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第三章 细胞的基本结构
1
原料
部门
零件车间
零件车间
零件车间
零件车间
组装车间
质检部门
优质产品
探讨：
汽车制造车间
2
思考：
细胞内是否有类似的部门或车间？
3
探究：要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？
P44 差速离心法 P51克劳德
原理：各种细胞器的密度不同
将匀浆放入离心管
破坏细胞膜
将各种细胞器分离开
不同的转速下进行离心
4
一、细胞器之间的分工
各种细胞器的形态结构不同，在功能上也各有分工。
5
分布：动植物细胞
形态: 短棒状 、线形
结构: 双层膜.含少量DNA和RNA
及与有氧呼吸相关的酶
功能: 有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”
外膜
内膜
嵴
1、线粒体
6
A B C D E
肝细胞 肾皮质细胞 腹肌细胞 心肌细胞 患肿瘤的肝细胞
950个 400个 360个 12500个 1300个
资料:
德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某动物部分细胞中线粒体的数量，如下：
线粒体在细胞质基质中是均匀分布的吗？
动植物细胞中的线粒体结构是否相同？数量有区别吗？
同种细胞生活期间线粒体数量有变化吗？
1、不均匀
2、相同 各种细胞所含线粒体的数量有很大差别，新陈代谢旺盛的细胞中线粒体居多；
3、同一细胞在不同的生理状态下线粒体的数量不同。
细胞中线粒体含量的多少，
与新陈代谢强弱相关。
思考：
Question: P45
飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多，运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞的线粒体多。为什么？
Answer:
新陈代谢快，需要消耗更多的能量，线粒体数量也多。
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2、叶绿体
结构：
形状:
功能：
扁平的椭球形 或球形（杯状、带状）
双层膜，含少量DNA和RNA及与光合作用有关的酶、色素
光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换器”
分布：
绿色植物细胞
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（类囊体堆叠而成）进行光反应
进行暗反应
项目 线粒体 叶绿体
分布
形态
结构
成分
功能
共同点
归纳：
线粒体与叶绿体的比较:
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绿色植物的叶肉细胞
以及幼嫩茎的皮层细胞
需氧生物的所有活细胞 （除原核生物外）
短棒状、圆球状、线形、哑铃型等
扁平的椭球形或球形
与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA
与光合作用有关的酶、
色素，少量DNA、RNA
有氧呼吸的主要场所
光合作用的场所
①双层膜、基质②含少量DNA（可以自主复制
和表达）、 RNA③都与能量转换有关④代谢中产生水
叶绿体将光能转化为有机物中稳定的化学能
线粒体将有机物中稳定的化学能转化为活跃的化学能
分布：动植物细胞
形态：单层膜（外连细胞膜，内连核膜）
结构：网状结构
分类及其功能：
粗面内质网：与分泌蛋白的加工、运输有关
滑面内质网： 脂质，糖类合成的重要场所
核糖体
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在合成旺盛的细胞里，内质网总
是和线粒体（的外膜）紧密相依
4、核糖体
存在：
形态：
主要功能：
原核和真核生物
椭球形的粒状小体
细胞内合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”
附着核糖体：合成分泌蛋白，如抗体，消化酶，一些激素
游离核糖体：合成胞内蛋白，如呼吸作用的酶。
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结构：
无膜，由蛋白质和rRNA构成
形态：囊状或泡状大小的囊泡。
功能：在动物细胞中与分泌有关
（主要是对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装).
在植物细胞中与细胞壁形成有关。
5、高尔基体
结构：单层膜，一般位于核附近，
具有极性：形成面（靠近细胞核）成熟面（靠近细胞膜）
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分布：动植物体内
职业病—硅肺，因为溶酶体内缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中水解酶释放，破坏细胞结构。
新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩，这与溶酶体有关。
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6、溶酶体 P51德迪夫
蝌蚪尾巴的消失
分布：动植物体内
形态：球形泡状
结构：单层膜，含有多种水解酶
功能：动植物细胞中，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌，是细胞内的“消化车间”。分解后的产物有用的物质再利用，废物排出细胞
P50二、拓展题
分布：成熟的植物细胞，往往只有一个大的中央大液泡
形态：最大的细胞器。
结构：单层膜，液泡内液体叫细胞液，内含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等物质；
功能：储存物质，进行渗透作用，使植物细胞保持坚挺。 与细胞的水份、营养物质和花、果等颜色有关。
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7、液泡
8、中心体
无膜结构
（由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成）
功能：
高等动物细胞内和某些低等的植物细胞中
与细胞有丝分裂有关。
分布：
结构：
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光学显微镜下可见的细胞结构称显微结构
有：细胞壁、细胞质、细胞核、核仁、染色体、叶绿体、线粒体、液泡。
需在电子显微镜下才可见的细胞结构称亚显微结构
有：核糖体，溶酶体其他细胞器等
7叶绿体
5溶酶体
6中心体
8液泡
4核糖体
3高尔基体
2线粒体
1 内质网
1
2
3
4
5
6
7
