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(共56张PPT)
3.2细胞器之间的分工合作
问题探讨
C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。
1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗
2.细胞中是否也具有多种不同的“部门” 这些“部门”也存在类似的分工与合作吗
光学显微镜
电子显微镜
分辨率>0.2μm
分辨率<0.2nm
显微结构模式图
亚显微结构模式图
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
植物、细菌、真菌
由纤维素和果胶构成
支持和保护作用
细胞质基质
细胞器（8种）
呈溶胶状，是活细胞进行新陈代谢的主要场所
细胞
如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们都统称为细胞器，
细胞器分布在细胞质基质中。
细菌：肽聚糖
真菌：几丁质
②细胞壁具有选择透过性吗
不是，细胞壁具有全透性；
一、细胞结构
①所有细胞壁的成分都是纤维素和果胶吗？
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多的细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
二、细胞骨架
三、分离细胞器的方法
采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器
获得不同大小颗粒的细胞器
差速离心法
破坏细胞膜
将匀浆放入离心管
差速离心法主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
差速离心法
差速离心法
差速离心法
准备好了解不同的细胞器了吗！
如何分离得到各种细胞结构？
你记住分离细胞器的方法了吗？如果没有就跟我念三遍
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核等
线粒体、溶酶体等
内质网、高尔基体等
更高速离心
更小颗粒
核糖体等
四、细胞器之间的分工
线粒体
双层膜结构
1、具有双层膜结构的细胞器——①线粒体
分布：
形态：
结构
功能：
短棒状、圆球状等
外膜
内膜
嵴
基质
双层膜
基质
外膜
内膜
嵴
向内折叠
存在少量DNA、RNA，核糖体
与有氧呼吸有关的酶
细胞进行有氧呼吸的主要场所
“动力车间”
动植物细胞；
供能
代谢旺盛的部位分布较多；
叶绿体
双层膜结构
1、具有双层膜结构的细胞器——②叶绿体
内膜
外膜
基质
基粒
分布：
形态：
结构
功能：
扁平的椭球形或球形
双层膜
基粒
基质
外膜
内膜
存在少量DNA、RNA，核糖体
与光合作用有关的酶
由多个类囊体堆叠形成
类囊体
光合作用的场所
“养料制造车间”
“能量转换站”
绿色植物细胞
内质网
单层膜结构
2、具有单层膜结构的细胞器——①内质网
形态：
功能
分布：
由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统。
粗面内质网
光面内质网
光面内质网
粗面内质网
（核糖体附着）
蛋白质的合成
脂质的合成
动植物细胞
高尔基体
单层膜结构
2、具有单层膜结构的细胞器——②高尔基体
形态：
功能
分布：
单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡
动植物细胞
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
动物：与溶酶体的形成有关
植物：与细胞壁的形成有关
“车间”及“发送站”
溶酶体
单层膜结构
2、具有单层膜结构的细胞器——③溶酶体
形态：
功能
分布：
由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶
动物细胞
能分解衰老、损伤的细胞器
吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
“消化车间”
分解后的产物
有用的重复利用
没用的排出胞外
液泡
单层膜结构
2、具有单层膜结构的细胞器——④液泡
形态：
功能
分布：
由单层膜围成的泡状结构，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。
植物细胞
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
例题：凤仙花的紫红色花瓣能挤出紫红色的汁液，这些汁液主要来自于（ ）
A.叶绿体 B.内质网 C.液泡 D.细胞质基质
C
储存营养物质
花青素
核糖体
无膜结构
3、无膜结构的细胞器——①核糖体
形态：
功能：
分布：
椭球形，由RNA和蛋白质组成
“生产蛋白质的机器”
附着核糖体 分泌蛋白
真核细胞、原核细胞
游离核糖体 胞内蛋白
合成蛋白质的场所
线粒体和叶绿体中；
核膜外表面；
粗面内质网上；
游离在细胞质基质中；
中心体
无膜结构
结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成
功能： 与动物细胞的有丝分裂有关
分布：动物细胞、低等植物细胞
3、无膜结构的细胞器——②中心体
苔藓、藻类、菌类、地衣
细胞器之间的分工
高等植物细胞
动物细胞
核糖体　线粒体　　内质网　　高尔基体　
叶绿体大液泡
中心体
溶酶体
细胞器之间的分工
双层膜 单层膜 无膜
线粒体 液泡 核糖体
叶绿体 内质网 中心体
高尔基体
溶酶体
细胞器之间的分工
与细胞器有关的三个“不一定”
①没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含有叶绿体。
②没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
③有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。
五、探究-实践
实验材料：藓类的叶片（菠菜叶下表皮） 新鲜的黑藻（高等植物）
藓类为阴生植物，菠菜下表面也是背阳面，这样的细胞叶绿体大且数目少，便于观察。
黑藻叶子薄且小，叶绿体清楚，可直接取整个小叶子直接直接制片。
用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
3、实验材料：
藓类的叶片（菠菜叶、番薯叶）
1、实验目的：
使用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。
4、实验步骤：
①用镊子取菠菜叶稍带叶肉的下表皮放入盛有清水的培养皿中。
②制作临时装片：往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。
③高倍显微镜下观察叶绿体形态。
2、实验原理：
叶绿体呈绿色，散布于细胞质中。
用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
2、实验原理：
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。
观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
3、实验材料：
新鲜的黑藻。
1、实验目的：
观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象
4、实验步骤：
①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。
②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。
