学案5：3.2 细胞器之间的分工合作

细胞器之间的分工合作

学习目标

1.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动；

2.举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。

3.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。

重点难点

重点：1.几种主要细胞器的功能；2.细胞器间的协调和配合；3.细胞膜系统的组成和功能。难点：1、细胞器之间的协调配合；2、分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性。

学习过程

一、细胞器之间的分工

细胞质包含细胞质基质（呈溶胶状，是新陈代谢的主要场所）和各种细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体、液泡、中心体）。

【思考】科学方法：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。

1、线粒体：双层膜。

（1）功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。

（2）分布：动植物细胞都有，主要分布在新陈代谢旺盛的细胞中。

结构：外膜光滑，内膜某些部位向线粒体的内腔形成嵴（大大增大了线粒体内膜的表面积），上面附着大量有氧呼吸相关的酶，线粒体基质中也有许多与有氧呼吸相关的酶，还含有少量DNA和RNA。

2、叶绿体：双层膜。

（1）功能：绿色植物细胞进行光合作用的场所，为“养料制造车间”、“能量转换站”。（2）分布：绿色的植物细胞（主要是叶肉细胞）中。

（3）结构：外膜、内膜光滑，内部有许多基粒，每个基粒都由一个个类囊体堆叠而成，大大增大了叶绿体内部的膜的表面积，类囊体薄膜上有光合色素和光合作用有关的酶。在基粒和基粒之间充满了叶绿体基质，叶绿体基质中含有光合作用有关的酶，还含有少量DNA和RNA。

3、内质网：单层膜。

（1）功能：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。

（2）类型：①光面内质网：不含有核糖体；②粗面内质网：有核糖体附着。

（3）分布：动植物细胞中。

（4）结构：由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。

4、高尔基体：单层膜。

（1）功能：对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”。与动物细胞的分泌物的形成有关；与植物细胞细胞壁的形成有关。

（2）分布：动植物细胞中。

（3）结构：由大、小囊泡构成。

5、液泡：单层膜。

（1）功能：可以调节植物细胞内的环境、充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。

（2）分布：主要存在于植物的成熟细胞中。

（3）结构：液泡膜内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。

6、溶酶体：单层膜。

（1）功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。

（2）分布：主要分布于动物细胞中，起源于高尔基体。

（3）结构：溶酶体内部含有多种水解酶，是细胞的“消化车间”。

7、核糖体：没有膜。

（1）功能：细胞内合成蛋白质(多肽）的场所，是“生产蛋白质的机器”。

（2）类型：有的附于粗面内质网上、有的游离在细胞质基质中。

（3）分布：原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。

（4）结构：蛋白质和rRNA组成。

8、中心体：没有膜。

（1）功能：与细胞的有丝分裂有关。

（2）分布：动物细胞和低等植物细胞中。

（3）结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。

细胞骨架：蛋白质纤维构成的网架结构,维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。

【实验探究】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

叶肉细胞中的叶绿体呈绿色，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。实验材料：藓类叶（或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）。

二、细胞器之间的协调配合

以分泌蛋白的合成和运输为例（研究方法：同位素标记法）

有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素。

【合作探究】

阅读课文P51思考·讨论分泌蛋白的合成和运输，回答下列问题：

讨论1、分泌蛋白是在哪里合成的？

分泌蛋白是在核糖体中合成的，再经过内质网和高尔基体加工。

讨论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？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。

分泌蛋白的合成过程大致是：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体。高尔基体能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。

讨论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？

分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量，能量主要由线粒体提供。

三、细胞的生物膜系统

1、概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。

2、生物膜系统的功能

（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。

（2）许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。

（3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。

【课堂作业】

1.下列不是高等植物细胞和动物细胞共有的结构是（）

A. 中心体

B. 核糖体

C. 线粒体

D. 高尔基体

2.在细胞内有双层膜的结构是（）

A. 线粒体、内质网和高尔基体

B. 叶绿体、液泡和溶酶体

C. 线粒体、叶绿体和细胞核

D. 细胞膜、中心体和核糖体

3.南宋词人李清照用“绿肥红瘦”来形容海棠花的叶片和花，成为不朽名句．请问此处和“绿”、“红”相关的色素分别位于植物细胞的什么部位（）

A. 叶绿体和液泡

B. 叶绿体和线粒体

C. 叶绿体和细胞质

D. 细胞核和细胞质

4.下面是植物细胞部分膜结构示意图，它们依次属于的结构是（）