第2節細胞器之間的分工合作本節聚焦細胞內有哪些主要的細胞器？細胞器是如何分工合作，共同完成細胞的生命活動？什么是生物膜系統？它具有什么功能？問題探討討論：1.如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎？C919飛機C919飛機是我國研制的新一代大型客機。研制C919飛機需要若干部門分工合作，如整體研發設計、特種材料及工藝技術、機械系統研發(包括電纜、導管、發動機、座椅、座艙設備等)、總裝制造部門。2.細胞中是否也具有多種不同的“部門”？這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎？一、顯微結構與亞顯微結構顯微結構是指光學顯微鏡下看到的結構亞顯微結構是指電子顯微鏡下看到的結構思考1.初中實驗中觀察了細胞核、液泡、葉綠體，這樣觀察到的結構屬于顯微結構還是亞顯微結構？普通光學顯微鏡的分辨力極限約為0.2微米二、分離細胞器的方法差速離心法將細胞膜破壞后，形成由各種細胞器和細胞中其他物質組成的勻漿；將勻漿放入離心管中，用高速離心機在不同的轉速下進行離心處理，就能將各種細胞器分離開。三、細胞器的分工細胞膜細胞核細胞質細胞壁細胞質基質細胞器細胞質中呈溶膠狀的液體基質，內含各種營養物質，是活細胞進行新陳代謝的主要場所。位于植物細胞膜外側，主要由纖維素和果膠構成，具有全透性，對細胞起支持和保護作用。1.液泡液泡主要存在于植物細胞中，由單層膜構成。成熟植物組織中含有中央大液泡植物液泡內有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等（可視作儲存場所），可以調節細胞內的環境。充盈的液泡能使植物堅挺根尖分生區的細胞是沒有液泡的2.葉綠體葉綠體具有雙層膜，內部含有核酸（DNA和RNA）和核糖體葉綠體是綠色植物進行光合作用的細胞所含有的細胞器，是“養料制造車間”和“能量轉換站”內膜外膜思考2.所有的植物細胞都有葉綠體嗎？植物的根部細胞和葉的表皮細胞都是沒有葉綠體的。藍細菌，因其含有藻藍素和葉綠素，可以進行光合作用思考3.蓮葉與荷花的顏色與細胞中的色素有關。決定蓮葉與荷花顏色的色素的存在部位相同嗎？3.線粒體線粒體具有雙層膜，含有核酸（DNA和RNA）和核糖體線粒體是有氧呼吸的主要場所，是細胞的“動力車間”內膜外膜內膜向內折疊形成嵴（增大膜面積方式）思考3.人體所有細胞內的線粒體內膜表面積加起來約有1.4萬平方米，推測其原因。耗能多的細胞線粒體含量較多（心肌，骨骼肌等）4.內質網內質網是蛋白質等大分子物質合成、加工場所和運輸通道內質網是由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構連接形成的一個連續的內腔相通的膜性管道系統內質網分為粗面內質網（附著大量核糖體）和光面內質網（不附著核糖體）內質網分布最廣泛、可以外連細胞膜內連核膜。5.核糖體核糖體由RNA和蛋白質構成，無膜結構核糖體是蛋白質合成的場所核糖體常附著在內質網、核膜上，或者游離在細胞質基質中蛋白質是生命活動的主要承擔者染色質(體)=DNA+蛋白質6.高爾基體高爾基體由單層膜圍成的扁平囊狀和囊泡狀結構構成高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類、包裝的“車間”和“發送站”，是細胞內囊泡運輸的樞紐植物細胞中的高爾基體還與細胞壁的形成有關。高爾基體與細胞分泌物的形成有關。各種腺體高爾基體含量較多。7.中心體中心體與細胞的有絲分裂有關中心體存在于動物細胞和低等植物細胞中，無膜結構，由兩個相互垂直的中心粒及周圍物質構成。8.溶酶體溶酶體主要分布在動物細胞中，由單層膜構成溶酶體是細胞內的“消化車間”，內含酸性水解酶，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的細菌和病毒思考4.新宰殺的畜、禽，如果馬上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，過一段時間再煮，肉反而鮮嫩。這是為什么呢？細胞死亡后，溶酶體破裂，其中的各種水解酶釋放出來，分解細胞中的蛋白質等物質，這時的畜、禽肉最鮮嫩。若宰后即煮，溶酶體內的酶失活，肌肉中的蛋白質等不能水解，肌纖維多而顯肉老。結構雙層膜結構單層膜結構無膜結構結構含DNA含RNA含色素線粒體、葉綠體內質網、高爾基體、溶酶體、液泡中心體、核糖體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體液泡、葉綠體思考5.