细胞器:叶绿体 线粒体 内质网 高尔基体 中心体 核糖体 液泡 细胞核 (糖、蛋白质、脂质、核酸、水等,几乎所有生物体有的元素细胞中都有)
其他资料:
第一章 细胞
第一节 细胞的化学成分
教学目的:1了解细胞学说的提出在自然科学史上的意义
2掌握构成细胞的化学成分及这些成分的重要作用
教学重点:各种成分及其功能
教学难点:糖类和脂类的种类
一有关细胞学说的几个问题
1细胞由谁发现 —— 英国的物理学家罗伯特虎克
2细胞学说由谁创立 ——德国植物学家施莱登和动物学家施旺
3细胞学说的主要内容是什么 —— 一切动物和植物都是由细胞构成的,细胞是 生命的单位。
4恩格思曾给细胞学说怎样的评价 —— 恩格思把细胞学说列为 19世纪自然科 学三大发现之一(三大发现为:能量恒定律;细胞学说;进化论)
5原生质的概念:细胞内的生命物质,主要成分是蛋白质和核酸
二细胞的化学成分 水
无机物
无机盐
构成细胞的化学成分 糖类
脂类
有机物 蛋白质
核酸
1水
结合水:细胞的组成部分
存在形式及
功能 自由水:良好的溶剂
水参与细胞的一切生理活动
2无机盐
(1)存在形式:以离子状态存在,如Na+
(2)生理功能:① 细胞结构的成分,如:铁是血红蛋白的主要成分
② 维持生物体的生命活动,维持细胞的形态和功能,
如: 哺乳动物血液中缺钙,会出现抽搐,红细胞置于不同的浓度,形状不同,人体
若出现脱水,要注射09%的生理盐水,而不是注射蒸馏水
3糖类
(1)组成元素:C、H、O
单糖:主要有葡萄糖、核糖、脱氧核糖
植物性二糖:蔗糖(甘蔗、甜菜中)、麦芽糖(麦芽中)
(2)分类 二糖
动物性二糖:乳糖(乳汁)
植物性多糖:淀粉(大米、面粉中)、纤维素
多糖
动物性多糖:糖元(包括肝糖元和肌糖元)
(3)功能:糖类是生物体进行生命活动的主要能源物质
4脂类
(1)组成元素:CHO
脂肪:作为储备的能源物质,具有保温作用
(2)分类及功能 类脂(主要种类有磷脂):细胞各种膜结构的主要成分如细胞膜
固醇(包括胆固醇、性激素、维生素D):对生物体维持正常的新陈代谢起着积极作用。
小结:1有关细胞学说的几个问题
2组成细胞的化学成分有哪些
3水和无机盐的存在形式和功能
4糖类和脂肪的分类和功能
第一节 细胞的化学成分(续)
教学目的:掌握蛋白质的结构和功能
教学重点:氨基酸的结构通式、结合方式和蛋白质的功能
教学难点:蛋白质结构的多样性
复习:1细胞的化学成分包括哪些
2水和无机盐的存在形式和功能
3糖类分为几类各有哪些例子糖类的主要功能是什么
4脂类分为几类
构成细胞的化学成分除上节课讲的水、无机盐、糖类、脂肪外,还有蛋白质和核酸下面先讲有关蛋白质的问题。
5蛋白质
(1)组成元素:CHON(有的还有SP),注意联系组成糖类和脂类的元素
(2)分子量:很大,几万--几十万以上,故蛋白质是属于大分子物质
举例:水分子量为18,氯化钠为58,血红蛋白为64500,其分子式为:
(3)蛋白质基本组成单位———氨基酸
R
│
①氨基酸的结构通式:NH2—C—COOH
│
H
②结构特点:至少有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH),并且有一个氨基和
一个羧基连在同一个碳原子上。
R基不同时,组成不同的氨基酸,组成生物体的氨基酸的种类约有20多种。
H CH3
│ │
如:NH2—C—COOH NH2—C—COOH
│ │
H H
甘氨酸 丙氨酸
③氨基酸的结合方式——缩合
R1 R2
│ │
NH2—C—COOH HNH—C—COOH —→
│ │
H H
R1 R2
│ │
NH2—C—CO—NH—C—COOH + H2O
│ │
H H
肽键:连接两个氨基酸的键叫做肽键。其结构为:—NH-CO—
二肽:由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。
多肽:由多个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做多肽。通常呈链状,又叫肽链 (4)蛋白质结构的多样性
蛋白质的种类多种多样,例如人体内含蛋白质的种类约有10万种,整个生物 界的蛋白质种类估计有100亿种。蛋白质的多样性决定于结构的多样性,那 为什么蛋白质的结构具有多样性呢?有下面几方面的原因:
①组成蛋白质的氨基酸种类不同,②数目成百上千 ③排列次序变化多端
④空间结构也千差万别
举火车为例说明。
(5)蛋白质的主要功能
①结构细胞和生物体的重要物质。如:肌肉、血红蛋白、酶等主要成分为蛋白质 ②调节细胞和生物体的新陈代谢作用的重要物质。如许多激素、酶都是蛋白质。 补充内容:催化作用(酶)、运输作用(血红蛋白)、免疫作用(抗体)等。
小结:主要内容 1氨基酸的结构和结合方式(键肽、二肽、多肽等概念)
2蛋白质结构多样性和功能
第一节细胞的化学成分(续)
教学目的:掌握核酸的结构和功能
