第6讲细胞器——系统内的分工合作

1、第第6 6讲细胞器讲细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作 考纲展示高频考点考纲解读1.主要细胞器的结构和功能()概述主要细胞器的结构和功能；举例说明细胞器之间的分工协作关系2.观察线粒体和叶绿体学会制作临时装片及使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的方法建网络图建网络图真核细胞的基本结构细胞壁（植物）细胞质细胞核细胞膜真核细胞的基本结构真核细胞的基本结构细胞质基质细 胞 器核膜染色质核仁线粒体叶绿体（植物）内质网高尔基体核糖体溶酶体液泡（植物）中心体（动物和低等植物）u状态：状态： 。u成分成分: : 。u功能：功能： 。细胞质基质细胞质基质胶质状态水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶

2、是活细胞进行新陈代谢的主要场所细胞骨架细胞骨架 真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架与是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。动植物细胞双层膜，内膜向内折叠形成嵴；嵴上有基粒。基质中含有少量的dna、rna。细胞进行有氧呼吸的主要场所。分布分布：结构：结构：功能：功能：嵴嵴内膜内膜外膜外膜椭球形、粒状或棒状形态：形态：基质基质一、细胞器的结构及功能一、细胞器的结构及功能叶绿体叶绿体结构：结构：形态：形态：功能：功能：扁平的椭球形或球形双层膜、基粒、基质（含少量dna、rna）。色素分布在类囊体薄膜上

3、；与光合作用有关的酶分布在类囊体薄膜上和基质中；光合作用的场所绿色植物叶肉细胞或幼茎皮层细胞中分布：分布：12453外膜内膜基粒片层（类囊体）基粒基质动植物细胞中细胞内蛋白质合成和加工（粗面内质网）脂质合成的“车间”（滑面内质网）分布：分布：结构结构：功能：功能：内质网内质网 单层膜结构细胞核细胞核核糖体核糖体滑面内质网滑面内质网粗面内质网粗面内质网形态：形态： 网状高尔基体高尔基体动植物细胞结构：结构：功能：功能：单层膜对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装、发送与动物细胞分泌物形成有关与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关提示：汗腺、唾液腺细胞中高尔基体比较丰富提示：汗腺、唾液腺细胞中

4、高尔基体比较丰富 分布：分布：形态：形态： 扁平囊泡，大小囊泡原核细胞、动植物细胞 附着在内质网上； 游离在细胞质基质中； 附着在核膜的外膜上； 分布在线粒体和叶绿体中。椭球形粒状小体无膜结构，由蛋白质和rrna组成。细胞内合成蛋白质的场所氨基酸脱水缩合。核糖体核糖体分布：分布：形态：形态：结构：结构：功能：功能：溶酶体溶酶体分布：分布：动植物细胞结构：结构：单层膜，功能：功能：内有多种水解酶分解衰老、损伤的细胞器， 吞噬并杀死侵入细胞的病菌，单细胞生物消化吞入的食物。形态：形态：泡状提示：硅肺的形成与溶酶体被破坏有关。分布：分布：大液泡存在于成熟 的植物细胞中形态：形态：泡状，可达细胞体 积

5、的90%结构：结构：单层膜；其中的液 体称细胞液功能：功能：伫存物质（色素、 糖类、无机盐、蛋 白质等） 维持细胞的形态 调节细胞的渗透压分布：分布：动物细胞和某些 低等植物细胞形态：形态：由两个互相垂直 的中心粒及周围 物质组成结构：结构：无膜结构功能：功能：与细胞的有丝分裂有关。（在细胞分裂过程中发出星射线，形成纺锤体）知识梳理知识梳理温故串知温故串知一、细胞器的结构及功能一、细胞器的结构及功能 连一连连一连 【思维激活思维激活】分离细胞器的方法是什么分离细胞器的方法是什么? ?细胞质基质、线粒体细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能有何不同基质和叶绿体基质的成分和功能有何不同?

