細胞器——系統(tǒng)內的分工合作公開課學習教案

1、會計學1第一頁，共48頁。細胞內也存在類似細胞內也存在類似(li s)(li s)工廠的工廠的各種車間嗎？各種車間嗎？我們怎么才能看到這些我們怎么才能看到這些(zhxi)“車間車間”呢？呢？細胞內的各種細胞內的各種“車間車間”有怎樣有怎樣(znyng)的結構和功能呢？的結構和功能呢？細胞器細胞器第1頁/共48頁第二頁，共48頁。第2頁/共48頁第三頁，共48頁。1.1.細胞器有什么細胞器有什么(shn me)(shn me)功能？功能？2.2.細胞器之間是怎樣分工合作的？細胞器之間是怎樣分工合作的？3.3.什么什么(shn me)(shn me)是生物膜系統(tǒng)？是生物膜系統(tǒng)？ 它具有什么它具有什

2、么(shn me)(shn me)功能？功能？第3頁/共48頁第四頁，共48頁。 7葉綠葉綠體體5溶酶體溶酶體6中心中心(zhngxn)體體 8液泡液泡(ypo) 4核糖體核糖體 3高爾基體高爾基體2線粒體線粒體1 內質網(wǎng)內質網(wǎng) 1 2 3 4 5 6 7 8動、植物動、植物(zhw)細胞亞顯微結細胞亞顯微結構模式圖構模式圖第4頁/共48頁第五頁，共48頁。掃描(somio)電子顯微鏡0.2m0.2m0.2nm0.2nm光學顯微鏡第5頁/共48頁第六頁，共48頁。第6頁/共48頁第七頁，共48頁。分離細胞器的方法分離細胞器的方法 要研究要研究(ynji)(ynji)各種細胞器的組成成分和功能，

3、需要將這些細各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，用什么方法呢？胞器分離出來，用什么方法呢？差速離心法差速離心法將勻漿將勻漿(yn jin)放入離心管放入離心管破壞破壞(phui)(phui)細胞膜（形成由各種細胞細胞膜（形成由各種細胞器和細胞中其他物質組成的勻漿）器和細胞中其他物質組成的勻漿）將各種細胞器分離開將各種細胞器分離開（利用不同的離（利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力）心速度所產(chǎn)生的不同離心力）用高速離心機在不同的轉速下進行離心用高速離心機在不同的轉速下進行離心第7頁/共48頁第八頁，共48頁。有研究表明，馬拉松運動員腿部肌肉細胞(xbo)中線粒體的數(shù)量比一般人多

4、出一倍以上？外膜外膜內膜內膜嵴外膜、內膜、嵴、基質(j zh)（含少量DNA和有關酶）形狀(xngzhun):功能：圓球形、短棒狀、線形、啞鈴狀等結構:有氧呼吸的主要場所-“動力車間”思思考考第8頁/共48頁第九頁，共48頁。葉綠體存在于哪些(nxi)細胞中？結構(jigu)：形狀(xngzhun):功能：扁平的橢球形或球形外膜、內膜、基粒、基質（含少量DNA和有關酶）光合作用的場所“養(yǎng)料制造工廠”和“能量轉換站”思考第9頁/共48頁第十頁，共48頁。第10頁/共48頁第十一頁，共48頁。分布(fnb)：形態(tài)(xngti)結構：功能(gngnng)：蛋白質合成和加工，脂質合成的“車間” 絕大多

5、數(shù)動植物細胞都有內質網(wǎng)。內連核膜，外連細胞膜。（擴大了細胞內的膜面積）由單層膜結構連接而成的網(wǎng)狀物第11頁/共48頁第十二頁，共48頁。存在(cnzi)部位：動植物細胞(xbo)中細胞(xbo)核附近形態(tài)(xngti)結構：扁平囊狀結構，有大小囊泡，單層膜主要功能：動物：細胞分泌物的形成有關（對蛋白質有加工、分類、包裝“車間”和“發(fā)送站”）植物：與細胞壁的形成有關（合成纖維素）（合成纖維素）蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及”發(fā)送站“第12頁/共48頁第十三頁，共48頁。核糖體“生產(chǎn)(shngchn)蛋白質的機器”核糖體核糖體存 在：形態(tài)(xngti)結構：主要(zhyo)功能：附著在內質

