细胞的生物膜系统

第3讲细胞质、细胞器和细胞的生物膜系统1。

主要细胞器的结构和功能(Ⅱ）2.细胞膜系统的结构和功能（Ⅱ）3。

实验：观察线粒体和叶绿体1.各种细胞器的结构与功能相适应(生命观念)2。

对各种细胞器进行比较和分析，按照不同的标准进行分类和归纳（科学思维)3.用科学的方法观察细胞中的线粒体和叶绿体(科学探究)考点一主要细胞器的结构和功能1．细胞质的组成(1）包括：细胞质基质和细胞器。

（2)细胞质基质错误!2．细胞器的分离方法方法:差速离心法，将细胞膜破坏后,利用高速离心机，在不同的转速下将各种细胞器分离开.3．八种常见细胞器的结构及功能(1)①线粒体：进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”.（2）②叶绿体：能进行光合作用的植物细胞所特有，是“养料制造车间”和“能量转换站"。

(3)③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”。

在植物细胞中与细胞壁的形成有关.(4)④内质网:细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。

(5）⑤液泡：内有细胞液,可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺.（6)⑥溶酶体：细胞内的“消化车间”，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病菌或病毒。

(7）⑦核糖体：“生产蛋白质的机器"，原核细胞中唯一的细胞器。

（8）⑧中心体：与细胞的有丝分裂有关.提醒：(1)显微结构是指在光学显微镜下观察到的结构，如线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等.(2)亚显微结构是指在电子显微镜下才能看到的结构。

线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于亚显微结构.4．细胞骨架(1)存在：真核细胞中。

（2）作用:维持细胞形态，保持细胞内部结构的有序性。

（3）结构：由蛋白质纤维组成的网架结构.(人教版必修1 P46“相关信息"）矿工中常见的职业病—-硅肺产生的病因是什么？提示：矿工肺部吸入硅尘后,硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，造成肺功能受损。

细胞膜的概念细胞膜又称细胞质膜。

细胞表面的一层薄膜。

有时称为细胞外膜或原生质膜。

主要由脂类、蛋白质和糖类组成。

各成分含量分别约为50%、42%、2%~8%。

此外，细胞膜中还含有少量水分、无机盐与金属离子等。

作用:（1）分隔、形成细胞和细胞器，为细胞的生命活动提供相对稳定的内环境，膜的面积大大增加，提高了发生在膜上的生物功能（2）屏障作用，膜两侧的水溶性物质不能自由通过（3）选择性物质运输，伴随着能量的传递（4）生物功能：激素作用、酶促反应、细胞识别、电子传递等（5）识别和传递信息功能（6）物质转运功能：细胞与周围环境之间的物质交换，是通过细胞膜的砖运动功能实现的，其主要转运方式有以下四种。

生物膜概念\细胞就像一台复杂而精巧的生命机器，各个部件虽然作用不同，但是衔接得非常巧妙，因而整台机器能够灵活运转。

细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，就是这台“机器”中一些功能相关的“部件”，它们都由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。

生物膜的作用生物膜的形成对于生物的物质贮存及细胞间的通讯起着关键作用。

膜的生物活性来自于膜自身显著的特性：膜连接紧密但有弹性；膜自我封闭，对极性分子有选择性通透；膜的弹性允许膜在细胞生长和运动中改变形状；暂时破裂且可自封闭的能力可保证两个细胞或两个膜状包裹物的融合。

膜不仅仅是被动的屏障，膜上含有一系列的特化蛋白质启动或催化一定的分子事件；膜上的泵可以逆跨膜梯度移动（运送）特定的有机物和无机离子；能量转化器可以把一种形式的能量转化为另一种形式的能量；质膜上的受体能够感受胞外信号，并转化为细胞内的分子事件。

生物膜系统概念细胞生物膜系统是指由细胞膜、细胞核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等有膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，由于细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器都涉及到细胞膜或细胞器膜，所以通常称此系统为生物膜系统。

第二章细胞的结构和生命活动第2节细胞——生命活动的基本单位3. 细胞核、细胞的生物膜系统知识点1. 细胞核的结构1.核膜(1)结构：双层膜，内膜面向核质，表面光滑；外膜有些部位与内质网相连,膜上附着核(2)作用：①核膜起屏障作用，把核内物质外膜与细胞质分开；②具有选择透过性，一些小分子物质可通过核膜进出细胞核。

