细胞质和细胞器 PPT课件

想一想：有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细
胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？
线粒体集中在代谢旺盛的！
分布：植物细胞（叶肉细胞） 结构：双层膜（内膜光滑）、类囊体、叶绿体基质 成分：DNA、RNA、色素、光合作用酶 功能：光合作用的场所
叶绿体——“养料制造工厂”和“能量转换站”
溶酶体：
分布：动植物细胞
亲，我有单层膜哦！
形态结构：单层膜
功能：①吞噬消化作用。(吞噬病毒等) ②自溶作用：某些即将老死的细胞靠溶酶体破 裂释放出各种水解酶将自身消化。 ③可释放到细胞外，对细胞外基质进行消化。 溶酶体——“消化车间”
核糖体：
亲，我没有膜结构哦！ 蛋白质
rRNA
核糖体亚显微结构图
第二节 细胞的类型和结构
细胞质和细胞器
亚显微结构模式图
一、细胞质：
细胞质： 包含细胞基质和细胞器。
(一)细胞质基质：
①形态：胶质状态 ②成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、 蛋白质、氨基酸和核苷酸等及细胞骨架。 ③作用：为代谢反应提供 物质 和所 需的 能量 ，以及环境条件。是新 陈代谢的主要场所。
(二)细胞器：
这是动植物细胞共有 的
双层膜：线粒体、叶绿体。 单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
无膜结构：核糖体、中心体。
线粒体：
外膜 内膜 嵴
亲，我有双层膜哦！
分布:动、植物细胞
结构:双层膜（内膜为嵴）、线粒体基质
成分:DNA、 RNA、有氧呼吸酶 功能:有氧呼吸的主要场所——“动力工厂”
核糖体
分布： 动植物体内，附着在内质网上或游离在细 胞质基质中 形态结构：无膜结构， 椭球形的粒状小体。 主要功能：细胞内合成蛋白质的场所

细胞质和细胞器的关系对疾病发生的影响
细胞质和线粒体功能障碍与衰老
随着年龄的增长，线粒体的功能会出现下降，导致能量代谢降低，进而影响 细胞的功能。同时，细胞质中多种酶和代谢通路的调节异常也可能导致衰老 。
细胞质和内质网功能障碍与癌症
内质网的功能异常可能导致蛋白质合成与加工的异常，进而可能导致癌症的 发生。同时，细胞质中多种蛋白质修饰和降解途径的调节异常也可能导致癌 症的发生。
细胞质和细胞器在医学和生物技术领域的应用前景
疾病诊断和治疗
通过研究细胞质和细胞器的结构和功能，可以开 发新的疾病诊断和治疗方法。
药物发现和设计
理解细胞质和细胞器的调控机制，可以帮助发现 和设计新的药物。
生物技术应用
通过利用细胞质和细胞器的特性，可以开发新的 生物技术应用，如组织工程、再生医学等。
THANK YOU.
能量代谢
细胞质是细胞内能量代谢的重要场所之一。它含有多种酶和代谢途径，可以促进 能量代谢和能量储存。此外，细胞质还参与了糖、脂肪和氨基酸等物质的代谢过 程。
02
细胞器的结构和功能
细胞核的结构和功能
细胞核是细胞的控制中心，负责储存和管理遗传信息 。
核仁在细胞分裂期间会变大，分裂后会变小。
细胞核由核膜、核仁、染色质和核液等组成。
细胞质基质的特性
细胞质基质具有多种特性，包括维持细胞形态、调节代谢过 程、促进物质交换等。此外，它还参与了多种细胞信号转导 通路，对于细胞的生长、分化和凋亡等过程具有重要调节作 用。
细胞质中的重要成分
蛋白质
细胞质中蛋白质的种类繁多，包括结构蛋白、酶、抗体、激素等。这些蛋白 质在细胞质中发挥着重要的功能，如维持细胞结构、催化化学反应、参与信 号转导等。

