资源简介

(共38张PPT)
3.2 细胞器之间的分工合作
1、掌握细胞器的种类和功能。
2、简述生物膜系统的组成和功能。
本节目标：
问题探讨
C919飞机是我国研制的新一代中型
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
研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动，这些部门就是细胞器，分布于细胞质基质。
细胞膜
细胞核
细胞器
细胞质基质
动物细胞亚显微结构模式图
细胞质
细胞质
结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等
功能：许多化学反应在此进行
（细胞代谢的主要场所）
组成：蛋白质纤维组成的网架结构。
功能：维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器。与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关。
细胞质基质:
细胞骨架:
细胞器:
细胞质基质
细胞器
细胞骨架
P课本50
线粒体、叶绿体、核糖体、中心体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等
分离细胞器的方法——差速离心法
逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
要研究各种细胞器的组成和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法获取细胞器呢？
差速离心法
利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开。
细胞匀浆
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核
线粒体、溶酶体
内质网、高尔基体
核糖体
上
清
液
(1)
沉淀a
上
清
液
(2)
沉淀b
上
清
液
(3)
沉淀c
1000g
10min
20000g
20min
80000g
1h
150000g
3h
分离细胞器的常用方法：___________。
1.2
破坏细胞膜
细胞匀浆
不同转速离心
上清液
沉淀物
细胞膜
二、细胞器的结构和功能
内质网
高尔基体
叶绿体
液泡
植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图
线粒体
核糖体
溶酶体
中心体
结构：无膜，椭球型的粒状小体，由蛋白质和rRNA组成
功能：蛋白质的合成场所（多肽链的形成）
种类：附着核糖体（分泌蛋白的合成场所）
游离核糖体（胞内蛋白的合成场所）
核糖体
类型
粗面内质网：有核糖体附着，与分泌蛋白的的运输、加工有关
光面内质网：主要与脂类合成有关（有机物的合成车间）
结构：
由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构(内连核膜，外连细胞膜)
分布：
动、植物细胞
内质网
光面内质网
线粒体
外 膜
内 膜
嵴
DNA
基质
核糖体
双层膜;内膜向内折叠成嵴（扩大膜面积）。
结构:
含有:
与有氧呼吸有关的酶 和 少量DNA.
*线粒体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。（线粒体中能合成蛋白质）
有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间！
思考
2.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸？
口腔上皮细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞
90个 260个 400个 950个 12500个
1.为什么心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞？这又说明什么呢？
说明代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多，如运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。
细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶
3.内膜向内折叠形成嵴有什么意义？
增加了内膜的表面积，有利于酶的附着
外膜
嵴
基质
核糖体
内膜
体现了：结构与功能相适应；这是生物进化的结果。
高尔基体
分布：
动、植物细胞
结构：
功能：
动物：
植物：与细胞壁的形成有关
单层膜连接而成的扁平囊泡结构，有大小囊泡
与分泌蛋白的形成有关。（如对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。
资料：科学家破坏了植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体可能还有什么功能？
—蛋白质的“加工厂”
叶绿体：
内 膜
外 膜
类囊体
（膜上有光合色素）
DNA
基质
核糖体
基粒
（类囊体堆叠形成）
类囊体
基粒
堆叠
*叶绿体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。（叶绿体中能合成蛋白质）
扩大膜面积的方法：
光合作用的场所。被称为“养料制造车间”和“能量转换站”。
叶绿体
2.原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？
如：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。
1.所有的植物细胞都有叶绿体？
并不是，叶绿体主要分布在叶肉细胞中，根细胞、表皮细胞中无叶绿体
思考
分布：
结构：
功能：
液泡
主要存在于成熟植物细胞中,
根尖分生区组织细胞无大液泡
①调节植物细胞内的环境；
②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺
单层膜，内有细胞液, 含糖类、无机盐、色素和蛋白质等
溶酶体—“消化车间”
作用：
分布：
主要分布在动物细胞中
结构：
单层膜包裹的小泡，起源于高尔基体，含有多种水解酶
能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌。（营养和防御作用）
溶酶体的自噬作用
溶酶体的吞噬作用
与生活的联系
新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而新鲜。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？
溶酶体中储存有大量的酶用于抵抗外界微生物和消化衰老的细胞器．动物体刚死时溶酶体不破裂，一段时间后其中的酶会随其破裂而溢出，起到消化作用．溶酶体内含有蛋白酶酶原，能在细胞死亡后激活成为蛋白酶，催化肌细胞间的胶原蛋白水解，使肌肉变得松软，烹调后更加鲜嫩．从而使肉类变得更容易煮，更容易消化．
结构：
功能：
中心体
分布：
动物细胞内和低等的植物细胞中
由两个相互垂直的中心粒及周围的物质组成。
无膜结构，主要成分是蛋白质。
与动物细胞有丝分裂有关。
有丝分裂间期复制，前期发出星射线，形成纺锤体
动植物细胞器知识归纳：
分布
植物特有
动物和低等植物
无膜
单层膜
双层膜
光镜可见
含DNA
含RNA
含色素
结构
成分
叶绿体、液泡
中心体
中心体、核糖体
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、液泡
叶绿体、线粒体（半自主细胞器）
叶绿体、线粒体、核糖体
液泡（花青素）、叶绿体（叶绿素等光合色素）
B
水解酶在哪里合成？
色素能进行光合作用？
有液泡的一定是植物细胞吗？
细胞核、染色体、细胞壁
观察叶绿体和细胞质流动
三
1.实验原理
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)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。
2.实验材料及器具
叶绿体：藓类的叶片（或菠菜、番薯叶等）、新鲜的黑藻
