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第2节
细胞器之间的分工合作
第三章 细胞的基本结构
细胞的显微结构
（光学显微镜下）
细胞的亚显微结构
（电子显微镜下）
线粒体
高尔基体
内质网
溶酶体
核糖体
中心体
问题: 细胞器存在于哪里？
细胞质的组成
细胞质基质
细胞器
状态：
功能：
水、无机盐、各种有机物
成分：
溶胶状
细胞质基质中的各种重要结构
细胞质
新陈代谢的主要场所
线粒体、叶绿体、核糖体、
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体
一、分离细胞器的方法
差速离心法
差速离心法主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
细胞匀浆
低速
中速
高速
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
超高速
更小颗粒
核糖体
二、八种细胞器的结构和功能
1.线粒体
（1）分布
分布于动植物细胞
内膜
外膜
嵴
DNA
基质
核糖体
（2）结构
双层膜
线粒体基质
内膜：
外膜：
光滑
向内凹陷成“嵴”，
增大膜面积
含有有氧呼吸酶，核糖体，少量DNA、RNA
（3）功能
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。
“动力车间”
二、八种细胞器的结构和功能
线粒体的起源假说—内共生学说
细菌
原始真核细胞
细胞核
线粒体
1.线粒体
二、八种细胞器的结构和功能
2.叶绿体
外膜
内膜
基质
核糖体
DNA
类囊体
基粒
（1）分布
（2）结构
（3）功能
绿色植物进行光合作用的细胞
双层膜
基粒
叶绿体基质
均光滑
类囊体堆叠形成基粒，增大了
膜面积，增大了光合作用面积
类囊体膜上有色素和酶
含有光合作用相关的酶、DNA、RNA、核糖体
绿色植物细胞进行光合作用的场所
植物细胞不一定都含有叶绿体，如根部细胞。
“能量转换站”和“养料制造厂”
二、八种细胞器的结构和功能
2.叶绿体
原始真核细胞
光合细菌
叶绿体
叶绿体的起源假说—内共生学说
二、八种细胞器的结构和功能
线粒体与叶绿体
线粒体 叶绿体
分布
形态
结 　　　　构 双层膜 外膜 内膜
基　粒
基　质
功能
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA和RNA
含与光合作用有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
至少有两个类囊体组成，增大膜面积
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
粒状、棒状
绿色植物进行光合作用的细胞
动植物细胞
二、八种细胞器的结构和功能
大亚基
小亚基
氨基酸
无膜结构，蛋白质+rRNA
3.核糖体
（1）分布
（2）结构
（4）功能
广泛分布于真核细胞，原核细胞
（3）类型
游离在细胞质中
附着在内质网上
附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体
原核细胞唯一的细胞器
蛋白质的合成场所
氨基酸发生脱水缩合形成肽链
二、八种细胞器的结构和功能
4.内质网
（1）分布
（2）结构
（4）功能
（3）类型
普遍分布于动植物细胞
单层膜
由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相同的膜性管道系统。
内连核膜，
外连细胞膜，甚至细胞器膜。
粗面内质网：附着有核糖体
光面内质网：未附着核糖体
蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道，以及脂质合成的场所。
主要与分泌蛋白的运输、加工有关
主要与脂质合成有关
膜面积最大的细胞器
二、八种细胞器的结构和功能
5.高尔基体
（1）分布
（2）结构
（3）功能
普遍分布于动植物细胞
主要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”。
单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成
动物：与蛋白质的形成有关
植物：与细胞壁的形成有关（合成纤维素和果胶等）
二、八种细胞器的结构和功能
6.溶酶体
（1）分布
（2）结构
（3）功能
主要分布于动物细胞
单层膜的囊状体，起源于高尔基体，内含有多种水解酶。这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。
是细胞的“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用），吞噬并杀死修侵入细胞的病毒或细菌（异噬作用）。
二、八种细胞器的结构和功能
7.液泡
（1）分布
（2）结构
（3）功能
主要分布于植物细胞
单层膜
内有细胞液，含糖类、无机盐、蛋白质和色素等
调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。
色素主要是花青素，可决定花和果实的颜色
二、八种细胞器的结构和功能
8.中心体
（1）分布
（2）结构
（3）功能
动物与低等植物细胞中
无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。
与细胞有丝分裂有关。
二、八种细胞器的结构和功能
从不同角度分析细胞器
1.从结构分析
双层膜 单层膜 无膜（无磷脂）
线粒体
叶绿体
液泡
内质网
高尔基体
溶酶体
核糖体
中心体
二、八种细胞器的结构和功能
从不同角度分析细胞器
2.从成分分析
含色素的细胞器：
真核细胞和原核细胞共有的细胞器：
动、植物共有但功能不同的细胞器：
与细胞壁形成有关的细胞器：
动物和低等植物特有的细胞器：
与能量转换有关细胞器：
含有核酸的细胞器：
叶绿体、液泡
核糖体
高尔基体
高尔基体
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、核糖体
中心体
二、八种细胞器的结构和功能
从不同角度分析细胞器
3.从功能分析
与能量转换有关的细胞器：
线粒体、叶绿体。
4.从分布分析
分 布 动、植物都有
植物特有
动物和低等植物特有
核糖体、内质网、高尔基体、
线粒体
叶绿体、液泡
中心体
①细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，可以控制物质进出细胞( )
②植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体( )