（2）结构： 基粒：由类囊体堆叠而成
基质：含有酶和少量DNA 扁平小囊状结构 类囊体： 类囊体膜上含有进行光合作用 必须的色素和酶
（3）功能： 进行光合作用的场所
比
不 同
较 分 布
形 状 结 构 功 能Fra bibliotek线 粒 体
真核细胞
叶 绿 体
植物叶肉细胞 椭球形或球形 内膜里含有基粒和基质， 基粒上有色素，基粒和基 质中含与光合作用有关的 酶 光合作用的场所
细胞骨架
三、细胞器
细胞质基质中有多种具有特定形态和功能的细 胞器。 包括：线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高 尔基体、液泡、中心体、溶酶体等
植物细胞亚显微结构图
细胞核 内质网 高尔基体 核糖体 液泡
叶绿体 细胞壁
线粒体 细胞膜
动物细胞亚显微结构图
细胞核
内质网 核糖体
中心体 线粒体
高尔基体 细胞膜
线粒体的结构模式图
肝脏细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 线粒体数目 950 400 260 12500
1、为什么心肌细胞含有线粒体最多？
心肌细胞要不停的收缩，代谢旺盛，需要的能量多
2、线粒体的多少与什么有关？
新陈代谢的强弱
代谢旺盛的细胞中含有的线粒体多
2.叶绿体
“养料车间”
普遍存在于绿色植物细胞中 （1）形态：椭球形或球形 双层膜：内膜，外膜
椭球形或棒状 内膜向内突起形成嵴， 嵴周围充满了基质，内 膜和基质中含与有氧呼 吸和合成ATP相关的酶 有氧呼吸的主要场所
点
相 同 点 都具有双层膜，都与能量转换有关，都含有酶以及
少量的DNA
课后作业
1、预习后面几种细胞器
2、分小组制作细胞模型（1、2植物，,3、4动物）， 小组长做好分工协作，每人做一种细胞器，每组上交 一个模型。

细胞器的自噬与降解
在自噬过程中，部分细胞器被 双层膜结构包裹后送入溶酶体
进行降解。
细胞质和细胞器的
04
研究意义和应用前
景
在生命科学研究中的应用
揭示生命活动的本质
推动生物技术的发展
细胞质和细胞器是构成细胞的基本结 构和功能单位，研究它们有助于深入 了解生命活动的本质和规律。
细胞质和细胞器研究为生物技术的研 发提供了重要的理论基础和技术支持 ，如细胞培养、基因编辑等。
细胞质的功能
01
02
03
物质代谢
细胞质基质和各种细胞器 共同参与细胞的物质代谢 过程，包括糖酵解、三羧 酸循环、氧化磷酸化等。
蛋白质合成
核糖体是细胞质中负责蛋 白质合成的细胞器，能将 氨基酸按照特定的序列组 装成蛋白质。
信号转导
细胞质中的多种分子和细 胞器参与信号转导过程， 如钙离子、磷脂和多种酶 类等。
的研发进程。
个性化治疗
通过对不同患者的细胞质和细胞 器进行深入研究，可以为个性化 治疗提供更精确的方案，提高治
疗效果和患者的生存率。
THANKS.
总结词
自噬作用与降解作用
详细描述
溶酶体在自噬作用中发挥关键作用，能够降解并回收受 损的细胞器和其他细胞内物质。
总结词
参与组织重塑和更新过程
详细描述
在组织重塑和更新过程中，溶酶体能够分解衰老或受损 的细胞结构，为新细胞的生成提供空间和物质基础。
细胞器的相互关系
03
和动态变化
细胞器的相互关系
细胞器间的物质运输 细胞器间通过囊泡、小管等方式 进行物质运输，如内质网向高尔 基体的物质运输参与蛋白质的分 泌。
细胞器的动态变化
细胞器的生长与分裂

细胞器之间的协调作用还表现在信号转导途径中。例如， 当细胞受到外界刺激时，通过激活相应的激酶，引起信号 转导级联反应，最终调节细胞内的生理活动。
细胞质和细胞器的遗传调控
细胞质和细胞器的遗传调控是通过DNA、RNA和蛋白质等遗传物质的合成、加工 、运输和表达来实现的。这些过程受到多种因子的调控，包括转录因子、RNA聚 合酶、剪接体等。
2
核膜是细胞核的外层结构，上有许多小孔，称 为核孔，允许蛋白质和RNA等分子进出。
3
核仁是细胞核内的一个结构，主要参与核糖体 的合成。
线粒体的结构和功能
线粒体是细胞内的能量工厂， 负责产生ATP。
线粒体具有双层膜，外膜光滑 ，内膜折叠成嵴状突起，以增
加表面积。
线粒体内含有多种酶和蛋白质 ，包括柠檬酸循环、电子传递
细胞质和细胞器的遗传调控对于细胞的分化、增殖、代谢等生命活动具有重要意 义。例如，通过调节基因表达谱，可以影响细胞的分化方向和增殖速度。
04
细胞质和细胞器的病理学意义
细胞质和细胞器的病变机制
细胞质病变机制
细胞质的病变通常源于遗传因素，如基因突变或致癌物质的影响。这些因素 可能导致细胞质内部成分的改变，进而影响细胞的功能。
及脂质的合成和代谢。
高尔基体接收来自内质网的蛋 白质，对其进行加工、修饰和 分类，然后通过小泡将其运送
到细胞的不同部位。
03
细胞质和细胞器的相互关系
细胞质和细胞器之间的物质运输
细胞质和细胞器之间的物质运输是通过囊泡、出芽、膜融合 等方式完成的。这些运输方式需要消耗能量，并于维持细胞器的功能和细 胞生命活动具有重要意义。例如，线粒体需要从细胞质中获 取核苷酸、氨基酸等物质才能合成ATP。
细胞器之间的协调作用

核糖体
核糖体(ribosome) 是合成蛋白质的 “生产车间”。
功能是按照mRNA的 指令由氨基酸合 成蛋白质。
一、形态结构：由大小两个亚基组成
中央管
二、化学组成
•
真核细胞 核糖体 80S
大亚基:60S (5S、 5.8S、 28S的rRNA
＋50个Pr.)
小亚基：40 S (18S的rRNA＋ 33个Pr.)
核糖体的种类和沉降系数
核糖体的类型
单体
大亚基
原核细胞核糖体
真核细胞核糖体 真核细胞器核糖体 线粒体核糖体
70S
50S
80S
60S
55-80S(因种类而异） 50S
小亚基 30S 40S
30S
核糖体的4个活 性部位：
➢ 接受氨酰基tRNA的部位：受 位，称A位。
➢ 肽基-tRNA移交 肽链后，tRNA被 释放的部位：供 位，称P位。
▪ 内质网腔驻留蛋白分子能识别正在合成或部分 折叠的多肽，并与多肽的一定部位结合，促使 正确折叠。这一类分子本身并不参与最终产物 的形成，称为分子伴侣(molecular chaperone)
▪ 驻留蛋白(retention protien):内质网腔内分 子伴侣的C端末尾具有滞留信号肽Lys-Asp-GluLeu (KDEL),与KDEL受体结合，使之驻留于内质 网腔而不被转运。
2.滑面内质网(sER)：
表面光滑，无核糖体附着 多为管状或泡状 脂类代谢旺盛的细胞中含量丰富
三. 内质网的化学组成
微粒体 (microsome)： 在细胞匀浆和 超速离心过程中， 由破碎的内质网 形成的球状的囊 泡结构。
化学组成
1）内质蛋白
1.内质网膜的脂质： 302）-钙4网0蛋％白

具双层膜的：叶绿体、线粒体、 细胞核、细胞膜 具单层膜的：内质网、高尔基体 液泡、溶酶体 不具膜的：核糖体、中心体
1、线粒体
分布: 动、植物细胞中 形状：短棒状、 哑铃形 结构：双层膜结构 嵴 基质
外膜
内膜
分布着与有氧呼吸有关的酶
功能： 有氧呼吸的主要场所 能量转换
细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。
考考你？
联系线粒体的功能，推测心肌细胞与腹肌细 胞相比，二者线粒体在数量上有没有区别？
★结构与功能相适应。不同功能的细胞，细 胞器的种类与数量可以有区别。 ★生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中 线粒体较多。 如一般动物细胞比植物细胞线粒体数量多
叶绿体
思考： 1、注意观察了吗，叶正面与背面颜色谁绿一些？ 请尝试着解释这一现象
正面，正面的细胞内叶绿体数量比较多
2、根细胞中有叶绿体吗？
没有
⒉叶绿体
叶肉细胞 分布： 或幼茎的表皮层细胞
外膜
内膜 基粒 基质
形状: 扁平的椭球形或球形
结构：双层膜结构
分布有光合作用有关的酶 分布有光合作用的色素如：叶绿素等
功能： 与细胞的有丝分裂有关
细胞质基质：
细胞质内呈胶质状态的部分， 细胞器悬浮在细胞质基质内 成分：含有水、无机盐、脂类、 糖类、氨基酸、核苷酸、酶等
进行着多种化学反应 是活细胞进行新陈代谢的主要场所
真核细胞中有细胞骨架，学习课本47页
实验：用高倍显微镜观察 叶绿体和线粒体
为什么用健那绿染液染色？
2.功能：
①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境， 同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信 息传递的过程中起着决定性作用。 ②许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学 反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大 量的附着位点。 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使得细胞内 能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证 了细胞生命活动高效、有序地进行。

