高三一輪復(fù)習(xí)生物必修一第三章第二節(jié)細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和分工

第二節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作

第Ⅰ部

正文一細(xì)胞器之間的分工（一）核糖體1組成成分：蛋白質(zhì)和rRNA，外面是蛋白質(zhì)，無(wú)生物膜結(jié)構(gòu)。2結(jié)構(gòu)：有大亞基和小亞基兩部分構(gòu)成。3功能：蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者，而合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所是核糖體，是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。在核糖體上相鄰兩個(gè)氨基酸要發(fā)生脫水縮合這一化學(xué)變化。4統(tǒng)一性：在原核細(xì)胞中唯一的細(xì)胞器是核糖體，因此原核細(xì)胞與真核細(xì)胞共有的細(xì)胞器只有核糖體。例：最古老的化石是35億年前的古細(xì)菌化石，現(xiàn)在海洋、河流、土壤中還能發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌，它們都有細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核糖體和DNA，在結(jié)構(gòu)上與現(xiàn)今生物極為相似，這是細(xì)胞水平上的證據(jù)，證明了生物有共同的祖先。當(dāng)然其它方面的證據(jù)：比較解剖學(xué)、胚胎學(xué)、分子生物學(xué)也能證明，而最直接、最重要的證據(jù)是化石方面的。5分布：（1）在真核細(xì)胞細(xì)胞質(zhì)中有三部分核糖體，一部分附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，一部分游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，一部分存在于線粒體基質(zhì)、葉綠體基質(zhì)中。由于線粒體、葉綠體中也有DNA，故此二者也能利用核糖體合成蛋白質(zhì)。（2）在原核細(xì)胞中，一部分游離于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，一部分附著于細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)。6合成分泌蛋白：在游離的核糖體中合成多肽鏈，當(dāng)合成一段之后，肽鏈與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)繼續(xù)合成過(guò)程，并且邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，再經(jīng)過(guò)加工折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。7翻譯：mRNA自核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后，與核糖體結(jié)合，攜帶甲硫氨酸（甲：第一?。┑膖RNA，通過(guò)與堿基AUG（起始密碼子）互補(bǔ)配對(duì)，進(jìn)入位點(diǎn)1；攜帶某個(gè)氨基酸的tRNA以同樣的方式進(jìn)入位點(diǎn)2；這兩個(gè)氨基酸形成肽鍵，甲硫氨酸轉(zhuǎn)移到位點(diǎn)2的tRNA上……8翻譯的高效性：在細(xì)胞質(zhì)中，翻譯是一個(gè)快速高效的過(guò)程。通常一個(gè)mRNA分子上可以相繼結(jié)合多個(gè)核糖體（多聚核糖體），同時(shí)進(jìn)行多條肽鏈的合成，因此少量的mRNA分子就可以迅速合成大量的蛋白質(zhì)。9核糖體的形成與核仁有關(guān)。（二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1結(jié)構(gòu)：由膜圍成的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。2功能：是蛋白質(zhì)等的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道。如果線粒體等細(xì)胞器衰老時(shí)，可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上分出部分膜結(jié)構(gòu)形成小泡包裹著衰老的細(xì)胞器，然后與溶酶體融合，被溶酶體中的水解酶分解掉，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可繼續(xù)被細(xì)胞利用。（P60）3分類(lèi)：附著核糖體的為粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，合成、加工、運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)，特別是分泌蛋白，它與細(xì)胞核的外膜相連，有的可以同時(shí)與細(xì)胞膜相連；不附核糖體的為光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，是脂質(zhì)合成的重要場(chǎng)所。（回顧---脂質(zhì)的分類(lèi)）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以出芽的方式把合成的蛋白質(zhì)或脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體。（三）高爾基體1結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌幽?。分為形成面和成熟面。?lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂質(zhì)從形成面向成熟面轉(zhuǎn)運(yùn)。2功能：主要對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝。高爾基體參與溶酶體（細(xì)胞器）的形成。（P60）可以合成果膠，在細(xì)胞分裂時(shí)與植物的細(xì)胞壁的形成有關(guān)。參與胞吐，同時(shí)起到更新細(xì)胞膜的作用。與糖蛋白的形成有關(guān)。（四）線粒體1結(jié)構(gòu)：雙層膜，內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴。內(nèi)膜上和基質(zhì)中有有氧呼吸的酶。2功能：真核細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所，第二階段在線粒體基質(zhì)中完成，第三階段在線粒體內(nèi)膜上完成；第一階段在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中完成（次要場(chǎng)所；從環(huán)節(jié)上來(lái)說(shuō)都是不可缺少的，沒(méi)有主、次之分，主、次是從釋放能量多少角度來(lái)說(shuō)的）。原核細(xì)胞有氧呼吸的場(chǎng)所：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。3關(guān)于線粒體的幾點(diǎn)知識(shí)：

