内质网病变的超微结构观察
电镜技术的应用使人们对细胞的超微结构有了更深入的了解。各种细胞器的结构以及其病理状况时发生的改变为人们判断疾病的发生提供了直观科学的依据。本文主要概述了投射电镜观察下内质网的各种超微病理变化。
Abstract：There is a more in-depth understanding about cell ultrastructure depending on Electron microscope technology. The structure of the various kinds of organelles，and its pathological conditions change provides the intuitive and scientific basis for people to judge the occurrence of diseases. This paper mainly summarizes the ultrastructural changes of endoplasmic reticulum under the projection electron microscope.
Key words：Electron microscope technology；Endoplasmic reticulum；Pathological changes
20世纪30年代，德国的RUSKA第一次发现了电子显微镜，随后利用刚刚形成的电子显微镜技术第一次看到了烟草花叶病毒[1]。随着电子显微镜技术的不断完善和发展，电镜的应用使人们对细胞的研究逐步深入到亚细胞结构，各种细胞器的结构也不断被人们认知。同时，在医学科研和诊断疾病中做出了重要贡献。例如，Gyorkey[2]等在2000例肿瘤诊断中8%要靠电镜帮助诊断。Kuzela[3]等对49例肿瘤的诊断结果分析，11例电镜可进一步提供明确的诊断，占22%，纠正6%的错误诊断，确诊率28%。国内周晓军[4]报道223例肿瘤电镜诊断，电镜确诊135例，占60%，纠正原病例诊断11例，占5%。有诊断价值者占65%。有由此可见，电镜技术在诊断疾病中的应用价值。
电镜分为扫描电镜和投射电镜。由于其分辨率高，放大倍数大，而且使用较为方便，电镜已经成为研究细胞微观结构最有效的方法之一[5]。本文所的总结的内质网超微结构变化主要通过投射电镜来观察。
1 内质网的超微结构及生理功能
内质网（endoplasmic reticulum），ERKR. Porter、A. Claude 和EF. Fullam等人于1945年发现，是细胞质内由膜组成的一系列片状的囊腔和管状的腔，彼此相通形成一个隔离于细胞基质的管道系统，为细胞中的重要细胞器。它实际上是一个连续的膜囊和膜管网，可分为粗面内质网（RER，Rough Endoplasmic Reticulum）和滑面内质网（SER，Smooth Endoplasmic Reticulum）两大部分。粗面内质网上附着有大量核糖体，合成膜蛋白和分泌蛋白；滑面内质网上无核糖体。
内质网是哺乳细胞中一种重要的亚细胞器。膜分泌性蛋白、氨基多糖、磷脂、胆固醇及钙信号等的代谢均与内质网功能直接相关，例如分泌性蛋白的合成与空间折叠、蛋白质糖基化修饰、蛋白质分泌等均在内质网内发生。目前研究认为，
内质网的结构和功能 一、结构 内质网膜约占细胞总膜面积的一半，是真核细胞中最多的膜。内质网（endoplasmic reticulum，ER）是内膜构成的封闭的网状管道系统。具有高度的多型性。可分为粗面型内质网（rough endoplasmic reticulum，RER，图6-20）和光面型内质网（smooth endoplasmic reticulum，SER，图6-21）两类。 二、RER的功能 （一）蛋白质合成 蛋白质都是在核糖体上合成的，并且起始于细胞质基质，但是有些蛋白质在合成开始不久后便转在内质网上合成，这些蛋白质主要有：①向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素； ②跨膜蛋白，并且决定膜蛋白在膜中的排列方式；③需要与其它细胞组合严格分开的酶，如溶酶体的各种水解酶；④需要进行修饰的蛋白，如糖蛋白。 （二）蛋白质的修饰与加工 包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等，其中最主要的是糖基化，几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。糖基化的作用是：①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用； ②赋予蛋白质传导信号的功能；③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。 （三）新生肽链的折叠、组装和运输 COP II介导由内质网输出的膜泡运输，这种膜泡由内质网的排出位点（exit sites）以出芽的方式排出，内质网的排出位点没有结合核糖体，随机分布在内质网上。不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同，主要取决于蛋白质完成正确折叠和组装的时间，这一过程是在属于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的，需要消耗能量。