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。
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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。
《八大细胞器总结》
《八大细胞器总结》、细胞器在哪里。
1、细胞质：细胞质基质和细胞器二、八大细胞器的比较：1、线粒体：（呈粒状、棒状，具有双层膜，普遍存在于动、植物细胞中，内有少量dna和rna，内膜突起形成嵴，内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶），线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体，是细胞的“动力车间”2、叶绿体。
（呈扁平的椭球形或球形，具有双层膜，主要存在绿色植物叶肉细胞里），叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”，（含有叶绿素和类胡萝卜素，还有少量dna和rna，叶绿素分布在基粒片层的膜上。
在片层结构的膜上和叶绿体内的基质中，含有光合作用需要的酶）。
3、核糖体。
椭球形粒状小体，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中。
是细胞内将氨基酸合成蛋白质的场所。
4、内质网。
由膜结构连接而成的网状物。
是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”5、高尔基体。
在植物细胞中与细胞壁的形成有关，在动物细胞中与蛋白质（分泌蛋白）的加工、分类运输有关。
6、中心体。
每个中心体含两个中心粒，呈垂直排列，存在于动物细胞和低等植物细胞，与细胞的有丝分裂有关。
7、液泡：主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液。
化学成分：有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等。
有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的作用。
8、溶酶体。
有“消化车间”之称，内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
三，细胞器小结（1）从分布看①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡②动物和低等植物细胞特有的细胞器：中心体③原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核糖体（2）从结构上看①不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体②具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、高尔基体、溶酶体③具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体（3）从成分上看①含dna的细胞器：线粒体、叶绿体②含rna的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体③含色素的细胞器：叶绿体、液泡④不含磷脂的细胞器;核糖体、中心体（4）从功能上分析①与主动运输有关的细胞器：线粒体提供能量核糖体合成载体蛋白质②与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体③与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体④参与细胞有丝分裂的细胞器：核糖体（间期合成有关蛋白质）、中心体（动物细胞和低等植物细胞前期发出星射线形成纺锤体）、高尔基体（植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关）、线粒体（提供个能量）⑤能产生水的细胞器：核糖体、叶绿体、线粒体⑥混合成有机物的细胞器;核糖体、叶绿体、内质网、高尔基体四、分泌蛋白的合成和运输：核糖体（合成肽链）→内质网（初加工成具有一定空间结构的蛋白质）→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外，在这个过程中由线粒体供能。
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。
知识总结：细胞器的结构和功能名词解释