（1）線粒體內(nèi)存在與細(xì)菌DNA相似的環(huán)狀DNA；（2）線粒體內(nèi)的蛋白質(zhì)，有少數(shù)幾種由線粒體DNA指導(dǎo)合成，絕大多數(shù)由核DNA指導(dǎo)合成，然后轉(zhuǎn)移到線粒體中。（3）真核細(xì)胞內(nèi)的DNA有極高比例的核苷酸序列經(jīng)常不表現(xiàn)出遺傳效應(yīng)，線粒體DNA和細(xì)菌的不是這樣。（4）線粒體能像細(xì)菌一樣進(jìn)行分裂增殖。（五）溶酶體1分布：主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中，真菌細(xì)胞中也有。2.結(jié)構(gòu)單層膜，內(nèi)含有多種水解酶。3功能：吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌、分解衰老、損傷的細(xì)胞器延伸：溶酶體內(nèi)所有水解酶在pH值=5左右時(shí)活性最佳，但其周?chē)|(zhì)中pH值=7.2。溶酶體膜內(nèi)含有一種特殊的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，可以利用ATP水解的能量將胞質(zhì)中的H(氫離子)泵入溶酶體，以維持其pH值=5;細(xì)胞自噬（P126）就是細(xì)胞吃掉自身的結(jié)構(gòu)和物質(zhì)。在一定條件下，細(xì)胞會(huì)將受損或功能退化的細(xì)胞結(jié)構(gòu)等，通過(guò)溶酶體降解后再利用。意義：對(duì)于營(yíng)養(yǎng)缺乏條件下的細(xì)胞，通過(guò)細(xì)胞自噬可以獲得維持生存所需的物質(zhì)和能量；清除受損傷的或衰老的細(xì)胞器，以及感染的微生物和毒素，從而維持內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定。有些激烈的細(xì)胞自噬可能誘導(dǎo)細(xì)胞凋亡。人類(lèi)許多疾病的發(fā)生可能由于細(xì)胞自噬發(fā)生障礙有關(guān)。圖表示巨噬細(xì)胞的吞噬作用與細(xì)胞內(nèi)消化過(guò)程。此過(guò)程不能體現(xiàn)細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能的是A.流動(dòng)性B.細(xì)胞識(shí)別C.胞吞胞吐D.主動(dòng)運(yùn)輸思考：是否體現(xiàn)了溶酶體的自噬作用？D體現(xiàn)，清除微生物或毒素都屬于在細(xì)胞凋亡過(guò)程中起重要作用的細(xì)胞器是（）A、液泡 B、染色體C、高爾基體

D、溶酶體延伸閱讀：細(xì)胞凋亡不同于細(xì)胞壞死的特點(diǎn)，是:1染色質(zhì)聚集\分塊位于核膜上。細(xì)胞質(zhì)凝縮最后細(xì)胞核破裂。2細(xì)胞通過(guò)出芽的方式,形成許多凋亡小體。凋亡小體內(nèi)有結(jié)構(gòu)完整的細(xì)胞器。還有凝縮的染色體，可被鄰近細(xì)胞吞噬消化。因?yàn)槭冀K有膜封閉，沒(méi)有內(nèi)容物釋放。故不會(huì)引起炎癥。3，線粒體無(wú)變化。溶酶體活性不增加。4，內(nèi)切酶活化，DNA降解。凝膠電泳圖譜呈梯狀。細(xì)胞凋亡通常是生理性變化，而細(xì)胞壞死是病理性變化。D紅細(xì)胞的壽命只有120天，死亡后許多紅細(xì)胞破碎，進(jìn)而被巨噬細(xì)胞等吞噬消化，吞噬的方式為胞吞，此時(shí)溶酶體發(fā)揮重大作用。

