《細胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作》

1、1 1、細胞膜的主要化學成分和結構是怎樣的？、細胞膜的主要化學成分和結構是怎樣的？2 2、細胞膜的結構特點和功能特點？、細胞膜的結構特點和功能特點？3 3、細胞膜的主要功能？、細胞膜的主要功能？思考回顧思考回顧細胞質(zhì)的結構和功能細胞質(zhì)的結構和功能細胞質(zhì)細胞質(zhì)基基 質(zhì)質(zhì)成分成分: :功能功能: :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提供所需的物質(zhì)和一定的環(huán)為新陳代謝提供所需的物質(zhì)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. .細胞器細胞器水、無機離子、脂類、糖類、氨基酸、水、無機離子、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸等核苷

2、酸等, ,還有很多種酶還有很多種酶線粒體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體核糖體高爾基體高爾基體液泡液泡葉綠體葉綠體中心體中心體植物細胞亞顯微結構模式圖動物細胞亞顯微結構模式圖細胞器之間的分工細胞在生命活動中發(fā)生著物質(zhì)和能量的復雜變化。細胞內(nèi)部像一個繁忙的工廠，在細胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“車間”，這些“車間”都有一定的結構，如：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體等，它們統(tǒng)稱為細胞器。同學們可能會感到很疑惑：細胞器這么小，科學家是怎樣把各種細胞器分離開來，分別去研究它們的生理功能的呢？1.分離各種細胞器的方法是差速離心法。2.科學探究離不開探究精神、理性思維和技術手段的結合。線粒體線粒體線粒

3、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）形狀形狀: :功能：功能：橢球形橢球形 結構結構: :有氧呼吸的主要場所有氧呼吸的主要場所思思考考肝細胞肝細胞腎皮質(zhì)細胞腎皮質(zhì)細胞平滑肌細胞平滑肌細胞心肌細胞心肌細胞動物冬眠狀態(tài)下的肝動物冬眠狀態(tài)下的肝細胞細胞950個個400個個260個個12 500個個1 350個個1.德國科學

4、家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物部分細胞中線粒體的德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物部分細胞中線粒體的數(shù)量（見上表）。分析回答：數(shù)量（見上表）。分析回答：（1）心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為）心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為_。（2）動物（常溫）冬眠狀態(tài)下肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，是因為）動物（常溫）冬眠狀態(tài)下肝細胞中的線粒體比常態(tài)下多，是因為 。（3）從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與）從表中所示數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與 有關。有關。通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細胞內(nèi)通常線粒體均勻分布在細胞質(zhì)基質(zhì)中，但在細胞內(nèi)新陳代謝旺盛的部位比新陳代謝旺盛的部位比較

5、集中較集中。例如，在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物不同的組織、器官的細胞中線粒體的數(shù)量也有很大差別。在同一生物不同的組織、器官的細胞中線粒體的數(shù)量也有很大差別。例如，線粒體數(shù)量在人的心肌細胞比平滑肌細胞中多；運動員肌細胞線粒體的數(shù)目比缺乏鍛煉的人多；在體外培養(yǎng)細胞時，新生細胞比衰老細胞或病變細胞的線粒體多。在不同生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別。在不同生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數(shù)量也有差別。例如，一般動物細胞中線粒體的數(shù)量，比植物細胞多一些，飛翔鳥類胸肌細胞線粒體數(shù)比不飛翔鳥類的多。心臟的收縮需要大量的能量供應心臟的收縮需要大量的能量供應細胞的代謝水平細胞的代謝水

6、平肝臟是體內(nèi)代謝的主要器官，冬眠動物不動，能量幾乎來自于線粒體肝臟是體內(nèi)代謝的主要器官，冬眠動物不動，能量幾乎來自于線粒體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“能量轉換站能量轉換站”葉綠體存在于哪些細胞中？葉綠體存在于哪些細胞中？結構：結構：形狀形狀: :功能：功能：扁平的橢球形扁平的橢球形 或球形或球形外膜、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)結結構構雙雙層層膜膜外膜外膜內(nèi)膜內(nèi)膜基?；；|(zhì)基質(zhì)功能功能線粒體和葉綠體比較表光合作用的場所光合作用的場所有氧

