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1、孟 3.2 细胞器系统内的分工合作 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望一、相关概念：一、相关概念：细胞质细胞质：在细胞膜以内、细胞核以在细胞膜以内、细胞核以外的原生质，叫做细胞质。主要包括外的原生质，叫做细胞质。主要包括细胞质基质细胞质基质和和细胞器细胞器。细胞质基质细胞质基质：细胞质内呈胶质状态细胞质内呈胶质状态的部分是基质。细胞质基质中也进行的部分是基质。细胞质基质中也进行着多种化学反应。着多种化学反应。细胞在生命活动中不停地发细胞在生命活动中不停
2、地发生着物质和能量的复杂变化。生着物质和能量的复杂变化。细胞质内有许多具有一定细胞质内有许多具有一定的形态、结构和功能的小器官的形态、结构和功能的小器官，它们统称为它们统称为细胞器细胞器。如：如：线粒体、叶绿体、内线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶质网、高尔基体、核糖体、溶酶体酶体等。等。探究一：探究一：要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细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？胞器分离出来，用什么方法呢？差速离心法差速离心法将匀浆放入离心管将匀浆放入离心管破坏细胞膜破坏细胞膜（形成由各种细胞器（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）
3、和细胞中其他物质组成的匀浆）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）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线粒体线粒体:细胞进行细胞进行有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所，是细胞的，是细胞的“动力车间动力车间”，含有少量的，含有少量的DNADNA。细胞生命活动所需的能细胞生命活动所需的能细胞生命活动所需的能细胞生命活动所需的能量，量，量，量，大约大约9595来自线粒体。来自线粒体。（双层膜）（双层膜）P47 形状形状：线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中，：线粒体普遍存在于植物细胞和动物
4、细胞中，形态多样，形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等线粒体线粒体P45 旁栏思考旁栏思考飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。线粒体多。为什么？为什么？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。飞翔的鸟够提供细胞生命活动需要的能量。飞翔的鸟类胸肌细胞等需要
5、大量的能量。因此类胸肌细胞等需要大量的能量。因此线线粒体在粒体在新陈代谢旺盛的部位比较集中。新陈代谢旺盛的部位比较集中。细胞内线粒体的数量与新陈代谢的强弱成正相关细胞内线粒体的数量与新陈代谢的强弱成正相关叶绿体叶绿体：是绿色植物能进行是绿色植物能进行光合作用光合作用的细胞含有的细胞的细胞含有的细胞器，是植物细胞的器，是植物细胞的“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转换站能量转换站”。（双层膜）（双层膜）P47 形状形状:呈绿色、扁平的椭球形或球呈绿色、扁平的椭球形或球形形叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体叶绿体内质网内质网内质网内质网是膜连接成是膜连接成的网状结构的网状结构,是细胞是细胞内内蛋白
6、质合成和加蛋白质合成和加工工,以及脂质合成的以及脂质合成的“车间车间”。（单层膜）（单层膜）意义意义意义意义：增大细胞内膜面积增大细胞内膜面积是细胞中表面积最是细胞中表面积最大、分布最广的膜结构大、分布最广的膜结构类型类型粗面内质网：上面附有核糖体粗面内质网：上面附有核糖体 蛋白质的合成和加工蛋白质的合成和加工光面内质网光面内质网 脂质的合成脂质的合成高尔基体高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的分类和包装的“车间车间”及及“发送站发送站”。（单层膜）（单层膜）主要功能主要功能与动物细胞分泌物的形成有关与动物细胞分泌物的形成有关与植物细胞细
7、胞壁的形成有关与植物细胞细胞壁的形成有关形态结构：形态结构：扁平囊状结构，有大小囊泡扁平囊状结构，有大小囊泡核糖体核糖体（无膜结构无膜结构）形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：核糖体核糖体：有的：有的附着附着在内质网上在内质网上,有的有的游离游离在细在细胞质中胞质中,是是“生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器”。椭球形的粒状小体椭球形的粒状小体合成蛋白质的场所合成蛋白质的场所 是细胞内的是细胞内的“消化车间消化车间”，内部含有内部含有多种多种水解酶水解酶，能分解衰老、损伤的细胞，能分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体溶酶体（单层膜）
8、（单层膜）液泡液泡液泡液泡 主要存在于植物细胞中，内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。调节植物细胞内环境，维持渗透压，保持细胞的坚挺。（单层膜）（单层膜）中心体中心体由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成功能：功能：动物细胞、低等的植物细胞中动物细胞、低等的植物细胞中（如团藻）（如团藻）与动物细胞有丝分裂有关，与动物细胞有丝分裂有关，可以发出星射线可以发出星射线形成纺锤体形成纺锤体分布：分布：结构：结构：（无膜结构无膜结构）动物细胞与植物细胞的亚显微结构1234567891011121314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
