细胞的基本形态结构和功能
细胞的基本形态结构与功能
机结构多样性的统一，从哲学推断走向自然科学 论证。
细胞学说被认为是19世纪自然科学的重大发现之一。
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4. 细胞的基本概念
细胞是生命活动的基本单位 细胞是物质、能量和信息过程结合的综
合体 细胞是生物形态结构、生理功能和生长
发育、遗传的基本单位
80S 线粒体DNA，叶绿体DNA
沉降系数（S）：大分子或颗粒在超速离心时的沉降行为，其大小 与颗粒的密度、形状、沉降介质的密度均有关。蛋白质、核酸等生
物大分子的S实际上时常在10-1来自秒左右，故把沉降系数10-13 秒称为 一个Svedberg单位，简写S，量纲为秒。
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➢ 动物细胞与植物细胞的比较
重点
细胞之间的区别：原核细胞与真核细胞、动物细 胞与植物细胞；
主要细胞器的结构与功能：细胞核、线粒体、叶 绿体、内质网、高尔基体、溶酶体；
生物膜：结构组成与功能、流动镶嵌模型特点； 物质运输：主动运输的特点、Na+-K+泵。
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一、细胞的基本结构与功能
1. 细胞的发现
1665年，英国人 罗伯特虎克 Robert Hooke ） 利用自制的显微 镜发现软木塞是 由密排的蜂窝状 小室组成（死细 胞壁），命名细 胞(Cell)。
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细胞学说的内涵
① 所有生物都是由细胞和细胞产物所构成； ② 新细胞只能由原来的细胞经分裂而产生； ③ 所有细胞都具有基本相同的化学组成和代谢活
性； ④ 生物体总的活性可以看成是组成生物体的各相
关细胞的相互作用和集体活动的总和。
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3. 细胞学说的意义
① 从细胞角度把整个有机体统一起来； ② 证明了动物和植物都是由细胞起源的； ③ 证明了达尔文的生物进化论观点，打击了唯心论
细胞的结构和功能教案
细胞的结构和功能教案一、教学目标1.了解细胞的基本结构及其功能。
2.掌握常见细胞的形态特征。
3.理解细胞是生物体的基本单位，细胞结构与功能之间的相互关系。
二、教学重点1.细胞的基本结构。
2.常见细胞的形态特征。
三、教学内容1.细胞的基本结构细胞是构成生物体的基本单位，具有以下结构：(1)细胞膜：细胞的外界与内部环境之间的物质交换由细胞膜来完成。
它由磷脂双分子层构成，具有选择性通透性，能够控制物质的进出。
(2)细胞质：细胞质是细胞膜与细胞核之间的胞内液体，含有多种细胞器，参与细胞代谢活动。
(3)细胞核：细胞核是控制细胞生物活动的中心，包含基因信息，控制遗传性状的传递。
(4)线粒体：线粒体是细胞中能量的生产者，参与细胞的呼吸作用，生成细胞内的能量分子ATP。
(5)内质网：内质网是由液泡样结构、管状结构和扁平囊状结构组成的一系列膜系统，参与蛋白质的合成与运输。
(6)高尔基体：高尔基体主要参与细胞分泌作用，对蛋白质的修饰、包装和运输起重要作用。
(7)溶酶体：溶酶体是细胞内的分解工厂，参与物质的降解和再利用。
2.常见细胞的形态特征(1)植物细胞：植物细胞常为方形或长方形，细胞壁由细胞素构成，细胞质包裹着大中央液泡。
植物细胞中常见的细胞器有叶绿体和细胞壁。
(2)动物细胞：动物细胞多为圆形或不规则形状，细胞表面光滑。
动物细胞中常见的细胞器有中心体和溶酶体。
(3)细菌细胞：细菌细胞通常为杆状、球状或螺旋状，细胞壁对其具有保护作用。
