细胞器之间的分工合作省赛一等奖

第2节细胞器之间的分工合作细胞质的结构和功能细胞质细胞骨架呈胶质状态含多种成分进行多种化学反应细胞器:细胞质基质细胞质中具有特定的形态结构，能完成各自专有的功能的结构。细胞器具有一定结构和功能的微结构。包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体等。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用高速离心机在不同的转速下进行离心高等植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图一、细胞器之间的分工线粒体1分布：广泛分布于动植物细胞中。有研究表明，飞翔鸟类肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。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。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。说明什么？线粒体2功能：为细胞的生命活动提供能量;细胞生命活动所需要的能量，大约95%来自线粒体。细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。

3结构：线粒体3结构：具有双层膜结构；外膜将线粒体与细胞质基质分隔开来；内膜向内凹陷成嵴，使内膜的表面积大大增加；嵴周围充满了液态的基质。

线粒体4成分：线粒体的内膜上和基质中含有许多种与有氧呼吸有关的酶；另外，线粒体基质中还含有少量的DNA和RNA叶绿体1分布：主要分布于绿色植物叶肉细胞中。2功能：绿色植物进行光合作用的场所；是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。叶绿体3结构：叶绿体4成分：叶绿体的囊状结构薄膜上具有与光合作用有关的色素和酶；叶绿体基质中也含有许多种与光合作用有关的酶；另外，叶绿体基质中还含有少量的DNA和RNA线粒体和叶绿体的相同点1都有双层膜。2都有很大的膜面积。3都与能量代谢有直接关系。、RNA，都有核糖体。内质网1分布：在真核细胞中广泛存在。2功能：是细胞内物质运输的通道；增大了细胞内的膜面积；是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。内质网3结构：由单层膜连接而成的网状结构粗面型内质网光面型内质网高尔基体1分布：在真核细胞中广泛存在。2功能：与细胞分泌物的形成有关；对蛋白质进行加工、分类和包装；与植物细胞细胞壁的形成有关。高尔基体3结构：包括扁平囊、大囊泡、小囊泡；单层膜构成。核糖体1分布：在细胞中广泛存在。有的附着在内质网上为附着核糖体；有的游离在细胞质基质中为游离核糖体。2功能：蛋白质的“装配机器”。3形态结构：椭球形的粒状小体，无膜结构。溶酶体1结构：单层膜包被，含多种水解酶。2分布：主要分布在动物细胞中3功能：分解衰老、损伤的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌。4功能举例：青蛙发育过程中尾巴的退化。溶酶体液泡1结构：由单层液泡膜包裹细胞液构成；细胞液中含有糖类、无机盐、蛋白质、色素等。2分布：主要存在于植物细胞中。3功能：调节植物细胞内的环境；充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。中心体1分布：见于动物和某些低等植物的细胞中。2形态结构：由两个相互垂直排列的中心粒及其周围物质组成；无膜结构3功能：与细胞的有丝分裂有关。植物具有动物具有单层膜双层膜不具膜内质网高尔基体溶酶体液泡线粒体核糖体中心体*叶绿体请将细胞器的名称，填入下图合适的位置。思考细胞器的种类和数量多少都与细胞的功能有关，体现了细胞的结构是与功能相适应的。心肌细胞和唾液腺细胞中含量多或发达的细胞器分别是什么？线粒体、高尔基体。细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。细胞骨架细胞壁在植物细胞膜外还有一层有细胞分泌的纤维素、果胶等物质构成的细胞壁。对细胞具有机械支持和保护的作用，同时还能防止细胞吸涨而破裂，保持细胞正常形态。巩固练习：1、线粒体、叶绿体和内质网都具有的是（）A、基质B、基粒C、膜结构D、少量DNAC2、如果一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入相邻细胞的叶绿体基质中，那么，这个CO2分子穿过的膜的层数共是（）A、5B、6C、7D、8B二、细胞器之间的协调配合细胞内有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器（车间）的相互配合。典例：分泌蛋白的合成和运输研究方法：同位素标记法。科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。思考·讨论分泌蛋白的合成和运输1分泌蛋白的合成和分泌过程：高尔基体2与分泌蛋白的合成有关的细胞器：核糖体内质网核糖体、内质网、高尔基体、线粒体细胞膜3与分泌蛋白的合成有关的细胞结构：核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、线粒体、细胞膜囊泡囊泡分泌蛋白的合成和运输过程详解核糖体：氨基酸经过脱水缩合，形成多肽链（初级产品）内质网：初步加工，盘曲折叠，形成有一定空间结构的较成熟的蛋白质（半成品）高尔基体：进一步加工包装分类，形成成熟的蛋白质（成品）细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外囊泡囊泡提供能量：线粒体由此可见，细胞内的各种生物膜不但在结构上互相联系（可相互转换），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。动画：分泌蛋白的合成过程思考讨论：P511分泌蛋白是在哪里合成的？分泌到细胞外的蛋白质；由内质网上的核糖体合成。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。核糖体、内质网、（囊泡）、高尔基体、（囊泡）、（细胞膜）3分泌蛋白合成和分泌过程中需要能量吗？能量由哪里提供？需要；主要由线粒体供给。（合成肽链）（进一步修饰加工、分类、包装、分泌）（加工、运输）线粒体（供能）核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外囊泡囊泡细胞器之间的协调配合结论：各种细胞结构（细胞器）在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系（如通过囊泡联系）。交通枢纽：高尔基体。下图表示用3H—亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内分布情况和运输过程。其中正确的是C细胞内的各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也既有分工，又有紧密的联系。细胞的生物膜系统1概念：2作用：（1）细胞膜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、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用。（2）广阔的膜面积为酶提供了附着位点。（3）生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能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。多种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。探究·实践用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动叶肉细胞的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色。可在高倍镜下观察它们的形态和分布。活细胞的细胞质是流动的，可用叶绿体的运动作为标志。实验原理：目的要求：1用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。2观察细胞质的流动，理解细胞质流动是一种生命现象。方法步骤：一、制作藓类的临时装片观察叶绿体的形态和分布1用镊子取藓叶或菠菜带叶肉的下表皮放入盛有清的培养皿中；2往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住叶片放入水滴中，盖上盖玻片；3先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换高倍镜观察叶绿体的形态和分布。材料用具藓类叶（菠菜或番薯叶）新鲜的黑藻显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、刀片、培养皿、台灯、铅笔。二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质流动1将黑藻事先放在光照、室温条件下培养。2用镊子取黑藻叶片放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。3先用低倍镜找到黑藻的叶