線粒體葉綠體內質網(wǎng)高爾基體核糖體第2節(jié)細胞器之間的分工合作C919飛機是我國研制的新一代大型客機。研制C919飛機需要若干部門分工合作，如整體研發(fā)設計、特種材料及工藝技術、機載系統(tǒng)研發(fā)(包括電纜、導管、發(fā)動機、座椅、座艙設備等)、總裝制造等部門。1.如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎?2.細胞中是否也具有多種不同的“部門”?這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎?問題探討細胞的形態(tài)和類型1、大小:細胞的直徑通常在10-100um2、形狀千姿百態(tài)、多種多樣細胞的顯微結構與亞顯微結構用光學顯微鏡觀察到的細胞內部構造,稱為細胞的顯微結構。光學顯微鏡的分辨率不超過0.2μm,有效放大倍數(shù)一般不超過1200倍。在光學顯微鏡下觀察植物細胞，我們能觀察到哪些結構？葉綠體在光學顯微鏡下觀察植物細胞結構細胞壁細胞核液泡線粒體細胞質線粒體顯微結構細胞器在電子顯微鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構。電子顯微鏡的分辨率：0.2nm，可以放大幾千倍、幾萬倍，甚至幾十萬倍細胞的顯微結構與亞顯微結構細胞質基質細胞器細胞質細胞核細胞膜細胞質內有許多具有一定的形態(tài)、結構和功能的小器官，它們統(tǒng)稱為細胞器。溶膠狀細胞質:在細胞膜以內、細胞核以外的原生質。細胞質細胞質基質呈溶膠狀，是細胞進行新陳代謝的主要場所細胞器懸浮在細胞質基質中的具有特定的形態(tài)、結構和功能的小器官。包括線粒體、葉綠體、內質網(wǎng)、高爾基體、核糖體、中心體、液泡、溶酶體等。如何獲取細胞器呢？一、細胞器之間的分工分離各種細胞器的方法——差速離心法1、破壞細胞膜，制成細胞勻漿2、勻漿放入離心管3、離心機離心4、細胞器分離一、細胞器之間的分工原理：利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力分離各種細胞器的方法——差速離心法一、細胞器之間的分工1.無膜結構：2）分布：1）結構：3）功能：動物細胞及低等植物細胞與細胞有絲分裂有關如衣藻、綠藻、水綿、團藻等由兩個互相垂直的中心粒及周圍物質組成參與形成紡錘體通常位于細胞核附近無膜結構①中心體一、細胞器之間的分工1）形態(tài)結構：3）功能：無膜結構，由蛋白質(約40%)和rRNA(約60%)組成。呈顆粒狀