教学重点:核苷酸的化学组成
教学难点:核苷酸的化学组成
复习:1组成蛋白质的基本结构单位是__________氨基酸的结合方式叫做______
2如何理解蛋白质结构的多样性
3蛋白质有什么主要功能
新课:
6核酸
(1)组成元素:C、H、O、N、P(联系组成糖类、脂肪、蛋白质的元素)
(2)分子量:很大,几十万--几百万
(3)组成核酸的基本单位—— 核苷酸
一分子的含氮碱基
①核核酸的组成 一分子的五碳糖
一分子的磷酸
②核苷酸的模式图:
脱氧核糖核酸(简称DNA):主要存在于细胞核中
(4)核酸的种类
和分布 核糖核酸(简称RNA):主要存在于细胞质中
(5)核酸的功能:一切生物的遗传物质,对生物的遗传、变异和蛋白质的生物 合成有极其重要的作用。
小结:1核苷酸的化学组成。核酸的种类、分布和功能。
2构成细胞的化合物都是由元素组成,这些元素无一种是生物特有的。
说明生物界和非生物界具有统一性的一面。
其中C、H、O、N、P、S这6种元素占原生质总量95%
3蛋白质和核酸都是大分子物质,均有一定的层次结构:
(基本单位→结合成链状→有一定空间结构→多样性)
第一节(细胞的化学成分)复习的主要内容
1水和无机盐的存在形式和功能。
2各种有机物的元素组成。
3糖类和脂肪的分类和功能。
4蛋白质和核酸
(1)分子量 (2)基本结构单位及化学组成 (3)种类 (4)主要功能
第二节 细胞的结构和功能
[第一课时]
教学目的:1了解真核细胞的亚显微结构
2掌握细胞膜的结构和功能
教学重点:细胞膜的结构 、物质通过细胞膜的三种方式
教学难点:细胞膜的结构
构成细胞的每一种化合物都有其重要的生理功能,但任何一种化合物都不能单独地完成某一项生命活动,只有这些化合物按照一定的方式有机地组织起来,才能表现出生命现象,细胞就是这些物质最基本的结构形式。那么细胞的结构如何呢?下面讲细胞的结构和功能。
一区别显微结构和亚显微结构的概念
显微结构———在光学显微镜下看到的细胞结构。
亚显微结构——要在电子显微镜下才能看到的细胞结构。
二真核细胞亚显微结构概况(利用动、植物细胞亚显微结构图总结如下表)
细胞膜
基质
线粒体
质体(植物细胞特有)
细胞 细胞质 内质网
高尔基体
细胞器 中心体(主要存在于动物细胞中)
核糖体
液泡(植物细胞特有)
细胞核
三细胞各部分的结构和功能
(一)细胞膜(利用挂图和模型讲述)
磷脂分子:双分子层,构成基本骨架。
(1)细胞膜的组成成分
蛋白质分子:覆盖表面、镶嵌或贯穿磷脂双分子层
(2)结构特点:具有一定的流动性。构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大都可以运
动的。这一结构特点与物质通过细胞膜的同几种方式密切相关。
自由扩散
(3)物质通过细胞膜的三种方式 协助扩散
主动运输
这三种方式的特点概括如下表:
主动运输能保证细胞按生命活动的需要,主动地吸收需要的物质。
(4)细胞膜的生理功能特性:是选择透过性膜。
这种膜可以让水分子通过,选择吸收的离子可以通过,其他小分子、大分子、 离子则不能通过。
细胞内其他的膜(如线粒体膜、叶绿体膜、液泡膜等)均为选择透过性膜。
小结:1真核细胞的亚显微结构的概况
2细胞的分子组成、结构特点、生理功能特性。
3物质通过细胞膜的三种方式。
[第二课时]
教学目的:掌握各种细胞器的结构和功能
教学重点:叶绿体和线粒体的结构和功能
教学难点:叶绿体和线粒体的结构
[复习]1组成细胞膜的化学成分是________和_________分子。
2物质通过细胞膜的方式有__________、_______和________ 三种,其中物质从高浓度一边到低浓度一边的是__________;需要载体的是___________;
不消耗能量的是____________。
[新课]
(二)各种细胞器(充分利用挂图和模型)
1线粒体
(1)形状:粒状、棒状
外膜
双层膜
(2)结构 内膜:形成嵴,有基粒
含有许多与有氧呼吸有关的酶
空腔:充满液态的基质 还含有少量DNA和RNA
内膜形成嵴,增加了内膜面积,液态的基质,保证了线粒体各类化学反应得以进行。
(3)功能:是进行有氧呼吸的场所,为细胞生命活动提供能量。
因此,线粒体被喻为细胞内供应能量的"动力工厂"
2质体(植物细胞所特有的)
质体包括白色体、有色体和叶绿体。其中叶绿体是最重要的一种,下面讲叶绿体 (1)叶绿体的形状:扁平的椭球形或球形
双层膜(分外膜和内膜)
(2)叶绿体 基粒:圆柱状,由10-100个片层
的结构 结构重叠而成,含各种素 含有许多与光合作用有关的
空腔 酶,含少量的DNA和RNA
液态的基质
由许多片层结构组成基粒,使叶绿体内的膜面积大大增加。
(3)功能:是进行光合作用的场所。
比较线粒体和叶绿体有何相似和不同的地方
①均有双层膜。
但线粒体的内膜向内腔折叠形成嵴,而叶绿体没有。
②有巨大的内膜面积。
