《细胞器——系统内的分工合作》(共48张PPT).ppt

第二节细胞器系统内的分工合作 研究细胞内各种细胞器的组成成分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和功能，需要将细胞器分离出来 分离细胞器的方法分离细胞器的方法?分离细胞器的方法：差速离心法 1、破碎细胞破碎细胞形成由各种细胞器和其形成由各种细胞器和其他物质组成的匀浆他物质组成的匀浆 2、放入离心管放入离心管 3 3、用不同的速度分别离心几次、用不同的速度分别离心几次 1.生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒生长旺盛的细胞或生理功能活跃的细胞中线粒体居多（如肝细胞中线粒体多达体居多（如肝细胞中线粒体多达2000个，一般个，一般细胞为几十至几百个），在代谢衰退的细胞中细胞为几十至几百个），在代谢衰退的细胞中线粒体较少。线粒体较少。2.鸟翼的肌原纤维、精子尾部基端线粒体较多。鸟翼的肌原纤维、精子尾部基端线粒体较多。3.线粒体一般是均匀地分布在细胞质基质中，但线粒体一般是均匀地分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由地移动，往往在细胞内新它在活细胞中能自由地移动，往往在细胞内新陈代谢旺盛的部位比集中。例如在小鼠受精的陈代谢旺盛的部位比集中。例如在小鼠受精的分裂面附近比较集中。分裂面附近比较集中。分析下述例子，说明线粒体有何功能，分析下述例子，说明线粒体有何功能，分布上有何特点？分布上有何特点？存在于动植物细胞中；存在于动植物细胞中；双层膜；含有少量的双层膜；含有少量的DNA 细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”车间”；补充了解：内膜向内折叠形成嵴。补充了解：内膜向内折叠形成嵴。健那绿健那绿 形态结构形态结构杆状或粒状杆状或粒状 线粒体亚线粒体亚显微结构显微结构 1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量分细胞中线粒体的数量(见下表见下表).分析回答分析回答:(1)心肌细胞的数量最多心肌细胞的数量最多,这是因为这是因为?(2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是 (3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关 肝细胞肝细胞 肾皮质细肾皮质细胞胞 平滑肌细平滑肌细胞胞 心肌细心肌细胞胞 动物冬眠动物冬眠状态下的状态下的肝细胞肝细胞 950个个 400个个 260个个 12500个个 1350个个 心肌细胞运动量大心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张因不停的收缩舒张,需能量多。需能量多。冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强肝脏代谢加强,需能量多需能量多.细胞新陈代谢的强弱。细胞新陈代谢的强弱。叶绿体的形态结构叶绿体的形态结构 存在于绿色植物细胞中；存在于绿色植物细胞中；双层膜结构；含有少量的双层膜结构；含有少量的DNA 绿色植物进行光合作用的细胞器，是植绿色植物进行光合作用的细胞器，是植物细胞的物细胞的“养料制造车间养料制造车间”和和“能量转能量转换站换站”；补充了解：内有基粒，由多个类囊体垛补充了解：内有基粒，由多个类囊体垛叠而成叠而成。形态结构：扁平的椭球形或球形形态结构：扁平的椭球形或球形 思考：思考：1 1、是不是只有叶绿体的生物才能就、是不是只有叶绿体的生物才能就行光合作用？行光合作用？不一定，蓝藻虽然只有叶绿素和藻蓝素不一定，蓝藻虽然只有叶绿素和藻蓝素也能进行光合作用。也能进行光合作用。五、核糖体五、核糖体 1.1.分布：分布：动、植物细胞及原核细胞动、植物细胞及原核细胞细胞生物共有细胞生物共有的唯一一种细胞器的唯一一种细胞器 2.2.结构：结构：3.3.