2）分布：在動植物細胞中，有的附著在內質網(wǎng)上，有的游離分布在細胞質基質中原核、真核細胞都有②核糖體“生產(chǎn)蛋白質的機器”合成蛋白質的場所1.無膜結構：一、細胞器之間的分工1）形態(tài)結構：由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構連接形成一個連續(xù)的內腔相通的膜性管道系統(tǒng)。2）分布：動、植物細胞中，分布最廣泛，外連細胞膜，內連核膜3）功能：蛋白質等大分子物質的合成、加工場所和運輸通道以及脂質合成2.單層膜結構：①內質網(wǎng)一、細胞器之間的分工粗面內質網(wǎng)：光面內質網(wǎng)：4）種類：有核糖體附著，參與分泌蛋白的合成、加工無核糖體附著，與脂質合成有關功能：①與核膜、細胞膜相連，增大了膜面積②與有機物的合成有關③也是物質運輸?shù)耐ǖ篮喒P畫一、細胞器之間的分工1）形態(tài)結構：由單層膜形成的囊泡和扁平囊組成2）分布：普遍存在于動植物細胞中3）功能：動物細胞：主要是對來自內質網(wǎng)的蛋白質加工、分類、包裝及發(fā)送（分泌作用）植物細胞：與細胞壁的形成有關簡筆畫囊泡扁平囊②高爾基體與細胞的分泌功能有關2.單層膜結構：一、細胞器之間的分工2）分布：1）結構：3）功能：主要存在于植物細胞中。單層膜（液泡膜），內有細胞液（細胞液中有糖類、無機鹽、色素、蛋白質等）調節(jié)植物細胞內的環(huán)境；充盈的液泡使植物細胞保持堅挺③液泡液泡植物分生區(qū)的細胞無大液泡花、果等顏色與液泡含有的色素有關2.單層膜結構：一、細胞器之間的分工1）形態(tài)結構：電鏡下觀察的溶酶體2）分布：3）功能：能分解衰老、損傷的細胞器吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌圓球形，單層膜主要分布在動物細胞中含有多種水解酶④溶酶體外來有害物質（病原體等）細胞中（衰老、損傷的細胞器）產(chǎn)物供細胞再利用廢物排出體外有用2.單層膜結構：一、細胞器之間的分工職業(yè)病—硅肺肺部吸入硅塵后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中水解酶釋放，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺功能受損。一、細胞器之間的分工1）形態(tài)：短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴狀等雙層膜外膜內膜：擴大內膜的面積，為有氧呼吸酶的提供附著位點基質：含有大量呼吸氧化酶；核糖體，少量的DNA、RNA在蒸餾水中線粒體內膜和外膜誰先破裂？向內折疊為嵴2）結構：①線粒體3.雙層膜結構：一、細胞器之間的分工簡筆畫3）分布：存在于動植物細胞中3）功能：有氧呼吸的主要場所新陳代謝旺盛的細胞（或部位）含量多▲不具有線粒體的真核細胞：厭氧呼吸的生物，如蛔蟲；哺乳動物成熟的紅細胞等。（細胞生命活動占95%的能量來自線粒體）“動力車間”①線粒體3.雙層膜結構：一、細胞器之間的分工②葉綠體“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”3.雙層膜結構：1）形態(tài)結構：雙層膜外膜內膜（兩層膜均表面平滑）基粒：由多個類囊體堆疊而成，上有光合作用色素和有關的酶基質：內含大量的光合作用酶、核糖體，少量的DNA、RNA擴大膜面積2）分布：綠色植物能進行光合作用的細胞不具有葉綠體的綠色植物細胞：根細胞等3）功能:綠色植物光合作用的場所綠色，扁平的橢球形或球形②葉綠體3.雙層膜結構：一、細胞器之間的分工“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”基質基粒內膜外膜類囊體簡筆畫【思考】只有有葉綠體的生物才能進行光合作用嗎？不一定，藍細菌雖然沒有葉綠體，但有葉綠素和藻藍素，也能進行光合作用。②葉綠體3.雙層膜結構：一、細胞器之間的分工細胞骨架細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網(wǎng)架結構。維持著細胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。結構：功能：一、細胞器之間的分工歸納整合不同細胞器的分類(1)(2)(3)葉綠體、大液泡、中心體液泡、葉綠體、線粒體光學顯微鏡能觀察到的細胞器：根尖分生區(qū)細胞沒有的細胞器：根尖分生區(qū)細胞不需要進行光合作用，所以無葉綠體；根尖分生區(qū)細胞是要不斷進行分裂的，所以不能形成中央大液泡；根尖分生區(qū)細胞是高等植物的細胞，所以無中心體。高爾基體真核細胞原核細胞都具有的細胞器：核糖體動植物細胞都有但功能不同的細胞器是：高等植物特有的細胞器：大液泡、葉綠體歸納整合不同細胞器的分類高爾基體衰老或損傷的細胞器溶酶體降解的細胞器消化食物泡吞噬作用溶酶體的自噬作用溶酶體的異噬作用溶酶體起源于高爾基體課本第53頁“拓展應用”1.如圖是溶酶體發(fā)生過程及其“消化”功能示意圖，下列敘述錯誤的是（）A．b是剛形成的溶酶體，它起源于高爾基體B．c是內質網(wǎng)，d是線粒體，e是包裹線粒體的小泡C．溶酶體的生命活動所需能量由e內的d提供D．圖示小泡融合的過程體現(xiàn)了膜的流動性C典例講解2.細胞自噬是細胞通過包裹細胞自身物質或結構的自噬體與溶酶體等融合，從而降解細胞自身物質或結構的過程，研究發(fā)現(xiàn)饑餓處理能刺激酵母菌自噬體的形成，自噬對于胚胎發(fā)育和細胞分化也發(fā)揮重要作用。下列敘述正確的是（）A．正常細胞中的溶酶體對細胞自身結構無分解作用B．溶酶體能合成多種水解酶C．當細胞養(yǎng)分不足時，細胞自噬作用會減弱D．酵母菌的自噬體現(xiàn)膜的流動性D典例講解德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了各種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見下表）。分析回答：肝細胞腎皮質細胞平滑肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞950個400個260個12500個1350個心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為什么？動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，這是為什么？從表中數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與什么有關？心肌細胞運動量大，因不停的收縮舒張，需能多2.冬眠時，動物維持生命活動的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，需能多。3.細胞新陳代謝的強弱。典例講解(1)二者的共同點有：

