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1、细胞器结构与功能一、双层膜结构细胞器1、线粒体:线粒体中含有核糖体和少量的DNA、RNA,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。除个别细胞(如人的红细胞)外,普遍存在于真核生物细胞中。n原核细胞中没有线粒体。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),能产生ATP和水。注意:a. 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。nb. 线粒体因消耗氧气、产生二氧化碳,因此
2、是生物体中二氧化碳浓度最高、氧气浓度最低的场所。形态:一般呈椭球形。结构:双层膜结构。a. 外膜:使线粒体与周围的细胞质基质分开,是各种分子和离子进入线粒体内部的屏障。外膜使线粒体相对独立于细胞质基质。通过外膜,线粒体内部与细胞质基质进行物质交换,保护线粒体内部环境的相对稳定。b. 内膜:某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴,嵴的周围充满了液态的基质。嵴使内膜的表面积大大增加,增加了酶分子附着的表面积。分布:一般来说是均匀分布的。但它在活细胞中能自由地移动,常集中于需能量较多的地方(新陈代谢旺盛的部位)。2、叶绿体:植物细胞中最重要的一种质体(真核植物细胞所特有)质体:真核植物细胞特有的细胞器,分
3、为白色体、有色体和叶绿体。其中,白色体存在于植物体不见光部位,不含色素,起储存淀粉和油滴的作用;有色体存在于果实、花瓣中,含类胡萝卜素,使果实、花瓣呈现颜色;叶绿体主要存在于叶肉细胞中(幼茎的皮层细胞中也有),含叶绿素和类胡萝卜素,能进行光合作用合成有机物。叶绿体基质中含有少量的DNA、RNA(具有相对独立性)和核糖体(能合成少数种类的多肽物质)。因此,叶绿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。功能:绿色植物细胞中进行光合作用的细胞器。能产生ATP和水。形态:一般呈扁平的椭球形或球形,绿色。结构:双层膜结构。a. 内部含有几个到
4、几十个(绿色)基粒,均由囊状结构堆叠而成增加了叶绿体内的膜面积。b. 基粒与基粒之间充满了基质。c. 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、转化光能。d. 光合作用所需要的酶分布于叶绿体的基粒上和基质中。二、比较线粒体和叶绿体:1、相同点:双层膜结构;含少量DNA、RNA,能自我复制,具相对独立性;含核糖体,能合成少数种类的多肽物质;都是能量转换站。2、区别:分布方面:线粒体普遍存在于真核生物细胞中(哺乳动物的成熟红细胞除外);叶绿体是绿色植物所特有的,主要存在于叶肉细胞中。功能方面:线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,分解有机物,释放能量;叶绿体是光合作用的场所,合成有
5、机物,储存能量。结构方面:线粒体内膜向内折叠成嵴,增加了内膜面积;叶绿体内膜不向内折叠,但内腔中含有几个到几十个基粒,也增加了内部的膜面积。三、实验:用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1、实验器材:(1)材料:藓类、菠菜或黑藻的叶;人的口腔上皮细胞;洋葱内表皮细胞。(2)实验用具:显微镜,载玻片,盖玻片,滴管,镊子,消毒牙签。(3)试剂及配制方法 试剂:清水,健那绿染液。 试剂的配制方法a. 等渗溶液称取0.85gNaCl、0.25gKCl、0.03gCaCl2溶于100mL蒸馏水中。b. 健那绿染液先称取10mg健那绿溶于1mL等渗溶液中,用滤纸过滤。再取滤液加入49mL等渗溶液中,即为染色液。
6、2、实验原理叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需染色,制片后直接观察。线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染成蓝绿色后制片观察。3、实验步骤观察叶绿体观察线粒体4、操作要点(1)制作临时装片在观察黑藻前10min,用40的水浸泡黑藻的叶。这样的叶用于制作临时装片,便于观察到黑藻的叶绿体随细胞质而流动。在适宜的温度下制作人的口腔上皮细胞临时装片。可以将健那绿染液保持在37C,尽可能使人的口腔上皮细胞在染色期间保持在生活状态。用健那绿染液染色时,要染色1015min。在此期间要适当添加染液,以保证细胞不干燥。(2)观察观察时,注意通过调整光圈来调节反射光线的强弱,使进入物镜的光线不要太强。按照正确的观察顺序,先用低倍镜找到观察的物像,通过移动临时装片选择单层的典型细胞,再转换高倍镜进行观察。5、分析讨论(1)选择观察叶绿体的实验材料时,应注意什么问题?(2)具有较多线粒体的细胞在功能上有什么特点?(3)为什么用健那绿染液作为观察线粒体的染色剂?(4)细胞中的叶绿体和线粒体的共同特点是什么?