(共31张PPT)
第3节 细胞核——系统的控制中心
【思考】
(1)据图分析是否所有的细胞都有细胞核?
(2)每个细胞中的细胞核的数量是否都是一个?
筛管细胞
哺乳动物成熟红细胞
未受精的卵细胞
母绵羊B
乳腺细胞 (体细胞)
母绵羊A
母绵羊C
“多莉”
新的卵细胞
去核卵细胞
提取细胞核
【思考】“多莉”更像那头羊?
1.阐明细胞核的结构和功能。(重点)
2.理解细胞核是细胞生命系统的控制中心。(难点)
一、细胞核的功能
资料1:黑白美西螈的核移植实验
核移植
去核
卵细胞
取核
胚胎细胞
黑美西螈
白美西螈
实验结果:
发育成的美西螈都是黑色的。
得出结论:
美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制的。
【思考】该受精卵发育成的美西螈是什么颜色的?
资料2:蝾螈受精卵的横缢实验
科学家用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,中间只有很少的细胞质相连。结果,有核的一半能分裂,无核的一半则不能分裂。当有核的一半分裂到16~32个细胞时,如果这时一个细胞核挤到无核的一半,这一半也会开始分裂。最后两半都能发育成正常的胚胎,只是原来无核的一半发育得慢一些。
实验结果:
有核的一半能分裂、分化,无核的则不能。即没有细胞核,细胞就不能分裂、分化。
得出结论:
蝾螈的细胞分裂和分化是由细胞核控制的。
【思考】从资料中可以看出细胞核与细胞的分裂、分化有什么关系?
思考: 变形虫的切割实验得出什么结论?
资料3:变形虫的切割实验
资料4:伞藻嫁接实验
伞藻核移植实验
取核
去核
核移植
【思考】伞藻“帽”的形状由哪部分决定?
根
躯干
口
【思考】
喇叭虫的“口”的形状与身体的哪个部位有关?
资料2:细胞核与细胞的分裂分化有关。
资料3:细胞核控制着细胞的生命活动。
代谢
资料1:生物体性状的遗传主要是由细胞核控制的。
资料4:生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
遗传
总结:
细胞核控制着细胞的代谢和遗传。
A.细胞质控制着细胞的代谢
B.细胞核控制着细胞的代谢
C.细胞质是细胞遗传特性的控制中心
D.细胞核是控制细胞分裂和分化的中心
【例1】下图示科学家进行的蝾螈受精卵横溢实验。
你认为该图最能说明( )
D
【解题关键】通过识图分清细胞核和细胞质。
【解析】细胞分裂过程中,只有含细胞核的细胞才能分裂发育成胚胎,说明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
核仁
染色质
核孔
核膜
(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)
(实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
(主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体)
(分为核内
膜和核外膜)
二、细胞核的结构
细胞核是细胞这个“工厂”的总调度室,在其中坐镇指挥的是DNA。
细胞核中有DNA,DNA上储存着遗传信息,DNA和蛋白质紧密结合成染色质,染色质呈丝状。
细胞分裂时,细胞核解体,染色质高度螺旋化,缩短变粗成为染色体。
细胞分裂结束时,染色体解螺旋,重新成为丝状染色质。
DNA、染色质和染色体的关系
DNA、染色质和染色体的关系
关系:染色质和染色体是一种物质两种不同的呈现形式,二者都是由DNA和蛋白质组成的。
染色质
(细胞分裂间期)
染色体
(细胞分裂期)
高度螺旋、缩短变粗
解螺旋、恢复细长丝状
【警示】(1)原核细胞无细胞核,其遗传物质主要分布在拟核。
(2)对真核细胞来说,染色体是DNA的主要载体,但不是惟一载体,其载体还有线粒体和叶绿体。
(3)核膜、核仁在细胞周期中表现为周期性的消失和重建。
(4)有些细胞不只具有一个细胞核,如双小核草履虫有两个细胞核,人的骨骼肌细胞中细胞核多达数百个。
【例2】关于细胞核结构与功能的统一性的叙述中,正确的是( )
A.真核细胞核膜上有核孔,DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
B.原核细胞的核膜也具有两层膜,有利于控制物质的进出
C.核仁中的DNA控制着细胞代谢
D.染色质上的DNA贮存着大量的遗传信息
D
【解题关键】区分原核细胞和真核细胞,熟知细胞核的结构和功能。
【解析】A项核膜上的核孔是某些大分子物质的进出通道,如蛋白质、mRNA等,但DNA不能通过其进入细胞质,细胞核内的DNA只能在细胞核中贮存、复制、转录;B项原核细胞无核膜,即无成形的细胞核;C项控制细胞代谢的DNA是指染色质中的DNA,核仁中有少量DNA,只与某种RNA的合成有关;D项染色质由DNA和蛋白质组成,DNA上的碱基排列顺序代表着遗传信息。
讨论:为什么说细胞是一个统一的整体?
