第三章第二节-细胞器-系统内的分工合作

第二节细胞器---系统内的分工合作一件优质产品是通过各车间和部门之间的配合生产出来的细胞内也存在类似的部门或车间

探究一：

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？差速离心法将匀浆放入离心管破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）将各种细胞器分离开（利用不同的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细胞质细胞器细胞质基质（1）水、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶等（2）进行着多种化学反应

细胞质内除了细胞器，还有哪些部分？它的成分、作用如何？细胞质内有许多具有一定的形态、结构和功能的小单位，它们统称为细胞器。

如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。细胞器：显微结构亚显微结构扫描电子显微镜0.2μm0.2nm光学显微镜显微结构与亚显微结构短棒状,圆球状,

线形,哑铃状等2、形态：外膜内膜嵴基质1、分布：（一）线粒体（双层膜）动、植物细胞中3、结构：外膜内膜(形成嵴)基质(含有氧呼吸有关的酶、少量DNA和RNA)线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。4、成分5、功能：动力车间讨论：

飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟的多。运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病态细胞的线粒体多。为什么？答：鸟类飞翔和运动员运动需要大量能量，所以细胞当中线粒体多：同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，线粒体也多。可移动；新陈代谢旺盛的细胞多。6、分布规律142）.叶绿体(双层膜)叶绿体（在光学显微镜下可以观察到）功能:绿色植物光合作用的场所——“养料制造厂”和

“能量转换站”。

是将太阳能转化为化学能的地方分布：植物体特有，主要存在于植物叶肉细胞中,幼嫩茎的表层细胞中

。14（二）叶绿体→液态部分（含有光合作用所必需的酶；少量的DNA和RNA）

结构外膜内膜基质基粒→使叶绿体内部与外界隔开→圆柱形，由类囊体垛叠而成。(含有与光合作用有关的酶和色素)外膜内膜基质基粒2）.叶绿体(双层膜)叶绿体线粒体不同点分布绿色植物细胞动、植物细胞增大膜面积方式由类囊体堆叠成基粒内膜向内腔折叠形成嵴酶与光合作用有关，分布在类囊体薄膜和基质中与有氧呼吸有关，分布在内膜和基质中色素叶绿素、类胡萝卜素，分布在类囊体薄膜上无功能光合作用的场所有氧呼吸第二、三阶段进行的场所比较线粒体和叶绿体共同点①均具有双层膜结构②均具有能量转换功能③都含少量的DNA和RNA等，能够转录、翻译形成自身的部分蛋白质及半自主复制，控制细胞质遗传实验：用高倍速显微镜观察叶绿体和线粒体叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察到它的形态和分布。线粒体普遍存在于植物和动物细胞中，线粒体的形态多样，有短棒状，圆球状，线形，哑铃型等，健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态分布。注意：选材：藓类叶片临时装片（选择新鲜的藓类叶的原因：只有一层新鲜的叶肉细胞便于观察）。或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮（下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，易撕取，便于观察。注意：临时装片的叶片不能放干，要随时保持有水状态。叶绿体：（2）具有单层膜的细胞器3）内质网——单层膜核糖体（三）内质网1、存在：绝大多数动植物细胞中2、分类滑面内质网粗面内质网→附有核糖体3、结构：由单层膜结构连接而成的网状物，向内与核膜相通，向外与细胞膜相连，膜上有很多酶。1、增大细胞内的膜面积2、是细胞内蛋白质的合成和加工以及与脂质、糖类的合成（有机物）合成的“车间”4、功能4）高尔基体——单层膜3、形态：扁平囊状结构，

有大小囊泡2、结构：由单层膜形成1、存在部位：动植物细胞中细胞核附近高尔基体——蛋白质的“加工车间”和“发送站”(五)溶酶体单层膜的小泡内含很多水解酶1、能水解很多物质。“消化车间”2、能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌分布:结构：成分：功能：动、植物细胞相关链接职业病—硅肺，因为溶酶体内缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中水解酶释放，破坏细胞结构。细胞液液泡膜结构：由单层膜构成，内含细胞液，细胞液中含有机酸，糖类，含有无机盐、蛋白质、色素

