第3章 细胞的基本结构

第3章细胞的基本结构 第一节细胞器 系统内的分工合作 细胞质 细胞膜以内 细胞核以外的全部原生质 细胞质 细胞质的划分 细胞质基质 流动胶质 细胞器 细胞质 细胞质基质 水 无机盐离子 脂类 糖类 氨基酸 核苷酸 酶等 活细胞进行新陈代谢的主要场所 为新陈代谢的进行提供ATP 核苷酸 氨基酸等物质和一定的环境条件 1 化学成分 2 主要功能 探究一 要研究各种细胞器的组成成分和功能 需要将这些细胞器分离出来 用什么方法呢 差速离心法 将匀浆放入离心管 破坏细胞膜 形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆 将各种细胞器分离开 利用不同的离心速度所产生的不同离心力 用高速离心机在不同的转速下进行离心 一 细胞器的分工 一 叶绿体资料一 叶绿体是绿色植物叶肉细胞中 进行光合作用的细胞器 因此 有人把它比喻为 养料制造工厂 和 能量转换站 在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体 可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形 在电子显微镜下 可以看到叶绿体的外面有双层膜使叶绿体内部与外界隔开 叶绿体的内部还有几个到几十个基粒 基粒与基粒之间充满基质 叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的 在囊状结构的薄膜上 有进行光合作用的色素 这些色素可以吸收 传递和转化光能 在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必须的酶 基质中还含有少量的DNA 一 叶绿体 1 存在 2 功能 植物细胞 叶肉细胞和幼茎皮层细胞 细胞进行的光合作用的场所 养料制造工厂能量转换站 一 叶绿体 椭球形或球形 光镜下 3 形态 外膜 内膜 基质 基粒 电镜下 双层膜 一 叶绿体 液态部分 含有光合作用所必需的酶 少量的DNA 外膜内膜基质基粒 使叶绿体内部与外界隔开 圆柱形 由类囊体垛叠而成 含有与光合作用有关的酶和色素 4 结构 注 叶绿体能产生ATP和水 一般呈短棒状 粒状和圆球状 光镜下 2 形态 外膜 内膜 嵴 基质 1 分布 二 线粒体 动 植物细胞中 3 结构 外膜内膜 形成嵴 基质 含有氧呼吸有关的酶 含有氧呼吸有关的酶 少量DNA 双层膜结构 4 功能 是活细胞进行有氧呼吸的主要场所 为细胞的生命活动提供必需的能量 约95 来自于线粒体 主要场所而非全部场所 因为有氧呼吸的开始部分是在细胞质基质中进行的 线粒体因消耗氧气 产生二氧化碳 因此是生物体中二氧化碳浓度最高 氧气浓度最低的场所 注 线粒体中含有核糖体和少量的DNA 因而本身能合成少数种类 13种 多肽 其余多数的蛋白质由DNA在游离核体上合成 因此 线粒体既受细胞核遗传物质的控制 又受自身遗传物质的控制 能自我复制 具有相对独立性 是一种半自主性的细胞器 此外 线粒体能产生ATP和水 资料一德国科学家华尔柏在研究线粒体时 统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量 见下表 分析回答 1 心肌细胞的线粒体数量最多 这是因为什么 2 动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多 这是为什么 3 从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关 答案 1 心肌细胞运动量大 因不停的收缩舒张 需要得能量多 2 冬眠时 动物维持生命活动的能量主要靠肝脏 肝脏代谢加强 需要得能量多 3 细胞新陈代谢的强弱 通常线粒体均匀分布在细胞质基质中 但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中 例如 在小鼠受精卵的分裂面附近集中 在同一生物的不同组织 器官的细胞中线粒体的数量也有很大差别 例如 线粒体数量在人的心肌细胞中比在人的平滑肌细胞中多 在不同的生物体 因为代谢程度的不同 线粒体数量也有差别 例如 一般动物中线粒体的数量 比植物细胞多一些 飞翔鸟类胸肌细胞线粒体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或病变细胞的线粒体多 为什么 答案 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所 能够提供细胞生命活动需要的能量 鸟类飞翔 运动员运动需要大量能量 所以 飞翔鸟类胸肌细胞中 运动员肌细胞中的线粒体数量多 同样道理 新生细胞的生命活动比衰老细胞 病变细胞旺盛 所以线粒体多 想一想 1 人体的下列细胞中 含线粒体数目较多是 A 神经元B 肌细胞C 皮肤表皮细胞D 汗腺细胞 B 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体原理 健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料 活体染色剂 