细胞器——系统内分工与合作

第2节 细胞器系统内的分工合作,P47,真核细胞内具有一定形态结构、执行特定功能的结构。,细胞骨架（决定细胞形状）,蛋白质纤维构成的网架结构,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。,微丝,微管,动物细胞亚显微结构图,植物细胞亚显微结构图,一、细胞器的分工,细胞器系统内的分工合作,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？,一、细胞器的分工,差速离心法,一、细胞器的分工,二、细胞器之间的分工,（1） 双层膜结构，外膜：使线粒体与周围的细胞质基质分开。,形态：,1、线粒体,结构：,圆球形、线形、哑铃形或短棒状,（2）内膜：向内腔折叠形成嵴（可增大内膜的面积）。,（3）嵴的周围充满了液态基质，内含许多种与有氧呼吸有关的酶和少量的DNA和RNA。,功能：,是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。,分布：,存在于动植物细胞中（蛔虫、哺乳动物成熟红细胞中无）,线 粒 体,思 考：1.从 结 构 上 看，线 粒 体 是 有 氧 呼 吸 主要 场 所 的 原 因？2.线 粒 体 的 内 膜 向 内 折 叠 形 成 嵴 有 什 么 意 义？3.为 什 么 线 粒 体 多 集 中 在 新 陈 代 谢 比 较 旺 盛 的 部 位？,含 有 多 种 与 有 氧 呼 吸 有 关 的 酶,增大内膜的表面积,线 粒 体 为 生 命 活 动 提 供 大 量 的 能 量,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的数量比缺乏锻练的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。为什么？,线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体，线粒体是细胞中的“动力车间”。,探究活动二：,基粒：囊状结构的薄膜是绿色的。,2.叶绿体,扁平椭球形或球形,（1）双层膜。内膜光滑，液态基质中有基粒。基粒是由囊状结构薄膜堆叠而成，薄膜上分布着与光反应有关的酶和色素（叶绿素等）。,2、叶绿体,形态：,结构：,功能：,是绿色植物进行光合作用的场所。,“养料制造工厂”或“能量转换站”,（2）基质中含有少量的DNA和RNA，还含有与暗反应有关的酶。,外膜,内膜,基质,基粒,分布：,存在与植物的叶肉细胞中,叶 绿 体,思 考：1. 叶 绿 体 的 结 构 与 光 合 作 用 有 什 么 关 系？2. 色 素 和 酶 分 别 位 于 什 么 地 方？,1,含有光合作用所需的色素和酶2,椭圆形的形态有利于多方向吸收光3,基粒由一个个的囊状结构堆叠起来能充分吸收光,色素:囊状结构薄膜(类囊体）上酶:囊状结构薄膜和基质,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,含与暗反应有关的酶,含与有氧呼吸有关酶,囊状结构的薄膜堆叠而成，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、线形或短棒状,主要存在于植物的叶肉细胞,动植物细胞中,探究活动三：,线粒体与叶绿体的比较,绝大多数动植物细胞都有,内质网与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，也是细胞内蛋白质的运输通道。,3、内质网,分布：,滑面型内质网和粗面型内质网（含有核糖体）,由单层膜结构连接而成的网状物，增大了细胞内的膜面积，内质网膜上附有很多酶，有利于细胞内各种生化反应进行。,种类：,结构：,功能：,“有机物合成车间”,核 糖 体生产蛋白质的“机器”,分布：,形态结构：,主要功能：,一般细胞中都有，有的附着在内质网上，有的游离在细胞质基质中（附着核糖体和游离核糖体两类）,椭球形的粒状小体，无膜结构.,生产蛋白质的“机器”(细胞内合成蛋白质的场所),4.核 糖 体,成分:,RNA和蛋白质,4、高尔基体,普遍存在于动植物细胞中,分布：,单层膜结构，由大囊泡、小囊泡、扁平囊构成。,结构：,功能：,对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。动物细胞中与细胞分泌物形成有关植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关。,6、溶酶体,存在于动、植物细胞中,单层膜的囊状结构，内含多种水解酶,功能：,分布：,结构：,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,“消化车间”或“酶仓库”,液泡分布：主要存在于成熟的植物细胞中结构(单层膜)：单层膜结构，膜内有细胞液。