第三章

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)3.2細(xì)胞器之間的分工合作授課人：生物學(xué)

（人教版2019）分子與細(xì)胞動(dòng)植物細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)：細(xì)胞壁（植物細(xì)胞）1.成分：主要是纖維素、果膠2.作用：對植物細(xì)胞起到保護(hù)和支持作用。3.性質(zhì)：全透性。4.去除法：纖維素酶和果膠酶等。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核1.定義：在細(xì)胞膜以內(nèi)、細(xì)胞核以外的部分，叫細(xì)胞質(zhì)。2.組成：①細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):呈溶膠狀、是細(xì)胞的代謝中心②細(xì)胞器：分布在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，有各自的結(jié)構(gòu)③細(xì)胞骨架問題探討：C919飛機(jī)是我國研制的新一代大型客機(jī)。研制C919飛機(jī)需要若干部分分工合作，如整體研發(fā)設(shè)計(jì)、特種材料及工藝設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)載系統(tǒng)研發(fā)（包括電纜、導(dǎo)管、發(fā)動(dòng)機(jī)、座椅、座艙設(shè)備等）、總裝制造等部門。1.如果缺少其中的某個(gè)部門，C919飛機(jī)還能制造成功嗎？2.細(xì)胞中是否也具有多種不同的“部門”？這些“部門”也存在類似的分工和合作嗎？科學(xué)方法：差速離心法原理：主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。上清液沉淀科學(xué)方法：差速離心法細(xì)胞如果要分離細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，首先要做的準(zhǔn)備工作是什么？細(xì)胞膜勻漿液破壞細(xì)胞膜科學(xué)方法：差速離心法2.如何分離得到各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)？細(xì)胞勻漿低速離心中速離心高速離心大顆粒較大顆粒小顆粒細(xì)胞核等線粒體、溶酶體等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等更高速離心更小顆粒核糖體等認(rèn)識(shí)各種細(xì)胞器：細(xì)胞器（8種）1.具有雙層膜的細(xì)胞器：2.具有單層膜的細(xì)胞器：3.無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體核糖體、中心體1.線粒體（2層膜）：1.形狀：2.分布：3.結(jié)構(gòu)：短棒狀4.功能：動(dòng)植物細(xì)胞當(dāng)中（代謝旺盛的部位更多）有氧呼吸的主要場所。是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”。外膜內(nèi)膜：基質(zhì)：向內(nèi)折疊成“嵴”；酶含有DNA和RNA；酶能進(jìn)行有氧呼吸的細(xì)胞一定含有線粒體嗎？？？不一定，如硝化細(xì)菌。2.葉綠體（2層膜）：1.形狀：2.分布：3.結(jié)構(gòu)：扁平的橢球形4.功能：光合作用的場所。是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站。外膜內(nèi)膜：基粒：含有DNA和RNA；酶基質(zhì)：大多位于高等植物的能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞當(dāng)中由類囊體堆疊而成，類囊體膜上有光合作用的色素。易錯(cuò)提醒：1.動(dòng)物細(xì)胞種都有線粒體。2.沒有葉綠體的細(xì)胞一定是動(dòng)物細(xì)胞。3.沒有葉綠體的細(xì)胞一定不能進(jìn)行光合作用。哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞無細(xì)胞核、無細(xì)胞器如植物的根尖細(xì)胞無葉綠體如藍(lán)細(xì)菌，能進(jìn)行光合作用半自主型細(xì)胞器：1.線粒體和葉綠體里面都有DNA和RNA，且DNA是環(huán)狀結(jié)構(gòu)。2.線粒體和葉綠體里面都有核糖體。3.線粒體和葉綠體都能進(jìn)行分裂形成新的線粒體和葉綠體。4.藍(lán)細(xì)菌除了細(xì)胞膜，再無其他膜。判斷：思考：1.原核生物沒有線粒體，可以進(jìn)行有氧呼吸嗎？很多原核生物都可以進(jìn)行有氧呼吸，其場所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上。上面附有有關(guān)有氧呼吸的酶。2.哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞沒有線粒體，能進(jìn)行有氧呼吸嗎？不能。因?yàn)闆]有線粒體，也沒有有關(guān)有氧呼吸的酶。只能進(jìn)行無氧呼吸。3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（單層膜）：1.分類：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（附著核糖體）：光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸脂質(zhì)、糖原的合成場所2.分布：內(nèi)連核膜，外連細(xì)胞膜動(dòng)植物細(xì)胞當(dāng)中3.特點(diǎn)：4.高爾基體（單層膜）：高爾基體高爾基體的電鏡照片1.分布：動(dòng)植物細(xì)胞中2.功能：（1）對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送站”。（2）在植物細(xì)胞中，可以合成纖維素，與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)3.與溶酶體的形成有關(guān)5.液泡（單層膜）：液泡液泡主要存在植物細(xì)胞中，內(nèi)含有細(xì)胞液，含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等。