细菌细胞中没有真核细胞的细胞器。
四、教学方法1.讲授：通过PPT展示细胞的结构及其功能，引导学生掌握知识要点。
2.实物观察：给学生提供显微镜和玻璃片，观察植物细胞、动物细胞和细菌细胞的形态特征。
3.讨论：组织学生分组进行讨论，探究细胞结构与功能之间的关系。
五、教学评价1.作业：让学生写一篇细胞结构与功能之间的关系小论文。
2.提问：随堂通过提问的方式检测学生对细胞结构与功能的理解。
六、教学反思细胞是生物体的基本单位，了解和掌握细胞的结构和功能是了解生物体各种生理现象的基础。
细胞的形态结构与功能的关系
细胞的形态结构与功能的关系细胞是生命的基本单位，通过其形态结构来实现各种不同的生物功能。
细胞的形态结构其实就是细胞器官的排列组合，这些细胞器官各自有特定的结构和功能，通过协同作用实现细胞的各种生物活动。
本文将从细胞的结构与功能的关系入手，分别讨论细胞膜、细胞核、粒细胞体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器官的结构与功能。
1、细胞膜细胞膜是细胞的外包层，它主要由脂质分子、蛋白质和糖类组成。
细胞膜的主要功能有控制物质进出、维持细胞形态和结构、参与信号传导、识别并吸附外部物质等。
细胞膜的不同部位所具有的不同结构和功能使得细胞能够完成不同的生物学功能，例如：细胞膜上的蛋白质可以作为细胞识别外界信号的“感受器”，引导外界物质进入细胞内部，并且调节细胞内外物质的流动，维持内环境的稳定性。
细胞膜的磷脂双层结构保证了细胞的可塑性，使得细胞能够适应不同的外界环境变化，例如遗传学中Kock实验中培养出的‘Koch壳菌’。
2、细胞核细胞核是细胞内包含遗传信息的结构，控制着细胞的所有基因表达。
细胞核周围有核膜包裹，内含的DNA分子编码了细胞产生的所有蛋白质，这些蛋白质则是细胞的所有生命活动的物质基础。
细胞核的结构决定了它的功能特点，例如：细胞核内的核孔可以使有机分子穿过核膜，通过核孔运输RNA分子进入细胞质，进行蛋白质合成。
细胞核内的染色质可以存储并传递遗传信息，相当于将DNA分子包装成一个框架，通过实现DNA的复制和转录作用，确保了遗传信息的稳定性和传递。
3、粒细胞体粒细胞体是一种蛋白质和RNA的组合物，是蛋白质的合成和折叠的主要场所。
通过粒细胞体内的核糖体，转录DNA信息，并将其转化为蛋白质。
粒细胞体的结构与功能关系如下：粒细胞体可以通过拼接两个不同的蛋白质，并产生酶、抗体、激素等生物分子，形成细胞膜和细胞核膜等的构建。
粒细胞体参与蛋白质的折叠作用，将成型的蛋白质进行分割，生成单元体，进而向其他细胞器输送，进行合成。
三细胞的基本形态结构与功能
三细胞的基本形态结构与功能三细胞是一种多细胞生物的基本结构，它由三个细胞组成：上皮细胞、组织细胞和神经细胞。
这三个细胞具有不同的形态结构和功能，它们共同协调工作，维护生物体的正常运作。
首先是上皮细胞。
上皮细胞是身体各个组织和器官的最外层细胞，它们紧密排列在一起，形成一个连续的上皮组织。
上皮细胞的主要功能是保护和覆盖身体表面，防止病原体和有害物质的侵入。
上皮细胞的形态结构特点是细胞间紧密连接，形成一个屏障，阻止外部物质的进入。
上皮细胞还有分泌和吸收的功能，例如上皮细胞在肠道内分泌消化酶，并负责吸收营养物质。
其次是组织细胞。
组织细胞是构成多细胞器官和组织的基本单位，它们以不同的方式组织在一起，形成不同的组织类型，如肌肉组织、骨骼组织和结缔组织等。
组织细胞的主要功能是提供结构支持和维持器官的正常功能。
例如肌肉细胞可以收缩和放松，使得身体得以运动；骨骼细胞可以合成和分解骨质，维持骨骼的稳定性；结缔组织细胞可以合成胶原蛋白，提供组织的弹性和拓展性。
最后是神经细胞。
神经细胞是组成神经系统的基本单元，它们负责传递信号和信息，使得身体各个部分的协调活动得以实现。
