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3.2 细胞器之间的分工合作
导入
细胞也是一个复杂的系统,细胞内分布着许多“部门”,
它们有着自己的结构和功能，通过分工合作,
共同完成生命活动。
细胞器
一、细胞结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
细胞质基质
细胞器
呈溶胶状
是细胞进代谢的主要场所
细胞
分布于
细胞器那么小，科学家是如何分离的呢 ”
二、分离细胞器的方法差速离心法采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。破坏细胞膜，形成匀浆把匀浆放入离心管用高速离心机在不同的转速下进行离心分离不同大小的细胞器二、分离细胞器的方法
三、细胞器的分工
细胞器名称 细胞器的功能
1.中心体 a.分解衰老死亡的细胞器，吞噬并杀死
侵入细胞的病毒或病菌
2.线粒体 b.合成蛋白质
3.核糖体 c.与细胞的有丝分裂有关
4.溶酶体 d.进行光合作用
5.叶绿体 e.有氧呼吸的主要场所
6.液 泡 f.对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装
的 “车间”和“发送站”
7.高尔基体 g.调节植物细胞内环境，维持植物细胞内的形态
8.内质网 h .蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所
课堂练习
三、细胞器的分工——线粒体
动、植物细胞
有氧呼吸的主要场所
形态
功能
结构
分布
短棒状、圆球状、线状、哑铃状
“动力车间”
细胞约95%的能量来自线粒体
外膜
内膜
嵴
基质
双层膜
基质
外膜
内膜
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）
嵴
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动提供能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，
所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。
三、细胞器的分工
研究发现：
1.飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多；
2.运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。
这是为什么？
代谢越旺盛的细胞，线粒体的数目可能越多。
三、细胞器的分工——叶绿体
扁平的椭球形或球形
主要分布于植物叶肉细胞、幼嫩的茎
光合作用的场所，
“养料制造车间”、“能量转换站”
形态
功能
结构
分布
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
（增大膜面积）
类囊体薄膜上含有光合色素，这些色素可以吸收、传递、转化光能。
三、细胞器的分工
思考：
1、是否所有植物细胞都有叶绿体？
2、能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？
一般植物见光的绿色部分细胞中有叶绿体，
如叶片、嫩茎中有，而根尖细胞无。
能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。
三、细胞器的分工——液泡
高等植物的成熟细胞
单层膜结构，泡状
细胞液（含糖类、无机盐、色素和蛋白质等）
功能
结构
内含物
分布
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。
储存营养物质
含有花青素等色素
（与花、果等颜色有关）
糖类、无机盐等
（调节渗透压）
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
三、细胞器的分工——溶酶体
功能
结构
内含物
分布
主要分布于动物细胞
水解酶
单层膜围成的囊状小泡
“消化车间”
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
自噬作用
吞噬作用
起源
高尔基体
三、细胞器的分工
资料：
矽肺又称硅肺,是尘肺中最为常见的一种类型,是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。
硅尘能破坏溶酶体的膜,溶酶体却缺乏分解硅尘的酶。
根据你的理解,试说说造成硅肺的机理是什么。
当肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘被吞噬细胞吞噬，
吞噬细胞的___________缺乏分解__________________，
而硅尘却能破坏____________，使其中的___________释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。
溶酶体
硅尘的酶
溶酶体膜
水解酶
三、细胞器的分工——核糖体
真核细胞
原核细胞
无膜结构，椭球形，由RNA和蛋白质构成
功能
结构
分布
“生产蛋白质的机器”
附着核糖体 分泌蛋白
游离核糖体 胞内蛋白
合成蛋白质的场所
附着在粗面内质网上（附着核糖体）
游离在细胞质基质中（游离核糖体）
少部分存在于线粒体、叶绿体中
三、细胞器的分工——内质网
动、植物细胞
功能
结构
分类
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
（核糖体附着）
是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
脂质、糖类等的合成
（无核糖体附着）
蛋白质合成、加工场所及运输通道；脂质合成的“车间”。
三、细胞器的分工——高尔基体
动、植物细胞
单层膜结构，扁平囊状
功能
结构
分布
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：
“车间”
“发送站”
与细胞壁的形成有关
【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。
三、细胞器的分工——中心体
动物细胞、低等植物细胞
无膜结构，由两个互相垂直排列的
中心粒及周围的物质组成
与细胞的有丝分裂有关
功能
结构
分布
线粒体、叶绿体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
从功能分析
1、与能量转化有关的细胞器：
2、与蛋白质的合成与分泌有关：
从成分分析
①含有少量DNA的细胞器：_______、_______；
②含有色素的细胞器：_______、_____；
③含有RNA的细胞器：_______、_______、_______；
④含有磷脂的细胞器：具膜细胞器
叶绿体
线粒体
叶绿体
线粒体
核糖体
叶绿体
液泡
半自主性细胞器
共同特点：
1.都有DNA；
2.都有核糖体；
自己合成
部分蛋白质
线粒体
叶绿体
分 布
结 构
植物
动、植物都有
动物和低等植物
双层膜
单层膜
无膜结构
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
叶绿体、液泡
中心体
叶绿体、线粒体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
核糖体、中心体
主要分布在动物
溶酶体
组成:由蛋白质纤维(微管、微丝、中间丝)
组成的网架结构。
功能:
(1)维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器。
