生物細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作人教必修

1、問題探討 J一件優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品是如何通 過各車間和部門之間的配 合生產(chǎn)出來的？ J細胞內(nèi)也存在類似的部 門或車間嗎？你能舉出例 子嗎？ 細胞在生命活動中不停地發(fā) 生著物質(zhì)和能量的復雜變化。 細胞質(zhì)內(nèi)有許多具有一定細胞質(zhì)內(nèi)有許多具有一定 的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小器官的形態(tài)、結(jié)構(gòu)和功能的小器官， 它們統(tǒng)稱為細胞器細胞器。 如：線粒體、葉綠體、內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶 酶體等。 探究一：探究一： 常用的方法是常用的方法是差速離心法差速離心法：將細胞膜破壞后，形：將細胞膜破壞后，形 成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿；將勻成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿；將勻 漿放入離心管，用高速離心機在

2、不同的轉(zhuǎn)速下進行離漿放入離心管，用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離 心，利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，就能心，利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，就能 將各種細胞器分離開。將各種細胞器分離開。 一.細胞器之間的分工 探究二：探究二： 飛翔鳥類胸肌細胞中線粒體的數(shù) 量比不飛翔鳥類的多。 運動員肌細胞線粒體的數(shù)量比缺 乏鍛練的人多。 在體外培養(yǎng)細胞時，新生細胞比 衰老或病變細胞的線粒體多。 為什么？ 線粒體(雙層膜)是細胞進行有 氧呼吸的主要場所。細胞生命活動 所需能量的95%來自線粒體。 線粒體 線粒體線粒體“動力工廠動力工廠”（有氧呼吸的主要場所）（有氧呼吸的主要場所） 有研究表明，馬

3、拉松運動員腿部肌肉細胞有研究表明，馬拉松運動員腿部肌肉細胞 中線粒體的數(shù)量比一般人多出一倍以上？中線粒體的數(shù)量比一般人多出一倍以上？ 外膜外膜 內(nèi)膜內(nèi)膜 嵴嵴 外膜、內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)（含少量外膜、內(nèi)膜、嵴、基質(zhì)（含少量DNADNA和有關酶）和有關酶） 功能：功能： 結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu): : 有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的主要場所 思思 考考 葉綠體 葉綠體葉綠體“養(yǎng)料制造工廠養(yǎng)料制造工廠”和和“能量轉(zhuǎn)換站能量轉(zhuǎn)換站” 葉綠體存在于哪些細胞中？葉綠體存在于哪些細胞中？ 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 功能：功能： 外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)（含少量外膜、內(nèi)膜、基粒、基質(zhì)（含少量DNADNA和有關酶）和有關酶） 光合作用的場所光合作

4、用的場所 思思 考考 線粒體線粒體葉綠體葉綠體 分布分布 形態(tài)形態(tài) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 雙雙 層層 膜膜 外膜外膜 內(nèi)膜內(nèi)膜 基?；?基質(zhì)基質(zhì) 功能功能 光合作用的場所光合作用的場所有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的主要場所 都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA（都能半自主復制）（都能半自主復制） 含與暗反應有關的酶含與暗反應有關的酶 含與有氧呼吸有關酶含與有氧呼吸有關酶 片層膜堆疊成圓柱形，含色片層膜堆疊成圓柱形，含色 素和與光反應有關的酶。素和與光反應有關的酶。 是一層光滑的膜是一層光滑的膜向內(nèi)折疊形成嵴向內(nèi)折疊形成嵴 與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開與周圍的細胞質(zhì)基質(zhì)分開 扁平的橢球形或球形扁

5、平的橢球形或球形橢球形橢球形 主要存在于植物的葉肉細胞主要存在于植物的葉肉細胞動植物細胞中動植物細胞中 線粒體和葉綠體比較表線粒體和葉綠體比較表 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(單層膜)是由膜連接而 成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。是細胞內(nèi)蛋白質(zhì)合 成和加工(粗面)，以及脂質(zhì)合成(滑 面)的“車間”。 高爾基體高爾基體 主要功能：主要功能： 對蛋白質(zhì)有加工、分類、包裝的對蛋白質(zhì)有加工、分類、包裝的“車間車間” 及及“發(fā)送站發(fā)送站” 核糖體核糖體 有附著型的、有游離型的，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器。 結(jié)構(gòu)：單層膜包被的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種水解酶。結(jié)構(gòu)：單層膜包被的囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)含多種水解酶。 溶酶體具有多種生理功能：溶酶體具有多種生理功能： 1.原