7、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內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布：分布：類型類型粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：擴大膜面積，蛋白質(zhì)運輸通道粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：擴大膜面積，蛋白

8、質(zhì)運輸通道滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：糖類和脂類合成滑面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：糖類和脂類合成形態(tài)結構：形態(tài)結構：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)-有機物合成的有機物合成的“車間車間”絕大多數(shù)動植物細胞都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。細胞核附近較絕大多數(shù)動植物細胞都有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。細胞核附近較多，并與核膜有一定的聯(lián)系。多，并與核膜有一定的聯(lián)系。由單層膜結構連接而成的網(wǎng)狀物由單層膜結構連接而成的網(wǎng)狀物高爾基體存在部位：存在部位：動植物細胞中動植物細胞中細胞核附近細胞核附近形態(tài)結構：形態(tài)結構： 扁平囊狀結構，有大小囊泡扁平囊狀結構，有大小囊泡主要功能：主要功能：與細胞分泌物的形成有關與細胞分泌物的形成有關對蛋白質(zhì)有加工和轉運功能對蛋白質(zhì)有加工和轉運功能植物細胞分裂時與細

9、胞壁的形成有關植物細胞分裂時與細胞壁的形成有關高爾基體高爾基體蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的“加工工廠加工工廠”核糖體核糖體蛋白質(zhì)的蛋白質(zhì)的“裝配車間裝配車間”存存 在：在：形態(tài)結構：形態(tài)結構：主要功能：主要功能：附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上或游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中橢球形的粒狀小體，無膜結構橢球形的粒狀小體，無膜結構細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所細胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場所中心體中心體（由兩個垂直排列的中心粒組成）中心體（由兩個垂直排列的中心粒組成）功能：功能：動物細胞內(nèi)和低等的植物細胞中動物細胞內(nèi)和低等的植物細胞中與細胞有絲分裂有關，形成紡錘體。與細胞有絲分裂有關，形成紡錘體。分布：分布：結構：結構：液

10、泡與滲透吸水有關，與代謝產(chǎn)物貯存有關，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。與花、果等顏色有關。存存 在：在：形態(tài)結構：形態(tài)結構：主要功能：主要功能：植物細胞植物細胞泡狀結構；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液泡狀結構；表面有單層液泡膜，內(nèi)有細胞液調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的環(huán)境調(diào)節(jié)細胞內(nèi)的環(huán)境問：植物細胞都有液泡嗎？問：植物細胞都有液泡嗎？ 形形 態(tài)態(tài)膜結構膜結構功功 能能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)單層膜單層膜核糖體核糖體無膜結無膜結構構高爾高爾基體基體單層膜單層膜中心體中心體無膜結無膜結構構液液 泡泡單層膜單層膜網(wǎng)狀結構，與細胞膜網(wǎng)狀結構，與細胞膜和核膜相連通和核膜相連通和蛋白質(zhì)、脂類、糖類和蛋白質(zhì)、脂類、

11、糖類合成有關；蛋白質(zhì)流通合成有關；蛋白質(zhì)流通的通道；的通道；橢球形，有的游離在細橢球形，有的游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中，有的附在胞質(zhì)基質(zhì)中，有的附在核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上；核膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上；合成蛋白質(zhì)合成蛋白質(zhì)與動物細胞的有絲分裂與動物細胞的有絲分裂有關有關調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境；儲存調(diào)節(jié)細胞內(nèi)環(huán)境；儲存物質(zhì)；保持細胞的滲透物質(zhì)；保持細胞的滲透壓，維持細胞形態(tài)壓，維持細胞形態(tài)由單層膜組成的扁平囊由單層膜組成的扁平囊狀組合結構狀組合結構兩個互相垂直的中心兩個互相垂直的中心粒組成粒組成內(nèi)有細胞液內(nèi)有細胞液動物：分泌動物：分泌植物：細胞壁的形成植物：細胞壁的形成各種生物膜在功能上的聯(lián)系（實驗）時間時間位置位置3 3分鐘后分鐘

