高中生物细胞器.docx

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高中生物细胞器

了解细胞器的所在环境有助于了解细胞器

1．什么是细胞质?

（1）细胞质（cytoplasm）是指细胞膜以内、核膜以外的部分，包括液态的基质和悬浮在其中的细胞器等。

细胞质是细胞质膜包围的除核区外的一切半透明、胶状、颗粒状物质的总称。

含水量约80%。

2.什么是细胞质基质？

（2）细胞质基质是细胞器生活的液体环境，也是细胞核生活的环境。

在细胞质基质中，含有水、无机盐离子、脂质、糖类、氨基酸和核苷酸以及许多酶等，这些为细胞新陈代谢的进行提供了所需要的物质和一定的环境条件。

基质中还悬浮着许多细胞器，这些细胞器是进行新陈代谢的重要结构，是细胞生理机能的体现者。

因此，细胞质基质是活细胞新陈代谢的主要场所。

细胞质基质（胞质溶胶）是细胞质中均质而半透明的胶体部分，充填于其它有形结构之间。

细胞质基质的化学组成可按其分子量大小分为三类，即小分子、中等分子和大分子。

小分子包括水、无机离子；属于中等分子的有脂类、糖类、氨基酸、核苷酸及其衍生物等大分子则包括多糖、蛋白质、脂蛋白和RNA等。

细胞质基质的主要功能是：

为各种细胞器维持其正常结构提供所需要的离子环境，为各类细胞器完成其功能活动供给所需的一切底物，同时也是进行某些生化活动的场所。

3.什么是细胞器？

（3）细胞器：

细胞质中具有一定结构和功能的小器官。

细胞的许多生命活动都是在细胞器中完成的。

注：

细胞器与细胞质基质为并列关系，同属细胞质。

细胞器不属于细胞质基质，

各种细胞器

叶绿体、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、

中心体、液泡

叶绿体：

叶绿体是绿色植物细胞内进行光合作用的结构，是一种质体。

分布：

主要存在于绿色植物能够进行光合作用的细胞中（叶肉细胞）。

形态：

叶绿体呈绿色，扁平的椭球形或球形。

a双层膜=4层磷脂分子层=2层磷脂双分子层

（外膜的渗透性大，许多细胞质中的营养分子可自由进入膜间隙。

内膜的选择透过性很强。

含蛋白质（载体蛋白与酶），不含糖。

）

通过类囊体的堆叠来增加膜面积

b基粒（许多类囊体象圆盘一样叠在一起，称为基粒）

类囊体中含两类色素：

叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）

和类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素），通常叶绿素和类胡萝卜素的

结构比例约为3:

1

c基质含有与暗方应有关的酶和少量DNA和RNA.

（可半自主复制）

功能：

光合作用的场所（“养料制造车间”和“能量转换站”）

光反应阶段——叶绿体的类囊体的薄膜上

暗反应阶段——叶绿体基质

线粒体:

