细胞器及其分工合作
1. 显微结构——光学显微镜可见:细胞壁、液泡、叶绿体、线粒体(染色)、细胞核、核仁、染色体(染色)。
亚显微结构——电子显微镜可见,能否用光学显微镜观察到细胞膜、线粒体和叶绿体的内部结构,染色质呢?
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动植物共有结构 _____ (细胞质基质+细胞器)
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(一)细胞质
1.细胞质基质:①组成:呈_______状态,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成。
②功能:是细胞内______________的主要场所。
2.细胞器
(1)分离各种细胞器的方法:_________________,将细胞膜破坏后,利用不同的离心速度将各种细胞器分开。
(2)分类:根据是否有膜和膜的数量将细胞器分为双层膜细胞器、单层膜细胞器、无膜细胞器
(二)细胞器之间的分工
1.双层膜细胞器
线粒体 叶绿体
分布 动植物细胞,新陈代谢旺盛的部位比较集中 植物叶肉细胞及幼茎的皮层细胞,向光面多于背光面
形状 短棒状、圆球状、线型、哑铃型等 球形、椭球形
增大膜面积 内膜向内折叠形成____ 类囊体堆叠成_____
酶 有氧呼吸第二阶段的酶——线粒体_____ 有氧呼吸第三阶段的酶——线粒体_____ 光反应——类囊体薄膜(光合色素、光反应的酶) 暗反应——叶绿体基质(暗反应的酶)
作用 细胞进行__________的主要场所 是细胞的“动力车间” 植物细胞进行_____________的场所 植物细胞的“养料制造车间”和“___________”。
共同点 ①线粒体基质和叶绿体基质中都有DNA、RNA、核糖体,能够进行,复制、转录、翻译,合成自身的部分蛋白质,是半自主细胞器; ②都与能量转化有关,都能合成ATP
思考1:(1)飞翔鸟类比不飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体数量____(多\少),体外培养细胞时,新生细胞比衰老细胞或病变细胞线粒体的数量____(多\少)。 小结:细胞代谢越旺盛的部位,耗能越____,线粒体越_____
(2)线粒体内膜的面积和蛋白质含量都比外膜_____。
(3)线粒体是有氧呼吸的主要场所,说出“主要场所”的意义?第一阶段在_____________,二、三阶段在________。
(4)葡萄糖能否直接被线粒体利用?
葡萄糖必须先在细胞质基质分解成________,才能进入线粒体被进一步分解利用。
(5)没有线粒体的生物是否能进行有氧呼吸?
______细胞没有线粒体,但细胞内含有和有氧呼吸相关的_____;
(6)真核细胞是否都有线粒体?
(7)没有叶绿体的生物是否一定不能进行光合作用? (8)是否所有植物细胞都有叶绿体?
(9)叶绿体的内膜和外膜有没有参与光合作用? 内膜和外膜上有没有光合色素和光合作用有关的酶?
2.单层膜细胞器
(1)内质网 分布:动植物细胞都有,细胞内面积最大,功能较多,联系最广。
特点:由膜连接而成的网状结构。分为糙面内质网(上有________附着)和滑面内质网。
功能:蛋白质等生物大分子的合成、加工场所和运输通道。(糖类、______的合成 “车间”)。
(2)高尔基体 分布:动植物细胞中 特点:单层膜构成的囊状或小囊泡结构。
功能:对来自内质网的蛋白质进行______、______和______的“车间”及“发送站”
动物细胞中与分泌物的形成有关;植物细胞中则参与_________的形成。
(3)溶酶体 分布:动植物细胞中
溶酶体又称为“消化车间”,是“酶仓库”,内部含有多种
功能:①分解 、 的细胞器;②吞噬并杀死侵入细胞的 或_______。
(4)液泡 分布:主要在成熟植物细胞中
②内含__________,包含有机酸、糖类、无机盐、蛋白质、色素(能否进行光合作用?)
③功能:调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。
3.无膜的细胞器
(1)核糖体 分布:真核、原核细胞中,分布最广的细胞器。 化学组成:_______+________。
特点:有的附着在_______上,有的游离在___________中。
功能:合成蛋白质的场所,“生产蛋白质的机器”。注意:一切生物的蛋白质都在核糖体上合成
(2)中心体 分布:_______或某些___________细胞中。 特点:由两个互相垂直的________及其周围物质组成。 功能: 与细胞的________有关,有丝分裂前期发出星射线形成纺锤体。
思考2:(1)矿工中常见的“硅肺”原因是? ___________中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶,而硅尘却能破坏溶酶体膜,使其中的水解酶释放出来,破坏细胞结构,使细胞死亡,最终导致肺的功能受损
(2)蝌蚪发育过程中尾的消失与_________(细胞器)有关?
(3)新宰的肉口味不好,过一段时间再煮,肉反而鲜美,原因是? 溶酶体中含有多种水解酶,细胞死亡后溶酶体破裂,释放其中的水解酶,催化蛋白质等多种化合物的水解,从而改善肉质,使肌肉组织变得疏松,口感较好。
思考3:根据相应细胞器的功能,推测不同细胞所含细胞器的数量关系:
①心肌细胞的线粒体比唾液腺细胞? ②胰腺细胞的高尔基体比心肌细胞?
