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第一节细胞膜------系统的边界
一、细胞膜的成分
细胞是最基本的生命系统,其边界是细胞膜。
主要成分是蛋白质和脂质,另外还含有少量的糖类。
细胞膜的成分中含量最多的是脂质,该成分含量最丰富的是磷脂。
与细胞膜功能复杂程度有关的是蛋白质的种类和数量。
二、细胞膜的功能:
(1)将细胞与外界环境分隔开,为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境;
(2)控制物质进出细胞,包括代谢底物的输入与代谢产物的排除,其中伴随着能量的传递;
(3)进行细胞间的信息交流,例如,人体免疫细胞间的相互作用。
三、细胞膜的成分和作用
成分
含量
在细胞膜构成中的作用
脂质
约50%
其中磷脂时构成细胞膜的重要成分
蛋白质
约40%
蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使。
糖类
2%~10%
与蛋白质或膜脂结合成糖蛋白或糖脂,分布在细胞膜的外表面。
植物细胞壁的成分和作用
1、化学成分:纤维素和果胶。
2、植物细胞壁由三部分组成:
胞间层主要成分为果胶质。有助于将相邻细胞粘连在一起,并可缓冲细胞间的挤压。(2)初生壁。主要成分为纤维素、半纤维素,并有结构蛋白存在。
(3)次生壁。主要成分为纤维素。
五、细胞膜的制备
1、选材:人或动物成熟的红细胞。
2、原理:细胞内的物质有一定浓度。把红细胞放入清水中,水会进入红细胞,导致红细胞吸水涨破,使细胞膜内的物质流出来,除去细胞内的其他物质得到细胞膜。
3、过程
⑴将红细胞稀释液制成装片。
⑵在高倍镜下观察,盖玻片一侧滴加蒸馏水,在另一侧用吸水纸吸引。
⑶红细胞凹陷消失,体积增大,最后导致细胞破裂,内容物流出。
⑷利用离心法获得纯净的细胞膜。
细胞膜的几个特性
⑴镶嵌性:膜的基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质(如受体、载体蛋白、酶蛋白)
⑵流动性:流动性膜结构中蛋白质和脂类分子在膜中可做各种形式的移动,膜整体结构也具有流动性。流动性具有重要生理意义,与物质运输、细胞识别、细胞融合、细胞表面受体功能调节等有关。
⑶不对称性:膜两侧的分子性质和结构不相同。
第二节系统内的分工合作
一、相关概念:
细胞质:在细胞膜以内、细胞核以外的原生质,叫做细胞质。细胞质主要包括细胞质基质和细胞器。
细胞质基质:细胞质内呈液态的部分是基质。是细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器:细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
二、细胞器之间的分工
1、线粒体:(呈粒状、棒状,具有双层膜,普遍存在于动、植物细胞中,内有少量DNA和RNA内膜突起形成嵴,内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶),线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”
2、叶绿体:(呈扁平的椭球形或球形,具有双层膜,主要存在绿色植物叶肉细胞里),叶绿体是植物进行光合作用的细胞器,是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”,(含有叶绿素和类胡萝卜素,还有少量DNA和RNA,叶绿素分布在基粒片层的膜上。在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中,含有光合作用需要的酶)。
3、核糖体:椭球形粒状小体,有些附着在内质网上,有些游离在细胞质基质中。是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网:由膜结构连接而成的网状物。是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”
5、高尔基体:在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与蛋白质(分泌蛋白)的加工、分类运输有关。
6、中心体:每个中心体含两个中心粒,呈垂直排列,存在于动物细胞和低等植物细胞,与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡:主要存在于成熟植物细胞中,液泡内有细胞液。化学成分:有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体:有“消化车间”之称,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
叶绿体和线粒体的比较
线粒体
叶绿体
成分
1、含有少量和细胞质遗传有关的DNA和RNA2、线粒体内膜和线粒体基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶。3含有暗反应所需要的磷酸。
1、含有少量和细胞质遗传有关的DNA和RNA2、光合作用所需的各种色素,主要分布在叶绿体的基粒类囊体薄膜上,具有吸收、传递和转化光能的作用
3、含少量的磷酸但却含大量的磷脂
结构
1、线粒体一般呈球状、粒状、棒状,并且随细胞类型及生理条件的不同而存在较大的差别2、线粒体大致有外膜、内膜和基质(线粒体基质)三部分构成。外膜平整无折叠,内膜向内折叠凹陷而形成突起的嵴,从而扩大了化学反应的膜面积。
1、叶绿体一般呈扁平的球形或椭球形。
2、叶绿体由外膜、内膜两层膜包被,内含有几个到几十个基粒,每个基粒都是由很多个类囊体(囊状结构)堆叠而成,基粒与基粒之间充满叶绿体基质
功能
线粒体是有氧呼吸的主要场所,是细胞内供应能量的“动力工厂”。
叶绿体是光合作用的场所,是细胞内养料制造工厂和能量转换器。
分布
线粒体普遍存在于动、植物细胞等真核细胞内。在正常的细胞中,一般在需要能量较多的部位比较密集:细胞的新陈代谢越旺盛的部位,线粒体的含量就越多。而哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等寄生虫,细菌等原核生物没有线粒体。
叶绿体只存在于绿色植物细胞内,如叶肉细胞等处都存在叶绿体。叶绿体在细胞中的分布与光照强度有关:在强光下常以侧面对着光源,避免被强光灼伤;在弱光下,均匀分布在细胞质基质中,并以正面(最大面积)对着光源,以利于吸收更多的光能。而蓝藻等进行光合作用的原核生物、植物的根细胞没有叶绿体。
四、分泌蛋白的合成和运输:
核糖体(合成肽链)→内质网(加工成具有一定空间结构的蛋白质)→高尔基体(进一步修饰加工)→囊泡→细胞膜→细胞外
五、生物膜系统的组成:包括细胞器膜、细胞膜和核膜等。
六、细胞核----系统的控制中心
1、细胞核的功能:是遗传信息库(遗传物质储存和复制的场所),是细胞代谢和遗传的控制中心;
2、细胞核的结构:
⑴、染色质:由DNA和蛋白质组成,染色质和染色体是同样物质在细胞不同时期的两种存在状态。
⑵、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开。
⑶、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
⑷、核孔:实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流