9、构用用光学显微镜光学显微镜观察到观察到的细胞内部构造的细胞内部构造,称为称为细胞的细胞的显微结构显微结构。在在电子显微镜电子显微镜下观下观察到的细胞结构称察到的细胞结构称为为亚显微结构亚显微结构。细胞骨架细胞骨架蛋白质纤维构成的网架结构蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。切相关。膜结构膜结构分分 布布成分成分主要功能主要功能叶绿体叶绿体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中心体中心体液泡液泡溶酶体溶酶体二、细胞器的比较二、细胞器的比较双层膜双层膜双层
10、膜双层膜无膜结构无膜结构无膜结构无膜结构无膜结构无膜结构单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜植物细胞植物细胞植物细胞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植物细胞动物和低等动物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有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所有机物合成、加工有机物合成、加工有机物合成、加工有机物合成、加工的车间的车间的车间的车间蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所
11、蛋白质合成的场所对蛋白质进行加工、分对蛋白质进行加工、分对蛋白质进行加工、分对蛋白质进行加工、分类、包装及发送类、包装及发送类、包装及发送类、包装及发送参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂维持细胞形态维持细胞形态消化车间消化车间基粒、基质、酶、色素、DNA嵴、基质、嵴、基质、嵴、基质、嵴、基质、酶、酶、酶、酶、DNADNA色素、糖类色素、糖类无机盐等无机盐等一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质中，共穿越过的生物膜的叶绿体基质中，共穿越过的生物膜层数是层数是 （）A.4 B.6 C.8 D.10B科学
12、家用科学家用标标记亮氨酸供给豚鼠的记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白胰腺细胞以合成蛋白质。质。四、细胞器之间的协调配合四、细胞器之间的协调配合P48P48资料分析资料分析在豚鼠的胰腺腺泡细胞中在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射注射3H标记的亮氨酸标记的亮氨酸3min后后,被标记的亮氨酸出被标记的亮氨酸出现在附着有现在附着有核糖体核糖体的的内质内质网网中中17min后后,出现在出现在高尔基体高尔基体中中117min后后,出现在靠近出现在靠近细胞细胞膜膜内侧的运输蛋白质的囊内侧的运输蛋白质的囊泡中泡中,以及释放到以及释放到细胞外细胞外的的分泌物中分泌物中1.1.分泌蛋白在哪里合成？（合成部位）分泌蛋白在
13、哪里合成？（合成部位）内质网上的内质网上的核糖体核糖体中合成的。中合成的。核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜细胞外细胞外 需要。由需要。由线粒体线粒体进行有氧呼吸提供的。进行有氧呼吸提供的。2.2.合成、运输的过程如何？合成、运输的过程如何？3.3.分泌蛋白的合成和分泌过程需要能量吗？能分泌蛋白的合成和分泌过程需要能量吗？能量由哪里提供？量由哪里提供？细胞器之间的协调配合细胞器之间的协调配合分泌蛋白的合成与分泌过程分泌蛋白的合成与分泌过程:粗面内质网上粗面内质网上核糖体核糖体内质网内质网囊泡囊泡细胞膜细胞膜细胞外细胞外蛋白质蛋白质（肽链）（肽链）囊泡囊泡高尔基体高尔基体一定空
14、间结一定空间结构的蛋白质构的蛋白质成熟成熟蛋白质蛋白质合合成成加工加工折叠折叠加工加工分类分类包装包装分分泌泌线粒体提供需要的能量线粒体提供需要的能量科学家的实验表明，科学家的实验表明，腺体细胞在核糖体上合成腺体细胞在核糖体上合成的分泌蛋白，首先进入内的分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较质网腔内，加工形成比较成熟的蛋白质。然后内质成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜的网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基体小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。经高进行进一步的加工。经高尔基体加工成熟的蛋白质尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡，通过细再形成分泌小泡，通过细胞膜排出细胞外面。
15、胞膜排出细胞外面。在这个过程中，在这个过程中，内质网膜可通过小内质网膜可通过小泡转化成高尔基体泡转化成高尔基体膜，高尔基体膜又膜，高尔基体膜又可通过分泌小泡形可通过分泌小泡形成细胞膜。成细胞膜。由此可见，细胞内由此可见，细胞内的各种生物膜不但在结的各种生物膜不但在结构上互相连系，在功能构上互相连系，在功能上也是既有分工又相互上也是既有分工又相互联系的。各种生物膜的联系的。各种生物膜的分工合作、相互配合是分工合作、相互配合是细胞生命活动协调进行细胞生命活动协调进行的结构与功能的基础。的结构与功能的基础。五、细胞的生物膜系统五、细胞的生物膜系统:细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、细胞内由细胞膜、核膜
