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1、第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第2节细胞器节细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作第二节：第二节：细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作种种类类及及分分布布分分离离方方法法结结构构及及功功能能实实验验观观察察工厂工厂系统系统边界边界分工分工合作合作细细胞胞细细胞胞膜膜细细胞胞器器围墙围墙车间车间问题探讨J一件优质产品，比如一盒优质酸奶是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？J细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？细胞的显微结构与亚显微结构细胞的显微结构与亚显微结构在在电子显微镜电子显微镜下观察到下观察到的细胞结构称为的细胞结构称为亚显微亚显微结构结构。电子显
2、微镜的分辨率：电子显微镜的分辨率：0.2nm0.2nm，可以放大几，可以放大几千倍、几万倍，甚至几千倍、几万倍，甚至几十万倍十万倍图中可以看到在动物和植物细胞中有很多结构：线粒图中可以看到在动物和植物细胞中有很多结构：线粒体、高尔基体、内质网、核糖体等，它们都有特定的体、高尔基体、内质网、核糖体等，它们都有特定的形态结构并各自完成专有的功能，我们把它们统称为形态结构并各自完成专有的功能，我们把它们统称为细胞器。细胞器。二二.细胞质的结构和功能细胞质的结构和功能细胞质细胞质基基 质质成分成分:功能功能:是活细胞进行是活细胞进行新陈代谢的主要场所新陈代谢的主要场所为新陈代谢提供所需的物质和一定的环
3、为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件境条件,如提供如提供ATPATP、核苷酸、氨基酸等、核苷酸、氨基酸等.细胞器细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等核苷酸等,还有很多种酶还有很多种酶线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体液泡液泡叶绿体叶绿体中心体中心体探究：探究：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？常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，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，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开
4、。1 1、线粒体、线粒体线粒体线粒体“动力车间动力车间”马拉松运动员腿部肌肉细胞中什么细马拉松运动员腿部肌肉细胞中什么细胞器比其他细胞要多得多？胞器比其他细胞要多得多？外膜外膜内膜内膜嵴嵴外膜、内膜、嵴、线粒体基质外膜、内膜、嵴、线粒体基质（含少量（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）形状形状:功能：功能：椭球形椭球形，粒状或棒状，粒状或棒状结构结构:有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸的主要场所。分解有机物，分解有机物，释放能量释放能量思思考考“动力车间动力车间”线粒体基质线粒体基质2 2、叶绿体、叶绿体叶绿体叶绿体“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转换站能量转换站”叶绿体存在于哪些细胞中？植
5、物都有叶绿体吗？叶绿体存在于哪些细胞中？植物都有叶绿体吗？结构：结构：形状形状:功能：功能：扁平的扁平的椭球形椭球形或球形或球形外膜、内膜、基粒、叶绿体基质外膜、内膜、基粒、叶绿体基质（含少量（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）光合作用的场所光合作用的场所。将无机物合成有机物，。将无机物合成有机物，储存能量储存能量思思考考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（都能半自主复制）都能半自主复制）含与光合作用有关的含与
6、光合作用有关的酶酶含与有氧呼吸有关含与有氧呼吸有关酶酶圆圆柱柱形形基基粒粒，含含色色素素和和与与光光反应有关的酶反应有关的酶是一层光滑的膜是一层光滑的膜向内折叠形成嵴向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形椭球形椭球形主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中动植物细胞中线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表3 3、内质网、内质网分布：分布：功能功能粗面型粗面型内质网：内质网：蛋白质合成和初步加工蛋白质合成和初步加工的车间的车间滑面型滑面型内质网：脂质合成车间内质网：脂质合成车间形态结构：形态结构：动植物细胞中。与细胞膜