；都與

有關，能產(chǎn)生ATP；含有DNA,可自主復制、表達。(2)二者區(qū)別①成分方面：前者含有與

有關的酶，后者含有與________有關的酶。②增大膜面積方式方面：③功能方面：前者是

的主要場所，后者是_______________。具有雙層膜能量轉換有氧呼吸光合作用有氧呼吸光合作用的場所②類囊體堆積成基粒①內膜向內折疊形成嵴1.對圖①和②進行比較典例講解二、細胞器之間的協(xié)調配合胞內蛋白分泌蛋白合成場所作用場所實例游離核糖體呼吸酶、血紅蛋白細胞內游離核糖體、附著型核糖體消化酶、抗體、部分激素細胞外分泌蛋白的合成和運輸1、分泌蛋白：同位素標記法(P51)在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。如消化酶、抗體和一部分激素2、研究分泌蛋白合成和運輸過程的方法：用3H標記亮氨酸蛋白質的合成和運輸過程追蹤分泌蛋白的合成和運輸二、細胞器之間的協(xié)調配合1.分泌蛋白合成和運輸過程中放射性變化時間核糖體內質網(wǎng)高爾基體放射性強度0標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：_______→_______→_______→________→____→______→細胞外內質網(wǎng)核糖體囊泡高爾基體囊泡細胞膜二、細胞器之間的協(xié)調配合線粒體核糖體內質網(wǎng)脫水縮合多肽較成熟蛋白質成熟蛋白質分泌蛋白2.分泌蛋白的合成過程高爾基體游離的氨基酸細胞膜加工、折疊囊泡加工修飾囊泡分泌能量合成二、細胞器之間的協(xié)調配合___________________________前后時間0膜面積①_________③_________②_________時間0②③①①②③3.分泌蛋白合成過程中膜面積的變化二、細胞器之間的協(xié)調配合1.分泌蛋白形成“有關細胞器”、“有關結構”和“有關膜結構”①有關細胞器：②有關結構：③有關膜結構：特別提醒線粒體、核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體線粒體、核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、細胞膜、囊泡線粒體、內質網(wǎng)、高爾基體、細胞膜、囊泡二、細胞器之間的協(xié)調配合2.腎小管、心肌、肝臟等部位細胞因

,

含量多;腸腺等一些合成消化酶或蛋白質類激素的細胞,

多;

發(fā)達。

3.原核細胞只有

，無其他細胞器,無核膜和核仁。代謝旺盛線粒體核糖體、高爾基體內質網(wǎng)核糖體圖中是某細胞在某項生命活動的前后，幾種生物膜面積的變化圖。該過程中最可能合成A.呼吸酶B.抗體C.性激素D.膽固醇血紅蛋白、呼吸酶都不是分泌蛋白，淀粉酶、抗體、血漿蛋白和胰島素都屬于分泌蛋白。性激素和膽固醇都不是蛋白質。B典例講解2.是不是所有的真核細胞都有生物膜系統(tǒng)？不是，如哺乳動物成熟的紅細胞三、細胞的生物膜系統(tǒng)1.細胞的生物膜系統(tǒng)：

、細胞器膜和

等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。細胞膜核膜思考:1.是不是所有的細胞都有生物膜系統(tǒng)？不是，原核細胞生物膜系統(tǒng)≠生物膜易錯提醒原核細胞真核細胞生物膜有沒有有有缺一不可共同組成細胞膜核膜等結構細胞器膜生物膜系統(tǒng)三、細胞的生物膜系統(tǒng)2、各種生物膜之間的聯(lián)系（1）在化學組成上的聯(lián)系①相似性：各種生物膜都主要由

