第2节 细胞器—系统的分工合作.ppt

　　第2节 细胞器—系统的分工合作

　　第3章 细胞的基本结构

　　本节聚焦

　　细胞器有什么功能? 细胞器之间是怎样分工合作的? 什么是生物膜系统?它具有什么功能?

　　问题探讨

　　一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的?

　　细胞内也存在类似的部门或车间吗?你能举出例子吗?

　　(Gp:) 细胞器

　　(Gp:) 细胞质基质

　　(Gp:) (细胞壁)

　　(Gp:) 细胞质

　　(Gp:) 细胞核

　　(Gp:) 细胞膜

　　细胞结构

　　含有水、无机盐、脂类、糖类、 氨基酸、核苷酸、酶等。

　　细胞质基质多种化学反应(细胞代谢)场所，。

　　细胞的基本结构

　　细胞质内具有一定结构和功能的小器官。

　　细胞质中有许多忙碌不停的“车间”——细胞器，他们都有一定的结构和功能。

　　细胞就像一个繁忙的工厂!

　　细胞在生命活动中不停地发生着物质和能量的复杂变化。 细胞质内有许多具有一定的形态、结构和功能的小器官，它们统称为细胞器。 如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。

　　(Gp:) 注意从下面几个角度来学习细胞器

　　一、细胞器之间的分工

　　线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体 溶酶体 液泡 中心体

　　(一)细胞器

　　要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢?

　　常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。

　　1、线粒体

　　1、线粒体

　　形状：

　　结构：

　　外膜：平滑

　　内膜：向内折叠形成嵴

　　基质：内膜内液态部分

　　酶的分布：

　　(有氧呼吸有关的酶)内膜、基质

　　功 能：

　　有氧呼吸的主要场所

　　(动力车间)

　　分布:

　　外膜

　　内膜

　　嵴

　　基质

　　多样，如短棒状

　　动、植物细胞中

　　(1)、联系线粒体的功能，猜猜心肌细胞与腹肌细胞 相比，二者线粒体的数量上应该有没有区别?

　　——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。

　　(2)、线粒体在新陈代谢旺盛的细胞中分布较多; (3)、在同一个细胞中呢? 线粒体一般是均匀地分布在细胞质中，但它在活细胞中能自由移动，往往在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中。

　　叶片为什么是绿色的?植物中还有哪些部分是绿色的?

　　2、叶绿体：

　　2、叶绿体：

　　分布：

　　结构：

　　外膜：平滑

　　内膜：平滑

　　基质

　　基粒

　　(类囊体的薄膜)色素

　　酶的分布

　　功能：

　　形状:

　　扁平的椭球形 或球形

　　叶肉细胞或 幼茎的皮层细胞

　　光合作用的场所

　　酶的分布：

　　(光合作用有关的酶)基质、基粒

　　外膜

　　内膜

　　基粒

　　基质

　　养料制造车间 能量转换站

　　叶正面与背面颜色谁绿一些?说明什么问题?

　　含有的核酸：

　　叶绿体和线粒体小常识

　　少量DNA、RNA。

　　比较线粒体和叶绿体结构和功能上有何相似或不同?

　　光合作用的场所

　　有氧呼吸的主要场所

　　都含有少量的DNA和RNA(都能半自主复制)

　　含与暗反应有关的酶

　　含与有氧呼吸有关酶

　　圆饼状的囊状结构堆叠而成，含色素和与光反应有关的酶

　　是一层光滑的膜

　　向内折叠形成嵴

　　与周围的细胞质基质分开

　　扁平的椭球形或球形

　　多样，如短棒状

　　主要存在于植物的叶肉细胞

　　动植物细胞中

　　线粒体和叶绿体比较

　　用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体

　　使用高倍显微镜观察叶绿体、 线粒体的形态与分布

　　实验目的：

　　实验原理：

　　实验步骤：

　　1、用高倍显微镜观察叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色，扁平的椭圆形或球形。

　　2、用高倍显微镜观察，通过活细胞染料健那绿(Janus green B )染线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。

　　制作临时装片

　　观察 (先低倍，后高倍)

　　3、内质网

　　细胞内蛋白质合成和加工，以及脂 质合成的“车间”

　　种类：粗面内质网 滑面内质网

　　结构：

　　单层膜

　　功能：

　　核糖体

　　细胞内最大的膜结构是细胞膜还是内质网?

