第2节细胞器—系统内的分工合作 一国学习目标 1.举例说出几种细胞器的结构和功能。(重点) 2.简述细胞膜系统的结构和功能。(重点) 3.制作临时装片,使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。(难点) 4.讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。 知识结构 双层膜 单层膜H份 协调配合 无膜结树 细胞器 [叶绿体努 概念 「线粒体 生物膜系统 [功能 知识解该 C舞识嘉一细胞器的结构和功能 1.细胞质 (1)区域:细胞膜以内、细胞核膜以外的原生质 (2)组成:主要由细胞质基质和细胞器两部分组成 ①细胞质基质:由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成,呈胶质状态。 能进行多种化学反应,是细胞代谢的主要场。 ②细胞器:细胞质中具有特定功能的亚显微结构,包括核糖体、中心体、高尔基体、叶绿体、 线粒体、内质网、溶酶体等 (1)细胞核、细胞膜、染色体、DNA、RNA等都不是细胞器,细胞器是细胞质中具有特定功能 的亚显微结构。 (2)只有在电子显微镜下才能观察到细胞器的内部结构。 2.细胞器之间的分工 (1)无膜结构的细胞器 功能 结构模式图
第 2 节 细胞器——系统内的分工合作 学习目标 1．举例说出几种细胞器的结构和功能。(重点) 2．简述细胞膜系统的结构和功能。(重点) 3．制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体。(难点) 4．讨论细胞中结构与功能的统一性、部分与整体的统一性。 知识结构 细胞器的结构和功能 1．细胞质 (1)区域：细胞膜以内、细胞核膜以外的原生质。 (2)组成：主要由细胞质基质和细胞器两部分组成。 ①细胞质基质：由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成，呈胶质状态。 能进行多种化学反应，是细胞代谢的主要场所。 ②细胞器：细胞质中具有特定功能的亚显微结构，包括核糖体、中心体、高尔基体、叶绿体、 线粒体、内质网、溶酶体等。 (1)细胞核、细胞膜、染色体、DNA、RNA 等都不是细胞器，细胞器是细胞质中具有特定功能 的亚显微结构。 (2)只有在电子显微镜下才能观察到细胞器的内部结构。 2．细胞器之间的分工 (1)无膜结构的细胞器 分 布 形 态 功 能 结构模式图
动、植物细胞。附 核糖体 着在内贩网上或|不具有膜结构由 细胞内蛋自质的 游离在细胞质基 N和蛋自质组 合成场所 质中 动物细胞和低等不具有膜结构由 中心体 楨物细胞的核附两个相互垂直的与细胞有丝分裂 中心粒及其周围 有关 中心体 的基质构成 量提示 核糖体有两类一类是附着在内质网上的核糖体,主要合成分泌到细胞外的蛋白质,如抗体 消化酶和蛋白质类的激素:一类是游离在细胞质基质中的核糖体,主要是合成细胞自身所需的蛋 白质。如呼吸酶、血红蛋白和各种细胞器的膜蛋白 (2)单层膜结构的细胞器 分布 结构 功能 结构模式图 由膜连接而成的|细胞内蛋白顾众 内质网 动、植物细胞网状结构有粗面 成加J输以 型和滑面型两种及膜质食成的场 与动物细胞分没 单层膜围成的履物的形成(加工、 高尔基体 动、植物细胞囊和大小囊浪包装)及植物细胞 构成 的细胞壁形成有 关 单层膜围成的囊 溶酶体 动、植物细胞状结构内含多种 细胞内的消化东 水酶 储存物质可以调 单层膜围成的囊节植物细胞肉 液泡 植物细胞状结构内含细胞撼充盈的液泡 图。 可使植物细胞保 持坚挺 量提示 (1)根据内质网上是否附着有核糖体,将内质网分为两种,一种是粗面内质网,其结构特点 是由扁平膜组成,排列整齐,膜的外侧有核糖体附着。现在有大量实验证明,各种分泌蛋白(如 血浆蛋白、血清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)主要是在粗面内质网的核糖体上合成的。另一种 是无核糖体附着的内质网称为光面内质网,通常为小的管状和小的泡状,膜表面光滑,无核糖体 附着,广泛存在于各种类型的细胞中。光面内质网是脂质合成的重要场所。内质网通过出芽方式 将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体