③高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道( )
④液泡中含有糖类、无机盐和色素，但不含蛋白质( )
⑤溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器( )
⑥中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中( )
⑦叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA( )
×
×
×
×
×
×
×
1.判断题
细胞壁全透性
蛋白质在核糖体上合成
习题巩固
①细胞膜
②细胞质基质
③线粒体
④高尔基体
⑤中心体
⑥核糖体
⑦核膜
⑧核仁
⑨内质网
习题巩固
①细胞壁
⑨叶绿体
液泡
习题巩固
二、八种细胞器的结构和功能
细胞壁
位于植物细胞细胞膜的外面
主要是 和 。
与 有关。
酶解法（纤维素酶和果胶酶）
对细胞起是 与保护作用。
、伸缩性小。
纤维素
果胶
高尔基体
支持
全透性
细胞壁
植物
细胞壁
成分
位置
形成
去除方法
功能
特性
二、八种细胞器的结构和功能
细胞骨架
中间
纤维
细胞骨架
胞质溶胶
细胞质基质
细胞器
细胞质
微丝
微管
线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、
中心体、液泡、溶酶体
由蛋白质纤维组成的网状结构
三、细胞器之间的协调配合
核糖体是蛋白质合成的场所
内质网是蛋白质等大分子物质合成、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、包装的“车间”和“发送站”
三种细胞器之间是不是存在某种协作呢？
1.分泌蛋白的合成、加工和运输
三、细胞器之间的协调配合
指在 合成后，分泌到 起作用的蛋白质，
如消化酶、抗体和一部分激素等。
(1)分泌蛋白
细胞内
细胞外
(3)研究手段——放射性同位素标记法
(2)胞内蛋白
在核糖体上合成的，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。如呼吸酶、DNA聚合酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。
通过追踪同位素标记的化合物，可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3H、14C、35S、32P。
三、细胞器之间的协调配合
囊泡
高尔基体
线粒体
核糖体
内质网
豚鼠的胰蛋白酶是一种分泌蛋白。科学家用3H标记的亮氨酸研究豚鼠胰蛋白酶合成、运输和分泌，实验结果如下图所示。
内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
囊泡
囊泡
三、细胞器之间的协调配合
核糖体
氨基酸形成肽链
内质网
加工成较成熟蛋白质
高尔基体
进一步加工修饰成成熟蛋白
细胞膜
囊泡与细胞膜融合
细胞外
囊泡
囊泡
分泌
线粒体
供能
问题: 与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器有哪些？
三、细胞器之间的协调配合
拓展
游离的核糖体
粗面内质网
高尔基体
溶酶体
质膜
分泌小泡
线粒体
叶绿体
细胞核
细胞质基质
囊泡
囊泡
信号序列
三、细胞器之间的协调配合
2.相关细胞结构膜面积的变化
内质网形成囊泡，
内质网的膜面积减少
高尔基体形成囊泡，高尔基体的膜面积减少
囊泡与高尔基体融合，
高尔基体膜面积增加
综合比较：高尔基体的膜面积基本不变
①
②
③
④
囊泡与细胞膜融合，分泌蛋白释放到细胞外，细胞膜的膜面积增加
三、细胞器之间的协调配合
膜
面
积
时间
O
曲线图
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
直方图
前
后
时间
O
膜
面
积
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
问题: 分泌蛋白从合成到运输细胞膜外，穿过了几层生物膜？
2.相关细胞结构膜面积的变化
四、细胞的生物膜系统
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。
1.生物膜系统的概念
四、细胞的生物膜系统
2.生物膜与生物膜系统的关系
★生物膜系统 ≠ 生物膜
生物膜
细胞膜
核膜
细胞器膜
包括
生物膜系统
缺一不可
共同组成
①生物膜系统是指细胞内所有膜结构，而不是生物体内。
△注意：
②只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞有生物膜，
不具备生物膜系统。
四、细胞的生物膜系统
3.生物膜在成分和结构上的联系
（1）在成分上的联系
①相似性：各种生物膜都主要由组成脂质和蛋白质组成。
②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，
其蛋白质的种类和数量就越多。
四、细胞的生物膜系统
①由磷脂双分子层构成基本骨架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。
②在结构上具有一定的连续性
高尔基体膜
核膜
细胞膜
内质网膜
间 接
联 系
间接
联系
直接联系
直接联系
囊泡
囊泡
3.生物膜在成分和结构上的联系
（2）在结构上的联系
四、细胞的生物膜系统
4.生物膜在功能上的联系
双层膜
单层膜
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换、信息传递
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
四、细胞的生物膜系统
与社会的联系
血液透析膜
医学上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，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。
四、细胞的生物膜系统
两层磷脂分子之间是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；
脂质体内部是水溶液，能在水中结晶的药物能被稳定地包裹在其中
与社会的联系
细胞质
核糖体
细胞质基质
细胞器
内质网
高尔基体
细胞骨架
中心体
溶酶体
液泡
叶绿体
细胞膜
细胞核
生物膜系统
核膜
组成
分为
细胞骨架
胞质溶胶
课堂小结
1.没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，
如植物根尖细胞不含叶绿体。
2.没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，
