3-4细胞器 细胞核 跨膜运输知识点梳理

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？,常用的方法是差速离心法：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；将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。,一.细胞器之间的分工,探究二：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练的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。为什么？,线粒体(双层膜)是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。,（1）双层膜。外膜：使线粒体与周围的细胞质基质分开。（2）内膜：向内腔折叠形成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的生化反应顺利进行。（3）内膜、嵴周围充满液态基质，基质中还有少量的DNA和RNA。（4）内膜、嵴上分布有基粒。内膜。嵴、基粒和基质中均有许多种与有氧呼吸有关的酶。,线粒体,形态结构：椭球形、粒状或棒状,分布：存在于动植物细胞中,动力车间,叶绿体,养料制造车间和能量转换站,形态结构：扁平椭球形或球形分布：绿色植物叶肉细胞中、幼茎的皮层细胞中、未成熟的果皮细胞中,（1）双层膜，外膜透明，有利于透进阳光，表面积较大有利于接受光照，内膜光滑.（2）基粒与基粒之间充满液态基质，基质中有少量的DNA和RNA基粒和基质中含许多光合作用必需的酶。,内质网,内质网结构图,内质网,有机物合成的车间,分布：绝大多数动植物细胞都有形态结构：它是由膜结构连接而成的网状物，膜面积最大。向内与核膜相通，向外与细胞膜（内褶）相连。种类：滑面内质网粗面内质网（含有核糖体）,（1）单层膜（2）内质网与蛋白质的合成和加工、脂质和糖类的合成有关，是细胞内蛋白质等多种物质的运输通道。,高尔基体,分布：存在于动植物细胞中；位于细胞核附近的细胞质中。结构：单层膜功能：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装、转运的“车间”及“发送站”。与动物细胞分泌物的形成有关与植物细胞分裂时细胞壁的形成有关。,液泡,分布：成熟的植物细胞中结构：单层膜，膜内液体叫细胞液；组成：液泡内有色素、糖类、无机盐、蛋白质等；功能：对细胞内环境进行调节，使细胞保持一定的渗透压，维持细胞膨胀状态。,溶酶体,分布：动植物细胞中；结构：单层膜；功能：具有营养和防御功能，内含多种酸性水解酶类；分解损伤、衰老的细胞器；吞噬分解有害物质，营养物质等；,消化车间,核糖体,形态结构：椭球型粒状小体，无膜结构。分布：有些附着于内质网上，有些游离在细胞质基质中功能：细胞内合成蛋白质的场所氨基酸脱水缩合的场所。（1）附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白（2）游离的核糖体合成胞内蛋白,生产蛋白质的机器,中心体,分布：存在于动物细胞和一些低等植物细胞当中；位于细胞核附近。结构：无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成。功能：与动物细胞的有丝分裂有关。,内质网,高尔基体,中心体,液泡,溶酶体,线粒体叶绿体,1线粒体A与动物细胞的有丝分裂有关2溶酶体B进行光合作用的场所3液泡C蛋白质的加工和发送4核糖体D合成蛋白质的场所5高尔基体E为细胞生命活动提供能量6中心体F分解衰老、损伤的细胞器7内质网G蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所8叶绿体H储存物质，使植物细胞坚挺,细胞器之间的分工,小结,科学家用标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。,提示1:核糖体,提示2:细胞器有核糖体、内质网、高尔基体；细胞膜。,提示3：需要。线粒体,有核糖体的内质网,高尔基体,细胞膜内侧的小泡和释放到细胞外的分泌物中,二.细胞器之间的合作,氨基酸,肽链,较成熟蛋白质,成熟蛋白质,内质网的核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,线粒体,出芽囊泡,突起囊泡,合成,初加工、运输,精加工、分泌,分泌,分泌蛋白,核糖体,囊泡,囊泡,细胞内的生物膜在功能上有着紧密的联系。,分泌蛋白的合成和运输：,内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。高尔基体又以“出芽”方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。,细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。,细胞的生物膜系统,细胞中各种生物膜不仅在结构上相互关联，它们的化学组成也大致相同。细胞膜是由什么组成的呢？蛋白质、脂质、少量的糖类。不同的生物膜中也主要由这三种物质构成，但是含量是有差别的。,细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功能：1：使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输与交换及信息传递中起决定性作用。2：增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。3：将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。,研究生物膜的重要意义,海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。,模拟生物膜,医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。,第三节细胞核系统的控制中心,哺乳动物的成熟红细胞高等植物成熟的筛管细胞血小板,一.