第3章 細胞的基本結(jié)構(gòu)

1、第3章 細胞的基本結(jié)構(gòu)第一節(jié)第一節(jié) 細胞器細胞器 系統(tǒng)內(nèi)的分工共合作系統(tǒng)內(nèi)的分工共合作探究一：探究一： 要研究各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些要研究各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，用什么方法呢？細胞器分離出來，用什么方法呢？差速離心法差速離心法將勻漿放入離心管將勻漿放入離心管破壞細胞膜破壞細胞膜（形成由各種細胞器（形成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿）和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿）將各種細胞器分離開將各種細胞器分離開（利用不同的（利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力）離心速度所產(chǎn)生的不同離心力）用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心

2、一、細胞器的分工一、細胞器的分工（一）葉綠體（一）葉綠體資料一：葉綠體是綠色植物葉肉細胞中，進行光合作用的細胞器。因此，有人把它比喻為“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉(zhuǎn)換站”。在光學顯微鏡下觀察高等植物的葉綠體，可以看到它一般呈扁平的橢球形或球形。在電子顯微鏡下，可以看到葉綠體的外面有雙層膜使葉綠體內(nèi)部與外界隔開，葉綠體的內(nèi)部還有幾個到幾十個基粒?；Ｅc基粒之間充滿基質(zhì)。葉綠體的每個基粒都是由一個個囊狀的結(jié)構(gòu)堆疊而成的，在囊狀結(jié)構(gòu)的薄膜上，有進行光合作用的色素，這些色素可以吸收、傳遞和轉(zhuǎn)化光能。在葉綠體的基粒上和基質(zhì)中含有許多進行光合作用所必須的酶?；|(zhì)中還含有少量的DNA。外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基質(zhì)基質(zhì)基

3、?；?、結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)注：葉綠體能產(chǎn)生注：葉綠體能產(chǎn)生ATP和水和水嵴嵴雙層膜結(jié)構(gòu)雙層膜結(jié)構(gòu)4、功能：是活細胞進行有氧呼吸有氧呼吸的主要場所。為細胞的生命活動提供必需的能量（約95%來自于線粒體）。主要場所而非全部場所主要場所而非全部場所，因為有氧呼吸的開始部分是在細胞質(zhì)基質(zhì)中進行的。線粒體因消耗氧氣、產(chǎn)生二氧化碳，因此是生物體中二氧化碳濃度最高、氧氣濃度最低的場所。注：線粒體中含有核糖體核糖體和少量的少量的DNA、RNA，因而本身能合成少數(shù)種類（13種）多肽，其余多數(shù)的蛋白質(zhì)由DNA在游離核體上合成。因此，線粒體既受細胞核遺傳物質(zhì)的控制，又受自身遺傳物質(zhì)的控制，能自我復制，具有相對獨立性，是具有

4、相對獨立性，是一種半自主性的細胞器。一種半自主性的細胞器。此外，線粒體能產(chǎn)生ATP和水。資料一資料一德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了各種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見下表）。各種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見下表）。分析回答：分析回答：（1）心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為什么？心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為什么？（2）動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，這是為什么？這是為什么？（3）從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與什么有）從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與什么有關(guān)？。關(guān)？。答案：（答案

5、：（1 1）心肌細胞運動量大，）心肌細胞運動量大，因不停的收縮舒張，需要得能量多因不停的收縮舒張，需要得能量多（2 2）冬眠時，動物維持生命活動的）冬眠時，動物維持生命活動的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，需要得能量多需要得能量多（3 3）細胞新陳代謝的強弱）細胞新陳代謝的強弱 通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細胞內(nèi)新在細胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比較集中陳代謝旺盛的部位比較集中，例如：在小鼠受精卵的，例如：在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物的不同組織、器官的細分裂面附近集中。在同一生物的不同組織、器官的細胞中線粒體的數(shù)量

