一、走进细胞

1、细胞是生物体结构和功能的基本单位

生命活动离不开细胞，即使像病毒那样没有细胞结构的生物，也只有依赖或细胞才能生活

除病毒外，细胞是生物体结构和功能的基本单位

以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换

以细胞增殖分化为基础的生长发育

以细胞内基因的传递和变化为基础的遗传和变异

2、生命系统的八大层次：

细胞 组织 器官 系统 个体 种群和群落 生态系统 生物圈

3、细胞的种类

真核细胞（真核生物）：植物 动物 真菌（菇类，霉菌，酵母菌）

细胞

（有无以核膜为界限的细胞核） 原核细胞（原核生物）：细菌 蓝藻（ 支原体 衣原体 放线菌）

蓝藻有藻蓝素和叶绿素，光合作用，自养生物

细菌绝大多数是营腐生或寄生的异养生物（自养细菌：硫化细菌 硝化细菌）

原核生物没有由核膜包被的细胞核，也没有染色体，但有一个环状的DNA分子，位于无明显边界的区域，这个区域叫做拟核。只有核糖体，没有线粒体、叶绿体等复杂的细胞器。

4、细胞学说：

揭示了：1）细胞统一性 2）生物体结构统一性

德国的施莱登和施旺创立了细胞学说，主要内容：

1） 细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成

2） 细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对其他细胞共同组成的整体的生命起作用

3） 新细胞可以从老细胞中产生

二、组成细胞的分子

1、生物界与非生物界的统一性和差异性：

统一性：组成细胞的化学元素在自然界都可以找到，没有一种化学元素为细胞所特有

差异性：细胞与非生物相比，各种元素的相对含量又大不相同

2、组成细胞的元素

大量元素：C H O N P S K Ca Mg

微量元素：Fe Mn B Zn Cu Mo(铁门碰醒铜母)

最基本元素：C 基本元素：CHON 主要元素：C H O N P S

无机化合物：水 无机盐

3、组成细胞的化合物

有机化合物：糖类 脂质 蛋白质 核酸

有机物鉴定颜色实验：

还原糖斐林砖红色 脂肪苏丹变橘红（III橘黄色；IV红色）

蛋白双缩脲紫反应 淀粉遇碘变蓝色

4、蛋白质——生命活动的主要承担者

（1）氨基酸是组成蛋白质的基本单位

至少都含有一个氨基和一个羧基

都有一个氨基一个羧基连接在同一个碳原子上

这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团（R基）

（2）蛋白质的形成过程：

氨基酸-二肽-三肽-----------多肽-多肽链盘曲折叠形成蛋白质

脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基（—COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（—NH2）相连接，同时脱去1分子的水。（羧基上的羟基和氨基上的一个氢原子结合形成一分子水）

肽键：连接两个氨基酸分子的化学键（—NH—CO—）

多肽：由多个氨基酸分子（3个或3个以上）缩合而成的，含有多个肽键的化合物

肽链：多肽通常呈链状结构

计算公式：肽键数=氨基酸总数—肽链数

（3）蛋白质种类多样性的原因：氨基酸的种类（20种）;氨基酸的数量成百上千 氨基酸的排列顺序千变万化; 多肽链的盘曲折叠方式及其形成的空间结构千差万别

（4）蛋白质的功能：多样性

许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质；绝大多数酶是蛋白质；有些蛋白质具有运输载体的功能：有些蛋白质起信息传递作用，能够调节机体的生命活动；有些蛋白质具有免疫功能

一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者

核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传，变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用

蛋白质的合成是由基因控制的，基因决定蛋白质的结构和功能。

5、核酸——遗传信息的携带者

（1）核酸的种类及分布：

DNA：脱氧核糖核酸（基本单位：脱氧核苷酸） RNA：核糖核酸（基本单位：核糖核苷酸）

甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色

真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，线粒体，叶绿体内也含有少量的DNA。RNA主要分布在细胞质中。

（2）核酸的组成

DNA（双链）RNA（单链）

（3）遗传信息：DNA分子上的脱氧核苷酸序列即代表遗传信息

6、糖类：是主要能源物质

单糖： 葡萄糖，果糖，半乳糖，核糖和脱氧核糖

二糖：麦芽糖（2分子葡萄糖） 蔗糖（果糖+葡萄糖） 乳糖（葡萄糖+半乳糖）

多糖：淀粉（植物的储能物质），糖原（人和动物的储能物质），纤维素（植物细胞壁成分）

7、 脂质： 脂肪：细胞内良好的储能物质 缓冲和减压作用 保温

磷脂：构成生物膜的成分

固醇：胆固醇 ，性激素 ，维生素D

8、水分 （1）含量：60%-95%

（2）存在形式

结合水：与细胞内的其他物质相结合

自由水：绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动（溶剂，载体，反应物）

通常，自由水/结合水的比例越高，新陈代谢越快。植物在相对恶劣的环境下，自由水的含量相对降低以提高其抗性（抗旱、抗寒等）。

9、无机盐：含量少

细胞内大多数无机盐以离子的形式存在

作用：维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，维持细胞的酸碱平衡非常重要

（一）、细胞膜的制备：

材料：人和其他哺乳动物成熟的红细胞（无细胞核—无DNA，不能增值。无线粒体—进行无氧呼吸）

（二）、细胞膜的成分：脂质（磷脂最多） 50%；蛋白质40%；糖类 2%-10%

功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类和数量越多

（三）、细胞膜的功能：

（1）将细胞与外界环境分隔开 （2）控制物质进出细胞 （3）进行细胞间的信息交流

（四）、细胞物质的运输

1、物质跨膜运输的实例

（1）.水分

条件 浓度 外液 > 细胞质/液 外液 < 细胞质/液现象 动物 失水皱缩 吸水膨胀甚至涨破

植物 质壁分离 质壁分离复原

原理 外因 水分的渗透作用

内因 原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同

结论 细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程

思考： 1、为什么要选用紫色洋葱表皮细胞？

2 、为什么用30%蔗糖溶液？浓度过高或过低会出现什么现象?

