叶绿体与线粒体的区别是什么
【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。
叶绿体和线绿体的定义、区别和作用分别是什么

叶绿体和线粒体是细胞中两种不同的细胞器,它们在结构、功能和作用上有显著的区别。
定义:
- 叶绿体是植物细胞和一些原核生物(如藻类)中的细胞器,其内含有叶绿素等色素分子,能够进行光合作用,将太阳能转化为化学能。
- 线粒体则存在于所有真核生物细胞中,包括动物、植物和真菌细胞。
它们是细胞中的能量发生器,参与细胞呼吸过程,产生细胞所需的三磷酸腺苷(ATP)。
区别:
1. 结构:叶绿体呈扁平的圆盘状结构,内部被双层膜包围,并含有一系列葉綠素顆粒;而线粒体则为长圆筒状结构,也由双层膜组成,内部含有许多线粒体基质。
2. 色素分子:叶绿体中含有大量叶绿素等色素分子,可吸收光能进行光合作用;线粒体则没有这些色素分子,无法进行光合作用。
3. 功能:叶绿体是光合作用的关键场所,通过光合作用将光能转化为化学能,并合成有机物质(如葡萄糖)。
线粒体则扮演着细胞呼吸的主要角色,将有机物质在氧气存在下分解,产生能量(ATP)以供细胞使用。
4. 遗传物质:叶绿体和线粒体都含有自己的遗传物质。
叶绿体中的DNA(叶绿体DNA)编码了一部分光合作用所需的蛋白质,而线粒体中的DNA(线粒体DNA)则编码了部分与细胞呼吸相关的蛋白质。
作用:
- 叶绿体:叶绿体是光合作用的场所,能够利用太阳能、二氧化碳和水来合成有机物质,并释放出氧气。
- 线粒体:线粒体是细胞的能量中心,参与细胞呼吸过程,将有机物质分解产生能量(ATP),为细胞代谢活动提供动力。
综上所述,叶绿体主要参与光合作用,将太阳能转化为化学能;线粒体则参与细胞呼吸,产生细胞所需的能量。
这两个细胞器在维持细胞功能和生命活动中起着重要作用。
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。
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。
(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。
线粒体和叶绿体的比较

线粒体和叶绿体的比较线粒体和叶绿体是两种不同的细胞质器,它们在细胞的代谢过程中发挥着至关重要的作用。
它们都具有自主复制和自主繁殖的功能,且都具备着自己的遗传信息。
虽然两者在细胞功能上存在着相似之处,但是它们之间依然存在着很多的差异和不同之处。
第一,线粒体和叶绿体的位置是不同的。
线粒体主要分布在细胞的质壁上,参与细胞的氧化代谢和能量供应等重要功能。
而叶绿体则分布在植物细胞的叶片和茎干等绿色组织中,参与光合作用和碳素循环等重要功能。
这也说明了它们在细胞中的不同作用和位置。
第二,线粒体和叶绿体在结构上存在差异。
线粒体呈长椭球形,可以看做一个半自主的小器官。
它有两层膜结构,内膜上有许多的褶皱,增加了表面积,方便了线粒体内的化学反应。
而叶绿体则呈扁平片状,有一个外膜和内膜,内膜有许多的穿孔结构,称为叶绿体基粒。
这些基粒像是小孔板,可以让物质在细胞膜之间快速交换。
第三,线粒体和叶绿体的代谢功能是不同的。
线粒体主要参与葡萄糖的氧化分解和三羧酸循环,产生ATP。
这些ATP可以储存成能量,也可以在细胞代谢过程中直接使用。
而叶绿体则是通过光合作用来合成有机物质和氧气。
它可以光合合成葡萄糖等有机物质,也可以产生ATP,但是它产生的ATP数量相对较少,主要是提供能量和产生氧气等生命活动的必需物质。
第四,线粒体和叶绿体的基因组大小和结构也有所不同。
线粒体的基因组大小约为16kb,有37个基因,主要编码线粒体内的蛋白质和RNA。
而叶绿体则是大小约为160kb,有100多个基因,其中大部分是编码光合作用相关的蛋白质和RNA。
叶绿体的基因组更加复杂,受到多个因素的影响,其中很多和气候环境相关。
最后,线粒体和叶绿体的遗传方式也有所不同。
线粒体遵循母系遗传,母亲传递给子女的线粒体基因保持不变。
而叶绿体遵循父母双亲遗传,父母的叶绿体基因都可以继承给子女。
不同的继承方式也意味着线粒体和叶绿体的灵活性和遗传稳定性有所不同。
综合来看,线粒体和叶绿体在细胞代谢和生命活动中都具有着不可或缺的作用。
线粒体与叶绿体

