第二节 细胞的类型和结构——细胞质和细胞器
细胞质和细胞器
细胞质和细胞器的关系对疾病发生的影响
细胞质和线粒体功能障碍与衰老
随着年龄的增长，线粒体的功能会出现下降，导致能量代谢降低，进而影响 细胞的功能。同时，细胞质中多种酶和代谢通路的调节异常也可能导致衰老 。
细胞质和内质网功能障碍与癌症
内质网的功能异常可能导致蛋白质合成与加工的异常，进而可能导致癌症的 发生。同时，细胞质中多种蛋白质修饰和降解途径的调节异常也可能导致癌 症的发生。
细胞质和细胞器在医学和生物技术领域的应用前景
疾病诊断和治疗
通过研究细胞质和细胞器的结构和功能，可以开 发新的疾病诊断和治疗方法。
药物发现和设计
理解细胞质和细胞器的调控机制，可以帮助发现 和设计新的药物。
生物技术应用
通过利用细胞质和细胞器的特性，可以开发新的 生物技术应用，如组织工程、再生医学等。
THANK YOU.
能量代谢
细胞质是细胞内能量代谢的重要场所之一。它含有多种酶和代谢途径，可以促进 能量代谢和能量储存。此外，细胞质还参与了糖、脂肪和氨基酸等物质的代谢过 程。
02
细胞器的结构和功能
细胞核的结构和功能
细胞核是细胞的控制中心，负责储存和管理遗传信息 。
核仁在细胞分裂期间会变大，分裂后会变小。
细胞核由核膜、核仁、染色质和核液等组成。
细胞质基质的特性
细胞质基质具有多种特性，包括维持细胞形态、调节代谢过 程、促进物质交换等。此外，它还参与了多种细胞信号转导 通路，对于细胞的生长、分化和凋亡等过程具有重要调节作 用。
细胞质中的重要成分
蛋白质
细胞质中蛋白质的种类繁多，包括结构蛋白、酶、抗体、激素等。这些蛋白 质在细胞质中发挥着重要的功能，如维持细胞结构、催化化学反应、参与信 号转导等。
细胞质与细胞器
（2）结构： 基粒：由类囊体堆叠而成
基质：含有酶和少量DNA 扁平小囊状结构 类囊体： 类囊体膜上含有进行光合作用 必须的色素和酶
（3）功能： 进行光合作用的场所
比
不 同
较 分 布
形 状 结 构 功 能Fra bibliotek线 粒 体
真核细胞
叶 绿 体
植物叶肉细胞 椭球形或球形 内膜里含有基粒和基质， 基粒上有色素，基粒和基 质中含与光合作用有关的 酶 光合作用的场所
细胞骨架
三、细胞器
细胞质基质中有多种具有特定形态和功能的细 胞器。 包括：线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高 尔基体、液泡、中心体、溶酶体等
植物细胞亚显微结构图
细胞核 内质网 高尔基体 核糖体 液泡
叶绿体 细胞壁
线粒体 细胞膜
动物细胞亚显微结构图
细胞核
内质网 核糖体
中心体 线粒体
高尔基体 细胞膜
线粒体的结构模式图
肝脏细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 线粒体数目 950 400 260 12500
1、为什么心肌细胞含有线粒体最多？
心肌细胞要不停的收缩，代谢旺盛，需要的能量多
2、线粒体的多少与什么有关？
新陈代谢的强弱
代谢旺盛的细胞中含有的线粒体多
2.叶绿体
“养料车间”
普遍存在于绿色植物细胞中 （1）形态：椭球形或球形 双层膜：内膜，外膜
椭球形或棒状 内膜向内突起形成嵴， 嵴周围充满了基质，内 膜和基质中含与有氧呼 吸和合成ATP相关的酶 有氧呼吸的主要场所
点
相 同 点 都具有双层膜，都与能量转换有关，都含有酶以及
少量的DNA
课后作业
1、预习后面几种细胞器
2、分小组制作细胞模型（1、2植物，,3、4动物）， 小组长做好分工协作，每人做一种细胞器，每组上交 一个模型。
生物必修一第三章第二节细胞器
3.在活细胞中，与酶的合成和分泌有关的一组细胞器是
A.核糖体、高尔基体、线粒体、内质网
B.高尔基体、内质网、核糖体、叶绿体
C.核糖体、内质网、中心体、高尔基体
D.高尔基体、液泡、内质网、线粒体
