细胞器---系统内的分工合作

问题探讨一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？细胞各部门之间的分工①提供原材料的部门②提供能源的部门③各种生产线④处理废品的部门………－－细胞质基质－－线粒体－－如蛋白质的生产线－－溶酶体说明：显微结构与亚显微结构显微结构亚显微结构电子显微镜0.2μm0.2nm光学显微镜动物细胞（右）和植物细胞（左）的亚显微结构模式图细胞器细胞质基质细胞壁细胞质细胞核细胞膜内质网液泡高尔基体核糖体线粒体溶酶体叶绿体植物细胞结构细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞质基质内质网中心体高尔基体核糖体线粒体溶酶体动物细胞结构植物细胞亚显微结构模式图1.细胞膜2.细胞壁3.细胞质4.叶绿体5.高尔基体6.核仁7.核液8.核膜9.染色质10.核孔11.线粒体12.内质网13.游离的核糖体14.液泡15.内质网上的核糖体真核细胞的亚显微结构动物细胞亚显微结构模式图13.中心体1.细胞膜2.细胞质3.高尔基体4.核液5.染色质6.核仁7.核膜8.内质网9.线粒体10.核孔11.内质网上的核糖体12.游离的核糖体植物细胞动物细胞细胞器植物细胞动物细胞核糖体线粒体内质网高尔基体溶酶体细胞器植物细胞动物细胞核糖体线粒体内质网高尔基体溶酶体叶绿体液泡细胞器植物细胞动物细胞核糖体线粒体内质网高尔基体溶酶体叶绿体液泡中心体细胞器一.细胞质的结构和功能细胞质基质成分:功能:是活细胞进行新陈代谢的主要场所细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶线粒体内质网核糖体高尔基体液泡叶绿体中心体溶酶体分离细胞器的方法？——差速离心法差速离心法：将匀浆放入离心管破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）将各种细胞器分离开（利用不同的离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内膜（其上有酶）外膜嵴基质含有RNA、DNA和有关酶线粒体内膜向内凹陷折叠成嵴（动、植物细胞）•患儿全身肌肉萎缩(见图A)，步态呈鸭步，腰椎过度前凸，翼状肩胛，颈细长。头部低垂，竖头时需用力甩头。下蹲时缓慢费力，站起时双手扶膝，说话声小，咳嗽力差，双上肢平举时间仅15秒。•经肌活检、电镜检查、线粒体基因筛查，证实为线粒体遗传病。线粒体是有氧呼吸作用的主要场所，为细胞的生命活动提供约95%的能量，在代谢旺盛的细胞比较集中。“动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）WHY?思考：⑴飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。⑵运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。⑶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。2）形态：短棒状,圆球状,哑铃状等；1）分布：存在于动物细胞和植物细胞中。4）功能：有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动占95%的能量来自线粒体。3）结构：外膜、内膜(其上有酶）、嵴、基质（少量DNA、RNA和有关酶）。德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表).分析回答:肝细胞肾皮质细胞平滑肌细胞心肌细胞动物冬眠时的肝细胞950个400个260个12500个1350个心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张,需能量多。冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强,需能量多.细胞新陈代谢的强弱。(3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关?(1)心肌细胞的数量最多,这是因为?(2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是: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叶绿体（在光学显微镜下可以观察到）分布：植物细胞特有的。外膜内膜基质（有酶、少量DNA、RNA）基粒类囊体（有色素、酶）24分布：形态：结构：功能：主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。根尖分生区细胞，筛管细胞都没有叶绿体。呈球形或椭球形。两层膜（外膜、内膜）基质、基粒。基粒由囊状结构(类囊体）堆叠而成。在类囊体上，有色素和酶。基质含酶、少量DNA、RNA。绿色植物进行光合作用的场所，是植物细胞的“养料制造厂”和“能量转换站”。叶绿体植物细胞特有的。问题探讨：不一定，蓝藻能进行光合作用。但无叶绿体和线粒体。1、能进行光合作用或有氧呼吸的细胞一定含有叶绿体或线粒体？2、所有植物细胞都有叶绿体?不是，植物的根尖细胞和表皮细胞没有叶绿体。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线粒体和叶绿体比较表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椭球形主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中核糖体粗面内质网光面内质网分布：动植物细胞结构：单层膜连接成的管网状结构功能：①增大膜面积，是酶的附着支架；②细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质、糖类合成的“车间”；粗面内质网：附有核糖体，与核膜外层相连。与蛋白质的合成、加工和运输有关。滑面内质网：不附有核糖体，与糖类和脂质合成有关。核糖体类型有机物的合成车间比喻：内质网核糖体呈颗粒状，无膜结构。核糖体附着在粗面内质网上或游离在细胞质基质中蛋白质合成的场所——蛋白质的“装配车间”（脱水缩合的场所，形成肽键的场所）分布：形态：结构：功能：椭球形的粒状小体无膜结构，由蛋白质和RNA组成主要是细胞外蛋白主要是细胞内结构蛋白附着态核糖体游离态核糖体高尔基体分布：形态：结构：功能：动植物细胞中由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成单层膜结构1.在植物细胞中能合成和分泌纤维素，形成细胞壁2.在动物细胞中，与分泌物的形成、蛋白质的分类加工和包装有关——蛋白质的“加工工厂”讨论：淋巴细胞是人体内重要的免疫细胞，有一种淋巴细胞能够产生、分泌抗体，并通过抗体清除侵入体内的病原体。