細(xì)胞器之間的分工合作省賽一等獎

第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作細(xì)胞質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞骨架呈膠質(zhì)狀態(tài)含多種成分進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)細(xì)胞器:細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中具有特定的形態(tài)結(jié)構(gòu)，能完成各自專有的功能的結(jié)構(gòu)。細(xì)胞器具有一定結(jié)構(gòu)和功能的微結(jié)構(gòu)。包括線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體、液泡、中心體等。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，用什么方法呢？差速離心法將勻漿放入離心管破壞細(xì)胞膜，形成由各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿將各種細(xì)胞器分離開用高速離心機(jī)在不同的轉(zhuǎn)速下進(jìn)行離心高等植物細(xì)胞（左）和動物細(xì)胞（右）亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖一、細(xì)胞器之間的分工線粒體1分布：廣泛分布于動植物細(xì)胞中。有研究表明，飛翔鳥類肌細(xì)胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類的多。馬拉松運(yùn)動員腿部肌肉細(xì)胞中線粒體的數(shù)量比一般人多出一倍以上。在體外培養(yǎng)細(xì)胞時，新生細(xì)胞比衰老細(xì)胞或病變細(xì)胞的線粒體多。說明什么？線粒體2功能：為細(xì)胞的生命活動提供能量;細(xì)胞生命活動所需要的能量，大約95%來自線粒體。細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所，是細(xì)胞的“動力車間”。

3結(jié)構(gòu)：線粒體3結(jié)構(gòu)：具有雙層膜結(jié)構(gòu)；外膜將線粒體與細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分隔開來；內(nèi)膜向內(nèi)凹陷成嵴，使內(nèi)膜的表面積大大增加；嵴周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。

