发现
阅读课本P3“探究活动”,分析讨论后面的问题。
二、细胞学说
阅读课本相关内容,思考:
1、细胞学说的创立时间、创立者、主要内容是什么?2、细胞学说有什么意义?
三、五界分类系统
阅读课本相关内容,思考:
1、整个自然界的生物可以分为那五界?
2、各界的代表生物有哪些,有什么特征?
3、病毒由什么构成,是不是细胞?病毒有什么基本特征?
生物学习方法指导
细胞生物学(王金发)
2016年考研细胞生物学王金发主编系列一:章节总结汇编系列二:章节课后问答题解析科学教育出版社系列一:章节总结汇编第一章细胞概述1.细胞生物学的概念以及研究内容1.1概念研究细胞及其生物学功能的科学。
1.2研究内容以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次,以动态的观点研究细胞和细胞器结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。
2.细胞生物学的发展简史细胞生物学的发展大致分为四个时期:2.1细胞的发现及细胞学说的创立2.1.1 1665年,胡克利用自己制造的显微镜观察栎树软木塞切片,观察到蜂窝状小室(死细胞),并将其称为“cella”。
1674年,列文虎克利用自制的高倍显微镜,第一次观察到了完整的活细胞。
2.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说,即地球上的生物都是由细胞构成的,所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充,所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
2.2细胞学的经典时期1875-1900年,细胞学说的推动,固定和染色技术、显微镜技术的发展,使细胞生物学有了进一步的发展,集中在细胞结构组成以及分裂方面。
2.3实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究,并且同相邻学科互相渗透,互相发展。
2.4细胞生物学概念的提出1965年,derobetis将其编著的《普通细胞学》改为《细胞生物学》,标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述3.1细胞的共性3.1.1 细胞结构的共性:都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性,使物质、能量、信息交流等稳定进行;细胞都具有遗传物质,最早的遗传物质是RNA,后逐渐进化形成DNA;细胞具有核糖体,保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2 细胞功能的共性:遗传信息流;繁殖;网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达;细胞都能进行新陈代谢,新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
第一章植物细胞基本知识
叶绿体 有色体 白色体
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细胞器
植物学精品课程素、胡萝卜素 存在器官:某些植物的某些器官, 胡萝卜----根; 红辣椒----果实; 南瓜---花
位于植物幼嫩器官的表面层,一般为一层,也有二层 或多层。主要由表皮细胞构成(也包括一些其它细胞), 除气孔外,其余部分无细胞间隙 。
② 周 皮 :是取代表皮的次生保护组织,由木栓形成层形成。
木 栓 层:呈砖形,栓质厚壁,死细胞。
周 皮
木栓形成层:活细胞,薄壁。 栓 内 层:活细胞,薄壁。
