01第一章 细胞概述

《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。

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。

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。

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和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；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.细胞是生物体结构和功能的基本单位。

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，特别是核酸和蛋白质结构与功能的学科。

20世纪60年代形成从分子水平、亚显微水平和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DNA和RNA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、形态和数目（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2nm)和中间一层疏松浅色带(3.5nm)构成，把这三层结构形式作为一个单位，称为单位膜。

高中生物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素材2中图版必修10811561.细胞的发现发现细胞的人——罗伯特·虎克人类在很长的时期内，都是依靠肉眼来观察世界上形形色色的事物的。

但是，人眼能够看到的物体，极限只有0.1 mm。

公元1世纪时，罗马学者曾谈到装有水的水晶器皿可以放大字母。

16世纪中期，瑞士的一位博物学家用放大镜描述了蜗牛壳和原生动物。

1610年，伽利略(G.Galilei，1564—1642)根据望远镜倒视时有放大物体的特点，制成了一台显微镜，并对昆虫进行了观察。

以后，自制显微镜的人日益增多，英国物理学家罗伯特·虎克(Robter Hooke，1635—1703)就是其中的一个。

1665年，虎克从一小块清洁的软木上切下光滑的薄片。

当他把它放到显微镜下观察时，似乎看到了一些小的空洞，但并不十分清楚。

虎克切下的极薄的切片是白色的，他便把它的下面衬上一片黑色的木板，再用一个凸镜投光其上，于是他清楚地看到了薄片全部是多孔多洞的，像一个个蜂窝。

虎克当时研究软木的目的，是为了阐明软木轻而具有弹性和疏水性等特点，结果却发现了很多的小孔或小室。

虎克首先把这些小孔叫做细胞。

细胞这个名词一直沿用至今。

1677～1678年，荷兰的显微镜学家雷文虎克(A.van Leeuwenhoek，1632—1723)，用自制的显微镜发现浸泡胡椒的水中有许多小动物。

与雷文虎克同时期从事显微镜观察研究的，还有意大利和英国科学家。

他们分别对植物细胞、原生动物、细菌、红细胞等进行了观察和描述。

作为早期的显微镜学家，虎克和他们记录下许多重要的观察结果，第一次在一个新的水平上揭示出一个令人难以置信的、十分复杂的生物界。

细胞学说的建立在罗伯特·虎克用自制的显微镜观察了软木的薄片以后，在很长的一段时间里，人们都误认为细胞壁是细胞的主要部分。

1671年，英国和意大利的科学家同时发现了活细胞的内部充满了黏稠的物质，他们把这种黏稠的物质叫做“黏质”，但不知道这就是细胞的主要组成部分。

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________________、___________________ 、_________________、____________________、________________________。

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。

高中生物必修一第一章细胞
第一章细胞是高中生物必修一课程的第一章，主要介绍了细胞的基本概念、结构和功能。

本章内容对于理解生物学的基础知识和进一步研究其他生物学相关知识具有重要意义。

本章主要分为以下几个部分：
1. 细胞的基本概念：介绍了细胞的定义、细胞理论的历史发展以及细胞在生物学中的地位和作用。

2. 细胞的结构：详细描述了细胞的结构组成，包括细胞膜、细胞质、细胞器等。

3. 细胞的功能：介绍了细胞的各种功能，如代谢、分裂、生长等。

4. 细胞的生物学特性：探讨了细胞的自我复制、遗传性和适应性等生物学特性。

通过研究本章内容，我们可以了解到细胞是生物体的基本单位，是生命活动的基础。

细胞的结构和功能对于维持生物体正常运作至
关重要。

进一步研究细胞的知识，可以帮助我们更好地理解生物现
象和生命科学的其他领域，如细胞生物学、遗传学等。

本章的研究重点主要包括以下几个方面：
1. 熟悉细胞的基本概念和结构组成，理解细胞的重要性和作用。

2. 掌握细胞的功能，了解细胞的生命活动和代谢过程。

3. 理解细胞的生物学特性，如细胞的自我复制和适应性。

4. 掌握常见细胞器的结构和功能，如细胞核、线粒体等。

5. 进一步研究和应用细胞的知识，拓宽对生物学的理解和应用
能力。

通过研究本章内容，我们将对细胞有全面的认识，并为后续的
生物学研究打下坚实的基础。

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。

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。

3为什么所有带电荷的分子（离子），不管它多少，都不能自由扩散？物质的带电性是限制扩散的一个主要因素。

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。