细胞器——系统内的分工合作公开课学习教案

1、会计学1第一页，共48页。细胞内也存在类似细胞内也存在类似(li s)(li s)工厂的工厂的各种车间吗？各种车间吗？我们怎么才能看到这些我们怎么才能看到这些(zhxi)“车间车间”呢？呢？细胞内的各种细胞内的各种“车间车间”有怎样有怎样(znyng)的结构和功能呢？的结构和功能呢？细胞器细胞器第1页/共48页第二页，共48页。第2页/共48页第三页，共48页。1.1.细胞器有什么细胞器有什么(shn me)(shn me)功能？功能？2.2.细胞器之间是怎样分工合作的？细胞器之间是怎样分工合作的？3.3.什么什么(shn me)(shn me)是生物膜系统？是生物膜系统？ 它具有什么它具有什

2、么(shn me)(shn me)功能？功能？第3页/共48页第四页，共48页。 7叶绿叶绿体体5溶酶体溶酶体6中心中心(zhngxn)体体 8液泡液泡(ypo) 4核糖体核糖体 3高尔基体高尔基体2线粒体线粒体1 内质网内质网 1 2 3 4 5 6 7 8动、植物动、植物(zhw)细胞亚显微结细胞亚显微结构模式图构模式图第4页/共48页第五页，共48页。扫描(somio)电子显微镜0.2m0.2m0.2nm0.2nm光学显微镜第5页/共48页第六页，共48页。第6页/共48页第七页，共48页。分离细胞器的方法分离细胞器的方法 要研究要研究(ynji)(ynji)各种细胞器的组成成分和功能，

3、需要将这些细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？胞器分离出来，用什么方法呢？差速离心法差速离心法将匀浆将匀浆(yn jin)放入离心管放入离心管破坏破坏(phui)(phui)细胞膜（形成由各种细胞细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）器和细胞中其他物质组成的匀浆）将各种细胞器分离开将各种细胞器分离开（利用不同的离（利用不同的离心速度所产生的不同离心力）心速度所产生的不同离心力）用高速离心机在不同的转速下进行离心用高速离心机在不同的转速下进行离心第7页/共48页第八页，共48页。有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞(xbo)中线粒体的数量比一般人多

4、出一倍以上？外膜外膜内膜内膜嵴外膜、内膜、嵴、基质(j zh)（含少量DNA和有关酶）形状(xngzhun):功能：圆球形、短棒状、线形、哑铃状等结构:有氧呼吸的主要场所-“动力车间”思思考考第8页/共48页第九页，共48页。叶绿体存在于哪些(nxi)细胞中？结构(jigu)：形状(xngzhun):功能：扁平的椭球形或球形外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA和有关酶）光合作用的场所“养料制造工厂”和“能量转换站”思考第9页/共48页第十页，共48页。第10页/共48页第十一页，共48页。分布(fnb)：形态(xngti)结构：功能(gngnng)：蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间” 绝大多

5、数动植物细胞都有内质网。内连核膜，外连细胞膜。（扩大了细胞内的膜面积）由单层膜结构连接而成的网状物第11页/共48页第十二页，共48页。存在(cnzi)部位：动植物细胞(xbo)中细胞(xbo)核附近形态(xngti)结构：扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜主要功能：动物：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：与细胞壁的形成有关（合成纤维素）（合成纤维素）蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及”发送站“第12页/共48页第十三页，共48页。核糖体“生产(shngchn)蛋白质的机器”核糖体核糖体存 在：形态(xngti)结构：主要(zhyo)功能：附着在内质

6、网上或游离在细胞质基质中椭球形的粒状小体，无膜结构细胞内合成蛋白质(多肽）的场所第13页/共48页第十四页，共48页。溶溶酶酶体体例如:两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化第14页/共48页第十五页，共48页。与渗透吸水有关，与代谢产物贮存(zhcn)有关，与花、果等颜色有关。存 在：形态(xngti)结构：主要(zhyo)功能：植物细胞（成熟的植物细胞具中央大液泡）泡状结构；表面有单层液泡膜，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？思考第15页/共48页第十六页，共48页。无膜结构（由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质(wzh)组成）

7、功能(gngnng)：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：第16页/共48页第十七页，共48页。线粒线粒体体叶绿体叶绿体内质网内质网高尔基体高尔基体第17页/共48页第十八页，共48页。 课堂课堂(ktng)巩巩固练习固练习1 1打预防针能预防某些传染病，与这种免疫作用关打预防针能预防某些传染病，与这种免疫作用关系最密切的细胞器是系最密切的细胞器是( ) ( ) A A核糖体核糖体 B B内质网内质网 C C线粒体线粒体 D. D.中心中心体体2 2高等植物细胞内不存在高等植物细胞内不存在(cnzi)(cnzi)的细胞器是的细胞器是( )( ) A A核糖体核糖体 B

