《细胞器——系统内的分工合作》PPT课件.ppt

第二节第二节 细胞器细胞器系统内的分工合作系统内的分工合作细胞质的结构和功能细胞质的结构和功能细胞质细胞质基基 质质成分成分:功能功能:是活细胞进行是活细胞进行新陈代谢新陈代谢的的主要场所主要场所为新陈代谢为新陈代谢提供提供所需的所需的物质物质和一定的和一定的环环境条件境条件,如提供如提供ATPATP、核苷酸、氨基酸等、核苷酸、氨基酸等.细胞器细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等核苷酸等,还有很多种酶还有很多种酶线粒体线粒体内质网内质网核糖体核糖体高尔基体高尔基体液泡液泡叶绿体叶绿体中心体中心体溶酶体溶酶体真核细胞中的细胞器真核细胞中的细胞器细胞器之间的分工动植物细胞结构比较动植物细胞结构比较 动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞不不同同点点细胞壁细胞壁无无有有叶绿体叶绿体无无有（绿色部分）有（绿色部分）液泡液泡无（低等动物有）无（低等动物有）有有中心体中心体有有无（低等植物有）无（低等植物有）相相同同点点都有细胞膜、细胞质和细胞核，都有细胞膜、细胞质和细胞核，都有细胞器：线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等都有细胞器：线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等研究细胞内各种细胞器的组成成分研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将细胞器分离出来和功能，需要将细胞器分离出来分离细胞器的方法分离细胞器的方法?分离细胞器的方法：差速离心法差速离心法1 破碎细胞，破碎细胞，形成由各种细胞器和其形成由各种细胞器和其他物质组成的匀浆他物质组成的匀浆2 放入离心管放入离心管3 3 用高速离心机在不同的速度下分别用高速离心机在不同的速度下分别离心几次离心几次细胞器之间的分工线粒体线粒体结构结构：双层膜（外膜、内膜）、嵴和基质（少量：双层膜（外膜、内膜）、嵴和基质（少量DNADNA）分布：普遍存在于分布：普遍存在于动植物细胞中动植物细胞中 （哺乳动物的红细胞和蛔虫无线粒体）哺乳动物的红细胞和蛔虫无线粒体）形状形状：大多呈椭球形，少数为短棒状、粒状等：大多呈椭球形，少数为短棒状、粒状等功能功能：有氧呼吸的主要场所，产生能量的：有氧呼吸的主要场所，产生能量的“动力车间动力车间”成分成分：蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶，少量：蛋白质、磷脂、有氧呼吸酶，少量DNADNA特性特性：能自由移动，在活细胞中往往可运动到代谢比较：能自由移动，在活细胞中往往可运动到代谢比较 旺盛的部位。旺盛的部位。数量数量：一个细胞中有：一个细胞中有1 15050万个。代谢越旺盛，需能量万个。代谢越旺盛，需能量 越多的细胞含线粒体越多、动物细胞比植物细胞越多的细胞含线粒体越多、动物细胞比植物细胞 线粒体多，心肌细胞、肝细胞、肾小管等细胞多线粒体多，心肌细胞、肝细胞、肾小管等细胞多1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量细胞中线粒体的数量(见下表见下表).分析回答分析回答:(1)心肌细胞的数量最多心肌细胞的数量最多,这是因为这是因为?(2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是 (3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关肝细胞肝细胞肾皮质细肾皮质细胞胞平滑肌细平滑肌细胞胞心肌细心肌细胞胞动物冬眠动物冬眠状态下的状态下的肝细胞肝细胞950个个400个个260个个12500个个1350个个心肌细胞运动量大心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张因不停的收缩舒张,需能量多。需能量多。冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强肝脏代谢加强,需能量多需能量多.细胞新陈代谢的强弱细胞新陈代谢的强弱。叶绿体1 1 分布：植物的绿色部分，主要分布在绿色植物的分布：植物的绿色部分，主要分布在绿色植物的 叶肉细胞叶肉细胞和幼茎皮层细胞内和幼茎皮层细胞内。2 2 形态：扁平的椭球形或球形形态：扁平的椭球形或球形3 3 结构：双层膜结构（外膜、内膜）、基粒和基质结构：双层膜结构（外膜、内膜）、基粒和基质 （含少量（含少量DNADNA和有关酶）和有关酶）叶绿体叶绿体“养料制造工厂养料制造工厂”和和“能量转换站能量转换站”4 4 功能：光合作用的场所，功能：光合作用的场所，“养料制造车间养料制造车间”“”“能能 量转换站量转换站”5 5 成分：蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少成分：蛋白质、磷脂、光合作用的酶、色素、少 量的量的DNADNA （与光合作用有关的酶分布于叶绿体基粒、基质中，基（与光合作用有关的酶分布于叶绿体基粒、基质中，基粒上还分布着光合作用的色素。）