高中必修一第三章细胞的基本结构

这是一篇关于高中必修一第三章细胞的基本结构思维导图，包含细胞膜的结构和功能、细胞器之间的分工合作、细胞核的结构和功能等。

第三章

细胞的基本结构

• 细胞膜的结构和功能
  • 细胞膜的功能
    • 细胞膜将细胞与外界环境分隔开
      • 膜的出现是生命起源过程中至关重要的阶段，它将生命物质与外界环境分隔开，产生了原始的细胞，并成为相对独立的系统。细胞膜保障了细胞内部环境的相对稳定
    • 控制物质进出细胞
      • 一般来说，细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞；细胞不需要的物质不容易进入细胞
      • 抗体、激素等物质在细胞内合成后，分泌到细胞外，细胞产生的废物也要排到细胞外；但是，细胞内有用的成分却不会轻易流失到细胞外（细胞膜的控制是相对的）
    • 进行细胞间的信息交流
      • 在多细胞生物体内，各个细胞都不是孤立存在的，它们之间必须保持功能的协调，才能使生命体健康地生存
      • 这种协调性的实现不仅依赖于物质和能量的交换，也有赖于信息的交流
      • 细胞间的信息交流，大多与细胞膜的结构有关
  • 对细胞膜结构的探索
    • 细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的，此外还有少量的糖类（脂质约占细胞膜总质量的50%，蛋白质约占40%，糖类占2%—10%）
    • 蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用，因此功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多
  • 流动镶嵌模型的基本内容
    • 细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。
    • 细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向移动，膜中的蛋白质大多也能运动。
    • 细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的
• 细胞器之间的分工合作
  • 细胞质中有呈溶胶状的细胞质基质，细胞器就分布在细胞质基质中
  • 细胞器之间的分工
    • 细胞壁
      • 细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用
    • 内质网
      • 内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的管状、泡沫或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内置网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网不含有核糖体，叫光面内质网
    • 液泡
      • 液泡主要存在于植物的细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，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
    • 叶绿体
      • 叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
    • 高尔基体
      • 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”
    • 核糖体
      • 核糖体有的附着于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中，是“生产蛋白质的机器”
    • 线粒体
      • 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体
    • 中心体
      • 中心体分布在动物与低等植物细胞中，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，于细胞的有丝分裂有关
    • 溶酶体
      • 溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
    • 细胞质中有支撑细胞器的结构—细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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
  • 细胞器之间的协调配合
    • 细胞内的生命活动需要若干细胞器的相互配合，如分泌蛋白的合成和运输
    • 在游离的的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成
    • 当合成一段肽链后，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，并且边合成边转移到内质网舱内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
    • 内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分
    • 高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体形成包裹着蛋白质的囊泡
    • 囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外
    • 在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要能量。这些能量主要来自线粒体
  • 细胞的生物膜系统
    • 细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的的组成成分和结构很相似，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
    • 细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用
    • 许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点
    • 细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行
• 细胞核的结构和功能
  • 细胞核的功能
    • 美西螈核移植实验—细胞核控制性状
    • 伞藻嫁接与核移植实验—细胞的形态由细胞核决定
    • 细胞核控制着细胞的代谢和遗传
  • 细胞核的结构
    • 核膜：双层膜，把核内物质与细胞质分开
    • 核仁：与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关（在细胞分裂时周期性的消失与重建）
    • 染色质：主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
    • 核孔：实现核质之间频繁的物质交换和信息交流（大分子物质选择性进出的通道。代谢强度越旺盛，核孔越多）
    • 染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
    • 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心