线粒体和叶绿体的比较
【高中生物】线粒体与叶绿体知识归纳与例析
【高中生物】线粒体与叶绿体知识归纳与例析线粒体与叶绿体是真核细胞内两种重要的细胞器，也是重点考点之一。
常涉及到细胞呼吸、光合作用、细胞质遗传、生物膜等知识点。
1.知识归纳线粒体与叶绿体都是真核细胞内具有双层膜结构的细胞器，都与细胞内的能量代谢有关，都含有少量dna和rna。
二者在结构和功能上有着明显地区别和联系。
1.1分配线粒体普遍存在于动、植物细胞等真核细胞内。
在正常的细胞中，一般在需要能量较多的部位比较密集：细胞的新陈代谢越旺盛的部位，线粒体的含量就越多。
而哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等寄生虫，细菌等原核生物没有线粒体。
叶绿体只存在于绿色植物细胞中，如叶肉细胞。
叶绿体在细胞中的分布与光照强度有关：在强光下，叶绿体通常从侧面面对光源，以避免被强光灼伤；在弱光下，它均匀地分布在细胞质基质中，正面朝向光源（最大面积），以吸收更多光能。
光合原核生物和蓝藻等植物的根细胞没有叶绿体。
1.2 形态与结构线粒体一般呈球形、颗粒状和杆状，不同的细胞类型和生理条件下线粒体有很大差异。
叶绿体通常是扁平的球形或椭圆形。
线粒体大致有外膜、内膜和基质(线粒体基质)三部分构成。
外膜平整无折叠，内膜向内折叠凹陷而形成突起的嵴，从而扩大了化学反应的膜面积。
叶绿体被外膜和内膜覆盖，包含数个到几十个基粒。
每个基粒由许多类囊体（囊性结构）堆积而成，基粒中充满叶绿体基质。
1.3 成分（1）线粒体基质和叶绿体基质都含有少量的DNA和RNA，这与线粒体和叶绿体的细胞质遗传有关。
⑵线粒体内膜和线粒体基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶，所以线粒体内膜比线粒体外膜上蛋白质的含量最高。
与光合作用有关的酶主要分布在叶绿体基粒和叶绿体基质中。
（3）光合作用所需的各种色素主要分布在叶绿体的基粒类囊体膜上，可以吸收、传递和转化光能。
⑷正常情况下，在叶绿体内叶绿体基质（暗反应场所）中磷酸含量最多，叶绿体基粒上磷脂含量最多；而在线粒体内，线粒体内膜上磷酸含量最少而磷脂含量最多。
植物细胞核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA的比较
植物细胞核DNA、叶绿体DNA和线粒体DNA的比较近年来，随着基因克隆和DNA序列分析技术的发展，叶绿体DNA和线粒体DNA 的研究有了长足的进步。
植物一般都有三套遗传信息指导它的整个生命活动，即核染色体DNA(nDNA)、叶绿体DNA(cpDNA)和线粒体DNA(mtDNA)，它们在组织结构、遗传方式、表达调控等方面互有差别，又协同作用共同控制着植物的生长和发育。
1 组织结构植物细胞的大部分DNA是在核内，并与组蛋白稳定结合组成染色体，控制着大部分性状，起着主导作用。
高等植物nDNA含量大约在0.5～200pg之间，不同植物相差很大。
植物nDNA中很大比例的胞嘧啶由5-甲基胞嘧啶取代，有40%～90%是由重复的DNA组成。
植物的大多数nDNA的浮力密度在1.69～1.71g/cm3范围内，G+C的含量为30%～51%左右。
在高等植物中，cpDNA一般以共价、闭合、环形双链(cccDNA)的形式存在，是多拷贝的。
