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第三章细胞的基本结构第二节细胞器——系统内的分工合作【知识目标】：1.举例说出几种细胞器的结构和功能2.简述生物膜系统的结构和功能3.制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体4.讨论细胞中结构和功能的统一性、部分与整体的统一性【教学重点】：几种主要细胞器的结构和功能；生物膜系统的结构和功能【教学难点】：细胞器之间的协调与配合；制作人的口腔上皮细胞临时装片，使用高倍显微镜观察线粒体一、问题探讨一件优质产品，比如一盒优质酸奶是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？细胞内也存在类似的部门或车间吗？各种“车间”是怎么样的？显微结构亚显微结构扫描电子显微镜0.2μm0.2nm光学显微镜显微结构与亚显微结构真核细胞的基本结构细胞壁细胞膜细胞质细胞核显微结构动、植物细胞器比较•细胞•动物细胞植物细胞•线粒体核糖体内质网高尔基体溶酶体中心体（低等植物）叶绿体液泡工厂分工合作边界细胞细胞膜细胞器围墙车间它们都有特定的形态结构并各自完成专有的功能细胞质基质细胞器细胞质动物细胞亚显微结构模式图细胞膜细胞核细胞质基质成分：功能：活细胞进行新陈代谢的主要场所细胞器：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等（8种）包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体、液泡、溶酶体细胞质细胞质中具有一定结构和特定功能的小单位细胞质中无特定结构，呈胶质状的物质教材47页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.如图表示某细胞的局部结构，其中的①—④是细胞器，下列叙述是否正确。A．该图是在低倍光学显微镜下观察到的结构（）B．此细胞不是原核细胞，也不可能是动物细胞（）看清各种细胞器膜结构，是在电子显微镜下观察到的【方法点拨】错错二、用高倍镜观察叶绿体和线粒体不取植物细胞，防止叶绿体干扰1.原理：叶肉细胞中的叶绿体呈绿色，直接观察；线粒体用活性染色剂健那绿染液染成蓝绿色观察。2.取材：叶绿体：藓类小叶或菠菜叶稍带叶肉的下表皮线粒体：人体口腔上皮细胞3.过程：观察叶绿体：载玻片上滴清水放植物组织盖盖玻片观察观察线粒体：载玻片上滴健那绿放口腔上皮细胞盖盖玻片观察4.注意问题临时装片中的叶子或上皮细胞不能放干，要随时保持有水状态低等植物细胞层数少苔藓叶绿体黑藻叶绿体线粒体C2.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法，不正确的是()A.健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞B.高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体C.健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D.藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体【方法点拨】1.藓类叶片很薄，仅由一两层叶肉细胞组成，故可直接放在载玻片上观察叶绿体2.健那绿染液是一种活细胞染料，能将线粒体染成蓝绿色，而细胞质接近无色三、细胞器之间的分工形状：短棒状、圆球状、线性、哑铃形等线粒体外膜内膜嵴（内膜折叠）基质结构：（扩大内膜面积）有氧呼吸的酶和少量的DNA功能：有氧呼吸的主要场所分布：普遍存在于动、植物细胞在新陈代谢旺盛的部位集中1、线粒体（双层膜）德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表).肝细胞肾皮质细胞平滑肌细胞心肌细胞动物冬眠状态下的肝细胞950个400个260个12500个1350个1.心肌细胞中线粒体数量最多.2.动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多.3.从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关？细胞新陈代谢的旺盛程度叶绿体的亚显微结构形状：扁平的椭球形或球形外膜内膜基质基粒光合作用的酶和少量DNA囊状结构堆叠而成，在囊状结构薄膜上含有色素和光合作用的酶色素作用：吸收、转化、传递光能功能：光合作用的场所分布：绿色植物叶肉细胞和嫩茎皮层细胞2、叶绿体（双层膜）叶绿体线粒体线粒体叶绿体分布形态结构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（都能半自主复制）含光合作用有关的酶含与有氧呼吸有关酶由囊状结构薄膜形成基粒含色素和与光合作用有关的酶。