溶酶體內(nèi)含有許多水解酶，為什么溶酶體膜不會(huì)被這些水解酶分解？

因?yàn)椋?溶酶體表面高度糖基化，有助于保護(hù)自身不被酶水解。

2膜蛋白多為糖蛋白，溶酶體膜內(nèi)表面帶負(fù)電荷，有助于溶酶體中的酶保持游離狀態(tài)。這對(duì)行使正常功能和防止細(xì)胞自身被消化有著重要意義.（六）中心體1結(jié)構(gòu)：兩個(gè)垂直的中心粒及其周?chē)镔|(zhì)組成。

無(wú)膜結(jié)構(gòu)。2成分：蛋白質(zhì)。3功能：與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。4分布：動(dòng)物與低等植物細(xì)胞中。（七）液泡1結(jié)構(gòu)：?jiǎn)螌幽ぁ?功能：（1）貯存作用：是儲(chǔ)藏蛋白質(zhì)和脂肪等的場(chǎng)所。內(nèi)有細(xì)胞液，含糖類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、色素等（2）與溶酶體類(lèi)似的作用。（3）維持細(xì)胞的膨壓。充盈的液泡可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。（4）防御作用。許多植物的液泡中含有幾丁質(zhì)酶，它能水解破壞真菌的細(xì)胞壁。（5）還具有吸收細(xì)胞質(zhì)中某些有毒物質(zhì)，將其儲(chǔ)存隔離起來(lái)，避免細(xì)胞中毒的作用。3存在特點(diǎn)：在幼齡的細(xì)胞中，液泡的體積很小或沒(méi)有，如根尖分生區(qū)細(xì)胞。在成熟的細(xì)胞中，通常只有一個(gè)大的中央液泡。延伸：酵母菌細(xì)胞之中也有液泡。酵母菌細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖（八）葉綠體1結(jié)構(gòu)：雙層膜?；|(zhì)中有DNA、RNA和核糖體，能自主合成蛋白質(zhì)。內(nèi)有基粒，由類(lèi)囊體構(gòu)成。類(lèi)囊體的薄膜上還有四種光合色素以及光合作用的酶。2功能：光合作用。3形狀：高等植物一般是橢球形。藻類(lèi)的葉綠體可以是板狀，帶狀，杯狀等。細(xì)胞結(jié)構(gòu)——植物的細(xì)胞壁1成分：主要是纖維素和果膠（屬多糖）。2功能：支持和保護(hù)。3性能：伸縮性小于原生質(zhì)層，故成熟的植物細(xì)胞可以發(fā)生質(zhì)壁分離。延伸：在植物有絲分裂末期，在赤道板位置出現(xiàn)一個(gè)細(xì)胞板，細(xì)胞板逐漸擴(kuò)展，形成新的細(xì)胞壁。植物體細(xì)胞雜交技術(shù)中，必須先用纖維素酶和果膠酶處理，得到原生質(zhì)體，然后融合，融合成功的標(biāo)志是再生出新的細(xì)胞壁。纖維素纖維素結(jié)構(gòu)：由葡萄糖按一定方式結(jié)合而成，故水解產(chǎn)物為葡萄糖。纖維素：1植物多糖一般不為生物體提供能量，系非能源物質(zhì)。

2又稱(chēng)為“第七營(yíng)養(yǎng)素”：可以促進(jìn)腸、胃蠕動(dòng)，吸附并排出有毒物質(zhì)。3在微生物作用下，可轉(zhuǎn)變?yōu)橐掖?，與汽油混合便是乙醇汽油，是很好的環(huán)保燃料。4纖維素可與剛果紅形成紅色復(fù)合物，用于檢出纖維素分解菌。5蝸牛的消化道提取液可以降解植物的細(xì)胞壁，說(shuō)明其中含有纖維素酶和果膠酶。6牛羊等食草動(dòng)物有發(fā)達(dá)的消化器官，但也必須借助于微生物的作用才能分解纖維素這類(lèi)多糖。7要尋找纖維素分解菌，須到富含纖維素的環(huán)境中去尋找。細(xì)菌細(xì)胞壁細(xì)菌細(xì)胞壁中主要含有多肽聚糖。溶菌酶可以溶解細(xì)菌的細(xì)胞壁，具有抗菌消炎的作用，在臨床上與抗生素混合使用，能增強(qiáng)抗生素的療效。青霉素（屬抗生素）能抑制細(xì)菌細(xì)胞壁的合成，所以只能殺死生長(zhǎng)繁殖中的細(xì)菌，而不能殺死停止分裂的細(xì)菌。真菌細(xì)胞壁主要含有幾丁質(zhì)（殼多糖）等。幾丁質(zhì)能與溶液中的重金屬離子有效結(jié)合，可用于廢水處理；可以用于制作食品的包裝紙和食品添加劑；可以用于制作人造皮膚。細(xì)胞結(jié)構(gòu)----細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。例：1由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)產(chǎn)生的囊泡向高爾基體的運(yùn)輸，通常是由細(xì)胞骨架提供運(yùn)輸軌道。2為細(xì)胞運(yùn)動(dòng)提供機(jī)械動(dòng)力：細(xì)胞上的纖毛和鞭毛主要由細(xì)胞骨架構(gòu)成。