等，有一定的浓度。液泡功能：调节植物细胞内的环境，维持一定的渗

透压，与细胞渗透吸水密切相关，充盈的细胞液可以使细胞保持坚挺6）液泡——单层膜形态：泡状结构分布：植物细胞，成熟的植物细胞占体积的90%，7）核糖体——无膜（3）无膜的细胞器核糖体结构：无膜结构，有蛋白质和RNA组成。分布：动植物细胞中

附着在内质网上或游离在细胞质基质中形态：椭球形的粒状小体功能：细胞内合成蛋白质(多肽）的场所——

是生产蛋白质的机器。7）核糖体——无膜8）中心体——无膜中心粒中心体微管P46下分布：动物细胞内和某些低等的植物细胞形态：呈圆柱状结构：无膜结构（由两个互相垂直排

列的中心粒组成）功能：与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。8）中心体——无膜细胞骨架（决定细胞形状）蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。微丝微管中间纤维本质都是蛋白质真核生物才具有动物细胞和植物细胞对比叶绿体溶酶体液泡中心体高尔基体内质网线粒体主要功能其它分布膜结构※细胞器的比较植物细胞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和低等植物细胞绿色植物进行光合作用的场所

有氧呼吸主要场所蛋白质合成和加工、脂质合成的场所蛋白质合成的场所动物：蛋白质加工、分类、包装和分泌植物：细胞壁的形成参与细胞有丝分裂调节细胞内环境；保持渗透压，维持细胞膨胀消化车间基粒、基质、酶色素、DNA嵴、基质、酶、DNA色素、糖类、无机盐等核糖体单层膜双层膜无膜结构细胞器1线粒体 A与动物细胞的有丝分裂有关2溶酶体 B进行光合作用的场所3液泡 C蛋白质的加工和发送4核糖体 D合成蛋白质的场所5高尔基体 E为细胞生命活动提供能量6中心体 F分解衰老、损伤的细胞器7内质网 G蛋白质的合成和加工以及 脂质合成的场所8叶绿体 H储存物质，使植物细胞坚挺细胞器之间的分工连连看11线粒体13核糖体14液泡5高尔基体12,15内质网4叶绿体1细胞膜2细胞壁3细胞质如何辩别一个细胞是动物细胞还是高等植物细胞？讨论动物细胞植物细胞细胞器归类分析(1)从分布看①植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡②动物和低等植物细胞特有的细胞器：中

心体③原核细胞与真核细胞共有的细胞器：核

糖体(2)从结构上看①不具膜结构的细胞器：核糖体、中心体②具单层膜结构的细胞器：内质网、液泡、

高尔基体、溶酶体③具双层膜结构的细胞器：线粒体、叶绿体注意各细胞器的别称:“动力车间”-----------------?“营养制造车间”------------?“能量转换站”---------------?“有机物（脂质）合成车间”---------?“生产蛋白质机器（蛋白质的装配机器）”------?“蛋白质的加、分类和包装车间”和“发送站”--------?“细胞内的消化系统”------?“细胞内的酶仓库”---------?线粒体叶绿体叶绿体内质网核糖体高尔基体溶酶体溶酶体“起交通枢纽作用”---------?高尔基体请阅读教材P48资料分析，讨论下列问题。1.分泌蛋白是在哪里合成的?2.整个过程经过了哪些细胞器(结构)?3.该过程中需要能量吗?由哪里提供?4.科学家运用了什么方法来探究该过程?二.细胞器之间的协调配合胞内蛋白：是由细胞质基质中的游离的核糖体合成，在细胞内发挥作用的一类蛋白质，如血红蛋白，与有氧呼吸有关的酶，转氨酶等分泌蛋白——有些蛋白质在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。如消化酶、抗体及部分激素（神经激素：胰岛素和胰高血糖素）。阅读课本“资料分析”，思考问题？1、分泌蛋白是在哪里合成的？