结构:
功能:
调控:
与外界的联系:
细胞核与细胞质通过核孔相通
核膜、内质网膜与细胞膜等相互连接成细胞内完整的生物膜系统
细胞各部分相互联系、分工合作、协调一致地完成各项生命活动
细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
不断地与外界进行物质交换和能量转换,与外界环境形成一个统一的整体
[间期]
[分裂期]
DNA
核膜
核仁
染色质
染色体
内膜
核孔
螺旋浓缩
外膜
蛋白质
细胞核的功能:
细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
细胞核的结构
解螺旋
1.一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉,并将
甲伞藻的细胞核移入乙中,则存活下来的乙伞藻其外
形是 ( )
【解析】根据题中甲、乙两图分析,甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中,因伞藻的伞形主要由细胞核控制,故存活下来的乙伞藻其外形与B项图形最相似。
B
2.下列关于细胞核功能的叙述中,最本质的是( )
A.细胞核与生物的遗传和变异有关
B. 细胞进行有丝分裂时,细胞核先分裂
C.细胞核与生命的延续性密切相关
D.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和控制中心
D
3.下列对染色质和染色体的说法错误的是( )
A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B.染色质和染色体的化学组成完全相同
C.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
D.在细胞核、线粒体和叶绿体中都有染色质
D
【解析】染色质只存在于真核细胞的细胞核中,在线粒体和叶绿体中虽然也有DNA,但并不和蛋白质结合形成染色质;原核细胞中的DNA也不和蛋白质结合形成染色质。
4.如图为细胞核结构模式图,据图回答:
(1)图中对核内物质起屏障作用的是[ ]______,它是由______层膜构成的,细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的[ ]______进入细胞核的。
(2)细胞核内行使遗传功能的重要结构是[ ]______,遗传信息存在于其组分的______上。
(3)结构[②]______的功能是________________。
(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异。
【解析】本题考查细胞核的结构和功能。细胞核由核膜(上有核孔)、染色质、核仁等组成,染色质由DNA和蛋白质组成。原核细胞没有成形的细胞核,只有拟核,其DNA分子是裸露的。
答案:(1)[③]核膜 两 [④]核孔
(2)[①]染色质 DNA
(3)核仁 与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关
(4)原核细胞的拟核无核膜、核孔、核仁和染色体(或染色质)等结构,其DNA分子是裸露的。
真正的智慧有一个重要标准,就是面对人心, 你拥有什么样的判断力。(共32张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第1节 细胞膜——系统的边界
【思考】科学家用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内,伊红很快扩散到整个细胞,却不能逸出细胞。此实验说明了什么?
1.细胞膜的成分和功能。(重点)
2.体验制备细胞膜的方法。(难点)
请从下面细胞中选出适合作为研究细胞膜材料的细胞,并说明理由。
一、细胞膜的成分
提示:因为人和其他哺乳动物成熟的红细胞中无细胞核和众多的细胞器,易制得纯净的细胞膜;无细胞壁,细胞容易吸水涨破。
【思考】为什么要用哺乳动物成熟的红细胞作为材料来研究膜的组成
等渗状态
正常形态的红细胞
吸水后涨破的红细胞
1.选材:猪的新鲜红细胞稀释液(生理盐水)
2.制作装片:
3.观察:低倍镜到高倍镜→滴清水→引流→观察
4.结果:
凹陷消失,细胞体积增大,细胞破裂,内容物流出,获得细胞膜。
实验方法步骤
【思考】如何从混合液中分离出纯度较高的细胞膜?