6、生動物借助溶酶體原生動物借助溶酶體消化消化攝入的食物；攝入的食物； 2.分解衰老、損傷的細胞器分解衰老、損傷的細胞器 3.白細胞白細胞均含有溶酶體性質(zhì)的顆粒，能消滅入侵的微生物。均含有溶酶體性質(zhì)的顆粒，能消滅入侵的微生物。 溶酶體溶酶體 思思 考考 硅肺？硅肺？ 液泡 與滲透吸水有關，與代謝產(chǎn)物貯存有與滲透吸水有關，與代謝產(chǎn)物貯存有 關，與花、果等顏色有關。關，與花、果等顏色有關。 存在：存在： 形態(tài)結(jié)構(gòu)：形態(tài)結(jié)構(gòu)： 主要功能：主要功能： 植物細胞植物細胞 泡狀結(jié)構(gòu)；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液泡狀結(jié)構(gòu)；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液 調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境、保持植物形態(tài)調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境、保持植物形態(tài) 中

7、心體中心體 見于動物和某些低等植物的細胞，由兩個互相 垂直排列的中心粒及周圍的物質(zhì)組成，與細胞的有 絲分裂有關。 動物細胞動物細胞植物細胞植物細胞 細胞間的分工合作 細胞器線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體高爾 基體 溶酶體液泡中心體 存在 場所 結(jié)構(gòu) 功能 植物細 胞、動 物細胞 橢球形， 外膜光滑、 內(nèi)膜向內(nèi) 折疊成嵴嵴 有氧呼 吸的主 要場所， 能量供 應的 “動力 工廠” 植物 細胞 橢球形或 球形，兩 層膜，基 質(zhì)、基粒、 酶 光合作 用的場 所， “養(yǎng)料 制造工 廠”和” 能量轉(zhuǎn) 換站“ 植物細 胞、動 物細胞 粗面型和 滑面型， 囊狀、泡 狀、管狀 結(jié)構(gòu) 蛋白質(zhì) 合成與 加工的 車間， 運

8、輸?shù)?白質(zhì)的 通道 植物細 胞、動 物細胞 橢球形粒 狀小體 合成蛋 白質(zhì)的 場所， 為蛋白 質(zhì)的 “裝配 機器” 植物細 胞、動 物細胞 由單層膜 形成的囊 泡和扁平 囊組成 蛋白質(zhì)的 加工、分 類、包裝 和轉(zhuǎn)運， 與細胞分 泌物和細 胞壁的形 成有關 植物細 胞、動 物細胞 由單層膜 形成的小 球體，內(nèi) 含多種水 解酶 “消化車 間”，分 解衰老、 損傷的細 胞器，防 御、營養(yǎng) 植物 細胞 由單層膜 形成囊泡， 內(nèi)含細胞 液 調(diào)節(jié)內(nèi) 環(huán)境、 維持滲 透壓、 保持細 胞堅挺 動物 細胞 由兩個 互相垂 直的中 心粒 與動物 細胞的 有絲分 裂有關 實驗：用高倍速顯微鏡觀察 葉綠體和線粒體 為

9、什么用健那綠染液染色？ 健那綠染液為什么要溶于生 理鹽水中？ 實驗材料為什么要用蘚葉？ 二.細胞器之間的協(xié)調(diào)配合 閱讀：新課標人教版必修1P48課本 資料分析分泌蛋白的合成與運輸分泌蛋白的合成與運輸 3 3分鐘后標記的氨分鐘后標記的氨 基酸出現(xiàn)在附有核糖體基酸出現(xiàn)在附有核糖體 的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。 科學家用科學家用 標記亮氨酸 標記亮氨酸 供給豚鼠的胰腺細胞以合成供給豚鼠的胰腺細胞以合成 蛋白質(zhì)。蛋白質(zhì)。 1717分鐘后，標記的分鐘后，標記的 氨基酸出現(xiàn)在高爾基體氨基酸出現(xiàn)在高爾基體 中。中。 117117分鐘后，標記分鐘后，標記 的氨基酸出現(xiàn)在細胞膜的氨基酸出現(xiàn)在細胞膜 內(nèi)運輸?shù)鞍踪|(zhì)的小

