资源简介

(共50张PPT)
第三章 细胞的基本结构
第2节 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等部门。
如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
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？
研究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，共同完成生命活动。如：分泌蛋白的合成。
细胞“工厂”
细
胞
工
厂
简
介
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞器
有
动物细胞工厂的模式图
细胞质基质
一、细胞的基本结构
植物细胞
细胞壁
细胞质基质
获得单一的细胞结构，便于研究功能。
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞器
细胞骨架
呈溶胶状，进行着多种化学反应，是细胞代谢的主要场所。
核糖体、内质网、线粒体、高尔基体、溶酶体、中心体、叶绿体、液泡等。
动物细胞
纤维素和果胶（支持、保护作用）
磷脂和蛋白质、少数糖（与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、细胞间信息交流）
（细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”）
如何分离细胞器？
差速离心法
采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。
分离细胞器的常用方法：___________
将细胞膜破坏后，形成细胞匀浆；
将匀浆放入离心管中，起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降。
以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。
差速离心法
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞器的种类有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、中心体、溶酶体等。
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
核糖体
内质网
线粒体
高尔基体
液泡
叶绿体
中心体
溶酶体
细胞质
核仁
核膜
细胞核
细胞膜
核糖体
生产蛋白质机器
1
动植物细胞中有的附着于内质网上，有的游离在细胞质基质中。原核细胞也有核糖体。
无膜结构；粒状小体。主要成分是蛋白质和RNA
合成蛋白质的场所
游离核糖体
附着核糖体
类型
功能
分布
形态
二、细胞器之间的分工
2
动、植物细胞
由单层膜连接而成的网状结构。内与核膜相通，外与细胞膜相连
粗面内质网：蛋白质合成、加工场所和运输通道
光面内质网：脂质合成的“车间”
光面内质网
粗面内质网（附着有核糖体）
类型
功能
分布
形态
内质网
有机物合成的车间
3
动、植物细胞
单层膜连接而成的扁平囊泡结构，有大小囊泡
功能
分布
形态
高尔基体
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”
与植物细胞壁的形成有关。
双层膜；椭球形、粒状或棒状
存在于动植物细胞中
动力车间
有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量
外膜：
内膜：
基质：
光滑
线粒体
向内折叠形成嵴，加大了内膜的表面积。
液态，有少量的DNA和RNA
外膜
内膜
基质
嵴
4
结构
功能
分布
形态
溶酶体
主要分布在动物细胞中
单层膜包裹的小泡，含有多种水解酶。
分解衰老、损伤的细胞器
吞噬、杀死入侵的病毒和病菌
消化车间
5
功能
分布
形态
中心体
动物和低等的植物细胞中，通常位于细胞核附近。
无膜结构，由两个垂直排列的中心粒及其周围物质组成。
与细胞有丝分裂有关。
6
功能
分布
形态
绿色植物叶肉细胞中
光合作用的场所
外膜
内膜
基粒
基质
叶绿体
养料制造车间和能量转换站
外膜、内膜
基粒：
基质：
有类囊体堆叠形成
有少量DNA和RNA
类囊体
7
结构
功能
分布
形态
双层膜，球形或椭球形
类囊体
基粒
堆叠
液泡
主要分布在成熟植物细胞中
单层膜，膜内液体叫细胞液。内含糖类、无机盐、色素和蛋白质等
①调节植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺
②与花、叶、果等颜色有关
8
功能
分布
形态
【信息统计局】
名称 简化图 分布 形态结构 功能
核糖体
内质网
高尔基体
线粒体
动、植物细胞
无膜，粒状。有蛋白质和 RNA组成。
动、植物细胞
合成蛋白质的场所。
单层膜，网状
动、植物细胞
蛋白质合成、加工场所和运输通道
动、植物细胞
单层膜，扁平囊泡
有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。“动力车间”
双层膜；椭球形、粒状或棒状；有少量的DNA和RNA。
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”。与植物细胞壁的形成有关。
名称 简化图 分布 形态结构 功能
溶酶体
中心体
叶绿体
液泡
主要在动物细胞
单层膜，小泡。含有多种水解酶。
绿色植物能进行光合作用的细胞
分解衰老、损伤的细胞器；吞噬、杀死侵入细胞的病毒和细菌。
无膜，两个垂直排列的中心粒及其周围物质组成
动物和低等的植物细胞
与细胞有丝分裂有关
主要在植物细胞
双层膜，椭球形。含有光合色素、少量DNA和RNA。
调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。
单层膜，泡状。膜内液体叫细胞液：含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。
光合作用的场所。
【信息统计局】
细胞骨架
　　细胞质中支持细胞器的结构，由蛋白质纤维组成网架体系。
二、细胞器之间的分工
形态结构
由微管、微丝以及中间纤维三种结构组成
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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
功能
细胞壁的成分和功能
1．成分
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。
细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。
细胞壁与细胞膜结构示意图
2．功能
保护作用。
支持作用：细胞壁具有较坚韧的支撑性，它对植物体起着骨架作用，以维持细胞正常的形态。
3．特性：全透性
单层膜
有膜结构
双层膜
无膜结构（无磷脂）
：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
：线粒体、叶绿体
：核糖体、中心体
1、分布
动植物共有的：
线粒体、核糖体、内质网、高尔基体
主要分布于植物细胞中：
液泡、叶绿体
主要分布于动物细胞中：
中心体、溶酶体
各种细胞器分类归纳
分布最广泛的：
核糖体
2、结构
3、成分
含DNA的细胞器：
线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器：
线粒体、叶绿体、核糖体
含色素的细胞器：
叶绿体、液泡
各种细胞器分类归纳
4、功能
与能量转换有关的细胞器：
线粒体、叶绿体
与蛋白质合成有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尓基体、线粒体
动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：
高尔基体
增大细胞内膜面积的细胞器：