6、也有很大差別，例如：線粒體數(shù)量胞中線粒體的數(shù)量也有很大差別，例如：線粒體數(shù)量在人的心肌細胞中比在人的平滑肌細胞中多。在人的心肌細胞中比在人的平滑肌細胞中多。在不同在不同的生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差的生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別別，例如：一般動物中線粒體的數(shù)量，比植物細胞多，例如：一般動物中線粒體的數(shù)量，比植物細胞多一些，飛翔鳥類胸肌細胞線粒體數(shù)量比不飛翔鳥類的一些，飛翔鳥類胸肌細胞線粒體數(shù)量比不飛翔鳥類的多。運動員肌細胞線粒體的數(shù)量比缺乏鍛煉的人多。多。運動員肌細胞線粒體的數(shù)量比缺乏鍛煉的人多。在體外培養(yǎng)細胞時，新生細胞比衰老細胞或病變細胞在體外培養(yǎng)細胞時，

7、新生細胞比衰老細胞或病變細胞的線粒體多。為什么？的線粒體多。為什么？答案：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能答案：線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔，運動夠提供細胞生命活動需要的能量。鳥類飛翔，運動員運動需要大量能量，所以，飛翔鳥類胸肌細胞中、員運動需要大量能量，所以，飛翔鳥類胸肌細胞中、運動員肌細胞中的線粒體數(shù)量多。同樣道理，新生運動員肌細胞中的線粒體數(shù)量多。同樣道理，新生細胞的細胞的 生命活動比衰老細胞、病變細胞旺盛，所以生命活動比衰老細胞、病變細胞旺盛，所以線粒體多。線粒體多。用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體原理：

8、原理：1、葉綠體是細胞中最大的細胞器之一，數(shù)量多，呈綠色、葉綠體是細胞中最大的細胞器之一，數(shù)量多，呈綠色，用高倍顯微鏡在活細胞狀態(tài)下不需要染色也可以清晰看，用高倍顯微鏡在活細胞狀態(tài)下不需要染色也可以清晰看到。到。2、健那綠染液健那綠染液是將活細胞中是將活細胞中線粒體線粒體染色的專一性染料（染色的專一性染料（活體染色劑活體染色劑)，可以使活細胞中線粒體呈現(xiàn)，可以使活細胞中線粒體呈現(xiàn)藍綠色藍綠色目的要求：目的要求：使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒使用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒 體的形態(tài)和分布。體的形態(tài)和分布。失水收縮失水收縮不必加不必加生理鹽生理鹽水水染色后細胞染色后細胞還是活的。還是活的。分布：分

9、布：類型：類型：粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)： 滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：形態(tài)結(jié)構(gòu)形態(tài)結(jié)構(gòu)：細胞內(nèi)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工蛋白質(zhì)合成和加工，以及以及脂質(zhì)合成脂質(zhì)合成的的“車間車間”動植物細胞動植物細胞 由由單層膜單層膜結(jié)構(gòu)連結(jié)構(gòu)連接而成的網(wǎng)狀物接而成的網(wǎng)狀物功能功能：蛋白質(zhì)合成和加工蛋白質(zhì)合成和加工 糖類和脂類合成糖類和脂類合成，并具有分泌功，并具有分泌功能能（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)注：合成代謝旺盛的注：合成代謝旺盛的細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)比較發(fā)達比較發(fā)達決定了植物花、決定了植物花、果皮等的顏色果皮等的顏色分布：分布： 植物細胞植物細胞（六）（六）溶

10、酶體溶酶體原生動物借助溶酶體消化攝入的食物原生動物借助溶酶體消化攝入的食物分解衰老、損傷的細胞器，吞噬和殺死侵入細胞的病毒分解衰老、損傷的細胞器，吞噬和殺死侵入細胞的病毒或病菌或病菌。具有營養(yǎng)和防御功能。具有營養(yǎng)和防御功能。功能：功能：單層膜單層膜包被的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種水解酶包被的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種水解酶分布：分布：動植物細胞動植物細胞形態(tài)形態(tài)結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)：“消化車間消化車間”核糖體核糖體細胞內(nèi)細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)的的場所，比喻成蛋白質(zhì)場所，比喻成蛋白質(zhì)的的裝配機器裝配機器。（七）（七）核糖體核糖體分布：分布：動植物細胞動植物細胞形狀：形狀： 橢球形的粒狀橢球形的粒狀小體，由蛋白小體，由