6、?提示:差速离心。细胞质基质含有多种成分，为生命活动提供了重要的代谢反应场所及所需的物质和一定的环境条件;线粒体基质含有有氧呼吸第二阶段所需的物质；叶绿体基质含有暗反应所需的物质。线粒体叶绿体结构增大膜面积的方式形成atp的用途产生的h的用途相同点用于除光合作用暗反应以外的各项生命活动用于暗反应中三碳化合物的还原有氧呼吸第三阶段与氧气结合形成水用于暗反应中三碳化合物的还原双层膜结构；含有少量dna和rna；都与能量转换有关；都参与碳循环；既有水消耗又有水产生考点一考点一 细胞器的结构和功能的比较分析细胞器的结构和功能的比较分析1.1.线粒体和叶绿体的比较线粒体和叶绿体的比较内膜向内腔折叠形成嵴

7、类囊体薄膜堆叠形成基粒2.2.多角度分析、比较细胞器多角度分析、比较细胞器(1)(1)按分按分布划分布划分植物特有：动物和低等植物特有：原核细胞、真核细胞均有：动植物细胞均有但作用不同：核糖体核糖体叶绿体、液泡叶绿体、液泡中心体中心体高尔基体高尔基体(2)(2)按膜结按膜结构划分构划分具单层膜结构：具双层膜结构：不具膜结构：内质网、液泡、溶酶体、高尔基体内质网、液泡、溶酶体、高尔基体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体核糖体、中心体核糖体、中心体(3)(3)按特有按特有成分划分成分划分含dna的细胞器：含rna的细胞器：含色素的细胞器：线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体、

8、核糖体叶绿体、叶绿体、 液泡液泡叶绿素和类叶绿素和类胡萝卜素胡萝卜素花青素花青素(4)(4)从功能上分析从功能上分析与主动运输有关的细胞器：与主动运输有关的细胞器：线粒体（供能）线粒体（供能）核糖体（合成载体蛋白）核糖体（合成载体蛋白）参与有丝分裂的细胞器：参与有丝分裂的细胞器：核糖体（间期合成蛋白质）核糖体（间期合成蛋白质）中心体（前期形成纺锤体）中心体（前期形成纺锤体）高尔基体（末期形成细胞壁）高尔基体（末期形成细胞壁）线粒体（供能）线粒体（供能）生理活动中发生碱基互生理活动中发生碱基互补配对的细胞器：补配对的细胞器：线粒体和叶绿体（线粒体和叶绿体（dnadna复制、转复制、转录、翻译）、

9、核糖体（翻译）录、翻译）、核糖体（翻译）产生水的细胞器：产生水的细胞器：线粒体（有氧呼吸）线粒体（有氧呼吸）叶绿体（光合作用）叶绿体（光合作用）核糖体（脱水缩合）核糖体（脱水缩合）内质网（合成脂质）内质网（合成脂质）高尔基体（合成纤维素）高尔基体（合成纤维素）【典例1】 (2014北京石景山期末)下图为某种植物细胞的部分结构示意图,下列说法正确的是()a.该细胞无叶绿体,植物不能进行光合作用b.这是一种需氧型生物,但也可进行无氧呼吸c.该细胞在蔗糖溶液中一定能发生质壁分离现象d.该示意图是在高倍光学显微镜下观察的结果b b 延伸拓展延伸拓展:(1):(1)此细胞能否进行细胞分裂此细胞能否进行细

10、胞分裂? ?说出判断理由。说出判断理由。提示:能,因为此细胞无大液泡,不属于高度分化的细胞。(2)(2)普通光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构普通光学显微镜下能看到细胞内的哪些结构? ?提示:细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体(需染色)、染色体(需染色)。补充：光学显微镜下看到的细胞结构是显微结构，电子显微镜下看到的细胞结构是亚显微结构走出误区走出误区误区1误认为没有叶绿体的生物不能进行光合作用,没有线粒体不能进行有氧呼吸点拨:蓝藻无叶绿体但能进行光合作用;蓝藻、硝化细菌等无线粒体,但能进行有氧呼吸。补充：蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，产生乳酸。误区2误认为植物细胞都

11、具有叶绿体点拨:叶绿体主要存在于叶肉细胞中,有些细胞无叶绿体,如根细胞。误区3误认为具有细胞壁的细胞一定是植物细胞点拨:真菌和细菌、蓝藻等都有细胞壁,只是细胞壁的成分与植物的不同。误区4误认为含中心体的细胞一定是动物细胞点拨:低等植物细胞中也含中心体。【跟踪演练1】 如图为某同学绘制的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图,根据此图得出的结论,不正确的是( )a.图中出现了三处明显的错误,体现在结构2、4和细胞形态上b.被称为“能量转换站”的是结构3c.在细胞分裂末期,结构7的活动会增强,合成结构8d.如果用一定手段破坏结构7,细胞可能会出现多个结构9b b二、细胞器之间的协调配合二、细胞器

