生物细胞结构思维导图

史上最全细胞学学习思维导图。生物学在读学生自己制作，从组成细胞的分子、真核生物、原核生物等方面详细切入带你扫遍本章节所有知识点。期末考试看这个就够啦，赶快加入收藏吧！

细胞结构

• 组成细胞的分子
  • 元素
    • 最基本元素 C
    • 细胞中的化合物
      • 无机化合物
        • 水 85%~90%
          • 1.细胞内含量最高的（无机）化合物，占细胞鲜重最多的化合物
          • 结合水
            • 细胞结构的重要组成成分（eg.鸡蛋清里的水）
          • 自由水与结合水可以相互转化 与温度有关
            • 烘干种子，自变结
            • 水果放冰箱，同上
            • 菜干，晒干，失去自由水
          • 自由水
            • 细胞内的良好溶剂
            • 运输养料和代谢废物
            • 缓和温度变化
            • 参与细胞内的生化反应（如光合作用，呼吸作用）
          • 自由水/结合水
            • 比值高：新陈代谢旺盛，抗逆性弱
            • 比值低：新陈代谢弱，抗逆性强
          • 概要
        • 无机盐 1%~1.5%
          • 存在形式
            • 离子【主要】
            • 化合物（eg.钙元素主要存在于骨骼，牙齿中，以羟基磷酸钙晶体形式）
          • 作用
            • 维持生物的正常生命活动
              • 维持血浆浓度，保持细胞形态，调节渗透压
                • 渗透压越高，细胞吸水能力越强
              • 维持酸碱平衡
              • 维持神经肌肉兴奋性
            • • 体内某种化合物的组成成分（eg.二价铁离子构成血红蛋白，镁离子构成叶绿素）
            • 参与构成生物体
              • 钙离子构成骨骼
      • 有机化合物
        • 脂质
          • 检测
            • 无法以早餐奶作为样品检测：染液与奶不分层。
            • 材料
              • 染液
                • 苏丹IV：红色，染色1min
                • • 苏丹III：橘黄色，染色3min
              • 花生种皮
                • 在花生横断面上切下若干切片，放于清水培养皿。选出最薄，毛笔蘸取
                • 染色，then：用吸水纸吸去染液，滴加1~2滴体积分数50%酒精洗去浮色
                  • 苏丹III溶于酒精
                • 用吸水纸吸去周围酒精，滴一滴蒸馏水后即可。
              • 注意事项
                • 提前浸泡3~4h，短：不易切片；长：组织太软，不易成形
                • 不薄：细胞重叠，不易观察
                • 子叶薄片不均匀：一半模糊一半清晰
          • 种类
            • 油脂
              • 细胞内良好储能物质
              • 针对动物体而言，“脂肪”的作用。植物体称为“油”
              • 绝热保温
              • 缓冲减压
            • 磷脂
              • 生物膜的重要成分
            • 固醇
              • 性激素
              • 维生素D
              • 胆固醇
                • 动物细胞膜重要成分，参与血液脂质运输
        • 蛋白质（7%~10%）
          • 基本单位：氨基酸
            • 组成蛋白质的有20种氨基酸【有些氨基酸不参与组成蛋白质】
              • 必需氨基酸【只能从食物获取】
              • 非必需氨基酸{体内可合成}
          • 多样性
            • 氨基酸种类和数目的多样性
            • 氨基酸排列顺序的多样性
            • 肽链空间结构的多样性
          • 变性
            • 高温/过酸/过碱/重金属
              • 空间结构发生不可逆变化，不发生肽键和二硫键的断裂。氢键和疏水键被破坏
          • 种类
            • 结构蛋白
              • 构成细胞及生物体结构的重要物质
            • 功能蛋白
              • 催化：多种酶
              • 运输：血红蛋白，载体蛋白
              • 调节/信息传递：胰岛素，生长激素
              • 免疫：抗体，淋巴因子
          • 检测
            • 双缩脲试剂，常温显紫色
              • 一切蛋白质及多肽均能和双缩脲试剂发生反应，能和双缩脲发生反应的不一定是蛋白质
              • 先加入1mlA液0.1g/mlNaOH
              • 先加入A以创造碱性环境，B液不能加太多，避免生成的蓝色掩盖紫色
              • 再加入4滴B液0.01g/ml硫酸铜
                • 子主题
        • 核酸
          • 基本组成单位
            • 核糖核苷酸
              • 核糖核酸
                • mRNA
                • 碱基：A,U,G,C
                • tRNA
                • rRNA
