细胞器——系统内的分工合作

第第3 3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构问题探讨J一件优质产品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？细胞膜以内细胞膜以内, ,细胞核以外细胞核以外的原生质。的原生质。是均匀透明的是均匀透明的胶状物质胶状物质, ,能不断流动。能不断流动。细胞质细胞质： 细胞在生命活动中不停地发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，它们统称为细胞器细胞器。 如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。一一. .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细胞器细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等酸、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溶酶体溶酶体探究一：探究一： “动力工厂动力工厂”外膜、内膜、嵴、基质外膜、内膜、嵴、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线线 粒粒 体体比喻:（有氧呼吸的有氧呼吸的 主要主要 场所）场所）为什么在成年人的心肌细胞中线粒体为什么在成年人的心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞显著多呢？数量比腹肌细胞显著多呢？答：心肌细胞每时每刻都处在收缩和舒答：心肌细胞每时每刻都处在收缩和舒张的运动过程中，需要消耗能量，这些张的运动过程中，需要消耗能量，这些能量大部分来自线粒体，腹肌细胞生命能量大部分来自线粒体，腹肌细胞生命活动较心肌细胞弱，所需能量少，所以活动较心肌细胞弱，所需能量少，所以线粒体的数量较心肌细胞少线粒体的数量较心肌细胞少。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、基质外膜、内膜、基粒、基质光合作用的场所光合作用的场所叶叶 绿绿 体体比喻:“养料制造工厂养料制造工厂”“能量转换站能量转换站”（含少量（含少量DNA和有关酶）和有关酶）叶绿体存在于哪些细胞中？叶绿体存在于哪些细胞中？一般分布于绿色植物的叶肉细胞一般分布于绿色植物的叶肉细胞 和嫩茎皮层细胞和嫩茎皮层细胞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层膜堆叠成圆柱形，含色片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。素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线粒体和叶绿体比较表内内 质质 网网分分 布：布：类类 型型粗面型内质网：粗面型内质网：滑面型内质网：滑面型内质网：形态结构：形态结构：有机物的合成车间有机物的合成车间绝大多数动植物细胞都有内质网。绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。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内内 质质 网网扩大膜面积，蛋白质扩大膜面积，蛋白质运输通道运输通道糖类和脂类合成糖类和脂类合成比喻：比喻：蛋白质的蛋白质的“装配车间装配车间”分分 布：布：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附着在内质网上或游离在细胞质 基质中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核核 糖糖 体体比比 喻：喻：附着于内质网附着于内质网:主要是合成某些专供输送到细胞外的分泌物质主要是合成某些专供输送到细胞外的分泌物质 如抗体如抗体,酶原或者蛋白质类激素酶原或者蛋白质类激素游离型游离型:合成的蛋白质大多分布在细胞质基质中，供细胞生长合成的蛋白质大多分布在细胞质基质中，供细胞生长 所需要的蛋白质分子所需要的蛋白质分子(包括酶分子包括酶分子),此外还合成某些特此外还合成某些特 殊蛋白质殊蛋白质,如红细胞中的血红蛋白如红细胞中的血红蛋白高高 尔尔 基基 体体 高尔基体(单层膜)主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。 与动物细胞的细胞分泌物的形成有关；与植物细胞的细胞壁形成有关。分分 布布:动植物细胞中细胞核附近动植物细胞中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：动物细胞动物细胞与细胞分泌物的形与细胞分泌物的形成有关，对蛋白质进行加工和成有关，对蛋白质进行加工和转运转运 植物细胞与细胞壁的形成有关植物细胞与细胞壁的形成有关蛋白质的蛋白质的“加工工厂加工工厂”高高 尔尔 基基 体体比比 喻：喻：中心体（由两个垂直排列的中心粒中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）组成）功功 能：能：动物细胞内和低等动物细胞内和低等的植物细胞中的植物细胞中与动物细胞有丝分裂有关。与动物细胞有丝分裂有关。分布：分布：结结 构：构：中中 心心 体体 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及周围的物质组成，与细胞的有丝分裂有关。液液 泡泡与渗透吸水有关，与代谢产物与渗透吸水有关，与代谢产物 贮存有关，与花、果等颜色有关。贮存有关，与花、果等颜色有关。分分 布：布：形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：泡状结构；表面有单层膜，泡状结构；表面有单层膜，内有细胞液（含糖类、无机盐等）内有细胞液（含糖类、无机盐等）调节细胞内环境，维持细胞形态调节细胞内环境，维持细胞形态液液 泡泡成熟的成熟的植物细胞中植物细胞中功能：功能：分解衰老损伤的细胞器，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。