细胞质基质课件全解-通用.ppt

细胞质基质细胞质基质有水有水,无机盐无机盐,脂质脂质,糖类糖类,氨基氨基酸酸,核苷酸和多种酶组成核苷酸和多种酶组成.是活细胞进行新陈代谢的主是活细胞进行新陈代谢的主 要场所，为新陈代谢的进行提要场所，为新陈代谢的进行提供所需的物质和一定的环境条供所需的物质和一定的环境条件。件。物质组成物质组成：主要功能主要功能：线粒体线粒体分布：动、植物细胞均有分布线粒体线粒体形状形状：光镜下，大多呈椭球形光镜下，大多呈椭球形。外膜外膜内内膜膜嵴嵴基质基质线粒体的结构纵向剖面图结结构构与周围细胞质基质分开与周围细胞质基质分开某些部位向内折叠形成嵴（使某些部位向内折叠形成嵴（使内膜表面积增大）内膜表面积增大）呈液态，含有与有氧呼吸相关的呈液态，含有与有氧呼吸相关的酶及少量酶及少量DNA基质：基质：内膜内膜：外膜外膜：线粒体是活细胞进行线粒体是活细胞进行有氧呼吸有氧呼吸的主要场所，的主要场所，是细胞的是细胞的“动力工厂动力工厂”。提供细胞。提供细胞所需能量的所需能量的95。功能功能：1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞中线粒统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量体的数量(见下表见下表).分析回答分析回答:(1)心肌细胞的数量最多心肌细胞的数量最多,这是因为这是因为?(2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是 (3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关肝细胞肝细胞肾皮质细肾皮质细胞胞平滑肌细平滑肌细胞胞心肌细心肌细胞胞动物冬眠动物冬眠状态下的状态下的肝细胞肝细胞950个个400个个260个个12500个个 1350个个心肌细胞运动量大心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张因不停的收缩舒张,需能量多。需能量多。冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强肝脏代谢加强,需能需能量多量多.细胞新陈代谢的强弱细胞新陈代谢的强弱。线粒体分布特点1、动植物细胞中线粒体的结构基本相同动植物细胞中线粒体的结构基本相同 2、细胞种类不同含量有所差别，一、细胞种类不同含量有所差别，一般动物细胞线粒体的数量多于植物细般动物细胞线粒体的数量多于植物细胞胞 3、同一种细胞，生理状态不同，线粒体、同一种细胞，生理状态不同，线粒体 数量不同。需能量高的部位含线粒体数量数量不同。需能量高的部位含线粒体数量多。例如：心肌细胞、肾小管细胞、肝脏多。例如：心肌细胞、肾小管细胞、肝脏细胞等含线粒体数量比较多。细胞等含线粒体数量比较多。叶 绿 体分布：只存在于植物细胞中叶绿体叶绿体形态：椭球形或球形外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质叶绿体的结构纵向剖面图结结构构呈液态，及少量呈液态，及少量DNA基质：基质：内膜内膜：外膜外膜：功能功能：双双层层膜膜腔腔保证了叶绿体内环境稳定保证了叶绿体内环境稳定基粒：基粒：囊状结构垛叠而成，囊状结构垛叠而成，含色素含色素含光合作用的酶是是光合作用光合作用的场所，又称植物细胞的场所，又称植物细胞的的“养料加工厂养料加工厂”和和“能量转换站能量转换站”思考：和能量转换有关的细胞器是什么？线粒体：进行有氧呼吸作用。分解线粒体：进行有氧呼吸作用。分解有机物，释放能量；有机物，释放能量；叶绿体叶绿体：进行光合作用，利用光能将进行光合作用，利用光能将CO2、H2O合成有机物，储存能量。合成有机物，储存能量。