1.細(xì)胞膜的主要成分:蛋白質(zhì)、脂質(zhì)(和少量的糖類)
(各種膜所含蛋白質(zhì)、脂質(zhì)的比例與膜的功能有關(guān),功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多)
2.細(xì)胞膜的功能:①將細(xì)胞與外界環(huán)境隔開(以保障細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定);②控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞(物質(zhì)能否通過細(xì)胞膜,并不是取決于分子的大小,而是根據(jù)細(xì)胞生命活動的需要);③進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
3.細(xì)胞間信息交流的方式多種多樣,常見的3種方式:①細(xì)胞分泌的化學(xué)物質(zhì)如激素,隨血液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)全身各處,與靶細(xì)胞的細(xì)胞膜表面的受體結(jié)合,將信息傳遞給靶細(xì)胞;②相鄰兩個細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸,信息從一個細(xì)胞傳遞給另一個細(xì)胞(如精子和卵細(xì)胞之間的識別和結(jié)合);③相鄰兩個細(xì)胞之間形成通道,攜帶信息的物質(zhì)通過通道進(jìn)入另一個細(xì)胞(如高等綠色植物細(xì)胞之間通過胞間連絲相互連接,也有信息交流的作用)
4.細(xì)胞間的信息交流,大多與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)。
5.制備純凈的細(xì)胞膜常用的材料:應(yīng)選用人和哺乳動物成熟的紅細(xì)胞,原因是:因為人和其他哺乳動物成熟的紅細(xì)胞中沒有細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器;制備的方法:將選取的材料放入清水中,由于細(xì)胞內(nèi)的濃度大于外界溶液濃度,細(xì)胞將吸水漲破,再用離心的方法獲得純凈的細(xì)胞膜。
6.癌細(xì)胞的惡性增殖和轉(zhuǎn)移與癌細(xì)胞膜成分的改變有關(guān)。
細(xì)胞癌變的指標(biāo)之一是細(xì)胞膜成分發(fā)生改變,產(chǎn)生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物質(zhì)超過正常值
7.植物細(xì)胞壁的主要成分:纖維素和果膠;功能:對植物細(xì)胞有支持和保護(hù)的作用。
8.細(xì)胞質(zhì)包括細(xì)胞器和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的成分:水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸和核苷酸等,還有很多酶。
功能:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)為新陳代謝的進(jìn)行提供所需要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
9.分離各種細(xì)胞器的方法:差速離心法。
10.線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成“嵴”,增大細(xì)胞內(nèi)膜面積;在線粒體的內(nèi)膜、基質(zhì)中含有與有氧呼吸有關(guān)的酶,分別是有氧呼吸第三、二階段的場所,生物體95%的能量來自線粒體,又叫“動力車間”。
11.葉綠體只存在于植物的綠色細(xì)胞中。扁平的橢球形或球形,雙層膜結(jié)構(gòu)。含少量的DNA、RNA。在類囊體薄膜(基粒)上有色素和與光合作用光反應(yīng)有關(guān)的酶,是光反應(yīng)場所;在基質(zhì)中含有與光合作用暗反應(yīng)有關(guān)的酶,是暗反應(yīng)場所。由圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成基粒,增大膜面積。
12.線粒體和葉綠體的相同點(diǎn):①具有雙層膜結(jié)構(gòu)②都含少量的DNA和RNA,具有遺傳的相對獨(dú)立性③都能產(chǎn)生ATP,都屬于能量轉(zhuǎn)換器。
13.內(nèi)質(zhì)網(wǎng):在結(jié)構(gòu)上內(nèi)連核膜,外連細(xì)胞膜;功能:①增大細(xì)胞內(nèi)的膜面積②是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)合成的車間(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)形成的場所)
14.核糖體:無膜結(jié)構(gòu),是合成蛋白質(zhì)的場所。附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的是胞外蛋白(即分泌蛋白如消化酶、胰島素、生長激素、抗體等);游離的核糖體合成的是胞內(nèi)蛋白(如呼吸氧化酶、血紅蛋白等)。
