细胞器——系统内的分工合作(1)

1、1 1、细胞膜的主要化学成分、细胞膜的主要化学成分2 2、细胞膜的主要功能、细胞膜的主要功能复习复习 第二节第二节细胞器细胞器- -系统内的分工合作系统内的分工合作一一. .细胞质的结构和功能细胞质的结构和功能细胞质细胞质基基 质质成分成分: :功能功能: :是活细胞进行新陈代谢的是活细胞进行新陈代谢的主要场所主要场所为新陈代谢提供所需的为新陈代谢提供所需的物质物质和一定的和一定的环环境条件境条件细胞器细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等核苷酸等, ,还有很多种酶还有很多种酶线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体液泡液泡等等叶绿体叶绿

2、体中心体中心体（胶状液体）（胶状液体）要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？这些细胞器分离出来，用什么方法呢？差速离心法差速离心法将匀浆放入离心管将匀浆放入离心管破坏细胞膜破坏细胞膜（形成由各种细胞器（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）和细胞中其他物质组成的匀浆）将各种细胞器分离开将各种细胞器分离开（利用不同的（利用不同的离心速度所产生的不同离心力）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用高速离心机在不同的转速下进行离心线粒体线粒体外膜外膜内膜内膜嵴嵴双层膜，有少量双层膜，有少量DNA

3、DNA和和RNARNA（半自主性细胞器半自主性细胞器）；内膜内折，形成嵴内膜内折，形成嵴（增大面积增大面积）；有基质，有与呼吸作用有关的酶有基质，有与呼吸作用有关的酶（分布在线粒体分布在线粒体的内膜上和基质中的内膜上和基质中）。形态形态: :要求能够识图要求能够识图( (形态各样，短棒状，圆球状，线形，哑形态各样，短棒状，圆球状，线形，哑铃型铃型) ) 结构结构: :分布分布: :广泛分布于真核细胞中，代谢旺盛，需能广泛分布于真核细胞中，代谢旺盛，需能量多的部位线粒体数量多。量多的部位线粒体数量多。 线粒体线粒体“动力车间动力车间”（有氧呼吸有氧呼吸的主要场所）的主要场所）功能：功能：有氧呼吸

4、有氧呼吸的主要场所（产生的主要场所（产生ATPATP和和H H2 2O O），为），为新陈代谢提供能量新陈代谢提供能量化学能化学能 生命活动所需要能生命活动所需要能扩大内膜扩大内膜面积！面积！ 有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？线粒体的数量比一般人多出一倍以上？思思考考叶绿体叶绿体结构：结构：形态形态: :要求能够识图要求能够识图（绿色，扁平的椭球形或球形）（绿色，扁平的椭球形或球形）双层膜，有少量双层膜，有少量DNADNA和和RNARNA（半自主性细胞器半自主性细胞器） ；有基质，基粒有基质，基粒( (类囊体构成基粒

5、类囊体构成基粒) )；有进行光合作用的酶和色素（有进行光合作用的酶和色素（类囊体薄膜上类囊体薄膜上）。）。分布分布: :绿色植物的叶肉细胞，幼嫩茎的表皮细胞绿色植物的叶肉细胞，幼嫩茎的表皮细胞叶绿体叶绿体“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转能量转换站换站”叶绿体存在于哪些细胞中？叶绿体存在于哪些细胞中？功能：功能：光合作用的场所光合作用的场所（产生（产生ATPATP和和H H2 2O O） ， 将光能转化为化学能将光能转化为化学能思考思考双层膜双层膜线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸的主要

6、场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA（都能半自主复制）（都能半自主复制）含与暗反应有关的酶含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶含与有氧呼吸有关酶片层膜堆叠成圆柱形，含色片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。素和与光反应有关的酶。是一层光滑的膜是一层光滑的膜向内折叠形成嵴向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形椭球形椭球形主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中动植物细胞中线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表内质网内质网分布：分布：形态：形态：动植物细胞中，细胞核附近尤其多