7、、核膜相连动植物细胞中。与细胞膜、核膜相连由由单层膜单层膜连接而成的网状结构连接而成的网状结构粗面内质网粗面内质网（有核糖体附着在上面）（有核糖体附着在上面）“有机物合成车间有机物合成车间”4 4、核糖体、核糖体形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：附着附着在内质网上或在内质网上或游离游离在细胞质基质中在细胞质基质中椭椭球形的粒状小体，球形的粒状小体，无膜无膜结构结构细胞内细胞内合成蛋白质合成蛋白质的场所的场所分布：分布：动植物细胞中动植物细胞中游离核糖体游离核糖体“蛋白质的装配机器蛋白质的装配机器”5 5、高尔基体、高尔基体分布：分布：动植物细胞中动植物细胞中形态结构：形态结构：单层膜单层
8、膜围起的扁平囊状结构，有大小围起的扁平囊状结构，有大小囊泡囊泡功能功能对分泌蛋白对分泌蛋白(如消化酶如消化酶,抗体抗体)进行进行加工、分类、包加工、分类、包装和转运装和转运植物细胞分裂时与植物细胞分裂时与细胞壁的形成细胞壁的形成有关有关“蛋白质的加工分类包装的车间和发送站蛋白质的加工分类包装的车间和发送站蛋白质的加工分类包装的车间和发送站蛋白质的加工分类包装的车间和发送站”囊泡囊泡功能：分解衰老损伤的细胞器功能：分解衰老损伤的细胞器 杀死入侵的病毒和病菌杀死入侵的病毒和病菌“消化车间消化车间消化车间消化车间”溶酶体溶酶体6、溶酶体、溶酶体形态：是一种形态：是一种单层膜单层膜的囊状小泡的囊状小泡
9、特点：含有多种特点：含有多种水解酶水解酶分布：分布：植物细胞植物细胞（主要）（主要）低等单细胞动物细胞低等单细胞动物细胞溶解着水、无机盐、糖类、有溶解着水、无机盐、糖类、有机酸、生物碱、蛋白质和机酸、生物碱、蛋白质和色素色素（花青素）等（花青素）等;与花、果等颜色与花、果等颜色有关。有关。主要功能：主要功能：贮存作用贮存作用与植物细胞与植物细胞渗透吸水渗透吸水有关，维持细胞和植物有关，维持细胞和植物体体坚挺坚挺的形态。的形态。细胞液细胞液7、液泡、液泡形态结构：形态结构：注意：注意：细胞液是指液泡内液体，细胞液是指液泡内液体，不是指细胞内的液体。不是指细胞内的液体。泡状泡状结构；结构；单层膜单
10、层膜围成，内有围成，内有细胞液细胞液功能：与功能：与动物细胞的分裂动物细胞的分裂有关有关8、中心体、中心体结构：由结构：由2个个互相垂直的互相垂直的中心粒中心粒组成，组成，无膜无膜分布：分布：动物细胞动物细胞和和低等植物细胞低等植物细胞中中总总 结结-识图说出各结构的名识图说出各结构的名称和主要功能称和主要功能膜结膜结膜结膜结构构构构分分分分 布布布布结构结构结构结构主要功能主要功能主要功能主要功能叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体线粒体线粒体线粒体线粒体核糖体核糖体核糖体核糖体内质网内质网内质网内质网高尔基高尔基高尔基高尔基体体体体中心体中心体中心体中心体液泡液泡液泡液泡溶酶体溶酶体溶酶体溶酶体双层双
11、层双层双层无无无无单层单层单层单层单层单层单层单层植物细胞植物细胞植物植物和低等和低等动物细胞动物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动植物细胞动物动物和低等和低等植物细胞植物细胞光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所蛋白质合成加工和运输，蛋白质合成加工和运输，糖类糖类(动物动物)和脂质合成和脂质合成蛋白质蛋白质(多肽多肽)合成的场所合成的场所蛋白质加工包装和运输参蛋白质加工包装和运输参与动物细胞分泌物形成植与动物细胞分泌物形成植物细胞壁的形成物细胞壁的形成参与动物细胞有丝分裂参与动物细胞有丝分裂储存代谢产物，保持
12、细储存代谢产物，保持细胞坚挺形态胞坚挺形态分解消化衰老细胞器，杀菌分解消化衰老细胞器，杀菌基粒、基质、酶基粒、基质、酶色素、色素、DNADNA嵴、基质、基粒、嵴、基质、基粒、酶、酶、DNADNA色素、糖类色素、糖类无机盐等无机盐等网状结构与细胞网状结构与细胞膜、核膜相连膜、核膜相连扁平囊状结构，扁平囊状结构，有大小囊泡有大小囊泡由由2个互相垂直个互相垂直的中心粒组成的中心粒组成含有多种含有多种水解酶水解酶颗粒状颗粒状各种细胞器的分布、结构、功能各种细胞器的分布、结构、功能归纳总结动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞不不同同点点没有细胞壁没有细胞壁没有叶绿体没有叶绿体有中心体有中心体某些低等动物有液
