《细胞结构思维导图》
1. 细胞的基本概念
- 细胞定义:
- 生命的基本单位，是构成生物体结构和功能的基本单位。
- 病毒除外，病毒不具备细胞结构，依赖宿主细胞才能进行生命活动。
- 细胞学说:
- 由施莱登和施旺提出，魏尔肖完善。
- 核心内容：
- 所有生物都由细胞构成。
- 细胞是生命活动的基本单位。
- 新细胞由老细胞产生。
- 细胞类型:
- 原核细胞：
- 无核膜包被的细胞核（拟核）。
- 仅有核糖体一种细胞器。
- DNA以环状形式存在，不与蛋白质结合。
- 例子：细菌、蓝藻、支原体、衣原体等。
- 真核细胞：
- 具有核膜包被的细胞核。
- 具有多种细胞器，结构复杂。
- DNA与蛋白质结合形成染色质/染色体。
- 例子：动物细胞、植物细胞、真菌细胞等。
- 原核细胞：
- 细胞大小:
- 差异很大，从微米级别到毫米级别。
- 细胞大小影响物质运输效率，表面积与体积之比（SA/V）越大，物质运输效率越高。
- 细胞体积并非无限增大，受到细胞核控制能力和物质运输效率的限制。
2. 细胞的结构
2.1 细胞膜
- 成分:
- 磷脂双分子层：构成细胞膜的基本支架，具有流动性。
- 蛋白质：镶嵌、贯穿或附着在磷脂双分子层上，具有特异性，执行多种功能（如运输、识别、催化）。
- 糖类：与蛋白质结合形成糖蛋白，与脂质结合形成糖脂。位于细胞膜外侧，参与细胞识别和信息传递。
- 结构特点:
- 流动性：磷脂分子和部分蛋白质分子可以移动，使得细胞膜具有一定的流动性。
- 不对称性：内外两侧的磷脂和蛋白质种类不同。
- 功能:
- 屏障作用：控制物质进出细胞，维持细胞内部环境的稳定。
- 选择透过性：允许特定物质通过，限制其他物质通过。
- 信息交流：具有受体，能够识别激素等信号分子。
- 细胞识别：糖蛋白参与细胞间的识别和黏着。
2.2 细胞质
- 细胞质基质:
- 存在于细胞膜以内、细胞核以外的液态部分。
- 含有多种酶、无机盐、核苷酸、氨基酸等物质。
- 是细胞进行代谢活动的主要场所。
- 细胞器:
- 核糖体: 无膜结构，合成蛋白质的场所。原核细胞和真核细胞都含有。
- 内质网: 单层膜结构，参与蛋白质的加工和运输，脂质和糖类的合成场所。
- 粗面内质网：附着有核糖体。
- 滑面内质网：没有附着核糖体。
- 高尔基体: 单层膜结构，参与蛋白质的加工、分类、包装和运输，参与植物细胞壁的形成。
- 线粒体: 双层膜结构，细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞提供能量（ATP）。
- 内膜向内折叠形成嵴，增大膜面积。
- 含有少量DNA和核糖体，可以进行自我复制。
- 叶绿体: 双层膜结构，植物细胞进行光合作用的场所。
- 含有叶绿素和类胡萝卜素，吸收光能。
- 含有少量DNA和核糖体，可以进行自我复制。
- 溶酶体: 单层膜结构，含有多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病原体。
- 液泡: 单层膜结构，含有细胞液，储存营养物质、调节细胞渗透压、维持细胞形态。植物细胞中较大，动物细胞中较小。
- 中心体: 无膜结构，由两个中心粒组成，与细胞的有丝分裂有关。动物细胞和低等植物细胞中含有。
2.3 细胞核
- 核膜: 双层膜结构，分隔细胞核与细胞质，控制物质进出细胞核。
- 核孔: 核膜上的小孔，是蛋白质和RNA等大分子物质进出细胞核的通道。
- 核仁: 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。
- 染色质: 主要由DNA和蛋白质组成，是遗传物质的载体。在细胞分裂时高度螺旋化形成染色体。
- 功能:
- 遗传物质的储存和复制场所。
- 细胞代谢和遗传的控制中心。
3. 特殊的细胞结构
- 植物细胞特有结构:
- 细胞壁：位于细胞膜外侧，由纤维素和果胶组成，具有支持和保护作用。
- 叶绿体：进行光合作用的场所。
- 中央大液泡：调节细胞渗透压，储存营养物质。
- 动物细胞特有结构:
- 中心体：与细胞的有丝分裂有关。
- 细胞骨架:
- 由蛋白质纤维组成的网络结构，维持细胞形态，参与细胞运动，协助物质运输。
4. 细胞的统一性与多样性
- 统一性:
- 基本结构相似：都由细胞膜、细胞质和细胞核构成。
- 遗传物质相同：都是DNA。
- 基本代谢途径相似。
- 多样性:
- 细胞形态、大小和结构各异，适应不同的功能。
- 细胞器的种类和数量不同。
- 基因表达模式不同。
5. 总结
细胞是生命的基本单位，了解细胞的结构和功能是学习生物学的基础。掌握细胞的各种结构及其功能，有助于理解生物体的生命活动。 理解细胞的统一性和多样性有助于认识生物进化的规律。