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细胞器--系统内的分工合作
航母是通过各车间和部门之间的配合生产出来的,细胞中存在类似的部门和车间吗?它们是怎样配合的呢?
细胞内部就像一个繁忙的工厂,在细胞质中有许多忙碌不停的“车间”,这些车间都有一定的结构和功能,如线粒体、叶绿体、核糖体等,它们统称为细胞器。
动植物细胞亚显微结构模式图
细胞质基质
成分:
功能:
细胞进行多种化学反应的场所
水、无机盐、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
状态:
胶质状态
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?
分离细胞器的方法:
差速离心法
将匀浆放入离心管
破坏细胞膜(形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆)
将各种细胞器分离开(利用不同的离心速度所产生的不同离心力)
用高速离心机在不同的转速下进行离心
动植物细胞中的细胞器有什么不同?
一、细胞器
基粒
嵴
外膜
内膜
基质
1、 线粒体(双层膜)
形态:
结构:
功能:
呈短棒状、圆球形、 线形、哑铃状。
外膜、内膜、嵴(内膜向内折叠形成) 、基质(含DNA、RNA、酶)。
有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”
提供能量约占细胞需能的95%。
1)人体的下列细胞中,含线粒体数目较多是
A.神经元
B.肌细胞
C.皮肤表皮细胞
D.汗腺细胞
B
2、叶绿体(双层膜)
形态:
结构:
功能:
扁平的椭球形或球形。
外膜、内膜、基粒(类囊体堆叠而成 )、基质(含DNA、RNA、酶)。
光合作用的主要场所,植物的“养料制造车间”、“能量转换站”。
外膜
内膜
基质
基粒
电镜图
结构图
1、植物的所有细胞都有叶绿体吗?
2、只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗?
讨论
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。
根部细胞和叶表皮细胞等没有叶绿体。
3、核糖体(无膜)
结构:
功能:
无膜结构,由RNA和蛋白质构成。
细胞内合成蛋白质的场所。
附着态核糖体:合成分泌蛋白。
游离态核糖体:合成胞内蛋白。
类型
4、内质网(单层膜)
类型
光面内质网:合成脂质
粗面内质网:加工分泌蛋白
结构:
功能:
蛋白质的加工和合成,以及合成脂质的“车间”。
单层膜结构连接而成的网状结构。
结构:
功能:
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”。
5、高尔基体(单层膜)
植物:与细胞细胞壁的形成有关。
动物:与分泌物的形成有关。
单层膜折叠成的扁平囊、小泡状结构。
注意:唯一一个在动植物细胞中功能不同的细胞器
6、溶酶体
结构:
功能:
广布于动植物细胞
单层膜,圆球形,内含多种水解酶
①分解衰老、损伤的细胞器
②吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
存在:
分解后的产物,如果对细胞有用,可以被再利用,如果是废物,则排出体外
结构:
功能:
成熟的植物细胞中,占细胞体积的90%。
单层膜,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素、蛋白质等。
调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使细胞保持坚挺。
7、液泡
存在:
3、叶绿体和液泡内都含有色素,它们的功能是否相同?
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?
液泡
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、果实等的颜色。
2、植物的“萎蔫”现象,是由于细胞中什么结构内的水分丢失的结果?
液泡
8、中心体(无膜)
结构:
功能:
动物细胞和某些低等植物(衣藻、团藻)中。
与细胞的有丝分裂有关。
无膜结构,由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
存在:
功能
膜结构
分布
细胞器
储存物质、调节植物细胞内的环境
单层膜
植物细胞
液泡
蛋白质合成场所
无膜
动植物细胞
核糖体
分解衰损细胞器,杀死病毒、病菌
单层膜
溶酶体
与细胞有丝分裂有关
无膜
动物和低等植物细胞
中心体
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装;与植物细胞的细胞壁形成有关
单层膜
动植物细胞
高尔基体
蛋白质合成和加工、脂质合成的场所
单层膜
动植物细胞
内质网
光合作用的场所
双层膜
绿色植物
叶肉细胞
叶绿体
有氧呼吸的主要场所
双层膜
线粒体
动植物细胞
动植物细胞
各种细胞器分布、结构、功能的比较归纳
细胞质基质
成分:
功能:
细胞进行多种化学反应的场所
水、无机盐、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
状态:
胶质状态
真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架(由蛋白质纤维组成的网架结构)。
细胞骨架
细胞器
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
核糖体
溶酶体
养料制造车间
蛋白质加工、分类、包装车间
生产蛋白质的机器
消化车间
动力车间
蛋白质合成和加工、脂质合成车间
“车间”
三、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成与运输
3分钟后在细胞内附着有核糖体的内质网中出现放射性。
17分钟后,在细胞内的高尔基体中出现放射性。
117分钟后,在细胞膜内小泡及细胞外的分泌物中出现放射性
内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
氨基酸
多 肽
比较成熟的蛋白质
成熟的蛋白质
附着内质网上的核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体
分泌蛋白
合成
脱水缩合
初步加工
盘曲、折叠
再加工
分类、包装
分泌
外排作用
胞吐方式
囊
泡
囊
泡
合成的分泌蛋白运输
到细胞外的过程
示意图
思考:
2、实验中运用了哪种研究方法?