有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网，转入溶酶体中降解掉，大约90%的新合成的T细胞受体亚单位和乙酰胆碱受体都被降解掉，而从未到达靶细胞膜。 三、ER的其它功能 合成膜脂：大多数膜只是完全在内质网中合成的，例外的情况包括：①鞘磷脂是在内质网上开始合成的，但完成于高尔基体；②某些线粒体和叶绿体独有的膜脂是驻留在这些细胞器中的酶催化合成的。ER合成的膜脂以膜跑运输的方式转运至高尔基体，溶酶体和质膜上，或借磷脂转移蛋白（phospholipid transfer protein，PTP）形成水溶性复合物，转至其他膜上。 解毒作用：SER中的P450酶系属于单加氧酶（monooxygenase），又称为多功能氧化酶(mixed function oxidase)、羟化酶(hydroxylase)，因其还原态的吸收峰在450nm处，故名。主要分布在SER中，但也存在于质膜、线粒体、高尔基体、过氧化物酶体、核膜等细胞器的膜中，具有解毒作用，通常可将脂溶性有毒物质，代谢为水溶性物质，使有毒物质排出体外。有时也会将致癌物代谢为活性致癌物。P450种类繁多，但都是与其他辅助成分组成一个呼吸链来实现其功能，呼吸链中的P450还原酶实际就是一种黄素蛋白。P450催化O2分子中的一个原子加到底物分子上使之羟化，另一个氧原子被NADH或NADPH 提供的氢还原生成水，在此氧化过程中无高能磷酸化合物生成。 甾体类激素的合成：在生殖腺和肾上腺的内分泌细胞中，SER、线粒体，可能还有高尔基体上的一些酶共同参与甾体类激素的合成。 调节血糖浓度：使葡糖6-磷酸水解为磷酸和葡萄糖，释放糖至血液中。细胞中的糖元可被酶转化为葡糖1-磷酸，再转变为葡糖6-磷酸，但由于膜对磷酸化的糖是高度不通透的，葡糖6-磷酸只有在去磷酸化以后才能通过质膜，进入血液。
【知识网络构建】 【重点知识整合】 一、原核细胞与真核细胞的结构与功能 1．主要细胞器的结构与功能 (1)结构???? ? 具双层膜：线粒体、叶绿体具单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 不含磷脂分子：核糖体、中心体 (2)成分? ??? ? 含DNA ：线粒体、叶绿体含RNA ：线粒体、叶绿体、核糖体 (3)功能上： ①与能量转换有关的细胞器(或产生A TP 的细胞器)： 叶绿体：光能(→电能)→活跃的化学能→稳定的化学能； 线粒体：稳定的化学能→活跃的化学能。 ②与主动运输有关的细胞器： 线粒体——供能； 2．细胞形态多样性与功能多样性的统一 [难点]
(1)哺乳动物的红细胞呈两面凹的圆饼状，体积小，相对表面积大，有利于提高O2和CO2交换效率。 (2)卵细胞体积大，储存丰富的营养物质，为胚胎早期发育提供营养。 (3)具有分泌功能的细胞往往具有很多突起，以增大表面积，提高分泌效率，且细胞内内质网和高尔基体含量较多。 (4)癌细胞形态结构发生改变，细胞膜上糖蛋白含量减少，使得癌细胞间黏着性减小，易于扩散和转移。 (5)代谢旺盛的细胞中，自由水含量高，线粒体、核糖体等细胞器含量多，核仁较大，核孔数量多。 3．有关细胞结构的疑难问题点拨 (1)生物名称中带有“菌”字的并非都是原核生物，如真菌类(酵母菌等)。 (2)生物名称中带有“藻”字的并不都是植物，如蓝藻属于原核藻类，但红藻、绿藻等属于真核藻类。 (3)有细胞壁的不一定都是植物细胞，如原核细胞、真菌细胞也有细胞壁。 (4)并非植物细胞都有叶绿体和大液泡，如根尖分生区细胞就没有叶绿体和大液泡。 (5)有中心体的细胞不一定是动物细胞，也可能是低等植物细胞。 (6)有叶绿体和细胞壁的细胞一定是植物细胞。 (7)蓝藻等原核生物虽无叶绿体和线粒体，但仍能进行光合作用和有氧呼吸。 (8)哺乳动物成熟的红细胞无细胞核和众多的细胞器，所以自身不能合成蛋白质，呼吸方式为无氧呼吸，不能进行细胞分裂，而且寿命较短。 二、生物膜系统的结构和功能 1．生物膜的组成、结构和功能 (1)在化学组成上的联系 ①相似性：各种生物膜在组成成分的种类上基本相同，都主要由蛋白质和脂质组成。 ②差异性：各种生物膜在组成成分的含量上有显著差异，这与生物膜的功能有关系；功能越复杂的生物膜中蛋白质的种类和数量越多；具有识别功能的细胞膜中多糖含量较多。 (2)在结构上的联系： ①各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分布其中，都具有一定流动性的结构特点。
细胞器的结构和功能(一) 班级 姓名 上课时间：______设计人:赵家铎 【教学目标】 知识目标： 1． 了解细胞质的概念、组成成分； 2． 了解细胞器的种类； 3． 掌握线粒体的分布、化学成分、结构及主要功能； 4． 掌握叶绿体结构、成分和主要功能。 能力目标： 通过学习和比较线粒体和叶绿体，培养学生的比较思维能力。 【重、难点】 1． 线粒体的结构和功能； 2． 叶绿体的结构和功能。 【教学环节】 复习： 1． 原生质分化为那几部分？ 2． 细胞膜的结构和功能是什么？ 【讲授新课】： 细胞质： 1． 定义： 细胞膜以内细胞核以外的原生质。 2． 组成部分： 定 义：细胞中未分化的部分。 细胞质基质 组成成分：水、无机盐、糖类、脂类、氨基酸、核苷 酸、还有许多酶。 作 用：是活细胞进行新陈代谢的主要场所，为新陈代谢的正 常进行提供所需的物质和环境条件。 细 胞 器：是指悬浮在细胞质基质中的一些具有一定形态和功能的结构； 一． 