cpDNA比nDNA和mtDNA有较强的保守性，其大小在各种植物中相近，一般在120～190kb之间。
它与nDNA不同，分子较小，不含有5-甲基胞嘧啶，而且不与组蛋白结合成复合体，是裸露的，容易复性，存在为数极少的重复顺序，与原核生物的DNA类似。
cpDNA的浮力密度约为1.697g/cm3，G+C的含量为36%～40%。
cpDNA在结构上最突出的特点是有一对22kb的反向重复顺序(inverted repeat sequence)，将环形的cpDNA分割成大单拷贝区和小单拷贝区。
植物mtDNA较大，大小范围为200～2500kb，其复杂性远大于其它生物，在同一科植物中(如葫芦科)基因组大小差异可达7～8倍。
植物mtDNA通常呈环状，是双链的。
植物mtDNA的浮力密度约1.706g/cm3，这相当于大约47%的G+C。
大多数植物mtDNA具有多基因组结构，由一个主基因组和通过重组由它衍生的一系列大小不同的分子组成。
线粒体和叶绿体的结构和功能
叶绿体
C3植物主要叶肉细胞 C4植物主要叶肉细胞， 维管束鞘细胞
椭球形或球形
与周围细胞质基质分开
内膜光滑，无光合作用 有关的酶
圆柱状，由囊状结构 堆叠而成,分布有与光 反应有关色素、酶 液态，含有暗反应有关 酶，少量DNA
(1)没有线粒体的活细胞：
原核细胞(如细菌) 哺乳动物成熟的红细胞 厌氧型真核细胞(蛔虫细胞)
CH3COCOOH＋6H2O 酶 6CO2＋[H]+少量ATP 24[H]＋6O2 酶 12H2O＋大量ATP
O2
功能： 线粒体是有氧呼吸的主要场所 (1)分解丙酮酸的细胞器 (2)消耗O2的细胞器 (3)生成H2O、CO2的细胞器 (4)产生大量ATP的细胞器 (5)DNA的次要载体 进行场所：线粒体
2H2O 光 4H＋＋4e＋O2源自NADP＋＋H＋＋2e 酶 NADPH CO2＋C3
酶
C4
ADP＋Pi＋E 酶 ATP
维管束鞘细胞
C4 CO2＋C5 酶 2C3 2C3NAD酶PH ATP (CH2O)＋C5
功能
叶绿体是进行光合作用的场所
(1)将CO2、H2O合成有机物的细胞器 (2)吸收CO2、释放O2的细胞器 (3)把光能转变成化学能储存在有机物
问题：
（1）叶绿体中合成ATP的能量来源是
，合成的ATP用于
，
释放的氧气的来源是
， CO2除来自大气外，还来光源能
于
。
（2）线粒体中合成ATP的CO能2量的来还源原是
，合成的AT水P用的于分解
，吸收的氧气除来自大气外，还来源
于
。
线粒体的呼吸作用
有机物的分解
生命活动
用高倍镜观察叶绿体和线粒体
用高倍镜观察线粒体和叶绿体同学们，在这节课之前我们已经学习过线粒体和叶绿体这两种细胞器，现在我请问：线粒体和叶绿体分布分布在哪些细胞中呢？（叶绿体分布在叶肉细胞中，线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中）。
今天我们的实验是用高倍镜观察线粒体和叶绿体，目的是为了观察它们的形态和分布。
首先我们来看一下实验原理。
1、叶绿体的辨认依据：叶绿体是绿色的，呈扁平的椭圆球形或球形。
我们可以直接在高倍镜下观察它的形态和分布。
2、线粒体的辨认依据：线粒体的形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃型等。
