第3章 细胞的基本结构

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1、,第3章 细胞的基本结构,第一节 细胞器, 系统内的分工合作,细胞质,细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。,细胞质 ,细胞质的划分：,细胞质基质(流动胶质) 细 胞 器,细胞质,细胞质基质,水、无机盐离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸、酶等,活细胞进行新陈代谢的主要场所。为新陈代谢的进行提供ATP、核苷酸、氨基酸等物质和一定的环境条件。,1、化学成分：,2、主要功能：,探究一：要研究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？,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）

2、,用高速离心机在不同的转速下进行离心,一、细胞器的分工,（一）叶绿体资料一：叶绿体是绿色植物叶肉细胞中，进行光合作用的细胞器。因此，有人把它比喻为“养料制造工厂”和“能量转换站”。在光学显微镜下观察高等植物的叶绿体，可以看到它一般呈扁平的椭球形或球形。在电子显微镜下，可以看到叶绿体的外面有双层膜使叶绿体内部与外界隔开，叶绿体的内部还有几个到几十个基粒。基粒与基粒之间充满基质。叶绿体的每个基粒都是由一个个囊状的结构堆叠而成的，在囊状结构的薄膜上，有进行光合作用的色素，这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒上和基质中含有许多进行光合作用所必须的酶。基质中还含有少量的DNA。,（一）叶绿体

3、,1、存在：,2、功能：,植物细胞（叶肉细胞和幼茎皮层细胞）,细胞进行的光合作用的场所。,养料制造工厂 能量转换站,（一）叶绿体,椭球形或球形（光镜下）,3、形态：,外膜,内膜,基质,基粒,（电镜下）,双层膜,（一） 叶绿体, 液态部分（含有光合作用所必需的酶；少量的DNA）,外膜 内膜 基 质基 粒, 使叶绿体内部与外界隔开, 圆柱形，由类囊体垛叠而成。 (含有与光合作用有关的酶和色素),4、结构,注：叶绿体能产生ATP和水,一般呈短棒状、粒状和圆球状（光镜下）,2、形态：,外膜,内膜,嵴,基质,1、分布：,（二）线粒体,动、植物细胞中。,3、结构,外膜 内膜(形成嵴)基质,（含有氧呼吸有关

4、的酶）,(含有氧呼吸有关的酶、少量DNA),双层膜结构,4、功能：是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。为细胞的生命活动提供必需的能量（约95%来自于线粒体）。主要场所而非全部场所，因为有氧呼吸的开始部分是在细胞质基质中进行的。线粒体因消耗氧气、产生二氧化碳，因此是生物体中二氧化碳浓度最高、氧气浓度最低的场所。,注：线粒体中含有核糖体和少量的DNA，因而本身能合成少数种类（13种）多肽，其余多数的蛋白质由DNA在游离核体上合成。因此，线粒体既受细胞核遗传物质的控制，又受自身遗传物质的控制，能自我复制，具有相对独立性，是一种半自主性的细胞器。此外，线粒体能产生ATP和水。,资料一 德国科学家华尔柏在研

5、究线粒体时，统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答：,（1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？ （2）动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多，这是为什么？ （3）从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？。,答案：（1）心肌细胞运动量大， 因不停的收缩舒张，需要得能量多 （2）冬眠时，动物维持生命活动的 能量主要靠肝脏，肝脏代谢加强， 需要得能量多 （3）细胞新陈代谢的强弱,通常线粒体均匀分布在细胞质基质中，但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中，例如：在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物的不同组织、器官的细胞中线粒体的数量也有很大差别，例如：线粒体数量在人的

6、心肌细胞中比在人的平滑肌细胞中多。在不同的生物体，因为代谢程度的不同，线粒体数量也有差别，例如：一般动物中线粒体的数量，比植物细胞多一些，飞翔鸟类胸肌细胞线粒体数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么？,答案：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔，运动员运动需要大量能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理，新生细胞的 生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。,想一想,1）人体的下列细胞中，含线粒体数目较多是（ ） A. 神经元B.

7、 肌细胞C. 皮肤表皮细胞 D. 汗腺细胞,?,B,用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体原理：健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料（活体染色剂)，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色目的要求：使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的形态和分布。,失水收缩,不必加生理盐水,染色后细胞还是活的。,（三）核糖体,分布：,动植物细胞,形状：,椭球形的粒状小体，由蛋白质和RNA组成。无膜结构,也存在于细胞核、 线粒体和叶绿体内， 以及核膜的外膜上。,功能：,细胞内合成蛋白质的场所,附着核糖体,游离核糖体,“生产蛋白质的机器”,分泌性蛋白质,细胞内蛋白质,类 型,分布：,类型：,粗面型内质网：,滑面型内质网：,形态