核糖体 动、植物细胞。附 着在内质网上或 游离在细胞质基 质中 不具有膜结构，由 rRNA 和蛋白质组 成 细胞内蛋白质的 合成场所 中心体 动物细胞和低等 植物细胞的核附 近 不具有膜结构，由 两个相互垂直的 中心粒及其周围 的基质构成 与细胞有丝分裂 有关 核糖体有两类，一类是附着在内质网上的核糖体，主要合成分泌到细胞外的蛋白质，如抗体、 消化酶和蛋白质类的激素；一类是游离在细胞质基质中的核糖体，主要是合成细胞自身所需的蛋 白质。如呼吸酶、血红蛋白和各种细胞器的膜蛋白。 (2)单层膜结构的细胞器 分 布 结 构 功 能 结构模式图 内质网 动、植物细胞 由膜连接而成的 网状结构，有粗面 型和滑面型两种 细胞内蛋白质合 成、加工、运输以 及脂质合成的场 所 高尔基体 动、植物细胞 单层膜围成的扁 平囊和大小囊泡 构成 与动物细胞分泌 物的形成(加工、 包装)及植物细胞 的细胞壁形成有 关 溶酶体 动、植物细胞 单层膜围成的囊 状结构，内含多种 水解酶 细胞内的消化车 间 液泡 植物细胞 单层膜围成的囊 状结构，内含细胞 液 储存物质，可以调 节植物细胞内的 环境，充盈的液泡 可使植物细胞保 持坚挺 (1)根据内质网上是否附着有核糖体，将内质网分为两种，一种是粗面内质网，其结构特点 是由扁平膜组成，排列整齐，膜的外侧有核糖体附着。现在有大量实验证明，各种分泌蛋白(如 血浆蛋白、血清蛋白、免疫球蛋白、胰岛素等)主要是在粗面内质网的核糖体上合成的。另一种 是无核糖体附着的内质网称为光面内质网，通常为小的管状和小的泡状，膜表面光滑，无核糖体 附着，广泛存在于各种类型的细胞中。光面内质网是脂质合成的重要场所。内质网通过出芽方式 将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体
(2)高尔基体是动植物细胞都有的细胞器,但在动植物细胞中其功能不同。 (3)并非所有植物细胞都含有叶绿体和大液泡,如根细胞等非绿色细胞无叶绿体,根尖分生 区等非成熟细胞中无大液泡 (3)双层膜结构的细胞器 线粒体 叶绿体 普遍存在于动植物细胞 分布中(哺乳动物成熟的红细主要存在于植物的叶肉细胞中 胞除外 形态 短棒状、圆球状或哑铃形 扁平的椭球形或球形 (光镜下) 外膜 使线粒体或叶绿体与周围的细胞质基质分开 向内腔折叠形成嵴,扩大 内膜了内膜面积附有多种与 是一层光滑的膜,包围着几个 有氧呼吸有关的酶 到几十个绿色基粒等细微结构 在嵴的周围充满着液态 的基质,含有与有氧呼吸 在基粒和基粒之间充满基质 基质有关的酶 含有与光合作用有关的酶 都含有少量的RNA和DNA 功能是细胞有氧呼吸的主要是光合作用的场所,产生有 场所,产生ATP 机物 基质内膜婚外膜 一外膜 内膜 结构 类囊体 模式图 基质 拓延停 (1)叶绿体和线粒体都是能量转换器。叶绿体把光能转变成化学能,贮存在有机物中:线粒 体把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能,以供生命活动之需。 (2)由于在线粒体和叶绿体中都有DNA和RNA,故它们可以在细胞中自我增殖,同时控制合 成部分蛋白质,具有一定的独立性,因此又称为半自主的细胞器。 3.研究细胞器的方法一一差速离心法 差速离心是指低速离心与高速离心交替进行,使各种沉降系数(不同的细胞器有不同的沉降 系数)不同的颗粒先后沉淀下来,达到分离的目的 系数差别在一个或几个数量级的颗粒 可以用此法分离。样品离心时,在同一离心条件下,沉降速度不同,通过不断增加相对离心力 使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分别沉淀。操作过程中一般是在离心后用倾倒的
