细胞器与生物膜系统

细胞器与生物膜系统知识梳理，包括主要细胞器的结构与功能、细胞器之间的协调配合与生物膜系统以及实验三个部分。

细胞器与生物膜系统

• 主要细胞器的结构与功能
  • 细胞器
    • 线粒体
      • 结构：双层膜
      • 分布：动植物细胞
      • 功能：“动力车间”，有氧呼吸的主要场所，提供细胞生命活动所需要的能量
    • 叶绿体
      • 结构：双层膜
      • 分布：绿色植物细胞
      • 功能：“养料制造车间”、“能量转换站”，光合作用场所
    • 内质网
      • 结构：单层膜
      • 分布：动植物细胞
      • 功能：粗面内质网参与蛋白质合成与运输，滑面内质网参与糖原、脂质的合成有关
    • 高尔基体（分布不同，功能不同）
      • 分类
        • 植物：与细胞壁的形成有关
        • 动物：与分泌蛋白的形成有关
      • 结构：单层膜
      • 分布：动植物细胞
      • 功能：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”，与植物细胞细胞壁形成有关
    • 核糖体（是原核细胞和真核细胞共有的细胞器）
      • 结构：无细胞膜
      • 分布：各种细胞中
      • 功能：附着在内质网上的核糖体合成分泌蛋白； 游离的核糖体合成的是胞内蛋白
      • 补充：水解酶合成在核糖体中
    • 中心体
      • 结构：无细胞膜
      • 分布：动物和某些低等植物细胞
      • 功能：在细胞的有丝分裂中与纺锤体的形成有关
    • 溶酶体（与高尔基体有关）
      • 结构：单层膜
      • 分布：动植物细胞
      • 功能：“消化车间”（被溶酶体分解后的产物，如果对细胞有用的物质，细胞可以再利用，而废物被排除体外）、分解衰老，损伤的细胞器（还与细胞凋亡有关），吞噬并杀死侵入细胞的病毒🦠和病菌
    • 液泡
      • 结构：单层膜
      • 分布：主要分布在植物细胞
      • 功能：内有细胞液，含糖类，无机盐，蛋白质和色素（如花青素，使花🌸呈现不同的颜色）等物质，可以调节植物细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺
  • 细胞器的归类分析
    • 按分布
      • 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
      • 原核细胞与真核细胞共有的细胞器——核糖体
    • 按“膜”
      • 无膜细胞器——中心体、核糖体
      • 双层膜细胞器——线粒体、叶绿体
      • 单层膜细胞器——高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
    • 按功能
      • 与主动运输有关的细胞器——线粒体，核糖体
      • 参与有丝分裂的细胞器——线粒体，核糖体，高尔基体，中心体
      • 能产生ATP的细胞器——叶绿体，线粒体
      • 能产生水的细胞器——叶绿体，线粒体，核糖体，高尔基体
    • 按成分
      • 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
      • 能发生碱基互补配对
      • 含色素的细胞器——叶绿体，液泡
  • 叶绿体与线粒体的比较
    • 叶绿体
      • 分布：绿色植物细胞
      • ←能发生碱基互补配对
      • 增大膜面积方式——由类囊体堆叠成基粒
      • 酶——与光合作用有关，分布在类囊体薄膜上和基质中
      • 色素——叶绿体，类胡萝卜素，分布在类囊体薄膜上
      • 功能：光合作用场所
    • 线粒体
      • 分布：动植物细胞
      • 增大膜面积的方式——内膜向腔折叠形成嵴
      • 色素——🈚
      • 功能——有氧呼吸第二、三阶段进行的场所
    • 共同点
      • ①具有双层膜结构 ②🈶能量转换功能 ③都含磷脂，蛋白质和少量DNA和RNA等，能够转录，翻译形成自身的部分蛋白质及半自主复制 ④共同参与了自然界的碳循环
• 细胞器之间的协调配合与生物膜系统
  • 细胞器之间的协调配合
    • 分泌蛋白合成与运输
      • 
  • ①多肽在核糖体上合成，空间结构在内质网上合成，成熟蛋白在高尔基体中形成。 ②运输方式：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 ③分泌蛋白经过细胞膜的运输方式为胞吐，需要消耗能量，体现了细胞膜的流动性特点。 ④分泌过程中，内质网以囊泡形式将蛋白质送到高尔基体，囊泡与高尔基体融合导致高尔基体膜面积增大，高尔基体又以囊泡形式将蛋白质送到细胞膜，又导致高尔基体面积减小。分泌前后，膜面积减小的是内质网，膜面积基本不变的是高尔基体，膜面积增大的是细胞膜。
• 实验：用高倍显微镜🔬观察叶绿体和线粒体
  • 原理
    • 叶绿体→（高倍镜）→绿色，椭圆形或球形
    • 线粒体→（高倍镜/健那绿染液）→蓝绿色，形态多样
  • 材料的选取
    • 实验：观察叶绿体
      • 选材：藓类叶片（可以直接观察）
        • 原因：叶片很薄，仅有两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片
      • 选材：菠菜稍带些叶肉的下表皮
      • 原因：①细胞排列疏松，易撕取 ②含叶绿体数目少且个体大
    • 实验：观察线粒体
      • 选材：人口腔上皮细胞
      • 原因：①没有颜色，便于观察 ②易取材
  • 实验流程
    • 观察叶绿体
      • 制作藓类叶片临时装片
        • 在载玻片中央滴一滴清水
        • 用镊子撕取一片藓类的小叶（或菠菜叶稍带叶肉的下表皮）
        • 放入水滴中，盖上盖玻片
      • 低倍镜下找到叶片细胞
      • 高倍镜下观察叶绿体的形态和分布
    • 观察线粒体
      • 制作口腔上皮细胞临时装片
        • 在载玻片中央滴一滴健那绿染液
        • 用消毒牙签刮口腔侧壁，然后把牙签上的碎屑涂抹在染液中
        • 盖上盖玻片
      • 低倍镜下找到口腔上皮细胞
      • 高倍镜下观察被染成蓝绿色的线粒体
    • 注意事项
      • ①选材：观察叶绿体实验用菠菜稍带些叶肉的下表皮的原因是接近下表皮，海绵组织较多，叶绿体大而排列疏松，便于观察；带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体
      • ②用高倍显微镜🔬可以观察到叶绿体和线粒体的形态和分布，但不能观察到叶绿体和线粒体的亚显微结构。观察叶绿体时不需染色，而观察线粒体时需要染色
      • ③试剂：健那绿染色是专一对线粒体染色的活细胞染料，可使活细胞中线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
      • ④实验过程中细胞是活的，临时装片中的叶片要随时保持有水的状态，以免影响到细胞的活性
      • 制作观察线粒体的临时装片时是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色，而不是滴一滴生理盐水。
      • 叶绿体不仅随细胞质的流动而流动，还随着光照方向的改变而旋转，一般情况下，叶绿体的正面朝向阳光，以利于接受更多光照
• 细胞质接近无色
• 活细胞染色剂：染色后细胞是活的，可以在健那绿染液中维持活性数小时。 配制健那绿染液时，要用生理盐水配制，不能用蒸馏水，否则口腔上皮细胞会吸水涨破
• 易于观察