　　细胞内内质网存在的意义

　　由膜结构连成的网状结构，增大细胞内膜面积，膜上还附有许多酶，有利于细胞内生物化学反应的进行。与合成蛋白质、糖类、脂类有关，即与有机物的合成加工有关。

　　蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”

　　4、高尔基体

　　与植物细胞壁的形成有关

　　即与细胞分泌物的形成有关

　　(扁平囊状结构+大小囊泡)

　　结构：

　　单层膜

　　功能：

　　(辨认)细胞器

　　5、核糖体

　　存在部位：

　　附着在粗面内质网上

　　游离在细胞质基质中

　　结构：

　　功能：

　　“生产蛋白质的机器”

　　粒状小体

　　无膜结构

　　——氨基酸脱水缩合

　　6、溶酶体

　　含有多种水解酶

　　单层膜

　　结构：

　　功能：

　　溶酶体

　　成分：

　　分解衰老、损伤细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌

　　(消化车间)

　　7、液泡

　　液泡膜：

　　细胞液：

　　糖类、无机盐、色素、蛋白质、生物碱、有机酸等

　　调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 使植物呈现绿色以外的颜色，储存物质等。

　　结构：

　　功能：

　　单层膜

　　8、中心体

　　由两个互相垂直排列的中心粒构成

　　与细胞的有丝分裂有关

　　中心粒横切

　　结构：

　　功能：

　　无膜结构

　　动植物细胞

　　动植物细胞

　　动植物细胞

　　动植物细胞

　　动物、低等植物细胞

　　成熟的植物细胞

　　单层膜，网状

　　单层膜，囊状

　　无膜，粒状

　　单层膜，粒状

　　无膜，粒状

　　单层膜，泡状

　　有机物合成加工

　　蛋白质加工、分类、包装，“发送站”

　　“生产蛋白质的机器”

　　分解衰老损伤细胞器，吞噬病原体，“消化车间”

　　与细胞有丝分裂有关

　　保持坚挺，调节内环境

　　动植物细胞

　　植叶肉细胞

　　双层膜，椭球

　　双层膜，棒状

　　有氧呼吸的主要场所 “动力车间”

　　光合作用的场所，“养料制造车间”，“能量转换站”

　　细胞壁

　　细胞质

　　细胞膜

　　内质网

　　核糖体

　　线粒体

　　高尔基体

　　溶酶体

　　液泡

　　叶绿体

　　细胞核

　　内质网

　　核仁

　　核膜

　　细胞器辨识一

　　核糖体

　　内质网

　　细胞核

　　线粒体

　　高尔基体

　　中心体

　　细胞膜

　　溶酶体

　　细胞质

　　核仁

　　内质网

　　核膜

　　细胞器辨识二

　　如何辩别一个细胞是动物细胞还是高等植物细胞?

　　细胞器归纳：

　　有膜结构 单层膜： 1、膜结构 双层膜： 无膜结构：

　　内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡

　　线粒体、叶绿体

　　核糖体、中心体

　　2、分布

　　动植物共有：

　　线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体

　　植物特有：

　　液泡、叶绿体

　　动物、低等植物共有：

　　中心体

　　动植物都有但功能不同：

　　高尔基体

　　含有DNA和RNA：

　　含有色素：

　　线粒体、叶绿体

　　叶绿体、液泡

　　1.植物细胞特有的细胞器有 ? 除上述的细胞器外,还有 是植物细胞特有的结构。 2.各种细胞器中,______是高等植物细胞所没有的。 3.具有双层膜结构的细胞器有 ;含有少量DNA和RNA的细胞器有 。 4.几种生理功能的场所分别是什么?(1)光合作用的场所是______。;有氧呼吸的主要场所是________;合成蛋白质的主要场所是_______。

　　思考题

　　叶绿体 液泡

　　细胞壁

　　中心粒

　　线粒体、叶绿体

　　叶绿体

　　线粒体、叶绿体

　　线粒体

　　核糖体

　　(二)细胞质基质

　　细胞质基质含有哪些物质?具有什么功能?

