【知识梳理】高中生物(人教版2019)必修1 第3章《细胞的基本结构》知识梳理

第3章 细胞的基本结构知识梳理构建单元知识网络一、          细胞膜的结构和功能(一)        细胞膜的功能1．将细胞与外界环境分隔开细胞膜将生命物质与外界环境分隔开，保障了细胞内部环境的相对稳定。2．控制物质进出细胞3．进行细胞间的信息交流(1)通过化学物质传递信息。(2)通过细胞膜直接接触传递信息。(3)通过细胞通道传递信息。(二)细胞膜成分和结构的探索1．对细胞膜成分的探索(1)对细胞膜成分的早期探索历程时间(人物)实验依据结论或假说1895年，欧文顿对植物细胞进行通透性实验，发现可以溶于脂质的物质更容易通过细胞膜细胞膜是由脂质组成的部分科学家对哺乳动物红细胞的细胞膜进行化学分析细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇，其中磷脂含量最多1925年，荷兰科学家戈特和格伦德尔将从人的红细胞中提取的脂质铺成单分子层。其面积是红细胞表面积的2倍细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的层1935年，英国学者丹尼利和戴维森细胞的表面张力明显低于油水界面的表面张力细胞膜除含脂质分子外，可能还附有蛋白质 (2)细胞膜的成分2．对细胞膜结构的探索时间实例(实验)结论(假说)1959年电镜下细胞膜呈清晰的暗—亮—暗的三层结构罗伯特森认为所有的细胞膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成1970年人、鼠细胞融合实验细胞膜具有流动性1972年在新的观察和实验证据的基础上辛格和尼科尔森提出了生物膜的流动镶嵌模型  (三)流动镶嵌模型的基本内容1.结构模型2.特点（四）细胞膜成分和功能的实验探究1．细胞膜成分的鉴定细胞膜成分鉴定试剂(方法)结果磷脂脂溶剂处理细胞膜被溶解磷脂酶处理细胞膜被破坏脂溶性物质透过实验脂溶性物质优先通过蛋白质双缩脲试剂紫色蛋白酶处理细胞膜被破坏 2.细胞膜功能的实验验证(1)控制物质进出功能的验证(2)识别功能的验证3．细胞膜具有流动性(1)实验技术：荧光标记技术。(2)实验验证：小鼠细胞和人细胞融合实验(如图所示)。(3)影响因素：细胞膜的流动性主要受温度影响，在适宜的温度范围内，随外界温度升高，细胞膜的流动性增强，但温度超出一定范围，会导致细胞膜被破坏。二、          细胞器之间的分工合作(一)细胞器之间的分工1．细胞质(1)组成：主要包括细胞器和细胞质基质。(2)细胞质基质存在状态：溶胶状态。2．细胞器的分离方法：差速离心法。3．几种重要细胞器的分工(1)双层膜结构的细胞器图示名称功能线粒体细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为细胞的“动力车间”叶绿体绿色植物细胞进行光合作用的场所，被称为细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 线粒体与叶绿体的比较(2)单层膜结构的细胞器图示名称功能内质网细胞内蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，有核糖体附着的是粗面内质网；没有核糖体附着的是光面内质网高尔基体是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”溶酶体是细胞的“消化车间”，内部含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒液泡主要存在于植物细胞中，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(3)无膜结构的细胞器图示名称/功能名称：中心体结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成分布：动物细胞和某些低等植物细胞中功能：与细胞的有丝分裂有关名称：核糖体功能：“生产蛋白质的机器” 4.细胞骨架成分由蛋白质纤维组成的网架结构作用①维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器；②与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关 5.细胞壁位置位于植物细胞细胞膜的外面成分主要由纤维素和果胶构成作用对细胞起支持与保护作用(二)细胞器之间的协调配合1．分泌蛋白的概念及实例概念在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质实例消化酶、抗体和一部分激素 2．分泌蛋白合成和分泌的过程用3H标记亮氨酸，探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输与分泌途径。如图中箭头所示：(1)分泌蛋白首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，再运输到高尔基体进行再加工，最后经细胞膜分泌到细胞外。(2)内质网将多肽链加工、折叠成具有一定空间结构的蛋白质，高尔基体对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工。(3)分泌蛋白由内质网到高尔基体、由高尔基体到细胞膜是以囊泡的形式运输的。(4)分泌蛋白的合成、加工和运输过程都需要线粒体提供能量。(三)细胞的生物膜系统1．组成：核膜、细胞膜、细胞器膜等结构。2．特点：(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。(2)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与配合。3．功能类型主要功能细胞膜细胞边界、物质运输(载体蛋白等)、能量转化、信息传递其他膜①酶附着的支架：为许多重要的化学反应的进行创造条件。②使细胞内部区域化：保证细胞生命活动高效、有序地进行 （四）用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1．实验原理①叶绿体呈绿色，不需染色，制片后直接观察。②活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用叶绿体的运动作为标志。2．实验步骤①观察叶绿体→→②观察细胞质流动三、     细胞核的结构与功能(一)细胞核的功能及功能探究1．功能：细胞核是遗传信息库；是细胞代谢和遗传的控制中心。2．功能探究(1)黑白美西螈核移植实验(2)蝾螈受精卵横缢实验(3)变形虫切割实验(4)伞藻嫁接与核移植实验 (二)细胞核的结构1．细胞核的结构图解2．染色质及其与染色体的关系物质组成主要由DNA和蛋白质组成，其中DNA是遗传信息的载体形态及特点极细的丝状物，易被碱性染料染成深色与染色体的关系是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态(三)细胞在生命系统中的地位1．细胞作为基本的生命系统，其结构复杂而精巧。2．各组分之间分工合作成为一个统一的整体。3．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。  (四)建构模型概念模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述类型物理模型概念模型数学模型举例DNA双螺旋结构模型细胞分类概念模型(参见教材P14)酶活性受温度和pH影响图(参见教材P84)