第三章第二节 细胞器——系统内的分工合作

(共39张PPT)
第三章：细胞的基本结构
第2节：细胞器
——系统内的分工合作
1
2
3
分离各种细胞器的方法——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；将匀浆放入离心管中，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。
细胞器的种类有：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体、液泡、溶酶体等。
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
想一想
1、德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答：
肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 动物冬眠状态下的肝细胞
950个 400个 260个 12500个 1350个
（1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为
。
（2）动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多，是因为
。
（3）从表中所示数据可以看出线粒体的多少与
有关。
心肌细胞运动量大，因不停地收缩舒张，需能量多
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，需能量多
细胞新陈代谢的强弱
想一想
2、通常线粒体均匀分布在细胞质基质中，但在细胞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。在同一生物不同的组织、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比平滑肌细胞中多。在不同生物体，因为代谢程度的不同，线粒体数量也有差别，例如，一般动物细胞中线粒体的数量，比植物细胞多一些，飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数目比缺乏锻炼的人多。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？
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的能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数目多。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。
分布：
形态：
结构：
成分：
功能：
普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。
大多数呈椭球形。
两层膜（外膜、内膜）、嵴、基粒、基质。
含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA等。
有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。
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，叶绿体的内部含有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满着基质。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需的酶。基质中还含有少量的DNA。
分布：
形态：
结构：
成分：
功能：
主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。
呈球形或椭球形。
两层膜（外膜、内膜）基质、基粒。基粒由囊状结构垛叠而成。在囊状结构的薄膜上，分布着光合作用的色素和酶，能吸收、传递和转化光能，与光合作用的光反应有关。基质呈液态，含少量DNA和与暗反应有关的酶，是暗反应的场所。
与光合作用有关的酶、色素及少量DNA等。
光合作用的场所——“养料制造厂”和“能量转换站”。
1、某种毒素能抑制细胞的有氧呼吸，则该毒素损伤的细胞器是（ ）
A、内质网 B、线粒体 C、高尔基体 D、细胞核
2、请回答下列实验中的有关问题：
（1）在观察DNA和RNA在细胞中的分布中的实验中，
①不采用菠菜叶片细胞，而用人的口腔上皮细胞作实验材料的主要原因是
；
②经 和 染液染色后，呈现绿色的主要结构是 ，呈现红色的主要结构是 。
巩固练习
B
叶片细胞呈绿色，会掩盖DNA、RNA经染色后呈现的颜色
甲基绿
吡罗红
细胞核
细胞质
2、请回答下列实验中的有关问题：
（2）在用高倍显微镜观察线粒体的实验中，
①若用心肌细胞代替人的口腔上皮细胞，细胞中呈蓝绿色的结构将变 （填“多”、“少”或“不变”）；
②制片时，要将人的口腔上皮细胞置于0.9%的生理盐水中，其主要作用是（ ）
A、提供能量 B、提供液体环境
C、提供营养 D、保持细胞正常的形态、功能
巩固练习
多
D
分布：
形态：
成分：
功能：
普遍存在于动植物细胞中，有的随着在内质网上，有的游离在细胞质基质中。
电镜下呈椭球形粒状小体。
RNA和蛋白质。
细胞内将氨基酸全盛蛋白质的场所。
从某腺体的细胞中，提取
出附着有核糖体的内质网，放
入含有放射性标记的氨基酸的
培养液中。培养液中含有核糖
体和内质网完成其功能所需的
物质和条件。很快连续取样，
并分离核糖体和内质网。测定
标记的氨基酸出现在核糖体和
内质网中的情况，结果如下图所示。请回答：
（1）放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是
。
（2）放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数量不断增多，最可能的解释是 。
（3）实验中，培养液相当于细胞中的 。
放射性氨基酸量
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
时间(min)
内质网
核糖体
核糖体是蛋白质合成的场所
蛋白质进入内质网中
细胞质基质
分布：
结构：
类型：
作用：
存在于绝大多数动植物细胞中。
由膜连接而成的网状物，外连细胞膜，内连核膜，广泛分布在细胞质中，附着许多种酶。
粗面内质网：附着核糖体，某些大分子物质运输的通道。
滑面内质网：无核糖体附着，与脂质、糖类合成有关。
增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多酶，为细胞内各种化学反应的顺利进行提供了有利条件。
高尔基体位于细胞核附近的细胞质中，它的形状一般呈网状。在不同的生理情况下，可以转变为颗粒状、杆状或其他形状。在电镜下，高尔基体是一些紧密在重叠在一起的囊状结构。有些膜紧密地折叠成片层的扁平囊，有些扁平囊的末端扩大成大小不等的泡状或囊泡状结构。
