内容正文:
第三章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
(第一课时)
人教版 必修1
问题探讨
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。
1.如果缺少其中的某个部门,C919飞机还能制造成功吗?
2.细胞中是否也具有多种不同“部门”?这些“部门”也存在类似的分工与合作吗?
研制大飞机是一个复杂的系统工程,需要不同部门的合作与配合,缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
细胞是一个更复杂的系统,细胞内分布着诸多的“部门”,它们既有分工又有合作,共同配合完成着生命活动。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
那么细胞和细胞器的结构科学家们是怎么观察到它们的?
光学显微镜
电子显微镜
分辨率0.2μm
分辨率0.2nm
植物亚显微结构模式图
一、细胞器之间的分工
真核细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞质基质
细胞器
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
核糖体
溶酶体
液泡
中心体
呈胶质状态,由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成,活细胞进行新陈代谢的主要场所。
如何分离各种细胞器?
分离细胞器的方法——差速离心法
①在分离细胞器之前,如何将细胞的细胞膜破坏掉?
破坏细胞膜
匀浆放入离心管
离心器离心
细胞器分离
搅拌机充分搅拌破坏细胞膜。
细胞膜
匀浆液
破坏细胞膜
细胞
低速离心
中速离心
高速离心
超高速离心
②用什么方法分离细胞器?这种方法的原理是什么?
细胞匀浆
大颗粒
细胞核、细胞壁
较大颗粒
叶绿体等
小颗粒
线粒体等
更小颗粒
核糖体等
分离细胞器的方法——差速离心法
分离细胞的方法通常采用差速离心法,即采取逐渐提高离心转速的方式分离大小不同的颗粒。
1、线粒体——动力车间
一、细胞器之间的分工
外膜
内膜
嵴
基质
DNA
RNA
核糖体
线粒体
形状:
分布:
结构:
功能:
短棒状、圆球状、线形、哑铃形
动、植物细胞中,尤其是代谢旺盛,需能量较多的细胞
双层膜
外膜:平 滑
内膜:向内折叠形成嵴
基质:含DNA、RNA、核糖体、酶等
有氧呼吸的主要场所,提供95%的能量,是细胞的“动力车间”
亚显微结构图
一、细胞器之间的分工
2、叶绿体——养料制造车间/能量转换站
外膜
内膜
基质
类囊体
基粒
叶绿体
形状:
呈绿色、扁平的椭球形或球形
分布:
植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎)
结构:
外膜、内膜:双层膜,与细胞膜结构相似
基质:含少量DNA、RNA、核糖体和有关酶
基粒:多个囊状结构(类囊体)堆叠形成, 类囊体膜上有酶、 光合色素
功能:
光合作用的场所,植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
亚显微结构图
一、细胞器之间的分工
3、内质网
光面内质网
粗面内质网
内质网
形状:
(单层膜)由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。
分布:
广泛分布于真核细胞(动物、植物、真菌细胞),细胞核附近较多
结构:
粗面内质网:附着核糖体,与蛋白质合成、加工、运输有关
光面内质网:与脂质合成运输有关
功能:
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
一、细胞器之间的分工
4、高尔基体
囊泡
线粒体
结构:
由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成
分布:
广泛分布于真核细胞 (动物、植物、真菌细胞)
功能:
a.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;
b.与植物细胞壁的形成有关;
c.形成动物细胞中的溶酶体。
一、细胞器之间的分工
5、液泡
液泡
液泡
结构:
泡状结构;单层膜,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素(花青素)和蛋白质等物质
分布:
主要分布于植物细胞,成熟植物细胞含有中央大液泡,植物分生区细胞液泡很小,不明显
功能:
a.调节植物细胞内的环境
c.与渗透吸水、代谢产物贮存有关
b.使植物细胞保持坚挺
d.与花、果等颜色有关(花青素)
一、细胞器之间的分工
6、溶酶体——消化车间
水解酶
溶酶体
结构:
单层膜围成的小球体,含有多种水解酶
分布:
主要分布于动物细胞
功能:
a.是细胞的“消化车间”
b.分解衰老、损伤的细胞器
(自噬作用)
c.呑噬并杀死入侵的病毒和病菌(吞噬作用)
7、核糖体
一、细胞器之间的分工
核糖体
结构:
椭球形的颗粒状小体, 无膜结构,由RNA和蛋白质构成
分布:
真核细胞、原核细胞都有,线粒体、叶绿体也有。
附着核糖体:合成分泌蛋白(如抗体、蛋白类激素等)
游离核糖体:合成胞内蛋白(如呼吸酶、血红蛋白等)
功能:
a.合成蛋白质的场所
b.生产蛋白质的“机器”
一、细胞器之间的分工
8、中心体
中心体
结构:
由两个互相垂直排列的中心粒及