8、结构：,细胞内蛋白质合成和加工， 以及脂质合成的“车间”,动植物细胞,由单层膜结构连 接而成的网状物,功能：,蛋白质合成和加工,糖类和脂类合成，并具有分泌功能,（四）内质网,滑面内质网,粗面内质网,注：合成代谢旺盛的 细胞中，内质网 比较发达,（五）高尔基体,存在：,绝大多数动植物细胞中,功能,1、与分泌物形成有关 2、对蛋白质进行加工和转运、合成和运输脂质 3、与细胞壁形成有关,有机物“加工厂”,扁平囊状结构+大小囊泡（分泌物）,结构：,(六) 中心体,存在：,动物细胞、低等植物细胞,功能：,与细胞有丝分裂有关,结构：,两个互相垂直的中心粒（无膜结构）,(七) 液泡, 含有糖类、无机盐、色素

9、、蛋白质等,结构,液泡膜（单层膜） 细胞液,功能,调节细胞内环境 与植物细胞的水分代谢有关 使细胞保持一定渗透压、保持细胞坚挺,决定了植物花、 果皮等的颜色,分布：,植物细胞,（八）溶酶体,原生动物借助溶酶体消化摄入的食物,分解衰老、损伤的细胞器，吞噬和杀死侵入细胞的病毒或病菌。具有营养和防御功能。,功能：,单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶,分布：,动植物细胞,形态结构：,“消化车间”,1、请就细胞器在动、植物细胞的分布的共性和差异性进行分类：,3）植物细胞含有而动物细胞没有：,叶绿体、液泡,2）动物细胞和低等植物物细胞有的细胞器：,中心体,1）动、植物细胞都有的细胞器：,线粒体、内质网、

10、核糖体、高尔基体、,练习,3、请从膜的有无及膜的层数将细胞器分类:,双层膜单层膜无 膜,线粒体 叶绿体,核糖体 中心体,内质网 高尔基体 液泡 溶酶体,练习,?,4、对细胞器和相应的功能进行连线。,核糖体 线粒体 高尔基体 液 泡 溶酶体 内质网 中心体 叶绿体,有丝分裂 分解物质 蛋白质合成 蛋白质运输 蛋白质加工 光合作用 有氧呼吸 保持细胞渗透压,5、在下列细胞中，含高尔基体和核糖体较多的细胞器是（ ） A. 神经细胞 B. 汗腺细胞C. 肌细胞 D. 胰腺细胞,练习,?,D,细胞器的比较,双层膜,双层膜,无膜结构,无膜结构,单层膜,单层膜,单层膜,单层膜,植物细胞,植物细胞,动植物细胞

11、,动植物细胞,动植物细胞,动植物细胞,动植物细胞,动物和低等植物细胞,光合作用的场所,有氧呼吸主要场所,有机物合成的车间加工和运输的通道,蛋白质合成的场所,参与细胞有丝分裂,水和养料的仓库维持细胞形态,水解酶的仓库,基粒、基质、酶色素、DNA,嵴、基质、酶、DNA,色素、糖类无机盐等,蛋白质的加工转运,尝试 将8种细胞器进行分类,双层膜的细胞器：,线粒体 叶绿体,无膜的细胞器：,核糖体 中心体,与能量转换有关的细胞器：,线粒体 叶绿体,植物中特有的细胞器：,叶绿体 液泡,动物中特有的细胞器：,中心体,（细胞核）,单层膜的细胞器：,内 高 液 溶酶体,（细胞膜）,（细胞壁）,含有的细胞器：,叶绿

12、体 线粒体,（细胞核）,动植物细胞中都有,但功能不同的细胞器：,高尔基体,阅读：P48课本 资料分析分泌蛋白的合成与运输,讨论：,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。,2、分泌蛋白在哪里合成？,核糖体,3、分泌蛋白至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或结构？,核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜,核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,合成肽链,修饰加工,分泌,折叠 组装 运输,整个过程中，各细胞器之间既有结构上的联系又有功能上的统一,三、细胞的生物膜系统,、概念：,细胞膜、核膜、以及线粒体、叶绿体、高尔基体内质网等细胞器膜，共同构成细胞的生物膜

13、系统。,细胞器膜、细胞膜和核膜。,2、细胞的生物膜系统包括哪些结构？,线粒体、叶绿体（2层） 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡（1层）,回忆：哪些细胞器具有膜结构？,生物膜的组成成分和结构相似，结构和功能紧密联系。,3、生物膜在成分、结构和功能上有何关系？,（核糖体） 内质网,细胞膜,线粒体,核膜,高尔基体,各种生物膜在结构上的联系,直接联系,间接联系,5、生物膜系统有何重要作用？,1）在细胞和环境间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起决定性作用。2）为酶提供附着点，许多化学反应在生物膜上进行。3）把细胞分隔成小的区室，使细胞内能同时进行多种化学反应，使细胞的生命活动高效、有序的进行。,如：现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让“干净”的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。,医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。,与实际的联系：透析型人工肾血液透析膜,海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。,细胞骨架,维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性,分布：,真核细胞,形态结构：,蛋白质纤维组成的网架结构,功能：,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有关,