比较线粒体和叶绿体的异同比较线粒体和叶绿体的异同 相同点：相同点：1、都含有双层膜；、都含有双层膜；2、都与能量转换有关；、都与能量转换有关；3、都含有酶、少量、都含有酶、少量DNA、基质、基质不同点：不同点：1、分布不同：线粒体动植物均有分布；、分布不同：线粒体动植物均有分布；叶绿体只分布在植物细胞中叶绿体只分布在植物细胞中2、酶的种类和功能不同、酶的种类和功能不同3、叶绿体合成有机物，储存能量；线粒、叶绿体合成有机物，储存能量；线粒体分解有机物，释放能量体分解有机物，释放能量内质网内质网分布分布：存在于大多存在于大多数动物和植物细胞数动物和植物细胞 中。中。形态结构形态结构：由：由单层膜单层膜结构连接而结构连接而成的网状结构。成的网状结构。功能功能：细胞内蛋白质合成细胞内蛋白质合成和加工和加工,以及脂质合以及脂质合成的成的“车间车间”。分类：分类：光面内质网和糙光面内质网和糙面内质网（附着核糖体）面内质网（附着核糖体）核糖体核糖体功能功能：核糖体有的附着在内质网核糖体有的附着在内质网上上,有的游离在细胞质中有的游离在细胞质中,是是“生产蛋白质生产蛋白质 的机器的机器”。形态形态分布分布：椭球形的粒状小体椭球形的粒状小体。：有些附着在内质网上，有些附着在内质网上，有些游离在细胞质基质中有些游离在细胞质基质中结构结构：无膜无膜结构结构。高尔基体高尔基体高尔基体高尔基体结构结构分布分布功能：功能：（动植物功能不同）：单层膜单层膜细胞器：普遍存在于动物、植物细胞中：与细胞分泌物的形成有关，是蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，动物动物植物植物：与细胞壁的合成有关溶酶体：溶酶体：液泡：液泡：中心体：中心体：结构：结构：单层膜囊装结构结构：结构：表面有液泡膜，是单层膜单层膜分布：分布：主要存在植物细胞植物细胞中物质：物质：内有细胞液，糖类、蛋白质、无机盐、色素等物质功能：功能：调节植物细胞内环境，还可使植物细胞保持坚挺。结构：结构：两个相互垂直的中心粒基周围物质组成分布：分布：存在于动物和低等植物细胞中，通常位于细胞核附近功能：功能：与细胞的有丝分裂有关。是“消化车间”，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和病菌。功能：功能：细胞细胞器器线粒体线粒体叶绿体叶绿体液泡液泡内质网内质网高尔基高尔基体体核糖体核糖体中心体中心体存在存在动植物动植物细胞细胞植物细胞植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动物细动物细胞胞膜结膜结构构双层膜双层膜单层膜单层膜无膜无膜功能功能与能量代谢有关与能量代谢有关调节细调节细胞内环胞内环境，与境，与渗透作渗透作用有关用有关 蛋白质的蛋白质的运输运输 加工加工 合成合成与动物与动物细胞有细胞有丝分裂丝分裂有关有关贮存遗传物质贮存遗传物质（含少量（含少量DNA、RNA）与蛋白与蛋白质、脂质、脂类、糖类、糖类合成类合成有关，有关，蛋白质蛋白质的运输的运输通道通道与动物与动物细胞分细胞分泌物形泌物形成，植成，植物细胞物细胞壁的形壁的形成有关成有关将氨基将氨基酸合成酸合成蛋白质蛋白质的场所的场所有氧呼有氧呼吸的主吸的主要场所要场所光合作光合作用的场用的场所所各种细胞器的有关知识各种细胞器的有关知识结合上表思考：结合上表思考：1）膜结构上的区别）膜结构上的区别双膜结构：线粒体、叶绿体、（核膜）双膜结构：线粒体、叶绿体、（核膜）内质网、高尔基体、液泡、溶酶体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体（复习时应强调，（复习时应强调，该细胞器与靶细胞的裂解死亡有关）、该细胞器与靶细胞的裂解死亡有关）、（细胞膜）（细胞膜）单膜结构：单膜结构：无膜结构：中心体、核糖体无膜结构：中心体、核糖体2）能产生水（代谢水）的结构）能产生水（代谢水）的结构线粒体（有氧呼吸的第三个阶段）线粒体（有氧呼吸的第三个阶段）细胞核（细胞核（DNA复制、复制、RNA转录过程中，核苷酸合成核苷酸链转录过程中，核苷酸合成核苷酸链的聚合反应）的聚合反应）叶绿体（光合作用的暗反应）叶绿体（光合作用的暗反应）核糖体（氨基酸合成多肽链过程中的缩合反应中）核糖体（氨基酸合成多肽链过程中的缩合反应中）3）能产生）能产生ATP的结构的结构线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞质基质细胞质基质（有氧呼吸的第二、第三阶段）（有氧呼吸的第二、第三阶段）（光合作用的光反应阶段）（光合作用的光反应阶段）（无氧呼吸以及有氧呼吸的第一阶段）（无氧呼吸以及有氧呼吸的第一阶段）注：在此还可引导学生回忆动物肌肉细胞的磷酸肌酸能水解产生注：在此还可引导学生回忆动物肌肉细胞的磷酸肌酸能水解产生ATP：CP+ADP酶酶ATP+C4）具有半自主性复制的结构）具有半自主性复制的结构线粒体、叶绿体（都含有少量线粒体、叶绿体（都含有少量DNA和和RNA）注：在此可引导学生认识线粒体和叶绿体的核外基因及其表达体系，注：在此可引导学生认识线粒体和叶绿体的核外基因及其表达体系，即：线粒体和叶绿体中除有即：线粒体和叶绿体中除有DNA外，还有外，还有RNA（mRNA、tRNA、rRNA）、核糖体、氨基酸活化酶等，都具有独立进行转录和翻）、核糖体、氨基酸活化酶等，都具有独立进行转录和翻译的功能，具有译的功能，具有“自主性自主性”。但线粒体和叶绿体中自身编码合成的。但线粒体和叶绿体中自身编码合成的蛋白质并不多，它们中的绝大多数蛋白质是由核基因蛋白质并不多，它们中的绝大多数蛋白质是由核基因编码，在细胞质核糖体上合成的。也就是说，线粒体和叶编码，在细胞质核糖体上合成的。也就是说，线粒体和叶绿体的自主性是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖绿体的自主性是有限的，它们对核遗传系统有很大的依赖性。故称为性。故称为“半自主性细胞器半自主性细胞器”线粒体（含有少量的线粒体（含有少量的DNA和和RNA）、叶绿体（含有少量）、叶绿体（含有少量的的DNA 和和RNA）细胞核（细胞核（DNA的复制以及转录）、核糖体（有翻译的过的复制以及转录）、核糖体（有翻译的过程）程）5）有碱基配对行为的结构）有碱基配对行为的结构6）与蛋白质合成与分泌有关的结构）与蛋白质合成与分泌有关的结构核糖体（合成蛋白质或多肽链）核糖体（合成蛋白质或多肽链）内质网（加工：折叠、组装、加工糖基团等形成空间结构；内质网（加工：折叠、组装、加工糖基团等形成空间结构；运输通道）运输通道）高尔基体（再加工：对蛋白质修饰加工、分类包装以供运输）高尔基体（再加工：对蛋白质修饰加工、分类包装以供运输）细胞膜（分泌蛋白的外排过程）细胞膜（分泌蛋白的外排过程）线粒体（蛋白质合成、加工、分泌过程的能量供应）线粒体（蛋白质合成、加工、分泌过程的能量供应）引导学生思考蛋白质的合成是受基因控制的，所以，引导学生思考蛋白质的合成是受基因控制的，所以，分泌蛋白的合成分泌过程，除了与核糖体，内质网，分泌蛋白的合成分泌过程，除了与核糖体，内质网，高尔基体，细胞膜，线粒体等结构有关外，还受核的高尔基体，细胞膜，线粒体等结构有关外，还受核的控制控制7）可用于区分动、植物细胞的结构）可用于区分动、植物细胞的结构叶绿体叶绿体有叶绿体的细胞一定是植物细胞（有叶绿体的细胞一定是植物细胞（，据学生现，据学生现有知识）有知识）植物细胞一定含有叶绿体（植物细胞一定含有叶绿体（，如植物根尖等非，如植物根尖等非绿色结构的细胞例外）绿色结构的细胞例外）中心体中心体有中心体的细胞一定是动物细胞（有中心体的细胞一定是动物细胞（，低等植物，低等植物细胞例外）细胞例外）动物细胞一定含有中心体（动物细胞一定含有中心体（，据学生现有知识），据学生现有知识）液泡液泡有液泡的细胞一定是植物细胞（有液泡的细胞一定是植物细胞（，低等动物细，低等动物细胞例外）胞例外）植物细胞一定含有液