线粒体和叶绿体√知识点
- 格式:ppt
- 大小:2.30 MB
- 文档页数:13
【高中生物】线粒体与叶绿体知识归纳与例析线粒体与叶绿体是真核细胞内两种重要的细胞器,也是重点考点之一。
常涉及到细胞呼吸、光合作用、细胞质遗传、生物膜等知识点。
1.知识归纳线粒体与叶绿体都是真核细胞内具有双层膜结构的细胞器,都与细胞内的能量代谢有关,都含有少量dna和rna。
二者在结构和功能上有着明显地区别和联系。
1.1分配线粒体普遍存在于动、植物细胞等真核细胞内。
在正常的细胞中,一般在需要能量较多的部位比较密集:细胞的新陈代谢越旺盛的部位,线粒体的含量就越多。
而哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等寄生虫,细菌等原核生物没有线粒体。
叶绿体只存在于绿色植物细胞中,如叶肉细胞。
叶绿体在细胞中的分布与光照强度有关:在强光下,叶绿体通常从侧面面对光源,以避免被强光灼伤;在弱光下,它均匀地分布在细胞质基质中,正面朝向光源(最大面积),以吸收更多光能。
光合原核生物和蓝藻等植物的根细胞没有叶绿体。
1.2 形态与结构线粒体一般呈球形、颗粒状和杆状,不同的细胞类型和生理条件下线粒体有很大差异。
叶绿体通常是扁平的球形或椭圆形。
线粒体大致有外膜、内膜和基质(线粒体基质)三部分构成。
外膜平整无折叠,内膜向内折叠凹陷而形成突起的嵴,从而扩大了化学反应的膜面积。
叶绿体被外膜和内膜覆盖,包含数个到几十个基粒。
每个基粒由许多类囊体(囊性结构)堆积而成,基粒中充满叶绿体基质。
1.3 成分(1)线粒体基质和叶绿体基质都含有少量的DNA和RNA,这与线粒体和叶绿体的细胞质遗传有关。
⑵线粒体内膜和线粒体基质中含有大量与有氧呼吸有关的酶,所以线粒体内膜比线粒体外膜上蛋白质的含量最高。
与光合作用有关的酶主要分布在叶绿体基粒和叶绿体基质中。
(3)光合作用所需的各种色素主要分布在叶绿体的基粒类囊体膜上,可以吸收、传递和转化光能。
⑷正常情况下,在叶绿体内叶绿体基质(暗反应场所)中磷酸含量最多,叶绿体基粒上磷脂含量最多;而在线粒体内,线粒体内膜上磷酸含量最少而磷脂含量最多。
线粒体和叶绿体是细胞内两个能量转换的细胞器。
线粒体广泛存在于各类真核细胞中,而叶绿体仅存在于植物细胞中。
它们能将能量转换成驱动细胞进行生命活动所需要的能源。
它们的形态特征主要是呈现封闭的双层膜结构,且内膜经过折叠并演化为极大扩增的内膜为线粒体的氧化磷酸化和叶绿体的光合作用的复杂的化学反应提供了基地与框架。
其次,它围成了一个包含能催化其它细胞生命化学反应的多种酶的内腔(基质)。
线粒体和叶绿体都是高效的产生A TP的精密装置。
尽管它们最初的能量来源有所不同,但却有着相似的基本结构,而且以类似的方式合成A TP。
线粒体和叶绿体都具有环状DNA及自身转录RNA与转译蛋白质的体系。
很多学者把线粒体和叶绿体的遗传信息统称为真核细胞的第二遗传信息系统,或称核外基因及其表达体系。
虽然线粒体和叶绿体具有自己的遗传物质和进行蛋白质合成的全套机构,但组成线粒体和叶绿体的各种蛋白质成分是由核DNA和线粒体DNA或叶绿体DNA分别编码的。
所以线粒体和叶绿体都是半自主性的细胞器。
第一节线粒体与氧化磷酸化1890年,德国科学家Altmann首先在光学显微镜下观察到动物细胞内存在着一种颗粒状的结构,称作生命小体。
1987年Benda重复了以上实验,并将之命名为线粒体。