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植物细胞的组织与功能
B、导管分子
伸长的细胞,厚壁,成 熟时为死细胞;
次生壁具各种式样的木 质化增厚(环状、螺纹、梯 纹网纹、孔纹),穿孔(一 个或数个),具穿孔的端壁 称为穿孔板。
许多导管分子纵向地连 接成细胞行列,通过穿孔直 接沟通。
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管胞与导管分子的比较
管 胞 导管分子
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植物细胞的组织与功能
①木质部(复合组织)
由管胞、导管分子、木纤维、木薄壁细胞等组成。
A、管胞
伸长的细胞、厚壁(成熟时为死细胞);
次生壁是各种式样的木质化增厚(环纹、 螺纹、梯纹、网纹、孔纹);
末端尖锐,在器官中上、下二细胞连接时 其端部紧密地重叠,水分通过壁上的纹孔相通 。
所有微管植物都具有管胞,大多数蕨类和裸子植物只有管胞。
B、纤
维
细胞细长,二端尖细成梭状,壁木质化程度不一致 (不木质化到
强烈木质化纹孔少,呈缝隙状) 分 布:广泛分布于成熟植物体各部分。
高一生物必修1 细胞概述
高一生物必修1 细胞概述一、教学目标【知识目标】1.通过观看细胞学说发现简史视频,学生归纳细胞学说的基本观点,2、通过思考老师提出问题,分析细胞学说的意义。
2.通过图片上显示的不同生物体细胞,说出细胞的大小、形状和种类之间的关系。
3.通过探究学习建立生物模型,分析认识细胞体积一般较小的原因。
5、通过比较典型原核和真核细胞图片区别比较原核细胞和真核细胞。
【能力目标】1.通过细胞学说视频培养学生筛选、收集、加工信息的能力。
2.通过探究实验模型的建立,加强学生的动手能力,培养学生分析实验数据并根据。
3.通过整理有关细胞种类、形态、大小等相关图片,培养学生收集、分析、整合信息、运用信息于学习实践的能力。
【情感态度与价值观】1.认同细胞学说的建立是一个开拓、继承、修正和发展的过程,对学生进行科学态度及勇于探索、克服困难、合作研究等科学素质的养成教育。
2.体会建立模型是解决问题的科学方法之一,养成科学思维方法。
二、教材分析【教材的地位作用】“第二章细胞的结构”是全书重要的基础内容之一,因为细胞是新陈代谢最基本的结构和功能单位。
生物体的各项生命活动及生命的生理、行为特点都是建立在细胞这一特殊结构基础之上的。
本节内容“细胞概述”作为本章的第一节,既是学生所学的初中知识的延伸与深入,也是高中生物后续许多内容的学习的起始。
本节教材通过细胞学研究史中有代表性的科学家研究成果的介绍,使学生在了解细胞的发现和细胞学说的建立简史的同时,体会科学和技术的关系。
通过探究实验“模拟探究细胞表面积与细胞体积的关系”的活动,使学生体会细胞的体积一般较小的原因,为第三章细胞代谢中的“物质出入细胞的方式”打下基础;由于细胞不能无限长大,必须在长到一定体积时经过分裂使细胞数目增多,从而使生物体长大,这样也和第四章的“细胞增殖”联系起来。
同时显微镜下观察细胞的形态这一基本技能又是学习细胞的结构和功能的基础,也为使用显微镜观察其他内容作铺垫。
细胞生物学课后习题答案
细胞生物学第一章细胞概述1 举例说明细胞的形态与功能相适应。
细胞形态结构与功能的相关性与一致性是很多细胞的共同特点。
如红细胞呈扁圆形的结构,有利于O 2 和CO 2 的交换。
高等动物的卵细胞和精细胞不仅在形态、而且在大小方面都是截然不同的。
2 真核细胞的体积一般都是原核细胞的1000 倍,真核细胞如何解决细胞内重要分子的浓度问题?真核细胞为了解决细胞内重要分子的浓度问题,出现了特化的内膜系统,使一些反应局限于特定的膜结合的细胞器,这样,一些重要反应的分子浓度并没有被稀释。
3 组成蛋白质的基本构件只是20 种氨基酸,为什么蛋白质却具有如此广泛的功能?根本原因是蛋白质具有几乎无限的形态结构,因此蛋白质仅仅是一类分子的总称。