线粒体： 1． 分布： 动物细胞和植物细胞中都有。 2． 形态： 光学显微镜：粒状、棒状； 电子显微镜： 外膜 内膜 量 说明：内、外膜在化学成分上有显著的差异，如蛋白质的含量、类脂的分布很不相 同 嵴增大了线粒体的内膜面积； 3． 主要成分： 1）含有少量的DNA 24． 分布： 广范地分布的细胞质中。 说明： 1） 在不同的细胞中，在生命活动旺盛的细胞中多；线粒体最多的细胞是肝 脏的肝细胞，肝细胞是体内生命活动最活跃的细胞。 2） 线粒体在细胞中的分布是不均匀的，代谢旺盛的部位，线粒体较多。如 精子的尾部线粒体数目多； 5． 作用： 是进行有氧呼吸的主要场所。 它为生命活动提供95%的能量， 因此人们把它称为细胞内供应能量的“动力工厂”！或“能量转换站” 说明： 1） 2） 由于线粒体内消耗O 2 ，产生CO 2 ，所以它是生物体内二氧化碳浓度最高， 氧气浓度最低的部位。 【练习】： 1、 在肾小管的细胞内发现了大量的线粒体，这说明肾小管和对物质的复吸收作用属于下列那一种方式（ ） A. 自由扩散 B. 主动运输 C. 内吞 D. 外排 2、 在成人的心肌细胞中明显比腹肌细胞中较多的细胞器是（ ） 提示：从“结构与功能相统一”这一角度来考虑 A ．核糖体 B ．线粒体 C ．内质网 D ．高尔基体 二． 叶绿体： 1 分布：
、细胞膜的结构和功能 （一）基础扫描 1 、生物体结构和功能的基本单位是，阐明细胞是一切动植物生命活动的基本单位的理论观点是。判断：细胞是生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切生物体结构和功能的基本单位（）细胞是一切动植物结构和功能的基本单位（） 2 、细胞的原核细胞：没有，如、细菌、蓝藻、放线菌 类型真核细胞：有，如绝大多数生物（酵母菌、衣藻、草履虫、变形虫） 判断：①成熟的哺乳动物的红细胞，因为没有细胞核，所以是原核细胞（） ②生物界可能存在这样的生物：体内既有原核细胞，又有真核细胞（） 3 、细胞膜的成分：含有、和，其中，和是主要成分 4、细胞膜的分子结构：层磷脂分子形成磷脂双分子层，是细胞膜的基本支架（磷脂分子的头部 是的，因此在表面；尾部是的，因此在中间）；蛋白质以不同深度结合在磷脂双分子层上。 5 、细胞膜的膜外结构：糖被（由组成），消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖被有 和作用；糖被还与有关。（请课后试绘：细胞膜结构模式图） 结构特点是：构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子不是静止的，而是流动 的 6 、细胞膜生理特性是：即水分子能自由通过（自由扩散）、细胞要选择吸收的离 的特点子（主动运输）、小分子（O2、CO2、甘油、乙醇、苯是自由扩散，葡萄糖 除进入红细胞以外是主动运输，氨基酸是主动运输）也可以通过，而其他的离子、 小分子、大分子则不能通过（指细胞膜总量不变的情况下） 7 、细胞壁：在植物细胞外表面有一层细胞壁，主要成分是和，起支持和保护作用，是全透性结构；一般的原核细胞的表面也有一层细胞壁，主要成分是。判断：在由细胞构成的生物中，只有人和动物的细胞外面才没有细胞壁（） 8 、细菌细胞的基本结构有：、、、 细菌细胞的特殊结构有：、、 （二）难点突破 1 、物质基础：构成生物体的和
2018-2019第一学期高三二轮复习测试内质网的结构和功能 一、单选题 1.下图是某细胞在进行某项生命活动的前、后，几种生物膜面积的变化图。在该变化过程中，最可能合 成的物质是（） A. 抗体 B. 雄性激素 C. 呼吸酶 D. RNA聚合酶 2.下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是( ) A. 给水稻提供14 C02．则其根细胞在缺氧状态有可能出现14 C2H5OH B. 给水稻提供14 C02，则14C的转移途径大致是：14 C02一14 C3一（14 CH20） C. 利用15N标记某丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离的核糖体无放射性 D. 小白鼠吸入1802，则在其尿液中可以检测到H2180，呼出的二氧化碳也可能含有180 3.下列关于细胞结构和功能的说法正确的是 A. 核仁与核糖体的形成密切相关，没有核仁的细胞将无法形成核糖体 B. 细胞质基质含有多种细胞器，细胞骨架的主要成分为纤维素 C. 核糖体、细胞核、细胞质基质中都含有RNA D. 线粒体、叶绿体、内质网中均含有DNA 4.下列有关叙述正确的有( ) ①线粒体与叶绿体都有双层膜,且膜的化学成分和功能也相同 ②核糖体是各种细胞内合成蛋白质多肽链唯一场所 ③高尔基体是植物细胞特有细胞器,有丝分裂末期与它有关 ④中心体是高等动物细胞特有细胞器,它与细胞的形成有关 ⑤叶绿体内部含有少量的DNA、RNA、核糖体，可合成自身所需全部蛋白质，其功能不受细胞核的调 控 ⑥内质网参与胰岛素和性激素的合成与加工，是细胞内生物膜相互联系的枢纽，是细胞内物质运输的 通道 ⑦烟草含有的烟碱(尼古丁)主要存在于烟草细胞的细胞质中 ⑧能维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的是生物膜 A. ⑤⑧ B. ②⑥ C. ②⑦ D. ⑥⑦ 5.下图为真核细胞蛋白质合成和转运的示意图。