2.核孔核膜并不连续，其上有一些小孔，实现细胞核与细胞质之间频繁的物质交换和信息交流。

作用：有选择性地允许一些大分子物质进出细胞核(如mRNA、组蛋白)，代谢旺盛的细胞中核孔数量较多。

3.核仁：细胞核中球状或椭球状的颗粒结构，没有膜包被。

与某种RNA (rRNA)的合成以及核糖体的形成有关。

【注意】：核孔与核仁(1)核孔是由多种蛋白质构成的复杂结构，对进出细胞核的物质具有严格的调控作用，表现出明显的选择性，如细胞核中的DNA就不能通过核孔进入细胞质。

(2)核孔的数量和核仁的大小不是固定不变的，与细胞的代谢水平有关。

代谢旺盛、蛋白质合成量大的细胞中，核孔数目多、核仁较大，体现了细胞结构与功能相适应的特点。

4.染色质极细的丝状物，主要由DNA 与蛋白质组成，因易被碱性染料染色而得名。

染色体：在细胞分裂前期时，染色质高度螺旋化,缩短变粗，变为光学显微镜下可见的圆柱状或杆状结构，称为染色体。

作用：真核生物遗传信息的主要载体。

【拓展】：染色质与染色体同一物质在细胞分裂不同时期的两种存在形式。

染色体细边长分裂末期：解螺旋，变分裂前期：螺旋变粗染色质↔↔【注意】：关于细胞核的两个“并不是”(1)并不是所有的细胞都有细胞核: 原核细胞没有成形的细胞核,只有拟核;高等植物的筛 管细胞和哺乳动物的成熟红细胞中都没有细胞核。

(2)并不是所有的细胞都只有一个细胞核：如双小核草履虫细胞中有两个细胞核，人的骨 骼肌细胞中细胞核多达数百个。

5.核基质核基质包括以蛋白质成分为主的网架结构体系，以及网孔中充满的液体。

染色质与核仁存在于核基质中。

生物膜系统的概念简短生物膜系统是指一种由生物膜所组成的复杂系统，其中膜起到了关键的功能和调节作用。

生物膜系统广泛存在于自然界中，包括细胞膜、细菌膜、叶绿体膜和线粒体膜等。

生物膜系统在细胞内外的许多生物学过程中发挥着重要作用，如物质的运输、信息传递和能量转换等。

生物膜是由脂质双层构成的，其中磷脂是主要成分。

磷脂分子的疏水性头部聚集在膜的内侧，而疏水性尾部则聚集在膜的外侧，这样的排列形成了脂质双层结构。

这种双层结构不仅能够阻止水分子和其他极性物质的自由通过，还能保持细胞内外的差异性环境。

重要的是，生物膜的两侧具有不同的化学环境和电位差。

这种不对称性让细胞内外的物质能够通过膜进行选择性的传递，这一过程被称为物质的跨膜运输。

跨膜运输主要分为主动运输和被动运输。

主动运输是指细胞通过消耗能量来推动物质自膜的一侧转移到另一侧，如钠离子泵和钾离子泵等。

而被动运输则是指物质靠浓度梯度自动扩散通过膜，如离子通道和载体蛋白等。

除了物质的跨膜运输，生物膜系统还承担着信息传递和能量转换的重要功能。

在细胞信号传递过程中，许多信号分子需要通过与细胞膜上的受体结合来触发下游信号传递的级联反应。

这样的结合通常会引起细胞膜上的一系列变化，如蛋白质激酶的磷酸化和膜上离子通道的打开等。

这些变化进而会引发一系列的细胞底物的激活或抑制，从而影响细胞内的生物学过程。

此外，生物膜系统还能够进行能量转换，对外界能量进行捕获和转化。

光合作用是生物膜系统中的一种重要能量转换过程。

在叶绿体膜中，叶绿素分子能够吸收光能，并将其转化为化学能。

这一化学能随后被用于ATP的合成等生物学过程。

细胞色素系统是另一种能量转换机制，它将电子从一个分子传递到另一个分子，并利用这一过程来合成ATP和维持细胞代谢。

总而言之，生物膜系统是一种由生物膜所组成的复杂系统，其中膜起到了关键的功能和调节作用。

生物膜不仅参与物质的跨膜运输，还承担着细胞信号传递和能量转换的重要功能。

通过对生物膜系统的研究，人们能够更好地理解细胞内外的生物学过程，同时也为疾病治疗和药物研发提供了重要的参考。