　　细胞质基质：

　　细胞质内呈液态的部分。

　　含有水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸、酶等。

　　细胞质基质中也进行着多种化学反应。

　　细胞器：

　　细胞质内具有一定结构和功能的小器官。

　　细胞质

　　(三)细胞骨架

　　它与细胞的形态、细胞的运动、分裂、分化以及细胞内物质的运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。

　　P47小字部分

　　真核细胞中由蛋白质纤维组成的网架结构。

　　“牛奶是怎样炼成的”

　　“牛奶是怎样炼成的”

　　二、细胞器之间的协调配合

　　分泌蛋白的合成和运输

　　资料分析：

　　科学家用3H标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。

　　分泌蛋白——在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用 的一类蛋白质，如：消化酶、抗体及部分激素。

　　二 细胞器之间的协调配合

　　1. 豚鼠胰脏腺泡细胞分泌蛋白形成过程的实验

　　分泌蛋白——在细胞内合成后，分泌到细胞外 起作用的一类蛋白质，如：消化酶、抗体及部 分激素。

　　在胰腺腺泡细胞中 注射3H标记的亮氨酸

　　3分钟后

　　二、细胞器之间的协调配合

　　二 细胞器之间的协调配合

　　1. 豚鼠胰脏腺泡细胞分泌蛋白形成过程的实验

　　17分钟后

　　二 细胞器之间的协调配合

　　1. 豚鼠胰脏腺泡细胞分泌蛋白形成过程的实验

　　117分钟后

　　分泌蛋白的合成和运输

　　(Gp:) 核糖体

　　(Gp:) 内质网

　　(Gp:) 高尔基体

　　(Gp:) 细胞膜

　　(Gp:) 分泌蛋白

　　(Gp:) 脱水缩合

　　(Gp:) 合成加工

　　(Gp:) 加工包装

　　(Gp:) 出芽

　　(Gp:) 囊泡

　　(Gp:) 胞吐

　　线粒体(供能)

　　内质网的 核糖体

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　加工

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　出芽 囊泡

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　加工

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　出芽 囊泡

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　成熟蛋白质

　　加工

　　再修饰 加工

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　出芽 囊泡

　　细胞膜

　　分泌 囊泡

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　成熟蛋白质

　　加工

　　再修饰 加工

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　出芽 囊泡

　　细胞膜

　　分泌 囊泡

　　细胞外

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　成熟蛋白质

　　分泌蛋白

　　加工

　　再修饰 加工

　　分泌

　　内质网的 核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　出芽 囊泡

　　细胞膜

　　分泌 囊泡

　　细胞外

　　氨基酸

　　肽链

　　合成

　　有一定空 间结构的 蛋白质

　　成熟蛋白质

　　分泌蛋白

　　加工

　　再修饰 加工

　　分泌

　　线 粒 体

　　在细胞内，许多由膜构成的囊泡在细胞中穿梭 往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在 其中起着重要的交通枢纽作用。

　　(Gp:) 核糖体

　　在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有哪些?

　　核糖体

　　内质网

　　高尔基体

　　线粒体(能量)

　　、

　　、

　　、

　　三 细胞的生物膜系统

　　1. 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。

　　三、细胞的生物膜系统

　　三 细胞的生物膜系统

　　1. 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。

　　三、细胞的生物膜系统

　　(Gp:) 　　细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。

　　内质网与核膜外层相连

　　内质网腔与两层核膜之间的腔相通

　　内质网与细胞膜相连

　　各种生物膜在结构上的联系

　　(Gp:) 　　细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。

　　(Gp:) 核膜外表面和内质网上均有核糖体附着

　　(Gp:) 核膜外表面和内质网上均有核糖体附着

　　各种生物膜在结构上的联系

　　小泡

　　小泡

　　小泡

　　高尔基体膜(突起)

　　内质网膜(出芽)

　　细胞膜(凹陷)

　　活细胞中膜成分的转移

　　高尔基体膜的厚度和化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。在活细胞中，这三种膜可以互相转变。