真核细胞中由双层高度特化的单位膜围成的细胞器。

主要功能是通过氧化磷酸化作用合成ATP，为细胞各种生理活动提供能量。

分布：

动植物细胞中

形态：

无色，短棒状、圆球状、线状、哑铃状

a双层膜=4层磷脂分子层=2层磷脂双分子层

外膜光滑，内膜向内折叠成嵴（增加内膜表面积），分布有酶

含蛋白质（载体蛋白与酶），不含糖。

）

结构b基质含有多种参与有氧呼吸的酶和少量的DNA和RNA

功能有氧呼吸的主要场所（“动力车间”）。

供能：

约95%

有氧呼吸第一阶段——细胞质基质

有氧呼吸第二阶段——线粒体基质

有氧呼吸第三阶段——线粒体内膜

内质网：

内质网是细胞内的一个精细的膜系统。

是交织分布于细胞质中的膜的管道系统。

分布：

广泛分布于动植物细胞中

形态：

由膜连接而成的网状结构，外链细胞膜，內连核膜。

两膜间是扁平的腔、囊或池。

单层膜=2层磷脂分子层=1层磷脂双分子层

粗面内质网;有核糖体附着

它是核糖体和内质网共同构成的复合机能结构，普遍存在于分泌蛋白质的细胞

中，越是分泌旺盛的细胞（如浆细胞）越多，未分化和肿瘤细胞中较少。

其主要功能是合成分泌性的蛋白质、多种膜蛋白和酶蛋白。

粗面内质网与

细胞核的外层膜相连通。

类型滑面内质网：

无核糖体附着

通常为小的膜管和小的膜囊状,而非扁平膜囊状,小管直径50～100nm，

广泛存在于各种类型的细胞中，包括合成胆固醇的内分泌腺细胞、肌细胞、。

肾细胞等

功能之一是类固醇激素的合成，在分泌类固醇激素的细胞中；滑面内质网膜

上有合成胆固醇所需的酶系，在此合成的胆固醇再转变为类固醇激素；

a.增大细胞内的膜面积，膜上附着有多种酶，为细胞内

各种生化反应提供有利条件。

b.使蛋白质等分子的运输通道。

功能c.是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”

蛋白质的修饰与加工包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主

要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。

糖基化的作用是：

①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用；

②赋予蛋白质传导信号的功能；

③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。

高尔基体：

高尔基体亦称高尔基复合体、高尔基器。

是真核细胞中内膜系统的组成之一。

为意大利细胞学家高尔基Golgi于1898年首次用银染方法在神经细胞中发现。

分布：

广泛分布于动植物细胞中，细胞核附近

形态：

是由光面膜组成的囊泡系统，它由扁平膜囊、大囊泡、小囊泡三个基本成分组成。

单层膜=2层磷脂分子层=1层磷脂双分子层

植物：

与细胞壁形成有关（合成纤维素）

动物：

与细胞分泌物形成有关

功能将内质网合成的蛋白质进行加工、分类、与包装，

然后分门别类地送到细胞特定的部位或分泌到细胞外。

参与形成溶酶体

核糖体：

核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒，主要由RNA（rRNA）和蛋白质构成，其惟一功能是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链，所以核糖体是细胞内蛋白质合成的分子机器。

核糖体可在mRNA上移动

分布：

真核细胞与原核细胞中

游离在细胞质基质中或附着在内质网上或附着在外层核膜上

形态：

椭球形的粒状小体，无膜。

成分：

主要由RNA（rRNA），酶和蛋白质构成

功能：

是按照mRNA的指令将氨基酸合成蛋白质多肽链

合成蛋白质的场所

中心体：

高中《生物》对“中心体和中心粒”是这样描述的：

“动物细胞和低等植物细胞中都有中心体。

它总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此叫中心体。

在电子显微镜下可以看到，每个中心体含有两个中心粒，这两个中心粒相互垂直排列。

中心体与细胞的有丝分裂有关。

”

分布：

动物或低等植物细胞中，位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心

成分：

有两个互相垂直的中心粒及周围物质组成，无膜

功能：

与细胞的有丝分裂有关，发出星射线形成纺锤体

在细胞分裂间期，成对的中心粒进行自身复制成两对，进入分裂期后，一组中心粒位置不变，另一组中心粒移向细胞的另一极。

在这两组中心粒的周围，发出无数条放射状的星射线，两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体。

到了分裂后期、末期，纺锤丝、纺锤体逐渐不鲜明，已在细胞两极的中心体也随细胞的分裂分配到两个子细胞中。

液泡：

液泡是植物细胞中由单层膜围成的贮存水、离子和营养物质（如葡萄糖，氨基酸等）的细胞器。

膜上含有各种转运蛋白。

幼小的植物细胞（分生组织细胞），具有许多小而分散的液泡，在电子显微镜下才能看到。

以后随着细胞的生长，液泡也长大，互相并合，最后在细胞中央形成一个大的中央液泡，它可占据细胞体积的90%以上。

分布：

主要存在于成熟细胞中

成分：

由单层膜围成，泡状，内含细胞液，其中主要成分是水

不同种类细胞的液泡中含有不同的物质，如无机盐、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱、色素和盐类等等。

功能：

a.储存水，无机盐，糖类，色素，蛋白质等物质，与植物叶

片，花，果实等颜色有关

b.调节植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺

c.与细胞渗透吸水有关

溶酶体：

溶酶体是真核细胞中的一种细胞器；为单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶，分解各种外源和内源的大分子物质，因此，溶酶体具有溶解或消化的功能，为细胞内的消化器官。