8
动、植物细胞亚显微结构模式图
内质网
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
叶绿体
核糖体
线粒体
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膜结构 分 布 主要功能
叶绿体
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
细胞器的比较
双层膜
双层膜
无膜结构
无膜结构
单层膜
单层膜
单层膜
单层膜
植物细胞
植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动植物细胞
动物和低等植物细胞
光合作用的场所
有氧呼吸主要场所
有机物合成的车间加工和运输的通道
蛋白质合成的场所
加工和转运蛋白质及分泌
参与细胞有丝分裂
水和养料的仓库维持细胞形态
水解酶的仓库
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尝试
双层膜的细胞器：
线粒体、叶绿体
无膜的细胞器：
核糖体 、中心体
单层膜的结构器：
液泡、高尔基体、内质网、溶酶体
将8种细胞器进行分类
（1）从结构方面：
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（2）从分布方面：
高等植物区别于动物细胞的细胞器：
叶绿体 、大液泡
动物细胞和低等植物中特有的细胞器：
中心体
原核细胞与真核细胞共有的细胞器：
核糖体
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（3）从成分方面：
植物细胞中含有色素的细胞器：
叶绿体、液泡
含有DNA的细胞器:
含有RNA的细胞器:
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体 、核糖体
不含磷脂的细胞器：
核糖体、中心体
（4）与能量转换有关的细胞器：
叶绿体、线粒体
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1、能自我复制的细胞器是：线粒体、叶绿体、中心体
2、能发生碱基互补配对行为的细胞器：线粒体、 叶绿体、核糖体
3、能产生水的结构：线粒体（有氧呼吸第三）、核糖体（脱水缩合）、叶绿体（暗反应）、高尔基体（植物细胞壁的纤维素）、细胞核（DNA的复制和RNA的转录）
了解知识点：
1、找出图中的错误
练习
核仁
叶绿体应没有
动物细胞
高尔基体
内质网
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中心粒
应没有
线粒体
叶绿体
植物细胞
27
2、选择正确的答案
1下列物质中，不在核糖体上合成的是 （ ）
A.麦芽糖酶 B.核糖核酸
C.胰岛素 D.载体蛋白
2下列结构中不属于细胞器的是 （ ）
A．液泡 B．核糖体
C．核仁 D．内质网
3．下列结构中,不含磷脂的细胞器是 （ ）
A．线粒体和中心体 B．核糖体和染色体
C．高尔基体和内质网 D．核糖体和中心体
B
C
D
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4、把鼠肝细胞磨碎，然后放在离心管内高速旋转离心，从上到下依次分成A、B、C、D四层，其中发现C层中含有呼吸酶，C层很可能主要由下列哪种成分组成？ （ ）
A、细胞壁 B、细胞膜
C、线粒体 D、叶绿体
C
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5、下列细胞中同时含有叶绿体和中心体的是
A、心肌细胞 B、团藻细胞
C、青菜细胞 D、洋葱细胞
6、在草履虫细胞中，具有双层膜结构的细胞器有
A、叶绿体和线粒体 B、线粒体
C、叶绿体 D、内质网
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7、线粒体、叶绿体、内质网等细胞器都具有的化学成分是
A、DAN B、RNA
C、糖类 D、蛋白质和脂质
8、线粒体、叶绿体和内质网都具有
A．基粒 B．基质
C．膜结构 D．少量DNA
细胞质：细胞膜以内细胞核以外的原生质
胶质状体
细胞质基质：是活细胞进行新陈代谢的主要场所
细胞器：细胞质中具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
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细胞骨架 P47
1成分：（真核细胞）蛋白质纤维组成的三维网架结构—细胞质骨架
2功能：对于细胞形态构建，细胞运动、分裂、分化，物质运输，能量转换，信息传递等起着重要的作用
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实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
一、材料用具：新鲜的藓类的叶（或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮，黑藻叶等）、
人口腔上皮细胞（洋葱内表皮细胞），健那绿染液（专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，细胞质接近无色），生理盐水溶解浓度为1%，等。
植物材料装片一般用——清水
动物材料装片一般用——生理盐水
复习：
在实验用到的与颜色变化的材料：还原性糖——斐林试剂 脂肪—苏丹Ⅲ（或苏丹Ⅳ）染液 蛋白质——双缩脲试剂
淀粉——碘液 DNA检测——甲基绿 RNA检测——吡罗红 线粒体染色——健那绿染液
（龙胆紫染液把细胞核染成紫色）
叶绿体要染色吗？
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用高倍显微镜观察叶绿体
二、实验操作过程
1.制作黑藻叶片（或菠菜带叶肉下表皮）临时装片：
取洁净的载玻片→中央滴一滴清水→用镊子取一小片黑藻叶片放在水滴中→ 盖上盖玻片（避免产生气泡）
2.制作人口腔上皮细胞的临时装片：
取洁净的载玻片→中央滴一滴健那绿染液（溶解于生理盐水）→用消毒牙签的钝端在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮一下→把牙签上附有碎屑的一端放在染液上涂抹几下→盖上盖玻片（避免产生气泡）
3.显微镜观察：低倍物镜对光→低倍镜观察→高倍镜观察
三、观察显微投影示范，与自己的观察进行比较，分析产生差异的原因。
实验
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根据实验观察思考：
1.叶绿体的分布？
2.叶绿体的形态？
植物叶肉 细胞，幼嫩茎的皮层细胞和叶表皮的保卫细胞
扁平的椭球形或球形，绿色
菠菜叶肉细胞
黑藻叶细胞
