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第3章
細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第2節(jié)
細(xì)胞器之間的分工合作
C919飛機(jī)是我國研制的新一代大型客機(jī)。研制C919飛機(jī)需要若干部門分工合作，如整體研發(fā)設(shè)計(jì)、特種材料及工藝技術(shù)、機(jī)載系統(tǒng)研發(fā)、總裝制造等部門。
研制大飛機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要
不同部門的合作與配合，缺少任何一個(gè)部門都難以完成研制的工作。
細(xì)胞是一個(gè)更復(fù)雜的系統(tǒng)，細(xì)胞內(nèi)分布著諸多的“部門”，它們既有分工又有合作，共同配合完成著生命活動(dòng)。
這說明細(xì)胞的生命活動(dòng)也是需要多個(gè)“部門”和“車間”協(xié)調(diào)配合完成的。
細(xì)胞中這些不同“部門”在哪呢？
2、細(xì)胞中是否也具有多種不同“部門”？這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎？
導(dǎo)入
1、如果缺少其中的某個(gè)部門，C919飛機(jī)還能制造成功嗎？
前期知識(shí)
細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖
用光學(xué)顯微鏡觀察到的細(xì)胞構(gòu)造,稱為細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。如細(xì)胞壁、細(xì)胞核、葉綠體、液泡等。
在電子顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞的各種更微小的結(jié)構(gòu)，稱為亞顯微結(jié)構(gòu)。
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
細(xì)胞器
細(xì)
胞
質(zhì)
細(xì)胞膜
細(xì)胞核
新課講授
細(xì)胞器之間的分工
呈溶膠狀，由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶組成。
細(xì)胞代謝的主要場所。
動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖
有一定結(jié)構(gòu)的“部門”。線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體、中心體、液泡等
細(xì)胞壁
植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖
成分：纖維素和果膠
功能：支持與保護(hù)作用
特性：全透性
細(xì)胞核
細(xì)胞膜
細(xì)胞器
細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
要研究各種細(xì)胞器的組成成分和功能，需要將這些細(xì)胞器分離出來，如何分離各種細(xì)胞器？
差速離心法
將勻漿放入離心管
破壞細(xì)胞膜，制成細(xì)胞勻漿
將各種細(xì)胞器分離開（利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力）
用高速離心機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心
形態(tài)：
功能：
線狀、粒狀、短棒狀
結(jié)構(gòu)
分布:
動(dòng)植物,代謝旺盛的細(xì)胞部位分布多
基質(zhì)
外膜
內(nèi)膜
嵴
雙層膜
外膜
內(nèi)膜
基質(zhì)：
向內(nèi)突起
嵴
有氧呼吸的主要場所---“動(dòng)力車間”，提供細(xì)胞生命活動(dòng)所需的95%的能量
含少量DNA、RNA和與有氧呼吸有關(guān)酶
線粒體—“動(dòng)力車間”
外膜
內(nèi)膜
類囊體
基質(zhì)
基粒
分布：
結(jié)構(gòu)：
形態(tài):
功能：
扁平的橢球形或球形
雙層膜（外膜、內(nèi)膜）、
基粒（多個(gè)類囊體堆疊而成）
基質(zhì)（含少量DNA、RNA和與光合作用有關(guān)酶）
光合作用的場所。是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。
綠色植物的綠色部分,含有色素
葉綠體—“養(yǎng)料制造車間”
粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
功能：
粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：
滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：
由單層膜連接而成的管狀、泡狀、扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接而成的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)
分布:
動(dòng)植物都有，分布最廣泛，外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜
膜上附著核糖體，參與蛋白質(zhì)的合成與加工。
脂質(zhì)、糖類等的合成“車間”
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
扁平囊狀結(jié)構(gòu)，有大小囊泡，單層膜
功能：
動(dòng)物細(xì)胞中與合成蛋白質(zhì)有關(guān)
植物細(xì)胞中與分裂時(shí)與細(xì)胞壁的形成有關(guān)
分布：
高爾基體
對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”
細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)(多肽）的場所。
游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中
附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上
橢球形的粒狀小體，無膜結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)和rRNA組成。