泡（植物细胞一定含有液泡（，根尖生长点等处的，根尖生长点等处的细胞例外）细胞例外）细胞壁细胞壁有细胞壁的一定是植物细胞（有细胞壁的一定是植物细胞（，细菌、真菌，细菌、真菌等细胞例外）等细胞例外）植物细胞一定含有细胞壁（植物细胞一定含有细胞壁（，据学生现有知，据学生现有知识）识）从功能上看，细胞各部分结构和功能虽不同，但他们是相互联系、分工合作、协调一致的，共同完成各项生命活动能力思维方法【例1】白细胞能吞噬绿浓杆菌，与这一现象有关的是()A主动运输B自由扩散C细胞膜的流动性D内吞作用【解析】此题描述的是一种吞噬现象，是细胞的一种内吞作用，题目要求回答发生这一现象的原因，显然选项D不符合题意。事实上，白细胞细胞膜上的某些蛋白质与绿浓杆菌有亲和力而使绿浓杆菌附着在白细胞的细胞膜上，细胞膜具有一定的流动性，故细胞膜内陷形成小泡，从而使绿浓杆菌进入白细胞内，完成吞噬作用。【答案】C能力思维方法【例2】科学家在研究家蚕丝腺细胞的亚显微结构时，取得这样的数据：粗面型内质网的含量为N时，蚕丝产量为P；粗面型内质网的含量为2N时，蚕丝产量为15P；粗面型内质网的含量为3N时，蚕丝产量为2P。研究结果表明，是高产品种蚕，丝腺细胞中粗面型内质网特别发达，以上事实说明()A蛋白质在粗面型内质网上合成B蛋白质在核糖体上合成C粗面型内质网与蛋白质的加工、分泌有关D高尔基体与蛋白质的分泌有关【答案】C能力思维方法【例3】在一定的时间内，使某种动物细胞吸收用放射性同位素标记的氨基酸。经检查发现放射性物质依次出现在下图中的、部位，请据图分析写出各标号代表的结构名称，以及要求填注的内容。(1)部位的物质(图上方的黑圆点)是首先由附着在上的合成的。(2)它是由加工形成的。(3)此动物细胞对该物质还具有功能。【答案】(1)内质网核糖体蛋白质(2)高尔基体(3)分泌能力思维方法【例4】如图是某物质通过红细胞膜的示意图，请据图回答：(1)这是哪种运输方式?，其理由是_。(2)B代表的物质是_。(3)你认为A可能代表下列哪种物质?_。(供选答案：O2、甘油、Na+、K+)【答案】(1)主动运输需要载体协助，且消耗能量，逆浓度梯度(2)载体(3)K+能力思维方法【解析】此题是一道识图题，其目的是考查学生识图、综合能力。由于A物质从低浓度处通过细胞膜到达高浓度处，并有载体协助，同时消耗能量，应属于主动运输。O2、甘油通过细胞膜是通过自由扩散实现的，红细胞中Na+的浓度比血浆中低，Na+是从膜内运到膜外。因此A物质不可能是O2、甘油和Na+。而红细胞中K+的浓度高于膜外的K+浓度，红细胞能不断地从血浆中逆浓度梯度吸收K+，因而A代表的是K+。能力思维方法【例5】根据细胞膜的结构和功能特点，分析简答下列问题：(1)1985年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时，发现脂溶性物质容易透过细胞膜，不溶于脂类的物质透过细胞膜十分困难。这表明组成细胞膜的主要成分中有_。(2)1925年GorterGrendel用丙酮提取细胞膜的脂，并将它在空气水界面上展开时，发现这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的两倍。由此可以认为细胞膜由组成_。(3)1970，科学家用不同荧光染料标记的抗体，分别与小鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合，使它们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时，开始时一半成绿色，另一半成红色，但在37C水浴中保温40分钟后，融合细胞上两种颜色的荧光点就均匀分布。这个实验说明_，其原因是_。(4)科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维内注入微量的放射性同位素24Na，不久可测得神经纤维周围溶液中存在24Na。