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第3章 细胞的基本结构
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？
问题探讨
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，共同配合完成着生命活动。
讨论：
显微结构与亚显微结构
1) 显微结构是指光学显微镜下看到的结构
如：线粒体、叶绿体、液泡、染色体、细胞壁、细胞核等。
2) 亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构
核糖体、溶酶体、细胞膜、病毒以及叶绿体和线粒体的双层膜结构等。
光学显微镜
电子显微镜
健那绿染液染色后，光学显微镜下观察到的蓝绿色的线粒体。
1.结构：
位于植物细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成。
2.功能：
支持和保护作用。
3.分布：
植物细胞、细菌、真菌等。
细胞壁
细胞质基质
细胞器:
状态：
功能：
水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等
活细胞新陈代谢的主要场所
线粒体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
成分：
溶胶状（不断运动的，衡量细胞的活力）
悬浮在细胞质基质中的具有特定的形态、结构和功能的小器室
细胞质
进行多种化学反应
一、细胞器之间的分工
（一）、细胞质的组成
将匀浆放入离心管
破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）
将各种细胞器分离开
用高速离心机在不同的
转速下进行离心
分离细胞器的常用方法： 。
差速离心法
采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
破坏细胞膜
1、在分离细胞器之前，如何将细胞的细胞膜破坏掉？
匀浆放入离心管
离心器离心
细胞器分离
搅拌机充分搅拌破坏细胞膜
2、用什么方法分离细胞器？这种方法的原理是什么？
分离细胞的方法通常采用差速离心法，即采取逐渐提高离心转速的方式分离大小不同的颗粒。
分离细胞器的方法
细胞壁
细胞膜
细胞核
细胞核
细胞质
细胞质
核膜
核膜
细胞膜
核仁
溶酶体
叶绿体
液泡
高尔基体
内质网
核糖体
线粒体
线粒体
高尔基体
内质网
核糖体
中心体
阅读课本48-49页，回答出下列图中的细胞器分别是什么？具有什么功能？
一、细胞器之间的分工
内膜
外膜
嵴
基质
①分布:
②形态:
③结构
④功能:
动植物细胞中,新陈代谢旺盛的细胞
中含量多。
短棒状、圆球状等
外膜:
内膜:
向内折叠形成嵴，扩大了膜面积，附着有呼吸酶
有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体,被称为细胞的“动力车间”
光滑
线粒体基质:
1、线粒体
DNA
核糖体
*线粒体为半自主性细胞器
双层膜
内含呼吸酶、少量的 DNA和RNA、核糖体
【讨论】
（1）真核生物细胞都有线粒体吗？
（2）只有有线粒体的生物才能进行有氧呼吸吗？
不是，哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行无氧呼吸。
原核生物无线粒体，但有些也可进行有氧呼吸，例如蓝细菌、硝化细菌等。
其场所在细胞质基质和细胞膜上。(细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶。)
形态：
扁平的椭球形或球形
双层膜
基粒
基质
外膜
内膜
内膜
外膜
类囊体
基质
基粒
2、叶绿体
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(增大膜面积）
类囊体上含有光合色素和酶
这些色素可以吸收、传递、转化光能。
结构：
*叶绿体为半自主性细胞器
11
分布：
功能：
绿色植物进行光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎皮层细胞；
内膜
外膜
类囊体
基质
基粒
2、叶绿体
*叶绿体为半自主性细胞器
1、所有的植物细胞都有叶绿体吗？
不是。如洋葱鳞片叶外表皮细胞、根尖分生区细胞、根尖成熟区细胞没有叶绿体
2、没有叶绿体的细胞一定不能发生光合作用吗？
不一定：如原核生物中的蓝细菌，具有叶绿素和藻蓝素可以进行光合作用
①都有双层膜结构
②都含有少量的DNA、RNA和核糖体
③都有增大膜面积的结构
④都与能量转换有关
⑤都是半自主性细胞器
线粒体与叶绿体有哪些共同点和不同点？
不同点：所含有的酶的种类不同，功能不同
线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠成基粒
相同点：
知识拓展
内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于好氧细菌和蓝细菌，它们被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体和叶绿体。
为什么线粒体、叶绿体中含有核酸？
