22細(xì)胞器和生物膜系統(tǒng)

2-2細(xì)胞器和生物膜系統(tǒng) 【閱讀教材,完成基礎(chǔ)知識的歸納與整理】一、利用差速離心法分離細(xì)胞器1、差速離心法：通過交替使用低速和高速離心，用不同速度的離心力使具有不同質(zhì)量的物質(zhì)分級分離的方法。2、應(yīng)用：用于細(xì)胞器的分離 用于DNA復(fù)制方式的探索實驗。二、主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)與功能 a_ b_ c_ d_e_ f_ g_ h_（一）線粒體1、分布：_2、功能：_3、分布特點(diǎn): _4、結(jié)構(gòu)： 雙層膜 外膜平滑，內(nèi)膜向中心腔折疊形成嵴，增大內(nèi)膜面積 中心腔內(nèi)充滿液態(tài)的基質(zhì) 在內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有與有氧呼吸有關(guān)的各種酶 含DNA和RNA 嵴上有基粒 特別提醒 飛翔鳥類胸肌細(xì)胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類的多，運(yùn)動員肌細(xì)胞線粒體的數(shù)量比缺乏鍛煉的人多。在體外培養(yǎng)細(xì)胞時，新生細(xì)胞比衰老細(xì)胞的線粒體多。（P45） *體現(xiàn)結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性 線粒體是細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行。 進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞不一定要有線粒體，例如進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)菌。硝化細(xì)菌、大腸桿菌(兼性厭氧型) （二）葉綠體1、分布：_2、功能：_3、結(jié)構(gòu)： 雙層膜 內(nèi)、外膜均平滑 內(nèi)含許多類囊體堆疊而成的基粒，增大內(nèi)膜面積 在類囊體上含有各種色素和與光反應(yīng)有關(guān)的酶 在基質(zhì)中含有與暗反應(yīng)有關(guān)的酶 內(nèi)含DNA和RNA 特別提醒 葉綠體和線粒體中含有少量的DNA和RNA，在分裂間期能完成自我增殖，在遺傳上不完全依賴于細(xì)胞核，有一定的獨(dú)立性，稱為半自主的細(xì)胞器。 葉綠體是真核細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行光合作用的唯一場所。 進(jìn)行光合作用的細(xì)胞不一定有葉綠體，例如藍(lán)藻屬于原核生物，能進(jìn)行光合作用，但沒有葉綠體。 線粒體和葉綠體內(nèi)部有同樣表示為H的物質(zhì)，都是一種簡化的表示方式，其實質(zhì)并不相同。因此，不能簡單認(rèn)為光合作用產(chǎn)生的H可供細(xì)胞呼吸利用。 線粒體和葉綠體的膜面積都非常廣闊，為多種酶提供了大量的附著位點(diǎn)，這是一個共性。但兩者增加膜面積的方式不相同 （三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 1、結(jié)構(gòu)：_的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)2、分布：動、植物細(xì)胞3、種類：_分泌蛋白的加工與運(yùn)輸 _參與某些脂質(zhì)、糖類和激素的合成4、功能：增大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積，膜上附著多種酶，為細(xì)胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行提供了條件。被稱為“_”5、特點(diǎn)：膜面積最大（四）核糖體 1、結(jié)構(gòu)：_結(jié)構(gòu)，由_和_組成2、分布：所有細(xì)胞（原核、真核、植物、動物等）3、功能：_4、種類： _核糖體：主要合成某些專供輸送到細(xì)胞外面的分泌物質(zhì)（稱分泌蛋白），如抗體、酶原或蛋白質(zhì)類的激素 _核糖體：主要合成分布在細(xì)胞質(zhì)中或供細(xì)胞本身生長所需要的蛋白質(zhì)分子（稱內(nèi)在蛋白），此外還合成某些特殊的蛋白質(zhì)，如血紅蛋白（五）中心體 1、結(jié)構(gòu)：_結(jié)構(gòu)，由_的中心粒及其周圍物質(zhì)組成 2、分布：動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞 （高等植物細(xì)胞無中心體）3、功能：_4、特點(diǎn)：在_完成復(fù)制，在_隨細(xì)胞分裂分配到兩個子細(xì)胞中 （六）高爾基體 1、結(jié)構(gòu)：_膜，由扁平囊、小囊泡和大囊泡組成2、分布：動、植物細(xì)胞均有3、功能： 在動物細(xì)胞中_形成有關(guān) 在植物細(xì)胞中_形成有關(guān)4、特點(diǎn)：高爾基體膜的厚度和化學(xué)成分介于_膜與_之間。