10、泡及內(nèi)運輸?shù)鞍踪|(zhì)的小泡及 細胞外的分泌物中。細胞外的分泌物中。 科學家的實驗表明，科學家的實驗表明， 腺體細胞在核糖體上合成腺體細胞在核糖體上合成 的分泌蛋白，首先進入內(nèi)的分泌蛋白，首先進入內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較 成熟的蛋白質(zhì)。然后內(nèi)質(zhì)成熟的蛋白質(zhì)。然后內(nèi)質(zhì) 網(wǎng)以出芽方式形成具膜的網(wǎng)以出芽方式形成具膜的 小泡將它運輸?shù)礁郀柣w小泡將它運輸?shù)礁郀柣w 進行進一步的加工。經(jīng)高進行進一步的加工。經(jīng)高 爾基體加工成熟的蛋白質(zhì)爾基體加工成熟的蛋白質(zhì) 再形成分泌小泡，通過細再形成分泌小泡，通過細 胞膜排出細胞外面。胞膜排出細胞外面。 在這個過程中，在這個過程中， 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小

11、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小 泡轉(zhuǎn)化成高爾基體泡轉(zhuǎn)化成高爾基體 膜，高爾基體膜又膜，高爾基體膜又 可通過分泌小泡形可通過分泌小泡形 成細胞膜。成細胞膜。 與蛋白質(zhì)的合成與蛋白質(zhì)的合成 有關的細胞器：有關的細胞器： 核糖體核糖體 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體高爾基體 線粒體線粒體 蛋白質(zhì)的合成過程：蛋白質(zhì)的合成過程： 核糖體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體高爾基體細胞膜細胞膜 （初步合成）（初步合成） （加工）（加工）（進一步加工） （進一步加工）（融合、分泌） （融合、分泌） 三.細胞的生物膜系統(tǒng) 1.概念：各種細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)， 共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。 細胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著細胞內(nèi)的各種膜在結(jié)

12、構(gòu)上存在著直接或間接直接或間接的聯(lián)系。的聯(lián)系。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核 膜外層相連膜外層相連 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核 膜之間的腔相通膜之間的腔相通 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細 胞膜相連胞膜相連 細胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著直接或間接的聯(lián)系。細胞內(nèi)的各種膜在結(jié)構(gòu)上存在著直接或間接的聯(lián)系。 核膜外表面和內(nèi)核膜外表面和內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)上均有核糖質(zhì)網(wǎng)上均有核糖 體附著體附著 核膜外表面和內(nèi)核膜外表面和內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)上均有核糖質(zhì)網(wǎng)上均有核糖 體附著體附著 生物膜的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化生物膜的聯(lián)系與轉(zhuǎn)化 細胞的生物膜系統(tǒng)在生命活動中的作用：細胞的生物膜系統(tǒng)在生命活動中的作用： 不僅使細胞具有一個不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)

13、境相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，同時在細，同時在細 胞與環(huán)境之間進行胞與環(huán)境之間進行物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳遞物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳遞的過的過 程中起著程中起著決定性決定性的作用。的作用。 細胞內(nèi)的許多重要細胞內(nèi)的許多重要化學反應都在生物膜上進行化學反應都在生物膜上進行，細，細 胞內(nèi)的廣闊的膜面積為酶提供了大量的胞內(nèi)的廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點附著位點，為各，為各 種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件。種化學反應的順利進行創(chuàng)造了有利條件。 細胞內(nèi)的生物膜把細胞細胞內(nèi)的生物膜把細胞分隔成一個個小的區(qū)室分隔成一個個小的區(qū)室，如，如 各種細胞器，這樣就使得細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學各種細胞器，這樣

14、就使得細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學 反應，而不會相互干擾，反應，而不會相互干擾，保證了細胞的生命活動高效、保證了細胞的生命活動高效、 有序地進行。有序地進行。 海水凈化裝置：模擬生物膜選擇性透過原理，海水凈化裝置：模擬生物膜選擇性透過原理， 對海水、污水進行凈化獲得純凈淡水。對海水、污水進行凈化獲得純凈淡水。 模擬生物膜模擬生物膜 醫(yī)學上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理，醫(yī)學上根據(jù)生物膜的結(jié)構(gòu)、功能原理， 可以研制出許多種代用的人體組織與器官?？梢匝兄瞥鲈S多種代用的人體組織與器官。 1、在真核細胞的細胞器中，無膜結(jié)構(gòu)的是、在真核細胞的細胞器中，無膜結(jié)構(gòu)的是 （ ） A、線粒體、中心體、線粒體、中心體