经由抗原刺激过的淋巴细胞，其内质网和高尔基体会明显增多。试解释这一现象。溶酶体电镜下观察的溶酶体溶酶体动植物细胞中泡状分解衰老损伤的细胞器，杀死入侵的病毒和病菌。消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞产生的残渣。被称为“消化车间”分布：形态：结构：功能：单层膜结构，内含多种水解酶结构与功能的统一：单层膜：起到隔离作用，避免水解酶将细胞内其他结构破坏内部含有多种水解酶：能分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。38与生活的联系：科学家发现有40种以上的疾病是由于溶酶体内缺乏某种酶产生的，如矿工中常见的职业病—硅肺。当肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。功能：只要是植物细胞就一定有大液泡吗？①调节细胞的内环境，维持细胞形态分布：植物细胞（成熟）结构：表面有单层膜的泡状结构，膜内液体叫细胞液，含色素、无机盐、糖类、蛋白质等；②使植物细胞保持坚挺。（与渗透吸水、代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。）不一定，根尖分生区细胞无大液泡液泡中心体中心体高等动物细胞和低等植物细胞中由两个互相垂直的中心粒组成与细胞有丝分裂有关分布：形态：结构：功能：无膜结构（只有蛋白质）细胞骨架微丝微管细胞骨架贯穿整个细胞质中的网状结构微丝微管微管线粒体质膜内质网核糖体微丝是细胞器移动的轨道支持细胞的形状细胞骨架：由蛋白质纤维组成的三维的网络结构细胞运动细胞分裂细胞分化物质运输能量转换信息传递维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性形态结构生命活动——细胞骨架1线粒体2溶酶体3细胞壁4核糖体5细胞膜6中心体7内质网8叶绿体9高尔基体10细胞核1遗传物质贮存和复制的场所2进行光合作用的场所3控制物质进出细胞4合成蛋白质的场所5支持和保护植物细胞6为细胞生命活动提供能量7分解衰老、损伤的细胞器8与蛋白质合成有关，能合成脂类9蛋白质加工、分类、包装及运输10与动物细胞的有丝分裂有关细胞器间的分工合作细胞器线粒体叶绿体内质网核糖体高尔基体溶酶体液泡中心体存在场所结构功能植物细胞、动物细胞双层膜,内膜向内折叠成嵴,含少量DNA、RNA有氧呼吸的主要场所，供应能量植物细胞双层膜，类囊体垛叠成基粒,含少量DNA、RNA光合作用的场所植物细胞、动物细胞单层膜，粗面型和光面型粗面：蛋白质合成与加工光面：参与脂质的合成动物细胞、植物细胞无膜结构，椭球形颗粒状小体，合成蛋白质的场所”植物细胞、动物细胞由单层膜形成的囊泡和扁平囊蛋白质的加工、分类、包装和转运，与细胞分泌物和细胞壁的形成有关植物细胞、动物细胞由单层膜形成的小球体，内含多种水解酶分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，防御作用植物细胞由单层膜形成囊泡，内含细胞液调节内环境、维持渗透压、保持细胞形状动物细胞和低等植物无膜，由两个互相垂直的中心粒组成与动物细胞的有丝分裂有关细胞器之间的协调配合阅读课本p48资料分析，思考：1、实验中运用了哪种研究方法？同位素标记法——3H内质网的核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞膜外囊泡囊泡分泌蛋白的合成和运输2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过哪些细胞器和细胞结构？3、在核糖体上合成的分泌蛋白为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜？内质网和高尔基体与蛋白质的形成有何关系？分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？.....分泌蛋白的合成、加工、分泌过程：氨基酸被合成肽链肽链被折叠成蛋白质加工转运移动胞吐核糖体粗面型内质网高尔基体细胞质基质细胞膜细胞外线粒体为整个过程提供能量蛋白质前体成熟的蛋白质在活细胞完成各种生命活动的过程中，细胞质基质和细胞器是相互协调，各种细胞器之间也是密切联系的。囊泡囊泡线粒体牛奶是怎样炼成的？①粗面内质网上核糖体：氨基酸脱水缩合合成肽链②肽链进入粗面内质网，被折叠成蛋白质前体③高尔基体加工蛋白质前体为成熟的蛋白质，并转运④高尔基体分泌囊泡转运蛋白质⑤囊泡在移动到细胞膜，与细胞膜融合，把蛋白质分泌到细胞外线粒体根据课本修改讨论：分泌蛋白合成和分泌的前后，内质网、高尔基体、细胞膜面积的变化？1、曲线图内质网细胞膜高尔基体2、柱状图内质网膜约有减少、高尔基体膜基本不变、细胞膜约有增加。膜面积前后三、细胞的生物膜系统：概念：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。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系.生物膜的组成成分：蛋白质、糖类和脂质流动镶嵌模型生物膜的结构：生物膜在结构上的联系：什么是？内质网膜与核膜外层相连内质网膜与细胞膜相连间接联系？内质网核膜（内）细胞膜（外）直接联系间接联系高尔基体间接联系（借助小泡）（借助小泡）生物膜系统是真核生物所特有的结构体系，原核生物只有细胞膜，没有生物膜系统。各种生物膜在结构上存在着直接和间接的联系生物膜在功能上的联系：比如分泌蛋白的形成思考：1、核糖体、中心体是生物膜系统的组成成分吗？2、原核生物有生物膜系统吗？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,保证生命活动高效、有序地进行。生物膜的功能1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输、能量交换、信息传递中起决定性作用。2、为多种酶提供附着位点，是许多生化反应的场所。比如？如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让“干净”的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。实验：细胞质的流动及叶绿体、线粒体实验目的：实验原理：健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一的染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞接近白色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。方法步骤：1、制藓类叶片临时装片：载玻片上滴清水——取藓类叶片——加盖玻片——镜检2、制作人的口腔上皮细胞的装片：载玻片上滴健那绿——漱口取口腔上皮细胞放