换句话说,蛋白质之所以有如此广泛的作用,是因为蛋白质具有各种不同的结构,特别是在蛋白质高级结构中具有不同的结构域,而这种不同的空间构型使得蛋白质能够有选择地同其他分子进行相互作用,这就是蛋白质结构决定功能放入特异性。
正是由于蛋白质具有如此广泛特异性才维持了生命的高度有序性和复杂性。
4 为什么解决生命科学的问题不能不仅靠分子生物学而要靠细胞生物学?第二章细胞生物学研究方法第三章细胞质膜和跨膜运输1 有人说红细胞是研究膜细胞结构的最好材料,你能说说理由吗?①首先是红细胞数量大,取材容易(体内的血库),极少有其他类型的细胞污染。
②其次,成熟的哺乳动物的红细胞中没有细胞核和线粒体等膜相细胞器,细胞质膜是它唯一的膜结构,所以在分离后不存在其他膜污染问题。
2 十二烷基磺酸钠(SDS)和TritonX-100 都是去垢剂,哪一种可用于分离分离有生物功能的膜蛋白?SDS 是离子型的去垢剂,不仅可使细胞膜崩溃,并与膜蛋白的疏水部分结合使其分离,而且还破坏膜蛋白内部的非共价键,使蛋白质变性,故不宜用于分离膜蛋白。
TritonX-100 是非离子型的去垢剂,它可以使膜脂溶解,又不会使蛋白质变性。
故用于分离膜蛋白。
第一章 植物细胞的结构与功能
胶体(colloid)是物质的一种分散状态。不论何种物质,凡能以1~100nm大小的颗粒分散于
另一种物质之中时,就可形成胶体。构成原生质的蛋白质、核酸等生物大分子,直径符合胶粒范围,其水溶液具有胶体的性质。
下面讨论原生质胶体与细胞生命活动有关的特性。
1. 带电性与亲水性
原生质胶体主要由蛋白质组成,蛋白质表面的氨基与羧基发生电离时可使蛋白质分子表面形成一层带电荷的吸附层。在吸附层外又有一层带电量相等而符号相反的扩散层。这样就在原生质胶体颗粒外面形成一个双电层(图1-3)。双电层的存在对于维持胶体的稳定性起了重要作用。由于所有颗粒最外层都带有相同的电荷,使它们彼此之间不致相互凝聚而沉淀。蛋白质是亲水化合物,在其表面可以吸附一层很厚的水合膜,由于水合膜的存在,使原生质胶体系统更加稳定。蛋白质是两性电解质,在两性离子状态下,原生质具有缓冲能力,这对细胞内代谢有重要作用。但当处于其等电点时,蛋白质表面的净电荷为零,溶解度减小。这既破坏了原体的等电点通常在pH4.6~5.0之间。
2. 扩大界面 原生质胶体颗粒的体积虽然大于分子或离子,但它们的分散度很高,比表面积(表面积与体积之比)很大。随表面积增大,表面能也相应增加。由于表面能的作用,它可以吸引很多分子聚集在界面上,这就是吸附作用(absorption)。吸附在细胞生理中具有特殊的作用,如増强了对离子吸收、使受体与信号分子的结合等。已证明许多化学反应都是在界面上发生的。所以,细胞内的空间虽小,但其内部界面很大。这一方面有利于原生质对各种分子和离子的吸附和富集,同时也为新陈代谢过程中各种生化反应扩大了活动场所。
《植物生理学》第一章 细胞生理ppt课件
第二节 细胞壁的结构与功能
细胞壁—是植物细胞外围的一层壁,具一定弹性 和硬度,界定细胞形状和大小。
一、细胞壁的组成
典型的细胞壁的组成: 胞间层(intercellular layer)、 初生壁(primary wall) 次生壁(secondary wall)
细胞壁的亚显微结构图解
细胞在初生壁内产生次生壁
有明显的膜包裹,形成 界限分明的细胞核 高度分化,形成多种细 胞器
有丝分裂
A模式图
B显微结构
大液泡 叶绿体 细胞壁 是植物细胞 区别于动物 细胞的三大 结构特征。
二、原生质的性质
• 原生质(protoplasm)是构成细胞的生活物质, 是细胞生命活动的物质基础。
组成原生质的各类物质的相对数量
1.带电性与亲水性 2.扩大界面 3.凝胶作用 4.吸胀作用
在植物细胞中,有不少分子如磷脂、蛋白质、核 酸、叶绿素、类胡萝卜素及多糖等在一定温度范围内 都可以形成液晶态。一些较大的颗粒像核仁、染色体 和核糖体也具有液晶结构。
