细胞器（上课用）.ppt

1、【学习目标】 举例说明几种细胞器的结构和功能(重难点) 细胞器结构和功能上的联系 了解植物细胞与动物细胞的区别,第2节 细胞器系统内的分工合作,细胞质：细胞膜以内，细胞核以外的部分。,包括：细胞质基质和细胞器,不同功能的细胞，细胞器的种类与数量有区别。,一.细胞质的结构和功能,细胞质 基 质 胶质状态,成分:,功能:,进行许多化学反应的主要场所,细胞器,水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶,线粒体,内质网,核糖体,高尔基体,液泡,叶绿体,中心体,细胞质,溶酶体,问题探讨,一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？,细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？,细胞质

2、内有许多具有一定的形态、结构和功能的小器官，它们统称为细胞器。 如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡、中心体、溶酶体等。,显微结构与亚显微结构,动物细胞和植物细胞,内质网,高尔基体,线粒体,核糖体,溶酶体,叶绿体,液泡,中心体,分离细胞器的方法：,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 + 细胞各组分质量大小不同 ）,用高速离心机在不同的转速下进行离心,二、细胞器之间的分工,“动力车间”,1.线粒体,1）形态结构：,短棒状、圆球状、线形、哑铃状等,双层膜,外膜,（磷脂所占比例

3、大）,内膜：,（蛋白质所占比例大）,扩大内膜的面积,基质：,含有大量的呼吸氧化酶；少量的DNA、RNA,向内折叠为嵴,附着有呼吸氧化酶,2）分布：,存在于动物细胞和植物细胞中,3）功能：,有氧呼吸的主要场所。,新陈代谢旺盛的细胞（或部位）含量多,不具有线粒体的真核细胞： 厌氧呼吸的生物，如蛔虫；哺乳动物成熟的红细胞等。,（细胞生命活动占95%的能量来自线粒体）,1.线粒体的内膜向内折叠形成嵴有什么意义？ 2.为什么线粒体多集中在新陈代谢比较 旺盛的部位？,增大内膜的表面积,增加酶的分布,思考探究一,线粒体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。,生物体的结构和功能

4、是相适应的。,养料制造工厂 ,能量转换站,2.叶绿体,1）形态结构：,双层膜,外膜,内膜,（两层膜均表面平滑）,基粒：,由多个类囊体垛叠而成，上有光合作用色素和有关的酶,基质：,内含大量的光合作用酶 还含有少量DNA、 RNA,扩大膜面积,2）分布：,绿色植物的叶肉细胞及幼茎的皮层细胞中,不具有叶绿体的绿色植物细胞：根细胞等,3）功能:,绿色植物光合作用的场所,(1)它是如何增加色素和酶的分布的？ (2)是不是所有的植物细胞都具有叶绿体？,思考探究二,叶绿体的内部有数十个圆柱形的基粒，每个基粒又是由许多个囊状结构堆叠而成，从而增大叶绿体内部的表面积，增加色素和酶的分布。,除叶肉细胞和幼茎皮层细

5、胞等呈绿色的细胞外，其他植物细胞中均无叶绿体。,分布：,结构：,绝大多数动植物细胞都有内质网。,由单层膜结构连接而成的网状物,有机物合成的“车间”,3.内质网,粗面内质网：,滑面内质网：,4）种类：,有核糖体附着，参与分泌蛋白的合成、加工,无核糖体附着，参与脂质的合成,功能：,蛋白质合成和加工， 以及脂质合成及运输通道,1）形态结构：,由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成,2）分布：,普遍存在于动植物细胞中,3）功能：,动物细胞：主要是对来自内质网的蛋白质加工、分类、 包装及发送（分泌作用）,高尔基体 “蛋白质的加工、分类包装车间”和“发送站”,植物细胞：参与纤维素的合成，与细胞壁的形成有关,囊泡,

6、扁平囊,存 在：,结构：,主要功能：,附着在粗面内质网上或游离在细胞质基质中,无膜结构.,细胞内合成蛋白质的场所,5.核糖体,生产蛋白质的“机器”,动植物都有，且原核生物中也有核糖体,分 布：,游离的核糖体,合成胞内蛋白,内质网上的核糖体,合成分泌蛋白，即胞外蛋白,是核糖体,核糖体成分：蛋白质和RNA,“消化车间”,6.溶酶体,功能：,分解衰老损伤的细胞器 杀死入侵的病毒和病菌等。,单层膜构成的囊状结构，含有多种水解酶类。,结构：,分布：动、植物细胞,溶酶体一旦受损破裂，会使细胞自溶。,7.液泡,功能： 成分:,含糖类、无机盐、色素、蛋白质等,调节植物细胞渗透压，保持细胞坚挺,花、果实的颜色-