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根据教材P及上面叶绿体的电镜照片和模式图思考
1.叶绿体的功能？
2.叶绿体的结构怎样？
叶
绿
体
的
超
微
结
构
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1、为什么要选用新鲜的藓类的叶（或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）来观察叶绿体？
（ 因为这样的细胞中的叶绿体大而且数目较少，且藓类小叶是由一层细胞构成的，便于观察。）
2、为什么临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水的状态？
（ 保持细胞有水状态，使细胞保持活性）
3、椭球形的叶绿体在不同的光照下改变方向
强光下：侧面朝向光源（防止被灼烧）
弱光下：正面朝向光源
4、叶绿体是静止不动的吗？
叶绿体随着细胞质的流动而流动，保证细胞内的代谢活动
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科学家在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H（还可以用14C、18O、15N）标记的亮氨酸，通过这个标记追踪氨基酸在细胞中的行踪。
二、细胞器之间的协调配合
资料分析 P51帕拉德
科学家是用什么方法来研究分泌过程的
（放射性）同位素标记法：同位素标记某化合物，从而来追踪其变化和运输过程的方法。
什么是分泌蛋白？
分泌蛋白 ：在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质。
下列哪些属于分泌蛋白（ ）
A 消化酶 B 血红蛋白 C 抗体
D 肌肉蛋白 E 胰岛素
ACE
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豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解：
时间 位置
3分钟后 有核糖体的内质网
17分钟后 高尔基体
117分钟后 细胞膜内侧的小泡和释放到细胞外的分泌物中
被标记的氨基酸先后出现在哪些部位？并描述整个过程？
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小结：分泌蛋白的形成过程
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分泌蛋白合成过程中几种生物膜面积变化关系曲线
1、分泌蛋白的合成运输到细胞外共穿过了多少层膜？
2、分泌蛋白通过细胞膜与膜的选择透过性有无关系？
3、分泌蛋白的形成过程体现了细胞膜的什么结构特征？
4、分泌蛋白合成过程中内质网膜、高尔基体膜、细胞膜面积的变化是怎样？
由此可以看出：
各种细胞器的结构和功能虽然不同，但他们分工协作，密切配合，共同完成细胞的各种生命活动 。
细胞质基质和细胞器及细胞器之间相互依存，密切联系，是一个不可分割的整体。
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思考
1分泌蛋白有：
2分泌蛋白的合成场所：
3与分泌蛋白合成和加工有关系的细胞器：
4与分泌蛋白合成和加工有关系的细胞结构：
三.细胞的生物膜系统
概念：细胞膜、核膜和各种细胞器膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。（指细胞内）
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三、细胞的生物膜系统
1．各种生物膜之间的联系
(1)在化学组成上的联系
①统一性（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。
(2)在结构上的联系
①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性：
线粒体外膜
外膜
——直接或间接
内质网与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网与细胞膜相连
各种生物膜在结构上的联系：
（各种生物膜的组成成分和结构很相似，可通过出芽形成囊泡进行互相转换。）
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(3)在功能上的联系
分泌蛋白的合成与运输
转移小泡
分泌小泡
2.功能：P49
①不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
②许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。
③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
50
研究生物膜的重要意义
理论上阐明了细胞生命活动规律。
在工农业生产和医学实践中有重要用途。
工业：人工模拟设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水
农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，改善农作物品质
医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常的生理功能。血液透析膜，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。
P49相关信息 P50与社会的联系
51
在奶牛的乳腺细胞中，与酪蛋白合成与分泌有
密切关系的细胞结构是 （ ）
A.核糖体、线粒体、中心体、染色体
B.线粒体、内质网、高尔基体、中心体
C.核糖体、线粒体、高尔基体、溶酶体
D.核糖体、线粒体、高尔基体、内质网
练习：
D
例题：
从某腺体的细胞中提取出附着有核糖体的内质网，放入含有放射性标记的氨基酸的培养液中，培养液中有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件，很快连续取样，并分离核糖体和内质网，测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况，结果如下图所示，请回答：
放射性氨基酸
时间
⑴放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是
；
⑵放射性氨基酸在核糖体上积累之后，在内质网中出现，且数目不断增多，最可能的解释是 ；
⑶实验中，培养液相当于细胞中的 。
内质网
核糖体
核糖体是蛋白质合成的场所
蛋白质进入内质网中
细胞质基质
See you！
54

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