3.2-细胞器之间的分工合作

3.2细胞器之间的分工合作细胞细胞膜细胞器工厂系统边界分工合作围墙部门细胞就像一座飞机制造工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”是一条分工合作的生产流水线。细胞质细胞质基质:细胞器:许多化学反应在此进行线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡等呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成（细胞代谢的主要场所）（细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”）细胞质基质细胞器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电子显微镜下看到的细胞结构——亚显微结构分辨率0.2μm分辨率0.2nm细胞器这么小，科学家是如何将它们分离并进行研究的呢？P47科学方法差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。低速时，颗粒大的先沉降；改用较高的离心速率，较小颗粒沉降，以此类推。制备匀浆细胞核叶绿体线粒体核糖体内膜颗粒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、细胞器分离植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图五方面掌握细胞器——形状、结构、功能、成分、分布1.线粒体：成分：外膜、内膜（折叠成嵴）、线粒体基质（液态）形状:功能：粒状或棒状结构:有氧呼吸的主要场所。分解有机物，释放能量。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。动力车间含少量DNA、RNA和与有氧呼吸有关的酶基质外膜内膜嵴2.叶绿体：“养料制造车间”和“能量转换站”含少量DNA、RNA、光合作用相关的酶、色素。结构：形状:功能：扁平的椭球形或球形。外膜、内膜、基粒（类囊体叠成）、叶绿体基质。光合作用的场所。合成有机物，储存能量。成分：细胞中的叶绿体可以运动．在不同的光照条件下，叶绿体的运动可以改变椭球体的方向．在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照．因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的．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（都能半自主复制增殖）含与光合作用有关的酶含与有氧呼吸有关酶圆柱形，至少有两个类囊体组成，含色素和光反应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粒状、棒状绿色植物的绿色部分动植物都有线粒体和叶绿体的比较3.核糖体：形态结构和成分：主要功能：附着在内质网上或游离在细胞质基质中。由RNA和蛋白质形成的椭球形粒状小体。无膜细胞内合成蛋白质的场所。（氨基酸之间脱水缩合，形成肽键）分布：生产蛋白质的机器4.内质网：分布：功能：粗面内质网：蛋白质合成和初步加工的车间；光面型内质网：脂质、糖类合成车间。形态结构：动、植物细胞中。与细胞膜、核膜相连。由单层膜围成的膜性管道系统。蛋白质和脂质合成、加工车间5.高尔基体：分布：动、植物细胞中形态结构：单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡。功能动物细胞：对蛋白质进行加工、分类、包装；植物细胞：还与细胞壁的形成有关（合成纤维素）。蛋白质的加工、分类、包装囊泡6.溶酶体：消化车间功能：分布：结构：动、植物细胞内单层膜包裹的小泡含有多种水解酶,执行细胞内的消化作用。能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌。由两个互相垂直排列的中心粒（微管蛋白）及周围物质组成；无膜结构功能：动物细胞和低等的植物细胞中（例如衣藻）与细胞有丝分裂有关分布：形态结构：7、中心体形态结构：主要功能：单层膜泡状结构，（含糖类、无机盐、色素和蛋白质等）调节细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺（并非植物细胞特有，并非所有植物细胞都有液泡）主要存在于植物细胞（成熟植物细胞具有大液泡）分布：8.液泡：五彩缤纷的花朵和红叶与色素相关液泡细胞壁内质网细胞核核膜核仁高尔基体叶绿体液泡植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图细胞质线粒体细胞膜核糖体溶酶体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植物细胞987654312细胞壁细胞壁1.分布：2.成分：3.功能4.性质：无生物活性，是全通透的植物、真菌及大多数原核细胞都有细胞壁植物---纤维素和果胶细菌---肽聚糖支持和保护为什么细胞壁不是植物细胞的边界？