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(共57张PPT)
第2节
细胞器之间的分工合作
我确信哪怕一个最简单的细胞，也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精确 ————翟中和《细胞生物学》
问题探讨
1、如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
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？
研制大型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工作
细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多“系统”，它们既有分工也有合作，共同配合完成生命活动
细胞质基质
细胞器:
成分：由水、无机盐、糖类、
氨基酸、核苷酸、酶等
（呈胶质状）
功能：是活细胞进行的新陈
代谢主要场所
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、
核糖体、中心体、液泡、溶酶体等
真核细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞骨架:
蛋白质纤维组成的网架结构。
（细胞壁）
位于植物细胞膜的外层；
植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成；
对细胞起支持和保护的作用；
1.分离细胞器的方法
二、 细胞器之间的分工
差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
差速离心法
细胞器这么小，科学家是如何将它们分离并进行研究的呢？
细胞破碎后的悬浮液
高速离心
收集沉淀
低速离心
大颗粒沉降
小颗粒沉降
① 显微结构是指光学显微镜下看到的结构
（ 细胞壁、细胞核（染色体）、染色后的线粒体、叶绿体、液泡等）。
2.显微结构与亚显微结构
②亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构
3.各种细胞器的结构、功能
二、 细胞器之间的分工
细胞壁
内质网
细胞核
核膜
核仁
高尔基体
叶绿体
液泡
植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图
细胞质
线粒体
细胞膜
核糖体
溶酶体
（1）线粒体—细胞的“动力车间”
分布：
普遍存在于动植物细胞中
形态：
大多数呈椭球形。
结构：
双层膜，内膜向内凸起形成嵴，线粒体基质内含含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。
功能：
有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。
无线粒体：哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞、原核细胞等
外 膜
内 膜
嵴
基质
核糖体
1.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
2.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。
(2)叶绿体—细胞“养料制作车间”和“能量转换站”
叶绿体
外膜
内膜
基粒
基质
分布：
绿色植物能进行光合作用的细胞中。
形态：
呈球形或椭球形。
结构：
两层膜、类囊体堆叠而成基粒 ，基质含与光合作用有关的酶、色素及少量DNA、RNA和核糖体等。
光合作用的场所
功能：
无叶绿体：植物表皮细胞、根尖分生区细胞等；
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 绿色植物能进行光合作用的细胞
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
大多数呈椭球形。
扁平的椭球形或球形
小试牛刀
1、下列有关线粒体和叶绿体的叙述，错误的是（ ）
A．两者的基质中都含有少量DNA
B．有叶绿体的细胞一定含有线粒体
C．有线粒体的细胞一定含有叶绿体
D．两者增大内部膜面积的方式不同
2、植物细胞的“养料制造车间”和“动力车间”分别是（ ）
A．高尔基体、叶绿体
B．叶绿体、核糖体
C．线粒体、内质网
D．叶绿体、线粒体
C
D
内质网
(3)内质网
类型
粗面内质网
光面内质网
核糖体
分布：动植物细胞
结构：单层膜，分粗面内质网和
光面内质网两种
功能：蛋白质等大分子物质合成、
加工和运输通道
分布：
动植物细胞中
功能：
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”；与植物细胞细胞壁形成有关；
与溶酶体的形成以及动物细胞分泌物形成有关。
结构：
由单层膜构成的扁平囊叠加在一起和小泡所组成
（4）高尔基体
分布：
主要分布在动物细胞；
功能：
是细胞的“消化车间”，内部含有多种水解酶，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
结构：
单层膜构成的囊状结构，含有多种水解酶类。
（5）溶酶体—细胞的“消化车间”
分布：
原核细胞和真核细胞中均有,
线粒体和叶绿体中也有；
功能：
氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器”
结构：
无膜结构；
由某种RNA和蛋白质构成;
游离核糖体
附着核糖体
分类：
（6）核糖体—“生产蛋白质的机器”
分布：
存在于动物细胞和低等植物细胞中。
功能：
与细胞有丝分裂有关。
结构：
无膜，由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成。
（7）中心体
分布：
成熟的植物细胞；
功能：
调节植物细胞内的渗透压，使细胞保持坚挺。
结构：
由单层膜结构构成，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；
液泡
（8）液泡
一、细胞器之间的分工
细胞骨架
化学成分：蛋白质
功能：
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
表格填写
膜结构 细胞器名称
双层膜
单层膜
无膜
与能量转换有关
植物中特有
动物和低等植物中特有
含DNA(基本)的细胞器
含RNA的细胞器
含色素的细胞器
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
线粒体、叶绿体
叶绿体、液泡
中心体
液泡、高尔基体、内质网、溶酶体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、核糖体
叶绿体、液泡
细胞壁
细胞壁
1. 分布
2. 成分
存在植物细胞细胞膜的外表面
纤维素和果胶等
3. 功能
①对细胞起保护和支持作用。
②全透性
植物细胞亚显微结构模式图
①_______
