第三章细胞的基本结构
第一节 细胞膜——系统的边界知识网络
1、研究细胞膜的常用材料：人或哺乳动物成熟红细胞
2、细胞膜主要成分：脂质和蛋白质，还有少量糖类
细胞膜成分特点：脂质中磷脂最丰富，功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
3、细胞膜功能：
①将细胞与环境分隔开，保证细胞内部环境的相对稳定
②控制物质出入细胞（选择透过性膜）
③进行细胞间信息交流
一、制备细胞膜的方法（实验）
原理：渗透作用（将细胞放在清水中，水会进入细胞，细胞涨破，内容物流出，得到细胞膜）
选材：人或其它哺乳动物成熟红细胞，动物细胞没有细胞壁，没有细胞核和众多细胞器。
提纯方法：差速离心法
细节：取材用的是新鲜红细胞稀释液（血液加适量生理盐水）
二、与生活*
细胞癌变过程中，细胞膜成分改变，产生甲胎蛋白（AFP），癌胚抗原（CEA）
三、细胞壁
植物：纤维素和果胶（原核生物：肽聚糖） 作用：支持和保护
四、细胞膜特性： 结构特性：流动性 举例：（变形虫变形运动、白细胞吞噬细菌）
五、功能特性：选择透过性 举例：（腌制糖醋蒜，红墨水测定种子发芽率，判断种子胚、胚乳是否成活）
六、细胞膜其它功能：维持细胞内环境稳定、分泌、吸收、识别、免疫
第二节 细胞器——系统内的分工合作
分离各种细胞器的方法：差速离心法
一、细胞器之间分工
（1）双层膜
叶绿体：进行光合作用，“能量转换站”，双层膜，分布在植物的叶肉细胞。
线粒体：细胞进行有氧呼吸的主要场所。双层膜（内膜向内折叠形成脊），分布在动植物细胞体内。
（2）单层膜
内质网：蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”，单层膜，动植物都有。
高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，单层膜，动植物都有，参与了植物细胞壁的形成。
液泡：主要存在与植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，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。单层膜。
溶酶体：内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并*死侵入细胞的病毒或病菌，单层膜。
（3）无膜
核糖体：无膜，合成蛋白质的主要场所。
中心体：动物和某些低等植物的细胞，由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成，与细胞的有丝分裂有关，无膜。
八大细胞器：内质网，液泡，线粒体，高尔基体，核糖体，溶酶体，叶绿体，中心体
光镜能看到：细胞质，线粒体，叶绿体，液泡，细胞壁
在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质。
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。
材料：新鲜的藓类的叶
二、分泌蛋白的合成和运输
有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用，这类蛋白叫分泌蛋白。如消化酶（催化作用）、抗体（免疫）和一部分激素（信息传递）
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜
（合成肽链） （加工成蛋白质） （进一步加工） （囊泡与细胞膜融合，蛋白质释放）
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器活细胞结构？
答：附和在内质网的核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
内质网鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网到达高尔基体，与高尔基体膜融合，成为高尔基体膜的一部分。
三、生物膜系统
1、概念：细胞膜、核膜，各种细胞器的膜共同组成的生物膜系统
2、作用：使细胞具有稳定内部环境物质运输、能量转换、信息传递；为各种酶提供大量附着位点，是许多生化反应的场所；把各种细胞器分隔开，保证生命活动高效、有序进行。
第三节细胞核——系统的控制中心
除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞等极少数细胞外，真核细胞都有细胞核。绝大多数只有一个核。
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。细胞核控制细胞的分裂、分化。
细胞核的结构
核膜（双层膜，把核内物质与细胞质分开）
染色质（主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体）
核仁（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）
核孔（实现核质之间频繁的物质交换和信息交流）
细胞分裂时，细胞核解体，染色质高度螺旋化，缩短变粗，成为光学显微镜下清晰可见的圆柱状或杆状的染色体。分裂结束时，染色体解螺旋，重新成为细丝状的染色质。染色质（分裂间期）和染色体（分裂时）是同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态。
细胞核具有控制细胞代谢的功能。
细胞既是生物体结构的基本单位，又是生物体代谢和遗传的基本单位。
第四章细胞的物质输入和输出
科学家研究细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象开始的，分析成分是了解结构的基础，现象和功能又提供了探究结构的线索。人们在实验观察的基础上提出假说，又通过进一步的实验来修正假说，其中方法与技术的进步起到关键的作用
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）
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
一、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
○ 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。
二、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
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。
三、跨膜运输的方式
1、自由扩散，其特点是：①沿浓度梯度（或电化学梯度）扩散；②不需要提供能量；③没有膜蛋白的协助。
例如：水、氧气、二氧化碳、氮气、苯、脂质、甘油、乙醇等
2、协助扩散，也称促进扩散（faciliatied diffusion），其运输特点是： ①比自由扩散转运速率高；②存在最大转运速率； 在一定限度内运输速率同物质浓度成正比。如超过一定限度，浓度再增加，运输也不再增加。因膜上载体蛋白的结合位点已达饱和；③有特异性，即与特定溶质结合。这类特殊的载体蛋白主要有离子载体和通道蛋白两种类型。
例如：红细胞吸收葡萄糖
3、主动运输，其特点是：①逆浓度梯度（逆化学梯度）运输；②需要能量（由ATP直接供能）或与释放能量的过程偶联（协同运输），并对代谢毒性敏感；③都有载体蛋白，依赖于膜运输蛋白；④具有选择性和特异性。
例如：氨基酸、葡萄糖、核苷酸、各种离子（如：钠离子、氢离子等）
