細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能3（細(xì)胞核、真原核細(xì)胞） 【知識(shí)精講+高效備課】 高考生物學(xué)一輪復(fù)習(xí)

第5講

細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能3

細(xì)胞核、真原核細(xì)胞

1831年，英國(guó)植物學(xué)家布朗(R.Brown)觀察并命名了細(xì)胞核。---細(xì)胞核1細(xì)胞核控制細(xì)胞的遺傳和代謝多數(shù)細(xì)胞只有一個(gè)細(xì)胞核，但少數(shù)細(xì)胞無(wú)核或具多核。骨骼肌結(jié)締組織細(xì)胞核橫紋肌中的骨骼肌含有多個(gè)細(xì)胞核哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無(wú)細(xì)胞器和細(xì)胞核篩管細(xì)胞成熟過(guò)程中核退化消失傘藻嫁接實(shí)驗(yàn)傘藻核移植實(shí)驗(yàn)思考：傘藻的形態(tài)取決于假根中的細(xì)胞核還是細(xì)胞質(zhì)？傘帽形狀受假根控制---細(xì)胞核---細(xì)胞核細(xì)胞核控制著細(xì)胞的代謝和遺傳結(jié)構(gòu)功能觀2遺傳物質(zhì)主要儲(chǔ)存在細(xì)胞核---細(xì)胞核2.1細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)---核膜2.1.2內(nèi)外雙層膜，其外層常與粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連。2.1.3核被膜上有核孔復(fù)合體（核孔），所以雙層膜并不連續(xù)。2.1.1核膜把核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)2.2.1核孔是實(shí)現(xiàn)細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)物質(zhì)交換的通道2.2.2核孔是蛋白質(zhì)、RNA等大分子進(jìn)出細(xì)胞核的通道注意：能夠進(jìn)出核孔的物質(zhì)不局限于大分子，但也不是任何物質(zhì)都能隨意進(jìn)出的，具有選擇性。2.2細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)---核孔---細(xì)胞核核仁核基質(zhì)染色質(zhì)2.3細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)---染色質(zhì)2.3.1染色質(zhì)是細(xì)胞核中或粗或細(xì)的長(zhǎng)絲，因容易被堿性染料染色而命名。2.3.2染色質(zhì)由DNA、蛋白質(zhì)和少量的RNA組成。2.3.3真核細(xì)胞的遺傳物質(zhì)DNA主要存在于細(xì)胞核中2.4.1核仁是細(xì)胞核中呈球形或橢球型的結(jié)構(gòu)；與核糖體的形成有關(guān)，是核糖體RNA合成、加工和核糖體裝配的重要場(chǎng)所。2.4.2核仁的大小、數(shù)目、形態(tài)隨生物種類(lèi)、細(xì)胞類(lèi)型不同而不同。2.4.3核基質(zhì)是細(xì)胞核內(nèi)以蛋白質(zhì)為主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。核基質(zhì)為細(xì)胞核提供支架，也是多種酶的結(jié)合位點(diǎn)，與核內(nèi)遺傳物質(zhì)的復(fù)制、染色體的裝配等生理活動(dòng)密切相關(guān)。2.4細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)---核仁與核基質(zhì)---細(xì)胞核核孔核仁染色質(zhì)核外膜核內(nèi)膜核膜（把核內(nèi)物質(zhì)和細(xì)胞質(zhì)分開(kāi)）（主要由DNA和蛋白質(zhì)組成）（與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān)）（實(shí)現(xiàn)核質(zhì)之間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流）核基質(zhì)（以蛋白質(zhì)為主的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)）---細(xì)胞核DNA儲(chǔ)存遺傳信息DNA主要存在于細(xì)胞核中細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)細(xì)胞代謝主要發(fā)生在細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心核膜使兩者分工分區(qū)核孔使兩者溝通協(xié)作---細(xì)胞核蛋白質(zhì)合成DNA中的遺傳信息以RNA的形式經(jīng)核孔轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)中，用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成；細(xì)胞質(zhì)中合成的核蛋白、核糖體蛋白通過(guò)核孔運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞核中發(fā)揮作用。