下列叙述正确的是 A. 图中由双层膜包被的结构只有① B. 图中与胰岛素合成有关的结构有①②③④⑤ C. 若②合成的是呼吸酶，则该酶在⑥中发挥作用 D. 若②合成的是染色体蛋白，则该蛋白会运送到①⑤⑥中 6.下列关于细胞结构和生理过程的叙述中，正确的是（） A. 分泌蛋白的合成与分泌过程中有核糖体、内质网、溶酶体及线粒体等细胞器参与 B. 细胞核能进行遗传信息的传递，是细胞代谢的主要场所 C. 生物膜系统是细胞内所有膜结构的统称，包括叶绿体类囊体薄膜 D. 叶肉细胞产生的一分子CO2进入相邻细胞的叶绿体内，穿过6层磷脂分子 二、探究题 7.血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。 （1）血管内皮细胞释放的一氧化氮，可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性，导致进入细胞内的Ca2+__________（增加/减少），引起血管平滑肌舒张，上述调节的方式属于_________调节。 （2）机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的____________，不能行使正常功能。分泌蛋白从合成至分泌到细胞外需要经过高尔基体，此过程中高尔基体的功能是________________。 （3）用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的变化如下表所示。 由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度______________（升高/降低），功能紊乱。 （4 ）已知血管保护药物 R对VSMC没有直接影响，但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠 VSMC为材料，在细胞水平研究上述作用时，应设计三组实验，_______________、同型半胱氨酸处理组和_____________；每组内设三个重复，其目的是____________。 8.研究分泌蛋白的合成及分泌过程中，科学家们做了下列实验。请回答问题： （1）豚鼠的胰腺腺泡细胞能够分泌大量的消化酶，可观察到这些细胞具有发达的_______________。 （2）科学家将一小块胰腺组织放入含放射性标记____________的培养液中短暂培养，在此期间放射性标记物被活细胞摄取，并掺入到___________上正在合成的蛋白质中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点，这一技术使研究者能确定 ________________在细胞内的位置。 （3）科学家将短暂培养的胰腺组织洗涤后，转入________________的培养液中继续培养。实验结果如图所示。随着________________的变化，放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化，据此推测，分泌蛋白转移的途径是________________________________________。
拓展资料 第一单元第二章第一节 济南三中邱晨（整理） 1.内质网的结构和功能 内质网是由Porter等人在1945年发现的。他们利用电镜在成纤维细胞中观察到一些形态和大小略有不同的网状结构，并集中在内质中，因此将这些结构称为内质网。 内质网是由一层膜形成的囊状、泡状和管状结构，并形成一个连续的网膜系统。内质网通常占细胞的生物膜系统的一半左右，占细胞体积的10%以上。根据内质网上是否附有核糖体，将内质网分为粗面内质网和光面内质网两类。粗面内质网多呈大的扁平膜泡，排列整齐。它是核糖体和内质网共同组成的复合结构，普遍存在于细胞中，特别是合成分泌蛋白的细胞。在结构上，粗面内质网与细胞核的外层膜相连。无核糖体附着的内质网称为光面内质网，通常为小的管状和小的泡状，广泛存在于各种类型的细胞中。光面内质网是脂质合成的重要场所。内质网可通过出芽方式，将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体。 2.高尔基体的结构和功能 高尔基体是意大利科学家高尔基（C.Golgi）在1898年发现的，是普遍存在于真核细胞中的一种细胞器。在电镜下观察到，由一些排列较为整齐的扁平膜囊堆叠在一起，构成了高尔基体的立体结构。扁平膜囊多呈弓形，也有的呈半球形，均由光滑的膜围绕而成。在扁平膜囊外还包括一些小的膜泡。整个高尔基体结构分为形成面和成熟面，来自内质网的蛋白质和脂质从形成面逐渐向成熟面转运。 高尔基体与细胞的分泌功能有关，能够收集和排出内质网所合成的物质，它也是聚集某些酶原的场所，参与糖蛋白和黏多糖的合成。高尔基体还与溶酶体的形成有关，并参与细胞的胞吞和胞吐作用。 3.溶酶体的结构和功能 溶酶体是动物细胞中一种由膜构成的细胞器，呈小球状，外面由一层非渗透性单位膜包被。溶酶体是一种动态结构，它不仅在不同类型细胞中形态大小不同，而且在同一类细胞的不同发育阶段也不相同。溶酶体的主要功能是消化作用，其消化底物的来源有三种途径：一是自体吞噬，吞噬的是细胞内原有物质；二是吞噬体吞噬的有害物质；三是内吞作用吞入的营养物质。溶酶体除了具有吞噬消化作用外，还具有自溶作用，即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。