第3章 细胞的基本结构

1、第3章 细胞的基本结构第一节第一节 细胞器细胞器 系统内的分工合作系统内的分工合作探究一：探究一： 要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些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？细胞器分离出来，用什么方法呢？差速离心法差速离心法将匀浆放入离心管将匀浆放入离心管破坏细胞膜破坏细胞膜（形成由各种细胞器（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）和细胞中其他物质组成的匀浆）将各种细胞器分离开将各种细胞器分离开（利用不同的（利用不同的离心速度所产生的不同离心力）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用高速离心机在不同的转速下进行离心一、

2、细胞器的分工一、细胞器的分工（一）叶绿体（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。外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基

3、粒4、结结构构注：叶绿体能产生注：叶绿体能产生atp和水和水嵴嵴双层膜结构双层膜结构4、功能：是活细胞进行有氧呼吸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核糖体和少量的少量的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，是一种半具有相对独

4、立性，是一种半自主性的细胞器。自主性的细胞器。此外，线粒体能产生atp和水。资料一资料一德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了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）。各种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答：分析回答：肝细胞肝细胞肾皮质细肾皮质细胞胞平滑肌平滑肌细胞细胞心肌细心肌细胞胞动物冬眠状态下的动物冬眠状态下的肝细胞肝细胞950个个400个个260个个12500个个1350个个（1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？）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，）动物冬眠状态下的肝细胞中

5、的线粒体比常态下多，这是为什么？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）从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？。关？。答案：（答案：（1 1）心肌细胞运动量大，）心肌细胞运动量大，因不停的收缩舒张，需要得能量多因不停的收缩舒张，需要得能量多（2 2）冬眠时，动物维持生命活动的）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，能量主要靠肝脏，肝脏代谢加强，需要得能量多需要得能量多（3 3）细胞新陈代谢的强弱）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

6、精卵的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一些，飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数量比不飞翔鸟

7、类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。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？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、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，新生运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理，新生细胞的细胞的 生

8、命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。线粒体多。用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体原理：原理：健那绿染液健那绿染液是将活细胞中是将活细胞中线粒体线粒体染色的染色的专一性染料（活体染色剂专一性染料（活体染色剂)，可以使活细，可以使活细 胞中线粒体呈现胞中线粒体呈现蓝绿色蓝绿色目的要求：目的要求：使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒 体的形态和分布。体的形态和分布。步步 骤骤注注 意意 问问 题题分分 析析 制作制作黑藻叶片黑藻叶片细胞临细胞临 时装片。用镊子取一片时装片。用镊子取一片黑藻的小叶，放入载

9、玻黑藻的小叶，放入载玻片的水滴中，盖上盖玻片的水滴中，盖上盖玻片。片。 临时装片中的临时装片中的叶片不能放干了，叶片不能放干了，要随时要随时保持有水保持有水状态状态 否则细胞或叶绿否则细胞或叶绿体体 ，将影响，将影响对叶绿体形态和分对叶绿体形态和分布的观察。布的观察。 低倍镜下找到叶片细低倍镜下找到叶片细 胞胞 高倍镜下观察叶绿体高倍镜下观察叶绿体的形态和分布的形态和分布 制作制作人的口腔上皮细人的口腔上皮细胞胞临时装片临时装片在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液在洁净载玻片中央滴一滴健那绿染液用牙签取细胞用牙签取细胞盖盖玻片盖盖玻片 观察线粒体观察线粒体 蓝绿色的是线蓝绿色的是线粒体，细胞质接粒

10、体，细胞质接近无色。近无色。描述叶绿体和线粒体的形态和分布描述叶绿体和线粒体的形态和分布失水收缩失水收缩不必加不必加生理盐生理盐水水染色后细胞染色后细胞还是活的。还是活的。核糖体核糖体（三）核糖体（三）核糖体分布：分布：动植物细胞动植物细胞形状：形状： 椭球形的粒状椭球形的粒状小体，由蛋白小体，由蛋白质和质和rnarna组成。组成。无膜结构无膜结构也存在于细胞核、也存在于细胞核、线粒体和叶绿体内，线粒体和叶绿体内，以及核膜的外膜上。以及核膜的外膜上。功能：功能： 细胞内细胞内合成蛋白质的场所合成蛋白质的场所附着核糖体附着核糖体游离核糖体游离核糖体“生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器”分泌性蛋白质