8、B内质网内质网 C C线粒体线粒体 D. D.中中心体心体3 3( (多选多选) )具有膜结构的细胞器为具有膜结构的细胞器为( )( ) A A高尔基体高尔基体 B B内质网内质网 C C叶绿体叶绿体 D. D.核糖核糖体体ADABC第18页/共48页第十九页，共48页。一、细胞器的结构一、细胞器的结构(jigu)、功能和分布、功能和分布细胞器细胞器系统系统(xtng)内的分工合作内的分工合作归纳归纳(gun):2.分布：分布：u与细胞的能量转换有关的细胞器：与细胞的能量转换有关的细胞器：u含有少量含有少量DNA的细胞器是：的细胞器是：u植物细胞特有的细胞器：植物细胞特有的细胞器：u动物、低等

9、植物共有的：动物、低等植物共有的：叶绿体、液泡叶绿体、液泡叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体叶绿体、线粒体 有膜结构有膜结构 无膜结构无膜结构单层膜单层膜双层膜双层膜第19页/共48页第二十页，共48页。一、细胞质的结构一、细胞质的结构(jigu)(jigu)和功能和功能功能功能(gn(gngnngnng)g)水、无机盐、脂质、糖类水、无机盐、脂质、糖类(tn li)(tn li)、氨、氨基酸、核苷酸等基酸、核苷酸等, ,还有很多种酶还有很多种酶细胞质细胞质基基 质质( (胶质胶质状状) )细胞器细胞器成分成分: :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为新陈代谢

10、提供所需的物质和一定的环为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件境条件, ,如提供如提供ATPATP、核苷酸、氨基酸等。、核苷酸、氨基酸等。细胞质细胞质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液 泡泡叶绿体叶绿体中心体中心体溶酶溶酶体体第20页/共48页第二十一页，共48页。细胞质基质细胞质基质(j zh)细胞骨架细胞骨架维持维持(wich)细胞形态细胞形态保持细胞内部结保持细胞内部结构有序性构有序性第21页/共48页第二十二页，共48页。六、实验：用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体六、实验：用高倍镜显微镜观察叶绿体和线粒体原理：原理： 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色，

11、叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色，扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形扁平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。态和分布。 线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。线粒体线粒体普遍存在于植物细胞和动物细胞中。线粒体的形态多样的形态多样(du yn)，有短棒状、圆球状、线形、哑，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。铃形等。第22页/共48页第二十三页，共48页。1 1、实验材料的选取、实验材料的选取（1 1）常用材料：）常用材料： 藓类、水松的叶片（或菠菜叶的下表皮）藓类、水松的叶片（或菠菜叶的下表皮）（2 2）原因）原因(yunyn)(yunyn)： 藓类、水

12、松的叶片很薄，仅有一层叶肉细胞藓类、水松的叶片很薄，仅有一层叶肉细胞 若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶肉的下表皮，若选用菠菜叶作材料，撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排疏松，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排疏松，细胞分散，易撕取，便于观察。细胞分散，易撕取，便于观察。第23页/共48页第二十四页，共48页。2 2、染色剂、染色剂（1 1）观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素）观察叶绿体时，由于叶绿体本身含有色素(s (s s)s)，呈，呈 ，所以，所以 染色。染色。（2 2）观察线粒体时，用）观察线粒体时，用 染色，健那染色，健那绿染液是专一性用于绿染

13、液是专一性用于 染色的染色的 染料，能将线粒体染染料，能将线粒体染 。线粒体。线粒体能在健那绿染液中维持能在健那绿染液中维持 。健那绿染液健那绿染液绿色绿色(l s)(l s)蓝绿色蓝绿色活性数小时活性数小时(xiosh)(xiosh)线粒体线粒体活细胞活细胞不需要不需要第24页/共48页第二十五页，共48页。细胞器“车间”线粒体叶绿体内质网高尔基体核糖体溶酶体养料养料(ynglio)制造制造车间车间蛋白质加工蛋白质加工(ji gng)、分类、分类、包装车间包装车间生产生产(shngchn)蛋白质的机器蛋白质的机器消化车间消化车间脂质合成车间脂质合成车间动力车间动力车间 下列表格把细胞器类比为

14、细胞内繁下列表格把细胞器类比为细胞内繁忙的忙的“车间车间”，但对应关系出错了，请，但对应关系出错了，请进行调整，使对这些细胞器的类比恰当。进行调整，使对这些细胞器的类比恰当。第25页/共48页第二十六页，共48页。细胞器“车间”线粒体叶绿体内质网高尔基体核糖体溶酶体养料养料(ynglio)制制造车间造车间蛋白质加工、分类蛋白质加工、分类(fn li)、包装、包装车间车间生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器消化车间消化车间动力车间动力车间脂质合成车间脂质合成车间第26页/共48页第二十七页，共48页。细胞器“车间”线粒体叶绿体内质网高尔基体核糖体溶酶体养料养料(ynglio)制造制造车间车间蛋白质加