巩固练习 1.植物细胞中由两层膜与细胞质分开的细胞器是 A．线粒体和叶绿体 B．线粒体
C．线粒体和细胞核
D．线粒体、叶绿体和细胞核
叶绿体
基粒 类囊体
基质
内膜 外膜 双层膜
②叶绿体的分布、形态、结构及功能
主要是绿色植物叶肉细胞、 1.分布：
幼茎的皮层细胞
扁平的椭球形、球形 2.形态： 外膜 （双层膜） 内膜 3.结构： 基粒 基质 4.成分： 含与光合作用有关酶、 色素，少量的DNA和RNA。 5.功能： 光合作用的场所 比喻——“养料制造车间”和“能量转换站”
4、能把光能转变为化学能的细胞器 是 叶绿体 ，能为生命活动提供能量的细胞 器是 器是 线粒体 ，高等植物细胞没有的细胞 中心体 ，在酶的参与下，为进行多 内质网
种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞
器是
，与植物细胞壁的形成有关
的细胞器是
高尔基体 。
5.下列物质中，不在核糖体上合成的是
A.麦芽糖酶 C.胰岛素 B.核糖核酸 D.载体蛋白
1、只是绿色植物细胞特有，而动物细胞中没有的细胞器是
A 核糖体、叶绿体
C 中心体、内质网
B 线粒体、高尔基体
D 叶绿体、液泡
2、下列哪一组细胞器的结构具有双层膜
A 核糖体、线粒体
C 线粒体、液泡
B 线粒体、叶绿体
D 高尔基体、中心体
3、当某种病毒侵入人体时，会妨碍细胞的呼吸从而影响 人体正常的生理功能。那么这种病毒很可能作用于 A线粒体 B中心体 C核糖体 D高尔基体
细胞质和细胞器
一、内质网（Endoplasmic reticulum, ER）
The endoplasmic reticulum Electron micrograph of part of a bat pancreatic cell.
（一）内质网的化学组成
• 内质网化学组成方面的资料主要来源于对微粒体 (microsome) 膜的研究。
G.Blobel因此项创见而荣获1999年诺贝尔奖！
新生肽
出现信号肽 无信号肽
Targ膜et结ed合核糖体 to ER mem游b离ra核糖体 ne
信号肽 SRP
SRP 受体
内质网腔
通道蛋白移位子
二、高尔基复合体（ Golgi Complex ）
嗜银的网状结构 内网器 (internal reticular apparatus) 高尔基体 (Golgi body) 高尔基器 (Golgi Apparatus)
• 蛋白合成均始于游离核糖体 → 新生肽上出现信号 肽 → SRP识别 → SRP-核糖体复合体，蛋白合成 暂时终止 → SRP与内质网膜上的SRP受体结合 → 核糖体结合通道蛋白移位子 → SRP解离 → 蛋白 质合成重新开始 → 信号肽通过移位子进入内质网 → 信号肽切除 → 肽链合成完成 → 蛋白质进入内 质网腔 → 核糖体脱离内质网。
终
伸
止
五、核糖体的存在形式
• 游离核糖体 • 膜结合核糖体（结合于粗面内质网膜）
多聚核糖体 (polyribosome)
mRNA链
(A)
(B)
多核糖体的大小同 mRNA 链的长短成正比
第三节 内膜系统
• 内膜系统 (endomembrane system)：细胞内在 结构、功能乃至发生上相互关联的所有膜性结构 细胞器的统称。
细胞质和细胞器
2分
C．线粒体和细胞核
D．叶绿体和细胞核
2．下面对叶绿体和线粒体的共同特征的叙述中，
不正确的是 （ C ）
1分
A．都具有双层膜结构
B．基质中都有DNA和RNA
C．所含酶的功能相同
D．都是细胞的能量转换器
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功能
有氧呼吸和形成ATP的主要场所
分布
普遍存在于真核细胞中
问题导引四 叶绿体
异同点
线粒体
形态
粒状、棒状等
叶绿体
椭球形、扁球形
结构
