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1、高一生物细胞器系统内的分工合作本讲稿第一页，共三十九页1、细胞膜的主要化学成分和结构是怎样的？2、细胞膜的结构特点和功能特点？3、细胞膜的主要功能？4、细胞壁的主要成分及功能是什么？复习复习本讲稿第二页，共三十九页本讲稿第三页，共三十九页本讲稿第四页，共三十九页二二.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:是活细胞进行新陈代谢的主要场所是活细胞进行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境条为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件件,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、核苷
2、酸水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等等,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本讲稿第五页，共三十九页线粒体线粒体线粒体“动力工厂动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）（有氧呼吸的主要场所）有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？线粒体的数量比一般人多出一倍以上？外膜外膜内膜内膜嵴嵴外膜、内膜、嵴、基质（含少量外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）形状形状:功能：功能：椭球形椭球形结构结构:有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所思考思
3、考本讲稿第六页，共三十九页叶绿体叶绿体叶绿体“养料制造工厂养料制造工厂”和和“能量转换站能量转换站”叶绿体存在于哪些细胞中？叶绿体存在于哪些细胞中？结构：结构：形状形状:功能：功能：扁平的椭球形扁平的椭球形或球形或球形外膜、内膜、基粒、基质（含少量外膜、内膜、基粒、基质（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思思考考本讲稿第七页，共三十九页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
4、制）（都能半自主复制）含与暗反应有关的酶含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶含与有氧呼吸有关酶片片层层膜膜堆堆叠叠成成圆圆柱柱形形，含含色色素素和与光反应有关的酶。和与光反应有关的酶。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本讲稿第八页，共三十九页内质网分布：分布：类型类型粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道滑面型内质网：糖类和脂类合成滑面型内质网：糖类
5、和脂类合成形态结构：形态结构：内质网内质网-有机物合成的有机物合成的“车间车间”绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。核膜有一定的联系。由单层膜结构连接而成的网状物由单层膜结构连接而成的网状物本讲稿第九页，共三十九页高尔基体存在部位：存在部位：动植物细胞中动植物细胞中细胞核附近细胞核附近形态结构：形态结构：扁平囊状结构，有大小囊泡扁平囊状结构，有大小囊泡主要功能：主要功能：与细胞分泌物的形成有关与细胞分泌物的形成有关对蛋白质有加工和转运功能对蛋白质有加工和转运功能植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关植物细胞分裂时与细胞
6、壁的形成有关高尔基体高尔基体蛋白质的蛋白质的“加工工厂加工工厂”本讲稿第十页，共三十九页核糖体核糖体蛋白质的蛋白质的“装配车间装配车间”核糖体存存 在：在：形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：附着在内质网上或游离在细胞质基质中附着在内质网上或游离在细胞质基质中椭球形的粒状小体，无膜结构椭球形的粒状小体，无膜结构细胞内合成蛋白质的场所细胞内合成蛋白质的场所本讲稿第十一页，共三十九页本讲稿第十二页，共三十九页奶牛的乳奶牛的乳腺细胞腺细胞核糖体：核糖体：合成牛奶中的蛋白质合成牛奶中的蛋白质（半成品）（半成品）内质网：把这些半成品运输到高内质网：把这些半成品运输到高尔基体。尔基体。高尔基体：对即将
7、分泌出来的牛奶蛋白高尔基体：对即将分泌出来的牛奶蛋白质进行最后的浓缩和加工。质进行最后的浓缩和加工。线粒体为整个线粒体为整个过程提供能源过程提供能源保障保障本讲稿第十三页，共三十九页中心体中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）功能：功能：动物细胞内和低等的植物细胞中动物细胞内和低等的植物细胞中与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。分布：分布：结构：结构：本讲稿第十四页，共三十九页液泡与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。花、果等颜色有关。存存 在：在：形态结构：形态结构：主要功能
8、：主要功能：植物细胞植物细胞泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液调节细胞内环境调节细胞内环境问：植物细胞都有液泡吗？问：植物细胞都有液泡吗？本讲稿第十五页，共三十九页形形 态态膜结构膜结构功功 能能内质网内质网单层膜单层膜核糖体核糖体无膜结无膜结构构高尔高尔基体基体单层膜单层膜中心体中心体无膜结无膜结构构液液 泡泡单层膜单层膜网状结构，与细胞膜和核网状结构，与细胞膜和核膜相连通膜相连通和蛋白质、脂类、糖类合和蛋白质、脂类、糖类合成有关；蛋白质流通的通成有关；蛋白质流通的通道；道；椭球形，有的游离在细胞质椭球形，有的游离在细胞质基质中，有的附在核膜和内基质
