第6讲 细胞器——系统内的分工合作.ppt

第,6,讲细胞器,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,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,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）,状态：,。,成分,:,。,功能：,。,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,是活细胞进行新陈代谢的主要场所,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,线粒体,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,：,结构：,功能：,嵴,内膜,外膜,椭球形、粒状或棒状,形态：,基质,一、细胞器的结构及功能,叶绿体,结构：,形态：,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；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：,1,2,4,5,3,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：,结构,：,功能：,内质网,单层膜,结构,细胞核,核糖体,滑面内质网,粗面内质网,形态：,网状,高尔基体,动植物细胞,结构：,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,分布：,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,分布：,形态：,结构：,功能：,溶酶体,分布：,动植物细胞,结构：,单层膜,，,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：,泡状,提示：,硅肺的形成与溶酶体被破坏有关。,液泡,分布：,大液泡存在于,成熟,的植物细胞中,形态：,泡状，可达细胞体,积的,90%,结构：,单层膜,；其中的液,体称,细胞液,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,中心体,分布：,动物细胞和某些,低等植物细胞,形态：,由两个互相垂直,的,中心粒,及周围,物质组成,结构：,无膜结构,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,温故串知,一、细胞器的结构及功能,连一连,【,思维激活,】,分离细胞器的方法是什么,?,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,?,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 细胞器的结构和功能的比较分析,1.,线粒体和叶绿体的比较,内膜向内腔折叠形成,嵴,类囊体薄膜堆叠形成,基粒,2.,多角度分析、比较细胞器,(1),按分布划分,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,叶绿体、液泡,中心体,高尔基体,(2),按膜结构划分,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,线粒体、叶绿体,核糖体、中心体,(3),按特有成分划分,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、核糖体,叶绿体、,液泡,叶绿素和类胡萝卜素,花青素,(4),从功能上分析,与主动运输有关的细胞器：,线粒体（供能）,核糖体（合成载体蛋白）,参与有丝分裂的细胞器：,核糖体（间期合成蛋白质）,中心体（前期形成纺锤体）,高尔基体（末期形成细胞壁）,线粒体（供能）,生理活动中发生碱基互补配对的细胞器：,线粒体和叶绿体（,DNA,复制、转录、翻译）、核糖体（翻译）,产生水的细胞器：,线粒体（有氧呼吸）,叶绿体（光合作用）,核糖体（脱水缩合）,内质网（合成脂质）,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,延伸拓展,:(1),此细胞能否进行细胞分裂,?,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),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,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,3,C.,在细胞分裂末期,结构,7,的活动会增强,合成结构,8,D.,如果用一定手段破坏结构,7,细胞可能会出现多个结构,9,B,二、细胞器之间的协调配合,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.,分泌蛋白和胞内蛋白,种类,比较,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,:,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,分钟后,17,分钟后,117,分钟后,囊泡,内质网上的核糖体,脱水缩合,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：,体现了细胞膜的什么特点,?,具有流动性,初步加工,进一步加工,囊泡,囊泡,三、细胞的生物膜系统,1.,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,:,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.,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 生物膜系统在结构和功能上的联系,1.,生物膜在化学组成上的联系,(1),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),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.,生物膜在结构上的联系,(1),联系图解,(2),在不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.,生物膜在功能上的联系,(,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,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,:,(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,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,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,能力培养,深度过关,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,:,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,实验探究,积累技能,用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,【,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态和分布。,叶绿体,健那绿,蓝绿色,【,实验步骤,】,(1),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),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,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,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,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的死活,。,应用,1:,用于判断细胞死活,下列判断细胞死活的方法中,表述错误的是,(,),将植物细胞置于较高浓度的蔗糖溶液中,发生质壁分离的是活细胞,在高倍镜下观察,若发现叶绿体在移动,则表明细胞是活的,将某细菌与水绵一起制成临时装片,用极细的光束照射水绵,若发现细菌没有趋向水绵照光部位,则说明细菌为死细胞,洋葱根尖经解离后,若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色,则表明根尖细胞在解离前已死亡,A.B.C.D.,D,应用,2:,染色原理的应用,线粒体是真核细胞的,“,动力工厂,”,。某同学做了如下实验,:,取,A,、,B,两支试管,在,A,管中加入煮熟的蚕豆子叶,B,管中加入发芽的蚕豆子叶。在两管中分别加入甲烯蓝溶液,(,注,:,甲烯蓝氧化态为蓝色,接受氢后为无色,),一段时间后倒出溶液,两管中的子叶都呈蓝色。然后,两管分别加水淹没子叶、抽气,在水面上覆盖适量石蜡油,37,保温一段时间后,发现,A,管中的子叶不变色,B,管中的子叶蓝色变浅。取出子叶放在滤纸上,一段时间后,发现,A,管中取出的子叶不变色,B,管中取出的子叶蓝色变深。请分析回答下列问题,:,(1),线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态。当细胞内,时,线粒体被染成蓝绿色,当细胞耗尽氧之后,线粒体的颜色消失,这说明线粒体内能进行氧化还原反应。,(2),该同学的实验中,37,保温一段时间后,B,管子叶蓝色变浅的原因是,_,;,滤纸上,B,管子叶蓝色变深的原因是,_,;A,管子叶,37,保温后不变色的原因是,。,(3),该实验设置,A,管的目的是,。,有氧气,子叶在无氧呼吸过程中产生的氢能使甲烯蓝还原,通过呼吸作用还原的甲烯蓝被氧化,子叶细胞的酶失活,无呼吸作用,作对照实验,