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1、第3章 细胞的基本结构,第2节 细胞器系统内的分工合作,一、细胞的显微结构与亚显微结构,用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。,一、细胞的显微结构与亚显微结构,在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。,细胞质：细胞膜以内，细胞核以外的部分。,包括：细胞质基质和细胞器,不同功能的细胞，细胞器的种类与数量有区别。,一.细胞质的结构和功能 P47,细胞质 基 质 胶质状态,成分:,功能,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境条件,细胞器,水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶,线粒体,内质网,核糖体,高尔基体,液泡,叶绿体,中心体,细胞质,
2、分离各种细胞器的方法：差速离心法,溶酶体,1、线粒体,线粒体“动力车间”,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？P45？,外膜,内膜,嵴,外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶）,形状：,功能：,椭球形，粒状或棒状,结构：,有氧呼吸的主要场所,思考,P45 ？问题,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。飞翔的鸟类胸肌细胞等需要大量的能量。因此线粒体在新陈代谢旺盛的部位比较集中。,2、叶绿体,叶绿体“养料制造车间”和“能量转换站”,叶绿体存在于哪些细胞中？,结构：,形状：,功能：,扁平的椭球形或球形,外膜、内膜、基粒、基质（含少
3、量DNA、酶和色素）,光合作用的场所,思考,光合作用的场所,有氧呼吸的主要场所,都含有少量的DNA和RNA（都能自我复制）,含与暗反应有关的酶,含与有氧呼吸有关酶,由囊状的结构堆叠而成，含色素和酶(与光反应有关),是一层光滑的膜,向内折叠形成嵴,与周围的细胞质基质分开,扁平的椭球形或球形,椭球形,绿色植物的叶肉细胞,动、植物细胞中, 线粒体和叶绿体比较表,叶绿体,溶酶体,液泡,中心体,高尔基体,内质网,线粒体,主要功能,其 它,分 布,膜结构, 细胞器的比较,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,动物和低等植物细胞,绿色植物进行光合作用的场所,有氧呼吸
4、主要场所,蛋白质合成和加工、脂质合成的场所,蛋白质合成的场所,动物：蛋白质加工、 分类、包装和分泌 植物：细胞壁的形成,参与细胞有丝分裂,调节细胞内环境；保持渗透压，维持细胞膨胀,消化车间,基粒、基质、酶色素、DNA,嵴、基质、酶、DNA,色素、糖类、无机盐等,核糖体,单 层 膜,双 层 膜,无膜 结构,3、内质网,分布：,类型,粗面内质网：上面附有核糖体,光面内质网,形态结构：,内质网-蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间”,动、植物细胞,单层膜,内质网存在的意义,增大细胞内膜面积是细胞中表面积最大、 分布最广的膜结构。 参与运输,核糖体“生产蛋白质的机器”,4、核糖体,存 在：,形态结构：,
5、主要功能：,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,合成蛋白质的场所,5、高尔基体,存在部位：,动植物细胞中 (细胞核附近),形态结构：,扁平囊状结构，有大小囊泡,主要功能,与细胞分泌物的形成有关,对蛋白质进行加工和转运,植物细胞分裂时，与细胞壁的形成有关,高尔基体蛋白质的“加工工厂”,6、中心体,中心体（由两个垂直排列的中心粒组成）,功能：,动物细胞、低等的植物细胞中（如团藻）,与动物细胞有丝分裂有关,分布：,结构：,7、液泡,保持一定的渗透压，保持细胞膨胀,存 在：,形态结构：,主要功能,植物细胞,表面有单层膜，内有细胞液，含有色素,调节细胞内环境,液 泡,植物细胞
6、液泡内的水状液体，是细胞代谢作用的产物，其中溶解着有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、盐类和色素（花青素）等。植物的花、叶、果实的颜色，除绿色之外，大多由此产生。由于细胞液中含有很多溶解物质，因而具有较高的渗透压，可以维持一定膨压。细胞液中常含有特殊气味的物质，起到杀菌和防腐作用。细胞液也是药用和工业用物质的来源，如毛地黄的强心苷，茶叶的鞣质，治疗疟疾的奎宁碱和常山碱，镇痛止咳的吗啡，治疗哮喘的麻黄碱等。,8、溶酶体,形态：是一种单层膜的囊状小泡 特点：含有多种水解酶 分解衰老、损伤的细胞器 功能 吞噬并杀死入侵的病毒和 病菌,溶酶体：“消化车间”,细胞骨架维持形态，保持内部结构有序,细胞骨架,细胞
7、骨架（cytoskeleton）是指真核细胞中的蛋白纤维网络结构。发现较晚，主要是因为一般电镜制样采用低温（0-4）固定，而细胞骨架会在低温下解聚。直到20世纪60年代后，采用戊二醛常温固定，才逐渐认识到细胞骨架的客观存在。 细胞骨架不仅在维持细胞形态，承受外力、保持细胞内部结构的有序性方面起重要作用，而且还参与许多重要的生命活动，如：在细胞分裂中细胞骨架牵引染色体分离，在细胞物质运输中，各类小泡和细胞器可沿着细胞骨架定向转运；在肌肉细胞中，细胞骨架和它的结合蛋白组成动力系统；在白细胞的迁移、精子的游动、神经细胞轴突和树突的伸展等方面都与细胞骨架有关。另外，在植物细胞中细胞骨架指导细胞壁的合成
8、。 细胞骨架由微丝、微管和中间纤维构成。微丝确定细胞表面特征，使细胞能够运动和收缩。微管确定膜性细胞器的位置和作为膜泡运输的导轨。中间纤维使细胞具有张力和抗剪切力。,总 结,哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的？ 具有双层膜结构的细胞器 具有单层膜的细胞器 不具膜结构的细胞器是 与能量的转换有关的细胞器 与蛋白质合成有关的细胞器 含有少量DNA和RNA的细胞器 含有色素的细胞器,线粒体与叶绿体,内质网,高尔基体,液泡,溶酶体,中心体，核糖体,线粒体与叶绿体,核糖体、内质网、高尔基体、线粒体,线粒体、叶绿体,叶绿体、液泡,总 结-识图说出各结构的名称和主要功能,网状结构，与细胞膜和核膜相
9、连通,和蛋白质、脂类、糖类合成有关；蛋白质运输的通道；,椭球形，有的游离在细胞质基质中，有的附在核膜和内质网上；,合成蛋白质,与动物细胞的有丝分裂有关,调节细胞内环境；储存物质；保持细胞的渗透压，维持细胞形态,由单层膜组成的扁平囊状组合结构,两个互相垂直的中心粒组成,内有细胞液,动物：分泌 植物：细胞壁的形成,2、与蛋白质合成有关的细胞器和膜结构有哪些？,讨论：,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，出现在细胞膜内的小泡及细胞外的分泌物中。,3、请简述蛋白质的合成过程,1、分泌蛋
10、白在哪里合成？能量由哪里提供？,高尔基体,核糖体,内质网,细胞膜,二、细胞器之间的协调配合,内质网上的核糖体 肽链 内质网 一定空间结构的蛋白质 高尔基体 成熟的蛋白质 细胞膜 分泌蛋白,加工,合成,进入,囊泡运输,进一步,加工,分泌到,细胞外,3、 蛋白质的合成和运输过程(分泌蛋白)：,囊泡运输,豚鼠胰脏腺泡细胞分泌物形成过程图解,核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外,由此可见，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。,二、细胞器间的协调配合：,三、细胞的生物膜系统：,具有双层膜结构的细胞器
11、线粒体与叶绿体 具有单层膜的细胞器？内质网，高尔基体，液泡、溶酶体,由细胞器膜（包括内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等）和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 这么生物膜的结构和功能紧密联系。,细胞的生物膜系统：,内质网膜与外层核膜相连，内质网腔与内、外两层核膜之间的腔相通，外层核膜上附着有大量的核糖体，内质网与核膜的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。在有的细胞中，还可以看到内质网膜与细胞膜相连。内质网膜与线粒体膜之间也存在一定的联系。线粒体是内质网执行功能时所需能量的直接“供应站”，在合成旺盛的细胞里，内质网总是与线粒体紧密相依，有的细胞的内质网膜甚至与线粒体的外膜相
12、连。,细胞的生物膜系统,内质网,细胞膜 线粒体 核膜,高尔基体,出芽,囊泡,囊泡,细胞器间的协调配合：合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图,在核糖体上合成的分泌蛋白，为什么要经过内质网和高尔基体，而不是直接运输到细胞膜呢？进一步的研究表明，在核糖体上翻译出的蛋白质，进入内质网腔后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能成为比较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体，把蛋白质输送到高尔基体腔内，做进一步的加工。接着，高尔基体边缘突起形成小泡，把蛋白质包裹在小泡里，运输到细胞膜，小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。,三、生物膜系统在
13、细胞生命活动中的作用,1、不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境，同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用。 2、细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行，细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。 3、细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室（如各种细胞器），这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。,课堂反馈,1、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的,A 功能及所含有机化合物都相同,B 功能及所含有机化合物都不同,C 功能相同，所含有机化合物不同,D 功能不同，
14、所含有机化合物相同,2、水稻根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是,A 叶绿体和线粒体 B 线粒体,C 叶绿体 D 核糖体,3、如果一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一个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.5 B.6 C.7 D.8 4、下列结构中，能形成淀粉的是 A.线粒体 B.叶绿体 C.高尔基体 D.中心体,5、德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题：,（1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为,（2）冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为,（3）从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关?,心肌运动量大，不停地收缩，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。,细胞新陈代谢的强弱,6、叶绿体的外膜内膜颜色为 ，色素 分布在 ，酶分布在 和 。,无色透明,基粒,基粒,基质,7、玉米叶肉细胞与人的肌肉细胞中共有的细胞器是,线粒体、,内质网、,高尔基体、,核糖体等,8、在低等植物细胞有丝分裂的分裂期，参与分裂的细胞器有,高尔基体、中心体,3Q！BYE！,请大家完成相关练习！ 预习下节课所讲内容！ 请大家一定要用心做到！,