15、工蛋白质加工(ji gng)、分类、分类、包装车间包装车间生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器消化车间消化车间动力车间动力车间脂质合成车间脂质合成车间第27页/共48页第二十八页，共48页。细胞器“车间”线粒体叶绿体内质网高尔基体核糖体溶酶体养料养料(ynglio)制造制造车间车间蛋白质加工、分类、包装蛋白质加工、分类、包装(bozhung)车间车间生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器消化车间消化车间动力车间动力车间脂质合成车间脂质合成车间第28页/共48页第二十九页，共48页。分泌蛋白：分泌蛋白： 在细胞在细胞(xbo)(xbo)内合成后，分泌到细胞内合成后，分泌到细胞(xbo)(xbo)外起作用一

16、类蛋白质。外起作用一类蛋白质。想一想：想一想：唾液唾液(tuy)(tuy)淀粉酶、抗体和胰岛素的化学成分是什淀粉酶、抗体和胰岛素的化学成分是什么？么？ 第29页/共48页第三十页，共48页。问题问题(wnt)(wnt)探讨：如果你是工程师，如何设计分泌蛋白的合探讨：如果你是工程师，如何设计分泌蛋白的合成和运输的成和运输的“生产线生产线”？分泌(fnm)蛋白销售部：销售部： 细胞膜细胞膜AA核糖体核糖体 BB高尔基体高尔基体 CC内质网内质网 三个车间三个车间(chjin)(chjin)：生产线生产线第30页/共48页第三十一页，共48页。分泌分泌(fnm)蛋蛋白白推测推测(tuc)帕拉德帕拉德

17、帕拉德的帕拉德的“超微活动超微活动(hu dng)图图”阅读阅读P51P51页：页：思考：帕拉德用什么技术进行实验研究？思考：帕拉德用什么技术进行实验研究？第31页/共48页第三十二页，共48页。同位素：具有同位素：具有(jyu)(jyu)相同质子数，不同中子数（或不同质相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素。例如氢有三种同量数）同一元素的不同核素互为同位素。例如氢有三种同位素，位素， H H氕、氕、D D氘（又叫重氢）、氘（又叫重氢）、T T氚（又叫超重氢）；如氚（又叫超重氢）；如果该同位素是有放射性的话，会被称为放射性同位素。果该同位素是有放射性的话，会被称为放

18、射性同位素。阅读阅读(yud)参考资料：参考资料：同位素示踪技术：同位素可用于追踪物质的运行和变化规同位素示踪技术：同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素律。用示踪元素(yun s)(yun s)标记的化合物，其化学性质不变。标记的化合物，其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素科学家通过追踪示踪元素(yun s)(yun s)标记的化合物，可以弄标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。清化学反应的详细过程。第32页/共48页第三十三页，共48页。探讨问题：探讨问题：1 1、分泌蛋白在哪里合成的？、分泌蛋白在哪里合成的？2 2、描述分泌蛋白的合成和运输过程。、描述分泌蛋白的合成和运输

19、过程。3 3、分泌蛋白合成和分泌的过程需要能量、分泌蛋白合成和分泌的过程需要能量(nngling)(nngling)吗？能量吗？能量(nngling)(nngling)由哪里提供？由哪里提供？4 4、内质网、高尔基体和细胞膜以什么结构进行联系？、内质网、高尔基体和细胞膜以什么结构进行联系？ 豚鼠胰腺豚鼠胰腺(yxin)腺泡细胞分泌蛋白形成过程示意图腺泡细胞分泌蛋白形成过程示意图 3min 17min 117min囊泡囊泡内质网上的核糖体内质网上的核糖体第33页/共48页第三十四页，共48页。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合成合成(hchng)肽链肽链外排作用外排作用(zu

20、yng)分泌蛋白的合成分泌蛋白的合成(hchng)与运输与运输线粒体线粒体提供能量提供能量各种生物膜在功能上既有各种生物膜在功能上既有明明确确的分工的分工，又有又有紧密紧密的联系。的联系。加工，形成一加工，形成一定空间结构定空间结构进一步加工、修进一步加工、修饰饰第34页/共48页第三十五页，共48页。分泌蛋白合成和运输分泌蛋白合成和运输(ynsh)(ynsh)过程过程第35页/共48页第三十六页，共48页。 问题问题(wnt)探讨：你能尝试画出高尔基体中的放射性颗探讨：你能尝试画出高尔基体中的放射性颗粒数与时间变化的曲线吗？粒数与时间变化的曲线吗？附有核糖体的内质网附有核糖体的内质网高尔基体