显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、刀片、培养皿、台灯、铅笔
3.实验过程
（1）制作临时装片
①用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中。
②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。
注意:实验过程中细胞是活的，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
（2）观察叶绿体
低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察
（3）观察细胞质的流动
叶绿体呈绿色、随细胞质流动，自身也可转动。每一个细胞中细胞质流动方向是一致的，不同细胞流动的方向可能不同，其流动方式为环流式。
在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。
强
光
弱
光
环流式
4
实验结果
5.注意事项
实验 观察叶绿体和细胞质流动 选材 藓类叶片 菠菜稍带叶肉的下表皮 黑藻叶片
原因 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 ①细胞排列疏松，易撕取 ②含叶绿体数目少，且个体大 黑藻的叶子薄而小，叶绿体清楚，可取整个小叶直接制片
带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。
用高信显微镜可观察到叶绿体形态和分布,但不能观察到叶绿体的亚显微结构。
这几种细胞器之间是否存在某种协作？
四、细胞器之间的协调配合
1.科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？
请阅读Ｐ51-52内容，回答下列问题:
2.分泌蛋白最初是在哪里合成的？从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞器或细胞结构？合成和运输过程需要能量吗？
（灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白）
四、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
1
胞内蛋白与分泌蛋白
（1）分泌蛋白
a.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
b.举例：消化酶、抗体和一部分激素（胰岛素、胰高血糖素）。
a.概念：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质。
(2)胞内蛋白
b.举例：血红蛋白，与有氧呼吸有关的酶，受体、载体等。
作用：
用于示踪物质的运行和变化规律，通过追踪同位素标记的化合物，弄清化学反应的详细过程。
a.具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等
b.不具放射性的同位素：15N、18O等
2
研究方法
：同位素标记法
标记氨基酸出现的先后顺序：
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
3
合成和运输过程
教材P52
①在______________中，以_______为原料开始____ __的合成。
②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。
③内质网膜鼓出形成___________，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。
④囊泡转运到_________，与___________，将蛋白质__________。
⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自_______。
游离的核糖体
氨基酸
多肽链
粗面内质网
边转移到内质网腔内
加工
折叠
具有一定空间结构的蛋白质
囊泡
高尔基体
融合
成为高尔基体膜的一部分
进一步的修饰加工
囊泡
细胞膜
细胞膜融合
分泌到细胞外
合成
加工
运输
消耗能量
线粒体
3
合成和运输过程
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间结构蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
氨基酸
合成
加工、
折叠、
修饰加工、
融合
分泌
囊泡
囊泡
线粒体
能量
能量
能量
能量
与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜　　
参与分泌蛋白合成运输的膜结构：
交通枢纽
内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以相互转化
在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。
_________
_________
_________
前
后
时间
0
膜面积
①_________
③_________
②_________
时间
0
②
③
①
①
②
③
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
分泌蛋白合成与分泌过程膜面积的变化
图甲
图乙
五、细胞的生物膜系统
双层膜
单层膜
功能
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换、信息传递
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
1
生物膜系统组成与功能：
（1）原核生物有生物膜系统么？
（2）真核核生物都有有生物膜系统么？
×
哺乳动物成熟红细胞
（3）口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系统么？
×
×
组成成分
磷脂和蛋白质
磷脂双分子层，基本支架
蛋白质分布在磷脂双分子层中
结构
流动镶嵌模型
2
生物膜之间的联系
①在成分上的联系：
不同膜功能不同的原因：蛋白质的种类和数量不同
2
生物膜之间的联系
②在结构上的联系：
内质网膜
细胞膜
面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜
(2)在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌为例）
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体
能量
能量
能量
能量
囊泡
囊泡
肽链
较成熟的蛋白质
合成
初步加工
成熟的蛋白质
进一步加工
分泌
分泌蛋白
生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上________，进一步体现了细胞内各种结构之间的_________。
紧密联系
协调配合
总结：
细胞器
1.细胞器的种类和功能
2.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
3.细胞器之间的协调配合
4.生物膜系统的组成和意义
科学方法：差速离心法、同位素标记法
B
√
A
C
×
P53课后练习
5. 找出下图中的错误，并在图中改正。
内质网
中心体
染色质
高尔基体
线粒体
细胞膜
高尔基体
去掉
内质网
核仁
液泡
核膜
核糖体
叶绿体
细胞壁
核仁
去掉
线粒体
中心体
溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却 会被 解。根据这一事实,可以作出多种合 假说, 如,膜的成分可能被修饰,使得酶 能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用 能使酶远离自身;可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如 pH) 适合酶发挥作用;等等。

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