含有糖类、无机盐、色素和蛋白质。功能：调节植物内的环境， 保持细胞的坚挺，使细胞维持一定的渗透压 影响花和果实的颜色。,P46,中心体,中心体(无膜)分布：见于动物和某些低等植物的细胞结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成功能：与动物细胞和某些低等植物细胞的有丝分裂有关。,P46,动、植物细胞共有的细胞器是：线粒体、高尔基体、内质网和核糖体共四种。高等植物成熟细胞特有的细胞器是：叶绿体和大液泡。动物细胞和低等的植物细胞特有的细胞器是：中心体。,用归纳的方法理解知识,用归纳的方法理解知识,具有“膜结构”的细胞器是：具有双层“膜结构”的细胞器是：无“膜结构”的细胞器是：,线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。,线粒体、叶绿体，（细胞核膜有双层膜，但不属于细胞器）。,核糖体、中心体。,具有独立遗传功能的细胞器（含核酸）是：与能量转换有关的细胞器是：动、植物细胞都有，但功能不完全相同的细胞器是：含有色素的细胞器是：,线粒体、叶绿体。,线粒体、叶绿体。,高尔基体。,叶绿体、液泡。,各种细胞器的比较表,植物细胞,动物、低等植物细胞,双层膜,单层膜,无膜,有氧呼吸的主要场所,光合作用的场所,与能量代谢有关,与细胞的渗透（即细胞的吸水和失水）有关,消化吞入的颗粒及衰老无用的细胞碎片,蛋白质的,运输,与蛋白质、脂类、糖类合成有关，是蛋白质等的运输通道,与动物细胞分泌物加工形成和转运排出有关，与植物细胞壁形成有关,合成蛋白质的场所,与动物细胞、低等植物细胞有丝分裂有关,1、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是,A 叶绿体和线粒体 B 线粒体,C 叶绿体 D 核糖体,、下列模式图表示几种细胞器，据图回答(填标号)(1)能将光能转变为化学能的细胞_。(2)与细胞壁的形成有关的细胞器是_。(3)在酶的参与下，进行多种化学反应合成有机物的细胞器是_。(4)与根吸收矿质元素有关的细胞器是_。 (5)高等植物细胞没有的细胞器是_。,C,D,A,B,E,检测练习：,2、如图是某高等生物细胞的亚显微结构模式图，据图回答：（括号内填写图中序号，横线上填写文字。）（1）此细胞属于高等_细胞。 （2）能产生ATP的结构是 _、 _和 _ 。 （3）酶的合成场所是 _。（4）在分裂过程中与 1 的形成有直接关系的细胞器是 _。,植物,7,细胞质基质,13,线粒体,14,叶绿体,6,核糖体,8,高尔基体,（5） 2 的主要成分是_。 （6）13是细胞进行 _ 的主要场所；14是 。 （7）该细胞具有高等动物细胞没有的结构是 和 。（8）高等植物没有而动物细胞具有的结构是 。,磷脂和蛋白质,有氧呼吸,叶绿体,1,细胞壁,4,液泡,14,叶绿体,中心体,各细胞器的结构和功能,“生产蛋白质的机器”,对来自内质网的蛋白质进行加工，分类和包装的车间及发送站,有氧呼吸的主要场所，“动力车间”,3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。,17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。,阅读：P48课本资料分析分泌蛋白的合成与运输,思考回答讨论1、2、3,内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。高尔基体边缘“突起”形成小泡， 移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。,合成、加工、分泌,1、 分泌蛋白的合成、运输与分泌过程,2、能量来源：此过程由线粒体供能。,内质网上的核糖体(合成肽链),二、细胞器之间的协调配合,1、参与分泌过程的细胞器有：,2、参与分泌过程的细胞结构有：,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜,思考,思考：,3、此过程中产生的分泌蛋白从初步合成到分泌到细胞外一共穿过了基层膜结构？4、随着分泌蛋白的持续分泌，相关结构的膜面积如何变化？5、此次过程中，不同的膜结构可以发生转化，推测这些膜结构有何联系？,由此可见，细胞内的各种生物膜不但在结构上互相联系，在功能上也是既有分工又相互联系的。各种生物膜的分工合作、相互配合是细胞生命活动协调进行的结构与功能的基础。,三、细胞的生物膜系统,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,内质网、细胞膜和核膜之间的关系,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。