6、網(wǎng)上或游離在細胞質基質中橢球形的粒狀小體，無膜結構細胞內合成蛋白質(多肽）的場所第13頁/共48頁第十四頁，共48頁。溶溶酶酶體體例如:兩棲類發(fā)育過程中蝌蚪尾巴的退化第14頁/共48頁第十五頁，共48頁。與滲透吸水有關，與代謝產(chǎn)物貯存(zhcn)有關，與花、果等顏色有關。存 在：形態(tài)(xngti)結構：主要(zhyo)功能：植物細胞（成熟的植物細胞具中央大液泡）泡狀結構；表面有單層液泡膜，內有細胞液（含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等）調節(jié)細胞內的環(huán)境,使細胞保持堅挺;所有的植物細胞都有液泡嗎？思考第15頁/共48頁第十六頁，共48頁。無膜結構（由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質(wzh)組成）

7、功能(gngnng)：動物細胞內和低等的植物細胞中與細胞有絲分裂有關。分布：結構：第16頁/共48頁第十七頁，共48頁。線粒線粒體體葉綠體葉綠體內質網(wǎng)內質網(wǎng)高爾基體高爾基體第17頁/共48頁第十八頁，共48頁。 課堂課堂(ktng)鞏鞏固練習固練習1 1打預防針能預防某些傳染病，與這種免疫作用關打預防針能預防某些傳染病，與這種免疫作用關系最密切的細胞器是系最密切的細胞器是( ) ( ) A A核糖體核糖體 B B內質網(wǎng)內質網(wǎng) C C線粒體線粒體 D. D.中心中心體體2 2高等植物細胞內不存在高等植物細胞內不存在(cnzi)(cnzi)的細胞器是的細胞器是( )( ) A A核糖體核糖體 B

8、B內質網(wǎng)內質網(wǎng) C C線粒體線粒體 D. D.中中心體心體3 3( (多選多選) )具有膜結構的細胞器為具有膜結構的細胞器為( )( ) A A高爾基體高爾基體 B B內質網(wǎng)內質網(wǎng) C C葉綠體葉綠體 D. D.核糖核糖體體ADABC第18頁/共48頁第十九頁，共48頁。一、細胞器的結構一、細胞器的結構(jigu)、功能和分布、功能和分布細胞器細胞器系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)內的分工合作內的分工合作歸納歸納(gun):2.分布：分布：u與細胞的能量轉換有關的細胞器：與細胞的能量轉換有關的細胞器：u含有少量含有少量DNA的細胞器是：的細胞器是：u植物細胞特有的細胞器：植物細胞特有的細胞器：u動物、低等

9、植物共有的：動物、低等植物共有的：葉綠體、液泡葉綠體、液泡葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體葉綠體、線粒體 有膜結構有膜結構 無膜結構無膜結構單層膜單層膜雙層膜雙層膜第19頁/共48頁第二十頁，共48頁。一、細胞質的結構一、細胞質的結構(jigu)(jigu)和功能和功能功能功能(gn(gngnngnng)g)水、無機鹽、脂質、糖類水、無機鹽、脂質、糖類(tn li)(tn li)、氨、氨基酸、核苷酸等基酸、核苷酸等, ,還有很多種酶還有很多種酶細胞質細胞質基基 質質( (膠質膠質狀狀) )細胞器細胞器成分成分: :是活細胞進行新陳代謝的主要場所是活細胞進行新陳代謝的主要場所為新陳代謝