不
同 扩大膜面积 点 的结构
酶（类型、 分布）
外膜 内膜 基质 嵴 类囊体
内膜向内腔折叠形成嵴 由类囊体堆叠成基粒
与有氧呼吸有关，分布 在基质中和内膜上
与光合作用有关，分布 在类囊体上和基质中
细胞进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所 “动力车间” 内膜上和基质中 综上可知：线粒体的结构决定了线粒体的功能
拓展1：
1、大肠杆菌、醋酸杆菌等细菌为原核生物也可以进行有氧呼吸，其细胞
内有线粒体吗？ 没有 。 2分
2、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计某种动物细胞中线粒体数量如下表：
常态肝细 肾皮质细 平滑肌细 心肌细胞 动物冬眠状态肝
TIP2：越夸张越搞笑，越有助于刺激我们的大脑，帮助我们记忆，所以不妨在 编 故事时，让自己脑洞大开，尝试夸张怪诞些~
故事记忆法小妙招
费曼学习法
费曼学习法-简介
理查德·菲利普斯·费曼 （Richard Phillips Feynman）
细胞质和细胞器
细胞质和细胞器的遗传调控
细胞质和细胞器的遗传调控是通过DNA、RNA和蛋白质等遗传物质的合成、加工 、运输和表达来实现的。这些过程受到多种因子的调控，包括转录因子、RNA聚 合酶、剪接体等。
2
核膜是细胞核的外层结构，上有许多小孔，称 为核孔，允许蛋白质和RNA等分子进出。
3
核仁是细胞核内的一个结构，主要参与核糖体 的合成。
线粒体的结构和功能
线粒体是细胞内的能量工厂， 负责产生ATP。
线粒体具有双层膜，外膜光滑 ，内膜折叠成嵴状突起，以增
加表面积。
线粒体内含有多种酶和蛋白质 ，包括柠檬酸循环、电子传递
细胞质和细胞器的遗传调控对于细胞的分化、增殖、代谢等生命活动具有重要意 义。例如，通过调节基因表达谱，可以影响细胞的分化方向和增殖速度。
04
细胞质和细胞器的病理学意义
细胞质和细胞器的病变机制
细胞质病变机制
细胞质的病变通常源于遗传因素，如基因突变或致癌物质的影响。这些因素 可能导致细胞质内部成分的改变，进而影响细胞的功能。
及脂质的合成和代谢。
高尔基体接收来自内质网的蛋 白质，对其进行加工、修饰和 分类，然后通过小泡将其运送
到细胞的不同部位。
03
细胞质和细胞器的相互关系
细胞质和细胞器之间的物质运输
细胞质和细胞器之间的物质运输是通过囊泡、出芽、膜融合 等方式完成的。这些运输方式需要消耗能量，并于维持细胞器的功能和细 胞生命活动具有重要意义。例如，线粒体需要从细胞质中获 取核苷酸、氨基酸等物质才能合成ATP。
细胞器之间的协调作用
初二生物学教案二细胞的结构和功能2
初二生物学教案二细胞的结构和功能2。
一、细胞的结构细胞是复杂的结构体，由细胞膜、细胞质、细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、中心体等多个部分构成。
以下是细胞各个部分的介绍：1.细胞膜：细胞膜是细胞最外层，扮演着“屏障”的作用，它能调节细胞与外界环境的交换，控制物质的进出。
细胞膜由脂蛋白、磷脂等多种组成，为了更好地完成生命的活动，细胞膜还可以分泌蛋白质和糖类分子，为细胞提供必需的能量与营养物质。
2.细胞质：细胞质是细胞膜内部的物质，它是细胞内多种生命活动的场所，包括细胞呼吸、分裂、合成等。
细胞质由多种蛋白质、糖类和脂质等组成，它还包含了线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体等复杂的细胞器，这些细胞器各自承担着不同的生化反应和功能。
3.细胞核：细胞核是细胞内部的重要部分，它是细胞的遗传中心，包含了DNA和RNA等核酸分子。
细胞核还包括了许多细胞器，如染色体、核糖体、核仁等，这些细胞器密切协作，共同完成细胞的基因调控、DNA复制和RNA转录等生命活动。