线粒体通过形成嵴增加面积,叶绿体的基粒许多片层结构组成,增加面积。
③均有液态的基质。
④均含有酶。
但各含的酶的种类不同,酶的种类不同,决定他们具不同的功能。
⑤均含有少量的DNA和RNA
3内质网
由膜结构连成的网状物,增大细胞内膜面积,膜上附有许多酶和其他东西。
4核糖体
粒状小体,附在内质网上或呈漩离状态
作用——是细胞内合成蛋白质的场所
5高尔基体
(1)植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关
(2)动物细胞的高尔基体与细胞分泌物的形成有关
6中心体(高等植物细胞无)
由两个相互垂直的中心粒组成
中心体与细胞的有丝分裂有关
7液泡(成熟的植物细胞特有的)
泡状结构,表面有液泡膜,内充满的液体叫细胞液,细胞液中溶解有各种物质和色 素,植物的花、果实、和叶的颜色,除绿色外,其他的颜色大多由液泡中的色素所 产生。
小结:1线粒体的结构和功能
2线粒体和叶绿体的相似和不同之处
3内质网、核糖体、高尔基体、中心体的功能
[第三课时]
教学目的:1了解细胞核的组成、真核细胞和原核细胞的区别
2掌握染色质和染色体的概念和关系
教学重点和难点:染色质和染色体的关系
复习: 1植物细胞特有的细胞器有________________ 除上述的细胞器外,还有___
是植物细胞特有的结构
2各种细胞器中,________是高等植物细胞所没有的
3具有双层膜结构的细胞器有___________________;含有少量DNA和RNA的细 胞器有________________
4几种生理功能的场所分别是什么(1)光合作用的场所是__________;有氧
呼吸的主要场所是________;合成蛋白质的主要场所是__________
[新课]
(三)细胞核
核膜(有核孔,是某些大分子运输的通道)
1细胞核的组成 核仁
核液
染色质(或染色体)
2染色质和染色体的关系
由上述可知:染色体和染色质是同一物质在不同时期细胞中的两种形态
他们的关系可表示为: 染色体 染色质
(分裂期) (期间)
四真核细胞和原核细胞的区别
│ │ 原 核 细 胞 │ 真 核 细 胞 │├————┼—————————————┼—————————————┤│细胞大小│ 较少(1-10微米) │ 较大(10-100微米) │├————┼—————————————┼—————————————┤│ │没有成形的细胞核,组成核的 │ 有成形的真正的细胞核有核││ 细胞核 │物质集中在核区,无核膜,核仁│ 膜,有核仁 │
补充:
细菌:如大肠杆菌、结核杆菌、乳酸菌、硝化细菌等
菌类 放线菌
真菌: 如酵母菌、霉菌、食用真菌
蓝藻
藻类 绿藻:如衣藻
红藻
褐藻
上述的只有细菌、放线菌、蓝藻这三类是原核生物,其余的都是真核生物。
另要注意(1)病毒(或噬菌体)因没有细胞结构,不是原核生物
(2)所有的动物包括单细胞动物都是真核生物
五细胞是一个统一的整体
1细胞膜、细胞质、和细胞核三个部分是互相依存、不可分割的的。细胞膜作为
与环境分割的界面,保证细胞内结构、成分的相对稳定和物质交换,是任何细 胞不 可缺少的。缺少细胞核是有的,但是不能长存,如哺乳动物和人的红细 胞,寿命短促。只有细胞核的细胞几乎是没有的,因此,细胞的任何一个部分 都不可少。
2细胞膜的表面积和细胞质、细胞核的体积之间,也必须有一个恰当的比例,细 胞体积增大,细胞膜的表面积就相对缩小,影响物质交换。这也是细胞长大到
一定体积将进入分裂的原因之一。
3重要的合成代谢和分解代谢都是细胞的许多结构共同完成的。如蛋白质的合成 ,原料氨基酸是通过细胞膜进入细胞,遗传信息则是从细胞核内染色质输入细 胞质,合成的场所则是在核糖体。等等。
从上述可知:细胞的各部分并不是彼此孤立的,整个细胞只有保持完整性,才能完成
各项生命活动。
总之,细胞是一个有机统一的整体,是生物体结构和功能的基本单位。
小结:1细胞核的组成,染色体和染色质的关系
2原核细胞和真核细胞的区别
3细胞是一个统一的整体
第三节 细胞的分裂
教学目的:1了解细胞分裂的意义和细胞有丝分裂的基本过程
2掌握高等植物细胞有丝分裂各时期的特点
教学重点:细胞分裂各时期的特点
教学难点:各时期的染色体的变化规律
[第一课时]
提问:细胞如何实现数量的增殖——— 以细胞分裂方式增殖(引入新课)
这对生物的生活和种族的延续有何意义
一细胞分裂的意义
1生物体生长、组织更新的基础
2通过细胞分裂,产生后代或产生生殖细胞,也是种族延续的基础
无丝分裂
二细胞分裂的方式 有丝分裂
减数分裂
三有丝分裂
1细胞周期的概念——从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止,这是一
个细胞周期。
分裂间期
一个细胞周期 前期
分裂期 中期
后期
末期
2植物细胞有丝分裂各时期的特点
(1)间期——“复制”
