第2节 细胞器——系统内的分工合作

新课导入 为了提高生产效率 1913年 福特发明了流水线 细胞内也有许多 生产线 这些 生产线 是由什么组成的 第2节细胞器 系统内的分工合作 一 细胞器之间的分工 二 细胞器之间的协调配合 三 细胞的生物膜系统 重点 难点 教学重难点 1 几种主要细胞器的结构和功能 2 生物膜系统的结构和功能 1 细胞器之间的协调配合 2 制作人的口腔上皮细胞临时装片 使用高倍显微镜观察线粒体 问题探讨 细胞内存在类似工厂的部门和车间吗 举例说明 有 细胞核是遗传信息库 核糖体是合成蛋白质的场所 细胞器 细胞质中具有一定结构和功能的微结构 如线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 核糖体 溶酶体等 分离各种细胞器的方法 一般采用差速离心法 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 将匀浆投放入离心管中 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开 各种细胞器的形态 结构不同 在功能上也分工不同 1 细胞的动力车间 线粒体 模式图 电镜图 结构 外膜 内膜 嵴 基质 含少量DNA和相关酶 分布 真核细胞 动物 植物 功能 有氧呼吸的主要场所 想一想 研究表明 飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体数量比不飞翔鸟类多 马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体数量比普通人多 为什么 运动需要消耗大量能量 这些能量大部分来源于线粒体的有氧呼吸 所以运动多的肌肉中含线粒体多 2 养料的制造车间和能量的转换站 叶绿体 结构 外膜 内膜 基粒 基质 含少量DNA和有关酶 功能 光合作用的场所 分布 植物 主要是叶肉细胞 3 蛋白质合成加工 脂质的合成车间 内质网 类型 粗面型内质网 附着着核糖体 扩大膜面积 蛋白质合成加工通道 滑面型内质网 糖类和脂类合成 粗面型内质网 滑面型内质网 分布 真核细胞 如 动物 植物 4 对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装的车间 高尔基体 最早发现于1855年 1889年 Golgi用银染法 在猫头鹰神经细胞内观察到清晰的结构 因此定名为高尔基体 20世纪50年代以后才正确认识它的结构 电镜下的高尔基体照片亚显微结构 分布 真核细胞 如 动物 植物 功能 植物细胞 与细胞壁形成有关 动物细胞 与细胞分泌物形成有关 对蛋白质有加工和转运的功能 如一些腺细胞中较多 动 植物细胞的高尔基体功能不同 5 核糖体 蛋白质的合成车间 6 液泡 分布在植物细胞 结构 液泡膜 单层膜 细胞液 液泡内的液体 含糖类 无机盐 色素 蛋白质等 功能 调节植物细胞内的环境 使植物细胞保持坚挺 7 细胞的消化车间 溶酶体 动植物都有 溶酶体电镜照片 结构 单层膜包被 含多种水解酶 功能 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 功能举例 两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化 8 两个互相垂直的中心粒及周围物质组成 中心体 植物细胞的亚显微结构模式图 叶绿体 动物细胞亚显微结构模式图 细胞骨架 细胞质中 除了细胞器外 还有呈胶质状态的细胞质基质 由水 无机盐 脂质 糖类酶等组成 细胞质基质中也进行着许多化学反应 实验 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 选取蕨类植物小叶制成临时装片 蕨类植物叶绿体较大 临时装片要保持水分 用消毒牙签在自己漱净的口腔内侧壁上轻轻刮几下 取出口腔上皮细胞制成装片 观察 经过健那绿染液染色 线粒体呈蓝绿色 要求 必须是活细胞 如果将细胞器比喻成车间 那么不同的车间就组成了生产线 细胞内有很多生产线 分泌蛋白的合成和运输就是一个例子 分泌蛋白 在细胞内合成后 分泌到细胞外起作用 如消化酶 抗体等 科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌时 曾经做过这样一个实验 他们在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸 3min后 被标记的氨基酸出现在附着有核糖体的内质网中 17min后 出现在高尔基体中 117min后 出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的小泡中以及释放到细胞外的分泌物中 材料一 1 分泌蛋白是在哪里合成的 2 