(2)高尔基体是动植物细胞都有的细胞器，但在动植物细胞中其功能不同。 (3)并非所有植物细胞都含有叶绿体和大液泡，如根细胞等非绿色细胞无叶绿体，根尖分生 区等非成熟细胞中无大液泡。 (3)双层膜结构的细胞器 (1)叶绿体和线粒体都是能量转换器。叶绿体把光能转变成化学能，贮存在有机物中；线粒 体把有机物中稳定的化学能转变成活跃的化学能，以供生命活动之需。 (2)由于在线粒体和叶绿体中都有 DNA 和 RNA，故它们可以在细胞中自我增殖，同时控制合 成部分蛋白质，具有一定的独立性，因此又称为半自主的细胞器。 3．研究细胞器的方法——差速离心法 差速离心是指低速离心与高速离心交替进行，使各种沉降系数(不同的细胞器有不同的沉降 系数)不同的颗粒先后沉淀下来，达到分离的目的。沉降系数差别在一个或几个数量级的颗粒， 可以用此法分离。样品离心时，在同一离心条件下，沉降速度不同，通过不断增加相对离心力， 使一个非均匀混合液内的大小、形状不同的粒子分别沉淀。操作过程中一般是在离心后用倾倒的
办法把上淸液与沉淀分开,然后将上淸液加高转速离心,分离出第二部分沉淀,如此反复加髙转 速离心,逐级分离出所需要的物质 归纳总 对细胞结构和功能的总结及理解 (1)从结构方面 ①高等植物细胞特有的结构:细胞壁、叶绿体、大液泡。 ②动物、低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构:中心体。 ③原核细胞与真核细胞共有的细胞器:核糖体。 ④具有双层膜的结构:线粒体、叶绿体。 ⑤具有单层膜的结构:细胞膜、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。 ⑥不具有膜结构的细胞器:核糖体、中心体 (2)从成分方面 ①植物细胞中含有色素的细胞器:液泡、叶绿体 ②含有DNA的结构:线粒体、叶绿体。 ③含有RNA的结构:线粒体、叶绿体、核糖体 ④细胞膜的主要化学成分:脂质和蛋白质。 ⑤高等植物细胞壁的主要成分:纤维素和果胶。 (3)从功能方面 ①与能量转换有关的结构:叶绿体、线粒体、细胞质基质 ②能形成“囊泡”的结构:内质网、高尔基体、细胞膜 ③能复制的细胞器:中心体、线粒体、叶绿体。 ④具有相对独立遗传功能的细胞器:叶绿体、线粒体 ⑤动植物细胞都有,但功能不同的细胞器:高尔基体 【例1】玉米叶肉细胞和蝗虫的体细胞中都具有的结构是 ①细胞壁②细胞膜③线粒体④叶绿体⑤中心体⑥核糖体⑦内质网 A.①②⑥⑦⑧ B.②③⑤⑦⑧ C.②③⑥⑦⑧ D.①③⑤⑥⑧ 解析:玉米是高等绿色植物,叶肉细胞内含有细胞壁、细胞膜、线粒体、叶绿体、核糖体
办法把上清液与沉淀分开，然后将上清液加高转速离心，分离出第二部分沉淀，如此反复加高转 速离心，逐级分离出所需要的物质。 对细胞结构和功能的总结及理解 (1)从结构方面 ①高等植物细胞特有的结构：细胞壁、叶绿体、大液泡。 ②动物、低等植物细胞区别于高等植物细胞的结构：中心体。 ③原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体。 ④具有双层膜的结构：线粒体、叶绿体。 ⑤具有单层膜的结构：细胞膜、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。 ⑥不具有膜结构的细胞器：核糖体、中心体。 (2)从成分方面 ①植物细胞中含有色素的细胞器：液泡、叶绿体。 ②含有 DNA 的结构：线粒体、叶绿体。 ③含有 RNA 的结构：线粒体、叶绿体、核糖体。 ④细胞膜的主要化学成分：脂质和蛋白质。 ⑤高等植物细胞壁的主要成分：纤维素和果胶。 (3)从功能方面 ①与能量转换有关的结构：叶绿体、线粒体、细胞质基质。 ②能形成“囊泡”的结构：内质网、高尔基体、细胞膜。 ③能复制的细胞器：中心体、线粒体、叶绿体。 ④具有相对独立遗传功能的细胞器：叶绿体、线粒体。 ⑤动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。 【例 1】 玉米叶肉细胞和蝗虫的体细胞中都具有的结构是( ) ①细胞壁 ②细胞膜 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤中心体 ⑥核糖体 ⑦内质网 ⑧染色体 A．①②⑥⑦⑧ B．②③⑤⑦⑧ C．②③⑥⑦⑧ D．①③⑤⑥⑧ 解析：玉米是高等绿色植物，叶肉细胞内含有细胞壁、细胞膜、线粒体、叶绿体、核糖体