7、，内动植物细胞中，细胞核附近尤其多，内质网与核膜联系较密切质网与核膜联系较密切要求能够识图要求能够识图（网状）（网状）结构：结构：单层膜单层膜类型类型粗面内质网：有核糖体附着，与蛋白质合成与加粗面内质网：有核糖体附着，与蛋白质合成与加 工工 工有关工有关滑面内质网：与糖类和脂质合成有关滑面内质网：与糖类和脂质合成有关内质网内质网蛋白质合成和加工，以及脂蛋白质合成和加工，以及脂质的合成质的合成“车间车间”功能：功能：（1）增大了细胞内的膜面积，为很多酶提供附着位点，）增大了细胞内的膜面积，为很多酶提供附着位点，有利于代谢的进行有利于代谢的进行（2）（3）滑面内质网滑面内质网粗面内质网粗面内质网

8、内质网：扩大了细胞内膜的面积！内质网：扩大了细胞内膜的面积！高尔基体高尔基体动植物细胞中动植物细胞中形态：形态：要求能够识图要求能够识图结构：结构：单层膜；扁平囊状结构，有大小单层膜；扁平囊状结构，有大小囊泡囊泡分布：分布：功能功能动物细胞：动物细胞：细胞分裂时与细胞分裂时与细胞壁细胞壁的形成有关的形成有关植物细胞：植物细胞：对来自内质网的蛋白质进行加工，对来自内质网的蛋白质进行加工，分类分类 和包装的和包装的“车间车间”和和“发送站发送站”与溶酶体的形成有关，参与胞吞、胞吐作用与溶酶体的形成有关，参与胞吞、胞吐作用核糖体核糖体分分 布：布：形态结构：形态结构：存在于原核细胞和真核细胞中存在于

9、原核细胞和真核细胞中无膜结构，椭球形的粒状小体无膜结构，椭球形的粒状小体含含RNARNA核糖体核糖体“生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器”功能：功能：游离核糖体：游离核糖体： 合成细胞自身的结构蛋白和各合成细胞自身的结构蛋白和各种细胞器上的膜蛋白种细胞器上的膜蛋白附着在内质网附着在内质网上的核糖体：上的核糖体：合成分泌蛋白质合成分泌蛋白质 分泌到细胞外分泌到细胞外面起作用面起作用溶酶体溶酶体分布：分布：形态：形态：动植物细胞中动植物细胞中囊状囊状单层膜；内含多种水解酶单层膜；内含多种水解酶结构：结构：功能：功能：1 1、分解衰老、损伤的细胞器；、分解衰老、损伤的细胞器； 2 2、吞噬并杀死侵入细

10、胞的病毒或病菌、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌溶酶体溶酶体消化车间消化车间液泡液泡植物细胞中植物细胞中形态：形态：要求能够识图要求能够识图(植物细胞最大的细胞器植物细胞最大的细胞器)结构：结构：泡状，单层膜，内部液体称为泡状，单层膜，内部液体称为“细胞液细胞液”，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质分布：分布：功能：功能：、调节植物细胞内的环境、调节植物细胞内的环境、充盈的液泡可使细胞保持坚挺、充盈的液泡可使细胞保持坚挺、与植物细胞吸水密切相关、与植物细胞吸水密切相关问：植物细胞都有液泡吗？问：植物细胞都有液泡吗？幼嫩的、不成熟的植物细胞没有液泡幼嫩的、不成熟的

11、植物细胞没有液泡中心体无膜结构；由两个垂直排列的中心粒组成无膜结构；由两个垂直排列的中心粒组成动物细胞内和低等的植物细胞中动物细胞内和低等的植物细胞中分布：分布：结构：结构：形态：形态：要求能够识图要求能够识图功能：功能：与与细胞有丝分裂细胞有丝分裂有关。有关。细胞器之间的分工细胞器之间的分工细胞器“车间”线粒体叶绿体内质网高尔基体核糖体溶酶体养料制造车间养料制造车间蛋白质加工、分类、包装车间蛋白质加工、分类、包装车间生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器消化车间消化车间动力车间动力车间蛋白质、脂质合成车间蛋白质、脂质合成车间双层膜：双层膜：线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体单层膜：单层膜：内质网、高尔基