            • 磷酸+核糖+碱基
            • 脱氧核苷酸
              • 脱氧核糖核酸（DNA）
                • 碱基：A,T,G,C
          • 实验
            • 材料：0.9%NaCl，8%盐酸。甲基绿吡罗红混合染色剂
              • HCl作用： 能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
            • 操作：
              • 在洁净的载玻片上滴一滴0.9%NaCl
              • 用消毒牙签轻刮口腔，
                • 将牙签上附有碎屑的一端涂抹在载玻片上的生理盐水中，在酒精灯上将载玻片烘干。烘干时要注意观察，当涂片将要干时即可
                  • 使细胞固定附着在载玻片上，防止在HCl溶解。
              • 在小烧杯中加入30 mL盐酸，放入烘干的载玻片；在大烧杯中加入蒸馏水，将小烧杯放在大烧杯中加热并保温}5 min。往小烧杯中倒入盐酸时，动作要轻要慢，防止盐酸溅在皮肤上。【30度温水】
              • 用滴管吸取蒸馏水，让蒸馏水从倾斜的载玻片上缓缓流过涂层，反复冲两三次，冲掉多余盐酸
              • 吸水纸吸去载玻片上的水分，在载玻片上滴2滴吡罗红甲基绿染色剂染色3～5 min。吸去多余染色剂，盖上盖玻片
        • 糖类
          • 单糖
            • 五碳糖
              • 脱氧核糖
              • 核糖
            • 六碳糖
              • 葡萄糖{主要能源物质}
              • 果糖【主要在植物细胞】
              • 半乳糖【动物细胞】
          • 二糖
            • 麦芽糖【葡+葡】
              • 发芽的小麦，谷粒
            • 蔗糖【葡+果】
              • 甘蔗，甜菜
            • 乳糖【葡+半乳】
              • 乳汁
          • 多糖
            • 淀粉
              • 种子/变态茎/根等储藏器官【能源物质】
            • 纤维素
              • 细胞壁【支持保护细胞】
            • 糖原
              • 肝糖原
              • 肌糖原【只在运动时分解】
          • 检验还原糖
            • 材料及试剂：无色水果，斐林试剂（0.05g/ml硫酸铜+0.1g/mlNaOH）
            • 条件：水浴加热。50~65
            • 注意事项
              • 甲乙两液混合均匀后再注入【分别储存，现配现用】
              • 出现黑色沉淀：加热时间过长
            • 还原糖：葡萄糖，果糖，麦芽糖，乳糖。蔗糖和多糖不是还原糖
    • 基本元素 C、H、O、N
    • 主要元素 C、H、O、N、P、S
    • 大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
    • 微量元素 Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、Cl
      • 子主题
• 真核生物
  • 细胞壁
    • 植物【纤维素，果胶】
      • 功能
        • 保护
        • 支持：对植物体起到骨架作用，维持细胞正常形态
    • 真菌【几丁质】
  • 细胞膜
    • 主要成分
      • 脂质 50%
        • 胆固醇【动物细胞】，磷脂【最丰富】
      • 蛋白质 40%
        • 功能越复杂的细胞膜，蛋白质种类和数量越多
      • 糖类 2%~10%
      • 推测依据：相似相溶原理（eg.脂溶性物质优先通过细胞膜，细胞膜能被溶解脂类物质的溶剂溶解）
    • 功能
      • 将细胞与外界环境分隔开
      • 控制物质进出细胞
      • 进行细胞间信息交流
        • 通过细胞分泌的化学物质来完成间接交流
          • 激素的分泌与和受体的结合
        • 通过相邻两个细胞的细胞膜接触来完成直接交流
          • 精子和卵细胞间的识别与结合
        • 相邻两个细胞间形成的通道来完成信息交流
          • 高等植物细胞间的胞间连丝
    • 特性
      • 功能特性：选择透过性
      • 结构特性：流动性
        • 生物膜的流动镶嵌模型
          • 物理模型
          • 研究历程
            • 欧文顿：膜由脂质组成
              • 相似相溶
            • 荷兰科学家：脂质分子排列两层
            • 罗伯特森：暗-亮-暗结构，即蛋白质-脂质-蛋白质的静态统一结构
              • 无法解释变形虫的变形运动，细胞的生长
            • 费雷与艾迪登：荧光标记小鼠与人细胞融合【同位素示踪】
          • 基本内容
            • 基本支架：磷脂双分子层
            • 主要成分：磷脂和蛋白质
            • 结构特性：一定的流动性
            • 蛋白质有的镶，有的嵌入，有的贯穿/横跨磷脂双分子层
              • 大多数蛋白质可以运动
              • 细胞膜外有糖蛋白
                • 保护、润滑、识别
          • 生物膜系统
            • 所有细胞器的膜+细胞膜+核膜
            • 作用