内质网、染色体:而蝗虫是高等动物,细胞中有细胞膜、线粒体、中心体、核糖体、内质网、染 色体。所以二者都具有的结构是细胞膜、线粒体、核糖体、内质网、染色体。 答案:C 点拨:由题获取的信息是:9天米叶肉细胞为植物细胞蝗虫体细胞为动物细胞2题目 要求是两种细胞共有的结构.解答此题的关键是熟知各种细胞器在动植物细胞中的分布 C舞识嘉二)用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1.实验原理 叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中,呈绿色、扁平的椭球形或球形,可在高倍显微镜下观 察它的形态和分布。线粒体普遍存在于动槙物细胞史,经健那绿染色后,能维持活性数小时,可 在高倍显微镜下观察。 2.目的要求 使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体的形态和分布 3.材料用具 (1)实验材料的选取:观察叶绿体时,常选用醭类吐片,这是因为藓类叶片很薄,仅有一两 层叶肉细胞,且叶绿体少而大。若选用菠菜叶作材料,撕取少许叶肉的下表皮,因为接近下表皮 的叶肉细胞是海绵组织,细胞排列疏松,细胞分散,易撕取,便于观察。 (2)染色剂:观察叶绿体时,由于叶绿体本身含有色素,呈绿色,所以不需要染色。观察线 粒体时,用健那绿染液染色,健那绿染液是专一性用于线粒使染色的活细胞染,能将线粒体染 成蓝绿色。 (3)用具:显微镜,载玻片,盖玻片,滴管,镊子,消毒牙签。 方法步骤 (1)观察叶绿体
内质网、染色体；而蝗虫是高等动物，细胞中有细胞膜、线粒体、中心体、核糖体、内质网、染 色体。所以二者都具有的结构是细胞膜、线粒体、核糖体、内质网、染色体。 答案：C 点拨：由题干获取的信息是：①玉米叶肉细胞为植物细胞，蝗虫体细胞为动物细胞。②题目 要求是两种细胞共有的结构。解答此题的关键是熟知各种细胞器在动植物细胞中的分布。 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 1．实验原理 叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可在高倍显微镜下观 察它的形态和分布。线粒体普遍存在于动植物细胞中，经健那绿染色后，能维持活性数小时，可 在高倍显微镜下观察。 2．目的要求 使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体的形态和分布。 3．材料用具 (1)实验材料的选取：观察叶绿体时，常选用藓类叶片，这是因为藓类叶片很薄，仅有一两 层叶肉细胞，且叶绿体少而大。若选用菠菜叶作材料，撕取少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮 的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。 (2)染色剂：观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素，呈绿色，所以不需要染色。观察线 粒体时，用健那绿染液染色，健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，能将线粒体染 成蓝绿色。 (3)用具：显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，消毒牙签。 4．方法步骤 (1)观察叶绿体