11、分泌性蛋白质细胞内蛋白质细胞内蛋白质类类 型型分布：分布：类型：类型：粗面型内质网：粗面型内质网： 滑面型内质网：滑面型内质网：形态结构形态结构：细胞内细胞内蛋白质合成和加工蛋白质合成和加工，以及以及脂质合成脂质合成的的“车间车间”动植物细胞动植物细胞 由由单层膜单层膜结构连结构连接而成的网状物接而成的网状物功能功能：蛋白质合成和加工蛋白质合成和加工 糖类和脂类合成糖类和脂类合成，并具有分泌功，并具有分泌功能能（四）内质网（四）内质网滑面内质网滑面内质网粗面内质网粗面内质网注：合成代谢旺盛的注：合成代谢旺盛的细胞中，内质网细胞中，内质网比较发达比较发达决定了植物花、决定了植物花、果皮等的颜色果

12、皮等的颜色分布：分布： 植物细胞植物细胞（八）（八）溶酶体溶酶体原生动物借助溶酶体消化摄入的食物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。或病菌。具有营养和防御功能。功能：功能：单层膜单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶包被的囊状结构，内含多种水解酶分布：分布：动植物细胞动植物细胞形态形态结构：结构：“消化车间消化车间”3 3）植物细胞含有而动物细胞没有：）植物细胞含有而动物细胞没有：2 2）动物细胞和低等植物物细胞有的细胞器：）动物细胞和低等植物物细胞有的细胞器：1 1）动、植物

13、细胞都有的细胞器：）动、植物细胞都有的细胞器：膜结构膜结构分分 布布结构和成分结构和成分主要功能主要功能叶绿体叶绿体线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体中心体中心体液泡液泡溶酶体溶酶体细胞器的比较细胞器的比较双层膜双层膜双层膜双层膜无膜结构无膜结构无膜结构无膜结构单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所 尝试尝试 将将8 8种细胞器进行分类种细胞器进行分类双层膜的细胞器：双层膜的细胞器：线粒体线粒体 叶绿体叶绿体无膜的细胞器：无膜的细胞器：核糖体核糖体 中心体中心体与能量转换有关的细胞器：与能量转换有关的细胞器

14、：线粒体线粒体 叶绿体叶绿体植物中特有的细胞器：植物中特有的细胞器：叶绿体叶绿体 液泡液泡动物中特有的细胞器：动物中特有的细胞器：中心体中心体（细胞核）（细胞核）单层膜的细胞器：单层膜的细胞器：内高液溶酶体内高液溶酶体（细胞膜）（细胞膜）（细胞壁）（细胞壁）含有的细胞器：含有的细胞器：叶绿体线粒体叶绿体线粒体 （细胞核）（细胞核）动植物细胞中都有动植物细胞中都有, ,但功能不同的细胞器：但功能不同的细胞器： 高尔基体高尔基体阅读：阅读：p48课本课本资料分析资料分析分泌蛋白分泌蛋白的合成与运输的合成与运输 核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜合成肽链合成肽链修饰加工修饰加工分泌

15、分泌折叠折叠组装组装运输运输线粒体供能线粒体供能整个过程中，各细胞器之间既有结构上的联系又有功整个过程中，各细胞器之间既有结构上的联系又有功能上的统一能上的统一（核糖体）（核糖体）内质网内质网细胞膜细胞膜线粒体线粒体核膜核膜高尔基体高尔基体各种生物膜在结构上的联系各种生物膜在结构上的联系直接联系直接联系间接联系间接联系如：现已广泛使用的透析型人工肾如：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，然后让的尿素等废物透析出来，然后让“干净干净”的血液返回人的体内。有效地解决了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排出的问题，肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。延长了肾衰病人的寿命。医学上根据生物膜的结构、功能原理，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。可以研制出许多种代用的人体组织与器官。与实际的联系：与实际的联系： 透析型人工肾透析型人工肾血液透析膜血