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1、第第2节节 细胞器细胞器系统内的系统内的分工合作分工合作一、实验：一、实验：实验原理：实验原理：用高倍显微镜观察叶绿体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体（和线粒体（P47)P47)目的要求：目的要求：观察叶绿体：观察叶绿体：生物材料：生物材料： 新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶）新鲜的藓类的叶（或菠菜叶、黑藻叶）观察线粒体：观察线粒体：生物材料：生物材料：人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞 配制健那绿染液用的是生理盐水，配制健那绿染液用的是生理盐水，防止细防止细胞吸水涨破。胞吸水涨破。材料用具：材料用具：实验步骤：实验步骤：制作藓类叶片临时装片制作藓类叶片临时装片 观察叶绿体观察叶绿体制作人的口腔上
2、皮细胞临时装片制作人的口腔上皮细胞临时装片观察线粒体观察线粒体注意注意取菠菜叶取菠菜叶稍带些叶肉稍带些叶肉的的下表皮下表皮叶肉细胞中有叶绿体，表皮细胞中没有叶叶肉细胞中有叶绿体，表皮细胞中没有叶绿体，下表皮处叶肉细胞中叶绿体少且大。绿体，下表皮处叶肉细胞中叶绿体少且大。（1）高倍镜下的叶绿体）高倍镜下的叶绿体叶肉细胞叶肉细胞中的叶绿中的叶绿体，散布于体，散布于细胞质细胞质中，呈中，呈绿色绿色、扁平、扁平的的椭球形椭球形或或球形球形。线粒体也散布于线粒体也散布于细胞质细胞质中，普遍存在于中，普遍存在于植物和动物植物和动物细胞细胞中，有中，有短棒状、圆球状、线形和哑铃形短棒状、圆球状、线形和哑铃形
3、等。等。（2）高倍镜下的线粒体）高倍镜下的线粒体线粒体和叶绿体是细胞质中的两种细胞器线粒体和叶绿体是细胞质中的两种细胞器 象线粒体、叶绿体这类在象线粒体、叶绿体这类在细细胞质胞质中中具有一定的形态和特定功具有一定的形态和特定功能的微小结构，称为能的微小结构，称为细胞器细胞器。细胞器一定位于细胞质中细胞器一定位于细胞质中细胞质细胞质细胞质基质细胞质基质细胞器细胞器内质网内质网细胞核细胞核线粒体线粒体核糖体核糖体高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜核仁核仁核膜核膜细胞质细胞质叶绿体叶绿体液泡液泡细胞壁细胞壁溶酶体溶酶体细胞质核膜细胞核核仁线粒体高尔基体内质网核糖体中心体细胞膜植物细胞、动物细胞的亚显微结构
4、图植物细胞、动物细胞的亚显微结构图中心体：中心体：动物细胞和低等植物细胞特有动物细胞和低等植物细胞特有植物细胞特有的结构：植物细胞特有的结构：液泡、叶绿体、细胞壁液泡、叶绿体、细胞壁转速转速1转速转速2转速转速3破坏细胞膜破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）他物质组成的匀浆）将匀浆放入离心管将匀浆放入离心管用高速离心机在不同的转速下进行离心用高速离心机在不同的转速下进行离心将各种细胞器分离开将各种细胞器分离开（利用不同的（利用不同的离心速度所产生的不同离心力）离心速度所产生的不同离心力）差速离心法差速离心法分离各种细胞器的方法分离各种细胞器的方法
5、一、细胞器之间的分工一、细胞器之间的分工功能：功能：进行进行有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所1 1、线粒体、线粒体（双层膜）（双层膜）内膜内膜外膜外膜嵴嵴基质基质内膜向内凹内膜向内凹陷折叠成嵴陷折叠成嵴（内膜内液态部分）（内膜内液态部分）有什么意义呢？有什么意义呢？线粒体的结构模式图线粒体的结构模式图有氧呼吸的酶和少量的有氧呼吸的酶和少量的DNA和和RNA资料：资料：1.在不同种生物细胞中线粒体数目不同在不同种生物细胞中线粒体数目不同 动物细胞中线粒体数目多于植物细胞动物细胞中线粒体数目多于植物细胞2.同种生物不同细胞，线粒体数目不同同种生物不同细胞，线粒体数目不同 3.同种细胞在不同的生