1904年Meves在植物细胞中也发现了线粒体,从而确认线粒体是普遍存在于真核生物所有细胞中的一种重要细胞器。
1900年Michaelis用詹纳斯绿B(Janus green B)对线粒体进行活体染色,证实了线粒体可进行氧化还原反应。
1912年Kingsbury第一个提出线粒体是细胞内氧化还原反应的场所。
1913年Engelhardt证明磷酸化和氧的消耗耦联在一起。
1943~1950年,Knnedy 和Lehninger进一步证明,柠檬酸循环、氧化磷酸化和脂肪酸氧化均发生在线粒体内。
次年,Lehninger又发现磷酸化需要电子传递。
近20年来,由于生化技术和电镜技术的不断改进和创新,使线粒体的结构与功能的研究有了很大的进展。
1、氧化磷酸化:电子从NADH或FADH2经呼吸链传递给氧形成水时,同时伴有ADP磷酸化形成ATP,这一过程称为氧化磷酸化。
2、电子传递链(呼吸链):在线粒体内膜上存在有关氧化磷酸化的脂蛋白复合物,它们是传递电子的酶体系,由一系列能可逆地接受和释放电子或H+的化学物质所组成,在内膜上相互关联地有序排列,称为电子传递链或呼吸链。
3、ATP合成酶:ATP合成酶广泛存在于线粒体、叶绿体、异养菌和光合细菌中,是生物体能量转换的核心酶。
该酶分别位于线粒体内膜、类囊体膜或质膜上,参与氧化磷酸化和光合磷酸化,在跨膜质子动力势的推动下催化合成ATP。
4、半自主性细胞器:线粒体和叶绿体的生长和增殖是受核基因组及其自身的基因组两套遗传系统的控制,所以称为半自主性细胞器。
5、光合磷酸化:由光照所引起的电子传递与磷酸化作用相偶联而生成ATP的过程,称为光合磷酸化。
6. 导肽:引导蛋白到线粒体中去的具有定向信息的特异氨基酸序列转运肽:细胞之中合成叶绿体前体蛋白,在N端地额外的氨基酸序列7.PS2:反应中心复合物+补光复合物,利用吸收的光能在类囊体膜腔一面氧化水,建立质子梯度Ps1利用吸收的光能或传递来的激发能在类囊体的基质侧还原形成NADPH1.线粒体的形态结构外膜(outer membrane):含孔蛋白(porin),通透性较高。
内膜(inner membrane):高度不通透性,向内折叠形成嵴(cristae)。
含有与能量转换相关的蛋白。
膜间隙(intermembrane space):含许多可溶性酶、底物及辅助因子。
基质(matrix):含三羧酸循环酶系、线粒体基因表达酶系等以及线粒体DNA, RNA2.氧化磷酸化氧化磷酸化过程实际上是能量转换过程,即有机分子中储藏的能量到高能电子到质子动力势到ATP氧化过(1)呼吸链主要可以分为两类,既NADH呼吸链和FADH2呼吸链,电子传递链的四种复合物(哺乳类)复合物Ⅰ:NADH-CoQ还原酶复合物(既是电子传递体又是质子移位体)复合物Ⅱ:琥珀酸脱氢酶复合物(是电子传递体而非质子移位体)复合物Ⅲ:细胞色素bc1复合物(既是电子传递体又是质子移位体)复合物Ⅳ:细胞色素C 氧化酶(既是电子传递体又是质子移位体)四种类型电子载体:黄素蛋白、细胞色素(含血红素辅基)、Fe-S中心、辅酶Q。
细胞生物学第七章线粒体与叶绿体知识点整理线粒体和叶绿体是细胞中两个重要的细胞器。
它们在细胞代谢和能量转换中发挥着重要的作用。
以下是关于线粒体和叶绿体的一些重要知识点:线粒体:1.结构:线粒体是一个由两层膜包围的细胞器。
它包含一个外膜和一个内膜,内膜形成了许多内突起,称为线粒体内膜嵴。