粒上还分布着光合作用的色素。）问题探讨：问题探讨：是不是只有叶绿体的生物才能进行光合作用？是不是只有叶绿体的生物才能进行光合作用？不一定，蓝藻虽然只有叶绿素也能进行光合作用。不一定，蓝藻虽然只有叶绿素也能进行光合作用。线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能线粒体和叶绿体比较表光合作用的场所光合作用的场所有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的都含有少量的DNADNA含与暗反应有关的酶含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶含与有氧呼吸有关酶片片层层膜膜堆堆叠叠成成圆圆柱柱形形，含含色色素和与光反应有关的酶。素和与光反应有关的酶。是一层光滑的膜是一层光滑的膜向内折叠形成嵴向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形扁平的椭球形或球形椭球形椭球形主要存在于植物的叶肉细胞主要存在于植物的叶肉细胞动植物细胞中动植物细胞中内质网内质网分布：分布：类型：类型：粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道粗面型内质网：扩大膜面积，蛋白质运输通道滑面型内质网：糖类和脂类合成滑面型内质网：糖类和脂类合成形态结构：形态结构：内质网内质网-有机物合成的有机物合成的“车间车间”在绝大多数动植物细胞中，细胞核附近较多。在绝大多数动植物细胞中，细胞核附近较多。由由单层膜结构单层膜结构连接而成的网状物连接而成的网状物（外连细胞膜内连核膜外连细胞膜内连核膜）功能功能：粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，：粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，滑面型与脂质和糖类的合成有关（滑面型与脂质和糖类的合成有关（如性激素如性激素）。）。高尔基体存在部位：存在部位：动植物细胞中动植物细胞中细胞核附近细胞核附近形态结构：形态结构：扁平囊状结构，有大小囊泡扁平囊状结构，有大小囊泡主要功能：主要功能：高尔基体高尔基体蛋白质的蛋白质的“加工工厂加工工厂”或或“发送站发送站”主要是对动物细胞内来自内质网的分泌蛋白主要是对动物细胞内来自内质网的分泌蛋白质进行加工、分类、包装和运输质进行加工、分类、包装和运输与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关形成面成熟面核糖体存存 在：在：形态结构：形态结构：所有细胞中所有细胞中（原核细胞（原核细胞（只有一种细胞器）、（只有一种细胞器）、真核细胞）真核细胞）；附着在内质网上或游离在细胞质基质中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，椭球形的粒状小体，无膜结构无膜结构,由由rRNA和蛋白质和蛋白质构成构成 细胞内细胞内合成蛋白质合成蛋白质的场所的场所核糖体核糖体蛋白质的蛋白质的“装配车间装配车间”主要功能：主要功能：3.3.分类：分类：合成分泌蛋白合成分泌蛋白附着于内质网的核糖体附着于内质网的核糖体游离于基质的核糖体游离于基质的核糖体 合成胞内蛋白合成胞内蛋白中心体功能：功能：动物细胞内和低等的植物细胞中动物细胞内和低等的植物细胞中与动物细胞与动物细胞有丝分裂有丝分裂有关。有关。分布：分布：结构：结构：无膜结构，由两个互相垂直的中心粒无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成及周围物质组成液泡使细胞保持一定的渗透压，充盈的液泡使使细胞保持一定的渗透压，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，还与细胞吸水有关。植物细胞保持坚挺，还与细胞吸水有关。存存 在：在：形态结构：形态结构：主要功能：主要功能：成熟的成熟的植物细胞植物细胞泡状结构；表面有单层液泡膜，内有泡状结构；表面有单层液泡膜，内有细胞液。细胞液。细胞液中有糖类、无机盐、细胞液中有糖类、无机盐、色素色素、蛋白质等。、蛋白质等。调节细胞内的环境调节细胞内的环境溶酶体“消化车间”囊状囊状单层膜单层膜。内含多种水解酶。内含多种水解酶。