10、提供所需的物質和一定的環(huán)為新陳代謝提供所需的物質和一定的環(huán)境條件境條件, ,如提供如提供ATPATP、核苷酸、氨基酸等。、核苷酸、氨基酸等。細胞質細胞質線粒體線粒體內質網(wǎng)內質網(wǎng)核糖體核糖體高爾基體高爾基體液液 泡泡葉綠體葉綠體中心體中心體溶酶溶酶體體第20頁/共48頁第二十一頁，共48頁。細胞質基質細胞質基質(j zh)細胞骨架細胞骨架維持維持(wich)細胞形態(tài)細胞形態(tài)保持細胞內部結保持細胞內部結構有序性構有序性第21頁/共48頁第二十二頁，共48頁。六、實驗：用高倍鏡顯微鏡觀察葉綠體和線粒體六、實驗：用高倍鏡顯微鏡觀察葉綠體和線粒體原理：原理： 葉肉細胞中的葉綠體，散布于細胞質中，呈綠色，

11、葉肉細胞中的葉綠體，散布于細胞質中，呈綠色，扁平的橢球形或球形。可以在高倍顯微鏡下觀察它的形扁平的橢球形或球形。可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。態(tài)和分布。 線粒體普遍存在于植物細胞和動物細胞中。線粒體線粒體普遍存在于植物細胞和動物細胞中。線粒體的形態(tài)多樣的形態(tài)多樣(du yn)，有短棒狀、圓球狀、線形、啞，有短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形等。鈴形等。第22頁/共48頁第二十三頁，共48頁。1 1、實驗材料的選取、實驗材料的選?。? 1）常用材料：）常用材料： 蘚類、水松的葉片（或菠菜葉的下表皮）蘚類、水松的葉片（或菠菜葉的下表皮）（2 2）原因）原因(yunyn)(yunyn)： 蘚類、水

12、松的葉片很薄，僅有一層葉肉細胞蘚類、水松的葉片很薄，僅有一層葉肉細胞 若選用菠菜葉作材料，撕取帶少許葉肉的下表皮，若選用菠菜葉作材料，撕取帶少許葉肉的下表皮，因為接近下表皮的葉肉細胞是海綿組織，細胞排疏松，因為接近下表皮的葉肉細胞是海綿組織，細胞排疏松，細胞分散，易撕取，便于觀察。細胞分散，易撕取，便于觀察。第23頁/共48頁第二十四頁，共48頁。2 2、染色劑、染色劑（1 1）觀察葉綠體時，由于葉綠體本身含有色素）觀察葉綠體時，由于葉綠體本身含有色素(s (s s)s)，呈，呈 ，所以，所以 染色。染色。（2 2）觀察線粒體時，用）觀察線粒體時，用 染色，健那染色，健那綠染液是專一性用于綠染

13、液是專一性用于 染色的染色的 染料，能將線粒體染染料，能將線粒體染 。線粒體。線粒體能在健那綠染液中維持能在健那綠染液中維持 。健那綠染液健那綠染液綠色綠色(l s)(l s)藍綠色藍綠色活性數(shù)小時活性數(shù)小時(xiosh)(xiosh)線粒體線粒體活細胞活細胞不需要不需要第24頁/共48頁第二十五頁，共48頁。細胞器“車間”線粒體葉綠體內質網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體養(yǎng)料養(yǎng)料(ynglio)制造制造車間車間蛋白質加工蛋白質加工(ji gng)、分類、分類、包裝車間包裝車間生產(chǎn)生產(chǎn)(shngchn)蛋白質的機器蛋白質的機器消化車間消化車間脂質合成車間脂質合成車間動力車間動力車間 下列表格把細胞器類比為