功能：（2）使細(xì)胞保持一定的滲透壓，調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境。（3）充盈的液泡還可以使植物的細(xì)胞保持堅(jiān)挺。（1）儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)成熟的植物細(xì)胞才含有中央大液泡（4）與溶酶體類似的作用，內(nèi)含水解酶6.溶酶體（單層膜）：溶酶體溶酶體主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中，內(nèi)含多種水解酶，能夠分解衰老損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌?！跋囬g”、“垃圾處理站”擴(kuò)展：與細(xì)胞凋亡、細(xì)胞自噬有關(guān)7.核糖體（無膜）：1.分布：幾乎存在于所有的細(xì)胞中3.功能：“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器?！保l(fā)生氨基酸的脫水縮合。4.分類：游離型核糖體：合成胞內(nèi)蛋白附著型核糖體：合成分泌蛋白和膜蛋白等2.成分：蛋白質(zhì)、rRNA8.中心體（無膜）：1.分布：動(dòng)物和低等植物細(xì)胞中3.組成：由兩個(gè)垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成，4.功能：與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。2.成分：蛋白質(zhì)1.雙層膜的細(xì)胞器：2.單層膜的細(xì)胞器：3.無膜的細(xì)胞器：4.含有少量DNA的細(xì)胞器：5.含有少量RNA的細(xì)胞器：6.半自主型細(xì)胞器：7.含有色素的細(xì)胞器：8.與能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器：9.與糖類合成有關(guān)細(xì)胞器：11.含有蛋白質(zhì)的細(xì)胞器：10.含有磷脂的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體核糖體、中心體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體線粒體、葉綠體葉綠體、液泡線粒體、葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（糖原）、高爾基體（纖維素）、葉綠體（淀粉）線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體、核糖體、中心體1.有中心體的細(xì)胞都是動(dòng)物細(xì)胞。2.有中心體的細(xì)胞都是動(dòng)物細(xì)胞。3.沒有大液泡的細(xì)胞一定是動(dòng)物細(xì)胞4.溶酶體作為“消化車間”，可合成并儲(chǔ)存大量的水解酶。5.哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞中細(xì)胞器種類相同。易錯(cuò)提醒：1.有中心體的細(xì)胞都是動(dòng)物細(xì)胞。易錯(cuò)提醒：2.有中心體的細(xì)胞都是動(dòng)物細(xì)胞。1.有中心體的細(xì)胞都是動(dòng)物細(xì)胞。易錯(cuò)提醒：細(xì)胞骨架：1.化學(xué)本質(zhì)：細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)2.功能：維持細(xì)胞形態(tài)；錨定并支撐著許多細(xì)胞器；與很多生命活動(dòng)密切相關(guān)。用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)1.實(shí)驗(yàn)原理（1）葉綠體一般呈綠色、扁平的橢球形或球形?？梢栽诟弑讹@微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。（2）活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，可用細(xì)胞質(zhì)中葉綠體的運(yùn)動(dòng)作為標(biāo)志。2.實(shí)驗(yàn)步驟（1）制作蘚類葉片的臨時(shí)裝片，并觀察葉綠體的形態(tài)和分布。制作臨時(shí)裝片載玻片中央滴一滴清水蘚類的小葉（或菠菜葉捎帶葉肉的下表皮）蓋上蓋玻片觀察低倍鏡觀察高倍鏡觀察使細(xì)胞保持有水的狀態(tài)，否則細(xì)胞失水則觀察不到細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)；失水過多細(xì)胞就死亡了。1.葉片薄，由單層細(xì)胞構(gòu)成；2.葉綠體大1.表皮細(xì)胞無葉綠體；2.葉綠體大，數(shù)目少。顯微鏡下可以數(shù)清楚葉綠體的個(gè)數(shù)嗎？（2）制作黑藻葉片的臨時(shí)裝片，并觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)。制作臨時(shí)裝片載玻片中央滴一滴清水黑藻幼嫩的小葉蓋上蓋玻片觀察低倍鏡觀察高倍鏡觀察代謝更快，細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)性更強(qiáng)。細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)的意義：細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場所；細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)為物質(zhì)運(yùn)輸創(chuàng)造條件。弱光、強(qiáng)光下葉綠體的存在狀態(tài)：1.當(dāng)外界光源弱時(shí)，葉綠體散開分布，露出橢球形面積大的一側(cè)，為了提高光合作用效率。1.當(dāng)外界光源強(qiáng)時(shí)，葉綠體成團(tuán)分布，露出橢球形面積小的一側(cè)，防止灼傷。2.可撕取菠菜葉的任意下表皮作為觀察葉綠體的材料。1.在高倍顯微鏡下可觀察到葉綠體具有雙層膜結(jié)構(gòu)。易錯(cuò)提醒：3.因?yàn)樘\類葉片大，在高倍顯微鏡下容易找到，所以可以直接用高倍顯微鏡觀察。