細胞中的各種細胞器是隨意漂浮在細胞質中的嗎？細胞質中的細胞器并非懸浮于細胞之中，細胞質中有著支持它們的結構——細胞骨架。細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構，維持著細胞形態，錨定并支撐著許多細胞器，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動密切相關。四、用高倍鏡觀察葉綠體和細胞質的流動葉肉細胞中的葉綠體散布于細胞質中，呈綠色扁平的橢球或球形，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態和分布。活細胞中的細胞質處于不斷流動的狀態。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的葉綠體的流動作為標志。菠菜葉番薯葉黑藻葉厚材料撕薄層選擇薄的材料思考6.為什么撕取菠菜葉下表皮稍帶些許葉肉？表皮細胞一般無葉綠體；下表皮附近葉肉細胞中葉綠體較少，容易觀察。

制作好的葉片臨時裝片先放在低倍顯微鏡觀察，找到葉肉細胞后，換用高倍顯微鏡，仔細觀察葉肉細胞內葉綠體的形態和分布情況。1.植物細胞的細胞質處于不斷流動的狀態，這對于活細胞完成生命活動有什么意義？討論：細胞質是細胞代謝的主要場所，提供原料、酶、細胞器等物質與結構；細胞質流動為細胞內物質運輸創造了條件，保障細胞生命活動的正常進行。五、細胞器的合作（分泌蛋白的合成和運輸）1.1研究方法—同位素標記法①同一元素中，質子數相同、中子數不同的原子互為同位素，如16O、18O，12C與14C。②穩定同位素是指原子核結構穩定，不會發生衰變的同位素，如15N、18O等；放射性同位素是指原子核不穩定會發生衰變，發出α射線、β射線或γ射線的同位素，如3H、14C、32P、35S等12C14C用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向，就是同位素標記法。

有些蛋白質是在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的，這類蛋白質叫作分泌蛋白，如消化酶、抗體和一部分激素等。①選擇同位素3H標記的亮氨酸②將實驗細胞放入含有3H-亮氨酸的培養液中短時間培養（3min）③隨后將細胞轉入不含3H-亮氨酸的培養液中繼續培養。④不同的時間、多次取樣，制備組織切片，利用放射性自顯影技術，追蹤被標記亮氨酸的轉移路徑。2.操作步驟思考7.為什么選擇亮氨酸作為同位素3H的標記物？亮氨酸是必需氨基酸，必須從環境中獲取，所以可以先通過人工標記氨基酸，再由細胞主動吸收，進而追蹤其去向。思考8.為什么將實驗細胞放入含有3H亮氨酸的培養液中短時間培養？使暴露時間內合成的少量蛋白質摻入了含有放射性的氨基酸3.實驗結果思考9.分析實驗結果，你能否據此推測出分泌蛋白轉移的途徑?粗面內質網高爾基體分泌顆粒4.分泌蛋白的合成和運輸核糖體氨基酸形成肽鏈內質網加工、折疊形成一定空間的蛋白質高爾基體進一步修飾加工細胞膜囊泡與細胞膜融合細胞外轉移囊泡囊泡分泌供能線粒體整個過程需要核糖體、內質網、高爾基體、線粒體等細胞器參與，體現了細胞器之間的分工與合作。所有蛋白質的合成都從細胞質中游離的核糖體開始核糖體轉移到內質網核糖體留在細胞質基質分泌小泡溶酶體質膜細胞核線粒體葉綠體細胞質基質駐留在內質網1.下列物質中，在內質網的核糖體上合成的是()①性激素②胰島素③淀粉④消化酶⑤纖維素⑥血紅蛋白A.①②B.②③C.②④D.②⑤隨堂練習In-classpracticeC胞內蛋白分泌蛋白思考11.分泌蛋白的合成過程說明膜結構具有什么特點？5.細胞的生物膜系統細胞器膜和細胞膜、核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統。生物膜在組成成分和結構上相似，結構和功能上緊密聯系。①細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內部環境，同時在細胞與外部環境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用；②許多重要的化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點；③細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開，這樣就使得細胞內能夠同時進行多種化學反應，而不會互相干擾，保證生命活動有序高效進行。口腔黏膜、消化道黏膜實際