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3.2 课时1 细胞器之间的分工
1.能够说出各种细胞器的结构和功能
3.学会使用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验。
2.能够说出分离细胞器的方法与原理
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、总装制造等部门。
思考1：如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？
研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
【新课导入】
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、总装制造等部门。
思考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？如果有这样的部门它们分布在细胞中的什么位置呢？
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)。
细胞质中还有呈溶胶状的
细胞质基质，细胞器就分布在
细胞质基质中。
1.细胞质
细胞质基质
细胞器
细
胞
质
细胞质基质还含有水、无机盐、蛋白质、
糖类、酶等，是细胞代谢的主要场所。
分离细胞器发方法——差速离心法
要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？
主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，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。
2.显微结构与亚显微结构
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、染色体等。
亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构
如：核糖体、溶酶体、细胞膜、病毒等。
3.细胞器---六体一网一泡
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
分布：
形态：
结构：
功能：
短棒状、圆球状等
双层膜
基质
外膜
内膜
嵴
向内折叠
存在少量DNA、RNA，核糖体，
含有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
细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体
普遍存在于动植物细胞中；
供能
代谢旺盛的部位分布较多
内膜
外膜
DNA
核糖体
（附着酶）
【线粒体的起源】真核细胞的祖先吞噬了好氧细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的线粒体。
嵴
基质
线粒体——细胞的“动力车间”
2.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
3.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
很多原核细胞可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。(细胞基质和细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶)
因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有与有氧呼吸有关的酶。因此，只能进行无氧呼吸。
4.能进行有氧呼吸的细胞一定都含有线粒体？
不一定，如蓝细菌、硝化细菌等原核生物。
1.为什么说“几乎所有真核细胞”有线粒体？哪些真核细胞无线粒体？
哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等没有线粒体
【思 考】
外膜
内膜
基粒
基质
类囊体
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
绿色植物进行光合作用的场所
绿色植物能进行光合作用的细胞中，
如叶肉细胞和幼嫩茎的皮层细胞中。
由多个类囊体堆叠形成
存在少量DNA、RNA，核糖体，
含有与光合作用有关的酶
（增大膜面积）
含有与光合作用有关的色素和酶
【叶绿体的起源】真核细胞的祖先吞噬了蓝细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的叶绿体。
叶绿体
“养料制造车间”、“能量转换站”
不一定，蓝细菌的光合场所位于细胞质中的光合片层,即类囊体，其中含有光合色素叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。
1.植物细胞都含有叶绿体吗？
植物表皮细胞、根尖细胞等没有叶绿体
2.能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？
　　细胞中的叶绿体可以运动．在不同的光照条件下，叶绿体的运动可以改变椭球体的方向．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．因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的．
【思 考】
①结构方面:都有双层膜、膜的组成成分也相似。
②遗传方面:都有少量的DNA,可以复制与表达,不完全受细胞核控制,决定了细胞质遗传。
③代谢方面:两者均与能量转换有关,只是能量转换的形式不同。
线粒体与叶绿体比较——不同点。
线粒体 叶绿体
不同点 形态
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
绿色植物进行光合作用的场所
①均具有双层膜结构；都有基质
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
短棒状、圆球状等
扁平的椭球形或球形
内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于的好氧细菌和蓝细菌，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？
【知识拓展】叶绿体和线粒体的起源----内共生起源学说
具膜细胞器的演化
细胞膜
内膜系统
内质网
高尔基体
溶酶体
核膜
细菌侵入
共生
线粒体
蓝细菌侵入
共生
叶绿体
内折
1.内容：许多科学家认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的细菌和蓝藻。
2.证据：
②线粒体和叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能够进行DNA复制、转录和翻译(半自主细胞器)