③新生细胞的线粒体比衰老细胞? ④性腺细胞的内质网比口腔上皮细胞?
⑤蛔虫细胞是否含线粒体? ⑥根尖分生区细胞是否含成熟的大液泡?
细胞骨架 1.结构:由______________组成的网架结构
2.功能:维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
思考4:生物大分子的基本骨架:_______ DNA基本骨架:______________交替连接 细胞膜的基本支架:_________
(四)分泌蛋白的形成与分泌过程
1.分泌蛋白:在__________合成后,分泌到细胞______起作用的蛋白质,如消化酶、抗体和部分激素(蛋白类激素)等。
胞内蛋白:在细胞内__________的核糖体上合成,在细胞内发挥作用,如光合酶、呼吸酶、血红蛋白等。
2.研究方法:_____________,用3H标记_____氨酸检测观察放射性存在的部位。(对比:人鼠细胞融合)
放射性出现的先后顺序:内质网上的________→附有核糖体的内质网→囊泡→___________→分泌小泡(囊泡)→细胞膜→细胞外。
3.分泌蛋白最初在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成肽链,当合成一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网继续合成,加工场所是_________,进一步加工场所是_________,交通的枢纽是___________。成熟的分泌蛋白最终由囊泡包裹着通过_________作用分泌到细胞外,跨膜层数为______层,该过程体现了生物膜具有_________。该过程所需的能量主要由___________提供。
思考2:(1)与分泌蛋白合成、加工、分泌有关的细胞器:_____________________________________;
直接相关的细胞器______________________________;有关的细胞结构____________________________;
与分泌蛋白有关的具膜细胞器________________________。
(2)分泌蛋白分泌前后,膜面积减小的是________,膜面积基本不变的是_________,膜面积增大的是_________。
(3)囊泡的运输及与膜融合是否消耗能量?
(4)通过核糖体→内质网→高尔基体这条途径合成的蛋白质有三类:
①分泌蛋白 ②细胞膜上的蛋白质 ③溶酶体中的水解酶
(五)生物膜系统
1.概念:____________膜和_________、________等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2.各种生物膜的主要成分是__________________,但不同生物膜中每种成分所占比例不同。所有生物膜的组成成分和结构上很相似。在结构和功能上紧密联系。如分泌蛋白合成和分泌过程中,内质网、高尔基体、细胞膜通过_________实现膜成分的更新,内质网膜在结构上向内与__________直接相连,向外与__________直接相连。
思考3:(1)生物膜是生物体内所有结构的统称,还是细胞内所有膜结构的统称?胃黏膜、小肠黏膜和口腔黏膜_____(是/否)属于生物膜系统,
(2)生物膜与生物膜系统_____(是/否)相同;原核生物____(有/没有)生物膜,原核生物____(有/没有)
生物膜系统;中心体、核糖体________(属于/不属于)生物膜系统。
3.生物膜系统的功能
①使细胞具有一个相对稳定的_______环境,在物质运输、_________和信息传递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,广阔的膜面积为多种_______提供了附着位点。
③细胞内的生物膜把各种____________分隔开,使得细胞内能够同时进行多种化学反应,不会相互干扰,保证了细胞生命活动________________地进行。
4.应用:①将磷脂制成小球,让小球包裹着药物,运输到患病部位,通过小球膜和_______的融合,将药物送入细胞,达到治疗疾病的目的。这一过程体现了细胞膜的_______特点:流动性。
②利用人工合成的膜材料作为血液透析膜,将_________患者血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。这一过程体现了细胞膜的功能特点:________________
三、过关检测
1.具有双层膜结构的有: ____________ 2.无膜结构有: _____________ 3.具有单层膜结构的有: __________ 4.与能量转化有关的细胞器:_______________ 5.能产生ATP的结构:________________
6.含色素的细胞器:____________ 7.高等的植物细胞区别于动物细胞的结构:_____________
8.动物和低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构 :_______________
9.含有DNA的细胞器:_____________________ 10 .与分泌蛋白的形成相关的细胞器:___________________
11.含有RNA的细胞器: ___________________ 12.膜面积最大的细胞器:______________
13.与细胞的有丝分裂有关的细胞器______________________ 14.与主动运输有关的细胞器:_______________
15.能产生水(代谢水)的结构:_______________ 16.光学显微镜下能看到的结构:__________________
17.有碱基互补配对行为的结构:______________________
18.判断:(1)有叶绿体的细胞一定是植物细胞; (2)植物细胞一定含有叶绿体;
(3)有中心体的细胞不一定是动物细胞; (4)动物细胞一定含有中心体; (5)有液泡的细胞一定是植物细胞;
(6)植物细胞不一定含有液泡; (7)有细胞壁的不一定是植物细胞; (8)植物细胞一定含有细胞壁。