是一层光滑的膜向内折叠形成嵴与周围的环境分开扁平的椭球形或球形椭球形主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞双层膜外膜内膜基粒基质3.一分子二氧化碳从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质中，共穿越过的膜层数是（)A.5B.6C.7D.8B4.内共生起源学说认为：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝藻类原核细胞，它们被真核细胞吞噬后与宿主长期共生，逐渐演化为相应的细胞器。下列选项中不能利用该学说解释的是（）A．线粒体和叶绿体都具有DNA，是半自主性细胞器B．线粒体和叶绿体都具有核糖体，能合成蛋白质C．线粒体和叶绿体都具有较大的膜面积，分别由内膜折叠和类囊体薄膜堆叠D．线粒体和叶绿体都具有双层膜，外膜与真核细胞的细胞膜相似C3、内质网粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质加工滑面型内质网：脂质合成有机物的“合成车间”由单层膜结构连接而成的网状物结构：功能：类型分布：动植物细胞4、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（单层膜），有大、小囊泡主要功能：与动物细胞分泌物的形成有关，分泌活动越旺盛，高尔基体越发达。蛋白质的“加工厂”：植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”。高尔基体是唯一一种细胞器，动植物都有但功能不同，植物与细胞壁的形成有关，动物与分泌物的形成有关5、核糖体无膜存在：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，无膜结构细胞内合成蛋白质的场所（动、植物细胞、真菌及原核细胞）成分:RNA和蛋白质因此，在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布比较均匀。这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一。附着核糖体，合成分泌蛋白游离核糖体，合成共细胞自身生长代谢所需蛋白质（消化酶、抗体、部分激素）31与蝌蚪尾巴消失有关的细胞器是什么？与生活的联系6溶酶体（单层膜）单层膜包被的囊状结构，内含多种水解酶。主有蛋白酶、脂酶、磷酸酶、糖苷酶、溶菌酶等。2结构：1分布：动植物细胞酸性磷酸酶是溶酶体的标志酶(ph为5.0）。是由粗面型内质网和高尔基体产生的。3.功能：是细胞的“消化车间”，能分解衰老、损伤的细胞器、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。假如某种因素引起溶酶体膜破裂，使其中的水解酶逸出，是否整个细胞都将被消化呢？溶酶体内水解酶的作用是必须在酸性(ph为5.0）条件下才发挥作用，而溶酶体外细胞内PH不一定适合溶酶体的水解酶发挥作用。科学家发现40种以上的疾病是由于溶酶体内缺乏某种酶产生的。如矿工中的职业病----硅肺。当肺部吸入硅尘后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却会破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。与生活的联系矽肺病X光片触目惊心对溶酶体的深入研究有利于对某些疾病的防御、延长寿命等方面具十分重要的意义。1、新鲜蔬菜放置久了，就会萎蔫，丧失的水分主要来自该细胞器。2、葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒中有酸味、甜味、苦味和辣味的物质存在于该细胞器中。7、液泡（单层膜）1.分布：植物细胞2.结构单层液泡膜细胞液：糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等。3.功能：调节细胞内环境，使细胞保持一定的渗透压，保持膨胀状态，使细胞坚挺；还能显示花、果实的颜色。植物细胞都有液泡吗？成熟的植物细胞才有大液泡，例如根尖分生区细胞就没有大液泡39判断图中的色素分别位于哪种细胞器？8、中心体（无膜）（由两个垂直排列的中心粒组成）中心体（无膜结构）1.分布：动物、低等植物细胞中2.结构：1个中心体由两个互相垂直排列的中心粒构成。3.