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第三章
细胞的基本结构
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞壁
细胞质基质
细胞器
细胞质中呈溶胶状的液体基质,内含各种营养物质,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
位于植物细胞膜外侧,主要由纤维素和果胶构成,具有全透性,对细胞起支持和保护作用 。
细胞器——系统的分工合作
第2节
细胞学说创立后100年间,细胞在生物学家的眼中多多少少还像一团胶状物,里面杂乱地散布着一些含混不清的东西。
克劳德(A.Claude)
美国科学家克劳德经过艰苦的努力,终于摸索出采用不同的转速对破碎细胞进行离心的方法,将细胞的不同组分分开。
差速离心法
一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。
细胞器
细胞显微结构
细胞亚显微结构
VS
图1 光学显微镜
图2 电子显微镜
细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)等
线粒体
各种细胞器的结构、功能和分布
外膜
内膜
基质
嵴
分布:
功能:
结构:
双层膜(内膜向内凸起形成嵴)、
有氧呼吸的主要场所---“动力车间”,提供细胞生命活动所需的95%的能量
动植物细胞
基质(含少量DNA、RNA和与有氧呼吸有关酶)
资料1
细胞名称 肝细胞 口腔上皮细胞 心肌细胞
消耗能量 较多 较少 很多
线粒体数 950个 90个 12500个
新陈代谢和生命活动越旺盛的细胞,
消耗的能量越多,线粒体的数目越多。
线粒体的多少与什么有关系?
叶绿体外膜
叶绿体内膜
基粒
类囊体
叶绿体基质
叶绿体
结构
功能
分布
观察
双层膜
基粒
叶绿体基质
:由类囊体堆叠而成
(增大膜面积)
:酶和少量DNA、RNA
光合作用的场所(“养料制造车间、能量转化站”)
绿色植物叶肉细胞等。
取藓类或黑藻,或菠菜下表皮观察
(叶绿体少而大)
是不是所有的植物细胞都有叶绿体?
线粒体
叶绿体
①都有双层膜结构;
②都含有少量的DNA、RNA;
两种细胞器的共同之处
③都有增大膜面积的结构;
④都与能量转换有关;
⑤都是半自主性细胞器。
内质网
功能:
结构:
分布:
2、各种细胞器的结构、功能和分布
单层膜;与核膜、细胞膜相连,膜面积最大的细胞器
粗面内质网:
光面内质网:
动植物都有
膜上附着核糖体,参与蛋白质的合成与加工。
脂质、糖类等的合成“车间”
光面内质网
高尔基体
结构
功能
分布
单层膜(片状)
对来自内质网的蛋白质进行加工,分类和包装
的“车间”和“发送站”
与植物细胞壁的形成有关。
动植物细胞
资料2:科学家破坏了植物细胞的高尔基体,发现其无法形成新的细胞壁。请推测高尔基体可能还有什么功能?
唯一一个动植物都有,但功能不的细胞器。
功能:
结构:
分布:
单层膜,液泡膜内液体叫细胞液,含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等
液泡
功能:
结构:
分布:
单层膜,液泡膜内液体叫细胞液,含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等
液泡
与渗透吸水有关,使植物细胞保持坚挺。与代谢产物贮存有关,与花、果等颜色有关
成熟的植物细胞
溶酶体
结构
功能
分布
单层膜,内含多种水解酶
吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
分解体内衰老、损伤的细胞器
主要在动物细胞
核糖体
结构
功能
分布
无膜。RNA+蛋白质
合成蛋白质(多肽)的场所 (“生产蛋白质的机器”)
附着核糖体
游离核糖体
真、原核细胞
⑧中心体
结构
功能
分布
无膜。成分:蛋白质
与细胞有丝分裂有关。
动物细胞和低等植物细胞。
中心粒
细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗?
1.成分:蛋白质纤维。
2.功能:维持细胞的形态,保持细胞内部结构有序性。与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
细胞骨架
(不属于细胞器)
内容 特点 细胞器名称
分布 植物特有的细胞器
动物和低等植物特有的细胞器
原、真核细胞唯一共有的细胞器
结构 具有单层膜结构的细胞器
具有双层膜结构的细胞器
不具有膜结构的细胞器
成分 含有DNA的细胞器
含有色素的细胞器
功能 与能量转换有关的细胞器
叶绿体 液泡
内质网 液泡 高尔基体 溶酶体
中心体
叶绿体 线粒体
核糖体 中心体
叶绿体 线粒体
叶绿体 液泡
叶绿体 线粒体
核糖体
类比 归纳
四、用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动
叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中,呈绿色扁平的椭球或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的流动作为标志。
菠菜叶
番薯叶
黑藻叶
厚材料撕薄层
选择薄的材料
思考6.为什么撕取菠菜叶下表皮稍带些许叶肉?
表皮细胞一般无叶绿体;下表皮附近叶肉细胞中叶绿体较少,容易观察。
制作好的叶片临时装片先放在低倍显微镜观察,找到叶肉细胞后,换用高倍显微镜,仔细观察叶肉细胞内叶绿体的形态和分布情况。
1.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义?
讨论:
细胞质是细胞代谢的主要场所,提供原料、酶、细胞器等物质与结构;
细胞质流动为细胞内物质运输创造了条件,保障细胞生命活动的正常进行。
核糖体是蛋白质合成的场所
内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”
三种细胞器之间是不是存在某种协作呢?
1、细胞器之间的协调配合
以分泌蛋白的合成和运输为例
1.分泌蛋白
(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
(2)举例:消化酶、抗体和一部分激素。
用3H标记亮氨酸
蛋白质的合成和运输过程
追踪
2.研究方法:同位素标记法(P51)
注意区分
胞内蛋白:在细胞内合成,在细胞内起作用。如血红蛋白、呼吸酶
注意:性激素本质是固醇
在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸
标记氨基酸出现的先后顺序:
_______→ _______ → ________ → ______→细胞外
内质网
核糖体
高尔基体
细胞膜
内质网的膜面积_____
减少
综合比较:高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
①
②
③
④
基本不变
增加
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
囊泡是由什么构成的?
囊泡膜与高尔基体膜、内质网膜,细胞膜的组成相似吗?为什么?
细胞中哪些细胞器或细胞结构具有膜?它们之间有什么联系?
结论:细胞器膜、细胞膜、核膜等结构,共同构成了细胞的生物膜系统
四、细胞的生物膜系统
生物膜系统
细胞膜、核膜、部分的细胞器膜等组成,化学成分和结构相似,结构和功能紧密联系。
Q:原核细胞有生物膜系统吗?
功能
(1)细胞膜对细胞内环境的稳定、物质交换、信息传递、能量交换等方面起决定作用;
(2)庞大的膜系统为酶提供了广阔的附着位点,保证细胞内各种化学反应的顺利进行;
(3)由膜系统把细胞内分隔成许多小室,使细胞内各种化学反应互不干扰,高效、有序地进行。
练习
如图为细胞生物膜概念图,提示:
1.a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜
2.用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞,发现放射性依次出现在f→g→h→g→c
核膜
细胞器膜
细胞膜
内质网膜
囊泡膜
高尔基体膜
囊泡膜
与社会的联系