细胞器系统内的分工合作.ppt

1、真核细胞的结构,真核细胞,细胞膜,细胞质,细胞核,细胞质基质,细胞器,细胞壁,真核细胞亚显微结构图,植物细胞亚显微结构模式图,1.细胞膜,2.细胞壁,3.细胞质基质,4.叶绿体,5.高尔基体,6.核仁,8.核膜,9.染色质,10.核孔,11.线粒体,12.内质网,13.游离的核糖体,14.液泡,15.内质网上的核糖体,动物细胞亚显微结构模式图,13.中心体,1.细胞膜,2.细胞质基质,3.高尔基体,5.染色质,6.核仁,7.核膜,8.内质网,9.线粒体,10.核孔,11.内质网上的核糖体,12.游离的核糖体,动植物细胞结构比较,研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将细胞器分离出来,分离细

2、胞器的方法?,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）,用高速离心机在不同的转速下进行离心,1.线粒体 “动力车间”,德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了各种动物部分细胞中线粒体的数量（见下表）分析回答：,心肌细胞的线粒体数量最多,这是因为? 2.动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多,为什么？ 从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？。,心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张,需能量多,冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强,需能量多.,细胞新陈

3、代谢的强弱,植物细胞和动物细胞中谁的线粒体多？人的心肌细胞和人的口腔上皮细胞谁的线粒体多？新生细胞和衰老细胞谁的线粒体多？为什么？这体现了生物学的什么观点？,动物细胞中的线粒体多;人的心肌细胞的线粒体多；新生细胞线粒体多。 因为需要消耗的能量多，新陈代谢旺盛。 体现了结构和功能相适应的观点。,线粒体,分布：动物植物（哺乳动物的红细胞和蛔虫无线粒体） 形状：椭球形 短棒状 粒状等 结构：双层膜（外膜、内膜）嵴和基质（少量DNA） 功能 ：有氧呼吸的主要场所，产生能量的“动力车间” 特性：能自由移动，在活细胞中往往可运动到代谢比较 旺盛的部位。 数量：一个细胞中有150万个。代谢越旺盛，需能量越多

4、的细胞含线粒体越多、动物细胞比植物细胞线粒体多，心肌细胞、肝细胞、肾小管等细胞多。,叶绿体,叶绿体,存在：,植物的叶肉细胞,形态：,扁平椭球形或球形,结构：,双膜，内有许多由 圆饼状的囊状结构（类 囊体）堆叠而成的基粒。 含有许多与光合作用有关的色素、酶和少量的DNA,基粒,类囊体,功能：,光合作用的场所，是植物细胞“养料制造车间”和“能量转换站”。,叶绿体基粒、,5.酶的分布：,6.能量的变化：,光能,活跃的化学能,稳定的化学能,是不是只有叶绿体的生物才能就行光合作用？,不一定，蓝藻虽然只有叶绿素也能进行光合作用。,基质分布着与光合作用有关的酶， 基粒上分布光合作用的色素。,光合作用的场所,

5、有氧呼吸的主要场所,都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）,含有暗反应相关的酶,含有与有氧呼吸相关的酶,由片层膜的囊状堆叠而成的圆柱形结构，含有色素和相关的酶。,是一层光滑的膜,向内腔折叠形成嵴，嵴上附着基粒，含许多酶,与周围的细胞质基质分开,扁平的椭球形或球形,粒状、棒状,主要存在于植物的叶肉细胞,动植物细胞中,线粒体和叶绿体比较表,内质网 “蛋白质的合成、加工车间”,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，以及脂质合成的“车间”。,粗面内质网： 有核糖体附着，参与分泌蛋白的合成、加工。,滑面内质网： 无核糖体附着，

6、参与脂质的合成。,4）种类,内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，为细胞内各种化学反应的正常进行提供了有利条件。 内质网与蛋白质、脂质和糖类的合成有关，有人比喻说，内质网是有机物合成的“车间”。内质网也是一些蛋白质等的运输通道。,四、高尔基体,1.分布：动 植物细胞,2.功能：,与动物细胞内分泌蛋白的加工、分类、包装、运输有关,与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关,结论：高尔基体在动植物细胞中功能不同,五、核糖体,1.分布：原核细胞核真核细胞都有,2.结构：,3.分类：,无膜结构，由rRNA和蛋白质构成,（电子显微镜下才能看到）,游离的核糖体,附着于内质网的核糖体,合成胞内蛋白,合

7、成分泌蛋白,如抗体、酶原或一些蛋白质类的激素等,如结构蛋白、细胞内的酶分子等,在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布比较均匀。这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一,六、溶酶体,1、分解衰老、损伤的细胞器,2、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，靶细胞的裂解,溶酶体是具有单层膜的囊状结构的细胞器。几乎各种动物细胞内都有溶酶体，在植物细胞内也有溶酶体，在不同的细胞内，溶酶体的数量和形态有很大的差别。 溶酶体内含有很多种水解酶类，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。 ，因此有人比喻说溶酶体是细胞内的“酶仓库”、“消化系统”。,七、液泡,1.分布：,2.结构

8、：,3.功能：,存在于成熟的植物细胞,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，还与细胞吸水有关。,液泡是植物细胞质中的泡状结构(如图)。成熟的植物细胞中的液泡很大，可占据整个细胞体积的90。 液泡的表面有液泡膜。液泡内有细胞液，其中含有有机酸、生物碱、糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质。与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。 它对细胞内的环境起着调节作用，可以使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀的状态。,细胞质,大液泡,八、中心体,2）分布：,1）结构：,3）功能：,动物