9、中，有的附在核膜和内质网上；质网上；合成蛋白质合成蛋白质与动物细胞的有丝分裂有关与动物细胞的有丝分裂有关调节细胞内环境；储存物调节细胞内环境；储存物质；保持细胞的渗透压，质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态维持细胞形态由单层膜组成的扁平囊状由单层膜组成的扁平囊状组合结构组合结构两个互相垂直的中心粒两个互相垂直的中心粒组成组成内有细胞液内有细胞液动物：分泌动物：分泌植物：细胞壁的形成植物：细胞壁的形成本讲稿第十六页，共三十九页膜结构膜结构膜结构膜结构分分分分布布布布其其其其它它它它主要功能主要功能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
10、酶体溶酶体细胞器的比较双层膜双层膜双层膜双层膜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动物和低等动物和低等植物细胞植物细胞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机物合成的车间加有机物合成的车间加有机物合成的车间加有机物合成的车间加工和运
11、输的通道工和运输的通道工和运输的通道工和运输的通道蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞分泌参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂水和养料的仓库维水和养料的仓库维水和养料的仓库维水和养料的仓库维持细胞形态持细胞形态持细胞形态持细胞形态水解酶的仓库水解酶的仓库水解酶的仓库水解酶的仓库基粒、基质、基粒、基质、基粒、基质、基粒、基质、酶色素、酶色素、酶色素、酶色素、DNADNA嵴、基质、酶、嵴、基质、酶、嵴、基质、酶、嵴、基质、酶、DANDAN色素、糖类无色素、糖类无色素、糖类无色素、糖类无机盐等机盐等机
12、盐等机盐等本讲稿第十七页，共三十九页细胞的生物膜系统 细胞就像一台复杂而精妙的生命机器。细胞膜、核膜、以及内质网膜、高尔基体、线粒体等细胞器，它们都由膜组成，化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。哪些细胞器是单层膜构成的，哪些细胞器是双层膜构成的？本讲稿第十八页，共三十九页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。内质网与核膜内质网与核膜外层相连外层相连内质网腔与两层核膜内质网腔与两层核膜之间的腔相通之间的腔相通内质网与细胞内质网与细胞膜相连膜相连本讲稿第十九页，共三十九页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
13、构上存在着直接或间接的联系。核膜外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着核膜外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着本讲稿第二十页，共三十九页n n内质网膜内质网膜与外层核膜相连与外层核膜相连n n内质网腔内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相连与内、外两层核膜之间的腔相连n n内质网内质网和线粒体膜有联系，在合成旺盛的和线粒体膜有联系，在合成旺盛的细胞中，内质网总是与线粒体紧密相依。细胞中，内质网总是与线粒体紧密相依。为什么呢？为什么呢？各各种种生生物物膜膜在在结结构构上上存存在在着着直直接接和和间间接接的的联联系系本讲稿第二十一页，共三十九页小泡
14、小泡小泡小泡小泡小泡高尔基体膜高尔基体膜 （突起）（突起）内质网膜（突起）内质网膜（突起）（凹陷）细胞膜（凹陷）细胞膜活活细细胞胞中中膜膜成成分分的的转转移移本讲稿第二十二页，共三十九页n n细胞中各种生物膜不仅在结构上相互关联，它们的化学组成也大致细胞中各种生物膜不仅在结构上相互关联，它们的化学组成也大致细胞中各种生物膜不仅在结构上相互关联，它们的化学组成也大致细胞中各种生物膜不仅在结构上相互关联，它们的化学组成也大致相同。相同。相同。相同。n n细胞膜是由什么组成的呢？细胞膜是由什么组成的呢？细胞膜是由什么组成的呢？细胞膜是由什么组成的呢？蛋白、脂类、少量的糖类蛋白、脂类、少量的糖类蛋白、
15、脂类、少量的糖类蛋白、脂类、少量的糖类。n n不同的生物膜中也主要由这三种物质构成，但是不同的生物膜中也主要由这三种物质构成，但是不同的生物膜中也主要由这三种物质构成，但是不同的生物膜中也主要由这三种物质构成，但是含量是有差别含量是有差别含量是有差别含量是有差别的的的的。本讲稿第二十三页，共三十九页各种生物膜在功能上的联系（实验）时间时间位置位置3 3分钟后分钟后有核糖体的内质网有核糖体的内质网1717分钟后分钟后高尔基体高尔基体117117分钟后分钟后细胞膜内侧的小泡和释放到细细胞膜内侧的小泡和释放到细胞外的分泌物中胞外的分泌物中n n科学家在豚鼠的科学家在豚鼠的胰腺泡细胞中注胰腺泡细胞中注
16、射射3 3H H标记的亮氨标记的亮氨酸，通过这个标酸，通过这个标记追踪氨基酸在记追踪氨基酸在细胞中的行踪。细胞中的行踪。本讲稿第二十四页，共三十九页豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解本讲稿第二十五页，共三十九页合合成成的的分分泌泌蛋蛋白白 运运输输到到细细胞胞外外本讲稿第二十六页，共三十九页本讲稿第二十七页，共三十九页本讲稿第二十八页，共三十九页1 1、分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结、分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结构？构？核糖体核糖体2 2、内质网和高尔基体在这个过程中有什么作、内质网和高尔基体在这个过程中有什么作用？用？内质网内质网对新生肽链进行修饰
17、和运输。对新生肽链进行修饰和运输。高尔基体高尔基体将肽链进一步加工并包装成为成熟的将肽链进一步加工并包装成为成熟的蛋白质，然后分泌到细胞外。蛋白质，然后分泌到细胞外。讨论讨论内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜本讲稿第二十九页，共三十九页核糖体翻译的蛋白质核糖体翻译的蛋白质分泌蛋白为什么要经过内质网和高尔基体，分泌蛋白为什么要经过内质网和高尔基体，分泌蛋白为什么要经过内质网和高尔基体，分泌蛋白为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？而不是直接运输到细胞膜呢？而不是直接运输到细胞膜呢？而不是直接运输到细胞膜呢？折叠、组装、加上一些糖基团进一步加工细胞膜细胞膜细胞内的动力站细胞