此外，溶酶体的酶也可释放到细胞外，对细胞外基质进行消化。 根据溶酶体处于完成其生理功能的不同阶段，大致可分为初级溶酶体和次级溶酶体。初级溶酶体是刚刚从高尔基体形成的小囊泡，仅含有水解酶类，但无作用底物，而且酶处于非活性状态。次级溶酶体中含有水解酶和相应底物，是一种将要或正在进行消化作用的溶酶体。 4.核糖体的结构和功能 核糖体是一种颗粒状的结构，没有被膜包裹，其直径为25 nm，主要成分是蛋白质与rRNA。蛋白质含量约占40%，rRNA约占60%。核糖体蛋白分子主要分布在核糖体的表面，而rRNA 则位于内部，二者靠非共价键结合在一起。 在真核细胞中很多核糖体附着在内质网的膜表面，成为附着核糖体。在原核细胞的细胞膜内侧也常有附着核糖体。还有些核糖体不附着在膜上，而呈游离状态，分布在细胞质基质内，称为游离核糖体。附着核糖体和游离核糖体所合成的蛋白质种类不同，但核糖体的结构和化学组成是完全相同的。
内质网的结构与功能 一、结构 内质网膜约占细胞总膜面积的一半,就是真核细胞中最多的膜。内质网(endoplasmic reticulum,ER)就是内膜构成的封闭的网状管道系统。具有高度的多型性。可分为粗面型内质网(rough endoplasmic reticulum,RER,图6-20)与光面型内质网(smooth endoplasmic reticulum,SER,图6-21)两类。 二、RER的功能 (一)蛋白质合成 蛋白质都就是在核糖体上合成的,并且起始于细胞质基质,但就是有些蛋白质在合成开 始不久后便转在内质网上合成,这些蛋白质主要有:①向细胞外分泌的蛋白、如抗体、激素; ②跨膜蛋白,并且决定膜蛋白在膜中的排列方式;③需要与其它细胞组合严格分开的酶,如溶 酶体的各种水解酶;④需要进行修饰的蛋白,如糖蛋白。 (二)蛋白质的修饰与加工 包括糖基化、羟基化、酰基化、二硫键形成等,其中最主要的就是糖基化,几乎所有内质网上合成的蛋白质最终被糖基化。糖基化的作用就是: ①使蛋白质能够抵抗消化酶的作用; ②赋予蛋白质传导信号的功能;③某些蛋白只有在糖基化之后才能正确折叠。 (三)新生肽链的折叠、组装与运输 COP II介导由内质网输出的膜泡运输,这种膜泡由内质网的排出位点(exit sites)以出芽的方式排出,内质网的排出位点没有结合核糖体,随机分布在内质网上。不同的蛋白质在内质网腔中停留的时间不同,主要取决于蛋白质完成正确折叠与组装的时间,这一过程就是在属 于hsp70家族的ATP酶的作用下完成的,需要消耗能量。有些无法完成正确折叠的蛋白质被输出内质网,转入溶酶体中降解掉,大约90%的新合成的T细胞受体亚单位与乙酰胆碱受体都被降解掉,而从未到达靶细胞膜。 三、ER的其它功能 合成膜脂:大多数膜只就是完全在内质网中合成的,例外的情况包括:①鞘磷脂就是在内质网上开始合成的,但完成于高尔基体;②某些线粒体与叶绿体独有的膜脂就是驻留在这些 细胞器中的酶催化合成的。ER合成的膜脂以膜跑运输的方式转运至高尔基体,溶酶体与质膜上,或借磷脂转移蛋白(phospholipid transfer protein,PTP)形成水溶性复合物,转至其她膜上。 解毒作用:SER中的P450酶系属于单加氧酶(monooxygenase),又称为多功能氧化酶(mixed function oxidase)、羟化酶(hydroxylase),因其还原态的吸收峰在450nm处,故名。主要分布在SER中,但也存在于质膜、线粒体、高尔基体、过氧化物酶体、核膜等细胞器的膜中,具有解毒作用,通常可将脂溶性有毒物质,代谢为水溶性物质,使有毒物质排出体外。有时也会将致癌物代谢为活性致癌物。P450种类繁多,但都就是与其她辅助成分组成一个呼吸链来实现其功能,呼吸链中的P450还原酶实际就就是一种黄素蛋白。P450催化O2分子中的一个原子加到底物分子上使之羟化,另一个氧原子被NADH或NADPH提供的氢还原生成水,在此氧化过程中无高能磷酸化合物生成。 甾体类激素的合成:在生殖腺与肾上腺的内分泌细胞中,SER、线粒体,可能还有高尔基体上的一些酶共同参与甾体类激素的合成。 调节血糖浓度:使葡糖6-磷酸水解为磷酸与葡萄糖,释放糖至血液中。细胞中的糖元可被酶转化为葡糖1-磷酸,再转变为葡糖6-磷酸,但由于膜对磷酸化的糖就是高度不通透的,葡糖6-磷酸只有在去磷酸化以后才能通过质膜,进入血液。
考点名称各种细胞器的结构和功能细胞器之间的分工 1 .双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体 2.单层膜结构细胞器——高尔基体、内质网、液泡和溶酶体
3.无膜结构细胞器 ----- 核糖体和中心体 易错点拨: 1、在动植物细胞中，有细胞壁的细胞是植物细胞，没有细胞壁的细胞
是动物细胞。 2、在动植物细胞中，有叶绿体的细胞是植物细胞，没有叶绿体的细胞不一定是动物细胞，如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。 3、在动植物细胞中，有大液泡的细胞是植物细胞，没有大液泡的细胞不一定是动物细胞，植物的未成熟细胞也没有大液泡，如根尖分生区细胞。 4、在动植物细胞中，有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的细胞是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。 5、辨析动、植物细胞的区别
