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主讲老师：
§3-2 细胞器之间的分工合作
高中生物必修一
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？
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。
问题探讨
细胞壁
主要在植物细胞细胞膜外面
植物细胞都有细胞壁，但细胞壁不是植物细胞特有的结构，如细菌也有细胞壁，成分是肽聚糖。真菌也有细胞壁，成分是几丁质。
主要是纤维素和果胶
对细胞起支持和保护作用
存在
功能
成分
拓展
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
细胞核
细胞质基质：
细胞质
细胞核
细胞质
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞器：
分布在
呈溶胶状
如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等
细胞器的分离方法—差速离心法
主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
含义
将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；
将匀浆放入离心管中离心：起始的离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中；
过程
收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，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。
显微结构和亚显微结构
电子显微镜
光学显微镜
显微结构是指光学显微镜下看到的结构
亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构
植物细胞和动物细胞的亚显微结构
液泡
叶绿体
高尔基体
线粒体
内质网
核糖体
中心体
溶酶体
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细胞膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细胞膜
细胞壁
线粒体
具内外两层膜，内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴。嵴的周围充满了液态的基质。
结构
内膜和基质中含多种与有氧呼吸有关的酶；
少量DNA和RNA。
成分
是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”
功能
从生物类型来看：存在于有氧呼吸的真核细胞；
从同一个体来看：代谢旺盛的细胞中数量较多，如心肌细胞中的线粒体数量多于腹肌细胞。
分布
线粒体的亚显微结构模式图
外膜
内膜
嵴
基质
线粒体的电镜照片
由双层膜包被，内有许多基粒。每个基粒由圆饼状的类囊体堆叠而成。基粒间充满了基质。
结构
色素（分布于类囊体膜上）、酶、少量DNA和RNA、蛋白质、糖类等。
成分
是进行光合作用的细胞器，是“养料制造车间”和“能量转换站”
功能
绿色植物进行光合作用的细胞
分布
叶绿体
外膜
内膜
类囊体
基粒
基质
叶绿体的亚显微结构模式图
叶绿体的电镜照片
核糖体
结构：
包括两个亚基
功能：
是细胞内合成蛋白质的场所。
分布：
有的附着于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中。
成分：
由RNA和蛋白质构成
大亚基
小亚基
核糖体的亚显微结构模式图
核糖体的电镜照片
是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。
有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；
有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网。
由膜圈成的管状、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。
功能
结构
类型
内质网
光面内质网
粗面内质网
内质网的亚显微结构模式图
内质网的电镜照片
高尔基体
扁平囊
囊泡
结构：
高尔基体由单层膜围成的扁平囊状和囊泡状结构共同构成。
功能：
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”和“发送站”。
高尔基体的亚显微结构模式图
高尔基体的电镜照片
中心体
分布：
动物细胞和（某些）低等植物细胞
结构：
由一组相互垂直的中心粒及周围物质构成
功能：
与细胞的有丝分裂有关
中心体的亚显微结构模式图
中心体的电镜照片
中心粒
溶酶体
主要分布在动物细胞中
溶酶体是细胞内的“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细菌和病毒
由单层膜构成
含多种水解酶
功能
分布
结构
成分
溶酶体的亚显微结构模式图
液泡
主要存在于植物细胞中
可以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。
酵母菌等低等生物的细胞中也有液泡。
细胞液中含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。
功能
分布
拓展
成分
液泡的显微结构模式图
细胞膜
细胞质
液泡膜
细胞壁
细胞核
细胞液
呈泡状，表面是液泡膜，内有细胞液。
结构
细胞骨架
是由蛋白质纤维组成的网架结构。
维持着细胞的形态
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、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
结构
功能
【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
观察叶绿体：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。
观察细胞质的流动：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。
实验原理
目的要求
使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。
观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。
【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
材料用具
实验材料：藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜的黑藻
实验器材：显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。
方法步骤
点击观看视频
【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
方法：科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸（同位素标记法）
现象：
细胞器之间的协调配合
【思考·讨论】分泌蛋白的合成及运输
在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
定义
消化酶、抗体和一部分激素。
举例
实验证据
囊泡
线粒体
高尔基体
核糖体
内质网
细胞器之间的协调配合
3min后，放射性物质出现在附着有核糖体的内质网中；
17 min后，出现在高尔基体中；
117 min后，出现在细胞膜内侧运输蛋白质的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中。
分泌蛋白是在哪里合成的？
分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？
尝试描述分泌蛋白合成和分泌的过程。
分泌蛋白合成和分泌过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
现象：
讨论：
3min
17min
117min
【科学方法】同位素标记法
含义：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。
特点：同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。
同位素
含义：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。
用途：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。
类型：
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
细胞器之间的协调配合
在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。
肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成。
边合成边转移到内质网腔，经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。
内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网。
到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。
高尔基体对蛋白质做进一步修饰加工。
由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。
囊泡转运到细胞膜。
与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
分泌蛋白的合成及分泌过程
该过程中，消耗的能量主要来自线粒体。
构成
细胞的生物膜系统
细胞膜
核膜
生物膜系统
细胞器膜
生物膜系统的组成
内质网
高尔基体
线粒体
叶绿体
溶酶体等
细胞的生物膜系统
各种生物膜的组成成分和结构相似。
在结构和功能上紧密联系
生物膜系统的特点
间接联系
直接相连
核膜
内质网膜
细胞膜
，体现了细胞内各结构的协调配合。
细胞的生物膜系统
使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。
把各种细胞器分隔开，使细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
生物膜系统的功能
细胞的生物膜系统
人工合成的膜材料用于疾病的治疗，如血液透析膜。
生物膜系统的应用

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