液晶态与生命活动息息相关比如膜的流动性是生 物膜具有液晶特性的缘故。当温度过高时,膜会从液 晶态转变为液态,其流动性增大,膜透性加大,导致 细胞内葡萄糖和无机离子等大量流失。温度过低也会 使膜的液晶性质发生改变。
物质 水
蛋白质 DNA RNA 脂类 其他有机物 无机物
含量(%) 85 10 0.4 0.7 2 0.4 1.5
平均分子量
18ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ36000
107 4.0 ×105
700 250 55
由于原生质含有大量的水分,使它具有液体的某些性质, 如有很大的表面张力(surface tension),因而裸露的原生 质体呈球形。
细胞生物学(王金发)
2016年考研细胞生物学王金发主编系列一:章节总结汇编系列二:章节课后问答题解析科学教育出版社系列一:章节总结汇编第一章细胞概述1.细胞生物学的概念以及研究内容1.1概念研究细胞及其生物学功能的科学。
1.2研究内容以细胞为研究对象,从细胞的整体水平、亚显微水平、分子水平三个层次,以动态的观点研究细胞和细胞器结构和功能、细胞生活史和各种生命活动规律的学科。
2.细胞生物学的发展简史细胞生物学的发展大致分为四个时期:2.1细胞的发现及细胞学说的创立2.1.1 1665年,胡克利用自己制造的显微镜观察栎树软木塞切片,观察到蜂窝状小室(死细胞),并将其称为“cella”。
1674年,列文虎克利用自制的高倍显微镜,第一次观察到了完整的活细胞。
2.2.2施莱登、施旺提出了细胞学说,即地球上的生物都是由细胞构成的,所有的生活细胞在结构上都是类似的。
后由威尔肖补充,所有的细胞都是来自于已有的细胞的分裂。
细胞学说创立论证了生物界的统一性和生命的共同起源。
2.2细胞学的经典时期1875-1900年,细胞学说的推动,固定和染色技术、显微镜技术的发展,使细胞生物学有了进一步的发展,集中在细胞结构组成以及分裂方面。
2.3实验细胞学时期此时期的特点是利用实验的手段从形态结构的观察深入到生理功能、生物化学、遗传发育机制的研究,并且同相邻学科互相渗透,互相发展。
2.4细胞生物学概念的提出1965年,derobetis将其编著的《普通细胞学》改为《细胞生物学》,标志细胞生物学的诞生。
3.细胞概述3.1细胞的共性3.1.1 细胞结构的共性:都具有选择性的膜结构、遗传物质、核糖体。
选择性膜结构能够维持内环境的稳定性,使物质、能量、信息交流等稳定进行;细胞都具有遗传物质,最早的遗传物质是RNA,后逐渐进化形成DNA;细胞具有核糖体,保证遗传信息能够正常表达。
3.1.2 细胞功能的共性:遗传信息流;繁殖;网络系统式的生化反应和谐体。
细胞遗传信息的复制、表达;细胞都能进行新陈代谢,新陈代谢即是由酶促反应构成及酶调控的网络系统。
老师复习后的细胞生物学复习题及答案
老师复习后的细胞生物学复习题及答案第一章:细胞概述一、填空题:9. 核生物与真生物最主要的差别是:前者具有:后者只有:11. 无论是真核细胞还是原核细胞,都具有以下共性:1、2、3、4、23. 细胞是的基本单位,最早于年被英国学者发现。
细胞是由包围着所组成。
核膜与之间的部分叫细胞质。
动物细胞和植物细胞在表面结构上主要差别是:植物细胞有细胞壁(动物细胞没有细胞壁)二、判断题:()3. 生物现象是通过其组成的生物大分子,主要是蛋白质、核酸和糖复合物的相互作用来实现的()5. 细胞是生命活动的基本功能单位,也是生命的唯一表现形式。
()6. 水是细胞的主要成分,并且多以结合水的形式存在于细胞中。
()13. 细胞核及线粒体被双层膜包围着。