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
功能：
原核細(xì)胞、真核細(xì)胞中都有分布的唯一細(xì)胞器。
分布：
核糖體—“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”
含有多種水解酶。能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌。是細(xì)胞的“消化車間”。
是一種單層膜的囊狀小泡。
動(dòng)植物細(xì)胞，主要分布在動(dòng)物細(xì)胞。
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
功能：
分布：
溶酶體
溶酶體—“消化車間”
分布:
功能：
形態(tài)結(jié)構(gòu):
動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞
無膜結(jié)構(gòu)，兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成
與細(xì)胞有絲分裂過程中紡錘體形成有關(guān)
總是位于細(xì)胞核附近的細(xì)胞質(zhì)中，接近于細(xì)胞的中心，因此叫中心體
中心粒由9組三聯(lián)體微管組成
中心體
分布：
功能：
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
主要存在于植物細(xì)胞，成熟植物細(xì)胞最大的細(xì)胞器
泡狀結(jié)構(gòu)；表面有單層膜，內(nèi)有細(xì)胞液（含糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等）
可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。
液泡
1、維持細(xì)胞形態(tài)、錨定并支撐著許多細(xì)胞器。
蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
功能：
2、與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)有關(guān)。
形態(tài)結(jié)構(gòu)：
細(xì)胞骨架
各細(xì)胞器的比較表
膜結(jié)構(gòu)
分
布
主要功能
葉綠體
線粒體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
核糖體
高爾基體
中心體
液泡
溶酶體
雙層膜
雙層膜
無膜
無膜
單層膜
單層膜
單層膜
單層膜
植物細(xì)胞
植物細(xì)胞
動(dòng)植物細(xì)胞
動(dòng)植物細(xì)胞
動(dòng)植物細(xì)胞
動(dòng)植物細(xì)胞
動(dòng)植物細(xì)胞
動(dòng)物和低等植物細(xì)胞
光合作用的場所
有氧呼吸主要場所
蛋白質(zhì)合成的場所
蛋白質(zhì)的加工和包裝
參與細(xì)胞有絲分裂
分解衰老、損傷的細(xì)胞器
儲(chǔ)存物質(zhì)，使植物細(xì)胞堅(jiān)挺
蛋白質(zhì)加工以及脂質(zhì)合成的場所
含DNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體
含RNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、核糖體
含有色素的細(xì)胞器：葉綠體、液泡
課堂小結(jié)
一.從成分上劃分細(xì)胞器
二.從分布上劃分細(xì)胞器
植物特有：葉綠體
原核，真核生物共有：核糖體
動(dòng)物，低等植物特有：中心體
三.從結(jié)構(gòu)上劃分細(xì)胞器
無膜---核糖體，中心體
單層膜---內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，液泡，高爾基體，溶酶體
雙層膜---葉綠體，線粒體
①?zèng)]有葉綠體或中央液泡的細(xì)胞不一定就是動(dòng)物細(xì)胞，如植物根尖分生區(qū)細(xì)胞。
②具有細(xì)胞壁（不是細(xì)胞器）的細(xì)胞不一定就是植物細(xì)胞，如真菌細(xì)胞、細(xì)菌細(xì)胞等都有細(xì)胞壁。
③有中心體的細(xì)胞不一定就是動(dòng)物細(xì)胞，如某些低等植物細(xì)胞也含有中心體。
與細(xì)胞器有關(guān)的三個(gè)“不一定”
細(xì)胞膜
線粒體
高爾基體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（滑面）
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（粗面）
核糖體
中心體
細(xì)胞核
動(dòng)物細(xì)胞
1
10
9
8
7
6
5
4
3
2
核仁
核基質(zhì)
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
液泡
細(xì)胞膜
葉綠體
高爾基體
細(xì)胞核
核糖體
線粒體
細(xì)胞壁
植物細(xì)胞
9
8
7
6
5
4
3
1
2
低等植物細(xì)胞
細(xì)胞膜
細(xì)胞壁
葉綠體
中心體
核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
線粒體
高爾基體
核膜
染色質(zhì)
1.下列關(guān)于溶酶體、葉綠體、線粒體的敘述，錯(cuò)誤的是（　　）
A．三種細(xì)胞器均參與細(xì)胞生物膜系統(tǒng)的組成
B．可用差速離心法將細(xì)胞中的這三種細(xì)胞器分離
C．溶酶體中可合成多種水解酶，包括水解線粒體膜的酶
D．線粒體和葉綠體在能量轉(zhuǎn)換過程中伴隨著氣體的交換
C
課堂練習(xí)
課堂練習(xí)
2.細(xì)胞各結(jié)構(gòu)中的蛋白質(zhì)都是（　　）
A．在核糖體上合成
B．由核基因控制合成
C．在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中加工
D．由高爾基體分泌
A
3.有關(guān)葉綠體和線粒體的說法錯(cuò)誤的是（　　）
A．體外培養(yǎng)細(xì)胞時(shí)，新生細(xì)胞比衰老細(xì)胞線粒體多
B．線粒體與葉綠體均與細(xì)胞能量轉(zhuǎn)換有關(guān)
C．沒有葉綠體的細(xì)胞也可以通過光合作用合成有機(jī)物
D．無光條件下線粒體是葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的唯一場所
D