3、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色。
线粒体形态多样，无色，而细胞质接近无色。
线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
接下来我们来看一下实验材料。
观察叶绿体时我们可以选择新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶等）。
若是藓类的叶，镊子取其一片小叶即可；若用菠菜的叶，在撕取下表皮时，一定要稍带些叶肉，因为我们所观察的叶绿体就分布在叶肉细胞中，表皮细胞不含叶绿体，否则很难如愿以偿。
（至于为什么是撕取下表皮和叶肉细胞而不是上表皮是因为上表皮受光照强，叶绿体小而多(小，保护自己不被灼伤。
多，保证光合速率足够大)下表皮的叶绿体大而少。
大叶绿体观察方便。
苔藓类植物叶子薄而小，直接取一个小叶片即可；菠菜叶下表皮是菠菜叶的背阳面，叶绿体大而少，撕取时要少带些叶肉。
当然，实验时应首选葫芦藓、墙藓的叶为宜。
我们实验室是用韭菜做实验，它的好处就在于取材容易，不受季节限制，观察到的叶绿体多而清晰。
生理盐水是指生理学实验或临床上常用的渗透压与动物或人体血浆的渗透压相等的氯化钠溶液。
生理学或临床上常用的渗透压与动物或人体血浆相等的氯化钠溶液，其浓度用于两栖类时是0.67～0.70％，用于哺乳类和人体时是0.85～0.9％生理盐水的作用：能够避免细胞破裂，它的渗透压和细胞外的一样，所以不会让细胞脱水或者过度吸水，所以各种医疗操作中需要用液体的地方很多都用它至于显微镜，在之前我们也已经很详细的学过它的使用方法，我今天就不过多的介绍，我就先简单的介绍它的使用方法：1．低倍镜的使用方法（1）取镜和放置：显微镜平时存放在柜或箱中，用时从柜中取出，右手紧握镜臂，左一手托住镜座,将显微镜放在自己左肩前方的实验台上，镜座后端距桌边1－2寸为宜，便于坐着操作。
叶绿体与线粒体的区别是什么
叶绿体与线粒体的区别是什么
对于学理科的学生来说，物理是公认最难学的，其次是化学，相比较前两者而言，生物就容易多了。
小编整理了生物学中叶绿体与线粒体的区别，希望能帮助到你。
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1叶绿体的定义叶绿体是植物细胞中由双层膜围成，含有叶绿素能进行光合作用的细胞器。
叶绿体基质中悬浮有由膜囊构成的类囊体，内含叶绿体DNA。
是一种质体。
质体有圆形、卵圆形或盘形3种形态。
叶绿体含有的叶绿素a、b吸收绿光最少，绿光被反射，故叶片呈绿色。
容易区别于另类两类质体──无色的白色体和黄色到红色的有色体。
叶绿素a、b的功能是吸收光能，少数特殊状态下的叶绿素a能够传递电子，通过光合作用将光能转变成化学能。
叶绿体扁球状，厚约2.5微米，直径约5微米。
具双层膜，内有间质，间质中含呈溶解状态的酶和片层。
片层由闭合的中空盘状的类囊体垛堆而成，类囊体是形成高能化合物三磷酸腺苷(ATP)所必需。
是植物的“养料制造车间”和“能量转换站”。
能发生碱基互补配对。
1线粒体的定义线粒体(mitochondrion)[1]是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器，是细胞中制造能量的结构，是细胞进行有氧呼吸的主要场所，被称为”powerhouse”。
