王怀栋[第2节-细胞器——系统内的分工合作(王怀栋)..ppt

必修一第三章 细胞器细胞器系统的分工合作系统的分工合作 第第2 2节节 聊城三中聊城三中 王怀栋王怀栋 1 1、细胞膜的主要化学成分和结构是怎样的？、细胞膜的主要化学成分和结构是怎样的？2 2、细胞膜的主要功能？、细胞膜的主要功能？4 4、细胞壁的主要成分及功能是什么？、细胞壁的主要成分及功能是什么？3 3、细胞膜的结构特点和功能特点？、细胞膜的结构特点和功能特点？流动性流动性 选择透过性选择透过性 复习 问题探讨：汽车制造车间 原料 部门 零件车间 零件车间 零件车间 零件车间 组装车间 质检部门 细胞内是否有类似的部门或车间？有，细胞内有类似“部门”或“车间”的细胞器。细胞器通过协调配合，“生产”出一件件合格的“产品”。一、细胞器之间的分工一、细胞器之间的分工 细胞质细胞质:是均匀透明的胶状物质是均匀透明的胶状物质,能不断流动。能不断流动。细胞膜以内细胞膜以内,细胞核以细胞核以外的原生质外的原生质 细胞质细胞质 基基 质质 细胞器细胞器 成分成分:功能功能:水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等核苷酸等,还有很多种酶还有很多种酶 是活细胞进行新陈代谢的主要场所是活细胞进行新陈代谢的主要场所 为新陈代谢提供所需的物质和一定的环为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件境条件,如提供如提供ATPATP、核苷酸、氨基酸等、核苷酸、氨基酸等.线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 内质网内质网 核糖体核糖体 高尔基体高尔基体 中心体中心体 液液泡泡 溶酶体溶酶体 二、分离各种细胞器的方法 细胞器这么小，一个细胞中又有多种细胞器，那细胞器这么小，一个细胞中又有多种细胞器，那么，怎样对单独一种细胞器进行分析研究呢？么，怎样对单独一种细胞器进行分析研究呢？美国科学家克劳德摸索出一种定性定量美国科学家克劳德摸索出一种定性定量分离细胞组分的经典方法，这种方法一分离细胞组分的经典方法，这种方法一直沿用至今，称为直沿用至今，称为差速离心法差速离心法。差速离心法：将细胞膜破差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器坏后，形成由各种细胞器和细胞中的其他物质组成和细胞中的其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各的不同离心力，就能将各种细胞器分开。种细胞器分开。线粒体线粒体 线粒体线粒体“动力工厂动力工厂”（有氧呼吸的主要场所）（有氧呼吸的主要场所）有研究表明，马拉松运动员腿部肌肉细胞有研究表明，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？中线粒体的数量比一般人多出一倍以上？外膜外膜 内膜内膜 嵴嵴 外膜、内膜、嵴、基质（含少量外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）形状形状:功能：功能：椭球形椭球形 结构结构:有氧呼吸的有氧呼吸的主要主要场所场所 思考思考 叶绿体叶绿体 叶绿体叶绿体“养料制造工厂养料制造工厂”和和“能量转换站能量转换站”叶绿体存在于哪些细胞中？叶绿体存在于哪些细胞中？结构：结构：形状形状:功能：功能：扁平的扁平的椭球形椭球形 或球形或球形 外膜、内膜、基粒、基质（含少量外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）光合作用的场所光合作用的场所 思考思考 线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 分布分布 形态形态 结结 构构 双双 层层 膜膜 外膜外膜 内膜内膜 基基 粒粒 基基 质质 功能功能 光合作用的场所光合作用的场所 有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所 都含有少量的都含有少量的DNADNA和和RNARNA（都能半自主复制都能半自主复制）含与暗反应有关的酶含与暗反应有关的酶 含与有氧呼吸有关酶含与有氧呼吸有关酶 片层膜堆叠成圆柱形片层膜堆叠成圆柱形，含色含色素和与光反应有关的酶素和与光反应有关的酶。是一层光滑的膜是一层光滑的膜 向内折叠形成嵴向内折叠形成嵴 与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开 扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形 椭球形椭球形 主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞 动植物细胞中动植物细胞中 线粒体和叶绿体比较表 内质网 分布：分布：类型类型 粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质加工运输通道粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质加工运输通道 滑面型内质网：糖类和脂类合成滑面型内质网：糖类和脂类合成 形态结构：形态结构：内质网内质网-有机物合成和加工的有机物合成和加工的“车间车间”绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核绝大多数动植物细胞都有内质网。细胞核附近较多，并与核膜有一定的联系。附近较多，并与核膜有一定的联系。由单层膜结构连接而成的网状物由单层膜结构连接而成的网状物 高尔基体高尔基体 存在部位：存在部位：动植物细胞中动植物细胞中 细胞核附近细胞核附近 形态结构：形态结构：扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜结构。扁平囊状结构，有大小囊泡，单层膜结构。主要功能：主要功能：与细胞分泌物的形成有关与细胞分泌物的形成有关 对蛋白质有加工和转运功能对蛋白质有加工和转运功能 植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关 高尔基体高尔基体蛋白质的“加工工厂”蛋白质的“加工工厂”核糖体核糖体生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器 核糖体核糖体 存存 在：在：形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：附着在内质网上或游离在细胞质基质中附着在内质网上或游离在细胞质基质中 椭球形的粒状小体，无膜结构椭球形的粒状小体，无膜结构 细胞内合成蛋白质的场所细胞内合成蛋白质的场所 溶酶体溶酶体 存存 在：在：动植物细胞中，内含多种水解酶动植物细胞中，内含多种水解酶 结结 构：构：单层膜的结构单层膜的结构 溶酶体是“消化车间”溶酶体是“消化车间”中心体中心体 个垂直排列的中心粒组成）个垂直排列的中心粒组成）功能：功能：动物细胞内和低等的植物细胞中动物细胞内和低等的植物细胞中 与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。