生物必修一第二章

生物必修一第二章细胞的结构思维导图：所有的生物都由一个或多个细胞组成，细胞是所有生物的结构和功能单位，所有的细胞必定由已存在的细胞产生。

第二章 细胞的结构

• 细胞学说
  • 主要内容
    • 所有的生物都由一个或多个细胞组成，细胞是所有生物的结构和功能单位，所有的细胞必定由已存在的细胞产生
  • 重要意义
    • 揭示了生物体结构的统一性，揭示了生物体间存在一定的亲缘关系，将植物和动物统一起来，为达尔文的进化论奠定了基础
    • 将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域
    • 极大地促进了生物学和医学的发展，推进了人类对自然界的认识，有力地促进了自然科学的进步
    • 19世纪自然科学的三大发现之一
• 细胞
  • 分类（有无核膜包被的细胞核）
    • 原核细胞—原核生物：由单个细胞构成（细菌，蓝细菌），DNA位于拟核，且不以染色质或染色体形式存在
    • 真核细胞—真核生物
      • 单细胞真核生物（草履虫，变形虫，小球藻）
      • 多细胞真核生物（大多数动植物）
  • 意义
    • 一切生命活动的基本单位
    • 每个细胞都具有相对独立的代谢系统，机体各项生理功能的完善离不开单个细胞正常的生命活动
  • 组成
    • 细胞膜
      • 结构
        • 磷脂
          • 由C,H,O,N,P构成的两性分子
          • 在水中可形成磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本骨架
        • 膜蛋白
          • 选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞（转运蛋白）
          • 催化特定化学反应
          • 在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用
        • 胆固醇（动物细胞）
          • 占细胞膜所有脂质的10%~30%
          • 主要位于磷脂双分子层的疏水环境中
          • 保持细胞膜的稳定性（双重调节作用）
      • 性质
        • 选择透过性：选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行
        • 流动性：重要的结构特性，与能量转换，物质转运，信息传递和分裂等功能密切相关
    • 细胞壁（植物，真菌和大多数原核细胞）
      • 全透性
      • 保护细胞，维持细胞形态，加强细胞的机械强度
      • 参与细胞间的相互粘连，是激素等化学信号传递的介质和通路
    • 细胞质
      • 细胞器
        • 内质网
          • 光面内质网（管状）：运输蛋白质和合成脂质的重要场所，某些有特殊功能
          • 粗面内质网（扁囊状）
        • 核糖体
          • 无膜，由RNA和蛋白质构成
          • 合成蛋白质场所
            • 用于细胞自身或构成自身结构（游离于细胞溶胶的核糖体）
            • 运输至胞外或细胞的其他部位（附着于粗面内质网等结构的核糖体）
        • 高尔基体
          • 由一系列扁平囊膜和大小不一的囊泡构成
          • 对由内质网运入的蛋白质进行加工，分类，包装和运输
            • 通过囊泡被分泌至胞外
            • 通过囊泡被运至细胞膜成为膜蛋白
            • 形成溶酶体
          • 与纤维素的合成有关，参与细胞壁的构建（植物细胞）
        • 溶酶体
          • 进行细胞内消化
          • 可将消化作用局限在特定结构中，保证细胞中其他结构的完整性
        • 线粒体（真核细胞）
          • 由内外两层膜构成，外膜平整，内膜向内凹陷形成嵴
          • 细胞能量代谢中心，有氧呼吸的主要场所
        • 叶绿体
          • 呈球形或椭圆形，具有双层膜结构
          • 内部是液态的基质，基质中有类囊体，类囊体堆叠成基粒
          • 进行光合作用
        • 液泡（植物细胞）
          • 由单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器
          • 细胞液储存水分和营养物质，调节细胞内部平衡，维持细胞正常形态
          • 富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器
        • 中心体（动物细胞和低等低等植物细胞）
          • 无膜，由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成
          • 中心粒包含由蛋白质构成的若干组管状结构
          • 在细胞增殖中起重要作用
      • 细胞溶胶
        • 细胞内除去细胞器以外的胶状物质
        • 细胞与外界环境，细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输，能量交换和信息传递的重要介质
        • 许多代谢反应的重要场所
        • 参与某些脂质的合成，蛋白质的加工和降解，大分子物质和细胞器的移动等
      • 细胞骨架
        • 存在于细胞质中，由蛋白质纤维交错连接的网络结构
          • 微丝
          • 微管
          • 维持细胞形态，胞内运输，变形运动
    • 细胞核
      • 组成
        • 核膜：由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连
        • 核孔：内外层核膜相互融合形成的环状开口，物质进出的通道
        • 核仁：核糖体RNA合成，加工和核糖体装配的重要场所
        • 染色质：DNA与蛋白质及少量RNA构成的复合结构
        • 核基质：以蛋白质为主的网状结构，细胞核支架，多种酶的结合位点
      • 作用：细胞遗传和代谢的控制中心
  • 生物膜系统
    • 结构
      • 内质网膜向内与核膜连接，向外与细胞膜连接
      • 囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新
    • 功能
      • 大大提高了细胞内物质运输的效率，加强了各组分间的交流
      • 使细胞具有相对独立的空间，保证各项生命活动高效有序地进行
      • 广阔的膜面积为多种酶提供了附着点位，为多种化学反应顺利进行提供了有利条件

