祖细胞器--系统内的分工合作

第2节细胞器系统内的分工合作,细胞内也存在类似工厂的各种车间吗？,我们怎么才能看到这些“车间”呢？,细胞内的各种“车间”有怎样的结构和功能呢？,细胞器,显微结构,亚显微结构,扫描电子显微镜,0.2m,0.2nm,光学显微镜,什么是显微结构？什么是亚显微结构？,细胞的显微结构,细胞的亚显微结构,1、动植物细胞不同的结构：,动物：中心体植物：细胞壁、叶绿体、液泡,2、细胞质中的线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体等，统称为细胞器。,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。,一、分离细胞器的方法,二、细胞质的结构和功能,细胞膜以内，细胞核以外的部分。,细胞质基质和细胞器,1、细胞质：,2、包括：,细胞质基质胶质状态,细胞器,线粒体,核糖体,高尔基体,液泡,叶绿体,中心体,细胞质,溶酶体,内质网,一、线粒体,外膜、内膜、嵴、线粒体基质（含少量DNA和有关酶）,功能：,结构:,有氧呼吸的主要场所,动、植物细胞中,分布：,-“动力车间”,细胞新陈代谢的旺盛程度,1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？2、从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？,心肌运动量大、不停地收缩，需能量多,德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答：,思考,叶绿体,二、叶绿体,“养料制造工厂”和“能量转换站”,结构：,功能：,外膜、内膜、基粒、叶绿体基质（含少量DNA和有关酶）,光合作用的场所,分布：,植物的叶肉细胞、幼茎的皮层细胞,1、高等植物的根部细胞有叶绿体吗？2、只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗？,思考,不一定，蓝藻虽然没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。,没有，根部细胞不进行光合作用。,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,含与光合作用有关的酶,含与有氧呼吸有关酶,由类囊体堆叠而成，含色素和酶,光滑的膜,折叠形成嵴,与周围的细胞质基质分开,绿色植物的叶肉细胞等,动、植物细胞,线粒体和叶绿体比较,双层膜,【例1】在洋葱根细胞中，含有双层膜结构的细胞器是()A.叶绿体B.叶绿体、线粒体C.线粒体D.线粒体、细胞核,【解题关键】首先考虑双层膜结构的细胞器，再结合根细胞的特点找到相应选项。【解析】含有双层膜结构的细胞器有线粒体和叶绿体，但洋葱根细胞中无叶绿体。,C,三、内质网,分布：,形态结构：,蛋白质合的加工，脂质合成的“车间”（扩大了细胞内的膜面积）,动、植物细胞,由单层膜连接而成的网状物,分类：,粗面内质网：蛋白质合成和加工滑面内质网：糖类、脂质的合成,功能：,四、高尔基体,分布：,动、植物细胞,形态结构：,单层膜扁平囊状结构，有大小囊泡,功能：,动物细胞：与细胞分泌物的形成有关,（对蛋白质有加工、分类、包装“车间”和“发送站”）,植物细胞：与细胞壁的形成有关（合成纤维素）,高尔基体是唯一一个在动植物细胞中都有而功能不同的细胞器。,五、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。,分布：,形态结构：,主要功能：,植物细胞（成熟的植物细胞具中央大液泡）,单层膜，内有细胞液（含糖类、无机盐、色素和蛋白质等）,调节细胞内的环境,使细胞保持坚挺;,所有的植物细胞都有液泡吗？,思考,功能：,分布：,形态结构：,动、植物细胞,单层膜包裹的小泡,含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌,例如:两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化,六、溶酶体,“消化车间”,“生产蛋白质的机器”,七、核糖体,存在部位：,形态结构：,功能：,附着在内质网上或游离在细胞质基质中,无膜结构，椭球形的粒状小体,细胞内合成蛋白质(多肽）的场所,分布：,动、植物细胞、真菌及原核细胞,八、中心体,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：,动物细胞内和低等的植物细胞中,与细胞有丝分裂有关。,分布：,结构：,细胞器的比较,双层膜,双层膜,无膜,无膜,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、DNA,色素、糖类无机盐等,6.含有色素的细胞器：,细胞器归纳分类,1.单层膜结构的细胞器：,2.双层膜结构的细胞器：,3.不具膜结构的细胞器：,4.植物细胞所特有的细胞器：,5.动物和低等植物细胞特有的细胞器：,液泡、内质网、高尔基体、溶酶体,叶绿体、线粒体,中心体、核糖体,叶绿体、液泡,中心体,液泡、叶绿体,11.原核细胞中具有的细胞器：,7.能生成水的细胞器：,8.与能量转换有关的细胞器：,9.动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：,10.根尖分生区没有的细胞器：,线粒体、叶绿体、核糖体,叶绿体、线粒体,高尔基体（动物：分泌蛋白，植物：细胞壁形成）,叶绿体、大液泡,核糖体,细胞器归纳分类,【例2】下列结构中，不含磷脂的细胞器是()A.线粒体和中心体B.核糖体和染色体C.