提示:细胞破裂后细胞内容物流出,细胞膜和细胞质中的其他结构质量不一样,可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开,得到较纯的细胞膜。
【警示】
1.所取实验材料是哺乳动物的成熟红细胞,而不能是鸡血细胞,因为鸡血细胞含有细胞核和多种细胞器。
2.若在试管中制备细胞膜,还必须经过离心滤去上清液,才能得到较纯净的细胞膜。离心原理是细胞膜碎片与细胞内其他物质相比,密度较大,离心后会沉到试管底部。
磷脂最丰富
在细胞膜行使功能时起重要作用
细胞膜的成分
功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。
细胞膜的结构模型
【例1】组成细胞膜的主要成分是( )
A.磷脂、蛋白质、糖类
B.糖脂、糖蛋白
C.脂质、蛋白质、无机盐
D.磷脂、蛋白质、核酸
A
【解题关键】解答本题的关键是从“成分”入手,通过分析找到选项。
【解析】在组成细胞膜的各成分中,脂质约占50%,其中最丰富的是磷脂,蛋白质约占40%,糖类约占2%~10%。
二、细胞膜的功能
1.将细胞与外界环境分隔开
原始海洋景观图
膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统,为细胞的生命活动提供了一个稳定的内部环境。
不需要或对细胞有害的物质
需要的物质
废物
释放到细胞外发挥作用的物质
演示
2.控制物质进出细胞
【警示】细胞膜的控制作用是相对的
3.进行细胞间的信息交流
演示
靶细胞
发出信号的细胞
与膜结合的信号分子
膜上接受信号分子的受体
相邻两个细胞的细胞膜接触,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。
3.进行细胞间的信息交流
演示
相邻两个细胞之间形成通道,携带信息的物质通过通道进入另一个细胞。例如,高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接,也有信息交流的作用
3.进行细胞间的信息交流
【例2】细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面( )
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢产物也要排出细胞
③细胞内的核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
A
【解题关键】解答本题的关键是从“控制”入手,通过对比分析找到选项。
【解析】细胞膜对物质进出细胞的控制作用是相对的,环境中一些有害物质也能进入细胞,如某些病菌和病毒侵入机体细胞,使生物体患病。
三、细胞壁
主要成分:纤维素和果胶
主要功能:支持和保护
【思考】细胞最外层的结构一定是细胞膜吗?
思考:细菌细胞壁的成分也是纤维素和果胶吗
不是, 成分为肽聚糖
【例3】在不损伤高等植物细胞内部结构的情况下,
下列能行之有效的除去细胞壁的是( )
A.蛋白酶 B.盐酸 C.纤维素酶 D.淀粉酶
【解题关键】除去细胞壁首先从细胞壁的成分出发,结合选项选择最佳的去除方法。
【解析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,用纤维素酶可分解纤维素,除去细胞壁,而不伤害其他结构。
C
1.细胞膜
2.细胞壁
成分
功能
成分
功能
脂质、蛋白质、少量的糖类
(1)将细胞与外界环境分隔开
(2)控制物质进出细胞
(3)进行细胞间的信息交流
纤维素和果胶(植物细胞)
支持和保护
1.在制备细胞膜的实验中,把红细胞放入蒸馏水中的目的是( )
A.溶解细胞膜 B.清洗细胞
C.使红细胞吸水涨破 D.溶解细胞质
C
2.小麦细胞细胞膜的主要组成元素是( )
A. C、H、O
B. C、H、O、N、P
C. C、H、O、S
D. C、H、O、N、S
B
3.科学家常用哺乳动物的成熟红细胞作材料来研究细胞膜的组成,主要原因是( )
A.哺乳动物红细胞容易得到
B.哺乳动物成熟红细胞内没有核膜、线粒体膜等膜结构
C.哺乳动物红细胞在水中容易涨破
D.哺乳动物红细胞的细胞膜在光学显微镜下容易观察到
B
4.根据下图回答下列问题
(1)图中反映的是细胞膜的________的功能。
(2)图中甲表示的是________的细胞,乙表示的是________细胞。
(3)图中1表示______________,2表示________细胞膜上的________,其化学实质是____________。
(4)一般认为细胞识别的分子基础是受体。受体主要指细胞膜中的________,它对细胞外信号分子的结合有特异性。
【解析】细胞间信息交流的方式有三种,其中题图表示的是细胞间的直接接触,信号分子与靶细胞膜上的受体识别和结合,使信息从一个细胞传递给另一个细胞,靶细胞上的受体一般是蛋白质分子。
答案:(1)信息交流
(2)发出信号 靶
(3)与膜结合的信号分子 靶 受体 蛋白质(通常为糖蛋白或脂蛋白)
(4)蛋白质
地球上一切美丽的东西都来源于太阳,而一切美好的东西都来源于人。
——普朗克(共33张PPT)
第2课时 细胞器之间的协调配合和细胞的生物膜系统
A
B
C
D
E
F