分类：分类：无膜结构，由无膜结构，由rRNArRNA和蛋白质构成和蛋白质构成 （电子显微镜下才能看到）（电子显微镜下才能看到）游离的核糖体游离的核糖体 附着于内质网的核糖体附着于内质网的核糖体 合成胞内蛋白合成胞内蛋白 合成分泌蛋白合成分泌蛋白 三、内质网三、内质网 1、分布、分布：动物、植物动物、植物 2、结构、结构：单层膜，单层膜，外连细胞膜外连细胞膜 内连核膜，是细胞内内连核膜，是细胞内最大最大的膜面积的膜面积 3、类型、类型：粗面型、滑面型粗面型、滑面型 4、功能、功能 滑面内质网：与糖类、脂质合成有关（如性滑面内质网：与糖类、脂质合成有关（如性激素）激素）粗面内质网：与分泌蛋白的加工有关粗面内质网：与分泌蛋白的加工有关 高尔基体结构图高尔基体结构图 四、高尔基体四、高尔基体 1.1.分布：分布：动、植物细胞动、植物细胞 3.3.功能：功能：与动物细胞内分泌蛋白的加工、分类、包装、与动物细胞内分泌蛋白的加工、分类、包装、运输有关运输有关 与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关 结论：结论：高尔基体在动、植物细胞中功能不同高尔基体在动、植物细胞中功能不同 2.2.结构：结构：单层膜单层膜 动植物细胞中；动植物细胞中；单层膜；单层膜；内含多种酸性水解酶类；内含多种酸性水解酶类；分解损伤、衰老的细胞器；分解损伤、衰老的细胞器；吞噬并杀死侵入细胞的病菌和病毒；吞噬并杀死侵入细胞的病菌和病毒；主要存在于植物细胞；主要存在于植物细胞；单层膜，膜内液体叫细单层膜，膜内液体叫细胞液；胞液；液泡内有糖类、液泡内有糖类、色素色素（花青素）、无机盐、（花青素）、无机盐、蛋白质等；蛋白质等；调节植物细胞内的环境，调节植物细胞内的环境，维持植物体形态。维持植物体形态。存在于动物细胞和存在于动物细胞和一些低等植物细胞一些低等植物细胞当中；当中；由两个相互垂直的由两个相互垂直的中心粒及周围物质中心粒及周围物质组成；组成；没有膜结构；没有膜结构；与细胞的有丝分裂与细胞的有丝分裂有关。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 蛋白质再加工、分类、包装车间蛋白质再加工、分类、包装车间 蛋白质的生产机器蛋白质的生产机器 消化车间消化车间 动力车间动力车间 脂质合成车间，分泌蛋白初加工车间脂质合成车间，分泌蛋白初加工车间 1 1、依据膜结构进行划分细胞器、依据膜结构进行划分细胞器 无膜结构：无膜结构：单层膜结构：单层膜结构：双层膜结构：双层膜结构：核糖体、中心体核糖体、中心体 细胞器的归类：细胞器的归类：高尔基体、内质网、液泡、溶酶体高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 2 2、依据分布范围来划分、依据分布范围来划分 动植物细胞共有的细胞器：动植物细胞共有的细胞器：植物细胞所特有的细胞器：植物细胞所特有的细胞器：动物细胞所特有的：动物细胞所特有的：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体 液泡、叶绿体液泡、叶绿体 中心体（但低等植物也含有）中心体（但低等植物也含有）原核生物具有的细胞器：原核生物具有的细胞器：核糖体核糖体 二、细胞器之间的协调配合二、细胞器之间的协调配合 1、分泌蛋白质是在哪里合成的？、分泌蛋白质是在哪里合成的？思考：思考：2、分泌蛋白从合成至分泌到细、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结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。和运输过程。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？3 3分钟后标记的氨基酸出现分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的在附有核糖体的内质网内质网中。中。科学家用科学家用标记标记亮氨酸亮氨酸供给供给豚鼠胰腺细胞以合成蛋白质。豚鼠胰腺细胞以合成蛋白质。1717分钟后，标记的氨基酸分钟后，标记的氨基酸出现在出现在高尔基体高尔基体中。中。117117分钟后，标记的氨基酸出分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的现在细胞膜内运输蛋白质的小小泡泡及及细胞外细胞外的分泌物中。的分泌物中。