无核的细胞,补充:精子无细胞质,也无众多的细胞器,只是在尾部含有大量的线粒体,资料1.美西螈核移植实验,胚胎细胞,卵细胞,核移植,去核,取核,黑美西螈,黑美西螈,白美西螈,白美西螈,黑美西螈,？,资料蝾螈受精卵横缢实验,受精卵,头发,1632细胞时期,挤进1个核,正常发育，但慢些,正常发育，但快些,不分裂,分裂,变形虫的摄食,变形虫,同上无核部分,一段时间后,植入细胞核,能消化已吞噬的食物，但不能摄取食物，对外界刺激不再发生反应。,照样摄食，对刺激仍有反应，失去的伸缩泡可以再生，能生长和分裂。,恢复生命活动,无核部分,有核部分,资料3变形虫去核及核移植实验,资料：伞藻嫁接和核移植实验,、切开,、重组,嫁接实验,核移植实验,取核,去核,核移植,一、细胞核的功能,美西螈的肤色是由细胞核控制的,细胞核控制着细胞的分裂、分化,细胞核是细胞生命活动的控制中心,生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,结论：细胞核控制着细胞的遗传和代谢。,蛋白质,二、细胞核的结构,间期,分裂期,核膜,核仁,染色质,染色体,外膜,内膜,核孔,细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心,螺旋浓缩,解旋,细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。,染色体,DNA,蛋白质,染色质,染色质,细丝状,圆柱状,杆状,(分裂间期),(分裂期),染色体,染色质,1.染色质由哪些物质组成的？,2.染色质有什么特点?,3.染色质与染色体的关系如何？,和蛋白质,易被碱性染料染成深色,染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态,染色质染色体分裂间期分裂期,高度螺旋化、变短、变粗,解螺旋、成为细丝状,DNA遗传信息的图书馆,DNA上的遗传信息在细胞分裂时遗传信息从亲代细胞传递给子代细胞，保证了亲子代细胞在遗传性状上的一致性.指导细胞完成各项生命活动，控制细胞的代谢和遗传。,遗传信息的作用,遗传信息是细胞生命活动的“蓝图”，指导细胞完成各项生命活动，控制细胞的代谢和遗传。,（双层膜、有核孔）,细胞核,核膜,核仁,染色质,结构,功能:,是遗传信息库；是细胞代谢和遗传的控制中心（一库两中心）,染色体,同一种物质在不同时期的两种形态,（与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关）,第一节物质跨膜运输的实例,有半透膜,半透膜两侧的溶液存在浓度差,.,.,：水分子（或其他溶剂分子）透过半透膜的扩散。,条件：,概念,方向：,低浓度,高浓度,（顺着水的相对含量）,细胞膜,如果将装置中的漏斗换成细胞将如何？,清水中,0.9%生理盐水中,10%的盐水中,溶液的浓度小于红细胞内部的浓度时，红细胞吸水膨胀当外界溶液浓度大于细胞质的浓度时，红细胞失水皱缩当外界溶液的浓度等于细胞质的浓度时,水分进出红细胞就处于动态平衡,一、动物细胞的失水和吸水,细胞质,液泡膜,细胞液,细胞膜,细胞壁,（全透性，伸缩性小）,成熟植物细胞模式图,二、植物细胞的失水和吸水,材料用具,刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜,紫色洋葱鳞片叶,质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液，清水。,将植物细胞分别浸润在较高浓度的蔗糖溶液中和清水中，观察其大小的变化。,设计方案及预期,由于原生质层相当于一层半透膜，水分子可以自由通过，而蔗糖分子则不能通过，因此在蔗糖溶液中，植物细胞的中央液泡会缩小，细胞失水皱缩；在清水中植物细胞的液泡又会变大，细胞吸水膨胀。,5、显微观察：先低倍后高倍,6、滴0.3g/mL蔗糖溶液观察,7、滴清水再观察,观察,方法步骤,2、滴入清水时，又出现质壁分离复原的现象,1、滴入0.3g/ml蔗糖溶液时，出现质壁分离的现象,实验结果,外界溶液浓度细胞液的浓度细胞渗透失水,外界溶液浓度细胞液的浓度细胞渗透吸水,外界水溶液失水:细胞质浓度外界水溶液,植物细胞,课堂小结,生物膜的流动镶嵌模型,1.填写细胞膜的组成物质a._，b._，c._。2.图中c的分布形式(1)镶在b_的表面；(2)部分或全部_b中；(3)_于整个b中。,3.模型中有关结构或功能特点基本支架：b_；(2)结构特点：_；功能特性：_；(3)a分布于细胞膜的_，具有保护、_和_作用。【点拨】糖蛋白也叫糖被，只分布于细胞膜的外侧，这是判断物质运输方向的标志。细胞膜的功能取决于膜上蛋白质的种类和数量。,第3节物质跨膜运输的方式,特征：,顺浓度梯度运输,1.,2.,不需要载体,3.,不需要消耗能量,O2、CO2、水、苯、乙醇、甘油、尿素等小分子或脂溶性。,举例：,1、自由扩散,2、协助扩散,特征：,顺浓度梯度运输,1.,需要载体参与,2.,不需要消耗能量,3.,举例：葡萄糖进入红细胞,特征：,逆浓度梯度运输,1.,需要载体,2.,需要消耗能量,3.,举例：葡萄糖、氨基酸通过小肠上皮细胞膜；离子通过细胞膜,3、主动运输,4影响跨膜运输的因素(1)影响自由扩散的因素：(2)影响协助扩散的因素：(3)影响主动运输的因素：,细胞膜内外物质的浓度差。,细胞膜内外物质的浓度差。,细胞膜上运载物质的载体数量。,载体：是细胞膜上的一类蛋白质。,载体具有特异性：运输不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上的载体的种类和数目也不同。b.载体具有饱和现象：当细胞膜上的载体全部参与物质的运输时，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增加。,能量：凡能影响细胞内产生能量的因素，都能影响主动运输，如氧气浓度、温度等。,影响跨膜运输的因素曲线图(1)物质浓度：,运输速率,物质浓度,自由扩散,物质浓度,运输速率,P点后速率受载体蛋白数量制约,协助扩散或主动运输,(2)氧气浓度：(3)温度：,【技巧点拨台】物质进出细胞的方式及特点的判断方法(1)判断物质进出细胞的方式：根据分子大小与是否需要载体蛋白、能量根据运输方向：逆浓度梯度的跨膜运输方式是主动运输。,易错提示：1.同一种物质跨膜运输