6、理状态下，线粒体数目不同同种细胞在不同的生理状态下，线粒体数目不同 有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体数有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体数量比一般人多出一倍以上；甲亢病人肝细胞中线位体数量比一般人多出一倍以上；甲亢病人肝细胞中线位体数目会显著增多；如目会显著增多；如代谢衰退的细胞中线粒体较少。代谢衰退的细胞中线粒体较少。由上面的资料分析，线粒体有什么分布特点？由上面的资料分析，线粒体有什么分布特点？肾皮肾皮质质 细胞细胞平滑肌平滑肌细胞细胞心肌心肌细胞细胞肝细胞肝细胞动物冬眠状态动物冬眠状态下的肝细胞下的肝细胞400个个260个个12500个个 950个个1350个个 思
7、考：思考： 为什么飞翔鸟类胸肌细胞中为什么飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。运动员肌细胞线粒体的数多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的多。在体外培量比缺乏锻炼的多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为胞或病变细胞的线粒体多。为什么？什么？ 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运动员的肌细胞中
8、线粒体多。同样道理，胞中、运动员的肌细胞中线粒体多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。所以线粒体多。答：4 4、新陈代谢越旺盛的细胞，线粒体越多、新陈代谢越旺盛的细胞，线粒体越多 并不是能进行有氧呼吸的细胞一定并不是能进行有氧呼吸的细胞一定有线粒体。有线粒体。如：蓝藻、好氧细菌进行有如：蓝藻、好氧细菌进行有氧呼吸，却没有线粒体。氧呼吸，却没有线粒体。有些动物如蛔虫等寄生虫，有些动物如蛔虫等寄生虫，由于由于长期生活在缺氧的环境中，不能长期生活在缺氧的环境中，不能进行有氧呼吸（靠无氧呼吸提供进行有氧呼吸（靠无氧呼吸提供能
9、量），能量），线粒体退化线粒体退化注意：注意：功能：功能：进行光合作用进行光合作用2 2、叶绿体、叶绿体（双层膜）（双层膜）叶绿体的结构模式图叶绿体的结构模式图叠加叠加基粒基粒类囊体类囊体色素和光合色素和光合作用的酶作用的酶光合作用的酶光合作用的酶 少量少量DNA、RNA比较线粒体和叶绿体结构和功能上有何相似？比较线粒体和叶绿体结构和功能上有何相似？都有双层膜和基质都有双层膜和基质都含有都含有DNA，与生物遗，与生物遗传有关传有关都与能量转换有关都与能量转换有关结构：结构：功能：功能：比较线粒体和叶绿体有哪些不同之处呢？比较线粒体和叶绿体有哪些不同之处呢？形态不同形态不同结构不同结构不同分布不
10、同分布不同含有的特殊物质不同含有的特殊物质不同功能不同功能不同线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能线粒体和叶绿体比较表光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA与光合作用有关的酶与光合作用有关的酶与有氧呼吸有关酶与有氧呼吸有关酶由类囊体膜堆叠而成由类囊体膜堆叠而成有色素、与光合作用有关的酶有色素、与光合作用有关的酶向内腔折叠形成嵴向内腔折叠形成嵴扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形短棒状等多种形状短棒状等多种形状主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细