神经细胞的形态结构特点是长而细长的轴突和树突，轴突负责传递信号，而树突负责接收信号。
神经细胞通过突触与其他神经细胞相连接，形成神经回路和网络。
神经细胞具有兴奋性和传导性的特点，可以将外界刺激转化为神经信号，并在神经系统内传递和处理。
总的来说，三细胞的基本形态结构与功能使得多细胞生物能够适应并生存于不同的环境。
它们的相互作用和协调合作是多细胞生物的基石，使得生物体能够实现各种生理功能，保持身体的稳态和稳定内环境。
3 细胞的基本形态结构与功能
胞吐作用：
细胞从细胞表面排出渣滓和细胞分泌物 的过程。
（四）细胞连接 1. 桥粒
上皮细胞 间纽扣状的 斑块结构。
桥 粒
2. 紧密连接
细胞膜紧密靠拢，无间隙。
兔上皮细胞紧密连接
紧密连接
3. 间隙连接（通讯连接）
两细胞间有很窄的间隙（2~4nm）。
间 隙 连 接 电 镜 照 片
植物细胞有，在 质膜之外。是一无生 命结构，由细胞的分 泌物组成。功能是支 持和保护，防止细胞 吸涨而破裂。 细菌也有细胞壁。
2. 细胞核的基本结构
核膜
核的组成： 核仁 核质 染色质丝
细胞核的形态
（1）核被膜与核纤层
核被膜: 包在核的外面。由两层膜组成。两 膜之间为宽约10-50nm的核周腔。外膜 常与粗糙内质网相连。
虎克发表的图片
原核细胞
真核细胞
动物细胞
植 物 细 胞
细胞膜结构
细胞核结构
核
膜
核小体和染色质
组蛋白与DNA的结合
组蛋白与DNA的结合
染 色 体
内质网结构
高尔基体的形态结构
成熟面
分泌小泡
空腔
形成面
溶酶体结构
线 粒 体 结 构
白色体：
• 不含色素的质体
• 合成淀粉
• 合成脂肪
螺旋圈（ 700nm，每圈30个玫瑰花）
染色体（ 1400nm）
（３）核仁
细胞核中圆形或椭圆形的颗粒状结构。
各种生物的核仁数目是固定的。由某一 个或几个特定染色体的核仁组织区构成。而 核仁组织区是rDNA的所在地。 （4）核基质 由蛋白质成分组成的纤维状网，网孔中 充以液体。
第三章细胞的基本形态结构和功能
过氧化物酶体的功能：
• 脂肪酸的氧化：动物组织中大约有25－50% 的脂肪酸是在过氧化物酶体中氧化的（其他 则是在线粒体中氧化的），产生H2O2 • 解毒：过氧化氢酶利用过氧化氢氧化各种 底物， 如酚、甲酸、甲醛和乙醇等，氧化 的结果使这些有毒性的物质变成无毒性的 物质，同时也使H2O2进一步转变成无毒的 H2O。
和 滑 面 内 质 网 （ ）
粗 面 内 质 网 （ ）
RER SER
（2）核糖体(ribosome)：
由rRNA和蛋白质按一定规律组 成的实心小粒。单个核糖体直径为 90nm，由大小两个亚基构成；是细 胞合成多肽和蛋白质的工具。
核糖体 由大亚基（Large Subunit) 和小 亚基（Small Subunit) 组成
细胞骨架（微管、微丝、中间纤维）
• 微管（microtubule）： 普遍存在于各种细胞，为非膜性结构细 胞器。 微管的主要成分是微管蛋白，αβ微管蛋 白聚合成双体成为微管细丝的亚单位。微 管除单微管外，还形成二联微管、三联微 管，如中心粒、纤毛、鞭毛内的微管。
微管纤维
• 秋水仙素(colchicine)结合微管蛋白，阻止微管 蛋白互相连接成微管，从而破坏纺锤体形成，长 春花碱具有类似的功能。 • 紫杉醇(taxol) 能促进微管的装配, 并使已形成 的微管稳定。但这种稳定性会破坏微管的正常功 能，使细胞处于分裂期，而不能增殖。
• 木质化: 细胞壁内填充和附加了木质素， 可使细胞壁的硬度增加，细胞群的机械力 增加。这样的填充木质素的过程就叫做木 质化. 木栓化: 细胞壁中增加了脂肪性化合物木 栓质，它是一种栓化的细胞，不易透气， 也不易透水，所以造成最后细胞内的原生 质体完全消失。这样的填充脂肪族化合物 的过程就叫做木栓化.