7、液泡中的色素决定。,酸-有机酸,涩-生物碱,果实味道,甜-糖,植物根尖分生区无叶绿体和液泡,液泡,2）分布：,1）结构：,3）功能：,主要存在于植物细胞中，成熟的植物细胞有中央大液泡。,单层膜（液泡膜），内有细胞液 （细胞液中有糖类、无机盐、色素、蛋白质等）,调节植物细胞内的环境， 使细胞保持一定的渗透压,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺,与细胞吸水有关,液泡,8.中心体,存在于动物细胞和某些低等植物的细胞（如团藻）,分布： 结构: 功能：,两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成,动物细胞的中心体与有丝分裂有关,中心体,2）分布：,1）结构：,4）功能：,动物细胞及低等植物细胞,无膜结构,与细胞

8、有丝分裂有关,如衣藻、绿藻、水绵、团藻等,由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成,3）成分：几乎全是蛋白质,双层膜： 单层膜： 无膜： 动植物细胞共有： 高等植物细胞区别于动物细胞的细胞器 ： 动物、某些低等植物细胞区别于高等植物细胞的细胞器： 一定独立遗传功能（含有DNA）： 与能量转换有关（能产生ATP）：,线粒体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体,叶绿体、液泡,中心体,叶绿体、线粒体,叶绿体、线粒体,小结归纳：,分布,功能,结构,线粒体、叶绿体,内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。,核糖体、中心体。,（注意：细胞核膜是双层膜，但不是细胞器）,动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器是：高尔基体。

9、含有色素的细胞器是：叶绿体、液泡。,细胞骨架（决定细胞形状）,蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。,细胞骨架,(1)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和各种细胞器： 哺乳动物成熟的红细胞没有核膜和细胞器膜，所以实验室常用作提取纯度较高的细胞膜的实验材料。 哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，也没有一般的细胞器，如核糖体、线粒体等，所以自身不能合成蛋白质，呼吸作用方式是无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。 (2)蛔虫在人体肠道内寄生，无线粒体，只进行无氧呼吸。,考点一主要细胞器的结构与功能,(1)性激素主要是由内质网上的核糖体合成。 (2

10、014高考江苏卷)( ) (2)内质网既参与物质合成，也参与物质运输。 (2014高考江苏卷)( ) (3)高尔基体是肽链合成和加工的场所。 (2013高考安徽卷)( ) (4)线粒体将葡萄糖氧化分解为CO2和H2O。(2013高考安徽卷)( ) (5)溶酶体合成和分泌多种酸性水解酶。 (2013高考安徽卷)( ) (6)核糖体含有蛋白质和核糖核酸。 (2013高考北京卷)( ),考点一主要细胞器的结构与功能,1(2014高考福建卷)用蛋白酶去除大肠杆菌核糖体的蛋白质，处理后的核糖体仍可催化氨基酸的脱水缩合反应。由此可推测核糖体中能催化该反应的物质是 () A蛋白酶BRNA聚合酶 CRNA D

11、逆转录酶,A项，蛋白酶在蛋白质水解成多肽的过程中起催化作用。B项，RNA聚合酶在转录的过程中起催化作用。C项，自然界中的酶大多数是蛋白质，少数是RNA。核糖体是由RNA和蛋白质组成的，用蛋白酶将其蛋白质除去后，处理后的核糖体仍可催化氨基酸发生脱水缩合反应，说明起催化作用的成分是RNA。D项，逆转录酶在逆转录 (或反转录)过程中起催化作用。,解析,答案,题组一细胞器结构与功能的分析,C,2(2015浙江五校联考)下列关于生物体的结构和功能的叙述，正确的是 () A没有叶绿体的细胞都不能进行光合作用 B没有DNA的生物都不能完成性状遗传 C没有线粒体的细菌都只能进行无氧呼吸 D没有核糖体的生物都不

12、能独立合成蛋白质,蓝藻等原核生物没有叶绿体，但能够进行光合作用。有些病毒没有DNA，可以通过RNA将自身的性状遗传给子代。需氧型细菌中含有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸。蛋白质在核糖体上合成，没有核糖体的生物不能独立合成蛋白质。,解析,答案,题组一细胞器结构与功能的分析,D,4.(2015徐州模拟)右图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，有关叙述正确的是 () A若b表示两层膜结构，则a、c肯定是叶绿体和线粒体 B若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体 C若b表示产生水分子的生理过程，则a、c不可能是细胞核和高尔基体 D若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中

13、心体,细胞中含有两层膜的结构有叶绿体、线粒体和细胞核；含有核酸的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体；细胞核中可进行DNA的复制和转录过程，核苷酸分子合成核苷酸链的过程要脱去水分子，高尔基体合成细胞壁的过程中也可以产生水，都是脱水缩合过程；磷脂是生物膜的组成成分，故a、c肯定有生物膜，不可能是核糖体和中心体。,解析,答案,图显/隐,题组一细胞器结构与功能的分析,D,五个常见的思维误区 误区1没有叶绿体或中央液泡的细胞是动物细胞。反例：根尖分 生区细胞。 误区2具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细 菌等都有细胞壁。(注意细胞壁的组成成分不同) 误区3没有叶绿体的细胞不能进行光合作用。反例