功能：功能：动、植物细胞中动、植物细胞中进行细胞内的消化作用；进行细胞内的消化作用；能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，并杀死侵入细胞的病毒或病菌，靶细靶细胞的裂解胞的裂解分布：分布：结构：结构：1 1、依据膜结构进行划分细胞器、依据膜结构进行划分细胞器 无膜结构：无膜结构：单层膜结构：单层膜结构：双层膜结构：双层膜结构：核糖体、中心体核糖体、中心体细胞器的归类：细胞器的归类：高尔基体、内质网、液泡、溶酶体高尔基体、内质网、液泡、溶酶体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体3 3、含有色素的细胞、含有色素的细胞叶绿体叶绿体含有叶绿素含有叶绿素液泡液泡含有除叶绿素以外的其他色素含有除叶绿素以外的其他色素2 2、完成、完成能量转换能量转换：叶绿体：叶绿体 线粒体线粒体注意注意：根细胞不含叶绿体，根尖分生区没有液泡根细胞不含叶绿体，根尖分生区没有液泡细胞器之间的分工植物细胞亚显微结构模式图动物细胞亚显微结构模式图细胞器之间的协调配合科学家在豚鼠的胰腺泡细胞科学家在豚鼠的胰腺泡细胞中注射中注射3 3H H标记的标记的亮氨酸亮氨酸，通，通过这个过这个标记标记追踪氨基酸在细追踪氨基酸在细胞中的行踪。（胞中的行踪。（同位素示踪法）豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程图解豚鼠胰腺腺泡细胞分泌物形成过程图解时间时间位置（被标记的亮氨酸）位置（被标记的亮氨酸）3 3分钟后分钟后附着有核糖体的附着有核糖体的内质网中内质网中1717分钟后分钟后高尔基体高尔基体117117分钟后分钟后细胞膜细胞膜内侧的囊泡中和释放到细胞外的分泌物中内侧的囊泡中和释放到细胞外的分泌物中1、分泌蛋白的合成和分泌依次经过哪些结构？核糖体2、内质网和高尔基体在这个过程中有什么作用？内质网对新生肽链进行修饰和运输。高尔基体将肽链进一步加工并包装成为成熟的蛋白质，然后分泌到细胞外。讨论内质网 高尔基体细胞膜合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图小结: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氨基酸脱水缩合初步修饰加工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细胞的生物膜系统 细胞膜细胞膜、核膜核膜以及内质网、高尔基体、以及内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜细胞器膜所形成所形成的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。的结构体系，叫做细胞的生物膜系统。生物膜系统的概念：生物膜的化学组成相似，基本结构大致相同。核膜外表面核膜外表面和和内质网内质网上均有上均有核糖体核糖体附着附着内质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连内质网腔与两层核内质网腔与两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连 在活细胞中，内质网膜、在活细胞中，内质网膜、高尔基体膜与细胞膜，这三高尔基体膜与细胞膜，这三种膜可以互相转变。种膜可以互相转变。内质网以类似于内质网以类似于“出芽出芽”的形式形成具有膜的囊泡，的形式形成具有膜的囊泡，囊泡离开内质网，移动到高囊泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。为高尔基体的一部分。高尔基体又以高尔基体又以“出芽出芽”方式形成囊泡，移动到细胞方式形成囊泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。膜的一部分。细胞内的生物膜在结构上具有细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。一定的连续性。各种生物膜在结构上存在着直接和间接的联系内质网内质网核膜核膜线粒体线粒体细胞膜细胞膜直接联系直接联系间接联系间接联系高尔基体高尔基体间接联系间接联系（借助囊泡）（借助囊泡）（借助囊泡）（借助囊泡）细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境稳定的内部环境，在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用。细胞中许多重要的反应都在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶的附着酶的附着提供了大量的位点。生物膜把细胞分隔分隔成小的区室，如各种细胞器，这样使细胞同时进行多种化学反应，不相互干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。生物膜系统重要的作用研究生物膜的重要意义 理论上阐明了细胞生命活动规律 在工农业生产和医学实践中有重要用途 工业：人工模拟设计选择通过性膜，淡化海水或者处理污水 农业：从膜结构的角度研究农作物抗寒、抗旱、耐盐的机理，改善农作物品质 医学：人工膜材料代替人体病变器官行使正常的生理功能。血液透析膜，能代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉。