细胞器——系统内的分工合作12.ppt

本节聚集：本节聚集：1.细胞器有什么功能？细胞器有什么功能？2.细胞器之间是怎样分工合作的？细胞器之间是怎样分工合作的？3.什么是生物膜系统？它具有什么功能？什么是生物膜系统？它具有什么功能？问题探讨 一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？细胞在生命活动中不停地发生着物质和能量的复杂变化。细胞质内有许多具有一定细胞质内有许多具有一定的形态、结构和功能的小器官的形态、结构和功能的小器官，它们统称为细胞器细胞器。如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。探究一：探究一：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？常用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。细胞间的分工合作 细胞器细胞器 线粒体线粒体 双层膜双层膜 叶绿体叶绿体 双层膜双层膜 内质网内质网 单层膜单层膜 核糖体核糖体 无膜无膜 高尔高尔 基体基体 单层膜单层膜 溶酶体溶酶体 单层膜单层膜 液泡液泡 单层膜单层膜 中心体中心体 无膜无膜 存在存在 场所场所 结构结构 功能功能 植物细胞、动物细胞 椭球形，外膜光滑、内膜向内折叠成嵴嵴 有氧呼吸的主要场所，能量供应的“动力工厂”植物细胞 椭球形或球形，两层膜，基质、基粒、酶 光合作用的场所，“养料制造工厂”和”能量转换站“植物细胞、动物细胞 粗面型和滑面型，囊状、泡状、管状结构 蛋白质合成与加工的车间，运输蛋白质的通道 植物细胞、动物细胞 椭球形粒状小体 合成蛋白质的场所，为蛋白质的“装配机器”植物细胞、动物细胞 由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成 蛋白质的加工、分类、包装和转运，与细胞分泌物和细胞壁的形成有关 植物细胞、动物细胞 由单层膜形成的小球体，内含多种水解酶“消化车间”，分解衰老、损伤的细胞器，防御、营养 植物细胞 由单层膜形成囊泡，内含细胞液 调节内环境、维持渗透压、保持细胞坚挺 动物细胞 由两个互相垂直的中心粒 与动物细胞的有丝分裂有关 一.细胞器之间的分工 探究二：探究二：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练的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。为什么？线粒体(双层膜)是细胞进行有氧呼吸的主要场所。细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体。叶绿体(双层膜)是绿色植物细胞进行光合作用的主要场所。结构结构 外膜、内膜、基粒、基质外膜、内膜、基粒、基质（含少量（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）线粒体和叶绿体比较表线粒体和叶绿体比较表 线线 粒粒 体体 叶叶 绿绿 体体 分布分布 动植物动植物 植物植物 形态形态 呈粒状、棒状呈粒状、棒状 是扁平的椭球形、球形是扁平的椭球形、球形 膜结膜结构构 双层膜双层膜 双层膜双层膜 成分成分 (1)(1)有氧呼吸有关的酶有氧呼吸有关的酶(分布分布在内膜、嵴、基粒、基质在内膜、嵴、基粒、基质)(2)(2)少量少量DNADNA和和RNARNA (1)(1)光合作用有关的酶光合作用有关的酶(分布在分布在基粒及基粒片层结构的薄膜上、基粒及基粒片层结构的薄膜上、基质中基质中)(2)(2)少量少量DNADNA和和RNARNA (3)(3)叶绿素和类胡萝卜素叶绿素和类胡萝卜素 功能功能 有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所光合作用的场所 相同相同点点 双层膜结构双层膜结构 含少量含少量DNADNA和和RNA RNA 都与能量转换有关都与能量转换有关 内质网(单层膜)是由膜连接而成的网状结构。类型类型 粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质合成加工通道粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质合成加工通道 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 内质网内质网-有机物合成的有机物合成的“车车间间”核糖体核糖体 附着于内质网附着于内质网:主要是合成某些专供输送到细胞外的分泌物质主要是合成某些专供输送到细胞外的分泌物质 如抗体如抗体,酶原或者蛋白质类激素酶原或者蛋白质类激素 游离型游离型:合成的蛋白质大多分布在细胞质基质中，供细胞生长合成的蛋白质大多分布在细胞质基质中，供细胞生长 所需要的蛋白质分子所需要的蛋白质分子(包括酶分子包括酶分子),此外还合成某些特此外还合成某些特 殊蛋白质殊蛋白质,如红细胞中的血红蛋白如红细胞中的血红蛋白 高尔基体(单层膜)主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。与动物细胞的细胞分泌物的形成有关；与植物细胞的细胞壁形成有关。是细胞的“消化车间”，。结构：单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶。结构：单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶。溶酶体具有多种生理功能：溶酶体具有多种生理功能：1.原生动物借助溶酶体原生动物借助溶酶体消化消化摄入的食物；摄入的食物；2.分解衰老、损伤的细胞器分解衰老、损伤的细胞器 3.白细胞白细胞均含有溶酶体性质的颗粒，能消灭入侵的微生物。均含有溶酶体性质的颗粒，能消灭入侵的微生物。主要存在于植物细胞中，具有特殊的选择透过性,能使许多物质大量积聚在液泡中.使细胞液保持一定的浓度.调节植物内环境，维持渗透压，保持细胞的坚挺。结构结构:泡状结构泡状结构,外面有单层的液外面有单层的液泡膜包裹泡膜包裹,膜内充满细胞液膜内充满细胞液,含含有糖类、无机盐、色素和蛋白有糖类、无机盐、色素和蛋白质。