14、：蓝藻。 误区4没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。反 例：进行化能合成作用的细菌。 误区5没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是 需氧型的。,题组一细胞器结构与功能的分析,实验：用高倍速显微镜观察叶绿体和线粒体,为什么用健那绿染液染色？ 健那绿染液为什么要溶于生理盐水中？ 实验材料为什么要用藓叶？,实验:用高倍显微镜观察叶绿体,选材:,新鲜的藓叶(菠菜叶、黑藻叶) (叶薄，透光，细胞不易重叠),特点:,散布于细胞质，呈绿色，高倍镜可观察,观察到的现象:,叶片不能放干了，随时保持有水状态； 绕液泡在流动，可作为细胞质在流动的标志物； 光强时以面积小的面相向 光弱时以面积大

15、的面相向,实验:用高倍显微镜观察线粒体,原理:,健那绿染液是将活细胞中的线粒体染色色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，细胞质接近无色。,试剂:,1%健那绿（将0.5g健那绿溶解于50mL生理盐水中，加温到3040，使其充分溶解）。,结果:,线粒体,实验步骤 1观察叶绿体,用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体, 低倍镜下找到叶肉细胞 高倍镜下观察叶绿体的形态和分布,用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,2观察线粒体, 低倍镜下找到口腔上皮细胞 高倍镜下观察线粒体被染成蓝绿色，细胞质接近无色,用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,实验归纳 (1)用高倍显微镜可观察到叶绿体和线粒体的形态和分布，但不能观

16、察到叶绿体和线粒体的亚显微结构。观察叶绿体时不需染色，而观察线粒体时需要染色。 (2)实验过程中细胞是活的，临时装片中的叶片要随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 (3)实验材料的选择应以取材方便、制片简单、观察效果好为原则。由于藓类植物的叶子薄而小，叶绿体清晰，可取整个小叶制片，作为观察叶绿体的实验材料。含叶绿体的或其他颜色鲜艳的植物细胞，不能用来观察线粒体，因为原有的颜色会遮蔽健那绿染色后的颜色变化，影响观察。观察线粒体的实验材料一般选用人的口腔上皮细胞。,1用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是 () A叶绿体在细胞内是固定不动的 B叶绿体在细胞内是均匀分布的 C叶绿体的存在是叶片

17、呈绿色的原因 D叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体,活细胞内细胞质是流动的，叶绿体在细胞质内，所以叶绿体不是固定不动的；叶绿体在细胞内的分布受光的影响，是不均匀的；黑藻是真核生物，细胞中有线粒体等细胞器；因为叶绿体中含有叶绿素等色素，所以叶绿体的存在是叶片呈现绿色的原因。,解析,答案,题组用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,C,2每日科学报道：复杂生命的进化密切依赖于线粒体这一能量工厂，线粒体是复杂生命进化的关键。下面关于观察人口腔上皮细胞线粒体实验的说法，不正确的是 () A牙签消毒，实验前漱口都是为了保证该实验的准确性 B制装片时在载玻片上滴一滴质量分数为0.9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮

18、细胞的正常形态 C在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色 D高倍镜下观察可以看到线粒体有两层磷脂双分子层,细胞器的结构是亚显微结构，即电子显微镜下看到的结构，在光学显微镜下只能观察到线粒体的形状，不能观察到其内部结构，如磷脂分子的层数。,解析,答案,题组用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,D,分泌蛋白：,胞内蛋白：,在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。,在细胞内合成并在细胞内发挥作用的蛋白质。,如消化酶，抗体和一部分激素。,如血红蛋白、光合作用的酶，呼吸作用的酶。,细胞器之间的协调配合,方法：“同位素标记法” 同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。借助同位素原子以研

19、究有机反应历程的方法。,分泌蛋白的合成与运输,1、分泌蛋白在哪里合成？ 2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过哪些细胞器(或细胞结构)?分泌蛋白的合成和运输过程？ 3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量主要由哪提供?,阅读：P48课本资料分析分泌蛋白的合成与运输,讨论提纲,核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,分泌蛋白,线粒体 供能,细胞核 控制,1、分泌蛋白的分泌，经过了哪些细胞器?,2、分泌蛋白的分泌，经过了哪些细胞结构？,3、分泌蛋白的分泌，与哪些细胞结构有关？,氨基酸脱水缩合成多肽链 无活性,折叠、盘曲、加上其它基团(糖蛋白),进一步加工、分类运输（成熟蛋白）,排出到细胞外,分泌蛋

