細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)
細(xì)胞質(zhì)包括細(xì)胞器、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等。
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
功能:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)是活細(xì)胞進行新陳代謝的主要場所,其為新陳代謝的進行提供所須要的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件。諸如,提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
物理組成:呈膠質(zhì)狀態(tài),由水、無機鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。
細(xì)胞骨架
真核細(xì)胞中有維持細(xì)胞形態(tài)、保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性的細(xì)胞骨架。
細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu),與細(xì)胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。
細(xì)胞器結(jié)構(gòu)和功能
線粒體
結(jié)構(gòu)特征:具有單層膜結(jié)構(gòu),外膜是平滑而連續(xù)的界膜,,內(nèi)膜反復(fù)延展折入內(nèi)部空間,產(chǎn)生嵴。線粒體具有半自主性,腔內(nèi)有成環(huán)狀的DNA、少量RNA和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體,它們都能自行分化,而且部份蛋白質(zhì)還要在胞質(zhì)內(nèi)合成。線粒體基質(zhì)和線粒體內(nèi)膜上富含呼吸作用有關(guān)的酶。
功能:細(xì)胞進行有氧呼吸的主要場所,是“動力車間”。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
結(jié)構(gòu)特征:具有單層膜。在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)部存在扁平袋狀的膜結(jié)構(gòu),叫類囊體。類囊體一般是幾十個垛疊在一起而成為基粒。類囊體膜上有光合作用的色素,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)基質(zhì)中富含與光合作用有關(guān)的酶。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有特有環(huán)狀DNA、少量RNA、核糖體和進行蛋白質(zhì)生物合成的酶,能合成出一部份自己所必需的蛋白質(zhì)。
功能:光合作用的場所,是動物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。
核糖
結(jié)構(gòu)特征:是由膜聯(lián)接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),雙層膜,可分為滑面核糖和粗面核糖(附著有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體)。
功能:細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)加工以及脂類(如性激素)合成的“車間”。
高爾碳化物
結(jié)構(gòu)特征:高爾碳化物是由雙層膜圍成的扁平囊和水泡所組成,分泌旺盛的細(xì)胞,較發(fā)達。成堆的囊并不像核糖那樣互相聯(lián)接。
功能:對來自核糖的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝的“車間”及“發(fā)送站”;還與動物細(xì)胞壁的產(chǎn)生有關(guān)。
溶酶體
結(jié)構(gòu)特征:溶酶體是由高爾碳化物破裂形成細(xì)胞膜是單層膜還是雙層膜,雙層膜包裹的水泡。
功能:是“消化車間”,含多種酯化酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺害侵入細(xì)胞的病毒、病菌。
液泡
結(jié)構(gòu)特征:雙層膜,富含無機鹽、氨基酸、糖類以及各類色素等物質(zhì)。
功能:調(diào)節(jié)動物細(xì)胞內(nèi)的滲透壓,使細(xì)胞保持堅挺。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體
結(jié)構(gòu)特征:無膜結(jié)構(gòu),主要由RNA(rRNA)和蛋白質(zhì)構(gòu)成,分為附著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體和游離內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體。
功能:生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器。
中心體
結(jié)構(gòu)特征:無膜結(jié)構(gòu),通常坐落細(xì)胞核旁,由兩個中心粒及周圍物質(zhì)組成。這兩個中心粒互相垂直排列。
功能:與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。
細(xì)胞器的歸納
按細(xì)胞器的分布?xì)w納
動、植物細(xì)胞共有的細(xì)胞器有:線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾碳化物、核糖體和溶酶體。
主要存在于動物細(xì)胞的細(xì)胞器有:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡。植物和低等動物細(xì)胞特有的細(xì)胞器有:中心體。
分布最廣泛的細(xì)胞器是:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體在昆蟲細(xì)胞和動物細(xì)胞、原核細(xì)胞和真核細(xì)胞甚至在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體中都有分布
原核生物細(xì)胞中惟一的細(xì)胞器是:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體。
按細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)歸納
具有雙層膜的細(xì)胞器:葉綠體、高爾碳化物、液泡和溶酶體。
具有單層膜的細(xì)胞器:線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器:中心體、核糖體。
具有核苷酸的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體。
具有DNA的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體。
具有RNA的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體。
富含色素的細(xì)胞器:液泡、葉綠體。
按細(xì)胞器的功能特性歸納