9、细胞及低等植物细胞。,无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成。,与细胞有丝分裂有关。,细胞质基质,形态：胶质状态。 组成：有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成。 功能：为多种化学反应提供场所，是细胞代谢的主要场所,细胞骨架,各种细胞器的对较表,动、植物 细胞,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,动物、低等植物,植物细胞,两层膜,单层膜,单层膜,单层膜,单层膜,无膜,无膜,光合作用的场所,蛋白质的合成、加工脂质的合成“车间”,合成蛋白质的场所,动物细胞蛋白质的加工、转运、分泌。植物细胞壁形成,与有

10、丝分裂有关,调节内环境，使植物细胞保持坚挺,吞噬、分解 无用结构和异物,养料制造车间 能量转换站,生产蛋白质的机器,消化车间,蛋白质的加工车间和发送站,1、依据膜结构进行划分细胞器,无膜结构： 单层膜结构： 双层膜结构：,核糖体、中心体,细胞器的归类：,高尔基体、内质网、液泡、溶酶体,线粒体、叶绿体,2、依据分布范围来划分,动植物细胞共有的细胞器： 植物细胞所特有的细胞器： 动物细胞所特有的：,线粒体、内质网、核糖体 高尔基体、溶酶体,液泡、叶绿体、细胞壁,中心体（但低等植物也含有）,原核生物具有的细胞器：,核糖体,3、按照功能进行划分,（1）有水产生的细胞器,脱水缩合,有氧呼吸的第三阶段,光

11、合作用的暗反应,（2）能够产生ATP的结构及相应生理作用,无氧呼吸或有氧呼吸的第一阶段,有氧呼吸的第二、第三阶段,光合作用的光反应,植物细胞中合成纤维素,（3）与主动运输有关的细胞器,线粒体,核糖体,（4）生理活动中遵循碱基互补配对原则的结构,线粒体,细胞核,叶绿体,核糖体,供能,合成载体蛋白,（DNA复制、转录）,（自身DNA复制、转录、翻译）,（自身DNA复制、转录、翻译）,（翻译）,（5）细胞器与多糖的合成,叶绿体：,（6）与能量转换有关的细胞器,线粒体： 有机物中稳定的化学能活跃的化学能热能,叶绿体： 光能活跃的化学能有机物中稳定的化学能,光合作用形成淀粉,合成纤维素,高尔基体：,（7

12、）与细胞分裂有关的细胞器,间期,前期,末期,整个时期,有关蛋白质的合成,纺锤体的形成,细胞壁的形成,提供能量,（8）细胞器与遗传变异的关系,含有核酸的细胞器： 能独立遗传的细胞器： 能进行自我复制的细胞器：,线粒体 叶绿体 核糖体,线粒体、叶绿体,线粒体、叶绿体、中心体,(9)含有色素的细胞,叶绿体,含有叶绿素,液泡,含有除叶绿素以外的其他色素,（DNA、RNA) （DNA、RNA) （RNA）,二、细胞的生物膜系统,1. 各种生物膜在结构上的联系 2. 各种生物膜在功能上的联系 3. 生物膜系统的概念 4. 研究生物膜的意义,内质网与核膜外层相连,有些细胞中内质网与细胞膜相连,细胞内的各种生

13、物膜在结构上存在着直接或间接的联系,细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性,内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的囊泡，囊泡离开内质网，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”方式形成囊泡，囊泡移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分，同时释放出小泡中的物质。,小结：各种生物膜在结构上的联系,直接相连 （部分）,直接相连,融合,融合,联系程度与 细胞性质有关,研究分泌蛋白的合成和分泌的一个实验,科学家用3标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。 3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。,17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。,117分钟后，标

14、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。,核糖体,内质网,高尔基体,细胞膜,分泌蛋白,（合成肽链）,（初加工）,（再加工）,（囊泡）,（囊泡）,线粒体,（供能）,（外排）,细胞核,折叠、组装、 加上糖基团,修饰加工,转录形成mRNA,翻译,各种生物膜在功能上的联系（图示）,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。,生物膜系统的概念,概念：细胞膜、核膜、细胞器膜等结构，在结构和功能上紧密联系，形成的结构体系，叫做生物膜系统。,生物膜系统的概念,细胞的生物膜系统最少有以下

15、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。,研究生物膜的重要意义,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和运输等。 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。 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。,研究生物膜的重要意义,医学上 根据生物膜的结构、功能原理，可以研制出许多种

16、代用的人体组织与器官。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。,四、细胞在生命系统中的地位： 细胞是生物体结构的基本单位,也是生物体代谢和遗传的基本单位。各组分之间分工合作成为一个整体，使生命活动能在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。,（一）从结构上看：细胞的各个组成部分是相互联系的，如： 1、细胞核和细胞质通过 可以相连通； 2、核膜、内质网膜、细胞膜等相互连接成完整 的 系统； 3、内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以通过 相互转化。,核孔,生物膜,囊泡,（二）从功能上看：细胞的不同结构虽具有不同的生理功能，但却是协调合作的，如蛋白质类分泌物的合成和分泌是由 等结构协调完成的。 （三）从调控上看： 是代谢的调控中心。细胞核内的DNA通过控制蛋白质等物质的合成调控细胞的生命活动。 （四）从与外界的关系上看：细胞的整体性还表现在每一个细胞都要与相