11、胞动植物细胞中动植物细胞中（单层膜）（单层膜）3 3、内质网、内质网 由由单层膜单层膜结构连接而结构连接而成的网状物（向内与核膜相成的网状物（向内与核膜相连，向外与细胞膜相连）连，向外与细胞膜相连）3、内质网、内质网 内质网是细胞内内质网是细胞内蛋白质蛋白质合成和合成和加工加工，以及以及脂质合成的脂质合成的“车间车间”。功能：功能：粗面内质网粗面内质网滑面内质网滑面内质网4 4、高尔基体、高尔基体（单层膜）（单层膜） 形态结构：形态结构：由大小囊泡、扁平囊状结构组成。 分布：分布：在动、植物细胞中细胞核附近。对来自对来自内质网内质网的蛋白质进行的蛋白质进行加工加工、分类分类和和包装包装的的“车
12、间车间”及及“发送站发送站”。 功能：功能：动物细胞中与细胞动物细胞中与细胞分泌物分泌物的形成有关。的形成有关。 与与细胞壁的形成细胞壁的形成有关。有关。对来自对来自内质网内质网的蛋白质进行的蛋白质进行加工加工、分类分类和和包装包装的的“车间车间”及及“发送站发送站”。4 4、高尔基体、高尔基体 功能：功能：动物细胞中与细胞动物细胞中与细胞分泌物分泌物的形成有关。的形成有关。 与与细胞壁的形成细胞壁的形成有关。有关。雌性家兔体细胞中高尔基体数量最多的是雌性家兔体细胞中高尔基体数量最多的是 ： A神经细胞神经细胞 B心肌细胞心肌细胞 C乳腺细胞乳腺细胞 D红细胞红细胞C5 5、核糖体、核糖体 分
13、布分布: : 形态结构形态结构: : 功能功能: :动植物细胞都有动植物细胞都有附着在内质网上；附着在内质网上；或游离在或游离在细胞质基质细胞质基质中中椭球形的粒状小体，椭球形的粒状小体，无膜结构无膜结构 合成蛋白质的场所，合成蛋白质的场所，是生产蛋白质的机器是生产蛋白质的机器工厂的机器常年使用会有磨损，细胞工厂的机器常年使用会有磨损，细胞器也会有衰老死亡，那么这些衰老死器也会有衰老死亡，那么这些衰老死亡的结构会堆积在细胞中吗？病菌进亡的结构会堆积在细胞中吗？病菌进入人体后，一种白细胞会将它吞噬掉，入人体后，一种白细胞会将它吞噬掉，吞噬在细胞内的病菌去哪里了？细胞吞噬在细胞内的病菌去哪里了？细
14、胞里是不是存在一种里是不是存在一种“机器机器”来解决这来解决这些问题呢？些问题呢？ 吞噬细菌吞噬细菌 吞噬衰老细胞器吞噬衰老细胞器6 6、溶酶体、溶酶体 分布分布: : 形态结构形态结构: : 主要功能主要功能: :动植物细胞动植物细胞小球状，小球状，单层膜单层膜囊状结构囊状结构降解降解多种多种生物大分子生物大分子 内含很多水解酶内含很多水解酶（单层膜）（单层膜） 在蝌蚪发育成蛙的过程中，在蝌蚪发育成蛙的过程中，蝌蚪的尾逐渐消失，蝌蚪的尾逐渐消失， 是细胞内是细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。将细胞自溶掉。与溶酶体相关的事件举例 葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒
15、中分别含葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒中分别含有酸味、甜味、苦味和辣味的物质，这有酸味、甜味、苦味和辣味的物质，这些物质存在于细胞的什么结构中？些物质存在于细胞的什么结构中？液泡液泡7 7、液泡、液泡 分布分布: : 形态结构形态结构: : 主要功能主要功能: :主要存在于主要存在于植物细胞植物细胞中中表面有单层膜，内有表面有单层膜，内有细胞液细胞液，含有，含有糖类、无机盐、蛋白质和糖类、无机盐、蛋白质和色素色素等等成熟的植物细胞成熟的植物细胞调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使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植物细胞保持坚挺储存物质储存物质含有色素含有色素, ,决定决定花