12、体、液泡、溶酶体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体无膜：无膜：核糖体、中心体核糖体、中心体原核生物：只有核糖体，无其他细胞器！原核生物：只有核糖体，无其他细胞器！真核生物的细胞器：真核生物的细胞器：与能量转换有关的细胞器：与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体含色素的细胞器：含色素的细胞器：叶绿体，液泡叶绿体，液泡高等植物特有的细胞器：高等植物特有的细胞器：叶绿体，液泡叶绿体，液泡动物和低等植物特有的细胞器：动物和低等植物特有的细胞器：中心体中心体与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：与蛋白质合成、分泌有关的细胞器：核糖体、核糖体、 内质网、高尔基体、线粒体内质网、高尔基体、线粒体具有半自

13、主性细胞器：具有半自主性细胞器： 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体动植物细胞都有，但是功能不同的细胞器：动植物细胞都有，但是功能不同的细胞器： 高尔基体高尔基体植物细胞植物细胞动物细胞动物细胞核糖体核糖体线粒体线粒体内质网内质网高尔基体高尔基体溶酶体溶酶体叶绿体叶绿体液泡液泡中心体中心体 细胞器细胞器 三、实验：三、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体1 1、观察叶绿体的材料、观察叶绿体的材料藓类小叶藓类小叶：菠菜叶稍带叶肉的下表皮：菠菜叶稍带叶肉的下表皮：叶片薄，细胞层次少，易观察叶绿体叶片薄，细胞层次少，易观察叶绿体叶绿体大、少，易观察叶绿体大、少，易观察注意：注

14、意：临时装片随时保持有水状态。临时装片随时保持有水状态。2 2、观察线粒体、观察线粒体（1 1）材料要求色浅，如口腔上皮细胞等）材料要求色浅，如口腔上皮细胞等（2 2）实验原理：）实验原理：线粒体线粒体 + + 健那绿染液健那绿染液蓝绿色蓝绿色线粒体的活体染色剂线粒体的活体染色剂注意：注意：染色后的细胞为活细胞！染色后的细胞为活细胞！问：问：健那绿染色液为什么要溶于生理盐水中？健那绿染色液为什么要溶于生理盐水中？叶绿体叶绿体（在光学显微镜下可以观察到）（在光学显微镜下可以观察到）椭球形或球形、绿色椭球形或球形、绿色人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞（在光学显微镜下可以观察到）（在光学显微镜下可以

15、观察到）线粒体线粒体短棒状、圆球短棒状、圆球状、线形、哑状、线形、哑铃形等铃形等 中心体中心体内质网内质网线粒体线粒体高尔基体高尔基体叶绿体叶绿体 液泡液泡中心体中心体线粒体线粒体叶绿体叶绿体总总 结结总总 结结细胞器细胞器分布分布形态结构形态结构功能功能角色比喻角色比喻线粒体线粒体叶绿体叶绿体高尔基高尔基体体内质网内质网液泡液泡溶酶体溶酶体中心体中心体核糖体核糖体动、植物细胞动、植物细胞两层膜两层膜有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所动力车间动力车间有机物合成有机物合成车间车间动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动物、低等植物动物、

16、低等植物植物细胞植物细胞两层膜两层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜单层膜无膜无膜无膜无膜光合作用的场所光合作用的场所蛋白质的合成、加工；脂质蛋白质的合成、加工；脂质的合成的合成“车间车间”及运输通道及运输通道合成蛋白质的场所合成蛋白质的场所动物细胞分泌；动物细胞分泌；植物细胞壁形成植物细胞壁形成与有丝分裂有关与有丝分裂有关调节内环境，调节内环境，使植物细胞保持坚挺使植物细胞保持坚挺吞噬、分解吞噬、分解无用结构和异物无用结构和异物养料制造车间养料制造车间能量转换站能量转换站生产蛋白质的生产蛋白质的机器机器消化车间消化车间蛋白质的加工分蛋白质的加工分类包装车间和发类包装车间和发送站送站