葡萄糖-6-磷酸
葡萄糖
SER膜
Pi
进入血液
糖原颗粒
磷酸酶
SER膜胞质端
葡萄糖 6-磷酸
去除磷酸基团
葡萄糖
血液 机体组织
解毒作用 (detoxification)
SER中含有一些酶：
• 与外源性物质结合 → 使其氧化 → 失活
• 清除脂溶性废物，使之极性增强，更易于排泄，
从而减轻毒性。
Ca2+的储存及其浓度调节
• 为tRNA提供结合位点 (A位点、P位点等)
•
• 在蛋白质合成起始时参与同mRNA选择性地结
合以及在肽链的延伸中与mRNA结合；
rRNA 具有高 度复杂 的二级 结构
肽基转移酶中心 (peptidyl transferase center)
解码中心(decoding center)
（二）蛋白质合成的基本过程
核糖体的活性位点
于小亚基上， 16S rRNA 的 3‘ 端有一段序列能识别 并结合mRNA的起始端
mRNA结合部位 5’
肽酰基转移酶位点： 于小亚基上 , 催化氨 基酸间形成肽键
T 因 E 子 位 A位点
于大亚基上, 肽基 转移后将释放的 tRNA的位点
点 P位点
3’ mRNA
G 因子
A位点(氨酰基位点)： 亦称氨基酸受位, 位于 大亚基, 为接受新氨酰 -tRNA的结合位点
分子伴侣
（二）内质网的形态结构与类型
• • 膜厚约5～6nm，单位膜结构，总面积很大。 如肝细胞中，内质网总面积=质膜的30～40倍。 完整细胞内的内质网在核周形成网状三维结构。
内 质 网 的 分 布
内质网的两种类型
无核糖体附着，表面光滑 胞质面附着有核糖体，表面粗糙 (rough endoplasmic 糙面内质网 reticulum, RER)

中心体模式图
8，溶酶体
（1）分布: 动植物细胞
（2）结构: 单层膜包围而成的球形泡状结构
（3）成分: 含有多种水解酶
（4）功能: 能分解衰老，损伤的细胞器，吞噬杀死 侵入细胞的病毒或病菌。 （5）水解产物去向: 对细胞有用的物质，可被细胞利用；废 物则被排出体外。
原核细胞有且 只有一种细胞 器：核糖体
3，内质网
粗糙内质网
光滑内质网
（1）分布—真核细胞（动植物细胞均有）
（2）结构—由(单层）膜构成的网状结构
（3）功能：
增大了细胞内的膜面积，膜 上还附着了多种酶，为细胞 内各种化学反应的正常进行 提供了有利的条件。
与蛋白质的合成与加工， 脂质的合成等有关，还 有储存和运输物质的功 能
4，核糖体
（1）分布—原核细胞和真核细胞。有些附着在内质网 上，有些游离在细胞质基质中。 （2）结构—无膜结构，由蛋白质和RNA构成 （3）功能 —合成蛋白质
四，细胞器的分类
1.分布（只考虑动植物细胞） 动植物细胞： 线粒体，内质网 ，核糖体 ，高尔基体，溶酶体
叶绿体 ，液泡 植物细胞特有：
与高等植物细胞相比，动物细胞特有： 中心体 2.结构 双层膜结构的细胞器：线粒体和叶绿体 （线叶双） 单层膜结构的细胞器：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
无膜结构的细胞器： 中心体、核糖体 （无心糖）
三，细胞器
1，线粒体
（1）分布 —真核细胞
（2）结构 —双层膜，嵴，基质
少量 DNA 增大 内膜 表面 积
某些原核细胞 无线粒体，但 仍可进行有氧 呼吸
外膜 双层膜 内膜
许多与 有氧呼 吸有关 的酶
嵴
液态 基质
（3）功能 —进行有氧呼吸和形成ATP的主要场所