细胞的形态构成和功能
细胞的形态构成和功能细胞是构成生物体的基本单位，其形态构成和功能具有重要意义。
了解细胞的形态和构成可以帮助我们更好地了解生物的生命活动。
一、细胞的构成细胞主要由细胞膜、细胞质和细胞核三部分组成。
1.细胞膜细胞膜是细胞最外层，由磷脂双分子层和蛋白质组成。
细胞膜的主要功能是维持细胞内外环境的稳定性，并控制物质的进出。
2.细胞质细胞膜内的液体是细胞质，其中包括各种细胞器、细胞骨架和溶质等。
（1）细胞器细胞器是细胞内各种功能机构的总称，如内质网、高尔基体、细胞核、线粒体、溶酶体、叶绿体等。
内质网是细胞膜内的重要蛋白质合成和加工的地方；高尔基体则是储存和运输蛋白质的荷尔蒙等细胞物质分泌的关键器官；线粒体主要负责产生ATP(细胞能量储存)；溶酶体是进行细胞内外物质的分解的“垃圾车”；叶绿体是植物细胞特有的光合作用器官。
（2）细胞骨架细胞骨架是由细胞质中的微纤维等纤维构成的细胞结构，是维持细胞形态和细胞器定位的关键。
细胞骨架还参与调控细胞遗传学和细胞功能、信号转导等生物学过程。
3.细胞核细胞核是细胞内含有DNA的重要组织，细胞核的主要功能是控制轴突生长、细胞分裂、DNA复制和RNA转录等生命过程。
二、细胞的形态细胞的形态包括大小、形状和结构等方面，不同种类细胞有不同的形态。
1.大小细胞大小不尽相同，大型动物细胞可达数百微米，而细菌细胞则只有几微米，且大小会影响细胞的代谢运动、信号传递和分子交换等生命过程。
2.形状细胞形状通常包括球形、棒状、扁平、梭形等，与细胞所处的生活环境、功能任务和代谢活动等有关。
3.结构细胞内的结构也多种多样，如细胞透镜、鞭毛、纤毛、伪足等。
每个结构都有不同的生物学意义，如细胞透镜和钙控钠离子交换泵是视网膜细胞和心肌细胞功能的关键器官。
三、细胞的功能细胞的功能包括代谢活动、自我复制和信号感知等生物学过程。
1.代谢活动细胞是代谢活动的基本单位，包括能量转化、物质转化和物质吸收等生物学过程。
细胞的基本形态结构及功能
细胞的基本形态结构及功能细胞是生物体的基本组成单位，广泛存在于自然界中各种生物体内。
细胞可以分为原核细胞和真核细胞两大类。
原核细胞是早期生命形式的细胞类型，如细菌和蓝藻。
真核细胞是较为复杂的细胞类型，包括植物细胞和动物细胞。
细胞膜是细胞的外层包裹物，由双层脂质分子构成。
细胞膜的主要功能是维持细胞内外环境的稳定性，以及控制物质的进出。
细胞膜上还有许多膜蛋白，它们可以传导信号、传输物质和维持细胞结构的完整性。
细胞质是细胞膜与细胞核之间的区域，是细胞内多种生物化学反应的场所。
细胞质中存在各种细胞器，如内质网、高尔基体和线粒体等。
细胞核是细胞的控制中心，包含有大量的遗传物质DNA（脱氧核糖核酸）。
细胞核内还有核仁，核仁中合成核糖体蛋白质。
细胞核的主要功能是遗传信息的储存和传递。
内质网是细胞内一种复杂的膜系统，包括粗面内质网和滑面内质网。
粗面内质网上附着有许多核糖体，主要合成细胞内的蛋白质。
滑面内质网则主要涉及脂质的代谢。
线粒体是细胞内的能量中心，是细胞呼吸和能量产生的地方。
线粒体内部有两层膜，其中内膜形成了许多折叠叫做克里斯特（cristae），增加了细胞内膜表面积，有利于呼吸作用的进行。
高尔基体是细胞质内一种与内质网密切相关的细胞器，主要参与蛋白质的修饰和分装。
高尔基体会将合成好的蛋白质包装成囊泡，然后将其分泌到其他部位或用于细胞内膜的形成。
溶酶体是一种液泡结构，存在于真核细胞中。
溶酶体具有各种酶活性，主要用于降解细胞内的废物或外来颗粒物。
除了上述细胞结构，细胞还有许多其他的细胞器，如微管、中心粒、核小体等。
微管是一种由蛋白质组成的纤维，参与细胞的分裂和细胞器的运输。
中心粒是一种以微管为中心的细胞器，主要参与细胞分裂。
核小体是细胞核内的一种小颗粒，主要合成和储存核糖体RNA。
细胞的功能主要包括以下几个方面：1.储存和传递遗传信息：细胞核储存了生物体的遗传信息，并通过DNA复制和RNA转录传递给下一代细胞。
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各种“视野”下的细菌