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
核糖体
中心体
1.与能量有关的细胞器:
2.与蛋白质合成和加工,以及脂质合成有关的细胞器:
3.蛋白质合成的场所:
4.植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关;动物细胞中
与细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关的细
胞器:
5.有防御和营养的作用,分解衰老、损伤的细胞器:
6.调节细胞内环境,保持细胞膨胀状态的细胞器:
线粒体、叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
溶酶体
液泡
【复习提问】
7.与动物细胞的有丝分裂有关的细胞器:
8.具有双层膜结构的细胞器:
9.没有膜结构的细胞器:
10.单层膜结构的细胞器:
11.植物细胞特有的细胞器:
12.动物细胞、某些低等植物细胞中特有的细胞器:
13.动植物细胞中都有的细胞器:
中心体
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
叶绿体、液泡
中心体
线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体
【复习提问】
1.简述生物膜系统的结构和功能。(重点)
2.细胞器之间的协调配合。(难点)
一、细胞器之间的协调配合
豚鼠(荷兰猪)
材料:豚鼠的胰腺腺泡细胞
方法:同位素标记法
操作:注射3H标记的亮氨酸
3min
17min
117min
.
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…
…
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…
…
…
…
…
…
…
…
…
(黑点代表未被标记的分泌蛋白,红点代表被标记的分泌蛋白)
能量
能量
能量
核糖体上合成肽链
内质网内加工肽链
囊泡的形成
高尔基体加工蛋白质
分泌到细胞外
全过程
能量
能量
能量
分步讲解
全过程
结 束
讨论:
1.分泌蛋白是在哪里合成的?
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞器或细胞结构?尝试描述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?能量由哪里提供?
相关细胞器:核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
线粒体为整个过程提供能量
氨基酸被合成肽链
肽链被折叠成 蛋白质
加工
转运
移动
胞吐
核糖体
内质网
高尔基体
细胞质
基质
细胞膜
细胞外
蛋白质前体
成熟的蛋白质
囊
泡
囊
泡
线粒体
分泌蛋白的合成和运输过程
.
.
.
.
.
思考:在活细胞完成各种生命活动的过程中,细胞质基质和细胞器关系是怎样的?
物质运输的交通枢纽
【警示】①游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同,前者合成的是结构蛋白,后者合成的是分泌蛋白。
②细胞器膜可以相互转化的原因是各种膜的化学组成成分和结构基本相同。
【例1】用35S标记一定量的氨基酸,并用来培养哺乳动物的乳腺细胞,测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线,则下列分析不正确的是( )
A.图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B.与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C.乳腺分泌蛋白的合成过程不能体现膜在结构上的联系
D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
【解题关键】解答本题的关键思路是明确氨基酸在细胞内的移动过程:氨基酸→核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。
【解析】本题考查分泌蛋白的合成、加工和运输过程。分泌蛋白首先在核糖体上合成,再依次经过内质网和高尔基体的加工,最后经细胞膜分泌到细胞外,在此过程中,由线粒体提供能量,因此选项A、B、D正确;分泌蛋白在内质网初步加工后,由内质网形成囊泡,小泡与高尔基体膜融合,经高尔基体进一步加工后,再由高尔基体形成囊泡,然后囊泡与细胞膜融合,该过程说明不同细胞器的膜在一定程度上是可以相互转化的。
答案:C
二、细胞的生物膜系统
由细胞器膜(包括内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器的膜)和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
具有双层膜结构的细胞器——线粒体与叶绿体
具有单层膜结构的细胞器——内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
【思考】细胞中有膜结构的细胞器有哪些?
【思考】什么是细胞的生物膜系统?