③高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。
用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
细胞代谢旺盛、细胞质流动明显
探究-实践
实验结论
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动（环形流动）的状态，且流动方向是不定的。
观察电镜图片，回答下列问题
1.你能观察到哪些细胞器？
2.哪些细胞器看起来比较发达？
3.为什么会有这样的变化？
细胞核
分泌颗粒
六、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
1.分泌蛋白
概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
举例：消化酶、抗体和一部分激素。
豚鼠胰腺腺泡细胞
分泌蛋白的合成和运输
产生大量的分泌蛋白
取材容易
易于观察
选材
方法
步骤
结果
结论
静态描述
动态变化
同位素标记法和放射性自显影技术
选材
方法
步骤
结果
结论
分泌蛋白的合成和运输
同位素标记法和放射性自显影技术
若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示
原理
特点
物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向
特点
同位素：原子序数相同，质子数相同、中子数不同的原子
应用
放射性同位素放出的电离射线可以使感光乳剂曝光，形成银颗粒
应用
追踪放射性物质的分布及数量
研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向
原子：
质子
中子
电子
原子核
选材
方法
步骤
结果
结论
选择同位素3H标记的亮氨酸
将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min）
随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。
不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。
分泌蛋白的合成和运输
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
为什么将实验细胞放入含有3H亮氨酸的培养液中短时间培养？
在一条河流中加入染料，可以跟随染料分子观察河流的流动。
问题：如果不断地向一条河流添加染料会发生什么？
布满整条河流
选材
方法
步骤
结果
结论
选择同位素3H标记的亮氨酸
将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min）
随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。
不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。
分泌蛋白的合成和运输
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
红点代表被标记的分泌蛋白
附有核糖体的内质网
高尔基体
囊泡、释放到细胞外的分泌物中
标记氨基酸出现的先后顺序：
_______→ _______ → ____ → ______→细胞外
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
本实验是在一个细胞内完成的吗？
核糖体
氨基酸形成肽链
内质网
加工肽链形成一定空间结构的蛋白质
高尔基体
修饰、加工
细胞膜
囊泡与细胞膜融合
细胞外
囊泡
囊泡
分泌
核糖体
粗面内质网
合成蛋白
细胞膜
高尔基体
接受侧
运输侧
线粒体
供能
体现了细胞器之间的分工与合作
选材
方法
步骤
结果
结论
放射性培养
细胞膜内外两侧
推测出分泌蛋白转移的途径是：
粗面内质网
高尔基体
分泌颗粒
分泌蛋白的合成和运输
细胞器之间的协调配合
膜面积
时间
①
②
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
③
细胞器之间的协调配合
膜面积
时间
前 后
A
B
C
A
B
C
A内质网膜
B高尔基体膜
C细胞膜
3min
17min
117min
放射性自显影后的胰腺腺泡细胞组织切片
放射性标记的蛋白质
内质网
高尔基体
分泌颗粒
放射性标记的蛋白质
放射性标记的蛋白质
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜系统
生物膜系统
各个结构之间通过生物膜系统建立联系，使细胞成为统一的整体
6个：线粒体膜、叶绿体膜、内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜
这些膜不仅在结构和功能上协调配合，而且在组成成分和结构上很相似
一、维持内部环境的稳定
物质运输
能量转化
信息传递
二、酶的附着位点
三、分隔、内部区域化
细胞内能够同时进行多种化学反应，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
细胞的生物膜系统
内质网与核膜外层相连
内质网与细胞膜相连
细胞的生物膜系统
细胞膜
核膜
内质网膜
直接联系
间接联系
囊泡
高尔基体膜
囊泡
间接联系
随堂练习
1、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质扩散出来，
进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的膜层数是 （ ）
A、5 B、6 C、7 D、8
B
2、如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是(　　)
A、①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B、该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C、a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D、图解中的过程在原核细胞中也可以进行
D
3、将下列细胞器和相关的功能连接起来
细胞器名称 细胞器的功能
中心体 分解衰老死亡的细胞，吞噬并杀死
侵入细胞的病毒或病菌
线粒体 合成蛋白质
核糖体 与细胞的有丝分裂有关
溶酶体 进行光合作用
叶绿体 有氧呼吸的主要场所
液 泡 参与细胞分泌蛋白的形成
高尔基体 调节植物细胞内的环境，维持
植物细胞内的形态
4、在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素先后出现在图中[2]、[1]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]部位。请据图回答下面的问题：
(1)图中[1]、[4]、[6]代表的结构分别是________、________、________。
(2)图中[7]是________，是由[2]________合成的，请举出[7]的一个具体实例，如________。
(3)[4]的功能是____________________________。
(4)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量由[　　]________供给。
(5)由此可以看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白
核糖体
胰岛素
对来自内质网的蛋白质进行加工修饰
8
线粒体
结构
功能

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