光镜
暗视野
荧光 透射电镜
超薄切片
冷冻切片 扫描电镜
DNA蛋白质 复合物
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电镜下的
微生物
酵 母
菌
曲霉
阿米巴
草履虫
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细胞的形状、大小和数目
形状与大小各异的细 胞是生物进化的结果。
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一、细胞的概述
（一）细胞的发现
1665年英国人胡克 （Robert Hooke)
用 自 制 的 显 微 镜 （ 放 大 40 倍 ～ 140 倍 ） 观 察 软 木 薄 片 ， 发现了软木是由许多蜂窝状 的小格子（小室）组成，并 将其定名为“细胞(Cell) ”。
植物细胞显微结构图
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植物细胞超微结构图
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真核细胞：植物细胞和动物细胞
高尔基体
细胞核 粗面内质网
光面内质网
叶绿体 线粒体
细胞壁 细胞膜 细胞质 液泡
线粒体
中心体 高尔基体
纤毛
细胞膜 细胞质 细胞核
粗面内质网 光面内质网
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动物细胞与植物细胞的区别
细胞器 细胞壁 叶绿体 液泡 溶酶体 圆球体 乙醛酸循环体 通讯连接方式 中心体 胞质分裂方式
动物细胞 无 无 无 有 无 无 间隙连接 有 收缩环
植物细胞 有 有 有 无 有 有 胞间连丝 无 细胞板
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（一）细胞膜和细胞壁
细胞膜又称质膜，具有半 透性，可选择地让物质通过； 它还有一些细胞识别位点如 激素的受体、抗原结合点等， 具有接受外界信息、与外界 通讯等功能。
单细胞生物 多细胞生物
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真
原核细胞无成形的细胞核， 无 细胞器的分化。
核
真核细胞有成形的细胞核， 有细胞器的分化。
细 胞
原核细胞
与 ➢ 遗传的信息量小，
原
遗传信息载体仅由
核
一个环状DNA构成
细 ➢ 细胞内没有核膜和
胞
具有专门结构与功
的
能的细胞器的分化
区
别
细 胞 的 基 本 结 构
3、细胞是生命有机体生长发育的基础 4、细胞具有遗传信息的全能性
——细胞是生命有机体遗传的基本单位 5、没有细胞就没有完整的生命
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细胞是生命活动的功能单位
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证明细胞全能性的实验
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（四）各类显微镜
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细胞膜的结构图
膜结构的液态镶嵌 模型：在脂质双分 子层中镶嵌着球蛋 白分子。膜中的蛋 白质有的是特异酶 类，在一定条件下 具有"识别"、"捕捉 "和"释放"某些物质 的能力，从而对物 质的透过起主动的 控制作用。
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质膜具有多种生理功能
营养细胞 生殖细胞
花粉壁
表皮 纤维层
花粉粒
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透射电子显微镜