16、、果实的花、果实的颜色颜色（单层膜）（单层膜）细胞液细胞液8 8、中心体、中心体 分布分布: : 形态结构形态结构: : 主要功能：主要功能：动物细胞、动物细胞、低等低等植物细胞植物细胞由两个垂直排列的中心粒由两个垂直排列的中心粒组成；组成；无膜无膜结构结构与细胞与细胞有丝分裂有丝分裂有关，有关，形成纺锤体形成纺锤体有的附着在内质网上，有的游离分布在细有的附着在内质网上，有的游离分布在细胞质基质中，是胞质基质中，是“生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器”核糖体核糖体内部含多种水解酶，是内部含多种水解酶，是“消化车间消化车间”溶酶体溶酶体主要存在于植物细胞中，内有细胞液，主要存在于植物细胞中，内有细
17、胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质液泡液泡见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒组成与细胞的有丝分裂有关垂直排列的中心粒组成与细胞的有丝分裂有关中心体中心体对来自对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的包装的“车间车间”及及“发送站发送站”绿色植物进行光合作用的场所绿色植物进行光合作用的场所进行有氧呼吸的主要场所进行有氧呼吸的主要场所高尔基体高尔基体叶绿体叶绿体线粒体线粒体内质网是细胞内内质网是细胞内蛋白质蛋白质合成和合成和加工加工，以及以及脂质合成的脂质合成的“车
18、间车间”内质网内质网a.a.内质网内质网b.b.线粒体线粒体c.c.高尔基体高尔基体d.d.细胞膜细胞膜e.e.溶酶体溶酶体 f.f.叶绿体叶绿体g.g.细胞壁细胞壁h.h.核糖体核糖体i i中心体中心体j.j.液泡液泡1.1.进行光合作用的场所进行光合作用的场所2.2.与动物细胞的有丝分裂有关与动物细胞的有丝分裂有关3.3.“消化车间消化车间”，分解衰老、损伤细胞器，分解衰老、损伤细胞器4.4.生产蛋白质的车间生产蛋白质的车间5.5.有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量6.6.蛋白质合成和加工，脂质合成的场所蛋白质合成和加工，脂质合成的场所7.7.控制
19、物质进出细胞控制物质进出细胞8.8.蛋白质的加工厂，与细胞分泌物的形成有关蛋白质的加工厂，与细胞分泌物的形成有关9.9.调节植物细胞内的环境调节植物细胞内的环境10.10.支持和保护细胞支持和保护细胞真核细胞和原核细胞中都有的细胞器真核细胞和原核细胞中都有的细胞器动植物细胞都有的细胞器动植物细胞都有的细胞器植物细胞特有的细胞器植物细胞特有的细胞器动物和低等植物细胞特有的细胞器动物和低等植物细胞特有的细胞器不具膜结构的细胞器是不具膜结构的细胞器是具有双层膜结构的细胞器具有双层膜结构的细胞器具有单层膜的细胞器具有单层膜的细胞器与能量的转换有关的细胞器与能量的转换有关的细胞器含有少量含有少量DNAD
20、NA的细胞器的细胞器含有色素的细胞器含有色素的细胞器与遗传有关的细胞器与遗传有关的细胞器细胞质基质细胞质基质在细胞质基质中也进行着多种化学反应。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。呈胶质状态，由呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸氨基酸、核苷酸和和多种酶多种酶等组成。等组成。功能：功能：成分成分: :细胞骨架细胞骨架维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性。维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性。它是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、它是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生分裂、分化以及物质运输、能量转换