13、泡某些低等动物有液泡相相同同点点 都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质都有细胞膜、细胞质、细胞核。细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体中共有的细胞器是线粒体、内质网、核糖体和高尔基体等和高尔基体等有细胞壁有细胞壁叶肉细胞、幼嫩部位叶肉细胞、幼嫩部位有叶绿体有叶绿体中心体见于低等植物中心体见于低等植物有液泡有液泡小小 结结n n哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的？n n具有双层膜结构的细胞器具有双层膜结构的细胞器具有双层膜结构的细胞器具有双层膜结构的
14、细胞器n n具有单层膜的细胞器？具有单层膜的细胞器？具有单层膜的细胞器？具有单层膜的细胞器？n n不具膜结构的细胞器是不具膜结构的细胞器是不具膜结构的细胞器是不具膜结构的细胞器是n n与能量的转换有关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与能量的转换有关的细胞器n n与蛋白质合成有关的细胞器与蛋白质合成有关的细胞器与蛋白质合成有关的细胞器与蛋白质合成有关的细胞器线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体内质网，高尔基体，内质网，高尔基体，内质网，高尔基体，内质网，高尔基体，液泡、溶酶体液泡、溶酶体液泡、溶酶体液泡、溶酶体中心体，核糖体中心体，核糖体中心体，核糖体
15、中心体，核糖体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体线粒体与叶绿体核糖体、内质网、核糖体、内质网、核糖体、内质网、核糖体、内质网、高尔基体、线粒体高尔基体、线粒体高尔基体、线粒体高尔基体、线粒体细胞器之间的协调配合阅读：阅读：P48课本资料分析课本资料分析分泌蛋白分泌蛋白的合成与运输的合成与运输细胞器之间的协调配合阅读：阅读：P48课本资料分析课本资料分析分泌蛋白分泌蛋白的合成与运输的合成与运输思考：思考：1.1.什么是分泌蛋白？什么是分泌蛋白？2.2.为什么要选取为什么要选取胰腺细胞胰腺细胞做此实验？做此实验？3.3.为什么要标记亮氨酸？为什么要标记亮氨酸？分泌消化酶（蛋白质）分泌消化酶
16、（蛋白质）便于用同位素示踪法跟踪分泌蛋白的运输过程便于用同位素示踪法跟踪分泌蛋白的运输过程1.胰脏腺泡细胞有何功能？2.亮氨酸为什么要用3H标记？3.亮氨酸先后出现在哪些细胞器中？4.请据图总结出分泌蛋白合成和运输的全过程讨论讨论 科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3 3H H标记的亮氨酸，标记的亮氨酸，3min3min后，被标记的亮氨酸出现在后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网附着有核糖体的内质网中，中，17min17min后，出现在后，出现在高尔基体高尔基体中，中，117min117min后，出现在后，出现在细胞膜细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡及细胞外的
17、分泌物中。内侧的运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。细胞器之间的协调配合内质网内质网核糖体核糖体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？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？高尔基体高尔基体 细胞膜细胞膜 细胞外细胞外分泌蛋白的合成和运输过程分泌蛋白的合成和运输过程核糖体：核糖体：核糖体：核糖体：氨基酸经过脱水缩合，形成氨基酸经过脱水缩合，形成多肽多肽内质网：内质网：内质网：内质网：初步加工，盘曲折叠，形成有一初步加工，盘曲折叠，形成有一 定空间结构的定空间结构的较成熟较成熟的蛋白质的蛋白质高尔基体：高尔基体：高尔基体：高尔基体：进一步加工包装分类，形成进
18、一步加工包装分类，形成 成熟成熟的蛋白质的蛋白质细胞膜细胞膜细胞膜细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外将蛋白质分泌到细胞外囊泡囊泡囊泡囊泡提供能量：提供能量：线粒体线粒体a a 分泌蛋白的合成过程分泌蛋白的合成过程高尔基体高尔基体d d 与分泌蛋白的合成有关的细胞器与分泌蛋白的合成有关的细胞器核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体 内质网内质网线粒体线粒体细胞膜细胞膜c c 与分泌蛋白的合成有关的细胞结构与分泌蛋白的合成有关的细胞结构高尔基体高尔基体核糖体核糖体 内质网内质网线粒体线粒体囊泡囊泡细胞膜细胞膜细胞器之间的协调配合结论：各种细胞结构（细胞器）结论：各种细胞结构（细胞器）在功能