其直径在0.5到1.0微米左右。
除了溶组织内阿米巴、篮氏贾第鞭毛虫以及几种微孢子虫外，大多数真核细胞或多或少都拥有线粒体，但它们各自拥有的线粒体在大小、数量及外观等方面上都有。
第6章 线粒体和叶绿体09
叶绿体的增殖
从原质体分化而来。以幼龄叶绿体分裂繁 殖。分裂受环境因素影响较大。
线粒体的间壁分裂 出芽增殖
线粒体的收缩分裂
5. The proliferation and origin of Mit and Chl.
A. Organelle growth and division determine the number of Mitochondria and Plastids in a cell
碳 同 化
The ห้องสมุดไป่ตู้tructure and function in C4 plants
景天酸代谢途径 (CAM途径)
CAM途径与C4 途径有许多 相似之处， 只是将CO2 的固定和还 原在时间上 分开了。 景天科、仙人 掌科、凤梨 科、兰科
第三节 线粒体和叶绿体 是半自主性细胞器
一、线粒体和叶绿体是半自主性细胞器
++eH→H e
氧化能 能级逐渐 降低，释 放出来的 自由能部 分转化为 ATP，其 余以热能 释放
ADP+Pi
O2是呼吸链 的最后一环！
呼 吸 链
1/2 O2
H2O ATP
A. Molecular basis of oxidation: Electron-transport chain
氧化磷酸化作用与电子传递的偶联
叶绿体的个体发生
线粒体和叶绿体的起源
内共生起源学说
认为线粒体来源于细菌、叶绿体来源于蓝藻，即细菌被真核生 物吞噬后，在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体。 革兰氏阴性菌
非共生起源学说
又称细胞内分化学说。认为线粒体的发生是质膜内陷的结果。
2023年高考生物一轮复习(新人教新高考) 第2单元 第2课时 细胞器之间的分工
第2课时细胞器之间的分工课标要求阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。
考点一主要细胞器的结构和功能1．细胞器的分离方法差速离心法：主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
2．细胞器的结构和功能(1)细胞器的辨析(请根据图示填写各细胞器名称及功能)①溶酶体：细胞内的“消化车间”，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。
②中心体：与细胞的有丝分裂有关，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。
③核糖体：是“生产蛋白质的机器”，有的游离在细胞质基质中，有的附着在粗面内质网上。
④高尔基体：主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，在植物细胞中与细胞壁的形成有关。
⑤内质网：是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，分为粗面内质网和光面内质网。
⑥线粒体：进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
⑦叶绿体：能进行光合作用的绿色植物细胞所特有，是“养料制造车间”和“能量转换站”。
⑧液泡：内有细胞液，可调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺。
(2)线粒体和叶绿体的比较3．多角度比较各种细胞器4．细胞骨架(1)结构：由蛋白质纤维组成的网架结构。
(2)功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
考向一细胞器的分布、结构与功能1．溶酶体是细胞中进行“细胞内消化”的细胞器，溶酶体膜也承担着重要的物质运输功能。
如溶酶体膜上存在一种具有A TP水解酶活性的载体蛋白——质子泵，有助于维持溶酶体内酸性环境(pH约为5.0)，另外，台－萨氏综合征的病因是患者神经细胞的溶酶体中积累了大量的神经节苷脂(GM2)，不能被分解运出，从而造成精神呆滞。
下列有关说法错误的是() A．质子泵能将细胞质中的H＋运入溶酶体内B．台－萨氏综合征患者溶酶体内可能缺乏水解GM2的酶C．与肠道消化不同，“细胞内消化”反应都需消耗ATPD．营养缺乏时，溶酶体会加强自身物质的分解答案 C解析溶酶体内存在水解酶将物质水解不消耗A TP，C错误。
(细胞生物学基础)第五章线粒体和叶绿体
体
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目 录
• 引言 • 线粒体概述 • 线粒体的生物学特性 • 叶绿体概述 • 叶绿体的生物学特性 • 线粒体和叶绿体的比较与联系 • 结论
01 引言
主题概述
01
线粒体和叶绿体是细胞内的两个 重要细胞器，分别负责细胞的呼 吸和光合作用。
02
线粒体和叶绿体在细胞中的相互作用和影响
能量转换的协同作用
线粒体和叶绿体在能量转换过程中相互协调，共同维持细胞的能 量平衡。
代谢调节的相互作用
线粒体和叶绿体的代谢过程相互影响，可以通过信号转导途径相互 调控。
细胞生长和分化的影响
线粒体和叶绿体的数量和功能在细胞生长和分化过程中发生变化， 影响细胞的生长和分化过程。
04
叶绿体概述
叶绿体的定义和功能
总结词
叶绿体是植物细胞中负责光合作用的细胞器，主要功能是利用光能将二氧化碳 和水转化为有机物和氧气。
详细描述
叶绿体是绿色植物细胞中重要的细胞器，主要负责光合作用。光合作用是将光 能转化为化学能的过程，通过这一过程，植物能够将二氧化碳和水转化为葡萄 糖，并释放氧气。叶绿体含有绿色的叶绿素，因此得名。
线粒体和叶绿体的差异
功能不同
线粒体的主要功能是氧化磷酸化，为细胞提供能量；而叶绿体的 主要功能是光合作用，将光能转换为化学能。
分布不同
线粒体存在于动物细胞和部分植物细胞中；而叶绿体仅存在于植 物细胞中，特别是绿色植物细胞。
成分不同
线粒体中含有丰富的酶和蛋白质，而叶绿体中含有大量的叶绿素 和蛋白质。
线粒体的形态和结构
总结词
线粒体具有多种形态和结构，包括圆形、杆状、螺旋形等，其结构由外膜、内膜、基质 和嵴组成。