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高中生物奥林匹克竞赛辅导专题讲座 专题二 生命的结构基础
[竞赛要求]
1．细胞是生命活动的基本单位
2．细胞膜：理化性质、分子结构与物质运输等
3．细胞内膜系统：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡的结构与功能
4．线粒体结构、功能
5．质体的类型和叶绿体的结构功能
6．核糖体
7．过氧化氢体、过氧化物酶体的结构功能
8．细胞核（核膜、染色体、核仁、核 基质）和核功能
9．细胞壁成分与结构
10．细胞骨架系统（包括：微丝、微管、中等纤维、微梁）的功能
11．原核细胞与真核细胞
12．动物细胞与植物细胞的比较
13．细胞分化和组织形成
[知识梳理]
一、细胞的发现与细胞学说
1．细胞的发现
1665年英国物理学家罗伯特·虎克首次观察到细胞，是植物细胞死亡后留下死细胞的细胞壁。1667年，列文虎克首次观察到了活细胞。
2．细胞学说的建立
德国植物学家施莱登于1838年提出了细胞学说的主要论点，1939年德国动物学家施旺加以充实，最终创立了细胞学说。细胞学说的主要内容是：细胞是动、植物有机体的基本结构单位，也是生命活动的基本单位。
二、细胞的形态与大小
1．细胞的形状
游离细胞常呈球形或近于球形。动物的卵细胞、植物的花粉母细胞是球状或近于球状的细胞，人的红细胞呈扁圆状，某些细菌呈螺旋状，精子和许多原生动物具有鞭毛或纤毛，变形虫和白血球等为不定形细胞。
2．细胞的大小
细胞的直径多在10μm～100μm之间。有的很小，如枝原体，～，是最小的细胞。细菌的直径一般只有1μm～2μm。有的细胞较大，如番茄、西瓜的果肉细胞直径可达1mm；棉花纤维细胞长约1cm～5cm；最大的细胞是鸟类的卵（鸟类的蛋只有其中的蛋黄才是它的细胞，卵白是供发育用的营养物质，不屑于细胞部分），如鸵鸟蛋卵黄的直径可达5cm。细胞的大小受细胞核所能控制的范围制约，较小的细胞有相对较大的表面积，较大的细胞则相反。
三、原核细胞和真核细胞
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构成生物体的细胞可以分成两类：原核细胞和真核细胞。原核细胞如细菌、蓝藻、放线菌、枝原体等是由原核细胞构成的。真核细胞结构复杂，大多数生物都是由真核细胞所构成。
1．原核细胞
原核细胞壁的化学组成主要由是蛋白多糖（肽聚糖）所组成，少数原核细胞的壁还含有其他多糖和类脂，有的原核细胞壁外还有胶质层。
藻细胞模式图
11．DNA 2．核糖体 3．细胞壁 4．细胞膜
原核细胞内有一个含DNA的区域，称类核或拟核。类核外面没有核膜，只由一条DNA构成。这种DNA不与蛋白质结合形成核蛋白。原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等，但有核糖体和中间体。核糖体分散在原生质中，是蛋白质合成的场所。中间体是质膜内陷形成的复杂的褶叠构造，其中有小泡和细管样结构。有些原核细胞含有类囊体等结构。类囊体具有光合作用功能。在原核细胞中还有糖原颗粒、脂肪滴和蛋白颗粒等内含物。
2．真核细胞
真核细胞中，动物细胞和植物细胞也有重要区别。动物细胞质膜外无细胞壁，无明显的液泡。此外，在细胞核的附近有中心粒，在细胞有丝分裂时，发出星状细丝，称为星体。
植物细胞和动物细胞的主要区别是：植物细胞具有质体；其次，植物细胞的质膜外被细胞壁，相邻细胞间有一层胶状物粘合作用，称中层或胞间层。在两个相邻细胞间的壁上，有原生质丝相连，称胞间连丝，使细胞间互相沟通。最后在植物的分化细胞中往往有大液泡。
原核细胞和真核细胞的主要区别比较如下：
原核细胞与真核细胞结构的主要区别
原核细胞
真核细胞
细胞大小
很小（1～10微米）
较大（10～100微米）
细胞核
无膜（称“类核”）
有膜
遗传系统
DNA不与蛋白质结合
一个细胞只有一条DNA
核内的DNA与蛋白质结合，形成染色质（染色体）
一个细胞有两条以上染色体
细胞质
无内质网
无高尔基体
无溶酶体
无线粒体
仅有功能上相近的中间体
无叶绿体，但有的原核细胞有类囊体
一般无微管、无微丝
无中心粒
有内质网
有高尔基体
有溶酸体
有线粒体
有叶绿体（植物细胞）
有微管、微丝
在中心粒（动物细胞）
细胞壁
主要由胞壁质组成
主要由纤维素组成