低等植物细胞中心体细胞膜线粒体高尔基体内质网（光面）内质网（粗面）核糖体中心体细胞核动物细胞11098765432核仁核基质分布结构植物特有动、植物都有动物和低等植物特有双层膜单层膜不具膜（无磷脂）核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体叶绿体、液泡中心体叶绿体、线粒体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体核糖体、中心体细胞器的比较功能含有核酸的细胞器：与能量转换有关的细胞器：动植物细胞都有的细胞器，但功能不同的：含有色素的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体高尔基体叶绿体、液泡细胞骨架：由蛋白质纤维组成微管线粒体质膜内质网核糖体微丝1.实验原理：（1）叶肉细胞中的叶绿体，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布；（2）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，观察细胞质的流动可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志；2.选材及选材原因：实验观察叶绿体观察细胞质的流动选材藓类叶菠菜叶（稍带些叶肉的下表皮）新鲜的黑藻原因叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察（一）、制作藓类的临时装片观察叶绿体的形态和分布1.用镊子取藓叶或菠菜带叶肉的下表皮放入盛有清水的培养皿中；2.往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住叶片放入水滴中，盖上盖玻片；3.先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布。（二）、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质流动1.将黑藻事先放在光照、室温条件下培养。2.用镊子取黑藻叶片放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。3.先用低倍镜找到黑藻的叶肉细胞，然后换上高倍镜观察。注意叶绿体随细胞质的流动方向。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。每个细胞中细胞质沿着中央液泡流动，方向一致，方式为环流式。细胞中的叶绿体可以运动．在不同的光照条件下，叶绿体的运动可以改变椭球体的方向．在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照．因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的．三、细胞器之间的协调配合细胞内有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器（车间）的相互配合。典例：分泌蛋白的合成和运输胞内蛋白分泌蛋白合成场所作用场所实例游离核糖体呼吸酶、血红蛋白细胞内游离核糖体合成一段肽链后，转移到粗面内质网上继续合成消化酶、抗体、部分激素细胞外同位素标记法在同一元素中质子数相同、中子数不同的原子为同位素，同位素的物理性质有差异，用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定的同位素，如15N、18O等。在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射３Ｈ标记的亮氨酸分泌蛋白合成过程中放射性变化时间核糖体内质网高尔基体放射性强度0标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜脱水缩合盘曲折叠线粒体（提供能量）核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外囊泡囊泡合成分包类装深加工初加工糖基化分泌胞吐分泌蛋白的合成与运输过程氨基酸肽链较成熟蛋白质成熟的蛋白质分泌蛋白问题讨论1、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？内质网的膜面积_____减少综合比较：高尔基体的膜面积__________细胞膜的膜面积_____①②③④基本不变增加高尔基体膜前后时间0膜面积时间0②③①内质网膜细胞膜①②③内质网膜细胞膜高尔基体膜高尔基体膜后时间②③①内质网膜细胞膜①②③体现了生物膜的流动性2、分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？0层双层膜单层膜功能广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行保障细胞内部环境的相对稳定物质运输、能量转换、信息传递生物膜系统核膜细胞膜细胞器膜四、细胞的生物膜系统1、组成和功能生物膜蛋白质（%）脂质（%）糖类（%）人红细胞膜49438大鼠肝细胞核膜59352.9内质网膜6733很少线粒体外膜5248很少线粒体内膜7624很少各种生物膜化学组成相同，比例有所差别。a.化学组成上的联系2、各生物膜之间的联系b.结构上的联系内质网b.结构上的联系直接联系囊泡出芽融合间接联系囊泡细胞膜核膜高尔基体线粒体核糖体内质网控制多肽较成熟蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白c.功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例）高尔基体细胞核细胞膜加工囊泡加工运输囊泡分泌合成生物膜系统≠生物膜易错提醒原核细胞真核细胞生物膜有没有有有缺一不可共同组成细胞膜核膜细胞器膜生物膜系统阅读材料:肾透析(人工肾)透析是指溶质通过半透膜，从高浓度溶液向低浓度方向运动。