细胞质是多项生命活动的场所-高一生物课件(浙科版2019必修1)

二、细胞溶胶是细胞代谢的主要场所
• 细胞质中有一种透明、黏稠、流动着的液体，称为细胞溶胶。 水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等，还有很多种酶 是活细胞多种代谢活动的场所 为代谢活动提供所需的物质和一定的环境条件
• 细胞溶胶与细胞内其他结构相互配合，协同完成各项生命活动。
三、细胞骨架维持细胞形态并控制细胞运动和胞内运输
选择合适的温度范围设置5~6组实验，可通过实验确定适宜温度的大致范围，继 而缩小温差，得出较精确的结论。
黑藻在不同温度下发生胞质环流的程度，可通过观察多个视野一定数目的细胞， 统计发生胞质环流的细胞所占比例来表示。
思考：叶绿体在不同光强是否会发生运动呢？
弱光
强光
最大面积朝向光源 有利于光合作用
以较小面积朝向光源、避光性排列 以免被强光灼伤
细胞壁 细胞膜 叶绿体 细胞核 液泡 细胞质
目的要求 1. 观察黑藻叶肉细胞中叶绿体的形态和分布。 2. 观察黑藻细胞中胞质环流现象。
材料用具 黑藻，显微镜，载玻片，盖玻片，镊子，培养皿，台灯，清水。
方法步骤 1. 预处理：将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养。
2. 取材：用镊子从黑藻新鲜枝条上取一片幼嫩的小叶。
植物细胞
形态结构 双层膜结构 双层膜结构 单层膜结构
单层膜结构
无膜结构 无膜结构
单层膜结构 单层膜结构
功能 与植物光合作用有关 与细胞的有氧呼吸有关 蛋白质的合成和加工，以 及脂质合成的“车间”
对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装、运输
合成蛋白质的场所
与细胞增殖有关
分解衰老、损伤的细胞器，吞噬、 杀死侵入细胞的病毒和细菌
动物细胞 无细胞壁、叶绿体、液泡，有中心体；
相同点 都有细胞膜、细胞质、细胞质；细胞质中都有线粒体、内质网、核糖体、
高尔基体等细胞器
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细胞器 叶绿体 线粒体 内质网
高尔基体
核糖体 中心体
溶酶体 液泡
分布 植物细胞 动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞 动物细胞、低 等植物细胞 主要存在动物
3. 用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论C是 ( )
4. A．叶绿体在细胞内是固定不动的 5. B．叶绿体在细胞内是均匀分布的 6. C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 7. D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体
4. 下列关于细胞内结构的叙述，正确的是B( )
A．细胞质中除细胞器以外的液体称为细胞液 B．细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网络结构，与多种生命活动密切 相关 C．线粒体中含有少量的DNA和核糖体，能合成自身需要的全部蛋白 质 D．内质网与蛋白质、脂质、核酸等多种物质合成有关
3. 制片：在载玻片中央滴一滴清水，将小叶放入其中， 盖上盖玻片，制作临时装片。
4. 观察：在低倍镜下找到叶肉细胞，转换高倍镜观察叶 绿体形态、颜色。
（三）探究黑藻细胞胞质环流的最适温度
黑藻细胞是观察胞质环流很好的材料，但我们并不能在每次实验中都能获得理想 的观察效果。实际上，我们经常看到细胞内的叶绿体是不动的。那么，在给予充足光 照的前提下，温度是否影响黑藻细胞胞质流动的观察效果？如果是，在什么温度下观 察效果最好？
嵴 内膜 外膜
基质 透镜电镜下的线粒体（经后期着色处理）
线粒体结构模式图
6. 叶绿体
分布 形态与结构
特点
功能
植物细胞中 双层膜结构，由外膜、内膜和基粒组成。
类囊体：光合膜形成的囊腔，类囊体堆叠形成基粒， 基质中具有DNA、RNA和核糖体， 有进行光合作用的色素、酶。
是光合作用场所
光镜下伊乐藻细胞的叶绿体
透射电镜下的高尔基体 （经后期着色处理）
大囊泡
高尔基体结构模式图
扁平囊泡 小囊泡 粗面内质网
4. 溶酶体
分布 形态与结构
功能
动物、真菌和某些植物细胞中。
由高尔基体断裂产生，单层膜包被的小泡，内含有多种水解酶 ，能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等物质的降解。
消化细胞从外界吞入的颗粒（如食物、病毒及细菌等） 和细胞自身衰老或损伤的细胞器和碎片。
5. 分布：广泛分布于动植物细胞