15、B、核糖體、中心體、核糖體、中心體 C、中心體、高爾基體、中心體、高爾基體 D、高爾基體、核糖體、高爾基體、核糖體 2、玉米葉肉細胞中，具有色素的一組細胞器是、玉米葉肉細胞中，具有色素的一組細胞器是 （ ） A、線粒體、高爾基體、線粒體、高爾基體 B、葉綠體、液泡、葉綠體、液泡 C、中心體、核糖體、中心體、核糖體 D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡 3、一分子、一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)擴散出來，從葉肉細胞的線粒體基質(zhì)擴散出來， 進入一相鄰細胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的膜層數(shù)是進入一相鄰細胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的膜層數(shù)是 （ ） A、5 B、6 C、7 D、8 B B B 答對了答對了 4

16、、將下列細胞器和相關的功能連接起來、將下列細胞器和相關的功能連接起來 細胞器名稱細胞器名稱 細胞器的功能細胞器的功能 中心體中心體 分解衰老死亡的細胞，吞噬并殺死分解衰老死亡的細胞，吞噬并殺死 侵入細胞的病毒或病菌侵入細胞的病毒或病菌 線粒體線粒體 合成蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì) 核糖體核糖體 與細胞的有絲分裂有關與細胞的有絲分裂有關 溶酶體溶酶體 進行光合作用進行光合作用 葉綠體葉綠體 有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的主要場所 液液 泡泡 參與細胞分泌物的形成參與細胞分泌物的形成 高爾基體高爾基體 調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，維持調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，維持 植物細胞內(nèi)的形態(tài)植物細胞內(nèi)的形態(tài) 液泡 與滲透吸水有關

17、，與代謝產(chǎn)物貯存有與滲透吸水有關，與代謝產(chǎn)物貯存有 關，與花、果等顏色有關。關，與花、果等顏色有關。 存在：存在： 形態(tài)結(jié)構(gòu)：形態(tài)結(jié)構(gòu)： 主要功能：主要功能： 植物細胞植物細胞 泡狀結(jié)構(gòu)；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液泡狀結(jié)構(gòu)；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液 調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境、保持植物形態(tài)調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境、保持植物形態(tài) 中心體中心體 見于動物和某些低等植物的細胞，由兩個互相 垂直排列的中心粒及周圍的物質(zhì)組成，與細胞的有 絲分裂有關。 動物細胞動物細胞植物細胞植物細胞 二.細胞器之間的協(xié)調(diào)配合 閱讀：新課標人教版必修1P48課本 資料分析分泌蛋白的合成與運輸分泌蛋白的合成與運輸 科學家的實驗表明，科學家

18、的實驗表明， 腺體細胞在核糖體上合成腺體細胞在核糖體上合成 的分泌蛋白，首先進入內(nèi)的分泌蛋白，首先進入內(nèi) 質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較質(zhì)網(wǎng)腔內(nèi)，加工形成比較 成熟的蛋白質(zhì)。然后內(nèi)質(zhì)成熟的蛋白質(zhì)。然后內(nèi)質(zhì) 網(wǎng)以出芽方式形成具膜的網(wǎng)以出芽方式形成具膜的 小泡將它運輸?shù)礁郀柣w小泡將它運輸?shù)礁郀柣w 進行進一步的加工。經(jīng)高進行進一步的加工。經(jīng)高 爾基體加工成熟的蛋白質(zhì)爾基體加工成熟的蛋白質(zhì) 再形成分泌小泡，通過細再形成分泌小泡，通過細 胞膜排出細胞外面。胞膜排出細胞外面。 在這個過程中，在這個過程中， 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可通過小 泡轉(zhuǎn)化成高爾基體泡轉(zhuǎn)化成高爾基體 膜，高爾基體膜又膜，高爾基體膜又 可通過分泌小泡形可通過分泌小泡形 成細胞膜。成細胞膜。 4、將下列細