第3章第节细胞器系统内的分工合作

细胞质的组成细胞质细胞质的基质（不定形）细胞器（定形）呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成具有一定结构，行使某一功能的单位当前第1页\共有46页\编于星期五\20点一、细胞质基质成分:功能:是活细胞代谢的主要场所为代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等.水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶当前第2页\共有46页\编于星期五\20点▲分离细胞器的方法：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+细胞各组分质量大小不同

）用高速离心机在不同的转速下进行离心二、细胞器之间的分工当前第3页\共有46页\编于星期五\20点1.线粒体——“动力车间”▲简笔画当前第4页\共有46页\编于星期五\20点1）形态结构：▲短棒状、圆球状、线形、哑铃状等双层膜外膜内膜：扩大内膜的面积基质：含有大量的呼吸氧化酶；少量的DNA、RNA向内折叠为嵴当前第5页\共有46页\编于星期五\20点2）分布：存在于动物细胞和植物细胞中3）功能：有氧呼吸的主要场所。新陈代谢旺盛的细胞（或部位）含量多▲不具有线粒体的真核细胞：厌氧呼吸的生物，如蛔虫；哺乳动物成熟的红细胞等。（细胞生命活动占95%的能量来自线粒体）当前第6页\共有46页\编于星期五\20点2.叶绿体—

“养料制造车间”和“能量转换站”基质基粒内膜外膜类囊体▲简笔画当前第7页\共有46页\编于星期五\20点1）形态结构：双层膜外膜内膜（两层膜均表面平滑）基粒由多个类囊体垛叠而成，上有光合作用色素和有关的酶基质内含大量的光合作用酶还含有少量DNA、RNA扩大膜面积2）分布：绿色植物的叶肉细胞及幼茎的皮层细胞中▲不具有叶绿体的绿色植物细胞：根细胞等3）功能:绿色植物光合作用的场所当前第8页\共有46页\编于星期五\20点3.内质网—蛋白质的合成、加工及脂质的合成“车间”1）形态结构：由单层膜连接而成的网状物2）分布：存在于动、植物细胞中3）功能：蛋白质合成和加工，以及脂质合成及运输通道（有机物合成“车间”）当前第9页\共有46页\编于星期五\20点粗面内质网：滑面内质网：4）种类：有核糖体附着，参与分泌蛋白的合成、加工无核糖体附着，参与脂质的合成▲简笔画当前第10页\共有46页\编于星期五\20点1）形态结构：由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成2）分布：普遍存在于动植物细胞中3）功能：动物细胞：主要是对来自内质网的蛋白质加工、分类、包装及发送（分泌作用）4.高尔基体—“蛋白质的加工、分类包装车间”和“发送站”植物细胞：参与纤维素的合成，与细胞壁的形成有关▲简笔画囊泡扁平囊当前第11页\共有46页\编于星期五\20点高尔基体当前第12页\共有46页\编于星期五\20点5、溶酶体——“消化车间”1）形态结构：圆球形，单层膜电镜下观察的溶酶体2）分布：动、植物细胞3）功能：含有多种水解酶能分解衰老、损伤的细胞器吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌▲溶酶体一旦受损破裂，会使细胞自溶。当前第13页\共有46页\编于星期五\20点6、液泡2）分布：1）结构：3）功能：主要存在于植物细胞中。单层膜（液泡膜），内有细胞液（细胞液中有糖类、无机盐、色素、蛋白质等）调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压充盈的液泡使植物细胞保持坚挺与细胞吸水有关液泡当前第14页\共有46页\编于星期五\20点7、核糖体2）分布：原核、真核细胞都有1）形态结构：3）功能：呈颗粒状，无膜结构