核糖体上合成的分泌蛋白，核糖体上合成的分泌蛋白，首先进入内质网腔内，加工首先进入内质网腔内，加工形成比较成熟的蛋白质。然形成比较成熟的蛋白质。然后内质网以出芽方式形成具后内质网以出芽方式形成具膜的小泡将它运输到高尔基膜的小泡将它运输到高尔基体进行进一步的加工。经高体进行进一步的加工。经高尔基体加工成熟的蛋白质再尔基体加工成熟的蛋白质再形成分泌小泡，通过细胞膜形成分泌小泡，通过细胞膜排出细胞外面。排出细胞外面。在这个过程中，在这个过程中，内质网膜内质网膜可通过小泡转可通过小泡转化成化成高尔基体膜高尔基体膜，高尔基体膜又可通过分泌，高尔基体膜又可通过分泌小泡形成小泡形成细胞膜细胞膜。奶牛的乳奶牛的乳腺细胞腺细胞 核糖体核糖体：合成牛奶中的蛋白质：合成牛奶中的蛋白质（半成品）（半成品）内质网内质网：把这些半成品：把这些半成品运运 输到输到高尔基体。高尔基体。高尔基体高尔基体：对即将：对即将分泌出来的分泌出来的 牛奶蛋白质进行最后牛奶蛋白质进行最后 的浓缩和加工。的浓缩和加工。线粒体线粒体为为整个过程提整个过程提供能源保障供能源保障 三、细胞的生物膜系统三、细胞的生物膜系统 1、生物膜系统的概念、生物膜系统的概念 细胞膜细胞膜 细胞器的膜细胞器的膜 核膜核膜 组成组成 内质网内质网 高尔基体高尔基体 细胞膜细胞膜“出芽”出芽”具膜小泡具膜小泡 分泌小泡分泌小泡 间接联系间接联系 内质网内质网 细胞膜细胞膜 核膜核膜 直接联系直接联系 1.细胞膜不仅使细胞具有一个相对细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定稳定的内的内部环境，同时在细胞与外部环境进行部环境，同时在细胞与外部环境进行物质物质运输、能量转换和信息传递运输、能量转换和信息传递的过程中起着的过程中起着决定性作用。决定性作用。2.广阔的膜面积广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着为多种酶提供了大量的附着点点。3.细胞内的生物膜把细胞器细胞内的生物膜把细胞器分隔分隔开，使得细开，使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有生命活动高效、有序地进行序地进行。2、生物膜在生命活动中的作用、生物膜在生命活动中的作用 小小 结结 1.具有膜结构的细胞器有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、溶酶体线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 2.非膜结构的细胞器有非膜结构的细胞器有 核糖体、中心体核糖体、中心体 3.具有双层膜结构的细胞器有具有双层膜结构的细胞器有 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 4.具有单层膜结构的细胞器有具有单层膜结构的细胞器有 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 5.含有少量含有少量DNA的细胞器有的细胞器有 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 6.含有色素的细胞器有含有色素的细胞器有 叶绿体、液泡叶绿体、液泡 7.与蛋白质的合成、运输、加工和分泌直接与蛋白质的合成、运输、加工和分泌直接 有关的细胞器是：有关的细胞器是：核糖体、内质网、高尔基体核糖体、内质网、高尔基体 8、与能量转换有关，是能量转换站的细胞、与能量转换有关，是能量转换站的细胞 器是：器是：_ 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 五、细 胞 的 生 物 膜 系 统 内质网内质网 核核 膜膜 线粒体线粒体 细胞膜细胞膜 直接联系直接联系 间接联系间接联系 高尔基体高尔基体 间接联系间接联系（借助小泡）（借助小泡）（借助小泡）（借助小泡）1、生物膜系统在结构上的联系 2 2、细胞器之间协调配合（功能联系）、细胞器之间协调配合（功能联系）分泌蛋白的合成与运输分泌蛋白的合成与运输 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）细胞核细胞核 归纳如下：