例下列哪种细胞器不能作为鉴定一个细胞属于动物细胞还是高等植 物细胞的依据（） A.核糖体B .叶绿体C .液泡D .中心体 思路点拨叶绿体、液泡存在于植物细胞中，中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，核糖体和线粒体则广泛分布于动植物细胞中。答案A 知识拓展： 1、线粒体和叶绿体的数量随细胞的新陈代谢强度的变化而变化。在代谢旺盛的细胞中它们的数量会因复制而增多；在代谢减弱的细胞中它 们的数量会减少。其数量的增减与细胞的分裂不同步。 2、各种细胞器并不是在每个细胞中都同时存在。 ①并不是所有的植物细胞都有叶绿体或大液泡，如植物根尖分生区细 胞中无叶绿体和大液泡 ②并非所有动物细胞都有线粒体，如蛔虫和哺乳动物成熟的红细胞中 无线粒体。 3、能进行光合作用（或有氧呼吸）的细胞不一定都含有叶绿体（或线
二○○一年九月十四日星期五 1 细胞器的结构和功能(二 ) Ⅰ。教学目标： 知识目标： 1． 了解高尔基体、内质网、核糖体、液泡、中心体和溶酶体的形态和分布； 2． 掌握高基体、内质网、核糖体、液泡、中心体和溶酶体的结构和功能； 3． 对细胞器进行进一步的比较、归纳和总结。 能力目标： 1． 培养学生的形象思维能力和逻辑思维能力； 2． 培养学生对生物形象结构的表达能力、归纳总结能力和识图能力。 情感目标： 1． 树立结构和功能相适应的观点； 2． 树立局部和整体相统一的观点。 Ⅱ。重点和难点： 对各种细胞器功能的归纳总结，形成整体观念，从而从根本上理解和掌握细胞是一个 有机的统一的整体。 Ⅲ。教学环节： 复习： 1． 由学生上黑板进行线粒体和叶绿体板图，并由学生进行批改和修正； 2． 由学生指出各部分的结构名称； 3． 指导学生归纳总结线粒体和叶绿体的异同点。 讲授新课： 三．内质网：1． 普遍存在于动植物细胞中； 在细胞中内连核膜，外连细胞膜；2． 分类： 滑面型：光滑的； 粗面型：上面附着有核糖体。 3． 结构： 在细胞内由膜结构连成的网状物，是由单层膜构成，在其上附着有许多酶。 4． 作用： (1)。扩大了细胞内的膜面积，有利于生理生化反应的正常进行； (2)。与蛋白质、糖类和脂类的合成有关； (3)。也是蛋白质等的运输通道。 5．比喻：有机物的合成“车间”。 四．核糖体：
二○○一年九月十四日星期五 2 1． 结构：非膜结构 2． 形态：椭球形粒状小体。 3． 分布： 游离：细胞质基质中； 附着：粗面型内质网上。 4． 作用：细胞内合成蛋白质的场所。 5． 比喻：蛋白质的“装配机器”。 五．高尔基体： 1． 分布： 动物和植物细胞共有； 2． 组成： 在电子显微镜下可见到是由扁平囊、大泡和小泡组成； 一般可见是由单层膜构成。 3． 作用： 植物细胞：与细胞壁的形成有关； 动物细胞：与细胞的分泌物形成有关； 说明： 1） 2） 在粗面内质网上合成的蛋白质运输到高尔基体后，由成熟的大泡送到细 胞表面向外排出； 3） 用放射线示踪法发现核糖体上合成的蛋白质，经过内质网运输至高尔基 体形成各类分泌物而排出细胞外，这是考试的热点之一。 例题： 用放射线元素标记的氨基酸合成胰蛋白酶，经测定在细胞中各细胞器间经过的顺序是： 进入小肠内，同时也离不开 的作用。 六．中心体 1． 分布： 在动物细胞和低等植物细胞中； 由于位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心而得名。 说明： 在一般的绘图中，植物细胞中没有中心体，所以在一般情况下都把中心体当成是动物细胞特有2． 结构： 在电子显微镜下可见到每个中心体都由两个互相垂直的中心粒组成： 而每个中心粒又是由9束（组）微管构成，每束（组）又由三根微管组成。
3.2.2内质网与核糖体 真核细胞中的内膜系统(endomembrane system )与许多细胞器( organelle)相关联，它们或是直接连在起，或是通过形成小的囊泡(vesicle)而相关。即内膜的一个片段形成小“囊泡”，小囊泡再形成某种细胞器。虽然许多种细胞器是内膜系统的一部分,但这些膜却在结构上和功能上各有不同。而且膜的厚度分子组成和代谢功能也不是固定不变的，在膜存在的时间内这些都可能发生变化。内膜系统包括核被膜、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、质膜等(图3.8)。质膜虽然不应该算是细胞的内膜,但它与内质网和其他内膜却有着密切的联系。下面先讨论内质网和核糖体。 内质网(endoplasmic reticulum,ER)是由膜组成的网,在许多真核细胞中，内质网占全部膜的一半以上。内质网由膜形成的小管与少囊状的潴泡(cisterma)组成,内质网膜把这些潴泡与细胞溶胶分隔开。由于核被膜与内质网膜相连,所以两层核被膜之间的空隙与内质网潴泡之间的空隙是相连通的。 内质网有两个区域,它们互相连通，但结构上和功能上却不同。一个是处面内质网Xsmooth ER,sER)，个是糙面内质网X rough ER,rER)。粒面内质网的细胞质的一面上有核糖体,故电镜照片显得粗糙，光面内质网上无核糖体。 核糖体(ribosome)(图3.9)是由rRNA(核糖体RNA)和蛋白质组成的颗粒，是进行蛋白质合成的细胞器。每个核糖体均由大、小2个亚基组成。蛋白质合成速率高的细胞中，核糖体特别多。份如，人的胰腺细胞中就有几百万个核糖体。