例、关于真核细胞线粒体的起源，科学家提出了一种解释：约十几亿年前一种真核细胞吞噬了原始的需氧细菌，被吞噬的细菌不仅没有被消化分解，反而在细胞中生存下来了，需氧细菌从宿主细胞那里获取丙酮酸，宿主细胞从需氧细菌那里得到丙酮酸氧化分解释放的能量，在共同生存繁衍的过程中，需氧细菌进化为宿主细胞内专门进行细胞呼吸的细胞器。以下证据不支持这一论点的是（　　）
A．线粒体内存在与细菌DNA相似的环状DNA
B．线粒体内的蛋白质，有少数几种由线粒体DNA 指导合成，绝大多数由核DNA指导合成
C．线粒体的内膜与细菌细胞膜成分相似
D．线粒体能像细菌一样分裂增殖
粗面内质网
光面内质网
3、内质网
形状：（单层膜）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。
分布：广泛分布于真核细胞（动物、植物、真菌细胞），细胞核附近较多
粗面内质网：
附着核糖体，与蛋白质合成、加工、运输有关
光面内质网：
与脂质合成运输有关，也是糖类合成的场所之一
结构：
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
功能：
一、细胞器之间的分工
形成面
正在融合的小泡
形成中的小泡
成熟面
分泌小泡
高尔基体简笔画
4、高尔基体
4、高尔基体
结构：由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成
分布：广泛分布于真核细胞 （动物、植物、
真菌细胞）
一、细胞器之间的分工
功能
1、对来自内质网的蛋白质加工、分类、包装的“车间”及“发送站”
2、植物细胞中与细胞壁的形成有关，动物细胞中与分泌物的形成有关
3、参与细胞的胞吞、胞吐
4、与溶酶体的形成有关
5、液泡
2、结构：泡状结构；单层膜，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等物质
1、分布：主要分布于植物细胞，成熟植物细胞含有中央大液泡，植物分生区细胞液泡很小，不明显
3、功能：
②使植物细胞保持坚挺
①调节植物细胞内的环境
④与花、果等颜色有关（花青素）
③与渗透吸水、代谢产物贮存有关
一、细胞器之间的分工
液泡
否，叶绿体中的色素是进行光合作用的色素，而液泡中色素与维持植物的花、果实等的颜色有关。
【讨论】
1.是不是植物细胞都有中央大液泡？
2.叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？
不是，成熟植物细胞才有中央大液泡。
如根尖分生区细胞就没有，根冠也没有
单层膜结构围成的小球体，含有多种水解酶
主要分布于动物细胞
被称为：细胞的“消化车间”
1、分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）
2、呑噬并杀死入侵的病毒和病菌（吞噬作用）
3、消化分解胞吞吞入的营养物质
功能：
结构：
分布：
溶酶体简笔画
6、溶酶体
溶酶体
起源：
高尔基体脱落的囊泡
一、细胞器之间的分工
与社会的联系
①矽肺又称硅肺，是尘肺中最为常见的一种类型，是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起的，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。造成硅肺的原因是什么？
肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺功能受损
②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．
思考
为什么溶酶体中的水解酶不会将溶酶体膜分解？
1.溶酶体膜表面高度糖基化，有助于保护自身不被酶水解。膜蛋白多为糖蛋白，膜内表面带负电荷，有助于溶酶体的酶保持游离状态。
2.水解酶在pH=5左右时活性最佳，但周围胞质中pH=7.2左右。
3.只有当被水解的物质进入溶酶体内时，溶酶体内的酶才行使其分解作用。一旦溶酶体酶破损，水解酶溢出，将导致细胞自溶。
（2016·四川·高考真题）下列有关细胞共性的叙述，正确的是
A．都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层
B．都具有细胞核但遗传物质不一定是DNA
C．都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中
D．都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体
例、流感病毒包膜中有一类血凝素刺突，是一种糖蛋白，可以与宿主细胞膜上的受体相结合，在病毒侵入宿主细胞的过程中扮演重要角色。在宿主细胞内完成繁殖后，成熟的流感病毒从细胞出芽，将宿主的细胞膜包裹在自己身上形成包膜，脱离细胞后去感染下一个目标。下列相关分析错误的是（　　）
A．流感病毒包膜的主要成分是磷脂和蛋白质分子
B．包膜中血凝素的修饰和加工与宿主细胞的内质网和高尔基体有关
C．流感病毒从宿主细胞中释放体现了细胞膜的流动性
D．血凝素与宿主细胞膜受体的结合实现了细胞间的信息交流
结构：椭球形的颗粒状小体， 无膜结构，
由RNA和蛋白质构成
分布：真核细胞、原核细胞都有，线粒体、叶绿体也有。附着在内质网上或游离在细胞质基质
合成蛋白质的场所(氨基酸脱水缩合形成肽链)
生产蛋白质的“机器”
功能：
7、核糖体
一、细胞器之间的分工
结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，无膜结构，主要成分是蛋白质。
分布：动物细胞及低等植物细胞