17、植物细胞植物细胞实例：实例：分泌蛋白的合成与运输分泌蛋白的合成与运输 分泌蛋白：分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。蛋白质。消化酶消化酶抗体抗体部分激素，如胰岛素等部分激素，如胰岛素等类型类型（1 1）分泌蛋白的概念及类型）分泌蛋白的概念及类型（2 2）方法：）方法：同位素标记示踪法同位素标记示踪法如如 H H标记的亮氨酸标记的亮氨酸3 3（豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程图解）（豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程图解）（3 3）过程：）过程：囊泡囊泡细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体内质网内质网核糖体核糖体3min17min117min时间：

18、时间：位置：位置：（黑点代表未被标记的分泌蛋白，（黑点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记红点代表被标记的分泌蛋白）的分泌蛋白）有核糖体的内有核糖体的内质网质网高尔基体高尔基体细胞膜内侧的细胞膜内侧的小泡及膜外的小泡及膜外的分泌物中分泌物中 内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的的形式形成具有膜的小泡，小形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。高尔基体的一部分。 高尔基体边缘高尔基体边缘“突起突起”形成小形成小泡，泡， 移动到细胞膜与细胞膜移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。融合，

19、成为细胞膜的一部分。内质网膜膜面积减少，高尔基体膜膜面内质网膜膜面积减少，高尔基体膜膜面积增加积增加高尔基体膜膜面积减少，细胞膜膜面积增高尔基体膜膜面积减少，细胞膜膜面积增加加高尔基体膜膜面积先增加后减少高尔基体膜膜面积先增加后减少能量能量能量能量能量能量核糖体上核糖体上合成肽链合成肽链内质网内内质网内加工肽链加工肽链囊泡的形成囊泡的形成高尔基体加高尔基体加工蛋白质工蛋白质分泌到分泌到细胞外细胞外全过程全过程能量能量能量能量能量能量分步讲解分步讲解全过程全过程结结 束束讨论：讨论：1.1.分泌蛋白是在哪里合成的？分泌蛋白是在哪里合成的？2.2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞分泌蛋白从合成至分泌到细

20、胞外，经过了哪些细胞器或细胞结外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。运输过程。3.3.分泌蛋白合成和分泌的过程中分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？需要能量吗？能量由哪里提供？相关细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相关细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体线粒体为整个过程提供能量线粒体为整个过程提供能量氨基酸被氨基酸被合成肽链合成肽链肽链被肽链被折叠成折叠成 蛋白质蛋白质加工加工转运转运移动移动胞吐胞吐核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞质细胞质基质基质细胞膜细胞膜细胞外细胞外蛋白质前体蛋白质前体成熟的蛋

21、白质成熟的蛋白质囊囊泡泡囊囊泡泡线粒体线粒体分泌蛋白的合成和运输过程分泌蛋白的合成和运输过程核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜分泌蛋白分泌蛋白（合成肽链）（合成肽链）（初加工）（初加工）（再加工）（再加工）（囊泡）（囊泡）（囊泡）（囊泡）线粒体线粒体（供能）（供能）（外排）（外排）小结：小结：形成一定空间形成一定空间结构的蛋白质结构的蛋白质进一步修饰加工进一步修饰加工细胞膜细胞膜细胞器膜细胞器膜核膜核膜细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统它们组成成分和结构相似它们组成成分和结构相似, ,结构和功结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构间的协

22、调配合。各种结构间的协调配合。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。内质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连内质网腔与两层核内质网腔与两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着v内质网膜内质网膜与与核膜和细胞膜核膜和细胞膜都有都有直接联系直接联系v高尔基体膜高尔基体膜不与其他膜有直接不与其他膜有直接的联系，但是可以通过形成囊的联系，但是可以通过形成囊泡，进行间接联系。泡，进行间接联系。各种生物膜在结构上存在着各种生物膜在结构