可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色目的要求 使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布 失水收缩 不必加生理盐水 染色后细胞还是活的 三 核糖体 分布 动植物细胞 形状 椭球形的粒状小体 由蛋白质和RNA组成 无膜结构 也存在于细胞核 线粒体和叶绿体内 以及核膜的外膜上 功能 细胞内合成蛋白质的场所 附着核糖体 游离核糖体 生产蛋白质的机器 分泌性蛋白质 细胞内蛋白质 类型 分布 类型 粗面型内质网 滑面型内质网 形态结构 细胞内蛋白质合成和加工 以及脂质合成的 车间 动植物细胞 由单层膜结构连接而成的网状物 功能 蛋白质合成和加工 糖类和脂类合成 并具有分泌功能 四 内质网 滑面内质网 粗面内质网 注 合成代谢旺盛的细胞中 内质网比较发达 五 高尔基体 存在 绝大多数动植物细胞中 功能 1 与分泌物形成有关2 对蛋白质进行加工和转运 合成和运输脂质3 与细胞壁形成有关 有机物 加工厂 扁平囊状结构 大小囊泡 分泌物 结构 六 中心体 存在 动物细胞 低等植物细胞 功能 与细胞有丝分裂有关 结构 两个互相垂直的中心粒 无膜结构 七 液泡 含有糖类 无机盐 色素 蛋白质等 结构 液泡膜 单层膜 细胞液 功能 调节细胞内环境与植物细胞的水分代谢有关使细胞保持一定渗透压 保持细胞坚挺 决定了植物花 果皮等的颜色 分布 植物细胞 八 溶酶体 原生动物借助溶酶体消化摄入的食物 分解衰老 损伤的细胞器 吞噬和杀死侵入细胞的病毒或病菌 具有营养和防御功能 功能 单层膜包被的囊状结构 内含多种水解酶 分布 动植物细胞 形态结构 消化车间 1 请就细胞器在动 植物细胞的分布的共性和差异性进行分类 3 植物细胞含有而动物细胞没有 叶绿体 液泡 2 动物细胞和低等植物物细胞有的细胞器 中心体 1 动 植物细胞都有的细胞器 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 练习 3 请从膜的有无及膜的层数将细胞器分类 双层膜单层膜无膜 线粒体叶绿体 核糖体中心体 内质网高尔基体液泡溶酶体 练习 4 对细胞器和相应的功能进行连线 核糖体线粒体高尔基体液泡溶酶体内质网中心体叶绿体 有丝分裂分解物质蛋白质合成蛋白质运输蛋白质加工光合作用有氧呼吸保持细胞渗透压 5 在下列细胞中 含高尔基体和核糖体较多的细胞器是 A 神经细胞B 汗腺细胞C 肌细胞D 胰腺细胞 练习 D 细胞器的比较 双层膜 双层膜 无膜结构 无膜结构 单层膜 单层膜 单层膜 单层膜 植物细胞 植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 动物和低等植物细胞 光合作用的场所 有氧呼吸主要场所 有机物合成的车间加工和运输的通道 蛋白质合成的场所 参与细胞有丝分裂 水和养料的仓库维持细胞形态 水解酶的仓库 基粒 基质 酶色素 DNA 嵴 基质 酶 DNA 色素 糖类无机盐等 蛋白质的加工转运 尝试将8种细胞器进行分类 双层膜的细胞器 线粒体叶绿体 无膜的细胞器 核糖体中心体 与能量转换有关的细胞器 线粒体叶绿体 植物中特有的细胞器 叶绿体液泡 动物中特有的细胞器 中心体 细胞核 单层膜的细胞器 内高液溶酶体 细胞膜 细胞壁 含有 的细胞器 叶绿体线粒体 细胞核 动植物细胞中都有 但功能不同的细胞器 高尔基体 阅读 P48课本资料分析 分泌蛋白的合成与运输 讨论 1 什么叫分泌蛋白 分泌蛋白是指酶 抗体 部分激素等在细胞内合成后 分泌到细胞外起作用的蛋白质 2 分泌蛋白在哪里合成 核糖体 3 分泌蛋白至分泌到细胞外 经过了哪些细胞器或结构 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 合成肽链 修饰加工 分泌 折叠组装运输 整个过程中 各细胞器之间既有结构上的联系又有功能上的统一 三 细胞的生物膜系统 概念 细胞膜 核膜 以及线粒体 叶绿体 高尔基体内质网等细胞器膜 共同构成细胞的生物膜系统 细胞器膜 细胞膜和核膜 2 细胞的生物膜系统包括哪些结构 线粒体 叶绿体 2层 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 1层 回忆 哪些细胞器具有膜结构 生物膜的组成成分和结构相似 结构和功能紧密联系 3 生物膜在成分 结构和功能上有何关系 核糖体 内质网 细胞膜 线粒体 核膜 高尔基体 各种生物膜在结构上的联系 直接联系 间接联系 5 生物膜系统有何重要作用 1 在细胞和环境间进行物质运输 能量交换和信息传递的过程中起决定性作用 2 为酶提供附着点 许多化学反应在生物膜上进行 3 把细胞分隔成小的区室 使细胞内能同时进行多种化学反应 使细胞的生命活动高效 有序的进行 如 现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时 能将血液中的尿素等废物透析出来 然后让 干净 的血液返回人的体内 有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物