細胞質
細胞質
細胞質包括細胞器、細胞質基質等。
細胞質基質
功能:細胞質基質是活細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和一定的環境條件。諸如,提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
物理組成:呈膠質狀態,由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。
細胞骨架
真核細胞中有維持細胞形態、保持細胞內部結構有序性的細胞骨架。
細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構,與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。
細胞器結構和功能
線粒體
結構特征:具有單層膜結構,外膜是平滑而連續的界膜,,內膜反復延展折入內部空間,產生嵴。線粒體具有半自主性,腔內有成環狀的DNA、少量RNA和內質網體,它們都能自行分化,而且部份蛋白質還要在胞質內合成。線粒體基質和線粒體內膜上富含呼吸作用有關的酶。
功能:細胞進行有氧呼吸的主要場所,是“動力車間”。
內質網
結構特征:具有單層膜。在內質網內部存在扁平袋狀的膜結構,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,內質網基質中富含與光合作用有關的酶。
內質網具有特有環狀DNA、少量RNA、核糖體和進行蛋白質生物合成的酶,能合成出一部份自己所必需的蛋白質。
功能:光合作用的場所,是動物細胞的“養料制造車間”和“能量轉換站”。
核糖
結構特征:是由膜聯接而成的網狀結構,雙層膜,可分為滑面核糖和粗面核糖(附著有內質網體)。
功能:細胞內蛋白質加工以及脂類(如性激素)合成的“車間”。
高爾碳化物
結構特征:高爾碳化物是由雙層膜圍成的扁平囊和水泡所組成,分泌旺盛的細胞,較發達。成堆的囊并不像核糖那樣互相聯接。
功能:對來自核糖的蛋白質進行加工、分類、包裝的“車間”及“發送站”;還與動物細胞壁的產生有關。
溶酶體
結構特征:溶酶體是由高爾碳化物破裂形成細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、損傷的細胞器,吞噬并殺害侵入細胞的病毒、病菌。
液泡
結構特征:雙層膜,富含無機鹽、氨基酸、糖類以及各類色素等物質。
功能:調節動物細胞內的滲透壓,使細胞保持堅挺。
內質網體
結構特征:無膜結構,主要由RNA(rRNA)和蛋白質構成,分為附著內質網體和游離內質網體。
功能:生產蛋白質的機器。
中心體
結構特征:無膜結構,通常坐落細胞核旁,由兩個中心粒及周圍物質組成。這兩個中心粒互相垂直排列。
功能:與細胞的有絲分裂有關。
細胞器的歸納
按細胞器的分布歸納
動、植物細胞共有的細胞器有:線粒體、內質網、高爾碳化物、核糖體和溶酶體。
主要存在于動物細胞的細胞器有:內質網和液泡。植物和低等動物細胞特有的細胞器有:中心體。
分布最廣泛的細胞器是:內質網體。內質網體在昆蟲細胞和動物細胞、原核細胞和真核細胞甚至在內質網和線粒體中都有分布
原核生物細胞中惟一的細胞器是:內質網體。
按細胞器的結構歸納
具有雙層膜的細胞器:葉綠體、高爾碳化物、液泡和溶酶體。
具有單層膜的細胞器:線粒體和內質網。
無膜結構的細胞器:中心體、核糖體。
具有核苷酸的細胞器:線粒體、葉綠體和內質網體。
具有DNA的細胞器:線粒體、葉綠體。
具有RNA的細胞器:線粒體、葉綠體和內質網體。
富含色素的細胞器:液泡、葉綠體。
按細胞器的功能特性歸納
能復制的細胞器:線粒體、葉綠體和中心體。
能自我復制的細胞器:線粒體和內質網。
能半自主遺傳的細胞器:線粒體和內質網。
注意:中心體在細胞分裂的間期能復制,但不能自我復制,它的復制是在細胞核內的遺傳物質作用下完成的,因此不能獨立遺傳。
能形成水的細胞器:線粒體、葉綠體、核糖體和高爾晶界。
與能量轉換有關的細胞器(或與ATP產生有關的細胞器):線粒體和內質網;
與主動運輸有關的細胞器:線粒體和內質網體;
與分泌蛋白合成有關的細胞器:內質網體、內質網、高爾晶界和線粒體
參與細胞分裂的細胞器:內質網體、線粒體、中心體和高爾晶界。參與植物細胞分裂的細胞器有內質網體、線粒體和中心體(產生紡錘體);參與動物細胞分裂的細胞器有內質網體、線粒體和高爾碳化物(產生細胞壁)。
能發生核苷酸互補配對的細胞器:內質網體、葉綠體和線粒體。
動動物細胞中功能不同的細胞器:高爾碳化物。在植物細胞中與分泌物的產生有關;在動物細胞中與細胞壁的產生有關。
線粒體與內質網的相同點和不同點
相同點
①都是單層膜結構細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。
②都能形成水,也都能借助水。
③都與能量轉換有關,與ATP產生有關。
④都富含少量DNA和RNA(都富含核苷酸;都富含遺傳物質;都富含五種核苷酸ATGCU)。
⑤都能自我復制(都能半自主遺傳;都能發生核苷酸互補配對)。
⑥都能控制細胞質遺傳(都表現為母系遺傳,都不遵守遺傳基本規律)。
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膜向內折疊產生嵴;內質網減小膜面積是通過基粒片層結構(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;內質網含光合作用有關的酶,進行光合作用,屬于同化作用;
③獨立性不同:內質網能獨立完成光合作用,但線粒體不能獨立完成有氧呼吸(第一階段要在細胞質基質中進行)。
細胞器之間的協調配合
分泌蛋白
有些蛋白質在細胞內合成后,分泌到細胞外起作用,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質網體中由多肽產生氨基酸,之后步入核糖進行加工,產生有一定空間結構的蛋白質,葉綠體可以“出芽”形成囊泡,包裹著要運輸的蛋白質抵達高爾碳化物,并實現膜融合。在此對蛋白質進一步修飾加工,之后再產生囊泡,聯通到細胞膜,再度實現膜融合,并將蛋白質分泌到細胞外。
歸納
與分泌蛋白質合成運輸有關的細胞器有四種:線粒體(供能)、核糖體(合成)、內質網(加工、運輸)、高爾碳化物(加工、運輸)。
分泌蛋白經過細胞膜的運輸方法為胞吐,需消耗能量,彰顯了細胞膜具有流動性的結構特征。
運輸的方向:內質網體→內質網→高爾碳化物→細胞膜。
研究手段為核素示蹤技術。
空間結構在葉綠體中產生,成熟蛋白質在高爾碳化物產生。
生物膜系統
概念
葉綠體、高爾碳化物、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這種細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統。
功能
保證內環境的相對穩定,對物質運輸、能量轉換和信息傳遞等過程起決定作用。
為多種酶提供附著位點,是許多生化反應的場所。
分隔各類細胞器,保證細胞生命活動高效、有序地進行。
生物膜之間的聯系
各類生物膜在物理組成上的聯系
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雜程度有關,功能越復雜的生物膜中,蛋白質的種類和數目就越多。
各類生物膜在結構上的聯系
①內質網膜在各類膜結構的聯系中處于中心地位。
②直接聯系是指不同膜結構之間直接相連。
③間接聯系是指不同膜結構之間通過囊泡發生膜的變化。
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