三、选择题:2. 细胞内结构最简单、含量最多的化合物是()A 氨基酸B 葡萄糖C 甘油D H3PO4E H2O10. 下列哪一个最原始:() A 病毒 B 真核生物 C 古细菌 D 线粒体16. 下述哪一项不是原核生物所具有的特征:()A 固氮作用B 光合作用 C 有性繁殖 D 运动26. 细胞中的下列哪种化合物属于生物小分子?() A 蛋白质 B 酶 C 核酸 D 糖 E 胆固醇30. 关于核酸,下列哪项叙述有误?()A 是DNA和RNA分子的基本结构单位B DNA和RNA分子中所含核酸种类相同C 由碱基、戊糖和磷酸等三种分子构成D 核苷酸分子中的碱基为含氮的杂环化合物E 核苷酸之间可以以磷酸二脂键相连第二章:细胞生物学的研究方法一、填空题22. 电子显微镜使用的是透镜,而光学显微镜使用的是透镜。
25. 细菌质膜的多功能性主要表现在:具有的呼吸作用,具有的分泌作用,具有的信号传导作用。
33. 适于观察活细胞的光学显微镜有、和等。
二、判断题:()8. 在光学显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构,在电子显微镜下观察到的结构称为超显微结构。
()16. 相差显微镜可用来观察活细胞和未经染色的标本。
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细胞生物学教案教师:伍春莲目录第一章细胞概述第二章细胞生物学研究方法第三章细胞质膜与跨膜运输第四章细胞环境与互作第五章细胞通讯第六章核糖体与核酶第七章线粒体与过氧化物酶体第八章叶绿体与光合作用第九章内膜系统与蛋白质分选和膜运输第十章细胞骨架与细胞运动第十一章细胞核与染色体第十二章细胞周期与细胞分裂第十三章胚胎发育与细胞分化第十四章细胞衰老、死亡与癌变前言依照高等师范院校生物学教学计划,我们开设细胞生物学。
一、学科本身的重要性要最终阐明生命现象,必须在细胞水平上。
细胞是生命有机体最基本的结构和功能单位,生命寓于细胞之中,只有把各种生命活动同细胞结构相联系,才能在细胞水平上阐明各种生命现象。
世界著名生物学家Wilson(德国人)曾说过:“一切生物学问题的答案最终要到细胞中去寻找”。
二、学科发展特点细胞生物学涉及知识面广、内容浩繁且更新迅速。
它同生物化学、遗传学形成生命科学的鼎立三足,既是当代生命科学发展的前沿,又是生命科学赖以发展的基础。
三、教学内容细胞生物学是研究细胞生命活动规律的一门科学, 细胞是生命的结构和功能单位,也是遗传和变异的单位。
有机体的一切病理现象都是细胞病理反应的结果,所以一切生命现象都可从细胞中得到解答。
现代分子生物学理论和技术的发展,科学家们开始在分子水平上逐步揭示细胞生命活动规律,并开始研究组织内和组织间细胞的相互关系和分子关联,这是现代细胞生物学的主要特点。
细胞生物学作为基础课,既有理论教学,又有实验教学,教学内容量大面广,对学生的知识、能力和素质具有直接和长远的影响。
教学内容要反映科学的发展,细胞生物学发展日新月异,新内容层出不穷。
因此,我们本着“实、宽、新、活”的原则,要求学生牢固掌握细胞的基本结构和功能及各细胞器间的关系的基本知识,并且能够掌握和了解细胞生物学的热点课题的现状和未来的发展趋势,包括生命信息流和细胞信息网络的研究、信号传递与细胞识别、蛋白质的加工、折叠与分选、发育的分子机制及遗传控制、细胞增殖、调控与编程死亡等。
四、教学重点由于我国细胞方面的课程开设较晚(70年代以后),而细胞生物学是细胞学与分子细胞生物学的中间课程,所以教学的重点是通过交互的方式,既兼顾基础,又注意与分子的衔接,重点是细胞器的结构体系和生物学功能。
从章节内容考虑,第三章(细胞质膜与跨膜运输)、第五章(细胞通讯)、第九章(内膜系统与膜运输)、第十二章(细胞周期与细胞分裂)和第十三章(胚胎发育、分化与调控)是细胞生物学的重点内容,同时也是难点,需要认真学习和掌握。
五、教学目标通过细胞生物学课程的学习,掌握课程的基本原理、内容体系、相关的研究手段以及细胞生物学在生命科学中的地位和应用,既具有扎实的细胞生物学基础知识,又具有自己获取知识的能力,重在素质培养。