广泛存在于各类细胞的一种颗粒状细胞器，是细胞内合成蛋白质的场所。1953年罗伯逊和布朗用电镜观察到植物细胞内的核糖体颗粒，1955年帕拉登观察到动物细胞中核糖体颗粒。1958年罗伯特建议命名为核糖核蛋白体。核糖体的主要化学成分是蛋白质和rRNA。核糖体颗粒的直径一般为15nm～20nm，由大小两个亚单位组成。真核细胞中核糖体类型为80s型，原核细胞为70s型，叶绿体中核糖体也为70s型，但线粒体中核糖体因种类不同而不同，有55s到80s多种。80s型核糖体的大小亚单位分别为60s和40s，70s型的核糖体的两个亚单位分别是50s和30s；电镜下观察肝细胞的单核糖体，大亚单位略呈半圆形，直径约为23nm，有一侧伸出三个突起，中央为一凹陷；小亚单位呈葫芦状，其大小为23nm。大小两个亚单位结合在一起时，凹陷部位彼此对应形成一个隧道，在翻译过程中，mRNA穿行于隧道中。在核糖体上有功能活性的部位，在蛋白质合成过程中，核糖体上的功能活性部位配合作用，把tRNA转运的氨基酸，按照mRNA的信息密码顺序连接起来，形成具有特定氨基酸序列的多肽链。
动植物细胞中由单层膜围成的一种泡状结构。植物细胞中有大小不同的液泡，成熟植物细胞中许多小液泡合并成一个很大的液泡。动物细胞中的液泡小，不显著。液泡中主要成分是水。不同种类细胞的液泡中含有不同物质，如无机盐、有机酸、糖类、脂类、蛋白质、酶、树胶、丹宁、生物碱等。液泡对维持细胞的紧张程度有明显作用，并储存细胞代谢的产物；液泡含有水解酶，有与溶酶体相似的作用。有人认为液泡广泛存在于动植物细胞中的一种由单层膜围成的泡状结构。其中含有多种酸性水解酶。溶酶体有两种类型：初级溶酶体是由高尔基体扁囊边缘膨大而分离形成的泡状结构，其中含有各种水解酶处于没有激活状态；次级溶酶体是初级溶酶体与吞噬小泡融合而成的，其中的各种水解酶正进行着消化作用。溶酶体的主要功能是进行细胞内消化，既分解由外界进入细胞的物质，也消化细胞内破损的细胞器碎片，对细胞有营养和防御的作用。在某些刺激或生理条件下，溶酶体膜破裂，则导致细胞自溶而死亡。
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。
细胞质内细胞器的介绍
叶绿体是植物细胞中重要的细胞器，其主要功能是进行光合作用。光合作用可在 叶绿体类囊体膜上进行，通过光合色素吸收光能，利用这些能量将二氧化碳转化 为葡萄糖，并释放氧气。
叶绿体的合成和分解
合成
叶绿体在细胞中的合成受细胞内多种分子的影响，包括蛋白 质、脂肪和其他有机分子。在合成过程中，这些分子在特定 的细胞器内合成并组装成叶绿体。
细胞器之间的协调对细胞生命活动的影响
维持细胞稳态
01
细胞器之间的协调合作有助于维持细胞的稳态，保证细胞的正
常生长和分裂。
应对环境变化
02
细胞器之间的协调能够快速应对外界环境刺激，如缺氧、营养
缺乏等，使细胞迅速作出适应性反应。
决定细胞命运
03
细胞器的数量、分布和功能状态可以影响细胞的命运，如肿瘤
细胞的恶性转化与细胞器之间的协调失衡有关。
叶绿体含有进行光合作用所需的酶和色素，是实现光能转换为化学能的关键细胞器。叶绿体的结构和功能对于植 物的生长和发育至关重要，同时也影响整个生物圈的碳循环和气候变化。
04
溶酶体
溶酶体的结构和功能
结构
溶酶体是由单层膜包裹的囊状结构，内部含有多种水解酶，能够分解衰老的细胞器和外来病原体。
功能
溶酶体主要负责分解和消化细胞内的无用或有害物质，维持细胞内环境的稳定。
功能
高尔基体参与蛋白质的加工、分类和包装，以及糖类 、脂质的合成和分泌。
高尔基体的合成和分泌
要点一
合成
高尔基体通过内质网合成的蛋白质进行加工、修饰和分类 。
要点二
分泌
高尔基体将加工好的蛋白质和脂质分泌到细胞外或细胞内 的其他部位。
高尔基体与细胞的分泌活动
分泌过程
人体细胞基本结构
人体细胞基本结构
人体细胞的基本结构由：细胞膜、细胞质、细胞器、细胞核和细胞质囊构成。
细胞膜：它是细胞的表皮，是细胞与外界物质的对接部位，能够细胞物质通过它进行进出。
细胞质：是细胞内能够把细胞及其细胞机能施行的基本结构及物质，其中细胞析出的大量酶能够加快和控制细胞的生命活动。
细胞器：又称细胞器及结构，它们是细胞机能执行的重要载体，能够加快细胞能量代谢速度与存储细胞物质，如线粒体、细胞核、浆膜等。
细胞核：它是细胞机能执行的核心，其中携有全部遗传资讯，也可被认为是细胞生命活动中所有反应过程的控制中枢。
细胞质囊：是细胞形成及功能运转有关的复杂结构，如环膜及螺旋膜，能够盛放及缓冲细胞成分，及用以临时储存蛋白的颗粒物质。
细胞质的结构与功能
三、实验过程
观察叶绿体：制作苔藓叶片临时装
片→低倍镜下找到叶片细胞→高倍
镜下观察。
观察线粒体：取材→染色→制片→
低倍镜下找到口腔上皮细胞→高倍
镜下观察。
易错归纳
1.选择苔藓或黑藻叶片是因为他们的叶片较薄，有些部位 的细胞是单层的，可以直接放在显微镜下观察，如果用菠 菜等其他材料，撕取的表皮上一定要带有些叶肉细胞，因 为其叶表皮细胞没有叶绿体。 2.制好的植物细胞临时装片要保持有水的状态，否则会影 响细胞的活性；加盖玻片时一定要缓慢盖上，以免装片中 有气泡。 3.在刮取口腔上皮细胞时，要先漱口，刮时不能太用力， 避免刮伤。 4.叶绿体在不同光照条件下可以运动。强光下，叶绿体以 其椭球体的侧面朝向光源；而在弱光下，则以其椭球体的 正面朝向光源，以充分接受光照。在用强光照射时，灯泡 不能离装片太近，否则，叶绿体会被强光灼伤而解体。
内质网、核糖体
内质网（其上附着的小颗粒是核糖体） 内质网增大了膜面积，与物质的合成与运输有关。 核糖体——蛋白质的“装配车间”(有的附着在内质网上， 有的游离在细胞质基质中)