2.能量转换:线粒体是细胞中的能量生产中心。
它通过细胞呼吸过程中的氧化磷酸化来产生能量,将食物分子中的化学能转化为细胞可以使用的三磷酸腺苷(ATP)。
3. 基因组:线粒体具有自己的基因组,称为线粒体DNA(mtDNA)。
它主要编码细胞呼吸过程中所需的蛋白质。
mtDNA由母亲遗传给子代,因此线粒体DNA有助于研究人类的遗传和进化。
4.线粒体疾病:线粒体功能障碍可以导致许多疾病,如线粒体脑肌病、线粒体糖尿病和阿尔茨海默病。
这些疾病通常会影响能量的产生和细胞的正常功能。
叶绿体:1.结构:叶绿体是植物和一些原生生物中的细胞器。
它也是由两层膜包围,并且内膜形成了一系列叫做叶绿体嵴的结构。
2.光合作用:叶绿体是光合作用的主要场所,其中光能转化为化学能以供细胞使用。
叶绿体中的叶绿素能够吸收太阳能,并将其转化为光合作用的产物,如葡萄糖。
3. 基因组:叶绿体也具有自己的基因组,称为叶绿体DNA(cpDNA)。
它主要编码参与光合作用和叶绿体功能的蛋白质。
4.叶绿体疾病:类似于线粒体疾病,叶绿体功能障碍也会导致一系列疾病,在植物中称为叶绿体遗传病。
这些疾病通常会导致叶绿体的正常结构和功能受损。
1.起源:线粒体起源于古代原核生物,而叶绿体起源于古代蓝藻细菌。
这些细菌进化成为现代细胞中的线粒体和叶绿体。
2.功能:线粒体主要参与能量转换,而叶绿体主要参与光合作用。
它们在细胞代谢中的角色不同,但都与能量生产和细胞功能密切相关。
3.基因组:线粒体和叶绿体都有自己的基因组,具有其中一种程度的自主复制和表达能力。
不过,线粒体基因组比较小,叶绿体基因组比较大。
高中母系遗传知识点总结一、概述母系遗传是指特定基因或特定性状只能由母亲遗传给后代的遗传方式。
在这种遗传方式中,母亲的基因或性状在整个家族中传递,而父亲的基因或性状在后代中并不起作用,或者影响较小。
母系遗传在植物和动物群体中都有所发现,并且在人类群体中也有。
这种遗传方式是由细胞质遗传控制的,即由线粒体和叶绿体中的遗传物质控制。
二、线粒体和叶绿体1. 线粒体线粒体是细胞内的一种细胞器,其内含有自身的DNA。
线粒体在细胞内的主要功能是产生能量,它通过氧化磷酸化反应来合成ATP,为细胞提供能量。
另外,线粒体还参与了细胞凋亡、新陈代谢等重要生命活动。
2. 叶绿体叶绿体是植物细胞内的一种细胞器,其内含有自身的DNA。
叶绿体主要功能是进行光合作用,吸收光能并将其转化为化学能,合成有机物质,为细胞提供能量。
叶绿体还参与了细胞分裂、补偿生长等重要生命活动。
三、母系遗传的特点1. 基因只能由母亲传递给子代母系遗传的一个重要特点是,特定基因或特定性状只能由母亲传递给其子代。
这是因为母亲的卵细胞内含有线粒体和叶绿体,而父亲的精子内并没有,所以父亲的基因对于线粒体和叶绿体的遗传并不起作用。
2. 没有交叉重组在母系遗传中,线粒体和叶绿体的DNA并没有交叉重组的过程,因此其遗传物质在整个家族中保持一致。
这也导致了母系遗传的性状在整个家族中具有稳定性,不会因为杂合而产生变异。
3. 子代对母亲的基因影响较大由于母亲的线粒体和叶绿体对子代的影响较大,所以母亲的基因对子代的性状有较大的影响。
在一些疾病的遗传中,母亲的基因对于疾病的发生有很大的影响。
四、母系遗传的疾病1. 线粒体遗传疾病线粒体遗传疾病是由母亲通过线粒体传递给子代的一类遗传疾病。
这些疾病主要是因为线粒体的DNA发生突变导致的,其中包括线粒体脑肌病、慢性进展性外眼盘眼球运动麻痹等。