②_________
⑦_______
⑧_______
⑨_______
⑩_______
_____
_______
_______
细胞壁
高尔基体
细胞核
线粒体
叶绿体
内质网
液泡
核糖体
细胞膜
小试牛刀
组成：蛋白质纤维组成的网架结构；
作用：（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。
细胞质中有支持它们的结构----细胞骨架
细胞质中的细胞器是漂浮于细胞质的吗？
P53页练习与应用第5题：找错并改正
内质网
高尔基体
中心粒（去掉）
叶绿体
线粒体
中心粒
去掉
下列模式图表示几种细胞器，据图回答(填标号)


(1)能将光能转变为化学能的细胞_________。
(2)与细胞壁的形成有关的细胞器是_______。
(3)高等植物细胞没有的细胞器是__________。
C
B
E
小试牛刀
(1)动物细胞中都有线粒体(　　)
(2)没有叶绿体的细胞一定是动物细胞(　　)
(3)有中心体的细胞都是动物细胞(　　)
(4)没有大液泡的细胞一定是动物细胞(　　)
(5)溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶(　　)
×
×
×
×
哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞没有线粒体
没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。
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。
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。
水解酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是在核糖体。
×
小试牛刀
(6)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量一定相同(　　)
(7)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量一定相同(　　)
(8)能进行光合作用的生物一定有叶绿体。(　　)
(9)具有双层膜的细胞结构有线粒体、叶绿体和细胞核(　　)
×
×
×
√
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（高等植物）无叶绿体、无液泡、无中心体；根尖成熟区细胞有液泡无叶绿体。
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，细胞器逐渐消失。
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，例如蓝细菌；但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
细胞质
细胞质基质
成分：
水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等。
功能：
活细胞进行新陈代谢的主要场所
细胞器
单层膜结构
细胞器
无膜结构
细胞器
高尔基体
双层膜结构
细胞器
线粒体
叶绿体
内质网
液泡
核糖体
中心体
溶酶体
小结
阅读课本 P50 探究·实践 ，讨论并回答以下问题：
1.为什么可以通过观察叶绿体的运动来观察细胞质的流动？
2.为什么选择藓类叶（或菠菜叶），新鲜的黑藻作为两个实验材料？
3.两个实验方法步骤中应注意的关键点有哪些？
4.细胞质流动的意义是什么？
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。
二、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：
常选用藓类（黑藻）叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料。
(1)藓类（黑藻）叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接观察，且叶绿体较大。
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
思考：为什么选材时要菠菜叶稍带些叶肉的下表皮观察叶绿体？
表皮细胞不含有叶绿体,叶肉细胞中有叶绿体
3.实验步骤：
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
低倍镜下找到叶片细胞
高倍镜下观察叶绿体的形态和分布
制作藓类（菠菜）叶片临时装片
观察
注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中。
实验材料能否选择根细胞？
用镊子取一片藓类的小叶(或取菠菜叶稍带叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中
放入水滴中盖上盖玻片
3.实验步骤：
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞
高倍镜下观察细胞内的叶绿体随细胞质的流动情况
制作黑藻叶
片临时装片
观察
注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中
将黑藻事先放在光照、室温条件下培养
从新鲜枝上取幼嫩小叶放入水滴中，盖上盖玻片
二
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
P50页讨论：
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
2.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？
叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多数呈球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免被灼伤。
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的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内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。
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”
这些细胞器之间是不是存在某种协作呢？
三、细胞器之间的协调配合---分泌蛋白的合成与运输为例
阅读课本P51-53，思考以下问题并找出答案。
1 .什么是分泌蛋白，分泌蛋白是哪里合成的？
2 .研究分泌蛋白形成过程采用了什么方法？
3 .分泌蛋白从合成到分泌到细胞外这个过程经过了哪些细胞器或细胞结构？
4 .分泌蛋白合成和过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
