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第2节
细胞器之间的分工合作
（第1课时）
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、机載系统研发（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？
C919飞机
研制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。
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？
细胞是一个更复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合着完成生命活动。
讨论：
问题探讨
细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”都有一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们统称为细胞器(organelle)。
显微结构和亚显微结构
显微结构是指光学显微镜下看到的结构
亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构。
电子显微镜发明于1931年（此前发现的细胞器都 用光学显微镜）
思考讨论
1.初中实验中观察了细胞核、液泡、叶绿体，这样观察到的结构属于显微结构/亚显微结构？
2.细胞核、叶绿体内部的结构属于显微结构/亚显微结构？光学显微镜能看到吗？
分离细胞器的方法---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它物质组成的匀浆，把匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
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
科学方法
想要研究细胞器，如何获得
细胞膜
细胞质
线粒体
内质网
高尔基体
核糖体
中心体
液泡
叶绿体
细胞核
细胞壁
溶酶体
细胞结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
位于植物细胞膜的外层；
主要由纤维素和果胶构成；
对细胞起支持和保护的作用。
全透性膜
细胞质基质
细胞器
呈溶胶状，是活细胞进行新陈代谢的主要场所 。
具有特定功能的各种亚细胞结构的总称。
细胞
细胞结构
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。
线粒体
外膜
内膜
基质
嵴
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（增大膜面积）细胞进行有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。动植物细胞；代谢旺盛的部位分布较多。能进行呼吸作用的细胞不一定都含有线粒体，如硝化细菌。细胞器之间的分工注：原核细胞、哺乳动物成熟的红细胞无线粒体基粒：囊状结构的薄膜是绿色的。
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绿色植物进行光合作用的场所。（增大膜面积）“养料制造车间”“能量转换站”绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎。能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。线粒体叶绿体不同点分布增大膜面积的方式酶色素功能相同点绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎普遍存在于动植物细胞内内膜向内折叠形成嵴类囊体堆叠形成基粒与细胞呼吸有关，分布在基质和内膜上与光合作用有关，分布在基粒和基质中无有氧呼吸的主要场所类囊体薄膜上含有光合色素（叶绿素、胡萝卜素）绿色植物进行光合作用的场所①均具有双层膜结构；②均能进行能量转换；③都含有磷脂、蛋白质和少量的DNA、RNA、核糖体，能形成自身的部分蛋白质，能自主复制，是半自主性细胞器。大多数蛋白质是由细胞核控制合成的，因此称为半自主性细胞器。细胞器之间的分工具有双层膜结构的细胞器对比粗面内质网和光面内质网
对蛋白质进行合成、加工、运输；
内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
动植物细胞中
脂质合成的重要场所。
结构：
类型：
分布：
功能：
内质网由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构
连接形成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：
2、具有单层膜结构的细胞器——①内质网
由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成。
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”。
动物：与细胞分泌物的形成有关
植物：与细胞壁的形成有关
动植物细胞
”质检”和”发送站”
②高尔基体—
功能：
补充：
分布：
结构：
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。主要分布在植物细胞中；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。低等动物中的食物泡、收缩泡也属于液泡。储存营养物质；2、具有单层膜结构的细胞器——③液泡细胞的“消化车间”
膜
水解酶
思考：溶酶体的酶为何不能分解自己的膜？
结构：
功能：
分布：
起源：
高尔基体脱落的囊泡，接受经过内质网和高尔基体修饰的溶酶体酶。
主要分布在动物细胞
单层膜构成的囊状结构，内部含有多种酸性
水解酶。（储存酶的仓库）
④ 溶酶体—
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。
溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；
②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。
思考与讨论
新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。
与溶酶体的功能有关，细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，将细胞中的蛋白质分解为小分子肽和氨基酸等物质，这时畜、禽肉烹饪后更鲜嫩，这个过程需要一定的时间。
思考与讨论
名称内质网高尔基体溶酶体液泡分布形态功能动植物细胞动植物细胞主要在动物细胞中主要在植物细胞中管状、泡状或扁平囊状囊泡状泡状泡状蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，以及脂质合成的场所。对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”；与植物细胞壁的形成以及动物细胞中溶酶体的形成有关。内含多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，被称为“消化车间”。内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以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。具有单层膜结构的细胞器对比细胞内“生产蛋白质的机器”
分布：
功能：
结构：
分类：
原核细胞和真核细胞中均有,线粒体和叶绿体中也有。
无膜结构，由RNA和蛋白质构成。
合成分泌蛋白（消化酶、抗体、部
分激素）膜蛋白和溶酶体中的酶等。
细胞内合成蛋白质的场所。
合成的是胞内蛋白（如血红蛋白、
呼吸酶等）。
游离核糖体：
附着核糖体：
3、无膜结构的细胞器——①核糖体
形状：
分布：
功能：
无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒
及周围物质组成。
存在于动物细胞与中低等植物细胞（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）。
与细胞有丝分裂有关。
3、无膜结构的细胞器——②中心体
名称 核糖体 中心体
形态
功能
分布
椭球形，由RNA和蛋白质组成
由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成
合成蛋白质的场所
与细胞的有丝分裂有关
真核细胞、原核细胞
动物和低等植物细胞
无膜结构的细胞器对比
细胞膜
细胞质
线粒体
内质网
高尔基体
核糖体
中心体
液泡
叶绿体
细胞核
细胞壁
溶酶体
细胞结构
项目植物细胞动物细胞不同点相同点无细胞壁、叶绿体，有中心体、溶酶体；有些低等动物有液泡。有细胞壁、叶绿体，液泡；低等植物细胞有中心体。都有细胞膜、细胞质；细胞质中都有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器。动物细胞和植物细胞异同点细胞器之间的分工细胞骨架是由蛋白质纤维（微丝、微管）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。细胞骨架
液泡,“液泡真是尝尽了植物界的酸甜苦辣”。
由于衣藻和团藻都是低等植物，因此都有中心体。
1.葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒中有酸味、甜味、苦味和辣味的物质存在于细胞 的什么结构中？
思考与讨论
2.衣藻和团藻细胞内有中心体吗？
核糖体是将氨基酸脱水缩合连接成多肽链，内质网是将肽链进行加工形成蛋白质的空间结构。
细胞内的溶酶体破裂，释放水解酶，将细胞自溶掉。
3.内质网是“蛋白质合成和加工的车间”,核糖体是“生产蛋白质的机器”。两者有什么区别？
4.蝌蚪发育成青蛙的过程中，尾巴会脱掉，它的消失与谁有关？病菌进入人体后，一种白细胞会将它吞噬掉，吞噬在细胞内的病菌去哪里了？
思考与讨论
结构双层膜结构单层膜结构无膜结构结构含DNA含RNA含色素功能能产生水能量转化与蛋白质合成、分泌有关线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡中心体、核糖体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体液泡、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网线粒体、叶绿体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体1、有关细胞器知识的归纳总结2、细胞类型的判断有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞细胞器之间的分工归纳总结用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
（1）叶绿体一般呈绿色,可以在高倍显微镜下直接观察它的形态和分布。
（2）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质
基质中的叶绿体的运动作为参照物。
2.材料用具
藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜的黑藻，菠菜叶下表皮带少许叶肉，显微镜， 载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔等。
二、探究 实践
4.实验步骤
(1)制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的形态和分布。
叶肉
盖玻片
高倍镜
(2)制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
清水
幼嫩
4.实验步骤
(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)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。
5.实验结论
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。
注意：带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。用高倍显微镜可观察到叶绿体形态和分布,但不能观察到叶绿体亚显微结构
6.注意事项
探究 实践

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