2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，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运输过程？讨论：核糖体核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜研究方法:同位素标记法——3H

内质网上的核糖体肽链内质网一定空间结构的蛋白质高尔基体成熟的蛋白质细胞膜分泌蛋白加工

合成进入运输

囊泡运输进一步修饰加工分泌到细胞外蛋白质的合成和运输过程：囊泡线粒体：提供能量3．各种生物膜在功能上的联系(以分泌蛋白形成为例)分泌蛋白的合成、加工、运输过程的总结如下表所示：组成功能细胞核基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质核糖体利用氨基酸合成多肽内质网对多肽进行初步加工(如折叠、糖基化等)，再以囊泡的形式运送至高尔基体高尔基体将多肽再加工为成熟的蛋白质，并以囊泡的形式运输到细胞膜并与之融合细胞膜胞吐作用，将蛋白质分泌到细胞外成为分泌蛋白核糖体内质网囊泡高尔基体细胞膜囊泡氨基酸脱水缩合多肽蛋白质成熟的蛋白质盘曲折叠合成加工、分类和包装分泌

3、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，能量由线粒体提供加工运输

在蛋白质的合成、运输与分泌过程中还需要能量，这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸合成的ATP提供的。线粒体的内膜上有进行有氧呼吸所需的各种酶。

由此可见，细胞内的各种生物膜不但在结构上互相联系，在功能上也是既有分工又相互联系的。各种生物膜的分工合作、相互配合是细胞生命活动协调进行的结构与功能的基础。P48下三.细胞的生物膜系统生物膜系统的作用1、细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。2、许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。3、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。领域原理应用工业借助生物膜的选择透过功能，设计出具有过滤功能的膜结构对各种水进行过滤、分离，从而对水质进行纯化处理农业通过生物膜的改变来寻找改善农作物品质的途径抗寒新品种的研发医学用人工合成的膜材料代替人体病变器官，达到治疗的目的透析型人工肾5.生物膜系统的应用细胞器补充知识点1)、动植物细胞中形态相同、功能不同的细胞器：高尔基体2)、根尖分生区没有的细胞器：叶绿体，中心体，液泡3)．原核细胞中具有的细胞器：核糖体

4)、具有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体

5)．有“能量转换器之称”的细胞器：线粒体、叶绿体；

6)、产生ATP的场所：线粒体、叶绿体、细胞质基质7)．能形成水的细胞器：叶绿体、线粒体、核糖体。

8)．与主动运输有关的细胞器：核糖体（载体合成）、

线粒体（提供能量）9)．将质膜与核膜连成一体的细胞器：内质网10)．泪腺细胞分泌泪液，泪液中有溶菌酶，与此生理功能有

关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体(11)．含有色素的细胞器：叶绿体、液泡。叶绿体中含有叶黄素和胡萝卜素，液泡的细胞液中含有花青素等色素

(12)．与脂类及多糖合成有关的细胞器：内质网（13）与分泌蛋白质合成、加工和分泌有关的细胞器是核糖体（合成）、内质网（加工、运输）、高尔基体（加工、分泌）、线粒体（供能）。（14）光学显微镜下可见的细胞结构有：细胞壁、细胞质、细胞核、核仁、叶绿体、线粒体、液泡。蛔虫和人体成熟的红细胞中（无细胞核）无线粒体，只进行无氧呼吸。需氧型细菌等原核生物体内虽然无线粒体，但细胞膜上存在着有氧呼吸链，也能进行有氧呼吸。蓝藻属原核生物，无叶绿体，有光合片层，也能进行光合作用。高等植物的根细胞无叶绿体和中心体。1．用32P标记磷脂中的磷，在下列哪组细胞器中不能检测