整个过程经过了哪些细胞器或细胞结构 3 该过程中需要能量吗 由哪里提供 分泌蛋白的合成与运输 同位素标记法 同位素用于追踪物质运行和变化过程时 叫示踪元素 用示踪元素标记的化合物 化学性质不变 人们可以根据这种化合物的放射性 对有关的一系列化学反应进行追踪 这种科学研究方法叫做同位素标记法 科学家运用了什么方法来探究该过程 生物膜系统 各种细胞器膜和细胞膜 核膜等结构 共同构成细胞的生物膜系统 一 概念 高尔基体膜的厚度和化学成分介于内质网膜与细胞膜之间 在活细胞中 这三种膜可以互相转变 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性 二 功能 细胞的生物膜系统主要有三方面的功能 1 使细胞具有一个相对稳定的内部环境 在物质的运输与交换及信息传递中起决定性作用 2 增大膜的面积 供酶 核糖体等附着在上面 使各种化学反应有序进行 3 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 细胞质基质 成分 功能 1 活细胞进行新陈代谢的主要场所 2 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 多种酶等 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体液泡溶酶体核糖体中心体 课堂小结 细胞质 1 合成分泌蛋白路径核糖体 将氨基酸合成肽链 内质网 折叠 组装 糖基化 囊泡 蛋白质 高尔基体 浓缩 加工 囊泡 蛋白质 细胞膜 融合 分泌到外 2 细胞的生物膜系统生物膜系统 内质网 高尔基体 线粒体 等细胞器膜 中心体 核糖体除外 和细胞膜 核膜等都由膜构成 这些膜的化学组成相似 基本结构大致相同 共同构成细胞的生物膜系统 2007江苏 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工 又有紧密的联系 结合下面关于溶酶体 一类含多种水解酶 具有单层膜的囊状细胞器 发生过程和 消化 功能的示意图 分析回答下列问题 高考链接 1 b是刚形成的溶酶体 它起源于细胞器a e是由膜包裹着衰老细胞器d的小泡 而e的膜来源于细胞器c 由图示可判断 a是 c是 d是 2 f表示b与e正在融合 这种融合过程反映了生物膜在结构上具有 特点 3 细胞器a b c d膜结构的主要成分是 等 4 细胞器膜和 等结构 共同构成细胞的生物膜系统 生物膜的研究具有广泛的应用价值 如可以模拟生物膜的 功能对海水进行淡化处理 高尔基体 内质网 线粒体 流动性 蛋白质和磷脂 细胞膜 核膜 选择透过 2009海南 下列有关线粒体叶绿体的叙述 错误的是 A 线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来B 线粒体和叶绿体为双层膜结构 其内膜中酶的种类相同C 线粒体内膜向内折叠形成嵴 叶绿体类囊体堆叠形成基粒D 蓝藻没有叶绿体也能进行光合作用 B 2009上海 为精子运动提供能量的细胞器是 A 中心粒B 线粒体C 高尔基体D 溶酶体 B 课堂练习 1 在真核细胞的细胞器中 无膜结构的是 A 线粒体和中心体B 核糖体和中心体C 中心体和高尔基体D 高尔基体和核糖体2 在成人的心肌细胞中比腹肌细胞数量显著多的细胞器是 A 核糖体B 线粒体C 内质网D 高尔基体 B B 4 最能体现不同细胞功能差异的是 A 细胞核的大小和数量B 细胞膜上载体种类和数量C 细胞器的种类和数量D 细胞的形态和大小 3 根据细胞的功能推测 下列叙述中错误的是 A 汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体B 心肌细胞比唾液腺细胞具有更多的线粒体C 胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体D 生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体 A C 5 正常人的心肌细胞中线粒体数目比腹肌细胞多 一个典型肝细胞中约有500 1000个线粒体 而甲亢病人肝细胞中线位体数目会显著增多 1 各种细胞中所含线粒体数目不同 主要是因为什么 2 甲亢病人肝细胞中线粒体数目增多的原因是什么 1 不同细胞代谢活动耗能不同 在能量代谢水平高的细胞中 线粒体分布多 2 甲亢病人能量代谢水平高于正常人 细胞内物质氧化分解速度快 6 吃梅子时 酸味物质是出自梅子细胞的 A 细胞壁B 液泡C 细胞膜D 质体7 能增大细胞内膜面积的结构是 A 内质网B 叶绿体C 线粒体D 细胞膜 B A 8 下列细胞结构中 不具有双层膜的是 A 细胞核膜和线粒体膜B 叶绿体膜和细胞核膜C 内质网膜和高尔基体膜D 线粒体膜和叶绿体膜 C 9下列细胞中 同时含有叶绿体和中心体的是 A 心