12、后有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1717分鐘后分鐘后高爾基體高爾基體117117分鐘后分鐘后細胞膜內(nèi)側的小泡和釋放到細細胞膜內(nèi)側的小泡和釋放到細胞外的分泌物中胞外的分泌物中 科學家在豚鼠的科學家在豚鼠的胰腺泡細胞中注胰腺泡細胞中注射射3 3H H標記的亮氨標記的亮氨酸，通過這個標酸，通過這個標記追蹤氨基酸在記追蹤氨基酸在細胞中的行蹤。細胞中的行蹤。細胞器之間的協(xié)調(diào)配合豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程圖解豚鼠胰腺腺泡細胞分泌物形成過程圖解1、分泌蛋白的合成和分泌依次經(jīng)過哪些結構？核糖體2、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體在這個過程中有什么作用？內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對新生肽鏈進行修飾和運輸。高爾基體將肽鏈進一步加工并包裝成為成

13、熟的蛋白質(zhì)，然后分泌到細胞外。討論內(nèi)質(zhì)網(wǎng) 高爾基體細胞膜核糖體翻譯的蛋白質(zhì)核糖體翻譯的蛋白質(zhì)分泌蛋白為什么要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾分泌蛋白為什么要經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，而不是直接運輸?shù)郊毎つ兀炕w，而不是直接運輸?shù)郊毎つ兀空郫B、組裝、加上一些糖基團進一步加工細胞膜細胞膜細胞內(nèi)的動力站細胞內(nèi)的動力站線粒體線粒體比較成熟的蛋白質(zhì)比較成熟的蛋白質(zhì)高爾基體高爾基體內(nèi)內(nèi) 質(zhì)質(zhì) 網(wǎng)網(wǎng) 腔腔小結:多肽鏈較成熟蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜小泡小泡氨基酸脫水縮合初步修飾加工進一步修飾加工分泌到細胞外分泌蛋白的形成過程說明：在蛋白質(zhì)合成、加工 及運輸過程中均由線粒體供能細胞的生物膜系統(tǒng) 細胞就

14、像一臺復雜而精妙的生命機器。 細胞膜、核膜、以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體、線粒體等細胞器，它們都由膜組成，化學組成相似，基本結構大致相同，統(tǒng)稱為生物膜。細胞內(nèi)的各種膜在結構上存在著直接或間接的聯(lián)系。細胞內(nèi)的各種膜在結構上存在著直接或間接的聯(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 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與外層核膜相連 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與內(nèi)、外兩層核膜之間的腔相連 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體膜有聯(lián)系，在

15、合成旺盛的細胞中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)總是與線粒體緊密相依。為什么呢？ 各種生物膜在結構上存在著直接和間接的聯(lián)系小泡小泡小泡小泡小泡小泡高爾基體膜高爾基體膜 （突起）（突起）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜（突起）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜（突起）（凹陷）細胞膜（凹陷）細胞膜活細胞中膜成分的轉移活細胞中膜成分的轉移 細胞中各種生物膜不僅在結構上相互關聯(lián)，它們的化學細胞中各種生物膜不僅在結構上相互關聯(lián)，它們的化學組成也大致相同。組成也大致相同。 細胞膜是由什么組成的呢？細胞膜是由什么組成的呢？ 蛋白、脂類、少量的糖類。蛋白、脂類、少量的糖類。 不同的生物膜中也主要由這三種物質(zhì)構成，但是不同的生物膜中也主要由這三種物質(zhì)構成，但是含量是含量是有差別的有差

16、別的。 細胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細胞器，在機構和功能上是緊密聯(lián)系的統(tǒng)一整體，它們形成的結構體系，叫做細胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜系統(tǒng)的概念 使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境，在細胞與環(huán)境之間進行物質(zhì)運輸、能量交換和信息傳遞的過程中起著決定性的作用。 細胞中許多重要的反應都在生物膜上進行，廣闊的膜面積為酶的附著酶的附著提供了大量的位點。 細胞膜把細胞分隔分隔成小的區(qū)室，如各種細胞器，這樣使細胞同時進行多種化學反應，不相互干擾，保證細胞生命活動高效、有序地進行。生物膜系統(tǒng)重要的作用研究生物膜的重要意義 理論上闡明了細胞生命活動規(guī)律 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)學實踐中有重要用途 工業(yè)：人工模擬 設計選擇通過性膜，淡化海水或者處理污水 農(nóng)業(yè)：從膜結構的角度研究農(nóng)作