如果在神经纤维膜外溶液中加入抑制酶活动的药物，则24Na外流迅速停止。当向中毒的神经纤维内注射新鲜ATP时，24Na又重新透出，直到ATP用完。以上实验证明：24Na通过神经纤维膜的方式是_，原因是_-，被抑制的酶是催化_的酶。能力思维方法【答案】(1)磷脂(2)双层磷脂分子(3)细胞膜具有一定的流动性构成的细胞膜的蛋白质分子(抗原)是可以运动的(4)主动运输此过程消耗了ATP呼吸作用【解析】(1)根据“相似相溶”原理，结合题给信息可知组成细胞膜的主要成分中有脂类物质，并依据所学知识肯定该脂类物质是磷脂。(2)由于磷脂分子不溶于水且不易挥发，则它一定均匀分布在空气水界面上，既然这个单层分子的面积相当于原来细胞表面积的二倍，则可推知磷脂分子在细胞膜上一定是双层排布。(3)构成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大都是可以运动的，因此细胞膜具有一定的流动性。当融合细胞在37C水浴中保温40分钟后，由于构成细胞膜的蛋白质分子(抗原)的运动，使得与之结合的带有标记的抗体上的荧光点均匀分布。(4)24Na的透出需要消耗ATP，因此，24Na通过神经纤维膜的方式是主动运输。能量由呼吸作用产生，因此被抑制的酶是催化呼吸作用的酶。3.下列关于“观察洋葱根尖细胞有丝分裂”实验的叙述，正确的是A.通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期B.装片的制作流程是：解离染色漂洗制片C.显微镜下观察到处于有丝分裂中期的细胞最多D.显微镜下观察到的分生区细胞呈正方形，细胞继续分裂【答案】A【解析】有丝分裂不同时期，染色体的行为不同，所以可以通过观察细胞内染色体的行为判断细胞所处的时期，A正确；观察洋葱根尖细胞有丝分裂过程中，装片的制作过程为：解离、漂洗、染色、制片，B错误；有丝分裂过程中，分裂间期占有的时间最长，所以显微镜下观察到处于有丝分裂间期的细胞最多，C错误；观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，解离步骤细胞已经被杀死，所以不可能看见细胞继续分裂，D错误。4.下列关于“细胞大小与物质运输的关系”实验的叙述，错误的是A.实验的材料和试剂可用马铃薯小方块和蓝墨水替代B.NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同C.琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而增大D.NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比随着琼脂块的增大而减小【答案】C【解析】在“细胞大小与物质运输的关系”实验中，可以用蓝墨水代表进入细胞的物质，马铃薯小方块代表细胞，A正确；NaOH在体积不同的琼脂块内扩散的速率相同，B正确；琼脂块的表面积与体积之比随着琼脂块的增大而减小，C错误；由于NaOH在琼脂块中的扩散速度是一定的，因此NaOH扩散的体积与整个琼脂块的体积之比，随着琼脂块的增大而减小，D正确。5.下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是A.存在血红蛋白的细胞一定是已经分化的细胞B.衰老细胞内酶的活性都降低，细胞核的体积减小C.细胞凋亡是各种不利因素引起的细胞损伤和死亡D.细胞癌变是致癌因子诱发正常基因突变成原癌基因和抑癌基因【答案】A【解析】血红蛋白存在于哺乳动物成熟的红细胞中，该细胞已经高度分化，A正确；衰老细胞内大多数酶的活性都降低，细胞核的体积增大，B错误；细胞凋亡是基因控制的程序性死亡，而各种不利因素引起的细胞损伤和死亡属于细胞坏死，C错误；细胞癌变是致癌因子诱导原癌基因和抑癌基因发生基因突变的结果，D错误。6.下列关于细胞全能性的叙述，错误的是