细胞器-系统内的分工合作

第二节 细胞器系統內的分工合作,工厂,系统,边界,分工合作,细 胞,细胞膜,细胞器,围墙,车间,问题探讨,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？,细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？,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。,二.细胞质的结构和功能,细胞质 基 质,成分:,功能:,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件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等.,细胞器,水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶,线粒体,内质网,核糖体,高尔基体,液泡,叶绿体,中心体,线粒体,线粒体“动力工厂”（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线粒体的数量比一般人多出一倍以上？,外膜,内膜,嵴,外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）,形状:,功能：,椭球形,结构:,有氧呼吸的主要场所,思考,叶绿体,叶绿体“养料制造工厂”和“能量转换站”,叶绿体存在于哪些细胞中？,结构：,形状:,功能：,扁平的椭球形或球形,外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA和有关酶）,光合作用的场所,思考,光合作用的场所,有氧呼吸的主要场所,都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）,含与暗反应有关的酶,含与有氧呼吸有关酶,片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。,是一层光滑的膜,向内折叠形成嵴,与周围的细胞质基质分开,扁平的椭球形或球形,椭球形,主要存在于植物的叶肉细胞,动植物细胞中,线粒体和叶绿体比较表,内质网,分布：,类型,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,形态结构：,内质网-有机物合成的“车间”,绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。,由单层膜结构连接而成的网状物,高尔基体,存在部位：,动植物细胞中 细胞核附近,形态结构：,扁平囊状结构，有大小囊泡,主要功能：,与细胞分泌物的形成有关,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,高尔基体蛋白质的“加工工厂”,核糖体蛋白质的“装配车间”,核糖体,存 在：,形态结构：,主要功能：,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,细胞内合成蛋白质的场所,“牛奶是怎样炼成的”,奶牛的乳腺细胞,核糖体：合成牛奶中的蛋白质（半成品）,内质网：把这些半成品运输到高尔基体。,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。,线粒体为整个过程提供能源保障,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。,中心体,中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）,功能：,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。,分布：,结构：,液泡,与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。,存 在：,形态结构：,主要功能：,植物细胞,泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液,调节细胞内环境,问：植物细胞都有液泡吗？,网状结构，与细胞膜和核膜相连通,和蛋白质、脂类、糖类合成有关；蛋白质流通的通道；,椭球形，有的游离在细胞质基质中，有的附在核膜和内质网上；,合成蛋白质,与动物细胞的有丝分裂有关,调节细胞内环境；储存物质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态,由单层膜组成的扁平囊状组合结构,两个互相垂直的中心粒组成,内有细胞液,动物：分泌 植物：细胞壁的形成,细胞器的比较,双层膜,双层膜,无膜结构,无膜结构,单层膜,单层膜,单层膜,单层膜,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,动物和低等 植物细胞,光合作用的场所,有氧呼吸主要场所,有机物合成的车间加工和运输的通道,蛋白质合成的场所,参与细胞分泌,参与细胞有丝分裂,水和养料的仓库维持细胞形态,水解酶的仓库,基粒、基质、 酶色素、DNA,嵴、基质、酶、DAN,色素、糖类无机盐等,各种生物膜在功能上的联系（实验）,科学家在豚鼠的胰腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，通过这个标记追踪氨基酸在细胞中的行踪。,豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解,合成的分泌蛋白 运输到细胞外,1、分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结构？,核糖体,2、内质网和高尔基体在这个过程中有什么作用？,内质网对新生肽链进行修饰和运输。 高尔基体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。,讨论,内质网,高尔基体,细胞膜,小结:,多肽链,较成熟蛋白质,成熟蛋白质,分泌蛋白,核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,小泡,小泡,氨基酸 脱水缩合,初步修饰加工,进一步修饰加工,分泌到细胞外,分泌蛋白的形成过程,说明：在蛋白质合成、加工 及运输过程中均由线粒体供能,细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线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，叫做细胞的生物膜系统。,生 物 膜 系 统 的 概 念,细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。,内质网与核膜外层相连,内质网腔与两层核膜之间的腔相通,内质网与细胞膜相连,各种生物膜在结构上的联系,细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。,各种生物膜在结构上的联系,内质网膜与外层核膜相连 内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相连 内质网和线粒体膜有联系，在合成旺盛的细胞中，内质网总是与线粒体紧密相依。,各种生物膜在结构上存在着直接和间接的联系,使细胞具有一个相对稳定的内环境，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程中起着决定性的作用。 细胞中许多重要的反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶的附着提供了大量的位点。 细胞膜把细胞分隔成小的区室，如各种细胞器，这样使细胞同时进行多种化学反应，不相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。,生物膜系统重要的作用,研究生物膜的重要意义,理论上阐明了细胞生命活动规律 在工农业生产和医学实践中有重要用途 工业：人工模拟 设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水 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 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，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。,