【警示】原核生物没有生物膜系统
核膜
内质网膜
细胞膜
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
细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。
生物膜的联系与转化
1.联系:
高尔基体
内质网
间接
(小泡)
直接
核膜
线粒体
细胞膜
间接
(小泡)
2.转化:
内质网膜
细胞膜
高尔基体
间接
间接
直接
【例2】 细胞内不同膜之间有的可互相转化。这种转化有的是直接进行,有的以“出芽”方式进行,以“出芽”方式进行的是( )
A.核膜和内质网 B.细胞膜和高尔基体膜
C.内质网膜和细胞膜 D.细胞膜和线粒体膜
【解题关键】解答本题的关键是对生物膜之间的相互转化方式要有充分的认识。
B
【解析】内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可互相转化。内质网膜和细胞膜在结构上是相连的,所以它们之间的转变是直接转变,没有任何中间过渡形式,内质网膜和高尔基体膜之间由于不直接相连,需要由一种中间形式——囊泡来完成转变,而形成囊泡需要经过“出芽”。同样,高尔基体膜和细胞膜之间,也不是直接相连,也需要以“出芽”的形式形成囊泡才能完成膜之间的转变。
三、生物膜系统在细胞生命活动中的作用
1.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之间进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。
2.细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行,细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。
3.细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室(如各种细胞器),这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。
【例3】细胞膜、核膜及细胞器膜通称为生物膜,下
列对生物膜的叙述不正确的是( )
①各种生物膜的化学组成和结构完全相同
②细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,
为多种化学反应的进行提供了条件
③细胞膜在细胞和环境之间进行物质运输、能量交
换、信息传递的过程中,起重要的作用
④生物膜把细胞质分割成多个微小的结构,使多种
化学反应同时进行而互不干扰
⑤各种细胞器膜在结构上都是各自独立的
A.②④ B.②③ C.③⑤ D.①⑤
D
【解题关键】解答本题的关键是学生对生物膜的结构和功能有充分的认识。
【解析】各种生物膜的组成物质相同,但物质含量和结构有所不同,具体表现为糖蛋白的含量等方面有所不同;分泌蛋白的分泌说明了各种细胞器膜在结构上是相互联系的,各种生物膜在结构和功能上密切联系,进一步体现了细胞内各种结构之间协调配合。
细胞的生物膜系统
细胞膜
核膜
细胞器膜
组成
化学成分和结构相似
结构和功能紧密联系
意义
1.保持细胞内部环境的相对稳定性
2.决定细胞与外界的物质运输、能量转换、信息传递
3.使细胞器与细胞质基质分隔开,使生命活动高效、有序进行
1.分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后,其运输方向是( )
A.内质网→细胞膜→高尔基体
B.高尔基体→内质网→细胞膜
C.内质网→高尔基体→细胞膜
D.细胞膜→内质网→高尔基体
C
2.下列关于生物膜系统结构和功能的叙述,正确的是
( )
①细胞合成和分泌激素的过程均需要生物膜系统的参与 ②浆细胞合成分泌抗体的过程是以囊泡形式进行的 ③内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外经过的生物膜层数为3层 ④利用人工膜技术制成的微球体可将抗体、酶、核酸等大分子或小分子药物定向运输到患病部位的细胞
A.①② B.②④ C.①②④ D.①②③④
【解析】蛋白质类激素在核糖体上合成,不需要生物膜系统的参与。抗体属分泌蛋白,浆细胞合成的抗体要经内质网、高尔基体进一步加工,形成分泌囊泡,经胞吐作用分泌到细胞外,此过程经过的生物膜层数为0层。
B
3.如图所示,图中功能多、联系广的细胞结构A是指
( )
A.高尔基体膜 B.叶绿体膜
C.内质网膜 D.液泡膜
【解析】内质网(A)是生物膜的转化中心。内质网膜与核膜、细胞膜以及线粒体膜(代谢旺盛时)直接相连,可直接相互转换;高尔基体膜(B)与内质网膜、细胞膜无直接联系,可以以“出芽”的方式形成囊泡进行转换。
C
4.从某腺体的细胞中提取出附着有核糖体的内质网,放入含有放射性同位素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,结果如图所示。请回答:
时间/min
放射性氨基酸量
⑴放射性氨基酸首先在核糖体上大量累积,最可能
的解释是_________________________。
⑵放射性氨基酸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______
______________。
⑶实验中,培养液相当于细胞中的_____________。
核糖体是合成蛋白质的场所
进入内质网中
细胞质基质
内质网
核糖体
蛋白质
你热爱生命吗?那么别浪费时间,因为时间是组成生命的材料。
——富兰克林(共35张PPT)
第2节 细胞器——系统内的分工合作
第1课时 细胞器之间的分工
1.一件优质产品,比如一盒优质酸奶是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的?
2.细胞内也存在类似的部门或车间吗?你能举出例子吗?