差速離心法

破壞細(xì)胞膜

↓

細(xì)胞勻漿

↓

離心管

↓

離心機(jī)

↓

細(xì)胞器起始離心速率低，較大的顆粒沉降到管底；收集沉淀，改用較高的速率離心上清液，將較小的顆粒沉降；以此類(lèi)推……辨認(rèn)細(xì)胞器辨認(rèn)細(xì)胞器細(xì)胞器分布膜層數(shù)功能線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體液泡溶酶體核糖體中心體動(dòng)植物細(xì)胞

雙層膜有氧呼吸的主要場(chǎng)所綠色植物葉肉細(xì)胞等

雙層膜光合作用的場(chǎng)所

動(dòng)植物細(xì)胞

單層膜細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成、加工

以及脂質(zhì)合成的場(chǎng)所。

動(dòng)植物細(xì)胞

單層膜與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成

及植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)

植物細(xì)胞

單層膜儲(chǔ)存物質(zhì)，使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺

動(dòng)物細(xì)胞

單層膜消化車(chē)間

具細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物

不具膜結(jié)構(gòu)氨基酸合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞

不具膜結(jié)構(gòu)與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)細(xì)胞器簡(jiǎn)化對(duì)比示意表6.含有色素的細(xì)胞器：細(xì)胞器歸納分類(lèi)1.單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：2.雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：3.不具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：4.植物細(xì)胞所特有的細(xì)胞器：5.動(dòng)物和低等植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器：液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體葉綠體、線粒體中心體、核糖體葉綠體、液泡中心體液泡、葉綠體11.原核細(xì)胞中具有的細(xì)胞器：7.能生成水的細(xì)胞器：8.與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器：9.動(dòng)植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器：10.根尖分生區(qū)沒(méi)有的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、核糖體葉綠體、線粒體高爾基體（動(dòng)物：分泌蛋白，植物：細(xì)胞壁形成）葉綠體、大液泡核糖體細(xì)胞器歸納分類(lèi)二、探究實(shí)踐-用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)1溫度影響細(xì)胞代謝的速率。也影響細(xì)胞質(zhì)的環(huán)流。當(dāng)室溫在20~25℃時(shí)。比較容易觀察到新鮮黑藻的胞質(zhì)環(huán)流，當(dāng)達(dá)到35℃時(shí)。胞質(zhì)環(huán)流的速度大大降低。2顯微鏡的光線調(diào)節(jié)要相對(duì)暗，因?yàn)楹谠宓募?xì)胞質(zhì)是均勻透明的膠狀物質(zhì)，如果太明亮，會(huì)影響觀察。3一般來(lái)說(shuō)，上午10時(shí)至下午4時(shí),胞質(zhì)環(huán)流速度較快，是觀察的最佳時(shí)間。4不同細(xì)胞內(nèi)胞質(zhì)環(huán)流方向并不相同。4葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進(jìn)行光合作用。例如，葉綠體大多呈橢球形，在不同光照條件下會(huì)改變方向。在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源，在強(qiáng)光下，葉綠體以其球體的側(cè)面朝向光源。這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強(qiáng)光下能避免葉綠被灼傷。5如果視野中的胞質(zhì)環(huán)流是按順時(shí)針?lè)较?，那么其?shí)際上的環(huán)流方向是順時(shí)針?lè)较颉?細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。細(xì)胞質(zhì)中含有細(xì)胞代謝所需要原料、代謝所需的催化劑酶、細(xì)胞器等物質(zhì)與結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。6葉綠體的運(yùn)動(dòng)實(shí)質(zhì)上是在細(xì)胞骨架的作用之下進(jìn)行的。三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

分泌蛋白的合成及運(yùn)輸過(guò)程核糖體：氨基酸