2-2細胞器和生物膜系統 【閱讀教材,完成基礎知識的歸納與整理】一、利用差速離心法分離細胞器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量的物質分級分離的方法。2、應用：用于細胞器的分離 用于DNA復制方式的探索實驗。二、主要細胞器的結構與功能 a_ b_ c_ d_e_ f_ g_ h_（一）線粒體1、分布：_2、功能：_3、分布特點: _4、結構： 雙層膜 外膜平滑，內膜向中心腔折疊形成嵴，增大內膜面積 中心腔內充滿液態的基質 在內膜上和基質中含有與有氧呼吸有關的各種酶 含DNA和RNA 嵴上有基粒 特別提醒 飛翔鳥類胸肌細胞中線粒體的數量比不飛翔鳥類的多，運動員肌細胞線粒體的數量比缺乏鍛煉的人多。在體外培養細胞時，新生細胞比衰老細胞的線粒體多。（P45） *體現結構與功能的統一性 線粒體是細胞內進行有氧呼吸的主要場所，有氧呼吸的第一階段在細胞質基質中進行。 進行有氧呼吸的細胞不一定要有線粒體，例如進行有氧呼吸的細菌。硝化細菌、大腸桿菌(兼性厭氧型) （二）葉綠體1、分布：_2、功能：_3、結構： 雙層膜 內、外膜均平滑 內含許多類囊體堆疊而成的基粒，增大內膜面積 在類囊體上含有各種色素和與光反應有關的酶 在基質中含有與暗反應有關的酶 內含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胞核，有一定的獨立性，稱為半自主的細胞器。 葉綠體是真核細胞內進行光合作用的唯一場所。 進行光合作用的細胞不一定有葉綠體，例如藍藻屬于原核生物，能進行光合作用，但沒有葉綠體。 線粒體和葉綠體內部有同樣表示為H的物質，都是一種簡化的表示方式，其實質并不相同。因此，不能簡單認為光合作用產生的H可供細胞呼吸利用。 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，這是一個共性。但兩者增加膜面積的方式不相同 （三）內質網 1、結構：_的網狀結構2、分布：動、植物細胞3、種類：_分泌蛋白的加工與運輸 _參與某些脂質、糖類和激素的合成4、功能：增大了細胞內的膜面積，膜上附著多種酶，為細胞內各種化學反應的進行提供了條件。被稱為“_”5、特點：膜面積最大（四）核糖體 1、結構：_結構，由_和_組成2、分布：所有細胞（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胞外面的分泌物質（稱分泌蛋白），如抗體、酶原或蛋白質類的激素 _核糖體：主要合成分布在細胞質中或供細胞本身生長所需要的蛋白質分子（稱內在蛋白），此外還合成某些特殊的蛋白質，如血紅蛋白（五）中心體 1、結構：_結構，由_的中心粒及其周圍物質組成 2、分布：動物細胞和低等植物細胞 （高等植物細胞無中心體）3、功能：_4、特點：在_完成復制，在_隨細胞分裂分配到兩個子細胞中 （六）高爾基體 1、結構：_膜，由扁平囊、小囊泡和大囊泡組成2、分布：動、植物細胞均有3、功能： 在動物細胞中_形成有關 在植物細胞中_形成有關4、特點：高爾基體膜的厚度和化學成分介于_膜與_之間。（七）液泡 1、結構：_膜，由液泡膜和細胞液組成2、分布：僅存在于植物細胞中3、功能：_ _ _4、特點： 細嫩植物細胞液泡_，成熟植物細胞有一個_。 細胞液中含有色素、有機酸、生物堿、糖類、無機鹽和蛋白質等物質。（八）溶酶體 1、結構：_膜構成的囊狀結構 2、分布：動、植物細胞均有3、功能：_ _4、特點： 內含多種酸性水解酶 （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 溶酶體內含多種水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產物，如果對細胞有用，可再利用，廢物則被排出細胞外。（P46，第一段）溶酶體內的水解酶是由核糖體合成的，在溶酶體內儲存。 溶酶體的形成與高爾基體有關 溶酶體與細胞凋亡有關 溶酶體與靶細胞的裂解死亡有關 當肺部吸入硅塵，硅塵被吞噬細胞吞噬后，吞噬細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，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺的功能受損。（P46，“相關信息”）三、細胞器知識小結1、細胞器的歸納分類 （1）按結構劃分： 無膜細胞器：_、_ 有膜細胞器：雙層膜：_、_ 單層膜：_、_、_、_ （2）按分布劃分： 高等植物特有的細胞器：_、_ 高等動物特有的細胞器：_ 真核、原核細胞共有的細胞器：_（3）按內含物劃分： 含DNA的細胞器：_、_ 含RNA的細胞器：_、_、_ 含色素的細胞器：_、_（4）動、植物細胞都有，但功能不同的細胞器是_ 植物細胞：與細胞壁的形成有關。 