第3章 细胞的基本结构第1节 细胞膜-系统的边界1. 任何系统都有边界，边界对系统的稳定至关重要。细胞作为一个基本的生命系统，它的边界就是 细胞膜 。2. 动物细胞没有 细胞壁和众多细胞器 ，因此选择动物细胞制备 细胞膜 更加容易。研究发现，细胞膜主要由 脂质 和 蛋白质 组成。此外，还有少量的 糖类 。其中脂质约占细胞膜总量的 50% ，蛋白质约占 40% ，糖类占 2%10% 。3. 在组成细胞膜的脂质中， 磷脂 最丰富。蛋白质在细胞膜行驶功能时起重要作用，因此，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的 种类 和 数量 越多。4. 癌细胞的恶性增殖和转移与 癌细胞膜 成分的改变有关。细胞在癌变过程中，细胞膜的成分发生改变，有的产生 甲胎蛋白 、 癌胚抗原 等物质。5. 细胞膜的功能如下：一是将细胞与 外界环境 分隔开，细胞膜保障了细胞内部环境的 相对稳定 。二是 控制 物质进出细胞，细胞需要的 营养物质 可以从外界进入细胞；细胞不需要，或者对细胞 有害 的物质不容易进入细胞。 抗体 、 激素 等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的 废物 也要排到细胞外。当然，细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入，有些 病毒 、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。三是进行细胞间的 信息交流 。6. 细胞间信息交流的方式多种多样。如A图细胞分泌的化学物质如激素，随血液到达全身各处，与靶细胞的 细胞膜 表面的 受体 结合，将 信息 传递给靶细胞。B图相邻两个细胞的细胞膜 接触 ，信息从一个细胞传递给另一个细胞；如精子和卵细胞之间的 识别 和结合。C图相邻两个细胞之间形成 通道 ，携带信息的物质通过通道进入另外一个细胞；例如高等植物细胞通过 胞间连丝 相互连接，也有信息交流的作用。7. 植物细胞在细胞膜的外面还有一层细胞壁，它的主要成分是 纤维素 和 果胶 。细胞壁对植物细胞有 支持 和 保护作用。 第2节 细胞器-系统内的分工合作1. 在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”，这些“车间”都有一定的结构，如 线粒体 、 叶绿体 、内质网、高尔基体、核糖体、 溶酶体 等，它们统称为一般是 细胞器 。2. 研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，常用的方法是 差速离心法 。 即将 细胞膜 破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的 匀浆 ；将匀浆放入离心管中，用 高速 离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器 分离 开。3.线粒体普遍存在于动植物中，是细胞进行 有氧呼吸 的主要场所，是细胞的“ 动力车间 ”。细胞生命活动所需的能量，大约 95% 来自由线粒。线粒体结构分为内外 两 层膜， 内膜 向内折叠形成嵴，嵴的周围充满了液态的 基质 ；线粒体的 内膜 上和 基质 中有许多与有氧呼吸有关的酶，线粒体内还含有少量的 DNA,RNA,核糖体 。4. 飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的 数量 比不飞翔鸟类的多；运动员肌肉细胞线粒体 的数量比缺乏锻炼的人多；在体外培养细胞时， 新生 细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。5. 叶绿体是绿色植物能进行 光合作用 的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“ 养料 制造车间”和“ 能量 转换站”。叶绿体由 外膜 、 内膜 和基质构成，在类囊体薄膜上，有进行光合作用必需的 色素 和 酶 ；类囊体叠合而形成 基粒 ，基粒之间充满基质；基质中含有与光合作用有关的 酶 ，还含有少量 DNA,RNA,核糖体 。6. 内质网是由 膜 连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质 合成 和 加工 ，以及 脂质 合成的“车间”。内质网上附着多种酶，还有核糖体，根据核糖体的有无，分为粗面内质网和 光面内质网 。7. 高尔基体主要是对来自内质网的 蛋白质 进行加工、 分类 和 包装 的“车间”及“发送站”。高尔基体普遍存在于真核细胞中，由一些扁平 囊 和 囊泡构成；它与细胞 分泌物 的形成有关，被称为蛋白质的加工厂，还与植物 细胞壁 的形成有关。8. 核糖体有的吸附在 内质网 上，有的游离分布在细胞质中，是“生产蛋白质的机器”。溶酶体是“消化车间”，内部含有多种 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 。被溶酶体分解后的产物，如果是对细胞有用的物质，细胞可以再 利用 ，废物则被 排出 细胞外。9. 液泡主要存在于 植物 细胞中，内有细胞液，含糖类、 无机盐 、 色素 和蛋白质等物质，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持 坚挺 。