16、、内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、叶绿膜等膜结构组高尔基体膜、线粒体膜、叶绿膜等膜结构组成的统一整体。成的统一整体。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。生物膜生物膜:细胞内所有膜化学组成相似细胞内所有膜化学组成相似,基本结构大致基本结构大致 相同的膜结构统称为生物膜。相同的膜结构统称为生物膜。生物膜系统：各种生物膜在结构和功能上是紧密联系生物膜系统：各种生物膜在结构和功能上是紧密联系 的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物 膜系统。膜系统。注意：生物膜与生物膜系统是有区别的。注意：生物
17、膜与生物膜系统是有区别的。细胞内的每一种膜结构都可称为生物膜，而生物膜细胞内的每一种膜结构都可称为生物膜，而生物膜 系统是这些生物膜构成的有机整体。系统是这些生物膜构成的有机整体。细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统u生物膜的作用生物膜的作用(仔细阅读课本仔细阅读课本P49最后一段最后一段)11：使细胞具有一个相对稳定的内部环境。使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质运输、能量转换及信息传递过程中在物质运输、能量转换及信息传递过程中起决定性作用。起决定性作用。22：增大膜的面积，为酶、核糖体等提供增大膜的面积，为酶、核糖体等提供附着位点。使各种化学反应有序进行。附着位点。使各种化学反应有序进行。
18、33：将细胞分隔成许多小区室，使各种化将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。学反应能同时进行而不互相干扰。海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。对海水、污水进行净化获得纯净淡水。农业上农作物的抗寒、抗旱、耐盐等，农业上农作物的抗寒、抗旱、耐盐等，均可从膜的结构上找到解决的方法。均可从膜的结构上找到解决的方法。如，现已广泛使用的透析型人工肾如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让的尿素等废物透析出来，然后让“干净
19、干净”的血液返回人的体内。有效地解决了的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。延长了肾衰病人的寿命。医学上根据生物膜的结构、功能原理，医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。可以研制出许多种代用的人体组织与器官。如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让析出来，然后让“干净干净”的血液返回人的体内。的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出
20、的有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。问题，延长了肾衰病人的寿命。P50练习练习高尔基体高尔基体内质网内质网叶绿体叶绿体中心体中心体线粒体线粒体核仁核仁课堂练习：课堂练习：1、组成生物膜系统的生物膜是指：（、组成生物膜系统的生物膜是指：（）A在结构上直接相连的生物膜在结构上直接相连的生物膜 B细胞内的所有生物膜细胞内的所有生物膜 C具有单层膜的细胞器具有单层膜的细胞器 D具有双层膜的细胞器具有双层膜的细胞器B2、一种细胞器的部分生物膜是怎样转移到另一种细、一种细胞器的部分生物膜是怎样转移到另一种细胞器的？（胞器的？（）A随着细胞质的流动到达特定部位随着细胞质的流
21、动到达特定部位 B从高尔基体到内质网从高尔基体到内质网 C从内质网直接到达细胞膜从内质网直接到达细胞膜 D通过形成具有膜的小泡而转移通过形成具有膜的小泡而转移 D3下列有关生物膜的叙述，不正确的是（下列有关生物膜的叙述，不正确的是（）A各种生物膜的化学组成和结构完全相同各种生物膜的化学组成和结构完全相同 B不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是可相互转变不同细胞器或细胞结构的生物膜之间是可相互转变的的 C生物膜的研究已经进入到分子水平生物膜的研究已经进入到分子水平 D细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作共同完成细胞内的生物膜既各司其职，又相互协作共同完成细胞的生理功能细胞的生理功能A4生物膜化学组
22、成的表达最全面的是（生物膜化学组成的表达最全面的是（）A蛋白质、糖类、类脂蛋白质、糖类、类脂 B糖蛋白、类脂糖蛋白、类脂 C蛋白质、糖类、脂质蛋白质、糖类、脂质 D糖蛋白、脂质糖蛋白、脂质C72134565 .在一定的时间内使用某种动物细胞吸收放射性同位在一定的时间内使用某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素经检查发现放射性同位素,依次先后依次先后出现在图中的出现在图中的1、2、3、4、5、6、7、8部位。部位。请据图回答。请据图回答。（1）图中的）图中的7是是 _,1的功能的功能是是_,在在 _中合中合成糖蛋白。成糖蛋白。3是来自是来自_。(2)在图中在图中4_中形成的是成熟蛋中形成的是成熟蛋白白,7是以是以_方式分泌出细胞方式分泌出细胞.(3)7的合成、加工和运输过程所需的大的合成、加工和运输过程所需的大量能量由量能量由 _供给。供给。（4）此动物细胞对）此动物细胞对7具有具有_功功能。能。分泌分泌蛋白蛋白合成蛋白质合成蛋白质内质网的小泡内质网的小泡高尔基体高尔基体外排外排8 线粒体线粒体合成和分泌合成和分泌2 内质网内质网8