3、若用一定浓度KNO3则会出现什么现象？

4、生活中为什么可以用浓盐水防腐、腌制咸菜？

○ 渗透现象发生的条件：半透膜、细胞内外浓度差

○ 渗透作用：水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。

○ 半透膜：指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。

○ 质壁分离与复原实验可拓展应用于：（指的是原生质层与细胞壁）

①证明成熟植物细胞发生渗透作用； ②证明细胞是否是活的；

③作为光学显微镜下观察细胞膜的方法； ④初步测定细胞液浓度的大小；

（2）. 无机盐等其他物质

① 不同生物吸收无机盐的种类和数量不同。

② 物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。

（3）. 选择透过性膜

可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。

□ 生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。

2、流动镶嵌模型

（1）.要点

①磷脂双分子层 构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有流动性。

②蛋白质 镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。

③天然糖蛋白 蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等

成分：磷脂和蛋白质和糖类

结构：单位膜（三明治）→ 流动镶嵌模型

细胞膜特性 结构特点：具有相对的流动性

生理特性：选择透过性（对离子和小分子物质具选择性）

（2）.与单位膜的异同

相同点：组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质

不同点：①流：蛋白质的分布有不均匀和不对称性；强调组成膜的分子是运动的。

②单：蛋白质均匀分布在脂双层的两侧；认为生物膜是静止结构。

保护作用

功能 控制细胞内外物质交换

细胞识别、分泌、排泄、免疫等

3、物质跨膜运输的方式：

运输方式

浓度梯度

载体

能量

自由扩散

由高到低（氧气，水，甘油等）

不需要

不需要

协助扩散

由高到低（葡萄糖入红细胞）

需要

不需要

主动运输

由低到高（小肠吸收葡萄糖，氨基酸，无机盐）

需要

需要

○大分子或颗粒：胞吞、胞吐

四、小结

成分组成结构，结构决定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流动的，因此决定了由它们构成的细胞膜的结构具有一定的流动性。结构的流动性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同，所以，当物质进出细胞时能体现出不同的物质进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同，即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见，流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性是细胞膜生理特性的描述，这一特性，只有在流动性基础上，完成物质交换功能方能体现出来。

二、细胞器——系统内的分工合作

1、细胞壁（植物特有）： 纤维素+果胶，支持和保护作用

2、细胞膜成分：脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%

作用：隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；

3、真核细胞细胞质：基质： 有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等

是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

细胞器分工：线、内、高、核、溶、中、叶、液、

名称

分布

形态

结构

功能

线粒体

动植物

椭球形

双膜

有氧呼吸主要场所，动力车间

叶绿体

植物叶肉

球形，椭球形

双膜

光合作用场所，养料制造车间

内质网

动植物

网状

单层膜

有机物的合成加工车间

高尔基体

动植物

囊状

单层膜

蛋白质的加工转运，植物细胞壁形成有关

核糖体

动植物

椭球形粒状小体

无膜结构

合成蛋白质的机器

中心体

动物，低等植物

“十”形

无膜结构

有丝分裂（动物细胞）

液泡

植物

泡状

单层膜

调节细胞内环境，保持渗透压

溶酶体

动植物

囊状

单层膜

“酶仓库” “消化车间”

归纳：

具有双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体

单层膜的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体

无膜结构的细胞器（不具有磷脂分子）：中心体、核糖体

高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、

高等植物细胞没有的、而动物细胞（或低等植物）有细胞器：中心体

与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体

功能协调配合：分泌蛋白的合成与分泌；

例： 出芽

AA 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 分泌蛋白

（ 合成肽链） （加工） 囊泡 （修饰加工） 囊泡

注意：放射性元素出现的顺序

其中能量来自线粒体提供，分泌蛋白的合成要受基因的控制

分泌蛋白常见的物质：抗体、某些酶（如消化酶）、某些激素（如多肽类、蛋白类激素）

例：具有分泌蛋白功能的细胞中，高尔基体、内质网等细胞器增多

4、生物膜系统

生物膜系统：细胞器膜，核膜，细胞膜共同构成

作用：见书

注意：生物膜的结构和功能与细胞膜相似

三、细胞核

1、细胞核的结构：核膜，染色质，核仁，核孔

核孔：实现核质之间频繁的物质交流和信息交流

核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

染色质：由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体

高度螺旋化，缩短变粗

染色质 染色体（同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态）

解螺旋

遗传信息在DNA分子上

2、细胞核的功能：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心

证据：美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验

四、总结

树立观点(基本思想)

1．有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；

○结构和功能相统一

2．任何功能都需要一定的结构来完成

1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；

○分工合作

2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。

○生物的整体性：整体大于各部分之和；只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。

1．结构：细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜，外接细胞膜。

2．功能：细胞的不同结构有不同的生理功能，但却是协调配合的。如分泌蛋白的合成与分泌。

3．调控：细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过控制蛋白质类物质的合成调控生命活动。

4．与外界的关系上：每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境直接接触的细胞都要和外界环境进行物质交换和能量转换。

细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。