细胞结构与功能

一、细胞膜的结构和功能

（一）基础扫描

1、生物体结构和功能的基本单位是 ，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是 。 判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（ ）

细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（ ） 细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（ ）

2、细胞的

原核细胞：没有

，如 、细菌、蓝藻、放线菌

类型 真核细胞：有 ，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫）

判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞 （ ）

②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（ ）

3、细胞膜的成分：含有 、 和 ，其中， 和 是主要成分

4、细胞膜的分子结构： 层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部是 的，因此在表面；尾部是 的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。

5、细胞膜的膜外结构：糖被（由 组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有

和 作用；糖被还与 有关。 （请课后试绘：细胞膜结构模式图）

结构特点是 ：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动的

6、细胞膜 生理特性是 ：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离

的特点 子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖除进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下）

【知识网络构建】

【重点知识整合】

一、原核细胞与真核细胞的结构与功能

1．主要细胞器的结构与功能

(1)结构 具双层膜：线粒体、叶绿体具单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体不含磷脂分子：核糖体、中心体

(2)成分 含DNA：线粒体、叶绿体含RNA：线粒体、叶绿体、核糖体

(3)功能上：

①与能量转换有关的细胞器(或产生ATP的细胞器)：

叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能；

线粒体：稳定的化学能→活跃的化学能。

②与主动运输有关的细胞器：

线粒体——供能；

2．细胞形态多样性与功能多样性的统一 [难点] (1)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O2和CO2交换效率。

(2)卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。

(3)具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面 积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量 较多。

(4)癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。

(5)代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。

3．有关细胞结构的疑难问题点拨

(1)生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。

(2)生物名称中带有“藻”字的并不都是植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。

(3)有细胞壁的不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。

(4)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。

(5)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。

(6)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。

(7)蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。

(8)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。

1 生物体的结构基础——细胞

[知识精要]

成分：主要成分是纤维素和果胶

功能：支持和保护细胞作用

化学成分：主要是蛋白质分子和磷脂分子 分子结构

结 构：以磷脂双分子层为基本骨架

结构特点：具有一定的流动性

细胞膜 自由扩散

运输方式 主动运输

主要功能 内吞和外排

功能特性：具有选透过择性

细胞质基质：是活细胞新陈代谢的主要场所，为生命活动提供原料。

线粒体：具有双层膜 进行有氧呼吸的主要场所

叶绿体：具有双层膜 进行光合作用的主要场所

内质网：细胞内物质运输的通道

核糖体：合成蛋白质的场所

细胞器 高尔基体：与细胞分泌物的形成有关

中心体：与动物和低等植物细胞有丝分裂有关

液泡：对细胞的内环境起调节作用

溶酶体：内含很多水解酶，能分解多种物质

核膜:具有双层膜 有核孔

结 构 核仁：与核糖体的形成有关

染色质：主要成分是DNA和蛋白质

功 能：遗传物质贮存、复制和转录的场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心

细胞较小

细胞壁和细胞膜

细胞质：只有细胞器核糖体

核区：无成形的细胞核

[学法指导]

1. 原核细胞

原核细胞外部由质膜所包围，质膜之外是坚固的细胞壁。细胞壁主要是由一种叫胞壁质的蛋白多糖组成。在原核细胞内含有DNA的区域，没有核膜包围，这个区域为拟核，其中只有一条DNA。原核细胞中没有内质网、高尔基体、线粒体和质体等，但含有核糖核蛋白体、间体、粒状物、类囊体和蓝色体等。原核细胞细胞质中的内含物有气泡。多磷酸颗粒、脂肪滴和蛋白粒等。由原核细胞构成的生物称原核生物，如支原体、细菌、蓝藻和放线菌等。

2. 真核细胞

真核细胞的细胞质与细胞核之间有核膜把它们分开，细胞质中的细胞器与结构都比原核细胞复杂。真核细胞内含有的物质，大致可分为四类：①原生质，它是细胞质与细胞核所组成的生活物质的整体。细胞质包括质膜、内质网、高尔基体、中心体、线粒体、质体等。②后成质，由细胞分化出来具有一定机能的细胞衍生物，如纤毛、鞭毛等。③异质，由原生质高度特化的物质，如角质、木质、木柱质、纤维素等。④副质，细胞质中的内含物，都是新陈代谢的产物，如淀粉粒、糖元粒、油滴、乳液等。

细胞骨架的结构与功能

摘要：细胞骨架是由蛋白丝组成的复杂的网络结构，贯穿至整个细胞质。在真核细胞中，细胞骨架担负着维持细胞形态、组装细胞内部多种组件以及协调细胞运动等多种功能。细胞骨架的网格体系由3种蛋白质纤维构成：中间丝（intermediate filaments）、微管（microtubules）、肌动蛋白丝（actin filaments）。每种类型的纤维都是由不同的蛋白亚基构成，具有各自的力学性能。本文主要介绍这三种骨架纤维的形态、结构和功能，以及简要分析三者之间存在的相互联系，进而科学的认识细胞骨架系统在细胞中所起的作用。

关键词：细胞骨架；中间丝；微管；肌动蛋白丝

细胞作为生命基本构件，不仅结构复杂，其功能更是奇妙。细胞骨架作为细胞结构和功能的组织者，其结构与功能的研究对于揭示细胞的形态与功能具有重要意义。细胞骨架是由各种骨架蛋白聚合长链及其捆绑蛋白、运动蛋白等构成的具有主动性的半柔性纤维网络，使得细胞在自发和/或外力作用下运动与变形时依然能够保持其形状和结构的稳定性(1)。然而，与我们人类的骨架系统不同，细胞骨架是一个处于高度动态变化的结构，会持续的随着细胞形态的变化进行重组、分解，进而响应环境的变化。细胞骨架控制着细胞器在细胞内的位置，并为胞内运输提供机械动力。另外，在细胞分裂过程中，细胞骨架还担负着将染色体分配到两个子细胞中功能。

1 细胞骨架的组成成分与功能

主要存在三种类型的细胞骨架聚合物：肌动蛋白丝，微管和中间丝(2)。在真核细胞中这些聚合物一起控制细胞形态并提供机械动力。它们共同构成网络结构以抵抗形态损伤，此外还能通过改组应答外界作用力。然而三者的组成成分、机械特性以及在细胞内的功能却各不相同。

1.1 中间丝

中间丝是由中间丝纤维蛋白组成的直径约为10纳米的绳状纤丝，是最稳定的细胞骨架成分。存在于内核膜之下的核纤层就是由一种类型的中间丝构成的网络结构。另一种类型的中间丝延伸至整个细胞质，增强上皮组织细胞的机械强度并分担其机械压力。中间丝非常灵活并具有极大的抗张强，在强压之下它们会变形但不会断裂。它们的主要功能是当细胞被拉伸时使细胞承受住机械压力。中间丝是三种类型的细胞支架聚合物中灵活性最高的，他们抵抗拉力的能力比抵抗压力要强得多(3)。