游离的核糖体内质网上的核糖体（合成胞内蛋白）（合成分泌蛋白，即胞外蛋白）——“

生产蛋白质的机器”（原核细胞唯一具有的细胞器！）当前第15页\共有46页\编于星期五\20点

8、中心体2）分布：1）结构：3）功能：动物细胞及低等植物细胞无膜结构与细胞有丝分裂有关如衣藻、绿藻、水绵、团藻等由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成当前第16页\共有46页\编于星期五\20点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小结当前第17页\共有46页\编于星期五\20点各种细胞器的比较表动、植物细胞呈椭球形两层膜有氧呼吸的主要场所动力车间植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、植物细胞动、低等植物植物细胞呈扁平椭球形或球形两层膜囊泡和扁平囊组成单层膜网状单层膜囊状单层膜泡状单层膜椭球形粒状小体、无膜两个互相垂直的中心粒组成、无膜光合作用的场所蛋白质、糖类、脂质的合成；蛋白质的运输合成蛋白质的场所动物细胞蛋白质的加工、转运、分泌与有丝分裂有关调节内环境，维持渗透压等吞噬、分解无用结构和异物养料制造车间能量转换站合成车间运输通道蛋白质的装配机器消化车间蛋白质的加工车间和发送站当前第18页\共有46页\编于星期五\20点小结：1、具有膜结构的细胞器有：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体2、具有双层膜结构的细胞器是：线粒体、叶绿体3、具有单层膜结构的细胞器是：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体4、无膜结构的细胞器是：核糖体、中心体5、含少量DNA和RNA的细胞器是：线粒体、叶绿体6、含有色素的细胞器是：叶绿体、液泡7、生命活动能产生水的细胞器有：线粒体，叶绿体，核糖体当前第19页\共有46页\编于星期五\20点问题探究1、线粒体是活细胞进行有氧呼吸的主要场所，有哪一些结构特点与其功能相适应？2、飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。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变细胞的线粒体多。为什么？3、在动物体内，哪类细胞中含有的高尔基体数量比较多？4、青蛙的变态发育过程中，小蝌蚪的尾部消失，原因是什么？当前第20页\共有46页\编于星期五\20点细胞骨架当前第21页\共有46页\编于星期五\20点结构：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。功能：与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。细胞骨架当前第22页\共有46页\编于星期五\20点单层膜:双层膜：线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、液泡膜、溶酶体如何辩别一个细胞是动物细胞还是植物细胞？当前第23页\共有46页\编于星期五\20点这是一个动物细胞还是植物细胞？思考当前第24页\共有46页\编于星期五\20点细胞器之间的协调配合当前第25页\共有46页\编于星期五\20点

3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。科学家用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。

17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。

117分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。当前第26页\共有46页\编于星期五\20点科学家的实验表明，腺体细胞在核糖体上合成的分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工形成比较成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。经高尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡，通过细胞膜排出细胞外面。在这个过程中，内质网膜可通过小泡转化成高尔基体膜，高尔基体膜又可通过分泌小泡形成细胞膜。当前第27页\共有46页\编于星期五\20点当前第28页\共有46页\编于星期五\20点在蛋白质的合成、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连系，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。当前第29页\共有46页\编于星期五\20点核糖体当前第30页\共有46页\编于星期五\20点分泌蛋白合成和分泌的过程氨基酸核糖体（形成肽链）内质网（初步加工形成空间结构）小泡（内有蛋白质）高尔基体（修饰加工）小泡（内有分泌蛋白）细胞膜（小泡与细胞膜融合）分泌蛋白（分泌到细胞外）

线粒体（供能）

由此可见，细胞内的各种生物膜在功能上也既有分工，又有紧密的联系。当前第31页\共有46页\编于星期五\20点细胞的生物膜系统当前第32页\共有46页\编于星期五\20点

细胞膜、核膜、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，属于这台机器的部件。它们都由膜构成，而且膜的成分都相似，结构也大致相同，因而统称为“生物膜”。种类细胞膜核膜细胞器膜（包括囊泡膜及细胞器内的膜）当前第33页\共有46页\编于星期五\20点

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膜外层相连内质网腔与两层核膜之间的腔相通内质网与细胞膜相连当前第34页\共有46页\编于星期五\20点

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质网上均有核糖体附着核膜外表面和内质网上均有核糖体附着当前第35页\共有46页\编于星期五\20点高尔基体膜的厚度和化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。在活细胞中，这三种膜可以互相转变。当前第36页\共有46页\编于星期五\20点内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。

高尔基体又以“出芽”方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。当前第37页\共有46页\编于星期五\20点

生物膜的联系与转化间接当前第38页\共有46页\编于星期五\20点

不同生物膜成分含量的比较不同膜的化学组成及各成分的含量是否相同?当前第39页\共有46页\编于星期五\20点

细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功能：

№1：使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的运输与交换及信息传递中起决定性作用。

№2：增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。

№3：将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。生物膜的作用练习：P50练习题当前第40页\共有46页\编于星期五\20点研究生物膜的重要意义1、生命基础理论研究有助于阐明细胞的生命活动规律。如细胞与环境的物质交换、细胞内各种有机物的合成各运输等。当前第41页\共有46页\编于星期五\20点研究生物膜的重要意义2、实践上——仿生学海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，对海水、污水进行净化获得纯净淡水。当前第42页\共有46页\编于星期五\20点农业上农作物的抗寒、抗旱、耐盐等，均可从膜的结构上找到解决的方法。如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让“干净”的血液返回人的体内。有效地解决了肾脏衰竭的病人体内废物排出的问题，延长了肾衰病人的寿命。医学上根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种代用的人体组织与器官。当前第43页\共有46页\编于星期五\20点如，现已广泛使用的透析型人工肾当人的血液通过人工肾时，能将血液中的尿素等废物透析出来，然后让“干净”的血液返