功能：与细胞有丝分裂有关，有丝分裂时发出星射线，形成纺锤体。（可复制）1线粒体A与动物细胞的有丝分裂有关2溶酶体B进行光合作用的场所3液泡C蛋白质的加工和发送4核糖体D合成蛋白质的场所5高尔基体E为细胞生命活动提供能量6中心体F分解衰老、损伤的细胞器7内质网G蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所8叶绿体H调节植物细胞内环境三、细胞器之间的分工小结1.非膜结构的细胞器有核糖体、中心体2.具有双层膜结构的细胞器有线粒体、叶绿体3.具有单层膜结构的细胞器有内质网、高尔基体、液泡、溶酶体4.含有少量DNA的细胞器有线粒体、叶绿体5、含有核酸的细胞器线粒体、叶绿体、核糖体6、含色素叶绿体、液泡7、惟一一种存在于真核细胞和原核细胞中的核糖体8、动植物共有但功能不同的高尔基体9、与细胞壁形成有关的高尔基体10、与细胞有丝分裂有关的高尔基体、中心体11、产生水核糖体、叶绿体、线粒体12、增大膜面积的内质网、线粒体、叶绿体13、能自我复制的细胞器叶绿体、线粒体、中心体6.下列模式图表示几种细胞器，有关说法正确的是()BA．图中细胞器只有③⑥都能产生水B．图中所有细胞器都含有蛋白质，②⑥的化学成分中不含磷脂C．①④都是单层膜结构，植物细胞都含有③⑤⑥D．含RNA的细胞器只有③和⑤，能复制(倍增)的细胞器有②③⑤分布结构特点动植物细胞植物细胞特有动植物细胞动植物细胞。附着在内质网或游离在细胞质基质中动物细胞和低等植物细胞，在核附近不具有膜结构，由两个互相垂直的中心粒构成不具有膜结构，椭球形颗粒小体把氨基酸合成蛋白质的场所(生产蛋白质的机器)与动物细胞有丝分裂有关消化车间储存物质，使植物细胞保持坚挺细胞内蛋白质、加工以及脂质合成的场所单层膜，形成囊泡状和管状结构，内有腔内质网液泡溶酶体中心体核糖体动植物细胞与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关高尔基体功能微丝微管微管线粒体质膜内质网核糖体微丝四、细胞骨架细胞骨架细胞骨架：由微管、微丝和中间纤维(蛋白质纤维)组成的三维的网络结构细胞运动细胞分裂细胞分化物质运输能量转换信息传递维持细胞形态、保持细胞内部结构的有序性形态结构生命活动科学家在豚鼠的胰腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，通过这个标记追踪氨基酸在细胞中的行踪。1、分泌蛋白在哪里合成？2、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过哪些细胞器和细胞结构？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？分泌蛋白的合成和运输3H是什么？同位素（如1H的同位素是2H、3H；）具有放射性，用于追踪物质运行和变化过程时，叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物，化学性质不变，人们可以根据这种化合物的放射性，对有关的一系列化学反应进行追踪，这种科学研究方法叫做“同位素示踪技术”。这里为什么要用同位素标记亮氨酸？•氨基酸是合成蛋白质的基本单位，标记亮氨酸就可以追踪到蛋白质合成和变化的过程。高尔基体内质网核糖体细胞膜线粒体小泡胰腺腺泡细胞亚显微结构模式图用3H标记的亮氨酸培养胰腺细胞时，放射性出现的先后顺序？附着有核糖体的内质网中；高尔基体小泡及细胞外的分泌物中多肽链较成熟蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白核糖体内质网高尔基体细胞膜小泡小泡脱水缩合氨基酸折叠、组装、加上糖基团初步修饰进一步修饰加工分泌到细胞外分泌蛋白的形成过程说明：在蛋白质合成、加工及运输过程中均由线粒体供能1、分泌蛋白质合成和分泌参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。2、分泌蛋白质合成和分泌参与的膜性细胞器：内质网、高尔基体、线粒体。3、分泌蛋白质合成和分泌经过的主要结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜。4、理解分泌蛋白质合成和分泌穿过了多少层膜：0层（分泌小泡运输）注意：外分泌蛋白合成和分泌过程中放射性先后，和膜面积的分析细胞器细胞结构a是b是c是。d是e是f是。核糖体内质网高尔基体内质网细胞膜高尔基体7.下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是（）A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外D.分泌蛋白从细胞内排出