線粒體4成分：線粒體的內(nèi)膜上和基質(zhì)中含有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶；另外，線粒體基質(zhì)中還含有少量的DNA和RNA葉綠體1分布：主要分布于綠色植物葉肉細(xì)胞中。2功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的場所；是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。葉綠體3結(jié)構(gòu)：葉綠體4成分：葉綠體的囊狀結(jié)構(gòu)薄膜上具有與光合作用有關(guān)的色素和酶；葉綠體基質(zhì)中也含有許多種與光合作用有關(guān)的酶；另外，葉綠體基質(zhì)中還含有少量的DNA和RNA線粒體和葉綠體的相同點(diǎn)1都有雙層膜。2都有很大的膜面積。3都與能量代謝有直接關(guān)系。、RNA，都有核糖體。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1分布：在真核細(xì)胞中廣泛存在。2功能：是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃辉龃罅思?xì)胞內(nèi)的膜面積；是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工，以及脂質(zhì)合成的“車間”。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3結(jié)構(gòu)：由單層膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)粗面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體1分布：在真核細(xì)胞中廣泛存在。2功能：與細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)；對蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝；與植物細(xì)胞細(xì)胞壁的形成有關(guān)。高爾基體3結(jié)構(gòu)：包括扁平囊、大囊泡、小囊泡；單層膜構(gòu)成。核糖體1分布：在細(xì)胞中廣泛存在。有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上為附著核糖體；有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中為游離核糖體。2功能：蛋白質(zhì)的“裝配機(jī)器”。3形態(tài)結(jié)構(gòu)：橢球形的粒狀小體，無膜結(jié)構(gòu)。溶酶體1結(jié)構(gòu)：單層膜包被，含多種水解酶。2分布：主要分布在動物細(xì)胞中3功能：分解衰老、損傷的細(xì)胞器；吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒和病菌。4功能舉例：青蛙發(fā)育過程中尾巴的退化。溶酶體液泡1結(jié)構(gòu)：由單層液泡膜包裹細(xì)胞液構(gòu)成；細(xì)胞液中含有糖類、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、色素等。2分布：主要存在于植物細(xì)胞中。3功能：調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境；充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅挺。中心體1分布：見于動物和某些低等植物的細(xì)胞中。2形態(tài)結(jié)構(gòu)：由兩個相互垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成；無膜結(jié)構(gòu)3功能：與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。植物具有動物具有單層膜雙層膜不具膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體液泡線粒體核糖體中心體*葉綠體請將細(xì)胞器的名稱，填入下圖合適的位置。思考細(xì)胞器的種類和數(shù)量多少都與細(xì)胞的功能有關(guān)，體現(xiàn)了細(xì)胞的結(jié)構(gòu)是與功能相適應(yīng)的。心肌細(xì)胞和唾液腺細(xì)胞中含量多或發(fā)達(dá)的細(xì)胞器分別是什么？線粒體、高爾基體。細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞器并非是漂浮于細(xì)胞質(zhì)中的，細(xì)胞質(zhì)中有著支持它們的結(jié)構(gòu)——細(xì)胞骨架。細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器，與細(xì)胞運(yùn)動、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。細(xì)胞骨架細(xì)胞壁在植物細(xì)胞膜外還有一層有細(xì)胞分泌的纖維素、果膠等物質(zhì)構(gòu)成的細(xì)胞壁。對細(xì)胞具有機(jī)械支持和保護(hù)的作用，同時還能防止細(xì)胞吸漲而破裂，保持細(xì)胞正常形態(tài)。鞏固練習(xí)：1、線粒體、葉綠體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都具有的是（）A、基質(zhì)B、基粒C、膜結(jié)構(gòu)D、少量DNAC2、如果一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)中擴(kuò)散出來，進(jìn)入相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)中，那么，這個CO2分子穿過的膜的層數(shù)共是（）A、5B、6C、7D、8B二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合細(xì)胞內(nèi)有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細(xì)胞器（車間）的相互配合。典例：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸研究方法：同位素標(biāo)記法?？茖W(xué)家在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸，3min后，被標(biāo)記的亮氨酸出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，17min后，出現(xiàn)在高爾基體中，117min后，出現(xiàn)在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡及細(xì)胞外的分泌物中。思考·討論分泌蛋白的合成和運(yùn)輸1分泌蛋白的合成和分泌過程：高爾基體2與分泌蛋白的合成有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體細(xì)胞膜3與分泌蛋白的合成有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、囊泡、高爾基體、線粒體、細(xì)胞膜囊泡囊泡分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程詳解核糖體：氨基酸經(jīng)過脫水縮合，形成多肽鏈（初級產(chǎn)品）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：初步加工，盤曲折疊，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的較成熟的蛋白質(zhì)（半成品）高爾基體：進(jìn)一步加工包裝分類，形成成熟的蛋白質(zhì)（成品）細(xì)胞膜：將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外囊泡囊泡提供能量：線粒體由此可見，細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜不但在結(jié)構(gòu)上互相聯(lián)系（可相互轉(zhuǎn)換），在功能上也是既有分工又相互聯(lián)系的。各種生物膜的分工合作、相互配合是細(xì)胞生命活動協(xié)調(diào)進(jìn)行的結(jié)構(gòu)與功能的基礎(chǔ)。動畫：分泌蛋白的合成過程思考討論：P511分泌蛋白是在哪里合成的？分泌到細(xì)胞外的蛋白質(zhì)；由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成。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)？嘗試描述分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程。核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、（囊泡）、高爾基體、（囊泡）、（細(xì)胞膜）3分泌蛋白合成和分泌過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？需要；主要由線粒體供給。（合成肽鏈）（進(jìn)一步修飾加工、分類、包裝、分泌）（加工、運(yùn)輸）線粒體（供能）核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜細(xì)胞外囊泡囊泡細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合結(jié)論：各種細(xì)胞結(jié)構(gòu)（細(xì)胞器）在功能上既有明確的分工，又有緊密的聯(lián)系（如通過囊泡聯(lián)系）。交通樞紐：高爾基體。下圖表示用3H—亮氨酸標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)的分泌蛋白，追蹤不同時間具有放射性的分泌蛋白顆粒在細(xì)胞內(nèi)分布情況和運(yùn)輸過程。其中正確的是C細(xì)胞內(nèi)的各種生物膜不僅在結(jié)構(gòu)上有一定的聯(lián)系，在功能上也既有分工，又有緊密的聯(lián)系。細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1概念：2作用：（1）細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞的過程中起著決定性作用。（2）廣闊的膜面積為酶提供了附著位點(diǎn)。（3）生物膜把各種細(xì)胞器分隔開，使細(xì)胞內(nèi)能同時進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而不會互相干擾，保證了細(xì)胞生命活動高效、有序地進(jìn)行。多種細(xì)胞器膜和細(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)。人工合成的膜材料已用于疾病的治療。例如，當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時，由于代謝廢物不能排出，病人會出現(xiàn)水腫、尿毒癥。目前常用的治療方法，是采用透析型人工腎替代病變的腎行使功能，其中起關(guān)鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成的膜材料。當(dāng)病人的血液流經(jīng)人工腎時，血液透析膜就能把病人血液中的代謝廢物透析掉，讓干凈的血液返回病人體內(nèi)。探究·實(shí)踐用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動葉肉細(xì)胞的葉綠體，散布于細(xì)胞質(zhì)中，呈綠色?？稍诟弑剁R下觀察它們的形態(tài)和分布。活細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)是流動的，可用葉綠體的運(yùn)動作為標(biāo)志。實(shí)驗(yàn)原理：目的要求：1用高倍顯微鏡觀察葉綠體的形態(tài)和分布。2觀察細(xì)胞質(zhì)的流動，理解細(xì)胞質(zhì)流動是一種生命現(xiàn)象。方法步驟：一、制作蘚類的臨時裝片觀察葉綠體的形態(tài)和分布1用鑷子取蘚葉或菠菜帶葉肉的下表皮放入盛有清的培養(yǎng)皿中；2往載玻片中央滴一滴清水，用鑷子夾住葉片放入水滴中，蓋上蓋玻片；3先用低倍鏡找到需要觀察的葉綠體，再換高倍鏡觀察葉綠體的形態(tài)和分布。材料用具蘚類葉（菠菜或番薯葉）新鮮的黑藻顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管、鑷子、刀片、培養(yǎng)皿、臺燈、鉛筆。二、制作黑藻葉片臨時裝片并觀察細(xì)胞質(zhì)流動1將黑藻事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)。2用鑷子取黑藻葉片放在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片。3先用低倍鏡找到黑藻的葉