14、細胞內繁下列表格把細胞器類比為細胞內繁忙的忙的“車間車間”，但對應關系出錯了，請，但對應關系出錯了，請進行調整，使對這些細胞器的類比恰當。進行調整，使對這些細胞器的類比恰當。第25頁/共48頁第二十六頁，共48頁。細胞器“車間”線粒體葉綠體內質網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體養(yǎng)料養(yǎng)料(ynglio)制制造車間造車間蛋白質加工、分類蛋白質加工、分類(fn li)、包裝、包裝車間車間生產(chǎn)蛋白質的機器生產(chǎn)蛋白質的機器消化車間消化車間動力車間動力車間脂質合成車間脂質合成車間第26頁/共48頁第二十七頁，共48頁。細胞器“車間”線粒體葉綠體內質網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體養(yǎng)料養(yǎng)料(ynglio)制造制造車間車間蛋白質加

15、工蛋白質加工(ji gng)、分類、分類、包裝車間包裝車間生產(chǎn)蛋白質的機器生產(chǎn)蛋白質的機器消化車間消化車間動力車間動力車間脂質合成車間脂質合成車間第27頁/共48頁第二十八頁，共48頁。細胞器“車間”線粒體葉綠體內質網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體養(yǎng)料養(yǎng)料(ynglio)制造制造車間車間蛋白質加工、分類、包裝蛋白質加工、分類、包裝(bozhung)車間車間生產(chǎn)蛋白質的機器生產(chǎn)蛋白質的機器消化車間消化車間動力車間動力車間脂質合成車間脂質合成車間第28頁/共48頁第二十九頁，共48頁。分泌蛋白：分泌蛋白： 在細胞在細胞(xbo)(xbo)內合成后，分泌到細胞內合成后，分泌到細胞(xbo)(xbo)外起作用一

16、類蛋白質。外起作用一類蛋白質。想一想：想一想：唾液唾液(tuy)(tuy)淀粉酶、抗體和胰島素的化學成分是什淀粉酶、抗體和胰島素的化學成分是什么？么？ 第29頁/共48頁第三十頁，共48頁。問題問題(wnt)(wnt)探討：如果你是工程師，如何設計分泌蛋白的合探討：如果你是工程師，如何設計分泌蛋白的合成和運輸?shù)某珊瓦\輸?shù)摹吧a(chǎn)線生產(chǎn)線”？分泌(fnm)蛋白銷售部：銷售部： 細胞膜細胞膜AA核糖體核糖體 BB高爾基體高爾基體 CC內質網(wǎng)內質網(wǎng) 三個車間三個車間(chjin)(chjin)：生產(chǎn)線生產(chǎn)線第30頁/共48頁第三十一頁，共48頁。分泌分泌(fnm)蛋蛋白白推測推測(tuc)帕拉德帕拉德

17、帕拉德的帕拉德的“超微活動超微活動(hu dng)圖圖”閱讀閱讀P51P51頁：頁：思考：帕拉德用什么技術進行實驗研究？思考：帕拉德用什么技術進行實驗研究？第31頁/共48頁第三十二頁，共48頁。同位素：具有同位素：具有(jyu)(jyu)相同質子數(shù)，不同中子數(shù)（或不同質相同質子數(shù)，不同中子數(shù)（或不同質量數(shù)）同一元素的不同核素互為同位素。例如氫有三種同量數(shù)）同一元素的不同核素互為同位素。例如氫有三種同位素，位素， H H氕、氕、D D氘（又叫重氫）、氘（又叫重氫）、T T氚（又叫超重氫）；如氚（又叫超重氫）；如果該同位素是有放射性的話，會被稱為放射性同位素。果該同位素是有放射性的話，會被稱為放

18、射性同位素。閱讀閱讀(yud)參考資料：參考資料：同位素示蹤技術：同位素可用于追蹤物質的運行和變化規(guī)同位素示蹤技術：同位素可用于追蹤物質的運行和變化規(guī)律。用示蹤元素律。用示蹤元素(yun s)(yun s)標記的化合物，其化學性質不變。標記的化合物，其化學性質不變?？茖W家通過追蹤示蹤元素科學家通過追蹤示蹤元素(yun s)(yun s)標記的化合物，可以弄標記的化合物，可以弄清化學反應的詳細過程。清化學反應的詳細過程。第32頁/共48頁第三十三頁，共48頁。探討問題：探討問題：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運輸過程。、描述分泌蛋白的合成和運輸