4.线粒体：线粒体是细胞内最大的细胞器之一，它是细胞内产生ATP(细胞能量)的场所。
线粒体内部具有复杂的内膜结构，其中有丰富的呼吸链，通过呼吸链，线粒体能将有机物和氧分子转化为ATP分子，为细胞提供能量。
5.内质网：内质网是由膜系统构成的系统，可以分为粗面内质网和平滑内质网。
内质网是细胞内品质控制和蛋白质合成的重要场所，粗面内质网可以转译蛋白质，而平滑内质网则主要在细胞代谢中发挥作用。
6.高尔基体：高尔基体是一系列有膜囊泡，位于细胞质，它的主要功能是合成分泌液和分泌蛋白，同时能够参与吞噬细胞外物质和有机物质回收，分子转运等过程。
7.溶酶体：溶酶体是一系列有膜囊泡，其中含有多种水解酶，它的主要功能是对于细胞内外部分子进行降解和消化。
8.中心体：中心体事细胞丝和纺锤体形成的一个组合，是参与细胞分裂的过程。
二、细胞的功能细胞结构的复杂性反映了细胞的重要性和多样性。
3.2《细胞的类型和结构》(1)
第二节细胞的类型和结构3-2-1 原核细胞和真核细胞细胞分原核细胞和真核细胞两大类。
细菌、蓝藻属于原核细胞，它们的结构简单，种类不多。
原核细胞的外部由质膜包围，质膜外有一层坚固的细胞壁保护。
原核细胞内脱氧核糖核酸（DNA）的区域没有被膜包围，只有一条DNA。
这就是说，它没有一个像样的细胞核。
原核细胞因此而命名。
真核细胞里具有真正的细胞核，核内有染色质、核仁和核液。
真核细胞的细胞质里有核糖体、内质网、叶绿体、高尔基体等细胞器。
从原生动物到人类，从低等植物到高等植物，绝大多数动植物都是由真核细胞构成的。
动物细胞和植物细胞既相似又稍有区别。
3-2-2 原核细胞向真核细胞的转变原核细胞与真核细胞的差别如此巨大，以至于过去人们认为原核细胞是由真核细胞退化而来的。
解决由原核细胞向真核细胞的演化问题是细胞演化的关键。
人们在这个问题上争论颇多，较具代表性的是以下两个观点：(1)细胞内共生学说这个学说认为，真核细胞是通过若干不同种类的原核细胞生物结合共生而造成的，这些共生的原核生物与宿主细胞建立了紧密的相互依存的关系，同时在复制和遗传上建立了统一的协调的体系，这样的共生的组合就成为真核生物的祖先。
最早提出内生说的是A. F. Schimper，他在1883年发现绿藻和高等植物的叶绿体能够自行繁殖分裂，并发现它们在形态上与自由生活的蓝藻很相似，从而提出质体来自寄生的蓝藻的假说。
这时的共生说还没有受到多少重视，主要是由于证据太少。
20世纪60年代以后，随着细胞超微结构和细胞生物化学研究的发展，共生说又逐渐流行起来。
在电子显微镜下，植物的叶绿体与蓝藻（蓝菌）极其相似，叶绿体本身也含有DNA 的核质（nucleoid）区，都有片层状结构。
人们还发现细胞器与细胞整体的关系与自然界的内共生现象非常相似。
共生现象在自然界很普遍。
(2)直接演化学说3-2-3 蓝藻蓝藻（图3-20）又称蓝细菌，能进行与高等植物类似的光合作用（以水为电子供体，放出O２），与光合细菌的光合作用的机制不一样，因此被认为是最简单的植物。
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想一想：有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细
胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？
线粒体集中在代谢旺盛的！
分布：植物细胞（叶肉细胞） 结构：双层膜（内膜光滑）、类囊体、叶绿体基质 成分：DNA、RNA、色素、光合作用酶 功能：光合作用的场所
叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站”
溶酶体：
分布：动植物细胞
亲，我有单层膜哦！
形态结构：单层膜