六、欲达到的目的通过系统地学习细胞生物学,丰富细胞学知识,以适应当代人类社会知识结构发展的需求,也是为考研做准备。
本课程讲授68学时,实验20学时,共88学时。
第一章细胞概述教学目的1、掌握本学科的来龙去脉(发展史及发展前景)。
2、掌握有关细胞的几个概念(细胞、原生质、细胞器等)和几个问题。
3、了解细胞的共同特征和细胞的分子基础。
4、掌握细胞得到类型及结构体系。
5、了解病毒的基本特征。
6、了解细胞生命的进化。
教学内容本章的主要内容1. 细胞的发现及细胞学说的创立2. 细胞的基本功能和特性3. 细胞的分子基础4. 细胞的类型和结构体系5. 病毒--非细胞的生命体6. 细胞生命的进化7. 我国细胞生物学的发展战略通过上述七方面的介绍和讨论,使学习者对细胞的研究历史、所涉及的基本概念和发展趋势有一个总体而又基本的了解。
计划学时及安排本章计划4时: 1~4节2学时,5~7节2学时。
教学重点和难点1.基本概念:主要分清细胞、原生质、细胞质、细胞学、细胞生物学等基本概念;2.细胞的发现和细胞学说的创立:了解英国学者胡克发现细胞的起因,以及发现细胞的基本条件。
对于细胞学说,侧重于学说的基本内容和该学说对细胞科学发展的推动作用。
3.细胞的基本功能和特性:重点掌握细胞生命的三个最基本的功能:自我增殖和遗传、新陈代谢和运动性;并对细胞结构上的同一性有基本的理解。
4.细胞的分子基础:充分认识细胞是由化学物质构成的,生命是物质的,是一种特殊形式的物质运动,它是物质、能量和信息诸变量在特定时空的“表演”,其运转有赖于生命系统有组织的守时和对空间环境的合拍。
5.细胞的类型和结构体系:主要了解真核细胞与原核细胞的结构组成和体系,比较二者的异同。
同时注意动物细胞与植物细胞在结构上的差异。
本章的核心内容是细胞学说的创立和细胞的类型与结构体系。
教学方法讲授法教学过程1.1 细胞的发现及细胞学说的创立第一个发现细胞的是英国学者胡克(Rorbert Hooke),相隔170多年后,德国植物学家施来登(Mathias Schleiden)和动物学家施旺(Theodor Schwann)创立了细胞学说。
1.1.1细胞的发现细胞的发现得益于光学显微镜的研制和发展。
★1604年,詹森(Janssen 1588—1628荷兰眼镜商)发明了第一台显微镜★1665年,胡克(Robert Hook,英国物理学家,英国皇家学会会员)用自己设计并制造的显微镜观察栎树软木塞切片时发现其中有许多小室,状如蜂窝,称为"cella",这是人类第一次发现细胞,不过,只是死的细胞壁(图1-1)。
★1674年,列文虎克(Antony Van Leeuwenhoek,1632—1723,荷兰布商,科学家)为了检查布的质量,亲自磨制透镜,装配了高倍显微镜(300倍左右),并观察到了血细胞、池塘水滴中的原生动物、人类和哺乳类动物的精子,这是人类第一次观察到完整的活细胞。
列文虎克把他的观察结果写信报告给了英国皇家学会,得到英国皇家学会的充分肯定,并很快成为世界知名人士。
1.1.2 细胞学说(cell theory)的创立★1838年,德国植物学家施莱登(J.Schleiden)提出: 尽管植物的不同组织在结构上有着很大的差异,但是植物是由细胞构成的,植物的胚是由单个细胞产生的。
★1839年,德国动物学家施旺(T.Shwann)提出:①地球上的生物都是由细胞构成的;②所有的生活细胞在结构上都是类似的。
中心思想是:细胞是一切生物体的基本构成单位和功能单位。
★1855年-1858年德国病理学家魏尔和(Virchow)在研究结缔组织的基础上,补充了细胞学说的第三条原理: 所有的细胞都是来自于已有细胞的分裂,即细胞来自于细胞。
他明确提出了“一切细胞来自细胞”的名言 (Omnis cellula e cellula)。
充实和完善了细胞学说。