这些疾病通常会伴随着能量代谢障碍、神经系统功能异常等临床症状。
2. 叶绿体遗传疾病叶绿体遗传疾病是由母亲通过叶绿体传递给子代的一类遗传疾病。
线粒体和叶绿体的比较线粒体和叶绿体是两种不同的细胞质器,它们在细胞的代谢过程中发挥着至关重要的作用。
它们都具有自主复制和自主繁殖的功能,且都具备着自己的遗传信息。
虽然两者在细胞功能上存在着相似之处,但是它们之间依然存在着很多的差异和不同之处。
第一,线粒体和叶绿体的位置是不同的。
线粒体主要分布在细胞的质壁上,参与细胞的氧化代谢和能量供应等重要功能。
而叶绿体则分布在植物细胞的叶片和茎干等绿色组织中,参与光合作用和碳素循环等重要功能。
这也说明了它们在细胞中的不同作用和位置。
第二,线粒体和叶绿体在结构上存在差异。
线粒体呈长椭球形,可以看做一个半自主的小器官。
它有两层膜结构,内膜上有许多的褶皱,增加了表面积,方便了线粒体内的化学反应。
而叶绿体则呈扁平片状,有一个外膜和内膜,内膜有许多的穿孔结构,称为叶绿体基粒。
这些基粒像是小孔板,可以让物质在细胞膜之间快速交换。
第三,线粒体和叶绿体的代谢功能是不同的。
线粒体主要参与葡萄糖的氧化分解和三羧酸循环,产生ATP。
这些ATP可以储存成能量,也可以在细胞代谢过程中直接使用。
而叶绿体则是通过光合作用来合成有机物质和氧气。
它可以光合合成葡萄糖等有机物质,也可以产生ATP,但是它产生的ATP数量相对较少,主要是提供能量和产生氧气等生命活动的必需物质。
第四,线粒体和叶绿体的基因组大小和结构也有所不同。
线粒体的基因组大小约为16kb,有37个基因,主要编码线粒体内的蛋白质和RNA。
而叶绿体则是大小约为160kb,有100多个基因,其中大部分是编码光合作用相关的蛋白质和RNA。
叶绿体的基因组更加复杂,受到多个因素的影响,其中很多和气候环境相关。
最后,线粒体和叶绿体的遗传方式也有所不同。
线粒体遵循母系遗传,母亲传递给子女的线粒体基因保持不变。
而叶绿体遵循父母双亲遗传,父母的叶绿体基因都可以继承给子女。
不同的继承方式也意味着线粒体和叶绿体的灵活性和遗传稳定性有所不同。
综合来看,线粒体和叶绿体在细胞代谢和生命活动中都具有着不可或缺的作用。
高三生物易混淆知识点高三生物课程是学生们备战高考的关键时期,而其中一些知识点往往容易混淆,给学生造成困扰,进而影响他们的学习效果。
本文将从细胞结构、遗传与进化以及生态环境等方面,探讨高三生物易混淆的知识点,并给出一些记忆技巧,以帮助同学们更好地理解和掌握这些知识。
一、细胞结构1. 线粒体与叶绿体线粒体和叶绿体是细胞内的两个重要器官,它们有许多相似之处,但又不尽相同。
线粒体是动植物细胞共有的细胞器,其主要功能是参与细胞能量代谢,产生ATP分子。
而叶绿体则只存在于植物细胞中,其主要功能是进行光合作用,将光能转化为化学能。
记忆这两个器官的差异可以使用关键词“动植物共有”和“只存在于植物细胞”,并结合其功能进行理解和区分。
2. 干细胞与多能细胞干细胞和多能细胞都具有分化能力,可以发展成为各种不同类型的细胞。
但它们在来源和应用方面存在差异。
干细胞是存在于多个组织中的一类细胞,具有自我更新和不同分化的能力,常见的有胚胎干细胞和成体干细胞。
而多能细胞则是指具有多种功能,能分化成多种类型的细胞。
记忆这两个术语的区别可以使用关键词“来源”和“应用”,帮助我们理解它们的不同之处。
