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第3章 细胞的结构
第2节 细胞内具有许多独立结构
细胞的结构
光学显微镜→显微结构
电子显微镜
质膜
细胞质
细胞核
细胞器
细胞质基质
细胞核与细胞的生命活动有什么关系呢?
→亚显微结构
细胞核的功能:变形虫
完成复杂的生命活动
单细胞真核生物
→
运动
摄食
生长
对外界刺激有所反应(应激性)
……
繁殖
细胞核的功能:变形虫切割实验
不能进行生长、摄食等生命活动
能进行生长、摄食等生命活动
有核部分
无核部分
去
核
核
移
植
切割变形虫
生命活动恢复正常
实验结论:细胞核控制变形虫(细胞)的生命活动。
>
>
>
>
丧失生命活动
对照实验
细胞核的结构
细胞核由外到内依次有哪些结构?
作为一个相对独立的结构,细胞核存在着哪种结构使其与细胞质分隔开?
作为细胞生命活动的控制中心,细胞核通过什么结构实现其与细胞质的物质交换和信息交流?
阅读教材p60的图文部分,回答以下问题:
核膜
核孔
核仁
染色质
核基质
(双层膜,上有小孔;将细胞核与细胞质分隔开)
(核膜上的小孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)
(与核糖体的形成有关)
(主要由DNA和蛋白质组成)
核孔
细胞核的结构:染色质
DNA储存遗传信息
DNA主要存在于细胞核中
细胞核是遗传信息的主要储存场所。
DNA
蛋白质(组蛋白)
染色质
染色质
染色体
螺旋化,缩短变粗
解螺旋,分散成丝
同一物质,不同时期,不同存在形式
染色体
细胞核的特例
(含几十甚至几百个细胞核)
成熟过程中失去细胞核和大部分细胞器
为血红蛋白提供更多的空间
利于运输更多的氧气
↓
↓
哺乳动物成熟的红细胞
高等植物成熟的筛管细胞
成熟过程中失去细胞核和所有细胞器
↓
筛管细胞内“杂质”少
利于运输有机养料
↓
骨骼肌细胞
细胞核控制细胞生命活动
DNA指导蛋白质的合成过程示意图
细胞核与蛋白质的合成有什么关系呢?
DNA将遗传信息传递给mRNA
mRNA穿过核孔进入细胞质中
mRNA指导蛋白质的合成
细胞核中的DNA控制蛋白质的合成。
分泌蛋白的合成与分泌
分泌蛋白
细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
胰高血糖素
胰岛素
消化酶
抗体
一部分激素
质子数相同
中子数不同
分泌蛋白的合成与分泌:同位素标记法
氕(1H)
氘(2H)
氚(3H)
1个质子
0个中子
1个电子
1个质子
1个中子
1个电子
1个质子
2个中子
1个电子
质子
中子
同位素
在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子。如16O和18O,12C和14C,14N和15N,31P和35P。
氚(3H)
组成化合物的化学性质是相同的
核外电子数相同
质量数不同
物理性质不同,如放射性
具有放射性的同位素:3H、14C、32P、35S等;
稳定的同位素:18O、15N等。
H2O和D2O
C63H13NO2
同位素标记法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。
分泌蛋白的合成与分泌
材料:豚鼠的胰腺腺泡细胞
分泌大量消化酶
将3H标记到亮氨酸(C63H13NO2)上
将C63H13NO2注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中
通过探测器检测放射性物质C63H13NO2出现的位置
实验过程:
分泌蛋白的合成与分泌
细胞核
粗面内质网
高尔基体
线粒体
囊泡
质膜
分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了哪些细胞结构?