5 .什么是生物膜系统？它具有什么功能？
1、分泌蛋白
①定义：在 合成后分泌到 起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。
下列哪些属于分泌蛋白（ ）
A. 消化酶 B. 血红蛋白 C. 抗体
D. 肌肉蛋白 E. 胰岛素 F. 乳蛋白
A C E F
三、细胞器之间的协调配合---分泌蛋白的合成与运输为例
细胞内
细胞外
2、同位素标记法
①同位素概念：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素。
②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。
如：16O和18O；12C和14C
③常用的放射性同位素有3H、14C、35S、32P，非放射性同位素有18O、15N等。
时间 位置
3分钟后
17分钟后
117分钟
　　科学家用３H标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
附着有核糖体的内质网
高尔基体
细胞膜内侧的囊泡和释放到细胞外的分泌物中
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间结构的较成熟蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
氨基酸
合成
合成、
折叠、
运输
加工、分类、包装
融合
分泌
囊泡
能量
能量
能量
能量
囊泡
线粒体
3、分泌蛋白合成和运输的过程
P51页【思考 讨论】
1.分泌蛋白是在哪里合成的？
2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？
三
细胞器之间的协调配合
分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
细胞器：核糖体→内质网→高尔基体
细胞结构：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
有关膜结构：线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜
3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
需要，主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。
分泌蛋白分泌过程中 内质网、高尔基体、细胞膜 的面积会发生什么样的变化？
减少
基本不变
增加
练一练：1.用3H标记一定量的氨基酸，并用来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得三种细胞器上放射性强度的变化曲线（图甲）以及在乳腺蛋白合成，加工、运输过程中相关具膜细胞器与细胞膜膜面积的变化情况（图乙），下列分析错误的是（ ）
A．图甲中的b与图乙中的d所指代的细胞器相同
B．图乙中f所指代的细胞器膜最可能是高尔基体膜
C．与乳腺分泌蛋白的合成与分泌相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体
D．3H在细胞各个结构间移动的先后顺序是a→b→c→e
C
练一练：2.如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是(　　)
A．①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B．该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C．a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D．图解中的过程在原核细胞中也可以进行
D
1.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。化学组成上都有蛋白质、脂质、糖类
四、细胞的生物膜系统
核膜
内质网膜
细胞膜
因为原核细胞只有细胞膜、核糖体，没有核膜和具膜细胞器，构不成生物膜系统。
细胞的生物膜系统
Cell Biological Model System
内质网与核膜相连
内质网与细胞膜相连
内质网
直接联系
囊泡
出芽
融合
间接联系
囊泡
细胞膜
核膜
高尔基体
功能联系：分泌蛋白的形成
2.生物膜在结构和功能上紧密联系
内质网外连细胞膜，内连核膜；内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通
3、功能：
①细胞膜不仅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、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。
②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。
③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
4.与生活的联系——血液透析膜
细胞质流动
课堂小结
中心体、核糖体　
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
叶绿体、线粒体　
细胞膜、核膜
1.生物膜系统在细胞生命活动中的作用极为重要，真核细胞的生物膜系统在组成上包括（ ）
A．细胞膜、染色体、核膜
B．细胞膜、核糖体、核膜
C．细胞膜、细胞器膜、核膜
D．细胞膜、中心体、核膜
C
课堂测验
2.甲状腺细胞可以将氨基酸和碘合成甲状腺球蛋白，并且将甲状腺球蛋白分泌到细胞外，其过程如图所示。图中 a、b、c 表示生理过程，①-⑦是结构名称，下列叙述错误的是（ ）
A．①②③④⑤⑥⑦这些结构的膜组成生物膜系统
B．在甲状腺球蛋白的合成和分泌过程中，膜面积基本不变的有②，但膜的成分均发生更新
C．与图甲中 c 过程有关的细胞器是图乙中的③②⑤，⑥中的蛋白质是成熟的蛋白质
D．细胞分泌甲状腺球蛋白的过程依赖④的流动性
A
3.分泌蛋白在真核细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是（ ）
A．分泌蛋白合成运输过程中需要线粒体提供能量
B．在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的更新
C．科学家在研究分泌蛋白合成和分泌时，运用了同位素标记法
D．血红蛋白、胰岛素、抗体等都是分泌蛋白
D
4.如图表示唾液腺细胞在合成和分泌唾液淀粉酶的过程中，部分生物膜系统结构和功能的联系。下列说法正确的是（ ）

A．唾液淀粉酶的合成场所是粗面内质网
B．囊泡与细胞膜融合体现了膜的功能特点——流动性
C．血红蛋白是通过上图所示过程合成的
D．生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜以及核膜
D

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