主要是完成组成染色体的DNA的复制和有关蛋白质的合成(习惯上称为染色体的
复制)
讲清以下几点
①复制的结果:每个染色体都形成完全一样的现个姐妹染色单体
②经复制后,形成的两个姐妹染色单体由一个着丝点连着,还是一个染色体,所
以,染色体的数目不变
③由于染色体内的DNA分子进行了复制,一个DNA变成两个DNA分子,所以,DNA分子
数目增加了一倍
例子:某一细胞含有10条染色体(每一染色体含一个DNA分子), 经细胞分裂间期进入分裂期时,该细胞内含有染色体数______个,DNA分子数______个
(2)前期——“三体”
①出现染色体 (染色质→ 染色体)
②细胞核解体:核膜逐渐解体,核仁逐渐解体,即是细胞核逐渐消失
③形成纺锤体:由细胞的两极发出的纺锤丝组成
这时期,细胞内的染色体散乱地分布在纺锤体的中央
这个时期的染色体由两个姐妹染色单体组成,每个染色体含2个DNA分子。
(3)中期——“排队”
染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上。
注意:排列在赤道板上的只是着丝点,而不是整个染色体,因为是每个染色体 的着丝到两侧纺锤丝牵拉而排列在中央。
这个时期染色体的形态和数目最清晰,每个染色体还含2个DNA分子。
(4)后期——“分家”
每个着丝点继续受纺锤丝牵拉,着丝点分开,姐妹染色单体随之分开,这样,1个 染色体→2个染色体。分开的染色体分别向细胞两极移动,使细胞两极各有相 同的一套染色体,即由原来一套分开成两套(即所谓的“分家”)
这个时期,每个染色体只有1个DNA分子,染色体数目比原来增加1倍。
(5)末期——“返前”
各结构的特点返回以前的状态
①染色体变成染色质(前期是由染色质变成染色体)
②细胞核重新形成:核膜、核仁重新出现(前期的细胞核逐渐消失)
③纺锤体渐消失(前期的纺锤体逐渐形成)
另还有一个特点是出现细胞板,细胞板由细胞中央向四周扩展逐渐形成了新的
细胞壁。最后1个细胞就分裂成2个子细胞,子细胞进入下一个细胞周期。
小结:这节课的主要内容是掌握细胞分裂各时期的特点,概括起来为以下的一句口 诀:“间期-复制、前期-三体、中期-排队、后期-分家、末期-返前” 但要明确每一时期特点的具体内容。其实整个过程都是研究染色体的连续
变化:复制→出现→规则排列→分开两份各进入子细胞中。
[第二课时]
教学目的:1了解动物细胞有丝分裂的过程与植物细胞有丝分裂过程的相同与不同
2掌握有丝分裂的重要特征
3了解无丝分裂
教学重点:动物细胞与植物细胞有丝分裂的不同点、有丝分裂的重要特征。
教学难点:有丝分裂过程中染色体数目和DNA分子数的变化规律。
复习:1植物细胞有丝分裂各时期的特点如何?
2植物细胞有丝分裂的过程中:
(1)DNA分子的复制在_____期;姐妹染色单体的形成在______期。
(2)着丝点的分开发生在____期;染色体的数目和形态最清晰的是____期。
(3)DNA分子数目加倍是发生在____期;染色体数目加倍是在_____期。
新课:示动物细胞有丝分裂的模式图和植物细胞有丝分裂过程相比较,看看有何相 同和不同之处。
3动物细胞有丝分裂各时期的特点与植物细胞的基本一致
间期-复制、前期-三体、中期-排队、后期-分家、末期-返前。这些与植物 细胞有丝分裂完全一样。
4动物细胞与植物细胞有丝分裂不同之处
根据植物细胞和动物细胞有丝分裂的各时期特点总结有丝分裂的重要特征
5有丝分裂的重要特征:亲代细胞的染色体经过复制后,平均分配到两个子细胞中去6有丝分裂过程的染色体和DNA分子数目的变化规律
四无丝分裂
无丝的过程比较简单, 在分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,所以叫
无丝分裂。很少的细胞是按无丝分裂方式分裂的,蛙的红细胞的分裂是无丝
分裂。
小结:1动物细胞和植物细胞的有丝分裂各时期的特点是基本一致
2动、植物细胞有丝分裂的不同点
3有丝分裂的重要特征
练习
一、细胞膜
活细胞不停地进行新陈代谢活动,就必须不断地与周围环境进行物质交换,而物质交换必须通过细胞的“门户”——细胞膜来完成。离子和小分子物质是通过自由扩散和主动运输等方式进入细胞的,而大分子和颗粒性物质主要是通过内吞作用进入细胞的。
(一)化学成分
细胞膜由多种化学成分组成,其中主要是蛋白质分子、脂类分子。
不同的细胞中,磷脂和蛋白质的含量不同。一般他说,蛋白质越多,细胞膜的生理功能越复杂、多样;相反,蛋白质越少,细胞膜的功能越简单。例如,神经髓鞘的功能比较简单,主要起绝缘作用,它的蛋白质含量只有19%,磷脂的含量却为79%。
(二)结构
磷脂双分子层:构成细胞膜的基本骨架。支持着许多蛋白质分子。在人体正常生理温度下,每个磷脂分子的两条脂肪酸碳氢链旋转速度达1016次/秒,而与周围磷脂分子换位速度达106次/秒,以致使平面侧向移动速度达1mm/秒。
