内容正文:
3.2 细胞器之间的分工合作
本节聚焦:
细胞内有哪些主要的细胞器?(分布、结构和功能)
细胞器是如何分工合作的,共同完成细胞的生命活动的?
什么是生物膜系统?它具有什么功能?
C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作,如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。
问题探讨
《起飞,中国》视频
问题1: 如果缺少其中的某个部门,飞机还能制造成功吗?
问题2: 细胞中是否也具有多种不同的部门?这些部门也存在类似的分工与合作吗?
温故知新—细胞结构
工 厂
围 墙
细胞器
细胞质基质
部 门
在细胞质中,除了细胞器外,还有呈胶质状态的细胞质基质,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。
问题3: 虽然细胞的体积非常小,但是细胞器众多,如何能够在研究某种细胞器的功能时,不受到其他细胞器的干扰呢?
细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
一、分离细胞器的方法
差速离心法
问题4: 如何分离得到各种细胞结构?
离心
上清液
沉淀
离心后
逐渐提高离心速度分离不同细胞器
一、分离细胞器的方法
问题5: 如果要分离细胞内部结构,首先要做的准备工作是什么?
细胞
细胞膜
匀浆液
破坏细胞膜
采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器获得不同大小颗粒的细胞器
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核等
线粒体、溶酶体等
内质网、高尔基体等
更高速离心
更小颗粒
核糖体等
一、分离细胞器的方法
1
差速离心法
问题6: 怎样看得到这些细胞器呢?
显微结构
电子显微镜
光学显微镜
亚显微结构
显微结构:
光学显微镜下观察到的结构,如观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等形态。
亚显微结构:电子显微镜下观察到的结构,如细胞中显示出线 粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属亚显微结构。
一、分离细胞器的方法
二、细胞器之间的分工
内质网
线粒体
高尔基体
细胞壁
细胞膜
细胞核
叶绿体
细胞膜
细胞核
中心体
溶酶体
核糖体
植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图
液泡
二、细胞器之间的分工
探究一:请自主学习课本P48-49页,完成下表的相关内容。
种类 膜层数 分布 结构 功能
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
1.具有双层膜结构的细胞器——①线粒体
分布:
形态:
结构:
功能:
短棒状、圆球状等
外膜
内膜
嵴
基质
双层膜
基质
外膜
内膜
嵴
向内折叠
存在少量DNA、RNA,核糖体
与有氧呼吸有关的酶
(增大膜面积)
细胞进行有氧呼吸的主要场所
细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体
“动力车间”
动植物细胞;
供能
代谢旺盛的部位分布较多;
二、细胞器之间的分工
问题7: 研究发现飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多;运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多;在体外培养细胞时,新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多,这是为什么?
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,能为细胞生命活动提供能量。鸟类飞翔,运动员运动需要大量能量,所以,飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理,新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛,所以线粒体多。
问题8: 同学,你是否想过线粒体为什么有双层膜呢?
二、细胞器之间的分工
1.具有双层膜结构的细胞器——②叶绿体
内膜
外膜
基质
基粒
分布:
形态:
结构:
功能:
扁平的椭球形或球形
双层膜
基粒
基质
外膜
内膜
存在少量DNA、RNA,核糖体
与光合作用有关的酶
由多个类囊体堆叠形成
类囊体薄膜上含有光合色素,这些色素可以吸收、传递、转化光能。
类囊体
绿色植物进行光合作用的场所
(增大膜面积)
“养料制造车间”
“能量转换站”
绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎;
能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗?
能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝细菌。
二、细胞器之间的分工
二、细胞器之间的分工
问题10: 绿色植物的所有细胞都有叶绿体吗?
不是,叶绿体只存在于植物的绿色见光部位,如根部细胞就没有叶绿体
问题11: 只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗?
不一定,蓝细菌虽然没有叶绿体,但有叶绿素和藻蓝素,也能进行光合作用。即能进行光合作用生物不一定有叶绿体
比较项目 线粒体 叶绿体
分布
形态
膜
增大膜
面积方式
成分
功能
能量转化
真核细胞
植物叶肉细胞(主要)
粒状、短线状
球形、椭球形
2层(外膜、内膜)
2层(外膜、内膜),还有类囊体薄膜
内