12、之间的协调配合分泌蛋白胞内蛋白合成场所附着在内质网上的核糖体游离的核糖体作用场所细胞外细胞内实例消化酶、抗体、蛋白质类激素、血浆蛋白呼吸酶、血红蛋白等1.1.分泌蛋白和胞内蛋白分泌蛋白和胞内蛋白种类比较二、细胞器之间的协调配合二、细胞器之间的协调配合以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例: :同位素标记法：科学家用标记亮氨酸注射给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。然后每隔一段时间进行检测和观察。3 3分钟后分钟后1717分钟后分钟后117117分钟后分钟后囊泡囊泡内质网上的核糖体脱水脱水缩合缩合思考：分泌蛋白分泌到细胞外是哪一种运输方式?胞吐，需要消耗能量思考：体现了细胞膜

13、的什么特点?具有流动性初步加工进一步加工囊泡囊泡囊泡囊泡三、细胞的生物膜系统三、细胞的生物膜系统1.1.填写生物膜系统概念图填写生物膜系统概念图a: ,b: ,c: ,d:线粒体膜(内膜和外膜),e: ,f: ,g:细胞膜。核膜细胞器膜叶绿体膜(类囊体膜和叶绿体内外膜)内质网膜高尔基体膜概念概念: :内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。2.2.生物膜系统功能生物膜系统功能(1)保证细胞内部环境的相对稳定,在细胞与外部环境进行物质运输、 和 的过程中起着决定性作用。(2)为 提供附着位点,是许多重要化学反应进行的场所。(3)分隔 ,保

14、证细胞生命活动高效、有序地进行。能量转换信息传递多种酶各种细胞器考点二考点二 生物膜系统在结构和功能上的联系生物膜系统在结构和功能上的联系1.1.生物膜在化学组成上的联系生物膜在化学组成上的联系(1)(1)相似性相似性: :各种生物膜在组成成分的种类上基本相同,都主要由蛋白质和脂质组成。(2)(2)差异性差异性: :各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异,这与不同的生物膜功能的复杂程度有关功能越复杂的生物膜中,蛋白质的种类和数量就越多。补充：只有真核细胞才具备生物膜系统，原核细胞只有细胞膜，无生物膜系统之说。2.2.生物膜在结构上的联系生物膜在结构上的联系(1)(1)联系图解联系图解(2)在不

15、同结构的膜之间相互转化时,以“膜泡”或“囊泡”形式转化的是间接相连的生物膜。内质网膜核膜细胞膜直接联系直接联系囊泡间接联系高尔基体囊泡间接联系3.3.生物膜在功能上的联系生物膜在功能上的联系( (以分泌蛋白的合成、加工、运输为例以分泌蛋白的合成、加工、运输为例) )【典例2】 (2014陕西五校三模)甲状腺细胞可以将氨基酸和碘离子合成甲状腺球蛋白,并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外,其过程如图所示。图中a、b、c是生理过程,是结构名称。分析下列叙述错误的是()a.甲图中b是脱水缩合,产生的水中的氧仅来自氨基酸的cooh, 完成的场所是乙图中的b.细胞内的碘离子浓度远远高于血浆中的碘离子浓度,这表明

16、a是主动运输过程c.与甲图c过程有关的细胞器是乙图中,中形成的蛋白质已经是成熟蛋白质d.在甲状腺球蛋白合成过程中,膜面积基本保持不变的有和,但膜的成分均发生更新d延伸拓展延伸拓展: : (1)分泌蛋白从合成到分泌到细胞外,共通过几层膜?提示:此过程以囊泡的形式运输,因此共通过0层膜。(2)如果将细胞内的内质网破坏掉,细胞膜上的糖蛋白能否合成?为什么?提示:不能,蛋白质加工过程中的糖基化在内质网上完成。走出误区走出误区误区1误认为所有的蛋白质加工均需要内质网、高尔基体参与才能完成。点拨:分泌蛋白的加工、分泌需要内质网、高尔基体参与。误区2由于内质网外连细胞膜,内连核膜,误认为内质网是细胞内蛋白质