核仁將rRNA和（細(xì)胞質(zhì)合成的）核糖體蛋白組裝成核糖體亞基，再經(jīng)由核孔轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞質(zhì)發(fā)揮作用。---細(xì)胞核細(xì)胞核核膜核仁細(xì)胞核是遺傳信息庫(kù)染色質(zhì)（體）DNA遺傳信息細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝的控制中心細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的中心核孔有分開(kāi)聯(lián)系含有儲(chǔ)存因此因此---細(xì)胞核---原核細(xì)胞35億年前：最早的原核生物出現(xiàn)15億年前：最早的真核生物出現(xiàn)400萬(wàn)年前：最早的原始人類(lèi)出現(xiàn)（南方古猿）藍(lán)細(xì)菌電鏡圖早期地球環(huán)境氧氣低，CO2高，大氣溫度高目前地球環(huán)境氧氣高，CO2低，大氣溫度適宜藍(lán)細(xì)菌光合作用磷酸顆粒、脂肪顆粒等1藍(lán)細(xì)菌在生物進(jìn)化史上的地位---原核細(xì)胞藍(lán)細(xì)菌（藍(lán)藻）模式圖細(xì)胞壁細(xì)胞膜光合膜擬核（含DNA）細(xì)胞質(zhì)核糖體原核生物與真核生物最顯著的區(qū)別是無(wú)成形的（核膜包被）的細(xì)胞核細(xì)菌模式圖纖毛鞭毛細(xì)胞質(zhì)核糖體擬核（含DNA）細(xì)胞膜細(xì)胞壁---原核細(xì)胞2原核細(xì)胞的模式圖3原核生物和真核生物的比較原核細(xì)胞真核細(xì)胞異細(xì)胞核細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)（器）需氧呼吸場(chǎng)所光合作用場(chǎng)所同有擬核,無(wú)核膜、核仁和染色體有核被膜、核仁和染色體唯一的細(xì)胞器：核糖體有多種細(xì)胞器葉綠體細(xì)胞膜和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)附著光合色素的光合膜線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)植物：纖維素和果膠真菌：主要?dú)ざ嗵牵◣锥≠|(zhì)）細(xì)菌：肽聚糖支原體無(wú)細(xì)胞壁都有細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體、遺傳物質(zhì)（DNA）---原核細(xì)胞4原核細(xì)胞的特殊結(jié)構(gòu)細(xì)菌模式圖4.1有的細(xì)菌會(huì)帶有一些附屬結(jié)構(gòu)，如莢膜、鞭毛、菌毛。纖毛鞭毛細(xì)胞質(zhì)核糖體細(xì)胞膜細(xì)胞壁4.1.1莢膜：位于細(xì)胞壁外，主要由多糖構(gòu)成，具有保護(hù)、黏附等功能4.1.2鞭毛：與細(xì)菌運(yùn)動(dòng)有關(guān)4.1.3菌毛：與物質(zhì)吸收有關(guān)---原核細(xì)胞4.2有的原核生物可以進(jìn)行光合作用或者需氧呼吸。4.2.1藍(lán)細(xì)菌既可以進(jìn)行光合也可以需氧呼吸4.2.1.1需氧呼吸的場(chǎng)所在細(xì)胞膜和細(xì)胞溶膠4.2.1.2藍(lán)細(xì)菌等原核生物的細(xì)胞質(zhì)中含有附著光合色素的光合膜，可以進(jìn)行光合作用---內(nèi)共生學(xué)說(shuō)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核膜來(lái)源假說(shuō)線粒體和葉綠體形成假說(shuō)目前支持內(nèi)共生學(xué)說(shuō)的證據(jù)有很多，部分證據(jù)列舉如下：（1）在化學(xué)組成上，線粒體外膜與真核細(xì)胞的質(zhì)膜相似，而線粒體內(nèi)膜則與原核細(xì)胞的質(zhì)膜相似。（2）線粒體和葉綠體內(nèi)存在與原核細(xì)胞相似的環(huán)狀DNA，且不形成染色質(zhì)或染色體。（3）線粒體和葉綠體能像細(xì)菌一樣分裂增殖（4）葉綠體的基因組和光合系統(tǒng)