分布：分布：结构：结构：液泡液泡 与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。关，与花、果等颜色有关。存存 在：在：形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：植物细胞植物细胞 泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液 调节细胞内环境调节细胞内环境 问：植物细胞都有液泡吗？问：植物细胞都有液泡吗？膜结构膜结构 分分 布布 其其 它它 主要功能主要功能 叶绿体叶绿体 线粒体线粒体 内质网内质网 核糖体核糖体 高尔基体高尔基体 中心体中心体 液泡液泡 溶酶体溶酶体 细胞器的比较细胞器的比较 双层膜双层膜 双层膜双层膜 无膜结构无膜结构 无膜结构无膜结构 单层膜单层膜 单层膜单层膜 单层膜单层膜 单层膜单层膜 植物细胞植物细胞 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 动物和低等动物和低等植物细胞植物细胞 光合作用的场所光合作用的场所 有氧呼吸主要场所有氧呼吸主要场所 有机物合成的车间有机物合成的车间加工和运输的通道加工和运输的通道 蛋白质合成的场所蛋白质合成的场所 动物：分泌动物：分泌 植物：细胞壁的形成植物：细胞壁的形成 参与细胞有丝分裂参与细胞有丝分裂 水和养料的仓库水和养料的仓库维持细胞形态维持细胞形态 水解酶的仓库水解酶的仓库 基粒、基质、酶基粒、基质、酶色素、色素、DNA 嵴、基质、嵴、基质、酶、酶、DAN 色素、糖类色素、糖类无机盐等无机盐等 植物细胞、动物细胞的亚显微结构图 1、动植物细胞均有的细胞器：动植物细胞均有的细胞器：2、动植物细胞共有的结构：、动植物细胞共有的结构：内质网、线粒体、高尔基体、核糖内质网、线粒体、高尔基体、核糖体、溶酶体体、溶酶体 细胞核、细胞膜、细胞质细胞核、细胞膜、细胞质 思考：思考：心肌细胞的线粒体数量心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？最多，这是因为什么？动物冬眠状态下的肝细胞中的线动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多，这是为什么？粒体比常态下多，这是为什么？从表中所示数据可以看出线粒体从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？。的多少与什么有关？。1：解析：用：解析：用“结构与功能想统一结构与功能想统一”的观点解的观点解释。释。答案：（答案：（1）心肌细胞运动量大，因不停的收）心肌细胞运动量大，因不停的收缩舒张，需能多缩舒张，需能多 （2）冬眠时，动物维持生命活动的能量主）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，需能多要靠肝脏，肝脏代谢加强，需能多（3）细胞新陈代谢的强弱）细胞新陈代谢的强弱 2通常线粒体均匀分布在细胞质基质中，但在细胞内新陈代谢旺盛的部位比较集中，例如：在小鼠受精卵的分裂面附近集中。在同一生物的不同组织、器官的细胞中线粒体的数量也有很大差别，例如：线粒体数量在人的心肌细胞中比在人的平滑肌细胞中多。在不同的生物体，因为代谢程度的不同，线粒体数量也有差别，例如：一般动物中线粒体的数量，比植物细胞多一些，飞翔鸟类胸肌细胞线粒体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？2：答案：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔，运动员运动需要大量能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理，新生细胞的 生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。线粒体大多是颗粒状、短线状，均匀的分布在细胞质基质中，但它在活细胞中能自由移动，往往在细胞内代谢旺盛的部位比较集中。线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。所以，线粒体是细胞的“动力车间”细胞生命活动所需的能量，95%来自线粒体。线粒体由内外两层膜构成，外膜使线粒体与周围的细胞质基质分开，内膜向内折叠成嵴，加大了内膜的表面积，有利于有氧呼吸的顺利进行。放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累，最可能的解释是 放射性氨基酸继在核糖体上积累之后，在内质网中也出现，且数目不断增多，最可能的解释是 。实验中，培养液相当于细胞中的 .答案：（1）核糖体是蛋白质合成的场所（2）蛋白质进入内质网中（3）细胞质基质 内质网是由膜连接而成的网状结构，有光面内质网和糙面内质网两种类型。内质网增大了细胞内的膜面积，膜上附着很多种酶，它是细胞内蛋白质合成和加工，以及糖类、脂质合成的“车间”。细胞器之间的分工 细胞骨架 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞的分裂、分化、运动以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。二、细胞器之间的协调配合二、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和分泌分泌蛋白的合成和分泌（合成肽链）（合成肽链）（折叠、盘（折叠、盘曲、运输）曲、运输）（加工、运输）（加工、运输）（外排作用）（外排作用）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 细胞外细胞外 线粒体供能线粒体供能 由此可见，细胞内的各种生物膜不仅在结构上由此可见，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，又有紧有一定的联系，在功能上也既有分工，又有紧 密的联系。密的联系。三、细胞的生物膜系统三、细胞的生物膜系统 1.概念：概念：2.作用作用：3.研究生物膜的重要意义：研究生物膜的重要意义：（1）对细胞内环境的稳定、物质交换、信息传）对细胞内环境的稳定、物质交换、信息传 递、能量交换等方面起作用；递、能量交换等方面起作用；（2）庞大的膜系统为酶提供了广阔的附着位点）庞大的膜系统为酶提供了广阔的附着位点 保证细胞内各种化学反应的顺利进行；保证细胞内各种化学反应的顺利进行；（3）由膜系统把细胞内分隔成许多小室，使细）由膜系统把细胞内分隔成许多小室，使细 胞内各种化学反应互不干扰，高效、有序胞内各种化学