蛋白质分子:镶嵌、贯穿、覆盖。可以分成两类:一类蛋白质分子镶在膜的表层,也就是排布在磷脂双分子层的外侧;另一类蛋白质分子,有的嵌插在磷脂双分子层中,有的贯穿在整个磷脂双分子层中。
在细胞膜的外表还有一层由膜上的蛋白质与多糖结合而成的糖蛋白,叫糖被。
结构特点:细胞膜中的蛋白质是可以运动的,磷脂分子也是可以运动的。
(三)功能
1.保护作用
2.物质交换的三种方式:自由扩散;协助扩散;主动运输
自由扩散:特点是①物质从高浓度一侧运输到低浓度一侧;②既不需载体,也不消耗能量。符合这种方式运输的物质仅限于O2、CO2、水分子等小分子自由通过。
协助扩散:是物质由高浓度一边扩散到低浓度一边,虽不消耗能量,但要载体的协助(载体就是细胞膜结构中的某些蛋白质分子)。
主动运输:主动地选择吸收所需要的营养物质,排出新陈代谢作用的废物和对细胞有害的物质。特点:①营养物质是从浓度低的一侧运输到浓度高的一侧;②不仅需要载体的协助,而且也需要消耗细胞内新陈代谢所释放的能量。
二、细胞壁
除动物细胞和病毒外,绝大多数原核生物、真核原生生物有细胞壁、真菌界、植物界都有细胞壁。细胞壁主要由两类物质组成:一类是由微纤维组成的网状结构物,它使细胞壁具有一定的形状和硬度;另一类是填充在网状结构里面的基质成分,它对整个细胞壁起着粘联,加固的作用。微纤维的组成主要有纤维素、几丁质、葡聚糖、肽聚糖;基质的组成主要有半纤维素、果胶、木素、异多糖、脂质、蛋白质、葡聚糖、脂多糖等。
三、细胞质
细胞质主要包括和细胞器两大部分,虽然细胞质基质和各种细胞器的功能不同,但都与细胞的新陈代谢活动密切相关,是细胞进行新陈代谢的场所,而细胞质基质又是主要场所,这与基质中原料丰富和酶的种类多有关
(一)细胞质基质
成分:多种物质和酶。细胞质基质是除去细胞器以外的胶状物质,呈液态,含有水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和酶等多种物质。基质为液态,没有固定形状。
功能:是细胞进行新陈代谢的主要场所。
(二)细胞器
细胞器有特定的形态结构。细胞器是由原生质所分化的有一定形态、结构和功能的小器官。细胞器的种类主要有以下几种。
1.线粒体
线粒体由内外两层膜构成。外膜将线粒体与细胞质基质隔开形成界面,内膜向内突起形成峙。在线粒体内有与呼吸作用有关的酶,所以线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所,有人把它毗喻为细胞的“动力工厂”。
①线粒体壁的膜结构,功能?能选择吸收物质,对线粒体功能有利。
②内膜向内突起成嵴,增大内膜的面积、增加酶的分布。
③线粒体内酶的功能?与有氧呼吸有关。线粒体的功能?有氧呼吸的场所。
2.叶绿体
叶绿体中的色素分为两大类:叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素又分为两类:叶绿素a,呈蓝绿色;叶绿素b,呈黄绿色。类胡萝卜素也分为两类:胡萝卜素,呈橙**;叶黄素,呈**。
由于叶绿素含量约占总量的四分之三,而类胡萝卜素仅占四分之一,所以通常植物的叶子总是翠绿醉人的。这是由于叶绿素掩盖了类胡萝卜素颜色的缘故。
但是,叶绿素很容易被破坏。秋天叶绿素会因为“忍受”不了气温下降等因素的影响而分解消失;胡萝卜素和叶黄素则比较稳定,终于在没有叶绿素干扰时“重见天日”。(教师在这里可简要介绍黄栌、枫树“霜叶红于二月花”的原因,指出是由于叶绿素分解时,叶中的糖分大量转变成红色的花青素造成的。)
叶绿体存在于绿色植物的绿色部分(主要存在于叶肉细胞),由双层膜构成,叶绿体的膜将叶绿体与细胞质基质隔开。叶绿体内有数十个圆柱形的基粒,每个基粒又是由许多个囊状结构垛叠而成的。在囊状结构的薄膜上,有进行光合作用的色素,这些色素可以吸收、传递和转化光能。在叶绿体的基粒和基质中,含有许多进行光合作用所必需的酶。所以叶绿体的功能是:进行光合作用。因此,有人把叶绿体比喻为“养料制造工厂”。
①叶绿体的膜与叶绿体的功能有何关系?双层膜能选择吸收物质,使光合作用能正常进行。
②它是如何增加色素和酶的分布的?叶绿体的内部有数十个圆柱形的基粒,每个基粒又是由许多个囊状结构堆叠而成,从而增大叶绿体内部的表面积,增加色素和酶的分布。
③叶绿体的功能是由什么决定的?由叶绿体内的色素和酶的种类决定。
叶绿体和线粒体的基质中,除了有多种物质和酶外,都还有少量DNA,DNA与遗传有关。
线粒体在动植物细胞中均有,叶绿体只存在于植物细胞中,而动物细胞则没有叶绿体。心肌细胞和表皮细胞谁的线粒体多,因为心肌细胞的代谢活动比表皮细胞旺盛。
光合作用
催化光合作用反应的酶存在于叶绿体基粒的囊状结构的薄膜上和叶绿体的基质中。叶绿体中色素存在于基粒的囊状结构上。它的功能是可以吸收、传递和转化光能。