溶溶 酶酶 体体比喻：形态：形态：是一种单层膜的囊状小泡是一种单层膜的囊状小泡特点：特点：含有多种水解酶含有多种水解酶细胞器细胞质基质细胞壁 细胞质细胞核细胞膜内质网液泡高尔基体核糖体线粒体溶酶体叶绿体植物细胞结构细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞质基质内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体动物细胞结构一般动物细胞特有的：一般植物细胞特具有的细胞器：中心体中心体细胞壁、叶绿体、液泡细胞壁、叶绿体、液泡叶绿体、液泡叶绿体、液泡结构：膜结构膜结构分分 布布其其 它它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机物合成的车间有机物合成的车间加工和运输的通道加工和运输的通道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有丝分裂参与细胞有丝分裂水和养料的仓库水和养料的仓库维持细胞形态维持细胞形态水解酶的仓库水解酶的仓库基粒、基质、酶基粒、基质、酶色素、色素、DNA嵴、基质、嵴、基质、酶、酶、DAN色素、糖类色素、糖类无机盐等无机盐等各各细胞器的比较细胞器的比较表表二、细胞器间的协调配合：二、细胞器间的协调配合： 细胞内有许多条细胞内有许多条“生产线生产线”，每一条，每一条生产线都需要若干细胞器的相互配合。生产线都需要若干细胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和运输就是一个例子。分泌蛋白的合成和运输就是一个例子。3 3分钟后标记的氨分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体基酸出现在附有核糖体的内质网中。的内质网中。科学家用科学家用标记亮氨酸标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。蛋白质。1717分钟后，标记的分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体氨基酸出现在高尔基体中。中。117117分钟后，标记分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。细胞外的分泌物中。讨论：讨论：1 1、分泌蛋白在哪里合成？、分泌蛋白在哪里合成？2 2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过哪些、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过哪些 细胞器和细胞结构？细胞器和细胞结构？3 3、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？、分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？ 能量由哪里提供？能量由哪里提供？与蛋白质的合成与蛋白质的合成有关的细胞器：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线粒体线粒体蛋白质的合成过程：蛋白质的合成过程：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（初步合成）（初步合成）（加工）（加工） （进一步加工）（进一步加工） （融合、分泌）（融合、分泌）合成的分泌蛋白运输到合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图细胞外的过程示意图由此可见，细胞内由此可见，细胞内的各种细胞器在功的各种细胞器在功能上既有分工又相能上既有分工又相互联系。互联系。三、细胞的生物膜系统：三、细胞的生物膜系统：细胞器膜和细胞膜、核膜细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜在构成细胞的生物膜系统。这些生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。结构和功能上是紧密联系的统一整体。 细胞生物膜系统：细胞生物膜系统：生物膜的化学组成：生物膜的化学组成：蛋白质蛋白质糖糖 类类脂脂 质质。细胞内的各种生物膜不仅细胞内的各种生物膜不仅在化学组成大致相同，在化学组成大致相同，在结构上也相互联系。在结构上也相互联系。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胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递物质运输、能量交换和信息传递的过的过程中起着程中起着决定性决定性的作用。的作用。 细胞内的许多重要细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行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胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点附着位点，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细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室分隔成一个个小的区室，如，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，反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、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 3、一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质、一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的生物膜层数是（内，共穿过的生物膜层数是（ ） A.5 B.6 C.7 D.8 A.5 B.6 C.7 D.8 4、专一性染线粒体的活细胞染料是专一性染线粒体的活细胞染料是健那绿染液，健那绿染液，能把活能把活细胞中的线粒体呈现细胞中的线粒体呈现蓝绿色蓝绿色。