现代完整的细胞学说的内容包括:⑴细胞是生物体的基本结构单位(单细胞生物,一个细胞就是一个个体);⑵细胞是生物体最基本的代谢功能单位(动、植物的各种细胞具有共同的基本构造、基本特性,按共同规律发育,有共同的生命过程);⑶细胞只能通过细胞分裂而来。
1.1.3 细胞学理论对细胞学发展的推动作用■ 原生质理论的提出1840年普金耶(Pukinje)在动物、1846年冯·莫耳(von.Mohl)在植物中分别看到了"肉样质"的物质,并将其命名为"原生质"(protoplasm)。
1861年舒尔策(Max Schultze)认为动植物细胞中的原生质具有同样的意义,提出了原生质理论。
■ 细胞受精和分裂的研究● 1875年赫特维希(O.Hertwig)发现受精卵中两亲本核的合并;1877年施特拉斯布格(Strasburger)发现动物的受精现象;● 1883年范·贝内登(van Beneden)在动物中、1886年施特拉斯布格(Strasburger)在植物中发现了减数分裂现象;1880-1882年Flemming在蝾螈幼虫的组织细胞中发现了有丝分裂。
■ 一些重要细胞器的发现● 1883年范·贝内登(Van Beneden)和博费里(Boveri)在动、植物细胞中发现了中心体;● 1888年沃尔德耶(Waldeyer)提出染色体概念;● 1898年高尔基(Golgi)发现了高尔基复合体;同年,线粒体也被正式命名。
1.1.4 细胞生物学发展简史对细胞生物学的发展阶段划分不一,本书分为四个时期:⑴ 细胞学创立时期 19世纪以及更前的时期(1665—1875),是以形态描述为主的生物科学时期;⑵ 细胞学经典时期 20世纪最后25年(1875—1900),主要是在显微镜下的形态描述,是对细胞认识的鼎盛或黄金时期;⑶实验细胞学时期(1900—1953)细胞学与各门学科的交融与汇合(细胞遗传学、细胞生理学、细胞化学等),诞生了细胞生物学;⑷分子细胞学时期(1953-至今)。
总过程概括为:细胞发现→细胞学说建立→细胞学形成→细胞生物学的发展(1665)(1838—1839)(1892)(1965)R.Hooke Schleiden、Schwann Hertiwig Derobertis1.2细胞的基本共性(the fundamental feature of cell)1.2.1细胞结构的共性① 细胞都具有选择透性的膜结构② 细胞都具有遗传物质(DNA与RNA)③ 细胞蛋白质合成的机器─核糖体1.2.2细胞功能的共性① 细胞能够进行自我增殖和遗传② 细胞都能进行新陈代谢③ 细胞都具有运动性1.2.3细胞的形态★单细胞生物细胞的形态通常与细胞外沉积物或细胞骨架有关,如硅藻呈现各种奇异的形态、草履虫像鞋底。
★高等生物细胞的形状与细胞功能及细胞间的相互作用有关。
如肌肉细胞呈梭形;红细胞为圆盘状;植物叶表皮的保卫细胞成半月形,2个细胞围成一个气孔,以利于呼吸和蒸腾。
★高等动物的细胞离开有机体分散存在时,形状往往发生变化。
如平滑肌细胞在体内成梭形,而在离体培养时则可成多角形。
1.2.4细胞的大小及体积的恒定原核细胞的直径平均大小1~10μm之间,而真核细胞的直径平均大小3~30μm之间,大多数动植物细胞直径20~30μm间。
一般真核细胞的体积大于原核细胞,卵细胞大于体细胞。
人的卵细胞直径可达0.1mm,鸵鸟的卵细胞直径可达0.5cm;支原体只有0.1μm;人的坐骨神经细胞可长达1m。
表1-1几种细胞的大小表1-2 各类细胞直径的比较细胞的大小及其分析提问:1.细胞为什么不能太大?原因:①体积同表面积的关系以球形细胞为例(体内的细胞并非都是球形),计算体积同表面积的关系。
结果表明,球形细胞增大,其体积增加的比例要比表面积增加得多。
这样,当细胞增大到一定程度时,质膜的表面积就不适应细胞进行内外物质的交换,细胞为了维持一个最佳的生存条件,必需维持最佳的表面积,从而限制了体积的无限增大。