22细胞器和生物膜系统

2-2细胞器和生物膜系统 【阅读教材,完成基础知识的归纳与整理】一、利用差速离心法分离细胞器1、差速离心法：通过交替使用低速和高速离心，用不同速度的离心力使具有不同质量的物质分级分离的方法。2、应用：用于细胞器的分离 用于DNA复制方式的探索实验。二、主要细胞器的结构与功能 a_ b_ c_ d_e_ f_ g_ h_（一）线粒体1、分布：_2、功能：_3、分布特点: _4、结构： 双层膜 外膜平滑，内膜向中心腔折叠形成嵴，增大内膜面积 中心腔内充满液态的基质 在内膜上和基质中含有与有氧呼吸有关的各种酶 含DNA和RNA 嵴上有基粒 特别提醒 飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞的线粒体多。（P45） *体现结构与功能的统一性 线粒体是细胞内进行有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行。 进行有氧呼吸的细胞不一定要有线粒体，例如进行有氧呼吸的细菌。硝化细菌、大肠杆菌(兼性厌氧型) （二）叶绿体1、分布：_2、功能：_3、结构： 双层膜 内、外膜均平滑 内含许多类囊体堆叠而成的基粒，增大内膜面积 在类囊体上含有各种色素和与光反应有关的酶 在基质中含有与暗反应有关的酶 内含DNA和RNA 特别提醒 叶绿体和线粒体中含有少量的DNA和RNA，在分裂间期能完成自我增殖，在遗传上不完全依赖于细胞核，有一定的独立性，称为半自主的细胞器。 叶绿体是真核细胞内进行光合作用的唯一场所。 进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，例如蓝藻属于原核生物，能进行光合作用，但没有叶绿体。 线粒体和叶绿体内部有同样表示为H的物质，都是一种简化的表示方式，其实质并不相同。因此，不能简单认为光合作用产生的H可供细胞呼吸利用。 线粒体和叶绿体的膜面积都非常广阔，为多种酶提供了大量的附着位点，这是一个共性。但两者增加膜面积的方式不相同 （三）内质网 1、结构：_的网状结构2、分布：动、植物细胞3、种类：_分泌蛋白的加工与运输 _参与某些脂质、糖类和激素的合成4、功能：增大了细胞内的膜面积，膜上附着多种酶，为细胞内各种化学反应的进行提供了条件。被称为“_”5、特点：膜面积最大（四）核糖体 1、结构：_结构，由_和_组成2、分布：所有细胞（原核、真核、植物、动物等）3、功能：_4、种类： _核糖体：主要合成某些专供输送到细胞外面的分泌物质（称分泌蛋白），如抗体、酶原或蛋白质类的激素 _核糖体：主要合成分布在细胞质中或供细胞本身生长所需要的蛋白质分子（称内在蛋白），此外还合成某些特殊的蛋白质，如血红蛋白（五）中心体 1、结构：_结构，由_的中心粒及其周围物质组成 2、分布：动物细胞和低等植物细胞 （高等植物细胞无中心体）3、功能：_4、特点：在_完成复制，在_随细胞分裂分配到两个子细胞中 （六）高尔基体 1、结构：_膜，由扁平囊、小囊泡和大囊泡组成2、分布：动、植物细胞均有3、功能： 在动物细胞中_形成有关 在植物细胞中_形成有关4、特点：高尔基体膜的厚度和化学成分介于_膜与_之间。（七）液泡 1、结构：_膜，由液泡膜和细胞液组成2、分布：仅存在于植物细胞中3、功能：_ _ _4、特点： 细嫩植物细胞液泡_，成熟植物细胞有一个_。 细胞液中含有色素、有机酸、生物碱、糖类、无机盐和蛋白质等物质。（八）溶酶体 1、结构：_膜构成的囊状结构 2、分布：动、植物细胞均有3、功能：_ _4、特点： 内含多种酸性水解酶 （被称为 “_”、“ _”） 水解酶来源于核糖体，溶酶体膜来源于高尔基体 特别提醒 溶酶体内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物，如果对细胞有用，可再利用，废物则被排出细胞外。（P46，第一段）溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的，在溶酶体内储存。 溶酶体的形成与高尔基体有关 溶酶体与细胞凋亡有关 溶酶体与靶细胞的裂解死亡有关 当肺部吸入硅尘，硅尘被吞噬细胞吞噬后，吞噬细胞的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体的膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。（P46，“相关信息”）三、细胞器知识小结1、细胞器的归纳分类 （1）按结构划分： 无膜细胞器：_、_ 有膜细胞器：双层膜：_、_ 单层膜：_、_、_、_ （2）按分布划分： 高等植物特有的细胞器：_、_ 高等动物特有的细胞器：_ 真核、原核细胞共有的细胞器：_（3）按内含物划分： 含DNA的细胞器：_、_ 含RNA的细胞器：_、_、_ 含色素的细胞器：_、_（4）动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器是_ 植物细胞：与细胞壁的形成有关。 