细胞器——系统内的分工合作.ppt

第3章 细胞的基本结构,盐城中学生物教研组 王东兵,第2节 细胞器系统内的分工合作,答 1：制造一件产品，要有设计部门提供设计图，原料采购部门采购并提供相关的原材料，动力部门提供动力支持。一件产品往往是由多个零件组成，要由不同的车间生产，再由组装车间完成装配，再经质量检测部门检验，等等。显然部门齐全，配合协调，才能生产出优质产品。,答 2：细胞是最基本的生命系统，能完成一系列生命活动。应该说，细胞内不仅有类似的部门和车间，而且更加完善精巧。例如，蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，遗传信息就是一部设计好的蓝图。核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等也在蛋白质的合成中起到重要作用，线粒体为蛋白质的合成提供动力支持。这说明细胞的生命活动也需要有多个“车间”和“部门”协调配合完成。,真核细胞的亚显微结构模式图,真核细胞中，主要的细胞器有：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡等。,一、细胞器之间的分工,（一）细胞器的形态、结构和功能 1、线粒体,分布：普遍存在动、植物细胞中。 形态：多数呈椭球形（短棒状、圆球形、线形、亚铃形等）。 结构：,线 粒 体 的 结 构 示 意 图,具有双层膜（外、内膜）。 嵴内膜的某些部位向内腔折叠形成（增大内膜面积）。 基质（嵴的周围充满了液态基质）。 （基粒：在内膜上分布许多的小颗粒） 含有许多种与有氧呼吸有关的酶（分布在内膜上和基质中）。 含少量DNA和RNA（具有相对独立遗传性）。,功能：是细胞进行有氧呼吸的主要场所。（是细胞的“动力工厂”，生命活动所需能量，约90%来自线粒体）,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多。运动员肌细胞线粒体数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。为什么？,一般来说，细胞中线粒体数量动物比植物多；代谢旺盛的细胞中比代谢较弱的细胞中多；同一种细胞在不同生理状态下，线粒体的数量会发生变化，如熊在冬眠状态下的肝细胞中的线粒体数量比平时多。,线粒体是有氧呼吸的主要场所，能为生命活动提供所需能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类胸肌细胞与运动员肌细胞中线粒体多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰退老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。,2、叶绿体,分布：绿色植物细胞中特有（主要分布在叶肉细细胞中）,形态：一般呈扁平的椭球形或球形。 结构：,叶绿体结构模式图,具有双层膜（外、内膜）。 基粒、类囊体与色素 叶绿体内有许多绿色圆柱状的基粒； 每个基粒都由2100个以上的圆饼状的囊状结构（称类囊体）堆叠而成； 吸收光能的4种色素，就分布在类囊体的薄膜上。 基质（在基粒之间充满了液态的基质）,酶。基粒与基质中有许多与光合作用有关的酶。 含少量DNA和RNA（具有相对独立遗传性）。 功能：是绿色植物进行光合作用的场所。（是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。）,想一想，线粒体与叶绿体在分布、结构与功能方面有哪些异同？,相同点： 都具有双层膜、都具有相对独立的遗传特点、都同能量的转化有关。 不同点： 叶绿体是植物细胞物有的；叶绿体是进行光合作用的场所（完整结构单位）；而线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。 绿色植物不见光的部分不含叶绿体，如小麦根细胞中具有双层膜结构的细胞器是线体。,3、内质网,分布：普遍存在动、植物细胞中。 形态：网状。,结构：单层膜结构。是由膜结构连接而成的网状物。 类型：有两种。 光面内质网：表面光滑（无核糖体附着）。 粗面内质网：上面附着许多颗粒状的核糖体。 功能： 增大了细胞内的膜面积，膜上附着许多种酶，有利于各种化学反应的进行；,与蛋白质、脂质和糖类的合成和加工有关； 也是蛋白质等的运输通道。 （是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。） 内质网可通过出芽的方式，将合成的蛋白质或脂质转运到高尔基体。,4、高尔基体,分布：普遍存在动、植物细胞中。 形态：一般呈网状，由扁平囊和小泡构成。 结构：单层膜结构。,功能： 同细胞分泌物的形成有关； 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装；（“车间”及“发送站”） 同植物细胞壁的形成有关。,5、核糖体 分布：普遍存在动、植物细胞中（也包括原核细胞）。,结构：无膜结构，呈椭球形粒状小体。有的附着在内质上，有的游离在细胞质中。 功能：是“产生蛋白质的机器”，即是合成蛋白质的场所。 值得注意的是： 只要是蛋白质最初都是在核糖体上合成的。内质网与高尔基体只是对合成的多肽或蛋白质进行加工、包装与转运等。,附着在内质网上的核糖体主要合成的是分泌蛋白，即输送到细胞外面的；游离的核糖体主要合成的是供细胞本身需要的蛋白质。,6、溶酶体 分布：普遍存在动、植物细胞中。 结构：单层膜囊状结构，内含多种水解酶。,7、液泡 分布：主要存在于植物细胞中。 （成熟的植物细胞往往有一个大而明显的液泡，动物细胞中没有液泡或不明显。）,功能：是细胞内的“消化车间”，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。（对分解后的产物或再利用，或排出细胞外。）,结构：单层膜泡状结构，内有细胞液（含有糖类、水、无机盐、色素和蛋白质等）。,8、中心体： 分布：动物和某些低等植物细胞中。 结构：无膜结构。由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。 功能：与细胞有丝分裂有关。,功能：可以调节细胞的内环境，维持细胞正常的形态。,想一想，细胞内线粒体中的CO2进入相邻细胞内的叶绿体中至少需要透过几层膜？,（二）细胞质基质（呈胶质状态）： 1、成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。,想一想，动植物细胞在结构上有哪些区别？ 双层膜、单层膜、无膜结构的细胞器有哪些？他们的功能各是什么？ 动植物细胞共同具有，但功能有所不同的细胞器是什么？,实验 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性细胞骨架（见右图）。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，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切相关。,2、功能：进行着多种化学反应。是活细胞进行新陈代谢的主要场所。（提供物质和一定的环境条件：ATP、核苷酸、氨基酸等）,三、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成、运输和分泌过程,健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。,答 3：需要能量，如核糖体在将游离的氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的。,答 1：是在内质网上的核糖体中合成的。 答 2：核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体中初步合成，在内质网内进行加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步的修饰加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。,1、核糖体中合成肽链 氨基酸在内质网上的核糖体中形成肽链（或多肽）。 2、内质网对蛋白质的加工和运输 肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以“出芽”，即鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。,3、高尔基体对蛋白质的进一步的修饰和加工 高尔基还能对蛋白质做进一步的修饰和加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。 4、将蛋白质分泌到细胞外 由高尔基体形成的囊泡移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外（见左下图）。 5、线粒体提供能量 在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要消耗能量，这些能量的供给来自线粒体。,高尔基体在细胞内物质运输方面，起重要的交通枢纽作用 。,四、细胞的生物膜系统,（一）生物膜系统的组成 在细胞中，细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 肠粘膜、眼角膜、胸膜、腹膜等不属于生物膜系统。 生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。,（二）生物膜系统的重要作用,1、使细胞有相对稳定的内环境，并在细胞与外界进行物质交换、能量转换和信息传递中起决定性作用。,2、为多种酶提供了大量的附着位点，为许多化学反应的顺利进行创造了条件。 3、把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。,一、基础题： 1、图1中的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。染色质的指示线位置有误。中心体还