质。中心体中心体 见于动物和某些低等植物的细胞，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成，与细胞的有丝分裂有关。具双层膜的：叶绿体、线粒体、细胞核、细胞膜 具单层膜的：内质网、高尔基体 液泡、溶酶体 不具膜的：核糖体、中心体 细胞质细胞质 基基 质质 成分成分:功能功能: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.细胞器细胞器 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 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 液泡液泡 叶绿体叶绿体 中心体中心体 溶酶体溶酶体 细胞质小结细胞质小结 细胞器 细胞质基质 细胞壁 细胞质 细胞核 细胞膜 内质网 液泡 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 叶绿体 植物细胞结构 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞器 细胞质基质 内质网 中心体 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 动物细胞结构 3 3分钟后标记的氨分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体基酸出现在附有核糖体的内质网中。的内质网中。科学家用科学家用标记亮氨酸标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。蛋白质。1717分钟后，标记的分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体氨基酸出现在高尔基体中。中。117117分钟后，标记分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。细胞外的分泌物中。细胞器之间的协调配合细胞器之间的协调配合 讨论：1.分泌蛋白是在哪里合成的？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。3.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？核糖体 核糖体内质网高尔基体 需要,主要由线粒体提供 氨基酸氨基酸 肽链肽链 较成熟蛋白质较成熟蛋白质 成熟蛋白质成熟蛋白质 内质网的核糖体内质网的核糖体 内质网内质网 高尔基体高尔基体 细胞膜细胞膜 线粒体线粒体 出芽囊泡出芽囊泡 突起囊泡突起囊泡 合成合成 加工、运输加工、运输 加工、分泌加工、分泌 分泌分泌 分泌蛋白分泌蛋白 生物膜系统的概念生物膜系统的概念 细胞内由细胞膜、核膜、细胞内由细胞膜、核膜、内质网膜、高尔基体膜、内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜、质体膜等膜线粒体膜、质体膜等膜 结构组成的统一整体结构组成的统一整体 细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。内质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连 内质网腔与两层核内质网腔与两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通 内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连 细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。细胞内的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系。核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着 核膜外表面和内核膜外表面和内质网上均有核糖质网上均有核糖体附着体附着 内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的形式形成具有膜的小泡，的形式形成具有膜的小泡，小泡离开内质网，移动到高小泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。为高尔基体的一部分。高尔基体又以高尔基体又以“出芽出芽”方式形成小泡，移动到细胞方式形成小泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。膜的一部分。细胞内的生物膜在结构上具有细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。一定的连续性。高尔基体膜高尔基体膜的厚度和化学成的厚度和化学成分介于内质网膜分介于内质网膜与细胞膜之间。与细胞膜之间。在活细胞中，这在活细胞中，这三种膜可以互相三种膜可以互相转变。转变。细胞的生物膜系统最少有细胞的生物膜系统最少有以下三方面的功能：以下三方面的功能：1 1：使细胞具有一个相对使细胞具有一个相对稳定的内部环境。在物质的稳定的内部环境。在物质的运输与交换及信息传递中起运输与交换及信息传递中起决定性作用。决定性作用。2 2：增大膜的面积，供酶、增大膜的面积，供酶、核糖体等附着在上面。使各核糖体等附着在上面。使各种化学反应有序进行。种化学反应有序进行。3 3：将细胞分隔成许多小将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。时进行而不互相干扰。海水净化装置：模拟生物膜选择性透过原理，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。对海水、污水进行净化获得纯净淡水。模拟生物膜模拟生物膜 医学上根据生物膜的结构、功能原理，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。可以研制出许多种代用的人体组织与器官。