同位素标记法——3H。
1、什么叫分泌蛋白?
分泌蛋白是指酶、抗体、部分激素等在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
3、分泌蛋白合成及运输的途径?
囊泡
囊泡
囊泡
内质网的核糖体 内质网
高尔基体 细胞膜 细胞膜外
4、分泌蛋白质合成和分泌前后内质网膜,高尔基体膜,细胞膜的面积如何变化?
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
化学成分:
组成元素:
脂质、蛋白质、糖类
C H O N P
四、细胞的生物膜系统
内质网——高尔基体——细胞膜
(间接联系)
囊泡
囊泡
膜与膜之间的联系
小泡
小泡
小泡
高尔基体膜
(突起)
内质网膜(突起)
(凹陷)细胞膜
内质网
高尔基体
细胞膜
各种生物膜在结构上的联系:
内质网
细胞膜
核膜
1、直接联系
2、间接联系
高尔基体
囊泡
内质网
囊泡
细胞膜
生物膜的功能:
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的作用 。
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。
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。
生物膜的应用——选择透过性
海水淡化、污水净化
血液透析膜:
代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。
观察叶绿体需要染色吗?
观察线粒体用什么染色?线粒体被染成什么色?细胞质呢?
观察线粒体和叶绿体的细胞是否必须保持活性状态?
二、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
(显微结构)
(亚显微结构)
扫描电子显微镜
0.2μm
0.2nm
光学显微镜
显微结构与亚显微结构
想一想:能不能用植物叶肉细胞观察线粒体?为什么要将健那绿溶解在生理盐水中?
功能
膜结构
分布
细胞器
储存物质、调节植物细胞内的环境
单层膜
植物细胞
液泡
蛋白质合成场所
无膜
动植物细胞
核糖体
分解衰损细胞器,杀死病毒、病菌
单层膜
溶酶体
与细胞有丝分裂有关
无膜
动物和低等植物细胞
中心体
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装;与植物细胞的细胞壁形成有关
单层膜
动植物细胞
高尔基体
蛋白质合成和加工、脂质合成的场所
单层膜
动植物细胞
内质网
光合作用的场所
双层膜
绿色植物
叶肉细胞
叶绿体
有氧呼吸的主要场所
双层膜
线粒体
动植物细胞
动植物细胞
各种细胞器分布、结构、功能的比较归纳
中心体、核糖体
线粒体、叶绿体
细胞器归类:
1、双层膜结构:
线粒体、叶绿体、细胞核
2、无膜结构:
3、与细胞的能量转换有关的细胞器
4、含DNA的结构:
线粒体、叶绿体
5、含RNA的结构:
线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核
6、高等植物区别于动物的细胞结构:
细胞壁、液泡、叶绿体
7、植物细胞中含有色素的细胞器:
叶绿体、液泡
8、动物和低等植物细胞特有的细胞器:
中心体
10、根尖分生区没有的细胞器:
高尔基体
叶绿体、液泡
9、动植物细胞中都有但功能不同的细胞器:
11、光学显微镜下能观察到得细胞器:
液泡、叶绿体、线粒体
12、能生成水的细胞器:
线粒体、叶绿体、核糖体
1、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
B
2、下列结构中,能形成淀粉的是( )
A.线粒体 B.叶绿体
C.高尔基体 D.中心体
D
课堂练习
3、玉米根细胞中,含有少量DNA,并与能量转换有密切关系的细胞器是 ( )
A.叶绿体和线粒体 B.线粒体
C.叶绿体 D.核糖体
B
4、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
C
5、在小麦的根细胞中都看不见的细胞器是( )
A.线粒体,叶绿体 B.叶绿体,中心体
C.液泡,高尔基体 D.中心体,内质网
6、水稻叶肉细胞的DNA存在于( )
A.细胞核 B.线粒体
C.叶绿体 D.以上三者
B
D
7、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.液泡
C.内质网 D.细胞质基质
8、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
B
C