15.高爾基體:主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工,分類,包裝,運(yùn)輸。(動植物細(xì)胞共有的細(xì)胞器,但功能不同:植物:與細(xì)胞壁的形成有關(guān);動物:與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān))
16.中心體:存在于動物和某些低等植物(如衣藻、團(tuán)藻等)中。
無膜結(jié)構(gòu),由垂直的兩個中心粒及周圍物質(zhì)組成,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。
17.液泡:單層膜,成熟的植物有中央大液泡。功能:貯藏(營養(yǎng)、色素等)、保持細(xì)胞形態(tài)
18.溶酶體:消化車間,內(nèi)含許多水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒病菌。
一、減數(shù)分裂的概念
減數(shù)分裂是進(jìn)行有性生殖的生物形成生殖細(xì)胞過程中所特有的細(xì)胞分裂方式。在減數(shù)分裂過程中,染色體只復(fù)制一次,而細(xì)胞連續(xù)分裂兩次,新產(chǎn)生的生殖細(xì)胞中的染色體數(shù)目比體細(xì)胞減少一半。
(注:體細(xì)胞主要通過有絲分裂產(chǎn)生,有絲分裂過程中,染色體復(fù)制一次,細(xì)胞分裂一次,新產(chǎn)生的細(xì)胞中的染色體數(shù)目與體細(xì)胞相同。)
二、減數(shù)分裂的過程
1、精子的形成過程:精巢(哺乳動物稱睪丸)
減數(shù)第一次分裂
間期:染色體復(fù)制(包括DNA復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成)。
前期:同源染色體兩兩配對(稱聯(lián)會),形成四分體。
四分體中的非姐妹染色單體之間常常發(fā)生對等片段的互換。
中期:同源染色體成對排列在赤道板上(兩側(cè))。
后期:同源染色體分離;非同源染色體自由組合。
末期:細(xì)胞質(zhì)分裂,形成2個子細(xì)胞。
三、分裂的總結(jié)
以一個染色體數(shù)為2n的生物為例
(1)染色體復(fù)制:發(fā)生在減數(shù)第一次分裂前的間期,復(fù)制的結(jié)果是,每條染色體含有兩條姐妹染色單體,并由一個著絲點(diǎn)連接著,因此染色體復(fù)制之后,染色體數(shù)目不變?yōu)?n,但是DNA分子數(shù)由2n變?yōu)?n,染色單體數(shù)由0變?yōu)?n。
(2)同源染色體和非同源染色體:同源染色體是指形態(tài)、大小一般都相同,一條來自父方,一條來自母方,且在減數(shù)第一次分裂過程中能兩兩配對(即聯(lián)會)的一對染色體。
非同源染色體是形態(tài)、大小不相同,且在減數(shù)分裂過程中不聯(lián)會的染色體。
(3)聯(lián)會:在減數(shù)第一次分裂時由于同源染色體兩兩配對的現(xiàn)象叫聯(lián)會。
(4)四分體:在減數(shù)第一次分裂時由于同源染色體的聯(lián)會,使得每對同源染色體中含有4條染色單體,這時的一對同源染色體又叫一個四分體,所以細(xì)胞中的四分體的個數(shù)就等于同源染色體的對數(shù)。
在減數(shù)分裂的四分體時期,同源染色體之間,父方的染色體中的一條染色單體與母方染色體中的染色單體之間常常發(fā)生交叉互換。這就是“基因連鎖互換定律”的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),在遺傳學(xué)上具有重要意義。
(5)同源染色體分離:在減數(shù)第一次分裂中,同源染色體的聯(lián)會和非姐妹染色單體進(jìn)行部分的互換后,同源染色體彼此分開,分別移向細(xì)胞的兩極,并計入子細(xì)胞中,同源染色體分離是:基因分離定律“的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ),是減數(shù)分裂的主要變化。
(6)非同源染色體的自由組合:在同源染色體分離時,同源的兩條染色體各自移向細(xì)胞的哪一極是隨機(jī)的,也就是說,非同源染色體之間的自由組合的。這是“基因自由組合定律”的細(xì)胞學(xué)基礎(chǔ)。
(7)著絲點(diǎn)分裂,染色單體分開:在減數(shù)第二次分裂中,每條染色體的著絲點(diǎn)一分為二,姐妹染色單體分開,成為兩條染色體,這就是減數(shù)第二次分裂的主要變化。
2、減數(shù)第一次分裂和減數(shù)第二次分裂的比較
項目減數(shù)第一次分裂減數(shù)第二次分裂
著絲點(diǎn)不分裂分裂
染色體數(shù)目2n→n,減半n→2n→n,不減半
DNA含量4n→2n,減半2n→n,減半
染色體的主要行為同源染色體分離著絲點(diǎn)分裂,染色單體分開3、減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目和DNA的含量變化
在減數(shù)分裂的過程中,染色體數(shù)目的變化和DNA含量的變化本來應(yīng)該是平行的,但是由于復(fù)制后的染色體仍由一個著絲點(diǎn)連接著,沒有馬上完全分開,所以減數(shù)分裂的不同時期,細(xì)胞中的染色體數(shù)目與DNA的含量有時不相同。以精子的形成過程為例,將減數(shù)分裂過程中的染色體數(shù)目和DNA含量的變化比較如下
項目精原細(xì)胞初級精母細(xì)胞次級精母細(xì)胞精細(xì)胞
前、中期/后期
染色體數(shù)目2n2nn2nn
DNA含量2n→4n4n2n2nn