蛋白质合成活跃的细胞中核仁也特别大(核仁和核糖体都是没有膜包被的细胞器) 核糖体在细胞中有两种存在形式，一种是悬浮于细胞溶胶中，另一种是连在内质网膜或核被膜上。游离核糖体合成的蛋白质就在细胞溶胶中起作用,例如催化糖酵解的蛋白质(见第4章)就是如此。结合的核糖体所合成的蛋白质一般要运到指定的地点起作用,例如在某种细胞器(如溶酶体,见下文)中起作用，或是用于向细胞外输出即分泌到细胞外。特别负责蛋白质分泌的细胞,例如胰腺细胞或其他分泌消化酶的细胞,其中结合的核糖体比例就较高。结合态和游离态的核糖体在结构上是完全一样的，二者的作用可以相互转换。关于核糖体如何合成蛋白质,将在第21章中讨论。 光面内质网在各种不同的细胞中起着各种各样的作用,例如合成脂质、糖类的代谢、药物或毒物的解毒等。 光面内质网所合成的脂质包括脂肪遴脂和固醇类。动物细胞的光面内质网所合成的固醇类有脊椎动物的性激素和肾上腺所分泌的各种固醇类激素。这些邀素的合成作用活跃的细胞(例如睾丸或卵巢细胞)中，光面内质网就特别多。 肝细胞是其中的光面内质网在糖类代谢中起重要作用的例子。肝细胞以糖原的形式贮存糖类糖原的水解使得葡萄糖从肝细胞中输出，从而增加血液中的葡萄糖。不过，糖原水解的第一个产物是糖磷酸酯，这种形式的糖不能被运出肝细胞并进人血液。肝细胞的光面内质网膜中有一种酶，它能将糖磷酸酯中的磷酸根去掉，从而使葡萄糖能够进入血液。 光面内质网中的酶在肝细胞的解毒方面有特殊作用。解毒通常是使药物带上羟基增加其水资性;使之易于从体内排出。苯巴比妥和其他巴比妥类的镇静剂类药物就是在肝细胞内被光面内质网以这种方式被代谢的。(事实上,巴比妥类药物、酒精以及许多其他药物都会使光面内质网及其中起解毒作用的酶类增多。这又增加了对药物的耐受性，即需要更高的剂量才能达到特定的效果，比如镇静作用。而且，由于有些解毒的酶有比较广泛的作用，反应于一种药物的光面内质网的增生会增加对其他药物的耐受。比如，滥用巴比妥类会降低某些抗生素和其他药物的疗效。
细胞的结构和功能练习题答案及解析 A组三年高考真题（2016～2014年） 1.(2016·全国课标卷Ⅰ，1)下列与细胞相关的叙述，正确的是( ) A.核糖体、溶酶体都是具有膜结构的细胞器 B.酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸 C.蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程 D.在叶绿体中可进行CO2的固定但不能合成ATP 2.(2016·全国课标卷Ⅲ，1)下列有关细胞膜的叙述，正确的是( ) A.细胞膜两侧的离子浓度差是通过自由扩散实现的 B.细胞膜与线粒体膜、核膜中所含蛋白质的功能相同 C.分泌蛋白分泌到细胞外的过程存在膜脂的流动现象 D.膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的 3.(2016·四川卷，2)下列有关细胞共性的叙述，正确的是( ) A.都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层 B.都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA C.都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中 D.都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体 4.(2016·四川卷，1)叶肉细胞内的下列生理过程，一定在生物膜上进行的是( ) 的产生生成 C.[H]的消耗的合成 5.(2015·江苏卷，6)下图所示为来自同一人体的4种细胞，下列叙述正确的是( ) [:.....] A.因为来自同一人体，所以各细胞中的DNA含量相同 B.因为各细胞中携带的基因不同，所以形态、功能不同 C.虽然各细胞大小不同，但细胞中含量最多的化合物相同 D.虽然各细胞的生理功能不同，但吸收物质的方式相同 6.(2015·重庆卷，1)比较胚胎干细胞与胰腺腺泡细胞，相同的是( ) A.线粒体的功能 B.发育的全能性 C.膜蛋白的种类和数量 D.内质网上核糖体的数量 7.(2015·安徽卷，1)血浆中的抗体是浆细胞产生的分泌蛋白。下表列出的抗体肽链合成与抗体加工的场所，正确的是( ) 8( )
八大细胞器结构与功能详解 1 线粒体 线粒体是普遍存在于动植物细胞中的双层膜结构，与细胞的能量代谢有关。但原核细胞(如细菌和蓝藻)以及少数真核细胞（如蛔虫和哺乳动物的成熟红细胞）中没有线粒体。 线粒体是有氧呼吸的主要场所，它的主要使命是为各种生命活动提供能量，所以在能量代谢旺盛的细胞中，线粒体的数量就比较多，如心肌细胞与骨骼肌细胞相比较，心肌细胞消耗的能量比骨骼肌细胞多，所以心肌细胞中的线粒体数量比骨骼肌多，而且每个线粒体中嵴的数量也比骨骼肌中多。 在线粒体中有少量的DNA和RNA，线粒体在细胞中可以进行自我增殖，如细胞从低能量代谢转到高能量代谢时，线粒体的数量就会增加，所以线粒体在遗传上不完全依赖于细胞核，有一定独立性。 2 叶绿体 叶绿体是双层膜结构，分为外膜和内膜，内膜以内是基粒和基质。基粒是由基粒片层结构薄膜组成，亦称类囊体，它有效地增加了叶绿体内的膜面积。叶绿体中基粒的数量及发达程度与其进行光合作用的强度大小有关，光合作用旺盛的细胞中不仅叶绿体的数量多，而且叶绿体中基粒的数量也多，每个基粒中的片层结构薄膜的数量也多，反之亦然。 