线粒体和叶绿体是细胞内能量转换的主要场所。
线粒体大小不一,形状大多为棒状,细丝状或球状颗粒,长1~2纳米。
线粒体超微结构可大致分为外膜,内膜,膜间隙与基质。
外膜通透性较高,含孔蛋白,是线粒体的通道蛋白,允许较大的分子通过,如蛋白质,rRNA等。
内膜具有高度不通透性,向内折叠形成嵴。
含有与能量转换相关的蛋白,如ATP合成酶,线粒体内膜转运蛋白等,是执行氧化反应的电子传递链所在地。
膜间隙含许多可溶性酶,底物及辅助因子。
基质含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA, RNA,核糖体。
核糖体主要由蛋白质与脂质组成,蛋白质占线粒体干重的65~70%,脂类占线粒体干重的25~30%,磷脂占3/4以上,外膜主要是卵磷脂,内膜主要是心磷脂。
在内膜上,脂类与蛋白质的比值为0.3:1,在外膜上为1:1。
在线粒体的不同部位含有不同数量不同种类的酶,外膜上含有单胺氧化酶,NADH-细胞色素c还原酶等;内膜上含有细胞色素b,c,c1,a,a3氧化酶,ATP合成酶系等;膜间隙上含有腺苷酸激酶,二磷酸激酶等;基质上含有柠檬酸合成酶,苹果酸脱氢酶等。
线粒体主要功能是进行氧化磷酸化,合成ATP,为细胞生命活动提供直接能量;与细胞中氧自由基的生成、细胞凋亡、细胞的信号转导、细胞内多种离子的跨膜转运及电解质稳态平衡的调控有关。
线粒体ATP合成系统的解离与重建实验证明电子传递与ATP合成是由两个不同的结构体系执行, F1颗粒具有ATP 酶活性,ATP合成酶是可逆性复合酶,即既能利用质子电化学梯度储存的能量合成ATP, 又能水解ATP将质子从基质泵到膜间隙,这是ATP合成酶磷酸化的分子基础。
化学渗透假说:电子传递链各组分在线粒体内膜中不对称分布,当高能电子沿其传递时,所释放的能量将H+从基质泵到膜间隙,形成H+电化学梯度。
在这个梯度驱使下,H+穿过ATP合成酶回到基质,同时合成ATP,电化学梯度中蕴藏的能量储存到ATP高能磷酸键。
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

3.观察线粒体的实验为什么要滴加健那绿染液? 提示:健那绿是对活细胞中线粒体染色的专一性染料,可使活 细胞中的线粒体呈现蓝绿色,而细胞质接近无色,从而在高倍 显微镜下可以观察线粒体的分布和形态。
1.(2013·亳州模拟)关于观察叶绿体的实验,下列说法正确 的是( ) A.选用含叶绿体小而少的细胞来观察 B.活细胞细胞质基质中的叶绿体是静止不动的 C.选用含叶绿体大而少的细胞来观察 D.制片时叶片应用于临时装片的制作,且含 水量高,因此适宜用于观察。 (2)据A、B、C三组实验可知,光照、温度可影响叶绿体的形 态和分布。 (3)制作临时装片需要载玻片、盖玻片等。 (4)叶绿体主要分布于叶肉细胞中,且下表皮中叶绿体大且少, 易于观察,因此应选取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮。 答案:(1)叶片薄,有些部位只有一层细胞 (2)适当增加光照和提高温度 (3)载玻片、盖玻片 (4)叶绿体主要分布于叶肉细胞中,且下表皮中叶绿体大且少, 易于观察
【解析】具有双层膜结构的细胞器只有线粒体和叶绿体,叶绿 体内膜光滑,基质中含有类囊体堆叠成的基粒,类囊体薄膜上 含有ATP合成酶等与光合作用有关的酶。线粒体内膜向内折叠 形成嵴,据此可以得知甲是线粒体,乙是叶绿体。观察线粒体 所用染色剂为健那绿染液,而观察叶绿体选用菠菜稍带叶肉的 下表皮作为实验材料。生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,在 结构上都具有一定的流动性。光反应的产物是O2、ATP和 [H];Mg是形成叶绿素的必要元素,植物缺少Mg,将直接 影响光反应过程。线粒体和叶绿体中都含有DNA,它与该细胞 器的复制有关系。线粒体是有氧呼吸的主要场所,O2参与有氧 呼吸第三阶段的反应,形成H2O。
4.选取易于观察的材料 选取的实验材料观察现象越明显,越有利于得出正确结论,如 观察植物细胞的液泡时不能选用叶肉细胞,因为叶肉细胞的液 泡基本无色,并且叶绿体的绿色会对实验结果产生干扰。 5.选取易于操作的材料 选取的材料易于操作,有利于实验的顺利进行,如检测生物组 织中的脂肪,不能将芝麻种子做切片观察,因为芝麻种子很小, 不容易操作。
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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。