第二章 细胞的结构

• 细胞学说
  • 主要内容
    • 所有的生物都由一个或多个细胞组成，细胞是所有生物的结构和功能单位，所有的细胞必定由已存在的细胞产生
  • 重要意义
    • 揭示了生物体结构的统一性，揭示了生物体间存在一定的亲缘关系，将植物和动物统一起来，为达尔文的进化论奠定了基础
    • 将人们对生物的研究从宏观领域带入微观领域
    • 极大地促进了生物学和医学的发展，推进了人类对自然界的认识，有力地促进了自然科学的进步
    • 19世纪自然科学的三大发现之一
• 细胞
  • 分类（有无核膜包被的细胞核）
    • 原核细胞—原核生物：由单个细胞构成（细菌，蓝细菌），DNA位于拟核，且不以染色质或染色体形式存在
    • 真核细胞—真核生物
      • 单细胞真核生物（草履虫，变形虫，小球藻）
      • 多细胞真核生物（大多数动植物）
  • 意义
    • 一切生命活动的基本单位
    • 每个细胞都具有相对独立的代谢系统，机体各项生理功能的完善离不开单个细胞正常的生命活动
  • 组成
    • 细胞膜
      • 结构
        • 磷脂
          • 由C,H,O,N,P构成的两性分子
          • 在水中可形成磷脂双分子层，构成了细胞膜的基本骨架
        • 膜蛋白
          • 选择性地吸收或排出特定物质，控制其进出细胞（转运蛋白）
          • 催化特定化学反应
          • 在细胞与外界的信息交流和细胞识别中发挥重要作用
        • 胆固醇（动物细胞）
          • 占细胞膜所有脂质的10%~30%
          • 主要位于磷脂双分子层的疏水环境中
          • 保持细胞膜的稳定性（双重调节作用）
      • 性质
        • 选择透过性：选择性地吸收营养物质和排出代谢产物，保持细胞内生化反应有序进行
        • 流动性：重要的结构特性，与能量转换，物质转运，信息传递和分裂等功能密切相关
    • 细胞壁（植物，真菌和大多数原核细胞）
      • 全透性
      • 保护细胞，维持细胞形态，加强细胞的机械强度
      • 参与细胞间的相互粘连，是激素等化学信号传递的介质和通路
    • 细胞质
      • 细胞器
        • 内质网
          • 光面内质网（管状）：运输蛋白质和合成脂质的重要场所，某些有特殊功能
          • 粗面内质网（扁囊状）
        • 核糖体
          • 无膜，由RNA和蛋白质构成
          • 合成蛋白质场所
            • 用于细胞自身或构成自身结构（游离于细胞溶胶的核糖体）
            • 运输至胞外或细胞的其他部位（附着于粗面内质网等结构的核糖体）
        • 高尔基体
          • 由一系列扁平囊膜和大小不一的囊泡构成
          • 对由内质网运入的蛋白质进行加工，分类，包装和运输
            • 通过囊泡被分泌至胞外
            • 通过囊泡被运至细胞膜成为膜蛋白
            • 形成溶酶体
          • 与纤维素的合成有关，参与细胞壁的构建（植物细胞）
        • 溶酶体
          • 进行细胞内消化
          • 可将消化作用局限在特定结构中，保证细胞中其他结构的完整性
        • 线粒体（真核细胞）
          • 由内外两层膜构成，外膜平整，内膜向内凹陷形成嵴
          • 细胞能量代谢中心，有氧呼吸的主要场所
        • 叶绿体
          • 呈球形或椭圆形，具有双层膜结构
          • 内部是液态的基质，基质中有类囊体，类囊体堆叠成基粒
          • 进行光合作用
        • 液泡（植物细胞）
          • 由单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器
          • 细胞液储存水分和营养物质，调节细胞内部平衡，维持细胞正常形态
          • 富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器
        • 中心体（动物细胞和低等低等植物细胞）
          • 无膜，由两个空间相互垂直的中心粒及其周围物质组成
          • 中心粒包含由蛋白质构成的若干组管状结构
          • 在细胞增殖中起重要作用
      • 细胞溶胶
        • 细胞内除去细胞器以外的胶状物质
        • 细胞与外界环境，细胞质与细胞核及细胞器之间物质运输，能量交换和信息传递的重要介质
        • 许多代谢反应的重要场所
        • 参与某些脂质的合成，蛋白质的加工和降解，大分子物质和细胞器的移动等
      • 细胞骨架
        • 存在于细胞质中，由蛋白质纤维交错连接的网络结构
          • 微丝
          • 微管
          • 维持细胞形态，胞内运输，变形运动
    • 细胞核
      • 组成
        • 核膜：由双层膜构成，外层常与粗面内质网相连
        • 核孔：内外层核膜相互融合形成的环状开口，物质进出的通道
        • 核仁：核糖体RNA合成，加工和核糖体装配的重要场所
        • 染色质：DNA与蛋白质及少量RNA构成的复合结构
        • 核基质：以蛋白质为主的网状结构，细胞核支架，多种酶的结合位点
      • 作用：细胞遗传和代谢的控制中心
  • 生物膜系统
    • 结构
      • 内质网膜向内与核膜连接，向外与细胞膜连接
      • 囊泡的移动为多种细胞器的膜质成分提供物质来源，从而实现膜成分的更新
    • 功能
      • 大大提高了细胞内物质运输的效率，加强了各组分间的交流
      • 使细胞具有相对独立的空间，保证各项生命活动高效有序地进行
      • 广阔的膜面积为多种酶提供了附着点位，为多种化学反应顺利进行提供了有利条件