19、過程。3 3、分泌蛋白合成和分泌的過程需要能量、分泌蛋白合成和分泌的過程需要能量(nngling)(nngling)嗎？能量嗎？能量(nngling)(nngling)由哪里提供？由哪里提供？4 4、內質網(wǎng)、高爾基體和細胞膜以什么結構進行聯(lián)系？、內質網(wǎng)、高爾基體和細胞膜以什么結構進行聯(lián)系？ 豚鼠胰腺豚鼠胰腺(yxin)腺泡細胞分泌蛋白形成過程示意圖腺泡細胞分泌蛋白形成過程示意圖 3min 17min 117min囊泡囊泡內質網(wǎng)上的核糖體內質網(wǎng)上的核糖體第33頁/共48頁第三十四頁，共48頁。核糖體核糖體內質網(wǎng)內質網(wǎng)高爾基體高爾基體細胞膜細胞膜合成合成(hchng)肽鏈肽鏈外排作用外排作用(zu

20、yng)分泌蛋白的合成分泌蛋白的合成(hchng)與運輸與運輸線粒體線粒體提供能量提供能量各種生物膜在功能上既有各種生物膜在功能上既有明明確確的分工的分工，又有又有緊密緊密的聯(lián)系。的聯(lián)系。加工，形成一加工，形成一定空間結構定空間結構進一步加工、修進一步加工、修飾飾第34頁/共48頁第三十五頁，共48頁。分泌蛋白合成和運輸分泌蛋白合成和運輸(ynsh)(ynsh)過程過程第35頁/共48頁第三十六頁，共48頁。 問題問題(wnt)探討：你能嘗試畫出高爾基體中的放射性顆探討：你能嘗試畫出高爾基體中的放射性顆粒數(shù)與時間變化的曲線嗎？粒數(shù)與時間變化的曲線嗎？附有核糖體的內質網(wǎng)附有核糖體的內質網(wǎng)高爾基體

21、高爾基體圖示為內質網(wǎng)內放射性顆粒數(shù)與時間圖示為內質網(wǎng)內放射性顆粒數(shù)與時間(shjin)變變化的曲線?；那€。第36頁/共48頁第三十七頁，共48頁。氨基酸氨基酸肽鏈肽鏈較成熟較成熟(chngsh)蛋白質蛋白質成熟成熟(chngsh)蛋白質蛋白質內質網(wǎng)的核糖體內質網(wǎng)的核糖體內質網(wǎng)內質網(wǎng)高爾基體高爾基體細胞膜細胞膜線線粒粒體體囊泡囊泡囊泡囊泡合成合成(hchng) 盤旋、折疊、盤旋、折疊、糖基化、運輸糖基化、運輸加工、修飾、分泌加工、修飾、分泌分泌分泌分泌蛋白分泌蛋白分泌蛋白合成和分泌過程分泌蛋白合成和分泌過程第37頁/共48頁第三十八頁，共48頁。生物膜系統(tǒng)的功能：生物膜系統(tǒng)的功能：使細胞具有

22、一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境，使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內環(huán)境，并與境進行物質運輸、能量交換并與境進行物質運輸、能量交換(jiohun)(jiohun)、 信息傳遞。信息傳遞。為酶提供大量的附著位點，為生化反為酶提供大量的附著位點，為生化反應創(chuàng)造條件。應創(chuàng)造條件。將細胞內分隔成小區(qū)室，使生化反應將細胞內分隔成小區(qū)室，使生化反應互不干擾?；ゲ桓蓴_。 在細胞中，由在細胞中，由 、 和各種細胞器膜等結和各種細胞器膜等結構，共同構，共同(gngtng)構成細胞的生物膜體系。構成細胞的生物膜體系。細胞膜細胞膜 核膜核膜(h m) 資料一：腎功能發(fā)生障礙時，代謝廢物不能排除，患者會出現(xiàn)水腫、尿毒資料一：腎功能發(fā)生障