用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.正確使用顯微鏡，觀察、并描述葉綠體的正常形態(tài)；
2.以葉綠體為參照，理解細(xì)胞質(zhì)是流動(dòng)的。
二、材料用具
蘚類葉、新鮮的黑藻、顯微鏡、載玻片、蓋玻片，滴管、鑷子、刀片、燒杯、臺(tái)燈、鉛筆。
三、實(shí)驗(yàn)過程
1、葉綠體的觀察
（1）取材：用鑷子取蘚類的小葉
或者取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮
（2）制片：在載玻片中央滴一滴清水，將取好的黑藻葉片放置于載玻片上的水滴中，臨時(shí)裝片要始終保持有水狀態(tài)，目的是為了防止葉綠體失水。如果葉綠體失水，葉綠體就縮成一團(tuán)，無法觀察葉綠體的形態(tài)和分布。
葉片很薄，僅有一兩層葉肉細(xì)胞。可以取整個(gè)小葉直接制片。
葉綠體少且個(gè)頭大
細(xì)胞排列疏松，易撕取。
（3）觀察：
先在低倍鏡下找到物象
找到物象后，轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察葉綠體的形態(tài)
葉綠體的形態(tài)
三、實(shí)驗(yàn)過程
1、觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)
（1）培養(yǎng)：觀察用的黑藻，事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)。
（2）取材：用鑷子取一片黑藻的幼嫩的小葉
（3）制片：在載玻片中央滴一滴清水，將取好的小葉放置于載玻片上的水滴中，蓋上蓋玻片。
（4）觀察：
先在低倍鏡下找到物象
找到物象后，轉(zhuǎn)換高倍鏡觀察葉綠體隨著細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的情況。
扁平，只有一層細(xì)胞，存在葉綠體，易觀察。
第3章
細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)
第2節(jié)
細(xì)胞器之間的分工合作
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導(dǎo)入
線粒體
1.與動(dòng)物細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)
溶酶體
2.進(jìn)行光合作用的場所
細(xì)胞壁
3.控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞
核糖體
4.合成蛋白質(zhì)的場所
細(xì)胞膜
5.為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量
中心體
6.分解衰老、損傷的細(xì)胞器
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
7.蛋白質(zhì)的合成和加工以及脂質(zhì)合成的場所
葉綠體
8.支持和保護(hù)細(xì)胞
細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
學(xué)習(xí)目標(biāo)
1．以分泌蛋白的合成運(yùn)輸為例，說明細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
2．簡述生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能
3.領(lǐng)會(huì)細(xì)胞中結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一性、部分與整體的統(tǒng)一性
新課講授
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
【回顧】細(xì)胞中有膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器有哪些？
具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器——線粒體與葉綠體
具有單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器——內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體
【思考】什么是細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)？
由細(xì)胞器膜（包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等）和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。
【警示】原核生物沒有生物膜系統(tǒng)
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
以分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程為例
指在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。如消化酶、抗體和一部分激素。
1、分泌蛋白
用3H標(biāo)記亮氨酸
蛋白質(zhì)的合成和運(yùn)輸過程
追蹤
2、研究方法：同位素標(biāo)記法(P51)
細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
科學(xué)方法：
同位素標(biāo)記法
同位素概念：在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素。
用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。
同位素標(biāo)記法可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。
(黑點(diǎn)代表未被標(biāo)記的分泌蛋白，紅點(diǎn)代表被標(biāo)記的分泌蛋白)
豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌物形成過程
在豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞中注射３Ｈ標(biāo)記的亮氨酸
分泌蛋白的合成與運(yùn)輸
觀看視頻：分泌蛋白的合成與運(yùn)輸
1、分泌蛋白是在哪兒合成的?