　　三 细胞的生物膜系统

　　3. 生物膜系统在细胞生命活动中的作用

　　⑴细胞膜维持细胞相对稳定的内部环境，决定 与外界环境的物质运输、能量转换和信息传递 的过程。

　　⑵为多种酶提供了大量的附着位点，确保了许 多重要的化学反应在生物膜上进行

　　⑶生物膜将各种细胞器隔开，使细胞内能同时 进行多种化学反应，且互不干扰，保证了细胞 生命活动高效、有序地进行。

　　如，现已广泛使用的透析型人工肾。当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让“干净”的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。

　　医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。

　　与社会的联系

　　透析性人工肾代替病变的肾脏

　　课堂反馈

　　1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的

　　A 功能及所含有机化合物都相同

　　B 功能及所含有机化合物都不同

　　C 功能相同，所含有机化合物不同

　　D 功能不同，所含有机化合物相同

　　2、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是

　　A 叶绿体和线粒体 B 线粒体

　　C 叶绿体 D 核糖体

　　3.下列有关细胞结构与功能的叙述正确的是 A.唾液腺细胞与汗腺细胞相比，核糖体数 量较多 B.唾液腺细胞与心肌细胞相比，线粒体数 量较多 C.生命活动旺盛的细胞与衰老的细胞相比， 内质网不发达 D.叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液 腺细胞多

　　3.下列有关细胞结构与功能的叙述正确的是 A.唾液腺细胞与汗腺细胞相比，核糖体数 量较多 B.唾液腺细胞与心肌细胞相比，线粒体数 量较多 C.生命活动旺盛的细胞与衰老的细胞相比， 内质网不发达 D.叶肉细胞中的高尔基体数量一般比唾液 腺细胞多

　　4.下列说法不正确的是 A.健那绿是一种活体染色剂 B.健那绿具有专一性 C.健那绿可以把线粒体染成蓝绿色 D.健那绿无法通过生物膜 5.在小白鼠的细胞中，具有双层膜的结构是 A.线粒体、高尔基体　　B.线粒体、叶绿体 C.内质网、叶绿体 D.线粒体、核膜 ?

　　4.下列说法不正确的是 A.健那绿是一种活体染色剂 B.健那绿具有专一性 C.健那绿可以把线粒体染成蓝绿色 D.健那绿无法通过生物膜 5.在小白鼠的细胞中，具有双层膜的结构是 A.线粒体、高尔基体　　B.线粒体、叶绿体 C.内质网、叶绿体 D.线粒体、核膜 ?

　　4.下列说法不正确的是 A.健那绿是一种活体染色剂 B.健那绿具有专一性 C.健那绿可以把线粒体染成蓝绿色 D.健那绿无法通过生物膜 5.在小白鼠的细胞中，具有双层膜的结构是 A.线粒体、高尔基体　　B.线粒体、叶绿体 C.内质网、叶绿体 D.线粒体、核膜 ?

　　6.从某腺体的细胞中提取一些细胞器，放入含有14C氨基酸的培养液中，培养液中有这些细胞器完成其功能所需的物质和条件，连续取样测定标记的氨基酸在这些细胞器中的数量，下图中能正确描述的曲线是

　　B

　　7.实验室里三种植物细胞，分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度等条件下，测得甲细胞只释放C02而不释放02，乙细胞只释放02不释放C02，丙细胞既不释放02，也不释放C02，以下叙述中不正确的是 A、甲不可能取自于叶 B、乙不可能取自于根 C、丙可能是死细胞 D、甲可能取自于茎

　　7.实验室里三种植物细胞，分别取自植物的三种营养器官。在适宜的光照、温度等条件下，测得甲细胞只释放C02而不释放02，乙细胞只释放02不释放C02，丙细胞既不释放02，也不释放C02，以下叙述中不正确的是 A、甲不可能取自于叶 B、乙不可能取自于根 C、丙可能是死细胞 D、甲可能取自于茎

　　8、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：

　　1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为

　　2、冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为

　　心肌运动量大，不停地收缩，需能量多

　　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，需能量多。

　　9、一分子 CO2 从叶肉细胞的线粒体基 质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体 基质内，共穿过的生物膜层数是

　　A. 5 B. 6 C. 7 D. 8

　　9、一分子 CO2 从叶肉细胞的线粒体基 质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体 基质内，共穿过的生物膜层数是

　　A. 5 B. 6 C. 7 D. 8