高尔基体和内质网D.核糖体和中心体,D,1.下列细胞中，同时含有线粒体和中心体的是()心肌细胞细菌细胞叶肉细胞根尖分生区细胞根毛细胞团藻细胞A.B.C.D.,【解析】心肌细胞中有线粒体、中心体；细菌细胞中这两种细胞器都不含有；叶肉细胞中有叶绿体、线粒体；根尖分生区细胞中有线粒体；根毛细胞中有线粒体；团藻细胞为低等植物细胞，这两种细胞器都含有。,D,2.绝大多数植物所特有的最重要的细胞器及不含磷脂的细胞器依次是（）A线粒体、核糖体B核糖体、内质网C叶绿体、核糖体D叶绿体、染色体3.观察黑藻叶中叶绿体的实验时，下列操作不正确的是（）A.制作临时装片时，先在载玻片中央滴一滴健那绿染液B.先在低倍镜下找到细胞，再用高倍镜观察C.始终保持临时装片中有水的状态D.若视野比较暗，可调节反光镜和增大光圈,C,A,4.下列模式图表示几种细胞器，据图完成下列问题(只填字母)。,(1)在酶的参与下，为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是_。(2)与能量转换有关的细胞器是_。(3)高等植物没有的细胞器是_。(4)含有色素的细胞器是_。,5、右图是一个细胞的亚显微结构图，请仔细观察后回答下面的问题：,（1）该细胞是细胞，做出此判断的依据是：此细胞具有、和等结构；（2）细胞进行有氧呼吸的主要场所是，被称为细胞的；（3）该细胞的“养料制造车间”是，其主要功能是；,（4）“生产蛋白质的机器”是，能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”是；（5）9内的液体称为细胞液，主要含等物质，其主要功能是。,练习,【解题关键】不含磷脂的细胞器，换而言之就是没有膜结构的细胞器，结合选项逐一排查即可。【解析】磷脂是生物膜的主要成分之一，细胞器中具双层膜的有线粒体和叶绿体，具有单层膜的有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体，无膜的有核糖体和中心体，所以核糖体和中心体中不含磷脂，而染色体虽不含磷脂，但不是细胞器。,【思考】花中之王牡丹，其鲜艳的花的颜色主要由什么结构决定？提示：液泡叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？提示：不同,叶绿体中的色素主要是进行光合作用的色素，而液泡中色素的功能是决定着植物的花、果实和叶等的颜色。,【警示】以上各种细胞器并不是在每个细胞中同时存在，如高等植物叶肉细胞中含叶绿体，而根细胞中则没有。一般来说，在各种正常生活的细胞中，都含有核糖体，包括原核细胞。,动力车间_。,养料制造车间_。,能量转换站_。,脂质合成车间_。,生产蛋白质机器（蛋白质的装配机器）_。,蛋白质的加工、分类和包装车间和发送站_。,细胞内的消化系统_。,细胞内的酶仓库_。,线粒体,叶绿体,叶绿体,内质网,核糖体,高尔基体,溶酶体,溶酶体,起交通枢纽作用_。,高尔基体、内质网,【解析】由题图分析可知：AE分别为高尔基体、中心体、线粒体、内质网、叶绿体。(1)内质网为网状膜结构，为化学反应提供了条件。(2)与能量转换有关的细胞器是叶绿体和线粒体。(3)高等植物不含中心体，在低等的植物细胞和动物细胞中含有中心体。(4)叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素。,答案：(1)D(2)C、E(3)B(4)E,第3章细胞的基本结构,第2节细胞器系统内的分工合作（第2课时）,说一说：真核细胞的细胞器中哪些具有膜？哪些不具膜？单层膜？双层膜？“生产蛋白质的机器”；细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”；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”；细胞的“动力车间”等等各指哪种细胞器？,同位素标记法同位素用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。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。,二、细胞器之间的协调配合,某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，只能用专门的仪器才能探测到的射线。物质的这种性质叫放射性。,科学家用标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。,有核糖体的内质网,高尔基体,细胞膜内侧的小泡和释放到细胞外的分泌物中,分泌蛋白是在哪里合成的？分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？它们各起什么作用？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？,细胞器之间的协调配合,氨基酸,肽链,较成熟蛋白质,成熟蛋白质,内质网的核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,线粒体,出芽囊泡,突起囊泡,合成,加工、运输,加工、分泌,分泌,分泌蛋白,b分泌蛋白合成与运输的方向：,高尔基体,d蛋白质的合成有关的细胞器,核糖体,内质网,高尔基体,核糖体,内质网,线粒体,a分泌蛋白的合成场所：,核糖体,细胞膜,c分泌蛋白的合成与运输过程中能量的供给：,线粒体,(细胞结构),（细胞膜）,三、细胞的生物膜系统,（一）生物膜系统的概念细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、质体膜等膜结构组成的统一整体,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,（二）各种生物膜在结构上的联系,（二）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,生物膜的联系与转化,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。