如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
3.有中心体的细胞不一定就是动物细胞，
如低等植物细胞也含有中心体。
4.同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，
如洋葱根尖细胞无叶绿体。
5.一切生物，其蛋白质合成场所一定是核糖体。
课堂小结
6.同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，
如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。
7.能进行光合作用的生物不一定有叶绿体（如蓝细菌），
但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
8.经高尔基体加工分泌的物质不一定为分泌蛋白，
但分泌蛋白一定经高尔基体加工。
课堂小结
五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理：
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。
五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
2.实验材料的选择：
（1）选材的标准
（2）三种适宜的实验材料
③黑藻
黑藻因含有大量叶绿体而呈黑色,可用叶片做细胞的质壁分离实验。
材料易得，叶片薄，尤其是含有的叶绿体应少，且大而清晰。
高等植物，绿色单层细胞叶片，可直接观察。
下表皮稍带叶肉(叶绿体主要存在于叶肉细胞中)。
高等植物，叶片薄。供观察的黑藻，
事先应放在光照、室温条件下培养。
①藓类
②菠菜
五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
3.方法步骤：
在 条件下培养
取载玻片、滴清水
将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中
盖上盖玻片
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞
高倍镜下可见 。
光照、室温
叶绿体随细胞质绕液泡流动
黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察。
黑藻的培养
临时装片
的制作
观察
五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验现象及结论：
①叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形；
②叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动；
③黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中细胞质
沿着中央液泡流动，方向一致，其流动方式为环流式。
叶绿体的运动同时受光照强度的影响。
叶绿体在弱光下以最大面积（叶绿体椭球体的正面）朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源，这样既能接受较多的光照，又不至于被强光灼伤。
五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
5.实验成功的关键点：
①进行光照，即在阳光或灯光下放置15～20分钟。
②提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右。
③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外
扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，
细胞质流动加快。
（1）实验过程中的临时装片要始终保持有水状态， 避免细胞的活性
受到影响。
（2）加速细胞质流动的三种方法
3.(2022·山东济南调研)某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动，显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示，下列有关叙述正确的是(　　)
A.可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B.高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体的运动方向相同
C.细胞质的实际流动方向是顺时针流动
D.用菠菜叶进行实验，应撕取上表皮制作装片
A
习题巩固
习题检测
4
习题检测
1.基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。
(1)细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。( )
(2)生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。 ( )
(3)叶绿体是植物细胞都具有的结构，
高尔基体只分布在动物细胞中。 ( )



习题检测
2.下列细胞器不具膜结构的是 ( )
A.线粒体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体
3.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有( )
A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网
B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
A
C
习题检测
4.在成人体内，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
B
习题检测
5.找出下图中的错误，并在图中改正。
上图是动物细胞的亚显微结构图。细胞右下方的叶绿体应该去掉；图中的内质网与高尔基体标反了，应该对调；图中标注的染色质应改为核仁。
下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中心粒，高等植物细胞中不含中心粒，应该去掉；图中标注的核仁应改为叶绿体；标注的叶绿体应该改为线粒体。

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