,概念：,内质网,核膜,细胞膜,直接联系,间接联系,高尔基体,间接联系,（借助小泡）,（借助小泡）,细胞的生物膜系统,成分相似：,结构相似：,生物膜系统：,都含有磷脂、蛋白质和糖类。,都如同细胞膜的结构（详见第四章第二节）,由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的。,三、细胞的生物膜系统,3、在生命活动中的作用,使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。 生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。,2、生物膜之间的关系,组成成分和结构相似结构和功能上紧密联系,与社会的联系人工肾,巩固练习,1、完成有关细胞质的概念图。,细胞器,核糖体、中心体,线粒体、叶绿体,巩固练习,2、下列关于叶绿体和线粒体结构与成分的叙述，正确的是（ ）A、两者可以分布于不同的细胞中B、两者结构内都含有色素C、构成两者的化学成分相同D、两者所含有的酶相同3、在细胞质中，与核膜、细胞膜具有结构联系的细胞器是（ ）A、高尔基体B、叶绿体C、内质网D、液泡,A,C,巩固练习,4、下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ）A、内质网主要由蛋白质分子和糖类分子组成B、核膜和溶酶体膜在结构上有直接联系C、线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D、生物膜将细胞器分隔开，使各种化学反应高效、有序地进行5、内质网和核膜、细胞膜相连，这种特点表明内质网的重要功能之一是（ ）A、提供细胞内物质运输的通道B、扩展细胞内膜，有利于酶的附着C、提供核糖体的附着支架D、参与细胞内某些代谢反应,D,A,练习,在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有： （ ） A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B.内质网、核糖体 、叶绿体、高尔基体 C.内质网、核糖体 、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体 、高尔基体、中心体,C,练习,成人的心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器： A.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体,B,.下图表示用3H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程。其中正确的是 ( ),C,.用显微镜观察小麦根毛细胞时，观察不到的一组细胞器是（ ） 线粒体 叶绿体 液泡 高尔基体 中心体B. C.D. ,B,.将下列细胞或细胞器置于蒸馏水中，不会破裂的是 A.红细胞 B.叶绿体 C.线粒体 D.洋葱表皮细胞,D,5.在线粒体、叶绿体和高尔基体中都含有的化学成分是：( ) A. 磷脂和蛋白质 B脂肪和核酸 C. 蛋白质和核酸 D. 胆固醇和淀粉,A,分泌蛋白（如胰蛋白酶）在附着于内质网上的核糖体中合成后，运输方向是 （ ）A.内质网细胞膜高尔基体 B.高尔基体内质网细胞膜C. 内质网高尔基体细胞膜 D. 细胞膜内质网高尔基体,C,7. 动物细胞中高尔基体含量最多的细胞是 （ ） A.神经细胞 B.肌细胞 C. 腺细胞 D.红细胞,C,8、凤仙花的紫红色花瓣，能挤搓出紫红色的汁液。它主要来自细胞中的（ ）A、叶绿体B、内质网C、液泡D、细胞质基质9、下列物质在核糖体内合成的是（ ）A、性激素B、淀粉C、消化酶D、脂肪10、用电子显微镜观察小麦根毛细胞，看不到的是( ) A、液泡、叶绿体B、高尔基体、核糖体C、线粒体、内质网D、叶绿体、中心体,C,C,D,.下列关于叶绿体和线粒体结构与成分的叙述，正确的是（ ）A、两者可以分布于不同的细胞中B、两者结构内都含有色素C、构成两者的化学成分相同D、两者所含有的酶相同.在细胞质中，与核膜、细胞膜具有结构联系的细胞器是（ ）A、高尔基体 B、叶绿体C、内质网 D、液泡,A,C,.下列有关生物膜的叙述，正确的是（ ）A、内质网主要由蛋白质分子和糖类分子组成B、核膜和溶酶体膜在结构上有直接联系C、线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的D、生物膜将细胞器分隔开，使各种化学反应高效、有序地进行.内质网和核膜、细胞膜相连，这种特点表