这个反应式只是概括了光合作用的原料:CO2、H2O;产物:氧气和碳水化合物;动力:光能;厂房:叶绿体。那么,在每一个微小的叶绿体内,CO2和H2O究竟是怎样转化为氧气和碳水化合物的呢?首先我们看到的是光合作用的宏观过程:植物吸收水和二氧化碳,利用光能,在每一叶片的叶绿体内转化为糖类和氧。我们可以把这一复杂过程分为两部分:囊状结构的部分,它利用了H2O、ATP、Pi。产生了[H〕、O2、ATP。氢和氧一定来自水,ATP来自ADP与pi。因此,在色素吸收的光能作用下,水分解成了[H]和O2, ADP与pi合成了ATP。
由此可见,在叶绿体囊状结构上进行的反应是需要光和色素的反应。这个反应是叶绿体中的色素吸收了光能,并在相关酶的作用下完成的。
具体的反应过程可以归纳为两个方面:
从物质变化看:首先是二氧化碳的固定,即二氧化碳与五碳化合物结合,形成三碳化合物;其中一些三碳化合物接受ATP释放的能量,被氢还原,再经过一系列复杂的变化,形成糖类,另一些三碳化合物经过复杂的变化,又形成五碳化合物,五碳化合物又进入化学反应的循环圈而重新被利用。
从能量变化看: ATP中活跃的化学能转变为糖类等有机物中稳定的化学能。
这就是光合作用的全过程。从光合作用的全过程来看,可以分成两个阶段。一个是有光能才能进行的化学化应,叫做光反应阶段。光反应阶段的化学反应是在叶绿体内基粒的囊状结构上进行的。另一个是没有光能也可以进行的化学化应,叫做暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体内的基质中进行的。光反应与暗反应有条不紊地进行,就像在叶绿体这个大厂房1中运行着一条生产流水线,这条流水线生产的产品主要是糖类和氧。一部分氨基酸和脂肪也是光合作用的直接产物。所以,确切地说光合作用的产物应该是有机物和氧。
光反应是暗反应的基础,它为暗反应提供了[H]和ATP。暗反应又会影响光反应的正常进行。
3.内质网
结构:由膜结构围成的腔形成的互相沟通的网状物,在细胞质中分布广,有的内质网外连细胞膜,内接细胞核膜。内质网有粗面和滑面之分,粗面内质网上有颗粒状的核糖体,滑面内质网表面光滑。内质网上还有酶分布。
功能:与蛋白质、脂类和糖类合成有关,也是蛋白质运输的通道。因此,有人把内质网比喻为有机物合成的“车间”。
4.核糖体
形态与分布:呈颗粒状,分布于粗面内质网上和细胞质基质中。
功能:蛋白质合成场所。有人把核糖体比喻为蛋白质的“装配机器”。
5.高尔基体
结构:,由排列比较整齐的扁平囊和小泡组成。高尔基体普遍存在于动植物细胞中。
功能:与细胞的分泌物形成有关,它可以加工和转运蛋白质,有人把高尔基体比喻为蛋白质的“加工厂”。植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关。
滑面内质网和高尔基体形态的区别:虽然都是膜结构,但高尔基体周围有高尔基小泡存在,内质网则无。
6.中心体
组成:存在于动物细胞和低等植物细胞中,每个中心体由两个互相垂直的中心粒组成。
功能:与细胞的有丝分裂有关。
7.液泡
结构:泡状结构,含多种成分。存在于植物细胞中,成熟的植物细胞液泡很大。液泡内含有有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等成分,例如,未成熟的果实酸涩,就是由于液泡中的有机酸和生物碱较多所致,而成熟果实较甜是由于它们转变成糠类的结果。
功能:贮存物质。由于液泡具有一定的浓度,所以还可以调节渗透压。
8.溶酶体
溶酶体也是单层膜的囊状结构,含有多种水解酶,能消化分解很多种物质。
讲述:由此可见:细胞质中的基质和各种细胞器不是孤立的,而是相互依赖、密切联系的。并且细胞质的功能受细胞膜的影响,还受细胞核的控制。
植物细胞有细胞壁、叶绿体、液泡,动物细胞则无上述结构,但有中心体。
四、细胞核
科学家根据细胞的结构特点将细胞分成真核细胞和原核细胞。
(一) 真核细胞细胞核的结构
高等动物和植物的细胞核直径一般在5-20 um左右。
1.核膜
核膜和细胞膜一样,也是由蛋白质分子和磷脂分子组成的,膜的中间是磷脂分子的双分子层,蛋白质分子附着、嵌插或整个贯穿在磷脂双分子层中。
细胞膜是一种选择透过性膜、核膜也是一种选择透过性膜。那么像蛋白质、核酸这样的大分子物质是怎样通过核膜的呢?原来在核膜上还有许多小孔。
2.核仁
在细胞核里可以看到一个或几个球形小体,这些球形小体的折光性较强,所以很容易区分。在细胞有丝分裂的过程中,球形小体会周期性地消失和出现。这些球形小体就叫做核仁。
3.染色质
(l)染色质:细胞核内能被碱性染料染上深色的物质。
(2)组成成分:是蛋白质和DNA分子。
(3)是细胞分裂间期遗传物质存在的形式。
(4)染色体:在细胞分裂期由染色质高度螺旋化后形成的具有一定结构的物质,是细胞分裂期遗传物质存在的特定形式。
(二)细胞核的主要功能
1.遗传物质储存和复制的场所。
2.细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。
[解题过程]
(三)原核细胞的基本结构