(2)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密切相关。
二、细胞器的分工
细胞骨架
细胞质中的细胞器并非悬浮于细胞之中，细胞质中有着支持它们的结构。—— 细胞骨架
实验：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、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的___________。
(2)活细胞中的细胞质处于_________的状态。
观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。
形态和分布
叶绿体
2.实验材料
常选用藓类叶片或者菠菜叶___________的_______。
(3)黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
不断流动
稍带些叶肉
下表皮
(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
4.实验结果
①叶绿体呈扁平椭球形或球形，深绿色，随细胞质流动，自身也可转动。
叶绿体的分布状态与光照强度有关系。
②每个细胞中细胞质流动的方向是一致的,其流动方式为环流式。
细胞质流动的意义
细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。
细胞质的流动,为细胞内物质运输和结构移动创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。
三、细胞器之间的协调配合
（1）分泌蛋白
a.概念：由附着核糖体在细胞内合成后，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。
a.概念：由游离核糖体在细胞内合成后，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等。
1.分泌蛋白与胞内蛋白
三、细胞器之间的协调配合
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
高尔基体主要是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”
三种细胞器之间是否存在相互配合？
核糖体是蛋白质合成的场所
与蛋白质形成有关的细胞细胞器有哪些？
三、细胞器之间的协调配合
2.同位素示踪法
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，
从而示踪物质的运行规律和变化规律。
同位素标记法
（1）同位素：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。
（2）常用的同位素
放射性同位素
稳定同位素
检测
放射性
3H、14C、35S、32P
检测
相对分子质量
18O、15N
三、细胞器之间的协调配合
3.分泌蛋白的合成和运输
首先，向豚鼠胰腺细胞注射放射性同位素标记的氨基酸( 3 H 标记亮氨酸), 然后依次检测放射性出现的部位。
C、H、O、N，S
放射性
3H、14C
三、细胞器之间的协调配合 8班
红点代表被标记的分泌蛋白
3 min
117 min
17 min
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
三、细胞器之间的协调配合 7班
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
初步加工
进一
步加工
分泌
囊泡
囊泡
线粒体
能量
能量
能量
能量
交通枢纽
三、细胞器之间的协调配合
(1)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
核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、线粒体及细胞膜　　
(2)参与分泌蛋白合成运输的细胞结构：
三、细胞器之间的协调配合
三、细胞器之间的协调配合
内质网的膜面积_____
高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
①
②
③
④
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 (增加/减少/基本不变）
减少
基本不变
增加
三、细胞器之间的协调配合
_________
_________
_________
前
后
时间
0
膜面积
②
③
①
①
②
③
内质网
高尔基体
细胞膜
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白加工和运输过程中膜面积变化
三、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白合成过程中放射性强度的变化
标记氨基酸出现的先后顺序：
_______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______ → 细胞外
内质网
核糖体
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
核糖体
内质网
高尔基体
三、细胞器之间的协调配合
双层膜
单层膜
叶绿体、线粒体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜
三、细胞器之间的协调配合
1.各种生物膜的成分和结构相似
①主要成分：
②结构：
脂质(磷脂)+蛋白质
流动镶嵌模型
三、细胞器之间的协调配合
2.功能和结构紧密联系
内质网膜
核膜
细胞膜
高尔基体膜
（直接 联系）
（直接 联系）
（间接联系）
囊泡
囊泡
（间接联系）
三、细胞器之间的协调配合
4.生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜
1.成分和结构相似
2.功能和结构紧密联系
问题1：原核生物和病毒有生物膜系统吗？
没有，原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；
病毒无膜结构，所以原核生物和病毒无生物膜系统。
三、细胞器之间的协调配合
问题1：原核生物和病毒有生物膜系统吗？
没有，原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；
病毒无膜结构，所以原核生物和病毒无生物膜系统。
问题2：胃黏膜、眼角膜等膜结构是否属于生物膜系统？
生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，
而不是生物体内各种膜结构的总称。
三、细胞器之间的协调配合
生物膜系统功能
2.广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
3.将各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
1.保障细胞内部环境的相对稳定；
物质运输、能量转换和信息传递
核心总结
细胞质
细胞质基质
溶胶状，是细胞代谢的主要场所
细胞器
无膜
单层膜
双层膜
核糖体、中心体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
线粒体、叶绿体
细胞骨架
分布
附着
蛋白质纤维组成的网架结构
细胞的生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜

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