细胞骨架是由蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网 架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多的细 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。
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爱你爱到细胞深处
穿过纷繁复杂的生物圈 你来到我的面前 是否 有一条无形的碳链 冥冥中把你我相连 你是细胞核 控制了我的遗传和代谢 你是线粒体 没有你我便失去能量 你是叶绿体 让我拥有了新的养料 你是溶酶体 随时可以溶解我的一切 其实
破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他 物质组成的匀浆）
将匀浆放入离心管
用高速离心机在不同的转速下进行离心
利用不同的离心速度所产生的不同离 心力将各种细胞器分离开
1. 如果要分离细胞内部结构，首先要 做的准备工作是什么？
2. 如何分离得到各种细胞结构？
细胞膜
低速 离心
中速 离心
高速 离心
更高 速离 心
包裹待降解的线粒体 自噬体
自噬溶酶体
双层膜结构
溶酶体
5. 线粒体
分布
所有真核细胞 颗粒状或短杆状，双层膜结构。由外膜、内膜和 基质组成。
形态与结构 功能
外膜:隔开；控制物质交换。 内膜:向内折叠形成嵴，增加了内表面积 线粒体基质:液态，含有多种与有氧呼吸有关的酶 和少量DNA、RNA和核糖体。 是细胞的代谢中心，是有氧呼吸的主要场所
一、细胞质中有多种细胞器
植物细胞
动物细胞
细胞器分布于细胞质内，具有特定的形态结构和功能，在细胞生命活动中发挥 着重要的作用。
细胞质=细胞溶胶+细胞器
8种：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体、液泡、中心体
要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞 器分离出来，用什么方法呢？ 差速离心法
5. 研究发现，分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体，合成的初始序列为信号序列，当它露 出核糖体后，在信号识别颗粒的引导下与内质网膜上的受体接触，信号序列穿过内质网的 膜后，蛋白质合成继续，并在内质网腔中将信号序列切除。合成结束后，核糖体与内质网 脱离，重新进入细胞质。基于以上事实的推测，正确的是（ D ）
高 尔 基 体
消
衰老或损伤
化
的细胞器
溶酶体
降解的 细胞器
食物泡 吞噬作用
细胞外 颗粒物 细菌等病原体 衰老的线粒体 细胞内
吞噬泡 溶酶体
溶酶体
溶酶体
溶酶体的消化作用
思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？ 细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。
拓展：细胞自噬
自噬（autophagy）是细胞在溶酶体的参与下降解细胞自身物质的过程。细胞中由内 质网等结构形成双层膜的膜泡，并逐渐扩展，包裹待降解的细胞器或其他内含物，然后闭 合形成自噬体，进而与溶酶体融合，形成自噬溶酶体，内含物被溶酶体内多种水解酶消化 分解。
破坏细胞膜
细胞
匀浆液
细胞匀 浆
大颗粒
细胞核 等
较大颗粒
线粒体、溶 酶体等
小颗粒 更小颗粒
内质网、高 核糖体
尔基体等
等
（一）细胞器的结构、功能与分布
1. 内质网
分布 形态与结构
特点
功能
所有真核细胞 单层膜，由一系列片状的膜囊和管状的腔组成。
向内连接细胞核的核膜，向外连接细胞膜，并与高尔基体相互联系
内质网—“有机物的合成车间” ①粗面内质网：参与蛋白质的加工及运输。
蛋白质
RN A 大亚基
小亚基
核糖体结构式图
游离型核糖体 附着型核糖体
3. 高尔基体
分布 形态与结构
功能
普遍存在于真核细胞中。分泌旺盛的细胞较发达。
由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成
真核细胞中的物质转运系统，承担着物质运输的任务，可分拣 蛋白质。 ①对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输。 ②在植物细胞中，合成果胶物质，参与细胞壁的构建 。③参与溶酶体的形成。
大液泡示意图
8. 中心体
三联微管
分布 形态与结构
功能
动物细胞和某些低等植物细胞中 由两个相互垂直排列的中心粒构成。 与动物细胞有丝分裂中纺锤体的形成有关。
细胞壁
细胞核
细胞膜 内质网 高尔基体
线粒体 细胞质
核糖体
叶绿体
液泡