17、的运输“枢纽”点拨:内质网是细胞内生物膜系统的“中心”,但囊泡运输的“枢纽”是高尔基体。【跟踪演练跟踪演练2 2】 (2014东北三省联考)2013年的诺贝尔生理学或医学奖授予了三位研究囊泡运输的科学家。下列有关囊泡运输的叙述正确的是( )a.高尔基体在囊泡运输的过程中起重要的交通枢纽作用b.囊泡运输也需要载体蛋白的协助且消耗能量c.神经递质利用该过程进入突触后膜d.t细胞中不会发生囊泡运输a a能力培养能力培养深度过关深度过关有关分泌蛋白的图表解读有关分泌蛋白的图表解读2013年科学家揭示了细胞内运输机制,蛋白质的分泌即属于细胞内运输的一部分,因此这部分知识内容是近几年考题热点。此类题目常以

18、直方图和曲线图的形式出现。信息获取与解读(1)图1表示用放射性元素标记某种氨基酸追踪不同时间放射性元素出现顺序为内质网高尔基体分泌小泡;同时,此图还表示了不同结构中放射性的含量变化。(2)图2以直方图形式表示出分泌蛋白加工、运输过程中,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积相对增大。解题指导解题指导: :分析此类问题要注意横坐标和纵坐标表示的含义和每一个柱状图代表的物质(结构),要对同一物质(结构)变化前后进行比较。解答此类问题时,要先判断该物质是否是分泌蛋白,并结合分泌蛋白的合成、加工和运输过程进行综合分析。常见分泌蛋白有各种消化酶、抗体、蛋白质类激素(如生长激素、胰岛素、胰高

19、血糖素等)、淋巴因子、血浆蛋白。【变式体验】 (2014威海一模)下图表示人体内的某些细胞处于甲、乙、丙不同生理状态下的生物膜面积情况。下列有关叙述错误的是( )a.上述三种膜结构的组成成分相似b.乙到丙可表示下丘脑神经细胞分泌激素的膜变化c.乙到甲可表示初级精母细胞分裂成次级精母细胞的膜变化d.甲到乙可表示胚胎干细胞分化为唾液腺上皮细胞的膜变化c c实验探究实验探究积累技能积累技能用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体【实验原理实验原理】 (1)植物的绿色部位细胞中含 ,可以用高倍显微镜直接观察它的形态和分布。(2)线粒体用 染色后呈现 ,在高倍显微镜下可直接观察它的形

20、态和分布。叶绿体健那绿蓝绿色【实验步骤实验步骤】(1)(1)观察叶绿体观察叶绿体低倍显微镜下找到 .高倍显微镜下观察叶绿体的 .叶片细胞形态和分布(2)(2)观察线粒体观察线粒体低倍显微镜下找到 .高倍显微镜下观察 口腔上皮细胞线粒体呈现_色，而细胞质接近_。蓝绿无色透析实验透析实验1.观察叶绿体时,为什么常用藓类叶片?透析:藓类叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞。2.选菠菜叶作为观察叶绿体的材料,为什么要撕取带少许叶肉的下表皮?透析:叶绿体主要分布在叶肉细胞中,接近下表皮的细胞排列疏松，易斯取。3.观察线粒体时,为什么选健那绿进行染色,观察叶绿体为何不需染色?透析:健那绿是专一性用于线粒体染色的活

21、细胞染料,染色后不影响细胞的生命活动;叶绿体本身含有色素,不需染色即可观察。4.叶肉细胞中也含线粒体,为何不选叶肉细胞作为观察线粒体的材料?透析:叶肉细胞中绿色的叶绿体会对实验结果产生干扰。5.整个观察过程中,临时装片为何要随时保持有水状态?透析:保持有水状态的目的是保持细胞的生活状态。苔藓叶绿体误差分析误差分析误差1:观察菠菜叶肉细胞中叶绿体时,看不到叶绿体或调焦后也看不清叶绿体的形态和分布。原因分析:视野中观察的是菠菜表皮细胞不是叶肉细胞或叶肉细胞重叠。误差2:观察口腔上皮细胞中的线粒体时,看不到蓝绿色棒状或圆球状的线粒体。原因分析:可能涂片中的口腔杂质太多,视野中无口腔上皮细胞;或口腔上皮细胞未平展开。迁移应用迁移应用 颜色反应可以用于检测物质种类,也可以用于细胞内结构的观察,所以应从健那绿的特性,染色后线粒体的颜色等方面考虑该原理的应用。再者此实验中的细胞都保持活性,因此还可以用于鉴定细胞