19、上在功能上既有明确的分工，又有既有明确的分工，又有紧密的联系。紧密的联系。练习：练习：从从某某腺腺体体的的细细胞胞中中，提提取取出出附附着着有有核核糖糖体体的的内内质质网网，放放入入含含有有放放射射性性标标记记的的氨氨基基酸酸的的培培养养液液中中。培培养养液液中中含含有有核核糖糖体体和和内内质质网网完完成成其其功功能能所所需需的的物物质质和和条条件件。很很快快连连续续取取样样，并并分分离离核核糖糖体体和和内内质质网网。测测定定标标记记的的氨氨基基酸酸出出现现在在核核糖糖体体和内质网中的情况，结果如图所示。请回答：和内质网中的情况，结果如图所示。请回答：。1 1、放射性氨基酸首先在核糖、放射性氨
20、基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释体上大量积累，最可能的解释是是 。2 2、放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网、放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数目不断增多，最可能的解释是中也出现，且数目不断增多，最可能的解释是 。核糖体是蛋白质合成的场所核糖体是蛋白质合成的场所 蛋白质进入内质网中蛋白质进入内质网中 细胞的生物膜系统：细胞的生物膜系统：细胞生物膜系统细胞生物膜系统是指由是指由细胞膜细胞膜、核膜核膜以及以及内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、液泡、溶酶体等溶酶体等细胞器的膜细胞器的膜结构形成的，在结构形成的，在结构和功结
21、构和功能能上紧密联系的统一整体。上紧密联系的统一整体。细胞的生物膜系统：内质网内质网细胞膜细胞膜核膜核膜线粒体膜线粒体膜间接联系间接联系间接联系间接联系高尔基体高尔基体出芽出芽出芽出芽囊泡囊泡突起突起囊泡囊泡直接联系直接联系直接联系直接联系结构和功能结构和功能结构和功能结构和功能紧密联系紧密联系紧密联系紧密联系生物膜的化学组成生物膜的化学组成生物膜生物膜蛋白质蛋白质（质量分（质量分数数）脂类脂类（质量分（质量分数）数）糖类糖类（质量分（质量分数）数）人人红细红细胞膜胞膜49438大鼠肝大鼠肝细细胞核膜胞核膜59352.9内内质质网膜网膜6733含量很少含量很少线线粒体外膜粒体外膜5248含量很
22、少含量很少线线粒体内膜粒体内膜7624含量很少含量很少细胞内的各种生物膜不仅在结构功能上相互联系，它们的化学细胞内的各种生物膜不仅在结构功能上相互联系，它们的化学组成也大致相同，由组成也大致相同，由蛋白质，脂质和少量糖类蛋白质，脂质和少量糖类组成。组成。元素？元素？元素？元素？细胞的生物膜系统在生命活动中的作用：细胞的生物膜系统在生命活动中的作用：不仅使细胞具有一个不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境相对稳定的内环境，同时在细，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用。程中起着决定性的作用。细胞内的许多重要化学反
23、应都在生物膜上进行，细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行，细细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。种化学反应的顺利进行创造了有利条件。细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，如细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室，如各种细胞器，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学各种细胞器，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。有序地进行。1 1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的、细胞质基质、线粒
24、体基质和叶绿体基质的A A 功能及所含有机化合物都相同功能及所含有机化合物都相同B B 功能及所含有机化合物都不同功能及所含有机化合物都不同C C 功能相同，所含有机化合物不同功能相同，所含有机化合物不同D D 功能不同，所含有机化合物相同功能不同，所含有机化合物相同2 2、水稻根细胞中，含有少量、水稻根细胞中，含有少量DNADNA，并与能量转换有密，并与能量转换有密切关系的细胞器是切关系的细胞器是A A 叶绿体和线粒体叶绿体和线粒体 B B 线粒体线粒体C C 叶绿体叶绿体 D D 核糖体核糖体课堂反馈课堂反馈3、叶绿体的外膜内膜颜色为、叶绿体的外膜内膜颜色为，色素分，色素分布在布在，酶分布在，酶分布在和和。无色透明无色透明基粒基粒基粒基粒基质基质4 4、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞器是器是线粒体、线粒体、内质网、内质网、高尔基体、高尔基体、核糖体等核糖体等溶酶体溶酶体3 3、下列哪种物质的形成与内质网及上面的核、下列哪种物质的形成与内质网及上面的核糖体、高尔基体和线粒体都有关？糖体、高尔基体和线粒体都有关？A.A.血红蛋白血红蛋白 B.B.呼吸氧化酶呼吸氧化酶 C.C.胃蛋白酶胃蛋白酶 D.D.性激素性激素C C