動物細胞：與分泌物(主要是分泌蛋白)的形成有關。 （5）與能量轉化有關的細胞器：_、_ （6）能產生水的細胞器 _有氧呼吸(第三階段)； _合成蛋白質； _暗反應； _合成多糖。 產生水的細胞結構還有： 細胞質基質ATP的合成等； 細胞核DNA復制、轉錄。 （7）與主動運輸有關的細胞器 _供能； _合成載體蛋白。 （8）含有核酸或能發生堿基互補配對的細胞器 含有核酸或能發生堿基互補配對的細胞結構還有： 細胞核：含DNA、RNA 堿基互補配對的過程：中心法則（DNA復制、RNA復制、轉錄、逆轉錄、翻譯）（9）能合成多糖的細胞器 _光合作用產生淀粉； _植物細胞分裂時與細胞壁的形成有關。 （10）細胞有絲分裂有關的細胞器：細胞器作用時間作用核糖體主要在分裂間期蛋白質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)細胞壁的形成（11）與分泌蛋白的合成、運輸和分泌有關的細胞器：_、_、_、_ 2、幾種特殊細胞的細胞器 (1)植物細胞根尖分生區細胞(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； 根尖成熟區細胞和其他不見光的部位都無葉綠體。 葉片中葉肉細胞、保衛細胞含葉綠體，但表皮細胞不含葉綠體。 (2)動物細胞 人和哺乳動物成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器，是提取純凈細胞膜和血紅蛋白的好材料，而鳥類、兩棲類動物的紅細胞有細胞核及多種細胞器。 蛔蟲的體細胞和人的成熟紅細胞無線粒體，只進行無氧呼吸，原料是葡萄糖，產物是乳酸。 癌細胞：無限增殖，表面糖蛋白減少，黏著性降低，因不斷合成蛋白質，故中心體、核糖體多， 代謝旺盛，核仁較大。四、細胞器之間的協調配合典型例子：分泌蛋白的合成與分泌過程 特別提醒 分泌蛋白，常考的有消化酶、抗體、蛋白質類激素、血漿蛋白等，常考的不屬于分泌蛋白的有血紅蛋白、載體蛋白、呼吸酶等。 細胞膜排出分泌蛋白質的方式胞吐，該過程體現了細胞膜的流動性。 該過程研究手段同位素標記，3H標記亮氨酸，最先出現在A圖中或B圖中。轉移的方向和途徑注意先后順序。 【典型例題】用含有放射性標記的氨基酸的培養液來培養離體的胃腺細胞，在圖1中繪出放射性氨基酸量在核糖體(a)、內質網(b)和高爾基體(c)中隨時間的變化情況；根據圖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系圖。五、生物膜系統1、生物膜系統的概念：在真核細胞中，細胞膜、核膜以及內質網、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器，在結構和功能上是緊密聯系的統一整體，它們形成的結構體系，稱為細胞的生物膜系統。 特別提醒 生物膜是指細胞中的各種膜，而不是生物體中的各種膜。 “生物膜系統是指生物體內的所有膜”這句話是錯誤的。 具生物膜未必具生物膜系統生物膜系統為真核生物特有的結構，原核細胞只有細胞膜這種生物膜，不具備生物膜系統。 2、作用：（1）細胞膜不僅使細胞具有一個_的內部環境，同時在細胞與外部環境進行_、_和_的過程中起著決定性作用。（2）許多重要的_都在生物膜上進行，這些化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了_。（3）細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，如同一個個小的區室，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種_，而不會互相干擾，保證了_。3、生物膜系統之間的聯系 （1）生物膜在化學組成上的聯系 相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質和脂質組成。 差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異。功能越復雜的生物膜中，蛋白質的種類和數量越多；具有識別功能的細胞膜中糖類含量較多。 （2）生物膜在結構上的聯系 特別提醒 內質網外連細胞膜，內連核膜，體現了內質網是細胞內分布最廣的細胞器，也體現了內質網的運輸作用；內質網是細胞內生物膜系統的中心。 （3）生物膜在功能上的聯系（以分泌蛋白的合成、運輸、加工為例） 六、細胞骨架 真核細胞中有維持細胞形態、保持細胞內部結構有序性的細胞骨架。細胞骨架由_組成，與細胞_、_、_及_、_、_等生命活動有關。七、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體 1、實驗原理