1.原核细胞的最主要特点:细胞内没有由核膜包围的典型细胞核。
2.原核细胞的结构:
(l)细胞壁和细胞膜:细胞壁的主要成分是肽聚糖。
(2)细胞质:有核糖体,无其他的细胞器。
(3)核区:由DNA分子组成。
由这种细胞构成的生物主要有细菌、蓝藻、放线菌和支原体等。
原核细胞的结构比较简单。在细胞外有细胞壁和细胞膜。原核细胞的细胞壁和真核细胞的细胞壁成分不同。真核细胞的细胞壁的成分主要是纤维素,而原核细胞的细胞壁的成分主要是肽聚糖。
原核细胞的细胞质中只有核糖体一种细胞器,没有其它的细胞器。细胞质中有进行各种生命活动所需的酶。例如,蓝藻细胞中没有叶绿体,有进行光合作用所需的酶和色素。
在原核细胞内有一个由DNA组成的核区。核区没有核膜包裹,只有一条裸露的DNA。核区中的DNA一般不含蛋白质,所以原核细胞不存在染色体。
中心粒
中心粒(centriole)
动物、某些藻类和菌类细胞中的圆筒状细胞器。中心粒位于间期细胞核附近或有丝分裂细胞的纺锤体极区中心,有时移至细胞表面纤毛和鞭毛的基部,则称基粒。
在光学显微镜下看到的一个或一对颗粒状的结构(中心粒),常为球形的细胞质所分化的透明区(中心球)包围者称为中心体。E van贝内登1876年在蛔虫卵分裂时首次看到中心体。T H 博韦里1895年首次在观察蛔虫卵分裂时,在中心体中分辨出中心粒并加以命名。
在电子显微镜下,每一颗粒是一对互相垂直的、由微管构成的圆简状小体,直径015~02微米,长度随细胞类型而异,一般长约05微米。中心粒和基粒是细胞的微管组织中心,其功能与分裂细胞之纺锤体以及纤毛和鞭毛微管的形成有关。
中心粒存在于绝大多数动物细胞(无纤毛或鞭毛的原生动物除外)和低等植物细胞,如藻类(红藻除外)、藓类和蕨类等细胞。种子植物细胞没有中心粒。
中心粒与基粒的结构相似,微管排列都是9+0型式。从横切面看,它是由9组微管所组成,每组又包括a、b、c三根井列的微管,称为三联体。整个中心粒的横切面图类似玩具风车。中心粒的外周没有膜结构,而是包埋在电子致密的颗粒之中。所有三联体的结构都相同,但只有最内层的a微管是完整的,b与c两根微管部分嵌合,因而有一段管壁为共有。
当细胞进入S期,DNA开始复制时,在近中心粒的端部沿与其长轴垂直的方向,开始形成一个环形结构,称为前中心粒。随着有丝分裂过程的进展,前中心粒逐渐延长和成熟,成为小圆筒状,称为子代中心粒,结果原来的和新形成的中心粒互相垂直;然后每个子代中心粒与原中心粒成为一组,分别移至分裂细胞的两端,成为纺锤体的两极。中心粒的这种倍增方式和连续性,提示它们可能是自主复制的细胞器。有间接证据表明中心粒内存在有功能的RNA。
在纤毛上皮细胞新生成时,最早出现的是中心粒的增殖。这些新生成的结构,向细胞的一侧表面移动,并且排列定位,成为基粒。在少数低等生物体中,也看到鞭毛细胞的基粒表现出形成纺锤体的功能,并参与有丝分裂过程。
把纺锤体的形成,看作是中心粒的重要功能,是不够正确的。高等植物细胞没有中心粒,在有丝分裂时同样能形成纺锤体;动物细胞的纺锤体微管管端是汇集在中心体区域,但并未见与中心粒本身接触,而是终止于中心粒周围细胞质中一些称为中心粒随体的致密颗粒上面。类似的结果说明,这类随体或中心粒周围某些细胞质成分能够发动微管的组装。至于中心粒的作用,可能与控制周围有关物质的聚集,或者在细胞周期适当时间使这种物质活化有关。
中心体的主要结构, 成对存在, 即一个中心体含有一对中心粒,且互相垂直形成"L"形排列。中心粒直径为02μm 长为04μm,是中空的短圆柱状结构。圆柱的壁由9组间距均匀的三联管组成, 三联管是由3个微管组成, 每个微管包埋在致密的基质中。组成三联管的3个微管分别称A、B、C纤维, A管伸出两个短臂, 一个伸向中心粒的中央, 另一个反方向连到下一个三联管的C纤维, 9组三联管串联在一起, 形成一个由短臂连起来的齿轮状环形结构。
真是个很生物的生物问题~~
核糖体的全称是核糖蛋白体`` 当然有蛋白质啦``
中心体也是有的``但可能跟平时见的 蛋白质不太一样
(蛋白质是构成一切生物的基础嘛)
核糖体会产生水是因为核糖体是呼吸作用的主要场所 生物通过呼吸作用提供能量
有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。这个阶段也是在线粒体中进行的。以上三个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在生物体内,1mol的葡萄糖在彻底氧化分解以后,共释放出2870kJ的能量,其中有1161kJ左右的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。