能復(fù)制的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體和中心體。
能自我復(fù)制的細(xì)胞器:線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
能半自主遺傳的細(xì)胞器:線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。
注意:中心體在細(xì)胞分裂的間期能復(fù)制,但不能自我復(fù)制,它的復(fù)制是在細(xì)胞核內(nèi)的遺傳物質(zhì)作用下完成的,因此不能獨立遺傳。
能形成水的細(xì)胞器:線粒體、葉綠體、核糖體和高爾晶界。
與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器(或與ATP產(chǎn)生有關(guān)的細(xì)胞器):線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng);
與主動運輸有關(guān)的細(xì)胞器:線粒體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體;
與分泌蛋白合成有關(guān)的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾晶界和線粒體
參與細(xì)胞分裂的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、線粒體、中心體和高爾晶界。參與植物細(xì)胞分裂的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、線粒體和中心體(產(chǎn)生紡錘體);參與動物細(xì)胞分裂的細(xì)胞器有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、線粒體和高爾碳化物(產(chǎn)生細(xì)胞壁)。
能發(fā)生核苷酸互補配對的細(xì)胞器:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體、葉綠體和線粒體。
動動物細(xì)胞中功能不同的細(xì)胞器:高爾碳化物。在植物細(xì)胞中與分泌物的產(chǎn)生有關(guān);在動物細(xì)胞中與細(xì)胞壁的產(chǎn)生有關(guān)。
線粒體與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的相同點和不同點
相同點
①都是單層膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞膜是單層膜還是雙層膜,富含磷脂分子;都有較大膜面積,都有豐富的基質(zhì)。
②都能形成水,也都能借助水。
③都與能量轉(zhuǎn)換有關(guān),與ATP產(chǎn)生有關(guān)。
④都富含少量DNA和RNA(都富含核苷酸;都富含遺傳物質(zhì);都富含五種核苷酸ATGCU)。
⑤都能自我復(fù)制(都能半自主遺傳;都能發(fā)生核苷酸互補配對)。
⑥都能控制細(xì)胞質(zhì)遺傳(都表現(xiàn)為母系遺傳,都不遵守遺傳基本規(guī)律)。
不同點
①增大膜面積的方法不同:線粒體減小膜面積是通過內(nèi)膜向內(nèi)折疊產(chǎn)生嵴;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減小膜面積是通過基粒片層結(jié)構(gòu)(或類囊體)重疊。
②功能不同(含酶不同):線粒體富含氧呼吸酶,進行有氧呼吸,屬于異化作用;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)含光合作用有關(guān)的酶,進行光合作用,屬于同化作用;
③獨立性不同:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能獨立完成光合作用,但線粒體不能獨立完成有氧呼吸(第一階段要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進行)。
細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
分泌蛋白
有些蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)合成后,分泌到細(xì)胞外起作用,稱為分泌蛋白。
常見的分泌的蛋白:
分泌蛋白的合成與分泌的過程
分泌蛋白最初是在核糖上的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)體中由多肽產(chǎn)生氨基酸,之后步入核糖進行加工,產(chǎn)生有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì),葉綠體可以“出芽”形成囊泡,包裹著要運輸?shù)牡鞍踪|(zhì)抵達高爾碳化物,并實現(xiàn)膜融合。在此對蛋白質(zhì)進一步修飾加工,之后再產(chǎn)生囊泡,聯(lián)通到細(xì)胞膜,再度實現(xiàn)膜融合,并將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。
歸納
與分泌蛋白質(zhì)合成運輸有關(guān)的細(xì)胞器有四種:線粒體(供能)、核糖體(合成)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工、運輸)、高爾碳化物(加工、運輸)。
分泌蛋白經(jīng)過細(xì)胞膜的運輸方法為胞吐,需消耗能量,彰顯了細(xì)胞膜具有流動性的結(jié)構(gòu)特征。
運輸?shù)姆较颍簝?nèi)質(zhì)網(wǎng)體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾碳化物→細(xì)胞膜。
研究手段為核素示蹤技術(shù)。
空間結(jié)構(gòu)在葉綠體中產(chǎn)生,成熟蛋白質(zhì)在高爾碳化物產(chǎn)生。
生物膜系統(tǒng)
概念
葉綠體、高爾碳化物、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這種細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。
功能
保證內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定,對物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞等過程起決定作用。
為多種酶提供附著位點,是許多生化反應(yīng)的場所。
分隔各類細(xì)胞器,保證細(xì)胞生命活動高效、有序地進行。
生物膜之間的聯(lián)系
各類生物膜在物理組成上的聯(lián)系
①相似性:各類生物膜在組成成份的種類上基本相同,都主要由蛋白質(zhì)和脂類組成。
②差異性:各類生物膜在組成成份的濃度上有明顯差別,這與不同的生物膜功能的復(fù)雜程度有關(guān),功能越復(fù)雜的生物膜中,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)目就越多。
各類生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜在各類膜結(jié)構(gòu)的聯(lián)系中處于中心地位。
②直接聯(lián)系是指不同膜結(jié)構(gòu)之間直接相連。
③間接聯(lián)系是指不同膜結(jié)構(gòu)之間通過囊泡發(fā)生膜的變化。
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