细胞质基质
成分:
功能:
进行多种化学反应
水、无机离子、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、酶等
细胞器:
是指细胞质内的具有一定的形态、结构和功能的小器官。
细胞质
常用方法:差速离心法
【思考】
研究细胞内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?
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。
1.举例说出几种细胞器的结构和功能。(重点)
2.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。 (难点)
一、线粒体
2.结构:外膜、内膜、嵴、基质(少量DNA、RNA和有关酶)。
3.功能:细胞进行有氧呼吸的主要场所。
1.分布:动植物细胞中都有。
注意:哺乳动物成熟的红细胞和蛔虫体内无线粒体。
【思考】线粒体的分布、结构、功能?
【思考】
(1)有线粒体的生物只能进行有氧呼吸吗?
提示:有线粒体的生物也能进行无氧呼吸。如人的乳酸式的无氧呼吸、植物酒精式的无氧呼吸。
(2)没有线粒体的生物只能进行无氧呼吸吗?
提示:有些原核生物也能进行有氧呼吸,如蓝藻、硝化细菌等。
叶绿体亚显微结构
二、叶绿体
【思考】叶绿体的分布、结构、功能?
1.分布:植物细胞特有。
2.结构:由外膜、内膜、基粒、基质(少量的DNA、RNA、有关酶)构成。
3.功能:是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器。
根细胞中无叶绿体。
【思考】只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗?
提示:不一定,蓝藻虽然没有叶绿体,但有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用。
【例1】在洋葱根细胞中,含有双层膜结构的细胞器是( )
A.叶绿体 B.叶绿体、线粒体
C.线粒体 D.线粒体、细胞核
【解题关键】首先考虑双层膜结构的细胞器,再结合根细胞的特点找到相应选项。
【解析】含有双层膜结构的细胞器有线粒体和叶绿体,但洋葱根细胞中无叶绿体。
C
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
【例2】 下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的描述,错误的是( )
A.在用健那绿染液染色后的人体口腔上皮细胞中,呈蓝绿色的是线粒体
B.经过健那绿染色的线粒体仍然可以维持活性
C.观察叶绿体时,制作的菠菜叶肉细胞临时装片要随时保持有水状态
D.高倍镜下观察到的是叶绿体的亚显微结构
D
【解题关键】掌握“观察叶绿体和线粒体实验”原理、材料用具、步骤等相关内容,结合选项逐一分析。
【解析】亚显微结构是在电子显微镜下才能看到的结构,光学显微镜下看到的是显微结构。
【警示】①由于叶绿体呈绿色,因此不需要染色便可直接观察。
②由于高等植物细胞同时含叶绿体和线粒体,因此观察线粒体时不选用高等植物叶肉细胞。
③在制作装片和镜检时,要保证使叶片浸在水中,否则细胞会失水收缩,影响观察效果。
三、核糖体
分布:
形态结构:
主要功能:
附着在内质网上或游离在细胞质基质中。
椭球形的粒状小体,无膜结构。
细胞内合成蛋白质的场所。
(动、植物细胞、真菌及原核细胞)
思考:核糖体的分布、形态结构、功能?
四、内质网
结构和功能:单层膜连接成的网状结构,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质合成的“车间”。
分布:动、植物细胞。
思考:内质网的分布、结构、功能?
五、高尔基体
结构:单层膜折叠成的扁平囊、小泡状结构。
主要功能
与细胞分泌物的形成有关
对蛋白质有加工、运输和分泌功能
植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关
(动、植物细胞)
【思考】高尔基体的结构、功能?
六.溶酶体
1.分布:动物、植物细胞
2.形态结构:单层膜包裹的小泡,含有多种水解酶。
3.功能:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
【思考】溶酶体的分布、形态结构、功能?
七、液泡
与渗透吸水有关,与代谢产物贮存有关,与花、果等颜色有关
形态结构:
主要功能:
(植物细胞)
泡状结构;表面有单层膜,内有细胞液。
调节植物细胞内的环境
思考:液泡的形态、结构和功能?