植物细胞亚显微结构模式图
叶绿体存在于哪些细胞中？
3、成分：含有 多种水解。酶 细胞质基质：是细胞质中无特定形态结构的物质。
例如在小鼠受精卵的分裂面附近比较集中。
功能：合成蛋白质的场所
合成的蛋白质大多分布在细胞质基质中或供细胞本身生长所需要的蛋白质分子即内用蛋白，如在细胞内起催化作用的酶
合成分泌蛋白（或外用蛋白），如抗体、某些酶（如消化酶）或蛋白质类的激素等
2、结构： 两个中心粒垂直排列；非膜结构 3、功能： 与细胞的有丝分裂有关
（八）溶酶体
1、分布： 动物、真菌细胞、一些植物细胞
结论：在代谢旺盛细胞中线粒体较多，在细胞内新陈代谢旺盛的部位含线粒体较多，线粒体为细胞生命活动提供能量。
2、结构： 单层膜囊状结构 什么细胞器植物有，动物没有？
是与植物细胞的吸水、失水有关的细胞器。 在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。
3、细胞液中含有的物质： 人的口腔上皮细胞和植物叶肉细胞
白质、生物碱等 光学显微镜的分辨率不超过200nm,有效放大倍数一般不超过1200倍。
4、功能：调节植物细胞内的环境，使细胞维持一定
的渗透压，保持细胞形态。是与植物细胞的
吸水、失水有关的细胞器。
（七）中心体
1、分布： 动物细胞和低等植物细胞
细胞质：在细胞膜以内、细胞核以外的部分。
是均匀透明的胶状物质。
细胞质
细胞质基质
细胞器
细胞质基质：是细胞质中无特定形态结 构的物质。
组成成分：水、无机盐离子、脂类、糖 类、氨基酸、核苷酸以及很多种酶。
功能：是活细胞进行新陈代谢的主要场 所。为新陈代谢的进行，提供所需要的 物质和一定的环境条件。
细胞器：是细胞质中有特定形态的结构。

进一步修饰加工 成成熟蛋白质
核 糖 体
内
高
细
分
质
尔
胞
泌
网
基
膜
蛋
（囊泡） 体 （囊泡）
白
线粒体
（供能）
2．分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图
内质网膜面积减小，高尔基体膜面积基本不变， 细胞膜膜面积增大
三.细胞的生物膜系统
1.概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共 同构成细胞的生物膜系统。
蓝绿色
▲注意：染色后的细胞为活细胞！
活细胞中线粒体染 色的专一性染料
▲问：健那绿染色液为什么要溶于生理盐水中？
• 方法步骤 • (1)观察叶绿体
• • (2)观察线粒体
• 5．判断正误
• (1)(2011·江苏，2B) 人体细胞中核糖体是蛋白质合
成和加工的主要场所 ×( )。
• (2)(2011·江苏，2D)高尔基体与有丝分裂过程中纺锤
②上述生物膜可为许多化学反应提供酶附着位点，下图显示了其中三类生物膜上的 生化反应，请指出 A～C 所示反应依次对应上图中的哪个字母所示生物膜。
提示：①核膜 细胞器膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 ②A 对应 e，B 对应 f， C 对应 g。
观察叶绿体和线粒体
• 1．原理 • (1)叶绿体呈绿色的椭球形或球形，不需
2.叶绿体— “养料制造车间”和“能量转换站”
1）形态结构：双层膜，扁平的椭球体或球形 2）分布： 绿色植物的叶肉细胞及幼嫩的茎，保卫细胞
注意叶表皮无叶绿体
3）功能: 绿色植物光合作用的场所
外膜 内膜
➢结构：
基粒
外膜 双层膜
内膜
类囊体 基质