细胞器之间的分工合作-2

动物细胞（左）和植物细胞（右）的模式图第2节细胞器之间的分工合作C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。1、如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？2、细胞中是否也具有多种不同“部门”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？

研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。

细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。细胞中这些不同“部门”在哪呢？细胞质基质:细胞质内除细胞器以外的透明、黏稠、流动的液体，内含有多种酶，是细胞新陈代谢的主要场所。一、细胞质定义：由细胞膜包被的细胞内的大部分物质。且是流动的细胞器：具有特定功能的结构（功能车间）细胞质细胞骨架：蛋白质纤维组成的网架结构，维持细胞形态，锚定并支撑许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。光学显微镜下看到的细胞结构——显微结构模式图动物细胞亚显微结构模式图植物细胞亚显微结构模式图二、电子显微镜和光学显微镜分辨率0.2μm分辨率0.2nm

要研究细胞器首先要获得各细胞器，科学家是如何将它们分离并进行研究的呢？

三、分离细胞器的方法----差速离心法1、破坏细胞膜，制成细胞匀浆2、匀浆放入离心管3、离心器

离心4、细胞器

分离差速离心法----采取逐渐提高离心速率分离

不同大小颗粒的方法

核糖体1、分布：存在于所有细胞内，附着在内质网上或游离在细胞质基质中附着型核糖体：游离型核糖体：产生各种分泌蛋白（分泌到细胞外）产生存在于细胞内的蛋白质如：消化酶、抗体、胰岛素如：呼吸酶无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。3、结构：合成蛋白质的场所4、功能：2、分类：粗面内质网上附着有核糖体粗面内质网光面内质网形态与结构：分类与功能：粗面内质网：光面内质网：由单层膜连接而成的管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统分布:动植物都有，分布最广泛，外连细胞膜，内连核膜膜上附着核糖体，蛋白质的加工和运输通道。参与脂质、糖类等的合成内质网

高尔基体分布与形态：动植物都有，单层膜的囊状物,有大、小囊泡植物细胞中与细胞壁的形成有关动物细胞中与细胞分泌蛋白的形成有关功能：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”

溶酶体溶酶体分布：主要在动物细胞中、少量植物细胞也有结构；单层膜的囊状小泡，内含60种以上的水解酶，是细胞的

“消化车间”。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细菌。

对外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣进行消化意义：细胞中的一些分解反应局限在某

种由膜包被的结构中，从而保证

细胞中其他结构的完整性。中心体分布:功能：结构:动物和某些低等植物的细胞无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成与细胞的有丝分裂有关总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此叫中心体中心粒由9组三联体微管组成中心体液泡分布：功能：结构：主要存在于植物细胞，（根尖分生区没有液泡）单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。功能:线粒体形态：结构是有氧呼吸的主要场所（为细胞的生命活动提供95%能量）分布:动植物细胞中,代谢旺盛的细胞中含量较多.双层膜:内膜折叠成嵴基质：含有呼吸相关的酶,和少量的DNA、RNA，以及核糖体。（内膜上有酶）短棒状、圆球状、线形、哑铃形是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”分布：结构：形态:功能：扁平的椭球形或球形双层膜（外膜、内膜）、基粒（多个类囊体堆叠而成）、基质（含核糖体、少量DNA、RNA和与光合作用有关酶）光合作用的场所叶绿体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（都能半自主复制）含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶片层膜堆叠成圆柱形，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短棒状、圆球状、线形、哑铃形动植物细胞中线粒体叶绿体分布形态结构双层膜外膜内膜基粒基质功能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（都能半自主复制）含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶片层膜堆叠成圆柱形，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扁平的椭球形或球形短棒状、圆球状、线形、哑铃形主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中线粒体和叶绿体比较表膜结构分布成分主要功能叶绿体线粒体内质网核糖体RNA和蛋白质高尔基体中心体液泡溶酶体60种以上水解酶细胞器的比较双层膜双层膜无膜结构无膜结构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需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酶、色素、DNA、RNA酶、DNA、RNA色素、糖类无机盐等※总结哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的？具有双层膜结构的细胞器——具有单层膜的细胞器——不具膜结构的细胞器是——与能量的转换有关的细胞器——与蛋白质合成有关的细胞器——线粒体与叶绿体内质网，高尔基体，液泡、溶酶体中心体，核糖体线粒体与叶绿体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体叶绿体、液泡含有色素的细胞器——光学显微镜下可见的细胞器：线粒体、叶绿体、液泡含有DNA的细胞器：线粒体、叶绿体与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体高尔基体光面内质网粗面内质网线粒体中心体细胞核指出下图内标号的名称:核糖体核糖体细胞溶胶内质网液泡细胞膜叶绿体高尔基体细胞核核糖体线粒体细胞壁987654312内质网核糖体液泡叶绿体