线粒体、叶绿体、内质网
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
细胞器之间的分工
连连看
小结
1．在成人心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（ ）
A． 核糖体 B．线粒体 C．内质网 D． 高尔基体
2．细胞内与能量转换有关的细胞器是（ ）
A．高尔基体与中心体 B．中心体与叶绿体
C．线粒体和叶绿体 D．内质网和核糖体
B
C
课堂练习
动物
细胞亚显微结构模式图
细胞膜
高尔基体
线粒体
光面内质网
粗面内质网
核糖体
中心体
细胞质基质
核膜
核仁
⑩
识图作答
课堂练习
植物
细胞亚显微结构模式图
细胞壁
高尔基体
细胞核
线粒体
叶绿体
细胞膜
核糖体
液泡
内质网
识图作答
课堂练习
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）叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下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标志；
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
2.选材及选材原因：
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶 菠菜叶（稍带些叶肉的下表皮） 新鲜的黑藻
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 细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察
（一）、制作藓类的临时装片观察叶绿体的形态和分布
1.用镊子取藓叶或菠菜带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，用镊子夹住叶片放入水滴中，盖上盖玻片；
3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布。
（二）、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质流动
1.将黑藻事先放在光照、室温条件下培养。
2.用镊子取黑藻叶片放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。
3.先用低倍镜找到黑藻的叶肉细胞，然后换上高倍镜观察。注意叶绿体随细胞质的流动方向。
3.方法步骤：
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
高倍显微镜下观察黑藻叶肉细胞
叶绿体
细胞壁
问题：细胞质流动有什么意义？
为细胞内的物质运输创造了条件，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：
在细胞内合成的，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
（如消化酶、抗体和胰岛素等蛋白质类激素等）。
2、分泌蛋白的合成、运输及分泌过程：
囊泡
线粒体
高尔基体
核糖体
内质网
117 min
3 min
17 min
豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
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
细胞器之间的分工合作
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
选材
方法
步骤
结果
结论
分泌蛋白的合成和运输
科学方法：同位素标记法
在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O 与18O，12C 与14C。同位素的物理性质可能有差异（如放射性、原子量），但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。
同位素标记可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，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S 等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O 等。
同位素标记法的概念
同位素标记法的应用
研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向
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
回答下列问题：
为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
2. 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？
实验细胞短时间暴露于含有放射性标记的氨基酸中
将含有放射性的氨基酸洗去，换成不含有放射性的同一氨基酸
使暴露时间内合成的蛋白质掺入了含有放射性的氨基酸
追踪放射性物质的位置，从而得知蛋白质运动的轨迹
选材
方法
步骤
结果
结论
分析实验结果，你能否据此推测出分泌蛋白转移的途径
分泌蛋白的合成和运输
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
思考并讨论
整个过程需要哪些细胞器的参与？
分泌蛋白的合成过程说明膜结构具有什么特点？
需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器
体现了细胞器之间的分工与合作
这些膜不仅在功能上协调配合，而且在组成成分和结构很相似。
核糖体
粗面内质网
合成蛋白
细胞膜
核糖体
氨基酸形成肽链
内质网
加工肽链形成蛋白质
高尔基体
进一步修饰加工
细胞膜
囊泡与细胞膜融合
细胞外
囊泡
囊泡
分泌
高尔基体
接受侧
运输侧
线粒体
供能
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白
合成肽链
初加工
再加工
囊泡
囊泡
线粒体供能
胞吐
三、细胞器之间的协调配合
这个过程中， 膜可通过 转化成 膜，高尔基体膜又可通过囊泡形成 。
内质网
囊泡
高尔基体
细胞膜
膜面积的变化：
高尔基体膜——膜面积不变
内质网——膜面积减少
细胞膜——膜面积增加
三、细胞器之间的协调配合
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜系统
内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。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。
各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分在不同的膜中所占的比例不同。
1. 概念
四、细胞的生物膜系统
2.生物膜系统的作用
四、细胞的生物膜系统
生物膜系统
细胞膜：相对稳定的内部环境，在物质运输、能量转化和信息传递过程中起决定性作用。
广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，利于化学反应。
将细胞分为许多小室，使化学反应互不干扰，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。
透析型人工肾
当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。
当病人的血液流经人工肾时，
血液透析膜就能把病人血液中的代
谢废物透析掉，让干净的血液返回
病人体内。
血液透析示意图
小结
细胞器的分工合作
细胞骨架

展开更多......

收起↑