2、分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)?嘗試描述分泌蛋白合成和運(yùn)輸?shù)倪^程。
3、分泌蛋白合成和分泌的過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？
分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。
經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步的加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。
需要能量，
這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸提供的。
圖中（1）--（5）代表分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程
細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
高爾基體
細(xì)胞膜
肽鏈
一定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)
成熟蛋白質(zhì)
分泌蛋白
線粒體
氨基酸
合成
加工、
折疊、
修飾加工、
融合
分泌
囊泡
囊泡
能量
能量
能量
能量
胞吐
線粒體
核糖體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
高爾基體
各種生物膜在功能上的聯(lián)系
與分泌蛋白合成和運(yùn)輸有關(guān)的細(xì)胞器：
結(jié)構(gòu)
細(xì)胞膜
膜結(jié)構(gòu)
圖中表示用放射性元素標(biāo)記某種氨基酸,追蹤不同時(shí)間放射性元素在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上放射強(qiáng)度的變化曲線。判斷a.b.c分別是？
分泌蛋白的合成過程中放射性變化
a
b
c
分泌蛋白合成，加工，運(yùn)輸和分泌過程中相關(guān)膜面積曲線圖。
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
細(xì)胞膜
高爾基體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
細(xì)胞膜
高爾基體
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜
一段時(shí)間內(nèi)膜面積隨時(shí)間變化
前后兩個(gè)時(shí)間點(diǎn)的變化
細(xì)胞膜
核膜
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜
直接聯(lián)系
高爾基體膜
囊泡
各種生物膜在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
核膜
內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜
細(xì)胞膜
直接聯(lián)系
間接聯(lián)系
囊泡
　
1：細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行
、
和_________中起著決定性作用。
物質(zhì)運(yùn)輸
能量轉(zhuǎn)換
信息傳遞
2：許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。
3：將細(xì)胞分隔成許多小區(qū)室，使各種化學(xué)反應(yīng)能同時(shí)進(jìn)行而不互相干擾。保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的作用
與社會(huì)的聯(lián)系
人工合成的膜材料已用于疾病的治療。
透析型人工腎替代病變的腎,其中血液透析膜就是人工合成的膜材料。
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
本課小結(jié)
一、組成
細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜、核膜
二、意義
1.保持細(xì)胞內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定。決定細(xì)胞與外界的物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞。
2.為多種酶提供了附著位點(diǎn)。
3.使細(xì)胞器與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開，生命活動(dòng)有序進(jìn)行
1.下圖表示用3H-亮氨酸標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)的分泌蛋白，追蹤不同時(shí)間具有放射性的分泌蛋白顆粒在細(xì)胞內(nèi)的分布情況和運(yùn)輸過程。其中正確的(
)
C
課堂練習(xí)
2.在細(xì)胞質(zhì)中，與核膜、細(xì)胞膜具有結(jié)構(gòu)聯(lián)系的細(xì)胞器是（
）
A、高爾基體
B、葉綠體
C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
D、液泡
C
3.下列有關(guān)生物膜的敘述，正確的是（
）
A、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要由蛋白質(zhì)分子和糖類分子組成
B、核膜和溶酶體膜在結(jié)構(gòu)上有直接聯(lián)系
C、線粒體膜和葉綠體膜中的蛋白質(zhì)分子是相同的
D、生物膜將細(xì)胞器分隔開，使各種化學(xué)反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行
D

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