              • 细胞膜使细胞拥有一个相对稳定的内部环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递过程起决定作用
              • 广阔的膜面积为多种酶提供大量的附着位点
              • 将各种细胞器分隔开，在细胞内可同时进行多种化学反应，而不互相干扰
                • 保证细胞生命活动高效有序进行
  • 细胞器
    • 无膜结构
      • 核糖体
        • 原核生物和真核生物共有的细胞器
        • 粗面内质网的核糖体：主要合成分泌蛋白
        • 游离的核糖体：主要合成一般的胞内蛋白（如呼吸酶）
          • 分泌蛋白合成的最早几次脱水缩合由游离的核糖体完成，高中生物简化其过程，认为全是由内质网核糖体合成
      • 中心体
        • 分布：动物，低等植物
        • 组成：两个相互垂直排列的中心粒（由微管蛋白组成）
    • 单层膜结构
      • 液泡
        • 成熟的细胞才有大液泡（eg.叶肉细胞，根尖成熟区细胞），才可观察质壁分离
        • 组成：细胞液
          • 无机盐
          • 糖类
          • 氨基酸
          • 色素
        • 功能
          • 各种颜色
          • 保持一定渗透压
          • 参与成熟植物细胞的质壁分离
      • 溶酶体
        • 分布：动物，真菌
        • 结构：高尔基体断裂形成的由一层单膜包被的小泡
        • 特点：含60种以上的水解酶（不算分泌蛋白）
          • 包裹水解酶，防止水解酶释放到细胞内，破坏细胞结构
        • 功能：分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌【体现膜的流动性】
      • 高尔基体
        • 动物：与动物细胞分泌蛋白有关，并与脂质的分泌有关
        • 植物：在细胞分裂末期合成非纤维素类多糖，形成细胞板【即与形成细胞壁有关】
      • 内质网
        • 粗面内质网：内连核膜，外连细胞膜，是蛋白质加工的场所
        • 滑面内质网：合成脂质和糖类、氧化酒精、合成磷脂的场所
    • 双层膜结构
      • 线粒体
        • 形状：颗粒状，短杆状，椭球形
        • 结构
          • 双层膜【增加膜面积：内膜凹凸成嵴】
          • 少量DNA,RNA，核糖体，有关酶
        • 作用
          • 细胞进行有氧呼吸的主要场所
          • 细胞的“动力车间”
          • 为细胞生命活动提供能量
        • 实验：健那绿活细胞染料
          • 注意事项
            • 专一性：只将线粒体染成蓝绿色
            • 不宜选用叶肉细胞：叶绿体颜色与染色后的线粒体颜色相近
            • 制作装片时不需滴加生理盐水【在配置健那绿染液时生理盐水是溶剂】
      • 叶绿体
        • 分布：进行光合作用的植物细胞【主要为叶肉细胞】
        • 结构
          • 双层膜
          • 基质：含少量DNA,RNA,核糖体，有关酶
          • 基粒：光合膜，类囊体，囊状结构薄膜
            • 增大膜面积：类囊体堆叠成为基粒
        • 形态和分布
          • 形状：椭球体
          • 可以运动【随着细胞质流动逆时针流动】，改变椭球体方向（eg.强光下以侧面朝向光源）
        • 实验
          • 选材
            • 藓类：叶绿体体积大且数目少
            • 幼嫩小叶：只有单层细胞
            • 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮：叶肉细胞是海绵组织，细胞分散，排列疏松，易于撕取观察
  • 细胞骨架
    • 组成：蛋白质纤维的网架结构
      • 微管蛋白
      • 微丝蛋白（肌动，肌球）
      • 中间纤维
    • 作用
      • 维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性
      • 与细胞运动，分裂，分化以及物质运输、能量转换，信息传递等生命活动有关
  • 细胞核
    • 数量
      • 绝大多数细胞只有一个核
      • 高度分化的成熟细胞无细胞核（eg.植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟的红细胞）
      • 少数细胞有多个核（eg.骨骼肌细胞）
    • 结构
      • 核膜【双层膜，把核内物质与细胞质分开】控制离子和小分子物质进出细胞核
      • 染色质【细丝状，主要由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体】
        • 容易被碱性染料染成深色的物质【如龙胆紫和醋酸洋红】
      • 核仁【与某种RNA的合成和核糖体的形成有关】
        • 不是遗传物质的储存场所！
      • 核孔【实现核质之间的频繁物质交换和信息交流】大分子通过核孔进出细胞核，穿过膜数为0
        • 由多种蛋白质构成的复杂结构，对进出核孔的物质有明显的选择性
    • 功能
      • 遗传信息库，细胞代谢和遗传的控制中心
• 原核生物
  • 细胞壁
    • 细菌和蓝藻的细胞壁由肽聚糖构成
  • 细胞膜
  • 细胞质
    • 细胞器：核糖体
    • 原核生物中的好氧细菌没有线粒体，在细胞膜和细胞质中可进行有氧呼吸
    • 细胞质基质
  • 拟核
    • 不遵循遗传学的三大基本规律