叶绿体中含有少量的DNA和RNA，线粒体也一样，在叶肉细胞也能完成自我增殖，在遗传上不完全依赖于细胞核，有一定的独立性。 叶绿体中的色素分布在片层结构薄膜上，完成光合作用的整个光反应过程的色素和酶也都在片层结构薄膜上，所以光合作用的光反应是在基粒片层结构的薄膜上进行的。完成暗反应过程的酶在叶绿体的基质中，暗反应过程是在叶绿体基质中进行的。 3内质网 内质网外与细胞膜相连，内与核膜的外膜相通，将细胞中的各种结构连成一个整体，具有承担细胞内物质运输的作用。内质网能有效地增加细胞内的膜面积，内质网能将细胞内的各种结构有机地联结成—个整体。 内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着，这种内质网所占比例较少，但功能较复杂，它与脂类、糖类代谢有关。粗面内质网上附着有核糖体，其排列也较滑面内质网规则，功能主要与已合成蛋白质的运输有关。这两种内质网的比例与细胞的功能有着密切的联系，如胰腺细胞中粗面型内质网特别发达，这与胰腺细胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有关。 在睾丸和卵巢中分泌性激素的细胞中，则滑面型内质网特别发达，这与合成和分泌性激素有关。细胞质中内质网的发达程度与其生命活动的旺盛程度呈正相关。 4 高尔基体 高尔基体膜属于单层膜结构。在所有动物细胞和植物细胞中都有这种细胞器，但成
第一章动物体的基本结构和功能 目的与要求 了解生命有机体的构成，掌握细胞、组织、器官和系统等重要概念及其结构和机能。 重点与难点 细胞、组织、器官的概念、结构、机能 方法与手段 多媒体、讲授与讨论 第一节细胞Cell 一、细胞的一般特征 细胞cell是生物体结构与机能的基本单位。 细胞的共同特征： 结构方面：具有细胞膜，细胞质（包括各种细胞器），细胞核。少数细胞如细菌、蓝藻等细胞核不具核膜，称为原核细胞prokaryotic cell，而具有核膜的细胞称为真核细胞eukaryotic cell。 机能方面：①能利用和转化能量，维持细胞的生命活动；②具有生物合成能力；③具有自我复制和繁殖能力；④具有协调整体生命活动的能力。 二、细胞的化学组成 C、H、O、N、P、S对生命起着特别重要的，构成生物大部分的有机分子；Ca、K、 Na、Cl、Mg、Fe等元素也是必须的。其它的12种元素是Mn、I、Mo、Co、Zn、Se、Cu、Cr、Sn、V、Si、Ft等微量元素是生命不可缺少的。这些化学元素形成细胞中的化合物。这些化合物包括水、无机盐、蛋白质、核酸、脂类和糖类等。 1、蛋白质Protein Protein: 细胞的基本物质，是生命活动的基础，由氨基酸构成，已知的氨基酸约20余种。蛋白质是由几十，几百甚至成千上万的氨基酸分子通过肽键按一定顺序相连而的长链，又按一定方式盘曲折叠形成的复杂的生物大分子。蛋白质具有种的特异性，可作为种类鉴别及种类间亲缘关系的证据。 2、核酸Nucleic acid 生物的遗传变异是由核酸决定的。核酸可分为RNA和DNA。前者在细胞质和细胞核中均发现，后者是细胞核的主要成份。构成核酸的基本单位是核苷酸，一个核苷酸包括一个五碳糖，一个含氮碱基和磷酸。核酸就是由几十个到几万个甚至几百万个核苷酸聚合而成的生
考点名称：各种细胞器的结构和功能 ?细胞器之间的分工 1．双层膜结构的细胞器——线粒体和叶绿体 ? 2．单层膜结构细胞器——高尔基体、内质网、液泡和溶酶体 ? 3．无膜结构细胞器一一核糖体和中心体
? ?易错点拨： 1、在动植物细胞中，有细胞壁的细胞是植物细胞，没有细胞壁的细胞是动物细胞。 2、在动植物细胞中，有叶绿体的细胞是植物细胞，没有叶绿体的细胞不一定是动物 细胞，如植物的根细胞不进行光合作用，没有叶绿体。 3、在动植物细胞中，有大液泡的细胞是植物细胞，没有大液泡的细胞不一定是动物 细胞，植物的未成熟细胞也没有大液泡，如根尖分生区细胞。 4、在动植物细胞中，有中心体的细胞可能是动物或低等植物的细胞，没有中心体的 细胞是高等植物细胞，中心体不能作为鉴别动物细胞和植物细胞的依据，但可以用作鉴别高等动物细胞和高等植物细胞的依据。 ? 例下列哪种细胞器不能作为鉴定一个细胞属于动物细胞还是高等植物细胞的依据（）A．核糖体 B．叶绿体 C．液泡 D．中心体 思路点拨叶绿体、液泡存在于植物细胞中，中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，核糖体和线粒体则广泛分布于动植物细胞中。答案A ?知识拓展： 1、线粒体和叶绿体的数量随细胞的新陈代谢强度的变化而变化。在代谢旺盛的细胞 中它们的数量会因复制而增多；在代谢减弱的细胞中它们的数量会减少。其数量的增减与细胞的分裂不同步。 2、各种细胞器并不是在每个细胞中都同时存在。 ①并不是所有的植物细胞都有叶绿体或大液泡，如植物根尖分生区细胞中无叶绿体和 大液泡 ②并非所有动物细胞都有线粒体，如蛔虫和哺乳动物成熟的红细胞中无线粒体。 3、能进行光合作用（或有氧呼吸）的细胞不一定都含有叶绿体（或线粒体），如蓝藻 可以进行光合作用和有氧呼吸，但无叶绿体和线粒体。 例下列关于真核细胞结构的叙述，不正确的是( ) A．线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要扬所 B．高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所 C．中心体与动物细胞的有丝分裂有关