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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分离各种细胞器的方法：差速离心法不同功能的细胞，细胞器的种类与数量有区别。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。因此在新陈代谢旺盛的部位线粒体比较集中。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（含少量DNA、酶和色素）光合作用的场所思考问题探讨1.叶片显绿色的原因？叶肉细胞内有叶绿体，叶绿体呈绿色。2.观察菠菜叶叶背面和叶上面的颜色谁的深？为什么？叶上面颜色深，栅栏组织细胞含叶绿体多。3.非绿色部分有叶绿体吗？白萝卜照光部分变成了绿萝卜说明了什么？无，叶绿素（叶绿体）的形成需要光。线粒体叶绿体分布形态结构双层膜外膜内膜基粒基质功能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）含与光合作用有关的酶含与有氧呼吸有关酶由囊状的结构堆叠而成，含色素和光合作用有关的酶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。•参与运输问题探讨：油菜种子、花生种子细胞内含滑面内质网特别多，这说明了什么？滑面内质网与脂质的合成有关。核糖体——“生产蛋白质的机器”4、核糖体存在：形态结构：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问题探讨：显微镜检查发现癌细胞内游离在细胞质中的核糖体特别多，合成蛋白质使细胞快速增殖。胰岛B细胞中内质网上的附着核糖体特别多，说明两种核糖体的作用有什么不同？这两种核糖体在细胞内合成的蛋白质不同。游离核糖体合成的是细胞内的蛋白质，而附着的核糖体合成的是分泌出去的蛋白质。成分：蛋白质和rRNA（核糖体RNA）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在动物细胞中与细胞分泌物的形成有关对来自内质网的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”问题探讨：胰岛B细胞能分泌胰岛素，汗腺细胞能分泌汗液；它们的内质网和高尔基体的分布有何异同？说明内质网和高尔基体有什么作用？两种细胞的高尔基体都多，胰岛B细胞内的内质网多。内质网与蛋白质的合成与加工有关，高尔基体与动物细胞的分泌有关。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与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关液泡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。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。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运输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：囊泡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直接联系细胞膜线粒体核膜间接联系高尔基体出芽囊泡突起囊泡三、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。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.5B.6C.7D.84、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：常态肝细胞肾皮质细胞平滑肌细胞心肌细胞动物冬眠状态肝细胞950400260125001350（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