組成。②差異性：每種成分所占的比例不同，功能越復雜的生物膜，其

的種類和數(shù)量就越多。脂質和蛋白質蛋白質生物膜蛋白質（%）脂質（%）糖類（%）人紅細胞膜49438大鼠肝細胞核膜59352.9內質網(wǎng)膜6733很少線粒體外膜5248很少線粒體內膜7624很少三、細胞的生物膜系統(tǒng)內質網(wǎng)（2）各種生物膜在結構上的聯(lián)系直接聯(lián)系囊泡出芽融合囊泡細胞膜核膜高爾基體間接聯(lián)系2、各種生物膜之間的聯(lián)系三、細胞的生物膜系統(tǒng)細胞中的各種膜在功能上存在著直接或間接的聯(lián)系分泌蛋白的形成過程（3）各種生物膜在功能上的聯(lián)系2、各種生物膜之間的聯(lián)系三、細胞的生物膜系統(tǒng)3.生物膜系統(tǒng)的功能_________①細胞膜(載體蛋白等)能量轉換(細胞識別—受精作用等)決定信息傳遞物質運輸使細胞具有一個

環(huán)境相對穩(wěn)定的內部的支架—為生化反應的進行創(chuàng)造條件使細胞內部

——保證化學反應高效、有序地進行酶附著區(qū)域化②其他膜三、細胞的生物膜系統(tǒng)一、歸納法總結生物膜系統(tǒng)的六個命題點1.研究方法：

，但獲取某細胞結構時采用

。2.注意區(qū)分細胞結構與細胞器：與分泌蛋白合成運輸有關的細胞結構:

。而與分泌蛋白合成運輸有關的細胞器不包括

。3.分泌蛋白運輸?shù)姆较?

。4.分泌蛋白分泌:

消耗能量，體現(xiàn)了細胞膜

的結構特點。5.多肽與蛋白質不同：多肽是在

上合成的,其空間結構是在

上形成的,成熟蛋白質是在

中形成的。6.原核生物沒有生物膜系統(tǒng)：真核細胞

生物膜系統(tǒng)，原核生物的生物膜只有

不構成生物膜系統(tǒng)。同位素標記法差速離心法線粒體、核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體和囊泡，細胞膜細胞膜,囊泡需具有流動性核糖體→內質網(wǎng)→高爾基體→細胞膜核糖體內質網(wǎng)高爾基體有細胞膜三、細胞的生物膜系統(tǒng)醫(yī)學上采用透析型人工腎替代病變的腎行使功能。其中起關鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成的膜材料。與社會的聯(lián)系三、細胞的生物膜系統(tǒng)四、實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動（一）實驗原理(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，可在高倍鏡下觀察葉綠體的

。(2)活細胞中的細胞質處于不斷

的狀態(tài)。觀察時可用細胞質基質中的葉綠體的運動作為標志。（二）實驗情境1.當外界溫度低或者光線暗時，細胞質流動的

，而溫度高時，細胞質流動的較

。2.在相同的條件下，細胞質靠近葉脈的細胞，細胞質流動

的

，其他細胞質流動的

。形態(tài)和分布流動慢快較快較慢四、實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動（三）材料用具1.觀察葉綠體：（1）選新鮮的蘚類的葉、黑藻幼葉，理由是：

（2）菠菜葉下表皮稍帶些葉肉，理由是：

。葉片僅有一層細胞，葉綠體大而少，可在顯微鏡下直接觀察葉綠體主要分布在葉肉細胞中，葉表皮處無葉綠體，接近下表皮細胞排列疏松，易撕取，葉綠體大且數(shù)目少，便于觀察四、實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動（四）實驗步驟1、觀察葉綠體制作臨時裝片①在潔凈的載玻片中央滴一滴_____②用

取一片蘚類的小葉，或取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮，放入水滴中③蓋上

低倍顯微鏡下找到_________高倍顯微鏡下觀察葉綠體的

清水鑷子蓋玻片葉片細胞缺水,細胞皺縮，葉綠體形態(tài)改變，影響觀察形態(tài)和分布四、實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動（四）實驗步驟2、觀察細胞質流動