内容正文:
第5讲 细胞器之间的分工合作
一.细胞器的结构和功能
1.细胞质
(1)位置:细胞膜以内,核膜以外的全部原生质
(2)状态:光镜下,均匀透明的胶质物,处于不断流动的状态
(3)组成: ①细胞质基质:呈溶胶状,细胞代谢的场所
②细胞器
2. 细胞器的分离方法:差速离心法
(1)原理:将细胞膜破坏后,利用高速离心机,在不同的离心速度下将各种细胞器分离开。(逐渐提高离心速率,最重的最先沉淀)
3. 细胞器的结构和功能
(1) 线粒体①分布:动植物
②光镜下的形态:呈椭球形
③结构:双层膜,内膜向内折叠形成嵴,增大膜面积
基质:DNA、RNA和核糖体
④功能:有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量
⑤能量:有机物中化学能---其他形式的能,有机物----无机物
⑥特例:哺乳动物成熟的红细胞,蛔虫体细胞等无氧呼吸类真核生物无线粒体
⑦一般均匀分布,可自由流动,代谢旺盛的部位相对集中
(2) 叶绿体①分布:植物(主要在叶肉细胞,非绿色结构无例如:根尖无表皮细胞无)
②光镜下的形态:呈扁平的椭球形或球形
③结构:双层膜,类囊体堆叠形成基粒,增大膜面积,膜上有光合色素
基质:DNA、RNA和核糖体;类囊体膜上和基质中含有光合作用有关的酶
④功能:进行光合作用的场所
⑤能量:光能-----有机物中化学能,无机物----有机物
⑥能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体,例如蓝细菌
外膜
基质
DNA
(3) 内质网①分布:动植物
②光镜下的形态:单层膜连接而成的网状结构(面积最大的膜结构)
③功能:蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道
④分类:
粗面内质网:有核糖体附着,与蛋白质合成、加工、运输有关
光面内质网:无核糖体附着,性激素等脂质合成的场所,也是糖类合成场所之一
粗面内质网
光面内质网
(4) 高尔基体
①分布:动植物
②光镜下的形态:数个单层膜的扁平囊泡堆叠而成
③功能:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
植物:与植物细胞壁的形成有关
动物:与分泌物的形成有关(分泌蛋白、神经递质等),与溶酶体的形成有关
是各种膜成分相互转化的枢纽
①分布:主要在动物细胞
②光镜下的形态:单层膜包裹的囊泡结构
③功能:细胞的“消化车间”,含多种水解酶
分解衰老损伤的细胞器(自噬作用,细胞内原有物质)
吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌(吞噬作用)
消化分解胞吞吞入的有用物质
溶酶体内的水解酶为什么不分解溶酶体膜?
提示:溶酶体膜的成分经过修饰,不被这些水解酶识别 溶酶体内的酶大多在酸性条件下才能发挥作用,而溶酶体膜生活的细胞质基质为中性且不断地运动着,分解它们的酶难以起作用。
(5) 溶酶体溶酶体膜
(6) 液泡①分布:主要在植物细胞中
②光镜下的形态:单层膜围成的泡状结构(内有细胞液,含糖类、无机盐色素和蛋白质)
③功能:是细胞保持一定的渗透压,调节植物细胞内的环境
充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺
与花、果实颜色有关(花青素-水溶性-花瓣颜色)叶绿体(光合色素-叶片颜色)
注:根尖分生区细胞没有液泡;没有液泡的细胞不能进行质壁分离;动物细胞内的液体成为细胞内液
(7) 核糖体①分布:除病毒外的所以生物(原核细胞唯一有的细胞器)
②结构:rRNA+蛋白质
③功能:合成蛋白的场所(氨基酸脱水缩合的场所)
④分类:
附着核糖体(附着在内质网上):合成分泌蛋白例如:各种消化酶、抗体、部分激素
游离核糖体(游离在细胞质基质):合成胞内蛋白例如:血红蛋白、呼吸酶
(8) 中心体①分布:动物和低等植物
②结构:由两个相互垂直的中心粒及周围物质组成(主要成分是蛋白质)
效应器:传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等
③功能:参与细胞有丝分裂
间期(S期)完成倍增,前期发出星射线形成纺锤体,与染色体的着丝粒连接,牵引染色体移动
[提醒] 显微结构与亚显微结构的区别
(1)显微结构是光学显微镜下观察到的结构,如观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁,观察质壁分离与复原等。
(2)亚显微结构是指在电子显微镜下看到的结构——凡细胞中显示出线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属于亚显微结构。
4.细胞骨架
5.叶绿体和线粒体的比较
项目
线粒体
叶绿体
形态与亚显微结构
成分
内膜:与有氧呼吸有关的酶
基质:①与有氧呼吸有关的酶;
②少量DNA和RNA
类囊体薄膜:①与光反应有关的酶;②叶绿素和类胡萝卜素
基质:①与暗反应有关的酶;②少量DNA和RNA
增大膜面积方式
内膜向内凹陷形成嵴
囊状结构堆叠形成基粒
功能
有氧呼吸的主要场所
光合作用的场所
共同点
①都具有双层膜;
②都与能量转换有关,产生ATP;
③都含有DNA,可以自主复