师：同学们，大家好。我国著名的细胞生物学家、中科院院士翟中和先生说过：“我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。”细胞是生物体结构和功能的基本单位，作为最基本的生命系统，其结构精巧而复杂，各组分之间分工合作，共同构成一个统一的整体。人们对细胞结构的认识，随着科学技术的发展而不断深入。

　　随着光学显微镜的发明，人们认识到细胞具有多种多样的形态结构，但又具有相似的基本结构，如都有细胞膜、细胞质、细胞核等，这让我们见识到细胞的多样性和统一性。

　　用光学显微镜观察到的细胞结构叫做显微结构。比如，我们能在光学显微镜下看到植物细胞的细胞壁和大液泡，能看到细胞核以及染色后的染色体的数目和形态，能看到叶绿体的形态和分布，能看到被健那绿染成蓝绿色的线粒体的形态，还能看到细菌的荚膜、鞭毛以及细胞的边界。同学们，你们会自己制作临时装片，用高倍镜观察细胞中的结构吗？我们来看一下如何制作。

　　用高倍显微镜观察叶绿体，材料用具：载玻片、盖玻片、胶头滴管、镊子、光学显微镜。在洁净的载玻片中央滴一滴清水，用镊子撕取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，放入水滴中展平，盖上盖玻片。将制作好的叶片临时装片放在低倍显微镜下观察，找到叶片细胞后，换用高倍显微镜仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。

　　在高倍镜下，我们可以看到叶绿体呈绿色，扁平的球形或椭球形，散布在细胞质中，并且在不断地运动。我们还能以叶绿体的运动作为参照来观察细胞质的流动。在细胞中，还有很多用光学显微镜无法观察到的组份。因此，美国著名的细胞学家、诺贝尔奖得主克劳德发明了差速离心法，这是一种沿用至今的分离细胞组分的经典方法。

　　差速离心法是将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。将匀浆放入离心机中，采用逐渐提高离心速率的方法将不同大小的细胞器分离开来。

　　正是克劳德率先将电子显微镜用于细胞结构的研究领域。用电子显微镜观察到的细胞结构称为亚显微结构。比如，在电子显微镜下我们可以看到细胞膜暗 - 亮 - 暗的三层结构，可以看到细胞核的核膜、核孔、核仁等结构，可以看到线粒体、叶绿体的双层膜及其内部结构，还有内质网、核糖体、高尔基体等细胞器，都要用电子显微镜才能观察到。

　　下面我们具体复习一下细胞的三大基本结构：细胞膜、细胞器、细胞核。作为基本的生命系统，系统的边界是细胞膜。细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，除此之外，还有少量的糖类。作为系统的边界，细胞膜能够将细胞与外界环境分隔开，从而保障细胞内部环境的相对稳定。

　　我们常用台盼蓝来鉴别动物细胞的死活，活细胞不会着色，而死细胞会被染成蓝色。这是什么原理呢？这是因为活细胞的细胞膜具有选择透过性，它可以控制物质进出细胞。多细胞生物体的各种细胞之间要实现功能的协调，必须有赖于细胞间的信息交流，而这也与细胞膜的结构有关。

　　一个细胞功能的复杂程度往往取决于它细胞器的种类和数量。在细胞中，各种形态结构不同的细胞器分布在呈溶胶状的细胞质基质中，在功能上各有分工。

　　其中线粒体是具有双层膜结构的细胞器，它的内膜会向内折叠形成嵴，从而增加内膜的面积。在线粒体基质和内膜上含有与有氧呼吸有关的酶。线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第二和第三阶段均发生在线粒体中。因此，我们称线粒体为细胞的“动力车间”，它是细胞中产生ATP的主要场所，还能够进行能量的转化，能将有机物中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能以及热能。

　　同学们请思考这样两个问题：原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？很多原核生物都可以进行有氧呼吸，比如制作果醋的醋酸菌，这是因为在它们的细胞质基质和细胞膜上含有有氧呼吸的酶。哺乳动物成熟的红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？对于真核生物来说，要进行有氧呼吸一定需要线粒体。因此，像哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫细胞等这些没有线粒体的真核细胞只能进行无氧呼吸。

　　叶绿体同样是具有双层膜的细胞器，在它的内部有很多基粒，每一个基粒都是由多个类囊体堆叠形成的，这就大大增加了叶绿体内的膜面积。在类囊体的薄膜上含有与光合作用有关的色素。叶绿体是绿色植物光合作用的场所，光合作用的光反应和暗反应分别发生在类囊体薄膜上以及叶绿体基质中。叶绿体被称为“养料制造车间”，因为它可以将无机物合成为有机物。叶绿体同样是“能量转化站”，它能将光能转化为ATP中活跃的化学能，进而转化为有机物中稳定的化学能。

　　同样请大家思考这样两个问题：原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？有些原核生物含有光合色素和与光合作用有关的酶，也可以进行光合作用，比如说蓝藻，又叫蓝细菌，它就含有藻蓝素和叶绿素以及光合作用相关的酶。所有植物细胞都有叶绿体吗？叶绿体主要存在于高等植物的叶肉细胞中，以及藻类等植物的细胞中，像根细胞、洋葱鳞片叶细胞等细胞都是没有叶绿体的。

　　线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞器，因为在它们的基质中都有环状的DNA以及游离的核糖体，能够合成它们自身的部分蛋白质。

　　中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中。它是由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成的，其中中心粒是由蛋白质微管构成的，因此中心体没有膜结构。中心体与细胞的有丝分裂有关。在有丝分裂的间期，中心体会复制。进入分裂前期后，中心体会移向细胞的两极，并且发出星射线，形成纺锤体。在哺乳动物精子的形成过程中，中心体会发育为精子的尾部。

　　在细胞中有很多条生产线，每一条生产线都由若干细胞器合作完成。下面我们来看两个实例。

　　实例一：分泌蛋白的合成和运输。分泌蛋白是指在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，比如说胰蛋白酶、胃蛋白酶这些消化酶，还有像抗体以及蛋白质类的激素均为分泌蛋白。科学家在研究分泌蛋白的合成和运输过程中做了这样一个实验：他们将标记的亮氨酸注射到豚鼠胰腺的腺泡细胞中，然后观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。这种实验方法叫做放射性同位素标记法。结果看到了这样的现象：在3分钟后，放射性标记物出现在附着有核糖体的内质网上；17分钟后出现在高尔基体中；100分钟后出现在靠近细胞膜内侧的囊泡中以及细胞外。