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透 射 电 子 显 微 镜 下 看 到 的 花 粉 粒
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扫描电子显微镜
扫描电镜下柱头表面形态 资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
一般认为，细胞分化完成后仍保持有生 活原生质体的细胞不具次生壁。
维持稳定的细胞内环境； 控制细胞内外的物质交换，有选择性地
使物质通过或排出废物； 吞食外围的液体或固体小颗粒； 参与胞内物质问胞外分泌； 接受外界的刺激和信号； 还参与细胞的相互识别的功能。
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2 细胞壁
细胞壁的结构大体可分为三层：胞间层、 初生壁和次生壁。
1838年德国 植物学家施莱登提出所有植物体都 是由细胞组合而成，这一结果被德国动物学家 施旺（1839年）在动物中证实。 由此提出“细胞学说” 细胞学说可以概括为：
1、任何一个细胞都是从其他细胞中产生出来的； 2、细胞是构成有机体的基本单位； 3、植物和动物的细胞大致是相似的。
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一切生命有机体都由细胞构成
单细胞生物如：细菌、衣藻、酵母菌 群体生物如：团藻、 多细胞生物如：竹、熊猫
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（三）细胞的新概念 ——细胞是生命活动的基本单位
1、一切生命有机体都由细胞构成 ——细胞是构成生命有机体的基本单位
2、细胞具有独立有序的自控代谢系统 ——细胞是代，荷兰的一位生物业余爱好者， 列文虎克(A．V．Leeuwenhook)也先后 用自制的显微镜，观察了池塘中的原生 动物和单细胞藻类、牙垢上的细菌、鱼 的红细胞、精子等，这是人类第一次观 察到完整的活细胞。
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（二）细胞学说的建立
（1）光学显微镜 复式显微镜、暗视野显微镜、相差显
微镜、倒置显微镜、荧光显微镜等 （2）电子显微镜
透射电子显微镜、扫描电子显微镜
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生物显微镜与体视显微镜
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倒置显微镜和倒置荧光显微镜
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光学显微镜下的成熟花药结构
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二、细胞的基本结构
1、细胞膜和细胞壁 2、细胞核 3、细胞质和细胞器
细胞器有： ①线粒体 ②质体（叶绿体、有色体、白色体） ③内质网 ④核糖体 ⑤高尔基体 ⑥溶酶体 ⑦微体 ⑧液泡 ⑨细胞骨架 ⑩鞭毛、纤毛和中心粒
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植物细胞的细胞膜外还有细 胞壁，具有支持和保护植物 细胞的功能。
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1 细胞膜（质膜）
植物细胞的细胞质外方与细胞壁紧密相 接的一层薄膜，称为细胞膜或质膜。动 物细胞无细胞壁，最外方为细胞膜。
膜的化学组成，几乎全由磷脂和蛋白质 组成，此外，尚有少量的糖类。
在电子显微镜下看到的质膜是由两层染 色深的暗层（一层蛋白质的分子层和脂 类双分子层的亲水头），中间夹着一层 染色浅的亮层（脂类双分子层的疏水尾） 组成。这样的结构称为单位膜。