无氧呼吸一般是指细胞在无氧条件下,通过酶的催化作用,把葡萄糖等有机物质分解成为不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量的过程。这个过程对于高等植物、高等动物和人来说,称为无氧呼吸。如果用于微生物(如乳酸菌、酵母菌),则习惯上称为发酵。细胞进行无氧呼吸的场所是细胞质基质。 苹果储藏久了,为什么会有酒味?高等植物在水淹的情况下,可以进行短时间的无氧呼吸,将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,并且释放出少量的能量,以适应缺氧的环境条件。高等动物和人体在剧烈运动时,尽管呼吸运动和血液循环都大大加强了,但是仍然不能满足骨骼肌对氧的需要,这时骨骼肌内就会出现无氧呼吸。高等动物和人体的无氧呼吸产生乳酸。此外,还有一些高等植物的某些器官在进行无氧呼吸时也可以产生乳酸,如马铃薯块茎、甜菜块根等。无氧呼吸的全过程,可以分为两个阶段:第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段完全相同;第二个阶段是丙酮酸在不同酶的催化下,分解成酒精和二氧化碳,或者转化成乳酸。以上两个阶段中的各个化学反应是由不同的酶来催化的。在无氧呼吸中,葡萄糖氧化分解时所释放出的能量,比有氧呼吸释放出的要少得多。例如,1mol的葡萄糖在分解成乳酸以后,共放出19665kJ的能量,其中有6108kJ的能量储存在ATP中,其余的能量都以热能的形式散失了。
http://baikebaiducom/view/363603htm
http://baikebaiducom/view/250169htm
结构决定功能”是生物学的基本原理之一,细胞若具有某种结构,就应该具有该结构所对应的生理功能。
若发现细胞具有某种功能,也可以反映出细胞应该具有哪些结构以及该结构的特点。
比如浆细胞能大量分泌抗体,则可推测浆细胞中与分泌蛋白有关的细胞器如核糖体、内质网、高尔基体等结构比其他正常细胞发达,但是不能认为细胞不具有某种结构则不具有相关功能。
因为原核细胞结构简单,不具有发达的生物膜系统,也没有多样的细胞器,但是原核细胞中含有与特定功能有关的化学物质,所以表现为即使不具有特定结构,仍然具有相关功能。
比如大肠杆菌不含有内质网和高尔基体,但仍可以对蛋白质进行加工,因其细胞质基质中含有加工蛋白质所需要的酶。
含磷脂和蛋白质的细胞器:内质网、高尔基体、溶酶体、圆球体、液泡、线粒体、叶绿体。
只含有蛋白质的细胞器:核糖体、中心体。
另外,核膜也含有磷脂和蛋白质。
希望能帮助您。^__^
线粒体的化学组分主要包括水、蛋白质和脂质,此外还含有少量的辅酶等小分子及核酸。蛋白质占线粒体干重的65-70%。线粒体中的蛋白质既有可溶的也有不溶的。可溶的蛋白质主要是位于
线粒体基质
的酶和膜的外周蛋白;不溶的蛋白质构成膜的本体,其中一部分是镶嵌蛋白,也有一些是酶。线粒体中脂类主要分布在两层膜中,占干重的20-30%。在线粒体中的磷脂占总脂质的3/4以上。同种生物不同组织线粒体膜中磷脂的量相对稳定。含丰富的
心磷脂
和较少的胆固醇是线粒体在组成上与细胞其他
膜结构
的明显差别
叶绿体
内部有基质、富含脂质和
质体
醌的质体颗粒,以及结构精细的
内膜系统
(片层构造,内囊体)。在基质中水占叶绿体重量的60%—80%,这里有各种各样的离子、低分子
有机化合物
、酶、蛋白质、
核糖体
、RNA、DNA等。在
绿藻
、
褐藻
,
红藻
、接合藻、硅藻等许多藻类的叶绿体中存在着淀粉核
高尔基体膜
含有大约60%的蛋白和40%的脂类,具有一些和ER共同的蛋白成分。
膜脂
中
磷脂酰胆碱
的含量介于ER和
质膜
之间,中性脂类主要包括胆固醇,
胆固醇酯
和
甘油三酯
。高尔基体中的酶主要有糖基
转移酶
、
磺基
-
糖基转移酶
、
氧化还原酶
、
磷酸酶
、
蛋白激酶
、
甘露糖
苷酶、转移酶和磷脂酶等不同的类型。
核糖体是细胞内一种核糖核蛋白颗粒(ribonucleoprotein
particle),主要由RNA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
。
ER膜中磷脂约占50~60%,蛋白质约占20%,脂类主要成分为磷脂,磷脂酰胆碱含量较高,
鞘磷脂
含量较少,没有或很少含胆固醇。ER约有30多种膜
结合蛋白
,另有30多种位于
内质网
腔,这些蛋白的分布具有
异质性
,如:
葡糖
-6-磷酸酶,普遍存在于内质网,被认为是
标志酶
,核糖体结合糖蛋白(ribophorin)只分布在RER,P450酶系只分布在SER。
典型的
真核细胞
中心体
由一对
中心粒
组成。中心粒周围为云状电子致密物,称为中心粒周围物质
中心粒
微管
长度约为04μm,由
微管蛋白
组成,包括α/β/γ/δ/ε微管蛋白、中心体蛋白
中心体
centrin和tektin丝状体以及与它们相连的
结构蛋白
,中心体矩阵连接各种蛋白
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