第三章第二节细胞器──系统内的分工合作.ppt

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
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
↑
成分: 水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核 苷酸和多种酶
合成蛋白质 动物：分泌
无膜结 构
高尔基 体
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
单层膜
无膜结 构
植物：细胞壁的形成
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
中心体
液 泡
单层膜
二、细胞器之间的协调配合
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。
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连。
高尔基体 动植物细胞
液泡
溶酶体
色素、糖类、 调节细胞内环境；保持 渗透压，维持细胞膨胀 无机盐等 动植物细胞 消化车间 植物细胞 动植物细胞 动物和低等 植物细胞 蛋白质合成的场所
无膜 结构
核糖体 中心体
参与细胞有丝分裂
3、内质网
分布： 动、植物细胞 形态结构： 单层膜 类型 粗面内质网：上面附有核糖体 光面内质网
细胞的生物膜系统
囊泡
突起
高尔基体
间接联系
细胞膜
内质网
直接联系
线粒体
核膜
囊泡
出芽
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。
质
※ 细胞器的比较
膜结构 分 布
双 层 膜 单 层 膜
线粒体 叶绿体 内质网
动植物细胞 植物细胞 动植物细胞
其 它 嵴、基质、 酶、DNA
主要功能
有氧呼吸主要场所
基粒、基质、酶 绿色植物进行光合作 用的场所 色素、DNA
蛋白质合成和加工、 脂质合成的场所
动物：蛋白质加工、 分类、包装和分泌 植物：细胞壁的形成
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


哪些是动物细胞具有的，哪些是植物细胞才具有的？ 线粒体与叶绿体 具有双层膜结构的细胞器—— 内质网，高尔基体，液泡、 具有单层膜的细胞器—— 溶酶体 中心体，核糖体 不具膜结构的细胞器是—— 线粒体与叶绿体 与能量的转换有关的细胞器—— 核糖体、内质网、 与蛋白质合成有关的细胞器—— 高尔基体、线粒体
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，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 C 叶绿体 B 线粒体 D 核糖体
动物冬眠状 态 肝细胞 950 400 260 12500 1350 （1）心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为 心肌运动量大，不停地收缩，需能量多 （2）冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多是因为 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。 （3）从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关?
叶绿体：光合作用的场所 ——“养料制造车间”和“能量
转换站”
外膜
控制物质进出细胞 内膜
叶绿体
基质：含少量DNA、RNA、酶和色素
基粒：由2至100个类囊体堆叠形成，分 布四种光合色素、酶
思考
叶绿体存在于哪些细胞中？
叶肉细胞及部分幼茎的皮层细胞 及保卫细胞中
在细胞中的位置随光照改变而发 生变化
※
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
二、细胞器间的协调配合：
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。
三、细胞的生物膜系统：
具有双层膜结构的细胞器——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
细 胞 质
胶质状态
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 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡
细胞器
分离各种细胞器的方 法：差速离心法
1、线粒体
外膜
内膜 嵴
形状： 椭球形 ，粒状或棒状
结构： 外膜、内膜、嵴、基质（含少量DNA和有关酶） 功能： 有氧呼吸的主要场所
7、液泡
存 在： 植物细胞
形态结构：表面有单层膜，内有细胞液，含有色素 主要功能 调节细胞内环境 保持一定的渗透压，保持细胞膨胀
植物细胞液泡内的水状液体， 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。
结
线粒体、叶绿 含有少量DNA和RNA的细胞器—— 叶绿体、液泡 体
含有色素的细胞器——
总 结----识图说出各 结构的名称和主要功能
形
态
膜结构
单层膜
功
能
内质网 网状结构，与细胞膜 和核膜相连通
椭球形，有的游离在细 核糖体 胞质基质中，有的附在 核膜和内质网上；
和蛋白质、脂类、糖类 合成有关；蛋白质运输 的通道；
线粒体——“动力车间”
思 考
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？
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 陈代谢旺盛的细胞比较多。
线粒体：有氧呼吸的主要场所 --------“动力车间”
讨论：
1、分泌蛋白在哪里合成？能量由哪里提供？ 2、与蛋白质合成有关的细胞器和膜结构有哪些？ 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 3、请简述蛋白质的合成过程
3、 蛋白质的合成和运输过程：
பைடு நூலகம்
内质网上的核糖体
合成 肽链
进入 内质网
加工 一定空间结构的蛋白质
进一 成熟的蛋白质 步 加工 囊 泡 运 输
囊泡运高尔基体 输 细胞膜 分泌蛋白 分泌 到 细胞 外
内质网---蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间”
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
4、核糖体
存 在： 附着在内质网上或游离在细胞质基质中 形态结构： 椭球形的粒状小体，无膜结构 主要功能： 合成蛋白质的场所
核糖体——“生产蛋白质的机器”
5、高尔基体
外膜：控制物质进出线粒体
线粒体
内膜：向内折叠成嵴 使膜面积增大
分布着多 种与呼吸 作用有关 的酶
基质:含有DNA 、RNA等成分
第一节
光合作用
• 叶绿体模拟图
2、叶绿体
形状： 扁平的椭球形或球形 结构： 外膜、内膜、基粒、基质（含少量DNA、RNA酶和 色素）
叶绿体——“养料制造车间”和“能量转换站”
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。