（）（）（）4.某同學(xué)利用黑藻細(xì)胞觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)環(huán)流。下列敘述錯(cuò)誤的是（）A.臨時(shí)裝片中的葉片要隨時(shí)保持有水的狀態(tài)B.高倍顯微鏡下可看到葉綠體的形態(tài)和結(jié)構(gòu)C.可觀察到黑藻細(xì)胞中的葉綠體分布在大液泡周圍D.顯微鏡下觀察到的細(xì)胞質(zhì)環(huán)流方向與實(shí)際相同B細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合：1.分泌蛋白的概念：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的一類蛋白質(zhì)。如①消化酶；②抗體；③一部分激素等如唾液淀粉酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶等胞內(nèi)蛋白：由游離核糖體合成，不經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體的加工及細(xì)胞膜的胞吐，只在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生影響的一類蛋白質(zhì)。如血紅蛋白、呼吸酶等。2.分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸與分泌過程：（1）研究方法：同位素標(biāo)記法在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O和18O、12C和14C。同位素的物理性質(zhì)存在差異，但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。利用物理性質(zhì)特殊來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。有些元素具有放射性，如14C、35P、3H、35S等。（2）過程氨基酸核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體囊泡線粒體溶酶體合成合成、加工（肽鏈）、運(yùn)輸加工（蛋白質(zhì)）、分類、包裝（供能）囊泡（2）過程游離核糖體：以氨基酸為原料，合成多種肽鏈粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：肽鏈繼續(xù)合成并轉(zhuǎn)移進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔進(jìn)行加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)高爾基體：對蛋白質(zhì)進(jìn)行進(jìn)一步修飾加工細(xì)胞膜：以胞吐的方式將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外線粒體：為整個(gè)過程提供能量（間接參與）核糖體和多肽鏈一起轉(zhuǎn)移囊泡囊泡“交通樞紐”2.分泌蛋白的合成與分泌過程中，直接參與的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜。1.分泌蛋白的合成與分泌過程中，依次經(jīng)過的細(xì)胞器是：核糖體—內(nèi)質(zhì)網(wǎng)—高爾基體—細(xì)胞膜。易錯(cuò)提醒：3.與分泌蛋白的合成與分泌有關(guān)的膜結(jié)構(gòu)有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜和線粒體。（）（）（）4.下列蛋白質(zhì)屬于分泌蛋白的是：①血紅蛋白；②胰蛋白酶；③與有氧呼吸有關(guān)的酶；④抗體；⑤性激素；⑥胰島素5.如圖是分泌蛋白合成、分泌過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜面積的變化曲線，則A、B、C依次代表什么？1.各種生物膜在化學(xué)組成上的聯(lián)系：（1）相似性：各種生物膜在組成成分的種類上基本相同，都主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成。（2）差異性：各種生物膜在組成成分的含量上有顯著差異，這與不同的生物膜的復(fù)雜功能有關(guān)。功能越復(fù)雜的膜，蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。2.各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系：（1）各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同，都是由磷脂雙分子層構(gòu)成基本支架，蛋白質(zhì)分布在其中。（2）在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。細(xì)胞核外膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜高爾基體膜直接相連直接相連囊泡囊泡線粒體外膜直接相連細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.組成細(xì)胞器膜、細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)2.特點(diǎn)（1）各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似（2）在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。3.功能（1）細(xì)胞膜：①在物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞中起決定作用；②保持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定。（2）其他膜：①提供酶的附著位點(diǎn)—為生化反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件；②把各種細(xì)胞器分隔開—保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序的進(jìn)行2.人體內(nèi)的小腸粘膜、呼吸道