③线粒体、叶绿体DNA不与蛋白质结合形成染色质，DNA为环状。
④线粒体、叶绿体具有双层膜，内外膜存在明显性质和成分差异。
外膜与真核细胞膜相似，内膜与原核细胞膜相似。
①线粒体和叶绿体的基因组与原核生物的基因组相似
⑤线粒体、叶绿体的分裂方式与原核细胞相似。
膜面积最大的细胞器
粗面内质网
（有核糖体附着）
光面内质网
（无核糖体附着）
形态：
功能：
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）
几乎所有真核细胞中
蛋白质等生物大分子物质的合成、加工场所和运输通道
参与脂质（性激素）、某些糖类等的合成
内质网
高尔基体
形态：
功能：
分布：
单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡；
内腔不相通
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”
几乎所有真核细胞中
动物细胞
植物细胞
与动物细胞分泌物(分泌蛋白、油脂)的形成有关；与溶酶体的形成有关
与植物细胞细胞壁的形成有关
唯一一种在动、植物细胞中功能可以不同的细胞器
高尔基体
形态：
功能：
分布：
由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶
主要分布在动物细胞中
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
消化、分解胞吞吞入的营养物质；与细胞的自溶有关
自噬作用
吞噬作用
起源：
高尔基体脱落的囊泡
注意：水解后的产物可再利用
细胞的凋亡、细胞的自噬等都与溶酶体有关。
溶酶体——细胞的“消化车间”
膜
水解酶
高尔基体
衰老或损伤的细胞器
溶酶体
降解的细胞器
消化
食物泡
吞噬作用
溶酶体的自噬作用
溶酶体的异噬作用
1、分解衰老、损伤的细胞器
2、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，靶细胞的裂解
结构：
功能：
分布：
由单层膜结构构成
主要存在于植物成熟的细胞中
成分：
内含细胞液，主要有糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等；
调节植物细胞内的环境(渗透压）
充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
细胞液贮存水分和营养物质
低等动物中的食物泡、收缩泡也属于液泡。
高中阶段 液泡 特指 中央大液泡
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 。
（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，如根尖分生区细胞就没有
注意：液泡存在于所有植物细胞中。只是在分生区细胞中，液泡很小很多，在成熟过程中，逐渐融合成一个大液泡。
【思 考】
大亚基
小亚基
蛋白质
mRNA
结构：
功能：
分布：
无膜结构；呈颗粒状；由rRNA和蛋白质构成
原核细胞和真核细胞中均有，分布最广；线粒体和叶绿体中也有
分类：
氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器”
附着核糖体
游离核糖体
附于粗面内质网上、外层核膜上
合成分泌蛋白和膜蛋白等
游离在细胞质基质中
合成胞内蛋白
核糖体
结构：
功能：
分布：
无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
蛋白质纤维→中心粒→中心体
（化学成分：蛋白质）
与细胞的有丝分裂有关
存在于动物细胞与低等植物细胞中（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）
中心粒
中心粒
中心体
4.细胞骨架
细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序
组成：蛋白质纤维（微丝、微管）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。
细胞器运动的轨道
5.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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
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。
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
(2)制作黑藻叶片临时装片
并观察细胞质的流动
叶肉
盖玻片
高倍镜
清水
幼嫩
温度也会影响细胞质的流动
细胞质环流
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。
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。
黒藻细胞叶绿体形态分布与细胞质流动模式图
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。
1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？
2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞内叶绿体实际位置和
细胞质流动方向是？
3.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系
提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其
朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其 朝向光源,以接受充足的光照。
侧面
正面
左上方
逆时针
因为细胞质是流动的
【思 考】
1.下列关于几种细胞器示意图的说法，正确的是(　　)
A．A、D与胰岛素的合成、分泌有关
B．细菌中的B、F都没有膜结构
C．C是大肠杆菌有氧呼吸的主要场所
D．E是蓝细菌光合作用的场所
A
2．细胞可以清除功能异常的线粒体，线粒体也可以不断地分裂和融合，以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述，错误的是(　　)
A．线粒体具有双层膜结构，内、外膜上所含酶的种类相同
B．线粒体是真核细胞的“动力车间”，为细胞生命活动提供能量
C．细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D．细胞内的线粒体数量处于动态变化中
A

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