动物细胞：与分泌物(主要是分泌蛋白)的形成有关。 （5）与能量转化有关的细胞器：_、_ （6）能产生水的细胞器 _有氧呼吸(第三阶段)； _合成蛋白质； _暗反应； _合成多糖。 产生水的细胞结构还有： 细胞质基质ATP的合成等； 细胞核DNA复制、转录。 （7）与主动运输有关的细胞器 _供能； _合成载体蛋白。 （8）含有核酸或能发生碱基互补配对的细胞器 含有核酸或能发生碱基互补配对的细胞结构还有： 细胞核：含DNA、RNA 碱基互补配对的过程：中心法则（DNA复制、RNA复制、转录、逆转录、翻译）（9）能合成多糖的细胞器 _光合作用产生淀粉； _植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关。 （10）细胞有丝分裂有关的细胞器：细胞器作用时间作用核糖体主要在分裂间期蛋白质合成线粒体整个分裂过程提供能量中心体(动物或低等植物)分裂期(前期)纺锤体的形成高尔基体(植物)分裂期(末期)细胞壁的形成（11）与分泌蛋白的合成、运输和分泌有关的细胞器：_、_、_、_ 2、几种特殊细胞的细胞器 (1)植物细胞根尖分生区细胞(或形成层、愈伤组织)无叶绿体和中央大液泡，是观察有丝分裂的好材料； 根尖成熟区细胞和其他不见光的部位都无叶绿体。 叶片中叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。 (2)动物细胞 人和哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器，是提取纯净细胞膜和血红蛋白的好材料，而鸟类、两栖类动物的红细胞有细胞核及多种细胞器。 蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，原料是葡萄糖，产物是乳酸。 癌细胞：无限增殖，表面糖蛋白减少，黏着性降低，因不断合成蛋白质，故中心体、核糖体多， 代谢旺盛，核仁较大。四、细胞器之间的协调配合典型例子：分泌蛋白的合成与分泌过程 特别提醒 分泌蛋白，常考的有消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白等，常考的不属于分泌蛋白的有血红蛋白、载体蛋白、呼吸酶等。 细胞膜排出分泌蛋白质的方式胞吐，该过程体现了细胞膜的流动性。 该过程研究手段同位素标记，3H标记亮氨酸，最先出现在A图中或B图中。转移的方向和途径注意先后顺序。 【典型例题】用含有放射性标记的氨基酸的培养液来培养离体的胃腺细胞，在图1中绘出放射性氨基酸量在核糖体(a)、内质网(b)和高尔基体(c)中随时间的变化情况；根据图2“胃蛋白酶分泌前几种生物膜面积的示意图”，绘出胃蛋白酶分泌后几种生物膜面积的示意图；在图3中绘出该过程中生物膜面积随时间的变化关系图。五、生物膜系统1、生物膜系统的概念：在真核细胞中，细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，称为细胞的生物膜系统。 特别提醒 生物膜是指细胞中的各种膜，而不是生物体中的各种膜。 “生物膜系统是指生物体内的所有膜”这句话是错误的。 具生物膜未必具生物膜系统生物膜系统为真核生物特有的结构，原核细胞只有细胞膜这种生物膜，不具备生物膜系统。 2、作用：（1）细胞膜不仅使细胞具有一个_的内部环境，同时在细胞与外部环境进行_、_和_的过程中起着决定性作用。（2）许多重要的_都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了_。（3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种_，而不会互相干扰，保证了_。3、生物膜系统之间的联系 （1）生物膜在化学组成上的联系 相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。 差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异。功能越复杂的生物膜中，蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中糖类含量较多。 （2）生物膜在结构上的联系 特别提醒 内质网外连细胞膜，内连核膜，体现了内质网是细胞内分布最广的细胞器，也体现了内质网的运输作用；内质网是细胞内生物膜系统的中心。 （3）生物膜在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、运输、加工为例） 六、细胞骨架 真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架由_组成，与细胞_、_、_及_、_、_等生命活动有关。七、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1、实验原理