【警示】植物分生区的细胞并不是无液泡,而是体积小。
八、中心体
中心体(无膜结构)
功能:
(动物细胞、低等的植物细胞中)
与细胞有丝分裂有关,形成纺锤体。
结构:
有中心体的细胞不一定是动物细胞。
【例3】 下列结构中,不含磷脂的细胞器是( )
A.线粒体和中心体
B.核糖体和染色体
C.高尔基体和内质网
D.核糖体和中心体
D
【解题关键】不含磷脂的细胞器,换而言之就是没有膜结构的细胞器,结合选项逐一排查即可。
【解析】磷脂是生物膜的主要成分之一,细胞器中具双层膜的有线粒体和叶绿体,具有单层膜的有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体,无膜的有核糖体和中心体,所以核糖体和中心体中不含磷脂,而染色体虽不含磷脂,但不是细胞器。
【思考】
①花中之王——牡丹,其鲜艳的花的颜色主要由什么结构决定?
提示:液泡
②叶绿体和液泡内都含有色素,它们的功能是否相同?
提示:不同,叶绿体中的色素主要是进行光合作用的色素,而液泡中色素的功能是决定着植物的花、果实和叶等的颜色。
【警示】①以上各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在,如高等植物叶肉细胞中含叶绿体,而根细胞中则没有。
②一般来说,在各种正常生活的细胞中,都含有核糖体,包括原核细胞。
6.含有色素的细胞器:
细胞器归纳分类
1.单层膜结构的细胞器:
2.双层膜结构的细胞器:
3.不具膜结构的细胞器:
4.植物细胞所特有的细胞器:
5.动物和低等植物细胞特有的细胞器:
液泡、内质网、高尔基体、溶酶体
叶绿体、线粒体
中心体、核糖体
叶绿体、液泡
中心体
液泡、叶绿体
11.原核细胞中具有的细胞器:
7.能生成水的细胞器:
8.与能量转换有关的细胞器:
9.动植物细胞都有,但功能不同的细胞器:
10.根尖分生区没有的细胞器:
线粒体、叶绿体、核糖体
叶绿体、线粒体
高尔基体(动物:分泌蛋白,植物:细胞壁形成)
叶绿体、大液泡
核糖体
细胞器归纳分类
动力车间 ___________________。
养料制造车间________________。
能量转换站__________________。
脂质合成车间_______________。
生产蛋白质机器(蛋白质的装配机器)________。
蛋白质的加工、分类和包装车间和发送站_________。
细胞内的消化系统________________。
细胞内的酶仓库__________________。
线粒体
叶绿体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
溶酶体
溶酶体
起交通枢纽作用__________________。
高尔基体、内质网
1.下列细胞中,同时含有线粒体和中心体的是( )
①心肌细胞 ②细菌细胞 ③叶肉细胞 ④根尖分生区细胞 ⑤根毛细胞 ⑥团藻细胞
A.①④ B.③⑤ C.② D.①⑥
【解析】心肌细胞中有线粒体、中心体;细菌细胞中这两种细胞器都不含有;叶肉细胞中有叶绿体、线粒体;根尖分生区细胞中有线粒体;根毛细胞中有线粒体;团藻细胞为低等植物细胞,这两种细胞器都含有。
D
2.绝大多数植物所特有的最重要的细胞器及不含磷脂的细胞器依次是( )
A.线粒体、核糖体 B.核糖体、内质网
C.叶绿体、核糖体 D.叶绿体、染色体
3.观察黑藻叶中叶绿体的实验时,下列操作不正确的
是( )
A.制作临时装片时,先在载玻片中央滴一滴健那绿染液
B.先在低倍镜下找到细胞,再用高倍镜观察
C.始终保持临时装片中有水的状态
D.若视野比较暗,可调节反光镜和增大光圈
C
A
4.下列模式图表示几种细胞器,据图完成下列问题(只填字母)。
(1)在酶的参与下,为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是________。
(2)与能量转换有关的细胞器是________。
(3)高等植物没有的细胞器是________。
(4)含有色素的细胞器是________。
【解析】由题图分析可知:A~E分别为高尔基体、中心体、线粒体、内质网、叶绿体。
(1)内质网为网状膜结构,为化学反应提供了条件。
(2)与能量转换有关的细胞器是叶绿体和线粒体。
(3)高等植物不含中心体,在低等的植物细胞和动物细胞中含有中心体。
(4)叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素。
答案:(1)D (2)C、E (3)B (4)E
凡事顺其自然,遇事处之泰然,得意之时淡然,失意之时坦然。朋友,不要叹息命运的坎坷。因为大地的不平衡,才有了河流;因为温度的不平衡,才有了万物生长的春夏秋冬;因为人生的不平衡,才有了我们绚丽多姿的生活。