20、白的合成与分泌过程中的相关规律 放射性出现的先后顺序： 内质网上的核糖体附有核糖体的内质网囊泡高尔基体分泌小泡(囊泡)细胞膜细胞外。 在三种细胞器中出现的顺序可用下图曲线表示：,探究讨论： 随分泌蛋白的不断分泌，相关结构的膜面积如何变化？,内质网膜面积减小， 高尔基体膜面积基变，细胞膜面积增大。,内质网以类似于“出芽”的形式形成囊泡，囊泡包裹着蛋白质移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体膜的一部分。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，以“胞吐”的形式将蛋白质分泌到细胞外。,结论,1、各种细胞器在功能上既有明确分工，又相互合作。 2、细胞内的生物膜

21、在结构和功能上相互联系 3、生物膜具有流动性,1(2014高考山东卷)有关细胞内囊泡运输的描述，正确的是 () A细胞核内的RNA通过囊泡运输到细胞质 B蛋白质类激素经囊泡运输分泌到细胞外 C细胞器之间都能通过囊泡进行物质运输 D囊泡运输依赖膜的流动性且不消耗能量,本题考查物质运输的方式及与细胞结构的相关知识。细胞核内的RNA通过核孔进入细胞质中，A项错误；蛋白质类激素等大分子物质通过囊泡，以胞吐的方式分泌到细胞外，B项正确；有些细胞器之间能通过囊泡进行物质运输，如内质网和高尔基体，也有些细胞器之间不能通过囊泡进行物质运输，如核糖体和中心体没有膜结构，C项错误；囊泡运输过程中有膜的融合，依赖于

22、膜的流动性，但需要消耗能量，D项错误。,解析,答案,题组二细胞器在结构与功能上的联系,B,3如图是某种物质合成和分泌的示意图，下列相关说法中错误的是() A图中显示的是分泌蛋白合成和分泌的过程 B用3H标记的氨基酸在细胞中出现的顺序是 D过程表示蛋白质通过主动运输被分泌到细胞外,图中显示的是分泌蛋白合成和分泌过程，该蛋白质先在核糖体上合成，然后在内质网中进行初步加工，被加工的蛋白质通过囊泡被运输到高尔基体，在高尔基体中进行第二次加工，通过囊泡被运往细胞膜，最后通过胞吐的方式被分泌到细胞外；含有18O的氨基酸的脱水缩合反应是在核糖体上进行的。,题组一细胞器在结构与功能上的联系,解析,答案,图显/

23、隐,D,5下面是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成 () A血红蛋白B性激素 C呼吸酶 D抗体,血红蛋白、呼吸酶是细胞内蛋白，抗体是分泌蛋白，性激素属于脂质。分泌蛋白的合成与分泌的基本环节为：细胞核(DNA转录形成mRNA)核糖体(合成蛋白质)内质网(初加工并运输蛋白质)高尔基体 (加工、包装、运输)细胞膜 (胞吐)细胞外。结合图示，可得出此变化为抗体的合成过程膜面积的变化。,解析,答案,图显/隐,题组二与分泌蛋白有关的曲线图、柱状图的分析,D,细胞的生物膜系统,成分相似：,结构相似：,生物膜系统：,都含有磷脂、蛋白质和糖类。,都如同细胞膜的结构,由细胞

24、器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的。,内质网与核膜外层相连,内质网腔与两层核膜之间的腔相通,内质网与细胞膜相连,问题探究,内质网膜与细胞膜、核膜有什么关系？,直接联系：,核外膜 内质网 细胞膜,线粒体外膜,高尔基体,囊泡,囊泡,间接联系：,相对独立、分工；相互协作,生物膜结构上的联系,功能上的联系,生物膜的成分和结构相似，在结构和功能上紧密联系 进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。,特点,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,保证生命活动高效、有序地进行。,生物膜的功能,1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输、能量交换、信息传递中起决定性作用。,2

25、、为多种酶提供附着位点，是许多重要的生化反应的场所。,细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中起着什么样的作用？,？,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,保证生命活动高效、有序地进行。,1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。 在物质的运输、能量交换、信息传递中起决定性作用,2、为多种酶提供附着位点，是许多重要的生化反应的场所。,生物膜系统的种类与功能,题组设计 解题技法,题组三生物膜系统的结构与功能分析,2生物膜系统的功能,题组设计 解题技法,题组三生物膜系统的结构与功能分析,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排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。,联系生活,透析型人工肾,课堂小结：,一、细胞器之间的协调配合：分泌蛋白的合成和运输,二、细胞的生物膜系统：概念，特点，作用。,作业,点金训练： 细胞器系统内的分工合作,为自己想要的未来努力吧！,练习：1.下图表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是 ( ),C,3.用