3min后
17min后
117min后
核糖体
内质网
高尔基体
质膜
核糖体
分泌蛋白的合成与分泌
细胞器:核糖体
功能:合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”。
结构:不具有膜结构,由RNA和蛋白质组成。
分布:有的游离在细胞质基质中,有的附着在内质网上;原核细胞和真核细胞。
蛋白质
RNA
附着核糖体
游离核糖体
分泌蛋白的合成与分泌
细胞器:内质网
内质网
粗面内质网
滑面内质网
功能:与蛋白质的加工、运输以及脂质代谢有关。
结构:单层膜结构,由彼此相连通的网状膜系统组成,与细胞核的核膜直接相连;分为粗面内质网和滑面内质网。
分布:真核细胞
分泌蛋白的合成与分泌
细胞器:高尔基体
功能:与物质的储存、加工、转运和分泌相关,对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
结构:单层膜结构,由数层扁平囊状和泡状结构组成,彼此不连通。
分布:真核细胞
高尔基体
囊泡
细胞器:线粒体
外膜
内膜
嵴
DNA
线粒体
功能:进行有氧呼吸的主要场所,为生命活动提供能量,“动力车间”。
结构:双层膜结构,外膜光滑,内膜向内折叠形成嵴,含有少量的DNA,以及与有氧呼吸相关的酶。
分布:真核细胞
分泌蛋白的合成与分泌
分泌蛋白的合成与分泌
线粒体
提供能量
核糖体
粗面内质网
高尔基体
多肽链
分泌蛋白
成熟的蛋白质
囊泡
囊泡
具有一定空间结构的较成熟的蛋白质
脱水缩合合成
初步加工和折叠
进一步修饰和加工
分泌
质膜
氨基酸
一起来找茬:比较动、植物细胞
核糖体
细胞核
内质网
线粒体
植物细胞:
动物细胞:
高尔基体
质膜
细胞器:液泡
液泡
功能:对维持细胞渗透压和消化胞内异物起重要作用,使细胞保持坚挺。
结构:单层膜结构,含有水、离子、营养物质、多种酶和色素。
分布:主要分布于成熟的植物细胞中
细胞器:叶绿体
功能:进行光合作用的场所,“养料制造车间”。
结构:双层膜结构,内部有许多由扁平囊状的类囊体堆叠而成的基粒,含有少量的DNA,以及与光合作用相关的酶和色素。
分布:绿色植物中能进行光合作用的细胞
外膜
内膜
由类囊体堆叠而成的基粒
叶绿体
一起来找茬:比较动、植物细胞
核糖体
液泡
叶绿体
细胞核
内质网
线粒体
植物细胞:
动物细胞:
高尔基体
质膜
细胞器:溶酶体
功能:消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。
结构:单层膜结构,由膜围成的小球体,内含多种水解酶。
分布:主要分布于动物细胞中
水解酶
溶酶体
溶酶体来自于高尔基体
细胞器:中心体
功能:与细胞分裂密切相关。
结构:不具有膜结构,由两个中心粒互相垂直排列而成。
分布:动物细胞和低等植物细胞中
中心粒
中心粒
一起来找茬:比较动、植物细胞
核糖体
液泡
叶绿体
细胞核
内质网
线粒体
植物细胞:
动物细胞:
高尔基体
质膜
中心体
溶酶体
细胞壁
功能:对细胞起支持和保护作用。
成分:主要由纤维素和果胶组成。
分布:植物、细菌和真菌细胞的细胞膜外面。
细胞壁
一起来找茬:比较动、植物细胞
核糖体
液泡
叶绿体
细胞壁
细胞核
内质网
线粒体
植物细胞:
动物细胞:
高尔基体
质膜
中心体
溶酶体
细胞骨架
微丝
微管
功能:支撑细胞形态,锚定细胞器,物质运输。
归纳与总结:比较动、植物细胞的细胞结构
植物细胞
动物细胞
生物膜:质膜、核膜和细胞器膜。
内膜系统:细胞质中在结构与功能上相互联系的一系列膜性细胞器,包括内质网、高尔基体和溶酶体等。
归纳与总结:比较线粒体、叶绿体
名称 线粒体 叶绿体
模式图
形态 短棒状、圆球状 椭球状、球状
分布
成分
增大膜面积的方式
功能
相同点 真核细胞
绿色植物中进行光合作用的细胞
少量DNA;与有氧呼吸相关的酶
少量DNA;与光合作用相关的酶和色素
进行有氧呼吸的主要场所,提供能量
进行光合作用的场所
内膜向内折叠形成嵴
单层膜构成的类囊体堆叠而成形成基粒
(1)双层膜结构;
(2)含有少量DNA;
(3)通过某种方式显著增大了膜面积;
(4)都与能量转换有关。
动物细胞
1
2
3
4
5
6
7
9
9
10
10
8
11
11
12
9
质膜
细胞质基质
高尔基体
核基质
染色质
核仁
核膜
核孔
内质网
内质网
内质网
线粒体
线粒体
核糖体
核糖体
中心体
1 细胞壁
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
植物细胞
质膜
液泡膜
细胞质基质
高尔基体
细胞核
液泡
线粒体
内质网
核糖体
叶绿体