• 内质网 • 1.分布：绝大多数植物和动物细胞 中都有内质网。 • 2.分类：粗面内质网（有核糖体附 着）、滑面内质网 • 3.功能：内质网增大了膜面积，与 物质的合成与运输有关。
细胞质的结构和功能
细胞质：在细胞膜以内、细胞核 以外的部分。
细 细胞质基质 胞 质 细胞器
（一）、细胞质基质 1、成分：水、无机盐离子、脂类、 糖类、氨基酸和核苷酸等，还含有 很多酶。 2、功能：活细胞进行新陈代谢的 主要场所。 （二）、细胞器 线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、 高尔基体、中心体和液泡等。
• 动植物细胞中； • 单层膜； • 内含多种酸性水解酶类；
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细胞器——系统内的分工合作教学设计（第一课时）
【重点难点】学生能辨别各种细胞器的结构，掌握各种细胞器的功能。
【教学过程】
一、导入：视频（《细胞的暗战》精选片段）
二、细胞器之间的分工
1.学生自主学习，完成下列各细胞器的功能的相关问题。
线粒体：是细胞进行的__________主要场所
叶绿体：是植物细胞进行__________的结构
内质网：是细胞内______合成和加工及______合成的车间
高尔基体：对来自_______的蛋白质进行_______和_
核糖体：是生产_________的机器
分布：有的附着在______上，有的游离在________中
溶酶体：是消化车间，内含有________能分解衰老、损伤的________ 、杀死__________ 液泡：调节内环境，保持细胞的坚挺，主要存
在于______________
中心体：由两个______排列_____的及周围环境物质组成，与细胞_______有关，分布于__________
2.各种细胞器的结构分析（图片）
3.细胞器结构的辨认：学生分组贴图，展示并交流
小结：（1）细胞器在动植物细胞中的分布？
（2）膜结构：双层膜的细胞器？单层膜的细胞器？无膜的细胞器？
（3）直接与蛋白质合成与加工有关的细胞器？
4.细胞器的功能辨别（连线）
1线粒体A与动物细胞的有丝分裂有关
2溶酶体B进行光合作用的场所
3液泡C蛋白质的加工和发送
4核糖体D合成蛋白质的场所
5高尔基体E为细胞生命活动提供能量
6中心体F分解衰老、损伤的细胞器
7内质网G蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所
8叶绿体H储存物质，使植物细胞坚挺
5.讨论：各种细胞中的细胞器
1.原核细胞——
2.哺乳动物成熟的红细胞——
3.根尖分生区细胞——
4.蛔虫的体细胞——
5.分泌腺细胞——
6.具有分裂能力或代谢旺盛的细胞（如癌细胞）——
当堂检测
一、判断题
1.细胞质基质中的液体称为细胞液（）
2.线粒体和叶绿体都可进行能量转换（）
3.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器（）
4.胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞中内质网上核糖体的数量相同（）
5.细胞骨架的本质是蛋白纤维（）
二、选择题
1.蚕豆根尖细胞中含有DNA、并且有能量转换功能的结构是
A．叶绿体 B．线粒体 C．核糖体 D．线粒体和叶绿体2．叶绿体和线粒体都是重要的细胞器，下列叙述中错误的是
A．线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所
B．叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器
C．线粒体具有双层膜结构
D．叶绿体具有单层膜结构
3．人体白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片或衰老的红细胞，在白细胞中与这些物质消化有密切关系的细胞器为
A．溶酶体 B．核糖体 C．液泡 D．中心体
4.下列有关于细胞中细胞器的叙述，错误的是
A.大肠杆菌无线粒体，有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体，也有液泡
C.酵母菌有线粒体，也有叶绿体
D.小鼠干细胞有线粒体，也有内质网
三、填空题
1.右图是一个细胞的亚显微结构图，请仔细观察后回答下面的问题：
(1) 该细胞是植物细胞，做出此判断的依据是：此细胞具有［6］细胞壁、［］
_____________和［］_____________等结构；
(2) 细胞进行有氧呼吸的主要场所是［］ __、合成蛋白质的场所是［］ __ ；
(3) 与核糖体形成有直接关系的结构是_____________，含有DNA的结构有[3]细胞核，[ ] _____________和[ ]_____________ ；
(4) 右图所示若是紫色洋葱鳞片叶细胞的一部分，则色素主要存在于[ ]__________中；
(5) 使用显微镜可以看到如右图所表示的结构。