23、礙時，代謝廢物不能排除，患者會出現(xiàn)水腫、尿毒癥。常用治療方法：采用透析型人工腎代替病變的腎臟行使功能，其中起癥。常用治療方法：采用透析型人工腎代替病變的腎臟行使功能，其中起關鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成膜材料。關鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成膜材料。資料二：一種新的制藥工藝：將磷脂制成很小的小球，讓這些小球包包裹資料二：一種新的制藥工藝：將磷脂制成很小的小球，讓這些小球包包裹著藥物，運輸?shù)交疾〔课?，通過小球膜和細胞膜的融合，將藥物送入細胞，著藥物，運輸?shù)交疾〔课?，通過小球膜和細胞膜的融合，將藥物送入細胞，從而達到治療的目的。從而達到治療的目的。第38頁/共48頁第三十九頁，共48頁。

24、細胞內的各種膜在細胞內的各種膜在結構結構上存在著上存在著直接或間接直接或間接的聯(lián)系。的聯(lián)系。內質網(wǎng)與核內質網(wǎng)與核膜膜(h m)(h m)外層相連外層相連內質網(wǎng)腔與兩層核膜內質網(wǎng)腔與兩層核膜(h m)(h m)之間的腔相之間的腔相通通內質網(wǎng)與細胞內質網(wǎng)與細胞膜相連膜相連(xin(xin lin)lin)第39頁/共48頁第四十頁，共48頁。高爾基體膜高爾基體膜的的厚度和化學成厚度和化學成分分介于內質網(wǎng)膜介于內質網(wǎng)膜與細胞膜之間。與細胞膜之間。在活細胞中，這在活細胞中，這三種膜可以互相三種膜可以互相轉變。轉變。第40頁/共48頁第四十一頁，共48頁。內質網(wǎng)以類似于內質網(wǎng)以類似于“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，囊泡離開內質網(wǎng)，移動囊泡離開內質網(wǎng)，移動(ydng)(ydng)到高爾基體與高到高爾基體與高爾基體融合，成為高爾基體爾基體融合，成為高爾基體的一部分。的一部分。高爾基體又以高爾基體又以“出芽出芽”方式形成包裹蛋白質的囊泡，方式形成包裹蛋白質的囊泡，移動移動(ydng)(ydng)到細胞膜與到細胞膜與細胞膜融合，成為細胞膜的細胞膜融合，成為細胞膜的一部分。一部分。細胞內的生物膜在結構上具有細胞內的生物膜在結構上具有(jyu)(jyu)一定的連續(xù)性。一定的連續(xù)性。第41頁/共48頁第四十二頁，共48頁。1 1胰島細胞胰島細胞(xbo)(xbo)中與胰島素形成

26、和分泌有關的中與胰島素形成和分泌有關的結構是（結構是（ ）A A 線粒體、中心體、高爾基體、內質網(wǎng)、細胞線粒體、中心體、高爾基體、內質網(wǎng)、細胞(xbo)(xbo)膜膜 B B 內質網(wǎng)、核糖體、葉綠體、高爾基體、細胞內質網(wǎng)、核糖體、葉綠體、高爾基體、細胞(xbo)(xbo)膜膜 C C 內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體、細胞內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體、細胞(xbo)(xbo)膜膜D D 內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體內質網(wǎng)、核糖體、高爾基體、線粒體C第42頁/共48頁第四十三頁，共48頁。2 2胰島細胞中與胰島素形成和分泌胰島細胞中與胰島素形成和分泌(fnm)(fnm)有關有關的細胞器的細胞器 是（是（ ）A A 線粒體、中心體、高爾基體、內質網(wǎng)、細胞膜線粒體、中心體、高爾基體、內質網(wǎng)、細胞膜 B B 內質網(wǎng)、核糖體、葉綠體、