线粒体植物细胞结构模式图高尔基体细胞壁细胞膜细胞核动物细胞结构模式图内质网

中心体线粒体高尔基体

细胞膜细胞核核糖体

指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。如消化酶、抗体和一部分激素。

1、分泌蛋白用3H标记亮氨酸蛋白质的合成和运输过程追踪2、研究方法：同位素标记法(P51)四、细胞器之间的协调配合资料分析——分泌蛋白的合成与运输

讨论：1.分泌蛋白是在哪里合成的？2.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？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量主要由哪里提供？核糖体核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜需要线粒体核糖体内质网高尔基体细胞膜肽链一定空间结构蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白线粒体氨基酸合成加工、折叠、修饰加工、融合分泌囊泡囊泡

能量

能量

能量

能量胞吐与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：

线粒体核糖体内质网高尔基体4、分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变5、分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？0层内质网细胞膜高尔基体三、细胞的生物膜系统（一）、生物膜系统的构成_________、______以及_______等结构，共同构成细胞的生物膜系统。细胞器膜核膜细胞膜细胞器膜细胞膜核膜生物膜系统

1：细胞膜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________、________和_________中起着决定性作用。

物质运输能量转换信息传递（二）、生物膜系统的作用：

2：许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。

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。保证了细胞生命活动高效、有序地进行。2023/9/16医学上采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。与社会的联系1．成分植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。2．功能（1）保护作用。（2）支持作用：细胞壁具有较坚韧的支撑性，它对植物体起着骨架作用，以维持细胞正常的形态。3．特性：全透性。细胞壁与细胞膜结构示意图五、细胞壁六、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动三、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验结论(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。1、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系?2、植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义?

叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。

细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。讨论：细胞器无膜双层膜单层膜细胞溶胶细胞质核糖体中心体与细胞有丝分裂有关蛋白质合成线粒体叶绿体光合作用细胞呼吸内质网液泡高尔基体有机物加工、运输维持细胞形态、含色素参与细胞分泌和植物细胞壁形成多种代谢活动的场所1.下图是根据细胞器的相似或不同点进行分类的，下列选项不属于此图分类依据的是（）液泡线粒体高尔基体叶绿体A.有无膜结构B.单层膜还是双层膜C.有无色素D.是否普遍存在于动植物细胞中A2.正常精细胞形成精子的过程中，细胞的很多结构退化消失，但保留了大量线粒体，因为线粒体可以合成精子运动所需的（）A．乙醇B．能量C．胰岛素D．淀粉3.在小麦的根细胞中都看不见的细胞器是()A．线粒体，叶绿体B．叶绿体，中心体C．液泡，高尔基体D．中心体，内质网4．水稻叶肉细胞的DNA存在于()A．细胞核B．线粒体C．叶绿体D．以上三者BBD5．科学家提供35S标记的氨基酸培养哺乳动物的乳腺细胞，测量细胞合成并分泌乳腺蛋白过程中各种膜结构的面积变化，结果如右图。下列选项表示a、b、c所代表的膜结构名称以及放射性标记出现的先后顺序，正确的是（）A．a核糖体→b内质网→c高尔基体B．a内质网→b高尔基体→c细胞膜C．a高尔基体→c内质网→b细胞膜D．a内质网→c高尔基体→b细胞膜D练习与应用1.基于对细胞器的理解,判断下列相关表述是否正确。(1)细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。