内容正文:
第2节
细胞器之间的分工合作
第3章 细胞的基本结构
我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄今为止设计出的任何智能电脑更精巧。
---引自翟中和院士等主编的《细胞生物学》
>>>2019人教版高中生物学必修1课件
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导入
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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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、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的“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,需要不同部门的分工与合作,缺少任何一个部门都难以完成研制工作。
✽ 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。例如,分泌蛋白质的合成中,细胞核是遗传信息库,蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行,核糖体是合成蛋白质的场所。同时,内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。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。
C919飞机
问题探讨
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(1)细胞内的“部门”指的是什么?这些“部门”分布的场所在哪里?
(2)细胞内有哪些主要的细胞器?
(3)主要采用什么科学方法分离细胞器?
(4)各种细胞器的主要功能分别是什么?
请同学们自主阅读教材P47-P49的内容,思考讨论以下问题:
问题探讨
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细胞内的“部门”指的是什么?这些“部门”分布的场所在哪里?
细胞内有哪些主要的细胞器?
问题探讨
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✽ 主要采用什么科学方法分离细胞器?
科学方法
差速离心法
原理:主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
步骤:
破坏细胞膜,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆;
将匀浆放入离心管中离心:起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中;
收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降;
以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
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亚显微结构又称为超微结构,指在普通光学显微镜下观察(1200倍以下)不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。
普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米,细胞膜、内质网膜和核膜的厚度,核糖体、微体、微管和微丝的直径等均小于0.2微米,因而用普通光学显微镜观察不到这些细胞结构,要观察细胞中的各种亚显微结构,必须用分辨力更高的电子显微镜(几万至几千万倍)。
✽ 显微结构与亚显微结构
生物上显微结构一般是以细胞为单位,而亚显微结构是以细胞器为单位的。
光学显微镜
电子显微镜
知识拓展
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知识拓展
显微结构是指光学显微镜下看到的结构
叶绿体
液泡
染色体
亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构
叶绿体
线粒体
高尔基体
✽ 显微结构与亚显微结构
生物上显微结构一般是以细胞为单位,而亚显微结构是以细胞器为单位的。
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植物细胞和动物细胞的亚显微结构
液泡
叶绿体
高尔基体
线粒体
内质网
核糖体
中心体
溶酶体
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细胞膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细胞膜
细胞壁
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细胞器之间的分工——线粒体
分布
✽从生物类型来看:存在于有氧呼吸的真核细胞;
✽从同一个体来看:代谢旺盛的细胞中数量较多,如心肌细胞中的线粒体数量多于腹肌细胞。
形态结构
✽呈线状、粒状、棒状。具内、外两层膜,内膜的某些部位向线粒体的内腔折叠形成嵴。嵴的周围充满了基质。
成分
✽内膜和基质中含多种与有氧呼吸有关的酶;
✽少量DNA和RNA。
功能
✽是有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
外膜
内膜
嵴
基质
线粒体的亚显微结构模式图
线粒体的电镜照片
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细胞器之间的分工——叶绿体
分布
✽绿色的植物细胞,主要分布在叶肉细胞中。
形态结构
✽球形或椭球形(显微结构)。由双层膜包被,内有许多基粒。每个基粒由圆饼状的类囊体堆叠而成。基粒间充满了基质(亚显微结构)。
成分
✽色素(分布于类囊体膜上)、酶、少量DNA和RNA(基质中)、蛋白质、糖类等。
功能
✽是进行光合作用的主要场所,是“养料制造车间”和“能量转换站”。
外膜
内膜
类囊体
基粒
基质
叶绿体的亚显微结构模式图
叶绿体的电镜照片
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细胞器之间的分工——核糖体
分布
✽有的附着于粗面内质网上,有的游离在细胞质基质中。
形态结构
✽椭球形的粒状小体,无膜结构;包括两个亚基,主要成分是蛋白质和RNA。
类型
✽游离核糖体
✽附着核糖体
功能
✽是细胞内