10. 中心体见于动物和某些 低等 植物的细胞，由两个互相垂直排列的 中心粒 及周围物质组成，与细胞的 有丝分裂 有关。11. 在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质 基质 ，由水、无机盐、 脂质 、 糖类 氨基酸 和多种 酶 等组成，在细胞质基质中也进行着多种 化学反应 。12. 真核细胞中有维持细胞 形态 、保持细胞内部结构的有序性的 细胞骨架 。细胞骨架是由 蛋白质纤维 组成的网架结构，与细胞运动、 分裂、分化 以及物质运输、 能量转换、信息传递 等生命活动密切相关。13. 用高倍显微镜观察叶绿体时，常选择新鲜的 藓类的叶 做实验材料，观察线粒体时常选择人的 口腔 上皮细胞制作临时装片，并用健那绿染色。健那绿染液是将 活 细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现 蓝绿色 ，而细胞质接近 无色 。线粒体能在健那绿染液中维持 活性 数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和 分布 。14. 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白质叫做 分泌蛋白 ，如消化酶、 抗体 和一部分 激素 。15. 分泌蛋白最初是在内质网上的 核糖体 中由 氨基酸 形成肽链，肽链进入内质网进行 加工 ，形成有一定空间结构的 蛋白质 。内质网可以“出芽”，即鼓出由膜形成的 囊泡 ，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达 高尔基体 ，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到 细胞膜 ，与细胞膜融合，将蛋白质 分泌 到细胞外。在分泌蛋白的合成、 加工 和运输过程中，需要消耗 能量 。16. 在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、 叶绿体 、 溶酶体 等，这些 细胞器膜 和细胞膜、 核膜 等结构，共同构成细胞的生物膜 系统 。这些生物膜的组成成分和结构很 相似 ，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。第三节 细胞核（一）核膜1结构：（1）双层膜，内膜与染色质丝相连，外膜与内质网相连通。外膜的外表面上有核糖体附着。（2）核膜上有核孔。2功能：使细胞核既能保持相对独立，又能实现核质之间的物质交换和信息交流。（1）化学反应的场所。在核膜上有多种大量的酶，利于多种化学反应的顺利进行。核膜在细胞周期过程中表现出周期性的消失和重建。（2）核孔是细胞核和细胞质之间物质交换的孔道。大分子物质如mRNA可通过核孔。离子和小分子，如氨基酸和葡萄糖可以通过核膜。实际上核膜是选择透过性膜。（二）核仁1结构：核仁是真核细胞间期核中最明显的结构。2功能：是某些RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂期间表现出周期性的消失与重建。（三）染色质1DNA、染色质、染色体的关系可表示为：2功能：是遗传物质的主要载体。（四）细胞核的功能1.是细胞代谢和遗传的控制中心。2.是遗传物质储存和复制的场所，是遗传信息库。四、细胞质（一）细胞器的结构与功能主要功能及比喻基本结构分布示意图线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。双层膜，内膜成“嵴”真核细胞叶绿体绿色植物进行光合作用的场所双层膜结构，类囊体堆叠成基粒植物绿色细胞内质网增大了细胞内的膜面积，为各种反应提供条件；加工蛋白质；合成脂质；单层膜的网状结构真核细胞中高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”；与植物细胞壁的形成有关（合成纤维素）单层膜的片层结构，周围有囊泡真核细胞中液泡调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺液泡膜，内含细胞液成熟的植物细胞溶酶体内含多种水解酶，执行细胞内消化作用，是细胞内的“消化车间”单层膜围成真核细胞核糖体合成蛋白质由rRNA、蛋白质所构成所有细胞中中心体与细胞的有丝分裂有关由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成动物细胞和低等植物细胞中（二）用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1.染色、观察（1）叶绿体呈现绿色，容易观察，不需染色。（2）健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近于无色。（三）细胞质基质（细胞溶胶）1.形态：胶质状态。2.成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。3.功能：进行多种生物化学反应的场所。五、细胞的生物膜系统（一）组成由细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成。（二）各种生物膜之间的联系