,生物膜化学成分上的联系,组成成分的种类基本相同，但含量不同。机能旺盛的，蛋白质含量高；有识别功能的糖类含量高。,各种生物膜在功能上的联系（分泌蛋白的合成、分泌过程）,3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。,科学家用标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。,17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。,117分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。,（三）、功能,细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功能：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。,（四）研究生物膜的重要意义,1、实践上仿生学,海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。,模拟生物膜,医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。,2、医学上代用器官,连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜，使三者相互联系，构成有机整体的结构是（）A中心体B线粒体C内质网D叶绿体,C,练习,用含有35S标记氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一含35S的蛋白质。(1)请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序(用“”表示先后顺序)。(2)写出上述蛋白质合成和分泌过程中相关细胞器的功能。,核糖体内质网高尔基体细胞膜(胞外),在一定时间内让某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素出现在右图中的1，2，3，4，5，6，7部位。请根据图回答下面的问题：,（1）图中7是；1的功能是；在2中加工成糖蛋白；3来自；（2）7在中形成成熟蛋白。5来自；（3）用标号表示7的运输过程：；,练习,（4）由此可以看出，细胞内的生物膜在和上具有一定的连续性；（5）7的合成、加工和运输过程所需的大量能量是由供给的；（6）此动物细胞对7具有的功能。,练习,二、实验：观察叶绿体和线粒体,实验原理：,方法步骤：,叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，通过高倍显微镜观察。线粒体分布广泛，呈短棒状、圆球状、线性、哑铃形等，遇键那绿染液呈现蓝绿色，且能在其中存活数小时，可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体。,1.观察叶绿体,2.观察线粒体,练习,叶绿体在细胞中是随着细胞质的流动而移动的，这种移动速度与下列哪种因素无关？（）A光照强度B温度高低C酶的种类D.含水量多少把叶绿体等颗粒作为细胞质流动的标志物，是因为（）。A叶绿体在不同光照强度下会以不同的面朝向光源B细胞质颜色浅，不易观察；而叶绿体较大，颜色深，作为细胞质流动的标志物容易观察C只有叶绿体等颗粒可以流动，细胞质基质不流动D细胞质基质是流动的，细胞器是不流动的,C,练习,下列关于健那绿染液的叙述中，错误的是（）A可使活细胞中的线粒体呈蓝绿色B是专一性染线粒体的活细胞染料C活细胞用健那绿染色1h后，便会死亡D健那绿不会使细胞质基质着色,C,下列关于高倍镜的叙述中，正确的是（）。A因为藓类的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察B在低倍镜下发现了叶肉细胞，即可换高倍物镜观察C换高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰D为了使高倍显微镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜,D,练习,小结,“动力车间”,“养料制造车间”、“能量转换站”,“生产蛋白质的机器”,脂类合成“车间”,蛋白质进行加工的“车间”及“发送站”,“消化车间”,线粒体,叶绿体,核糖体,内质网,高尔基体,溶酶体,细胞器分类归纳：,1、结构有膜结构单层膜无膜结构,内质网、高尔基体、溶酶体、液泡,线粒体、叶绿体,核糖体、中心体,2、分布,动植物共有的：,线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体,植物特有的：,液泡、叶绿体,动物、低等植物共有的：,中心体,原核生物：只有核糖体，无其他细胞器！,双层膜,功能,能产生ATP的细胞器:,线粒体、叶绿体,能合成有机物的细胞器:,核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网,与有丝分裂有关的细胞器:,核糖体、线粒体、高尔基体、中