8、中心体
与细胞有丝分裂有关
功能：
一、细胞器之间的分工
成分：
微管蛋白
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
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
总结
思考：细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？
细胞质中的细胞器并不是漂浮在细胞质中的。
细胞质中支持细胞器的结构——细胞骨架
与细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化、信息传递等生命活动相关
维持细胞形态
锚定并支撑着许多细胞器
由微管、微丝以及中间纤维三种蛋白纤维组成的网架结构
功能
形态结构
线粒体
内质网
液泡
溶酶体
核糖体
中心体
【模式图辨认】
叶绿体
高尔基体
在细胞器的分布上，动植物有什么相同点和不同点？
1 线粒体 A 与动物细胞的有丝分裂有关
2 溶酶体 B 进行光合作用的场所
3 液泡 C 蛋白质的加工和发送
4 核糖体 D 合成蛋白质的场所
5 高尔基体 E 为细胞生命活动提供能量
6 中心体 F 分解衰老、损伤的细胞器
7 内质网 G 蛋白质的合成和加工以及脂质 合成的场所
8 叶绿体 H 储存物质，使植物细胞坚挺
小试牛刀：连线各细胞器功能
中心体
液泡、溶酶体、高尔基体、内质网
叶绿体、线粒体
核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、叶绿体
线粒体、叶绿体
核糖体、高尔基体、内质网、线粒体
高尔基体
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、核糖体
叶绿体、液泡
核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体
叶绿体、液泡
核糖体
中心体、核糖体
归纳总结
分 布 动物和低等植物特有的细胞器
动、植物都有的细胞器
主要存在于植物中的细胞器
真、原核生物都有的细胞器
结 构 不具膜结构的细胞器
具单层膜的细胞器
具双层膜的细胞器
功 能 能产生水的细胞器
与能量转换有关的细胞器
与分泌蛋白合成有关的细胞器
高等动植物细胞都有，但功能不同的细胞器
成 分 含DNA（基因）的细胞器
含RNA的细胞器
含色素的细胞器
（2020·天津市第二南开中学模拟预测）最早被发现的细胞器是1769年科学家在草履虫细胞内观察到的颗粒样结构——刺丝泡。当草履虫受到外界刺激时，刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合，随后刺丝泡发射至体外抵御捕食者。下列有关说法不正确的是（ ）
A．刺丝泡膜与细胞膜、线粒体膜的成分基本一致
B．刺丝泡中的蛋白质由核糖体合成
C．草履虫是原生生物，无成形的细胞核
D．刺丝泡膜与细胞膜的融合与膜的流动性有关
（2021·河北·高考真题）下列叙述正确的是（ ）
A．酵母菌和白细胞都有细胞骨架
B．发菜和水绵都有叶绿体
C．颤藻、伞藻和小球藻都有细胞核
D．黑藻、根瘤菌和草履虫都有细胞壁
（2020·河北·衡水市第十三中学模拟预测）动物细胞自噬的具体过程如图所示，下列有关叙述错误的是(　　)
A．自噬溶酶体的形成体现了生物膜的结构特点
B．水解酶在溶酶体中合成、加工
C．细胞自噬有利于维持细胞内的稳态
D．图中自噬体的膜由4层磷脂分子组成
【检测】下列关于真核细胞中细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的叙述正确的是（ ）
A.功能及所含有机化合物都相同
B.细胞质基质可为新陈代谢的正常进行提供必要的物质条件，它是活细胞有氧呼吸的主要场所
C.叶绿体基质中可进行光合作用，因为其内含光合作用相关的色素和酶
D.三者中都含有少量的DNA和RNA
E.线粒体基质中可进行有氧呼吸
E
（2020·天津市第二南开中学模拟预测）最早被发现的细胞器是1769年科学家在草履虫细胞内观察到的颗粒样结构——刺丝泡。当草履虫受到外界刺激时，刺丝泡尖端的膜与细胞膜发生融合，随后刺丝泡发射至体外抵御捕食者。下列有关说法不正确的是（ ）
A．刺丝泡膜与细胞膜、线粒体膜的成分基本一致
B．刺丝泡中的蛋白质由核糖体合成
C．草履虫是原生生物，无成形的细胞核
D．刺丝泡膜与细胞膜的融合与膜的流动性有关
【检测】如图为某细胞的结构示意图，下列有关说法正确的是（ 　 　）
C.若此图表示洋葱根尖分生区细胞，去掉结构5、9即可
D.若此图表示动物的性腺细胞，则不应有的结构为1、2、5
A.该图是借助高倍镜观察到的低等植物细胞结构
B.图中含有DNA的细胞器有3、5、6
D
【检测】一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质扩散出来，进入叶绿体基质内，共穿过的膜层数是 （ ）
A、3 B、4 C、5 D、6
B
技巧：
细胞膜＝磷脂双分子层＝2×磷脂单分子层（磷脂分子层）
先画图，再数膜的层数，然后看题目要算什么。
【检测】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，共穿过的磷脂分子层数是 （ ）
A、8 B、10 C、12 D、14
C

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