21、高尔基体图示为内质网内放射性颗粒数与时间图示为内质网内放射性颗粒数与时间(shjin)变变化的曲线。化的曲线。第36页/共48页第三十七页，共48页。氨基酸氨基酸肽链肽链较成熟较成熟(chngsh)蛋白质蛋白质成熟成熟(chngsh)蛋白质蛋白质内质网的核糖体内质网的核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜线线粒粒体体囊泡囊泡囊泡囊泡合成合成(hchng) 盘旋、折叠、盘旋、折叠、糖基化、运输糖基化、运输加工、修饰、分泌加工、修饰、分泌分泌分泌分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白合成和分泌过程分泌蛋白合成和分泌过程第37页/共48页第三十八页，共48页。生物膜系统的功能：生物膜系统的功能：使细胞具有

22、一个相对稳定的内环境，使细胞具有一个相对稳定的内环境，并与境进行物质运输、能量交换并与境进行物质运输、能量交换(jiohun)(jiohun)、 信息传递。信息传递。为酶提供大量的附着位点，为生化反为酶提供大量的附着位点，为生化反应创造条件。应创造条件。将细胞内分隔成小区室，使生化反应将细胞内分隔成小区室，使生化反应互不干扰。互不干扰。 在细胞中，由在细胞中，由 、 和各种细胞器膜等结和各种细胞器膜等结构，共同构，共同(gngtng)构成细胞的生物膜体系。构成细胞的生物膜体系。细胞膜细胞膜 核膜核膜(h m) 资料一：肾功能发生障碍时，代谢废物不能排除，患者会出现水肿、尿毒资料一：肾功能发生障

23、碍时，代谢废物不能排除，患者会出现水肿、尿毒症。常用治疗方法：采用透析型人工肾代替病变的肾脏行使功能，其中起症。常用治疗方法：采用透析型人工肾代替病变的肾脏行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成膜材料。关键作用的血液透析膜就是一种人工合成膜材料。资料二：一种新的制药工艺：将磷脂制成很小的小球，让这些小球包包裹资料二：一种新的制药工艺：将磷脂制成很小的小球，让这些小球包包裹着药物，运输到患病部位，通过小球膜和细胞膜的融合，将药物送入细胞，着药物，运输到患病部位，通过小球膜和细胞膜的融合，将药物送入细胞，从而达到治疗的目的。从而达到治疗的目的。第38页/共48页第三十九页，共48页。

24、细胞内的各种膜在细胞内的各种膜在结构结构上存在着上存在着直接或间接直接或间接的联系。的联系。内质网与核内质网与核膜膜(h m)(h m)外层相连外层相连内质网腔与两层核膜内质网腔与两层核膜(h m)(h m)之间的腔相之间的腔相通通内质网与细胞内质网与细胞膜相连膜相连(xin(xin lin)lin)第39页/共48页第四十页，共48页。高尔基体膜高尔基体膜的的厚度和化学成厚度和化学成分分介于内质网膜介于内质网膜与细胞膜之间。与细胞膜之间。在活细胞中，这在活细胞中，这三种膜可以互相三种膜可以互相转变。转变。第40页/共48页第四十一页，共48页。内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的形式形

25、成具有膜的囊泡，的形式形成具有膜的囊泡，囊泡离开内质网，移动囊泡离开内质网，移动(ydng)(ydng)到高尔基体与高到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体尔基体融合，成为高尔基体的一部分。的一部分。高尔基体又以高尔基体又以“出芽出芽”方式形成包裹蛋白质的囊泡，方式形成包裹蛋白质的囊泡，移动移动(ydng)(ydng)到细胞膜与到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。一部分。细胞内的生物膜在结构上具有细胞内的生物膜在结构上具有(jyu)(jyu)一定的连续性。一定的连续性。第41页/共48页第四十二页，共48页。1 1胰岛细胞胰岛细胞(xbo)(xbo)中与胰岛素形成

26、和分泌有关的中与胰岛素形成和分泌有关的结构是（结构是（ ）A A 线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞(xbo)(xbo)膜膜 B B 内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体、细胞内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体、细胞(xbo)(xbo)膜膜 C C 内质网、核糖体、高尔基体、线粒体、细胞内质网、核糖体、高尔基体、线粒体、细胞(xbo)(xbo)膜膜D D 内质网、核糖体、高尔基体、线粒体内质网、核糖体、高尔基体、线粒体C第42页/共48页第四十三页，共48页。2 2胰岛细胞中与胰岛素形成和分泌胰岛细胞中与胰岛素形成和分泌(fnm)(fnm)有关有关的细胞器的细胞器 是（是（ ）A A 线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞膜线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞膜 B B 内质网、核糖体、叶绿体、