18、内的动力站线粒体线粒体比较成熟的蛋白质比较成熟的蛋白质高尔基体高尔基体内内质质网网腔腔本讲稿第三十页，共三十九页小结:多肽链多肽链较成熟蛋较成熟蛋白质白质成熟蛋成熟蛋白质白质分泌分泌蛋白蛋白核糖体核糖体内质网内质网高尔基高尔基体体细胞膜细胞膜小泡小泡小泡小泡氨氨基基酸酸脱脱水水缩缩合合初初步步修修饰饰加加工工进进一一步步修修饰饰加加工工分分泌泌到到细细胞胞外外分泌蛋白的形成过程说明：在蛋白质合成、加工说明：在蛋白质合成、加工 及运输过程中均及运输过程中均由线粒体供能由线粒体供能本讲稿第三十一页，共三十九页 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而
19、成的细胞器，在机构和功能上粒体等由膜围绕而成的细胞器，在机构和功能上是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，是紧密联系的统一整体，它们形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。叫做细胞的生物膜系统。生 物 膜 系 统 的 概 念本讲稿第三十二页，共三十九页本讲稿第三十三页，共三十九页n n使细胞具有一个相对使细胞具有一个相对稳定的内环境稳定的内环境稳定的内环境稳定的内环境，在细，在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和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。信息传递的过程中起着决定性的作用。n n细胞中许多重要的反应都在生物膜上进行，细胞中许多重要的反应都在生物膜上
20、进行，广阔的膜面积为广阔的膜面积为酶的附着酶的附着酶的附着酶的附着提供了大量的位提供了大量的位点。点。n n细胞膜把细胞细胞膜把细胞分隔分隔分隔分隔成小的区室，如各种细胞成小的区室，如各种细胞器，这样使细胞同时进行多种化学反应，不器，这样使细胞同时进行多种化学反应，不相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。进行。生物膜系统重要的作用本讲稿第三十四页，共三十九页研究生物膜的重要意义n n理论上理论上理论上理论上阐明了细胞生命活动规律阐明了细胞生命活动规律n n在在工农业工农业工农业工农业生产和生产和医学医学医学医学实践中有重要用途实践中有重要用途n n工
21、业：人工模拟工业：人工模拟 设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水n n农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，改善农作物农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，改善农作物品质品质n n医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常的生理功能。医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常的生理功能。血液透析膜血液透析膜血液透析膜血液透析膜，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。本讲稿第三十五页，共三十九页课堂反馈课堂反馈1 1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体
22、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，并与能量转换有密切关系，并与能量转换有密切关系的细胞器是的细胞器是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 核糖体核糖体本讲稿第三十六页，共三十九页2 2、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分、德国科学家华乐柏在研究线
23、粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：常态常态肝细胞肝细胞肾皮质肾皮质细胞细胞平滑平滑肌细胞肌细胞心肌心肌细胞细胞动物冬眠状态动物冬眠状态肝细胞肝细胞9509504004002602601250012500135013501 1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为 2 2、冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为、冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为 3 3、从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关、从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关?心肌运动量大，不停地收缩，需能量多
24、心肌运动量大，不停地收缩，需能量多冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠肝脏肝脏代谢加强，需能量多。肝脏代谢加强，需能量多。细胞新陈代谢的强弱细胞新陈代谢的强弱本讲稿第三十七页，共三十九页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器、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞器是是线粒体、线粒体、内质网、内质网、高尔基体、高尔基体、核糖体等核糖体等本讲稿第三十八页，共三十九页a a 蛋白质的合成过程蛋白质的合成过程高尔基体高尔基体d d 蛋白质的合成有关的细胞器蛋白质的合成有关的细胞器核糖体核糖体在内质网在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本讲稿第三十九页，共三十九页