（七）液泡 1、結(jié)構(gòu)：_膜，由液泡膜和細(xì)胞液組成2、分布：僅存在于植物細(xì)胞中3、功能：_ _ _4、特點(diǎn)： 細(xì)嫩植物細(xì)胞液泡_，成熟植物細(xì)胞有一個_。 細(xì)胞液中含有色素、有機(jī)酸、生物堿、糖類、無機(jī)鹽和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。（八）溶酶體 1、結(jié)構(gòu)：_膜構(gòu)成的囊狀結(jié)構(gòu) 2、分布：動、植物細(xì)胞均有3、功能：_ _4、特點(diǎn)： 內(nèi)含多種酸性水解酶 （被稱為 “_”、“ _”） 水解酶來源于核糖體，溶酶體膜來源于高爾基體 特別提醒 溶酶體內(nèi)含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產(chǎn)物，如果對細(xì)胞有用，可再利用，廢物則被排出細(xì)胞外。（P46，第一段）溶酶體內(nèi)的水解酶是由核糖體合成的，在溶酶體內(nèi)儲存。 溶酶體的形成與高爾基體有關(guān) 溶酶體與細(xì)胞凋亡有關(guān) 溶酶體與靶細(xì)胞的裂解死亡有關(guān) 當(dāng)肺部吸入硅塵，硅塵被吞噬細(xì)胞吞噬后，吞噬細(xì)胞的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體的膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞死亡，最終導(dǎo)致肺的功能受損。（P46，“相關(guān)信息”）三、細(xì)胞器知識小結(jié)1、細(xì)胞器的歸納分類 （1）按結(jié)構(gòu)劃分： 無膜細(xì)胞器：_、_ 有膜細(xì)胞器：雙層膜：_、_ 單層膜：_、_、_、_ （2）按分布劃分： 高等植物特有的細(xì)胞器：_、_ 高等動物特有的細(xì)胞器：_ 真核、原核細(xì)胞共有的細(xì)胞器：_（3）按內(nèi)含物劃分： 含DNA的細(xì)胞器：_、_ 含RNA的細(xì)胞器：_、_、_ 含色素的細(xì)胞器：_、_（4）動、植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器是_ 植物細(xì)胞：與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。 動物細(xì)胞：與分泌物(主要是分泌蛋白)的形成有關(guān)。 （5）與能量轉(zhuǎn)化有關(guān)的細(xì)胞器：_、_ （6）能產(chǎn)生水的細(xì)胞器 _有氧呼吸(第三階段)； _合成蛋白質(zhì)； _暗反應(yīng)； _合成多糖。 產(chǎn)生水的細(xì)胞結(jié)構(gòu)還有： 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)ATP的合成等； 細(xì)胞核DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄。 （7）與主動運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器 _供能； _合成載體蛋白。 （8）含有核酸或能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞器 含有核酸或能發(fā)生堿基互補(bǔ)配對的細(xì)胞結(jié)構(gòu)還有： 細(xì)胞核：含DNA、RNA 堿基互補(bǔ)配對的過程：中心法則（DNA復(fù)制、RNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、逆轉(zhuǎn)錄、翻譯）（9）能合成多糖的細(xì)胞器 _光合作用產(chǎn)生淀粉； _植物細(xì)胞分裂時與細(xì)胞壁的形成有關(guān)。 （10）細(xì)胞有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器：細(xì)胞器作用時間作用核糖體主要在分裂間期蛋白質(zhì)合成線粒體整個分裂過程提供能量中心體(動物或低等植物)分裂期(前期)紡錘體的形成高爾基體(植物)分裂期(末期)細(xì)胞壁的形成（11）與分泌蛋白的合成、運(yùn)輸和分泌有關(guān)的細(xì)胞器：_、_、_、_ 2、幾種特殊細(xì)胞的細(xì)胞器 (1)植物細(xì)胞根尖分生區(qū)細(xì)胞(或形成層、愈傷組織)無葉綠體和中央大液泡，是觀察有絲分裂的好材料； 根尖成熟區(qū)細(xì)胞和其他不見光的部位都無葉綠體。 葉片中葉肉細(xì)胞、保衛(wèi)細(xì)胞含葉綠體，但表皮細(xì)胞不含葉綠體。 (2)動物細(xì)胞 人和哺乳動物成熟紅細(xì)胞無細(xì)胞核和眾多的細(xì)胞器，是提取純凈細(xì)胞膜和血紅蛋白的好材料，而鳥類、兩棲類動物的紅細(xì)胞有細(xì)胞核及多種細(xì)胞器。 