高尔基体的主要功能有三方面：一是与分泌有关。早期根据光镜的观察，已有人提出高尔基体与细胞的分泌活动有关。近年来，运用电镜、细胞化学及放射性自显影技术更进一步证实和发展了这个观点。放射自显影技术证明，高尔基体自身还能合成某些物质，如多糖类。它还能使蛋白质与糖或脂结合成糖蛋白和脂蛋白的形式。在某些细胞（如肝细胞），高尔基体还能与脂蛋白的合成、分泌有关。二是与溶酶体的形成有关。三是高尔基体还有其他功能，如在某些原生动物中，高尔基体与调节细胞的液体平衡有关系。
分布：
结构：
作用：
普遍存在于动植物细胞中，位于细胞核附近。
由大小囊泡和扁平囊组成。
动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关，还与蛋白质加工和转运有关。
植物细胞的高尔基体与细胞壁形成有关。
分布：
结构：
功能：
存在于动物细胞和低等植物细胞中，通常位于细胞核附近。
由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成。
动物细胞的中心体与有丝分裂有关。有丝分裂时发出星射线，形成纺缍体。
分布：
结构：
功能：
存在于植物细胞和某些原生动物中。
液泡膜、细胞液。
糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等。
调节细胞内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态，还能显示花、果实的颜色。
成分：
分布：
几乎存在于所有的动物细胞中。
结构：
功能：
细胞内具有单层膜构成的囊状结构的细胞器，含有多种水解酶类。
能分解多种物质，如蛋白质、糖类、脂质、核酸等，称为细胞内的“酶仓库”和“消化系统”。
成分：
呈胶质状态。含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶。
功能：
进行多种化学反应。
1、下列不具有膜结构的细胞器是（ ）
A、细胞膜与核糖体 B、中心体与核糖体
C、中心体与线粒体 D、高尔基体与线粒体
2、下列普遍存在于动物细胞和植物细胞中的细胞器是（ ）
A、内质网 B、中心体 C、叶绿体 D、液泡
3、下列生理活动过程中有高尔基体参与的是（ ）
A、对来自内质网的蛋白质进行加工
B、分解葡萄糖，释放能量
C、以氨基酸为原料合成肽链
D、以核苷酸为原料合成核酸
B
A
A
4、凤仙花的紫红色花瓣，能挤搓出紫红色的汁液。它主要来自细胞中的（ ）
A、叶绿体 B、内质网 C、液泡 D、细胞质基质
5、下列物质在核糖体内合成的是（ ）
A、性激素 B、淀粉 C、消化酶 D、脂肪
6、用电子显微镜观察小麦根毛细胞，看不到的是（ ）
A、液泡、叶绿体 B、高尔基体、核糖体
C、线粒体、内质网 D、叶绿体、中心体
C
C
D
7、研究人员分别对光合细菌和青蛙进行分析、观察等实验，获得的结果如下表（表中“√”表示“有”，“×”表示“无”）：
你认为该研究人员的实验记录正确的是（ ）
A、光合细菌 B、青蛙
C、都正确 D、都不正确
C
核膜 光合色素 叶绿体 线粒体 中心体 核糖体
光合细菌 × √ × × × √
青蛙 √ × × √ √ √
（1）动、植物细胞的比较：
植物细胞 动物细胞
不
同
点 细胞壁 有 无
液泡 有 不明显
中心体 低等植物细胞有 有
相同点 都有细胞膜；细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体等细胞器；都有细胞核。
（2）线粒体和叶绿体的比较：
线粒体 叶绿体
分布 普遍存在于动植物细胞中 主要存在于植物的叶肉细胞中
形态 粒状、棒状 扁平的椭球形或球形
结
构 外膜
内膜：（向内折叠形成嵴，扩大了内膜面积）
基粒：分布在内膜和嵴上
基质
（以上含多种与有氧呼吸有关的酶） 外膜
内膜
基粒：由10—100个片层膜重叠而成，扩大了膜的面积，分布有色素。
基质
（以上含多种与光合作用有关的酶）
成分 基质中都含少量的DNA，能半自主性复制。
功能 细胞有氧呼吸的主要场所，产生ATP，供生命活动所用。 光合作用的场所，产生ATP，并贮存在有机物中。
分布：
动、植物细胞共有的细胞器是：线粒体、高尔基体、内质网和核糖体共四种。
高等植物成熟细胞特有的细胞器是：叶绿体和大液泡。
动物细胞和低等的植物细胞特有的细胞器是：中心体。
分布：
结构：
具有“膜结构”的细胞器是：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
具有双层“膜结构”的细胞器是：线粒体、叶绿体，（细胞核膜有双层膜，但不属于细胞器）。
无“膜结构”的细胞器是：核糖体、中心体。
分布：
结构：
功能：
具有独立遗传功能的细胞器（含核酸）是：线粒体、叶绿体。
与能量转换有关的细胞器是：线粒体、叶绿体。
动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器是：高尔基体。
含有色素的细胞器是：叶绿体、液泡。
以分泌蛋白的形成为例：
核糖体（合成蛋白质）
内质网（对蛋白质进行粗加工）
高尔基体（形成成熟的分泌蛋白）
细胞膜（外排作用分泌出蛋白质）
进入
形成小泡进入
形成囊泡
线粒体（提供能量）
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（详见第四章第二节）
由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的。
作用：
1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
2、许多重要的化学反应都在生物膜上进行，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大量的附着位点。
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化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
1、完成有关细胞质的概念图。
细胞质
细胞质
①
不具膜细胞器
具膜细胞器
②
③
举2例
举2例
细胞器
核糖体、中心体
线粒体、叶绿体
2、下列关于叶绿体和线粒体结构与成分的叙述，正确的是（ ）
A、两者可以分布于不同的细胞中
B、两者结构内都含有色素
C、构成两者的化学成分相同
D、两者所含有的酶相同
3、在细胞质中，与核膜、细胞膜具有结构联系的细胞器是（ ）
A、高尔基体 B、叶绿体 C、内质网 D、液泡
A
C
4、下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ）
A、内质网主要由蛋白质分子和糖类分子组成
B、核膜和溶酶体膜在结构上有直接联系
C、线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
D、生物膜将细胞器分隔开，使各种化学反应高效、有序地进行
5、内质网和核膜、细胞膜相连，这种特点表明内质网的重要功能之一是（ ）
A、提供细胞内物质运输的通道
B、扩展细胞内膜，有利于酶的附着
C、提供核糖体的附着支架
D、参与细胞内某些代谢反应
D
A