功能：①吞噬消化作用。(吞噬病毒等) ②自溶作用：某些即将老死的细胞靠溶酶体破 裂释放出各种水解酶将自身消化。 ③可释放到细胞外，对细胞外基质进行消化。 溶酶体——“消化车间”
核糖体：
亲，我没有膜结构哦！ 蛋白质
rRNA
核糖体亚显微结构图
第二节 细胞的类型和结构
细胞质和细胞器
亚显微结构模式图
一、细胞质：
细胞质： 包含细胞基质和细胞器。
(一)细胞质基质：
①形态：胶质状态 ②成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、 蛋白质、氨基酸和核苷酸等及细胞骨架。 ③作用：为代谢反应提供 物质 和所 需的 能量 ，以及环境条件。是新 陈代谢的主要场所。
(二)细胞器：
这是动植物细胞共有 的
双层膜：线粒体、叶绿体。 单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
无膜结构：核糖体、中心体。
线粒体：
外膜 内膜 嵴
亲，我有双层膜哦！
分布:动、植物细胞
结构:双层膜（内膜为嵴）、线粒体基质
成分:DNA、 RNA、有氧呼吸酶 功能:有氧呼吸的主要场所——“动力工厂”
核糖体
分布： 动植物体内，附着在内质网上或游离在细 胞质基质中 形态结构：无膜结构， 椭球形的粒状小体。 主要功能：细胞内合成蛋白质的场所
核糖体——蛋白质的“装配车间”
中心体：
亲，我没有膜结构哦！
中心体模式图
分布： 动物细胞内和低等的植物细胞中 结构： 无膜结构，由两个垂直排列的中心粒组成 功能： 与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。
线粒体和叶绿体比较表
分布 线粒体 动、植物细胞中 叶绿体 主要存在于植物的叶肉细胞
形态
双 外膜 层 内膜 膜 结 基 构 粒
椭球形
扁平的椭球形或球形
与周围的细胞质基质分开 向内折叠形成嵴 是一层光滑的膜 片层膜堆叠成圆柱形，含色 素和与光反应有关的酶。 含与有氧呼吸有关酶 含与光合作用有关的酶 都含有少量的DNA和RNA
结
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、液泡
据图回答
该图是 植物 细胞模式图。 1. 细胞膜 2. 细胞壁 3. 细胞质 4. 叶绿体 5. 高尔基体 线粒体 12.内质网 11. 13. 核糖体 14. 液泡
据图回答
该图是 动物 细胞模式图。 1. 细胞膜 2. 高尔基体 3. 细胞质 8. 内质网 9. 核糖体 中心体 11.内质网 10. 12. 线粒体
小
按分布划分：
结
植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡 动物和低等植物特有的细胞器：中心体 动植物细胞都具有，但作用不同的细胞器： 高尔基体
按膜结构划分：
内质网、液泡、高尔基体、 具有单层膜结构的细胞器： 溶酶体 具有双层膜结构的细胞器：叶绿体、线粒体 不具有膜结构的细胞器： 核糖体、中心体
小
按特有成分划分：
分布：动植物细胞中 形态结构：单层膜 扁平囊状结构
动物：与细胞分泌物的形成有关，对蛋白质有加 主要功能： 工和转运功能
植物：与细胞壁的形成有关 高尔基体－－蛋白质的“加工工厂”
液泡：
亲，我有单层膜哦！
分布：植物细胞 结构：单层膜，膜内液体叫细胞液，液泡内有 色素、糖类、蛋白质生物碱等；
功能： 1、维持细胞的形状 ；2、可调节细胞 内的环境，维持渗透压。
基
功能
质
有氧呼吸的主要场所
光合作用的场所
内质网：
亲，我有单层膜哦！
内质网--有机物合成的“车间”
分布： 动、植物细胞。细胞核附近较多，并与核膜有一定 的联系。 结构： 由单层膜结构连接而成的网状物 类型及 作用
粗面型内质网（有核糖体附着）：蛋白质运输通道
滑面型内质网：糖类和脂类合成
高尔基体：
亲，我有单层膜哦！