11、蛋白質(zhì)和質(zhì)和RNARNA組成。組成。無膜結(jié)構(gòu)無膜結(jié)構(gòu)也存在于細胞核、也存在于細胞核、線粒體和葉綠體內(nèi)，線粒體和葉綠體內(nèi)，以及核膜的外膜上。以及核膜的外膜上。功能：功能： 細胞內(nèi)細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所合成蛋白質(zhì)的場所附著核糖體附著核糖體游離核糖體游離核糖體“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器”分泌性蛋白質(zhì)分泌性蛋白質(zhì)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)細胞內(nèi)蛋白質(zhì)類類 型型3 3）植物細胞含有而動物細胞沒有：）植物細胞含有而動物細胞沒有：2 2）動物細胞和低等植物物細胞有的細胞器：）動物細胞和低等植物物細胞有的細胞器：1 1）動、植物細胞都有的細胞器：）動、植物細胞都有的細胞器：細胞器的比較細胞器的比較雙層膜雙層膜雙層膜

12、雙層膜無膜結(jié)構(gòu)無膜結(jié)構(gòu)無膜結(jié)構(gòu)無膜結(jié)構(gòu)單層膜單層膜單層膜單層膜單層膜單層膜單層膜單層膜光合作用的場所光合作用的場所有氧呼吸主要場所有氧呼吸主要場所 嘗試嘗試 將將8 8種細胞器進行分類種細胞器進行分類雙層膜的細胞器：雙層膜的細胞器：線粒體線粒體 葉綠體葉綠體無膜的細胞器：無膜的細胞器：核糖體核糖體 中心體中心體與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細胞器：與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細胞器：線粒體線粒體 葉綠體葉綠體植物中特有的細胞器：植物中特有的細胞器：葉綠體葉綠體 液泡液泡動物中特有的細胞器：動物中特有的細胞器：中心體中心體（細胞核）（細胞核）單層膜的細胞器：單層膜的細胞器：內(nèi)高液溶酶體內(nèi)高液溶酶體（細胞膜）（細胞膜）（細

13、胞壁）（細胞壁）含有的細胞器：含有的細胞器：葉綠體線粒體葉綠體線粒體 （細胞核）（細胞核）動植物細胞中都有動植物細胞中都有, ,但功能不同的細胞器：但功能不同的細胞器： 高爾基體高爾基體閱讀：閱讀：P48課本課本資料分析資料分析分泌蛋白分泌蛋白的合成與運輸?shù)暮铣膳c運輸 核糖體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體細胞膜細胞膜合成肽鏈合成肽鏈修飾加工修飾加工分泌分泌折疊折疊組裝組裝運輸運輸線粒體供能線粒體供能整個過程中，各細胞器之間既有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系又有功整個過程中，各細胞器之間既有結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系又有功能上的統(tǒng)一能上的統(tǒng)一（核糖體）（核糖體）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細胞膜細胞膜線粒體線粒體核膜核膜高爾基體高爾基體各

14、種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系直接聯(lián)系直接聯(lián)系間接聯(lián)系間接聯(lián)系如：現(xiàn)已廣泛使用的透析型人工腎如：現(xiàn)已廣泛使用的透析型人工腎當人的血液通過人工腎時，能將血液中當人的血液通過人工腎時，能將血液中的尿素等廢物透析出來，然后讓的尿素等廢物透析出來，然后讓“干凈干凈”的血液返回人的體內(nèi)。有效地解決了的血液返回人的體內(nèi)。有效地解決了腎臟衰竭的病人體內(nèi)廢物排出的問題，腎臟衰竭的病人體內(nèi)廢物排出的問題，延長了腎衰病人的壽命。延長了腎衰病人的壽命。醫(yī)學上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理，醫(yī)學上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理，可以研制出許多種代用的人體組織與器官?？梢匝兄瞥鲈S多種代用的人體組織與器官。與實際的聯(lián)系：與實際的聯(lián)系： 透析型人工腎透析型人工腎血液透析膜血液透析膜海水凈化裝置：模擬生物膜選擇性透過