到32P的存在(

)A．线粒体和叶绿体B．内质网和高尔基体

C．线粒体和高尔基体

D．核糖体和中心体解析：核糖体和中心体无膜结构，因此不含32P标记的磷脂。D2．珙桐是我国特有的珍稀濒危植物，被称为“植物大熊猫”。2008年30株珙桐与大熊猫“团团”“圆圆”被一起赠予台湾同胞。珙桐和大熊猫的体细胞中都含有的细胞器是(

)①细胞壁②细胞膜③叶绿体④线粒体

⑤内质网⑥中心体⑦核糖体⑧染色体

A．①②③⑥⑧B．④⑤⑦

C．②③⑤⑦⑧D．②④⑤⑥⑦⑧B3.下列对生物膜的叙述，正确的是(双选)(

)A.各种生物膜在结构和化学组成上完全相同B.生物膜把细胞质分成多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，互不干扰C.各种生物膜在结构、功能上各自独立D.细胞内广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点，为多种化学反应的进行提供条件4.(2009·广东高考)黄曲霉毒素是毒性极强的致癌物质，有关研究发现，它能引起细胞中的核糖体不断从内质网脱落下来，这一结果直接导致（)A．核仁被破坏

B．染色体被破坏

C．细胞膜被破坏

D．蛋白质合成受到影响BDD5.(2010·广州检测)下列有关细胞器的叙述，正确的是（)A.在高等植物细胞有丝分裂的末期，细胞中的高尔基体活动加强B.核糖体是噬菌体、细菌、酵母菌惟一共有的细胞器C.原核生物的细胞结构中无线粒体，只能通过无氧呼吸获取能量D.性激素在核糖体上合成后，进入内质网进行加工A解析：植物细胞中的高尔基体的功能是形成细胞壁，所以在有丝分裂末期高尔基体的活动加强。噬菌体是病毒，无细胞结构，也无核糖体。原核生物虽然无线粒体，但有些原核生物细胞内含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有氧呼吸，如硝化细菌。核糖体是“生产蛋白质的机器”，而性激素属于脂质中的固醇，不属于蛋白质。6.下面关于核糖体的叙述正确的是（)A.核糖体的组成成分为蛋白质、RNA或DNAB.生物体内各种酶的合成都是在核糖体上进行的C.具有核糖体的生物遗传物质都是DNAD.核糖体上形成多肽链的同时会消耗ATP和水C解析：构成核糖体的化合物只有两种，即蛋白质和核糖体RNA。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，其合成是在核糖体上进行的；极少数酶的化学本质是RNA，其合成不需要核糖体的参与。具核糖体的生物全部为细胞生物，其遗传物质必然是DNA。多肽链产生时需要消耗能量，同时产生水。7.细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所，不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中，正确的是(

)A.叶绿体通过内膜向内折叠增大膜面积B.内质网通过折叠广泛分布于细胞质基质C.线粒体内的基粒增大了线粒体的膜面积D.高尔基体通过产生囊泡而增大膜面积B解析：叶绿体通过形成基粒增大膜面积；线粒体通过内膜向内折叠增大膜面积；内质网通过折叠增大膜面积；高尔基体通过囊状结构增大膜面积。8.如图为某生物细胞的结构模式图，下列有关叙述正确的是(

)A.因为含有叶绿体，所以该细胞肯定为绿色植物的叶肉细胞B.该细胞合成ATP的场所只有3和9C.若该图表示洋葱根尖细胞模式图，则不应该有结构7，其他结构均相同D.细胞结构8含有的P远高于7D解析：该细胞有细胞壁、叶绿体、液泡以及中心体，肯定是低等植物细胞；合成ATP的场所除了叶绿体、线粒体外，还有细胞质基质；洋葱根尖细胞不含有中心体，也不含有叶绿体；高尔基体是膜性细胞器，含有磷脂分子，而中心体不是膜性细胞器。9.下列有关细胞中“一定”的说法正确的是(

)①光合作用一定在叶绿体中进行②有氧呼吸一定在线粒体中进行③没有细胞结构的生物一定是原核生物④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物⑤所有生物的蛋白质一定是在核糖体上合成⑥有中心体的生物