蛔蟲的體細(xì)胞和人的成熟紅細(xì)胞無線粒體，只進(jìn)行無氧呼吸，原料是葡萄糖，產(chǎn)物是乳酸。 癌細(xì)胞：無限增殖，表面糖蛋白減少，黏著性降低，因不斷合成蛋白質(zhì)，故中心體、核糖體多， 代謝旺盛，核仁較大。四、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合典型例子：分泌蛋白的合成與分泌過程 特別提醒 分泌蛋白，?？嫉挠邢?、抗體、蛋白質(zhì)類激素、血漿蛋白等，?？嫉牟粚儆诜置诘鞍椎挠醒t蛋白、載體蛋白、呼吸酶等。 細(xì)胞膜排出分泌蛋白質(zhì)的方式胞吐，該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性。 該過程研究手段同位素標(biāo)記，3H標(biāo)記亮氨酸，最先出現(xiàn)在A圖中或B圖中。轉(zhuǎn)移的方向和途徑注意先后順序。 【典型例題】用含有放射性標(biāo)記的氨基酸的培養(yǎng)液來培養(yǎng)離體的胃腺細(xì)胞，在圖1中繪出放射性氨基酸量在核糖體(a)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(b)和高爾基體(c)中隨時間的變化情況；根據(jù)圖2“胃蛋白酶分泌前幾種生物膜面積的示意圖”，繪出胃蛋白酶分泌后幾種生物膜面積的示意圖；在圖3中繪出該過程中生物膜面積隨時間的變化關(guān)系圖。五、生物膜系統(tǒng)1、生物膜系統(tǒng)的概念：在真核細(xì)胞中，細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結(jié)構(gòu)體系，稱為細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。 特別提醒 生物膜是指細(xì)胞中的各種膜，而不是生物體中的各種膜。 “生物膜系統(tǒng)是指生物體內(nèi)的所有膜”這句話是錯誤的。 具生物膜未必具生物膜系統(tǒng)生物膜系統(tǒng)為真核生物特有的結(jié)構(gòu)，原核細(xì)胞只有細(xì)胞膜這種生物膜，不具備生物膜系統(tǒng)。 2、作用：（1）細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個_的內(nèi)部環(huán)境，同時在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行_、_和_的過程中起著決定性作用。（2）許多重要的_都在生物膜上進(jìn)行，這些化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了_。（3）細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開，如同一個個小的區(qū)室，這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時進(jìn)行多種_，而不會互相干擾，保證了_。3、生物膜系統(tǒng)之間的聯(lián)系 （1）生物膜在化學(xué)組成上的聯(lián)系 相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。 差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異。功能越復(fù)雜的生物膜中，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多；具有識別功能的細(xì)胞膜中糖類含量較多。 （2）生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系 特別提醒 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜，體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)分布最廣的細(xì)胞器，也體現(xiàn)了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的運(yùn)輸作用；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)生物膜系統(tǒng)的中心。 （3）生物膜在功能上的聯(lián)系（以分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、加工為例） 六、細(xì)胞骨架 真核細(xì)胞中有維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性的細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架由_組成，與細(xì)胞_、_、_及_、_、_等生命活動有關(guān)。七、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體 1、實驗原理