二、遗传与进化1. 相对数目与百分比在遗传与进化中,相对数目和百分比是常用的两个概念,但学生们往往容易混淆。
相对数目是指由某一类别的个体所占总数的比例,常以分数或小数的形式表示。
而百分比则是一种将相对数目表示为百分数的方式。
记忆这两个概念可以使用“比例表达”和“百分比表达”的关键词进行区分。
2. 突变与变异突变和变异都是指遗传信息的改变,但它们的概念和作用略有不同。
突变是指遗传物质的突然而明显的变异,可以导致新的表型特征的出现。
而变异则是指基因组中的微小改变,可以通过基因改变来适应环境的变化,并在进化过程中积累适应优势。
记忆这两个概念可以使用“明显变异”和“微小改变”来进行区分。
三、生态环境1. 生态位与生态系统生态位和生态系统是生态学领域中常用的概念,但它们的含义和层次不同。
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体高中生物实验知识点归纳2021线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。
下面是小偏整理的用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体高中生物实验知识点归纳2021,感谢您的每一次阅读。
用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体高中生物实验知识点归纳20211.实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,不需染色,制片后直接观察。
(2)线粒体呈无色,有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等,用健那绿染液染成蓝绿色后制片观察。
2.实验步骤(1)观察叶绿体(2)观察线粒体[深度思考](1)观察叶绿体时,为什么常用藓类叶片?提示藓类叶片很薄,仅有一两层叶肉细胞,可以直接用来制作临时装片。
(2)选菠菜叶作为观察叶绿体的材料,为什么要撕取带少许叶肉的下表皮?提示叶绿体主要分布在叶肉细胞中,叶表皮处无叶绿体,接近下表皮处为海绵组织,细胞排列疏松,易撕取。
(3)观察线粒体时,为什么选健那绿染液进行染色,观察叶绿体为何不需染色?提示健那绿是专一性用于线粒体染色的活细胞染料,染色后不影响细胞的生命活动;叶绿体本身含有色素,不需染色即可观察。
(4)观察叶绿体时,临时装片中的材料要随时保持有水状态的原因是什么?提示保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中。
否则,细胞失水收缩,将影响对叶绿体形态的观察。
[易错警示]走出叶绿体、线粒体观察实验的“5”个误区(1)观察线粒体应选择人体或动物细胞或植物体无色部位细胞,不能选择绿色组织细胞。
(2)观察线粒体与叶绿体均需保持细胞活性状态。
(3)观察叶绿体时需保持叶片有水状态,防止失水。
(4)制作观察线粒体的临时装片时,是滴一滴健那绿染液于载玻片中央用于染色,而不是滴一滴生理盐水。
(5)叶绿体不仅随细胞质的流动而流动,还随光照方向的改变而旋转,一般叶绿体以正面朝向光源,以利于接受更多光照。
高中生物学科方法归纳1.显微观察法——观察多种多样的细胞、观察线粒体和叶绿体、观察细胞有丝分裂和减数分裂、观察质壁分离、观察染色体变异等。