分布：

动植物细胞中

成分：

为单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶

功能：

分解衰老。

损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。

（“消化车间”）

比较线粒体和叶绿体

比较项目

线粒体

叶绿体

不

同

点

形态

无色，短棒状、圆球状、线状、哑铃状

绿色，扁平的椭球形或球形

结构

示意图

分布

动植物细胞中

主要存在于绿色植物能够进行光合作用的细胞中（叶肉细胞）

增加膜面积的方式

内膜向内折叠成嵴

类囊体的堆叠成基粒

酶

与有氧呼吸有关的酶分布在内膜和基质上

与光合作用有关的酶

分布在基质和基粒上

色素

无

叶绿素（叶绿素a、叶绿素b）类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）

类囊体薄膜上

功能

有氧呼吸的主要场所

（“动力车间”）。

供能：

约95%

光合作用的场所

（“养料制造车间”）

（“能量转换站”）

相同点

具有双层膜；

均具有能量转换功能；

都含有磷脂、蛋白质和少量DNA.RNA（C、H、O、N、P）；

都参与大自然的碳循环；

实验——用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

原理叶绿体绿色，扁平的椭球形或球形

线粒体蓝绿色、短棒状、圆球状、线状、哑铃状

健那绿染液是将活细胞染色的专一性染料，高中唯一的活体染色剂（无毒害），可使活细胞中的线粒体呈蓝绿色，而细胞质呈接近无色。

线粒体能在健那绿染液中维持活性数个小时通过染色可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。

实验材料：

新鲜的藓类的叶或菠菜叶、黑藻叶

新配置的质量分数为1%的健那绿染液

（将0.5g健那绿染液溶解于50mL生理盐水中，加温到30~40℃，使其充分溶解）。

实验用具：

显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，

消毒牙签。

实验步骤：

（1）用高倍显微镜观察叶绿体

取材：

取藓类的叶或菠菜稍带叶肉的下表皮

制片：

用镊子夹取一小片的叶，放在载玻片中央的水滴中，盖上

盖玻片

观察：

先用低倍镜找到叶片细胞，移到视野中央，再换高北京，进一

步找到叶绿体，仔细观察其形态和分布。

注：

临时转片中的叶片要随时保持有水状态（生理盐水），

以防止叶绿体干瘪变形

（2）用高倍显微镜观察线粒体

取材：

用消毒牙签在漱净的口轻内壁上轻轻的刮几下

制片：

在洁净的载玻片中央滴一滴健那绿染液，把牙签上附有碎

屑的一端在染液中涂抹几下，盖上盖玻片

观察：

先用低倍镜找到口腔上皮细胞并移至视野中央，再用高倍镜找

到口腔上皮细胞进一步观察线粒体的形态及其分布

注：

含有线粒体但有颜色的植物叶片，因其原有颜色会遮盖健那绿染色后

的颜色变化，故不能用来观察线粒体。

细胞器、细胞结构的分类归纳

细胞器∈细胞结构

分

布

植物特有的细胞结构

叶绿体、液泡、细胞壁（植物细胞、真菌和细菌细胞）

动植物都有的细胞器

线粒体核糖体内质网高尔基体溶酶体

主要分布与植物中的细胞器

液泡

主要分布在动物中的细胞器

中心体

分布最广的细胞器

核糖体（真核、原核细胞）

结

构

无膜的细胞器

核糖体中心体

单层膜的细胞结构

细胞膜、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡

双层的细胞结构

细胞核、叶绿体、线粒体

成

分

含DNA的细胞器

叶绿体、线粒体

含RNA的细胞器

叶绿体、线粒体、核糖体

含色素的细胞器

叶绿体（叶绿素a、叶绿素b）类胡萝卜素（胡萝卜素、叶黄素）、

液泡（含花青素）

功

能

与有丝分裂有关的细胞器

线粒体（供能）、核糖体（间期合成蛋白质）、

高尔基体（脱水缩合形成纤维素[植物细胞壁的成分]）、

中心体（动物、低等植物前期放出星射线形成纺锤体）

与