中心体 溶酶体
动物细胞和植物细胞异同点
项目 不同点
植物细胞 有细胞壁、叶绿体，液泡； 低等植物细胞有中心体；
②光面内质网：是运输蛋白质和合成脂质的重要场所。 参与磷脂和胆固醇的合成；肝脏的解毒作用。一些内分 泌细胞的光面内质网可以合成类固醇激素
核孔 核膜
光面内质网
透射电镜下的粗面内质网与附 着于其上的核糖体
粗面内质网 核糖体
2. 核糖体
分布 形态与结构
功能
原核细胞与真核细胞共有的细胞器。
无膜结构，由RNA和蛋白质组成的椭球形粒状小体。 合成蛋白质的场所 ①附着核糖体 合成的蛋白质被运输至胞外或细胞的其 他部位 ②游离核糖体 合成蛋白质用于细胞自身或构成自身结构
自噬是细胞的自我保护机制。一方面，细胞在代谢过程中不可避免地产生一些代谢废 物和功能异常的物质，这些物质的堆积会影响细胞正常的生命活动，所以需要通过细胞自 噬及时清理。另一方面，细胞在营养物质缺乏、低氧等特殊环境下，通过自噬降解自身蛋 白质或细胞器，为维持生存提供基本原材料和能量。
此外，自噬还能使细胞对抗病毒和细菌等病原体的侵染。所以，自噬是细胞内的重要 生理机制，对细胞抵抗逆境、对抗病原体和维持细胞内环境稳态等都具有重要的意义。
A. 核糖体与内质网的结合依赖于生物膜的流动性 B. 附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质都是分泌蛋白 C. 参于合成蛋白质的细胞器都具有膜结构 D. 核糖体具有两种存在形式，并可以相互转化
6. 下列关于线粒体和叶绿体结构和功能的叙述，正确的是( D )
A. 结构①与细胞中的能量转换有关 C. 结构③是脂质合成和加工的车间
B. 结构②和④均不具有生物膜结构 D. 此细胞可能是动物细胞，不可能是原核细胞
2. 细胞内溶酶体具有消化功能，其内部水解酶的最适pH在5.0左右。下列叙述错 误的是（D ）
A. 溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 B. 溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新 C. 细胞质基质中的物质不能全部进入溶酶体 D. 正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
1. 主要成分：蛋白质 2. 结构：蛋白质纤维构成的支架(无膜)
细胞质膜 内质网 核糖体
线粒体
微丝 微管
荧光显微镜下海拉细胞的细胞骨架
3. 功能：维持细胞形态、参与物质运输、变形运动等
4. 种类和分布： （1）微丝（纤维蛋白）：起支撑、维持细胞形态的作用，还参与细胞运
动、植物细胞的细胞质流动与肌肉细胞的收缩等一系列生理功能 （2）微管（管状蛋白）：在细胞器等物质和结构的移动中发挥重要作用，如线粒 体和囊泡就是沿微管移动的
你就是核糖体 把我像氨基酸一样的俘虏 你就是内质网 把我像蛋白质一样的加工 你就是高尔基体 包裹了我 又把我轻易的放弃 为什么 我还是那么爱你 因为我希望 我们像两个氨基酸一样 脱去那一分子无谓的水 相互连接成紧密的肽键 因为我清楚 我们就是配对的脱氧核苷酸链 必将形成美丽的双螺旋
巩固练习
1. 如图中①~④表示某细胞的部分细胞器，下列有关叙述错误的是（ C ）
内膜及外膜 基粒
基质
叶绿体结构模式图
7. 液泡
分布 形态与结构
特点
成熟植物细胞中含有中央大液泡。 由单层膜包围的泡状结构。 液泡中的水溶液称为细胞液 ①细胞液为植物细胞储存水分和营养物质
功能
②能调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡， 维持细胞的正常形态 ③富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器
液泡
光镜下的大液泡
调节植物细胞内环境
（二）观察叶绿体和细胞质流动
胞质环流是植物细胞的正常生理活动，它对于促进细胞 代谢具有重要意义。例如，胞质流动使叶绿体移动到光照充 足的位置进行光合作用；不断分配各种营养物质，使其在细 胞内均匀分布，促使基质内的一系列代谢反应高效有序地进 行。
适合观察胞质环流的实验材料种类很多，例如，百合花 药萌发的花粉管，向日葵舌状花花冠的表皮，新鲜大白菜内 层叶片中脉处的表皮，藓类的小叶片等。黑藻叶片小而薄， 叶肉细胞的叶绿体大而清晰，是观察叶绿体和胞质环流的好 材料。
第二章 细胞的结构
2.3 细胞质是多项生 命活动的场所
课程导入
细胞进行生命活动的主要场所在哪里呢？
细胞质（cytoplasm）是细胞进行生命活动的 主要场所，正常状态下为透明的胶状物，内含细胞 新陈代谢所需的多种营养物质。细胞质包含多种细 胞器和细胞溶胶。各种细胞器的主要功能是什么？ 它们的结构如何与其功能相适应？各种细胞器又是 如何分工合作的？