21、、信息传递等生命活动密切相关。命活动密切相关。植物细胞植物细胞结构结构细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核细胞壁细胞壁细胞质基质细胞质基质细胞器细胞器线粒体线粒体叶绿体叶绿体内质网内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体液泡液泡溶酶体溶酶体动物细胞动物细胞结构结构细胞膜细胞膜细胞质细胞质细胞核细胞核细胞器细胞器细胞质基质细胞质基质线粒体线粒体内质网内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体溶酶体溶酶体中心体中心体 这是一个动物细胞还是植物细胞？这是一个动物细胞还是植物细胞？细胞类型的判断细胞类型的判断具有细胞壁、具有细胞壁、叶绿体、液泡叶绿体、液泡植物植物细胞细胞不具有细胞壁、不具有细胞壁、叶绿体、液泡，叶
22、绿体、液泡，有中心体有中心体动物细胞动物细胞有中心体有中心体无中心体无中心体高等植高等植物细胞物细胞低等植低等植物细胞物细胞二.细胞器之间的协调配合分泌蛋白：分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。细胞外起作用的蛋白质。 如：如： 消化酶消化酶 抗体抗体 蛋白质类激素（胰岛素）蛋白质类激素（胰岛素）分泌蛋白的合成与分泌：分泌蛋白的合成与分泌： 牛奶中的蛋白质牛奶中的蛋白质研究分泌蛋白的合成与分泌过程的实验研究方法：同位素标记法研究方法：同位素标记法氨基酸经过氨基酸经过脱水缩合脱水缩合形成形成肽链肽链核糖体：核糖体：内质网：内质网： 进行进行初步加工初步加工形
23、成具有空形成具有空间结构的蛋白质间结构的蛋白质高尔基体：高尔基体：进一步的加工和包装进一步的加工和包装细胞膜：细胞膜：将蛋白质将蛋白质分泌分泌到细胞外到细胞外囊囊泡泡囊囊泡泡线线粒粒体体提提供供能能量量不同的细胞器在功能上是分工合作关系不同的细胞器在功能上是分工合作关系不同的细胞器在功能上是分工合作关系不同的细胞器在功能上是分工合作关系在结构和功能在结构和功能上上 。组成成分和结组成成分和结构构 ，三.细胞的生物膜系统1.概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统生物膜系统。生物膜系统生物膜系统细胞器膜细胞器膜细胞膜细胞膜核膜核膜大致相同大致相同紧密联系紧密联系直接相连直
24、接相连直接相连直接相连囊囊泡泡囊囊泡泡囊囊泡泡囊囊泡泡3、各种膜在功能上的联系、各种膜在功能上的联系各种膜在结构上各种膜在结构上的联系是功能上的联系是功能上联系的基础联系的基础各种膜在功能上各种膜在功能上是分工合作关系是分工合作关系4.4.生物膜系统在生命活动中的作用：生物膜系统在生命活动中的作用：(1)(1)细胞膜为细胞提供一个相对稳定的内环境，细胞膜为细胞提供一个相对稳定的内环境，在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和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。信息传递的过程中起着决定性作用。 (2)(2)为生化反应的酶提供了大量的附着位点。为生化反应的酶提供
25、了大量的附着位点。 (3)(3)将细胞分隔成一个个小的区室将细胞分隔成一个个小的区室, ,使多种反应同时使多种反应同时进行进行, ,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。下图为细胞亚显微结构模式图，请据图回答：（例：下图为细胞亚显微结构模式图，请据图回答：（例：2 2细胞质细胞质 ） 此图表示此图表示 细胞，细胞，其判断依据是其判断依据是 。 是为细胞生是为细胞生命活动提供能量的主要场所。命活动提供能量的主要场所。 动、植物细胞都具有的动、植物细胞都具有的但功能不同的细胞器但功能不同的细胞器 。具有单层膜结构的细胞具有单层膜结构的细胞器是器是 和和 。动物动物有中心体有中心体 、无细胞壁液泡叶绿体、无细胞壁液泡叶绿体1线粒体线粒体9高尔基体高尔基体9高尔基体高尔基体3、6内质网内质网