第2節細胞器之間的分工

名師精品鑄造新人教版必修一《分子與細胞》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、機載系統研發（包括電纜、導管、發動機、座椅、座艙設備等），總裝制造等部門。1.如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎？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？討論細胞胞器的結構和功能觀察葉綠體和細胞質流動考點一細胞的基本結構目錄CONTENTS考點二考點三核糖體內質網線粒體高爾基體細胞壁細胞膜細胞核核膜核仁液泡葉綠體細胞膜細胞核核膜核仁中心體溶酶體細胞結構總覽動植物細胞亞顯微結構模式圖動物細胞亞微結構細胞細胞膜細胞核細胞質細胞質基質細胞骨架細胞器分布支持線粒體葉綠體內質網高爾基體溶酶體液泡核糖體中心體細胞壁1顯微鏡觀察(1)顯微結構用光學顯微鏡觀察到的細胞內部構造,稱為細胞的顯微結構。其分辨率不超過0.2μm,有效放大倍數一般不超過1200倍。

細胞中的顯微結構：線粒體、葉綠體、液泡、染色體、核仁、細胞壁1顯微鏡觀察（2）亞顯微結構在電子顯微鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構。其分辨率：0.2nm，可以放大幾千倍、幾萬倍，甚至幾十萬倍。線粒體葉綠體內質網高爾基體細胞質結構：呈溶膠狀，由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶等功能：許多化學反應在此進行

（細胞代謝的主要場所）組成：蛋白質纖維組成的網架結構功能：維持細胞形態、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、能量轉換、信息傳遞等生命活動有關細胞質基質:細胞骨架:細胞器:細胞質中忙碌不停的，有一定結構的“部門”細胞質基質細胞器細胞骨架2細胞胞器的結構和功能觀察葉綠體和細胞質流動考點一細胞的基本結構目錄CONTENTS考點二考點三要研究各種細胞器的組成和功能，需要將這些細胞器分離出來，用什么方法呢？分離細胞器的方法：差速離心法低速10min上清液（1）沉淀（1）細胞核較低速20min上清液（2）沉淀（2）線粒體溶酶體較高速1h上清液（3）沉淀（3）內質網高爾基體高速3h沉淀（4）核糖體破壞細胞膜細胞勻漿不同轉速離心上清液沉淀物逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒，形狀大密度高的物質，越容易沉淀到試管底部，體積小密度小的物質仍保留在上層懸浮液中，稱為上清液。細胞膜細胞勻漿顯微結構亞顯微結構1線粒體外膜嵴基質核糖體內膜—“動力車間”分布于真核細胞中特例：哺乳動物成熟的紅細胞呈線狀、粒狀、棒狀外膜內膜：內膜向內折疊形成嵴基質：含有少量的DNA和RNA有氧呼吸的主要場所，為細胞生命活動提供能量思考2.原核生物沒有線粒體，能進行有氧呼吸？口腔上皮細胞平滑肌細胞腎皮質細胞肝細胞心肌細胞90個260個400個950個12500個1.為什么心肌細胞中的線粒體數量明顯

多于其他細胞？這又說明什么呢？說明代謝旺盛的細胞中含有線粒體數量多細胞質基質和細胞膜上有有氧呼吸的酶3.內膜向內折疊形成嵴有什么意義？增加了內膜的表面積，有利于酶的附著*線粒體為半自主性細胞器，含有DNA、RNA，還有核糖體。顯微結構亞顯微結構2葉綠體—“能量轉換站”綠色的植物細胞，主要

分布在葉肉細胞中球形或橢球形外膜內膜基粒：有類囊體堆疊形成的基質：含有少量的DNA和RNA類囊體基粒堆疊光合作用的主要場所2.原核生物沒有葉綠體，能進行光合作用嗎？如：藍細菌含有藻藍素和葉綠素及相關酶。1.所有的植物細胞都有葉綠體？并不是，如根尖分生區細胞、表皮細胞。思考顯微結構亞顯微結構3液泡泡狀結構主要存在于成熟植物細胞中,根尖分生區組織細胞無大液泡單層膜，內有細胞液,含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等①調節植物細胞內的環境；②充盈的液泡還可以保持細胞堅挺亞顯微結構4內質網廣泛分布于真核細胞中由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構(內連核膜，外連細胞膜)蛋白質等大分子物質的合成和加工場所和運輸通道。以及脂質合成的場所。光面內質網主要與脂質合成有關粗面內質網主要與分泌蛋白的的運輸、加工有關；5高爾基體主要是對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發送站”資料：科學家破壞了植物細胞的高爾基體，發現其分裂無法形成新的細胞壁，細胞無法一分為二。請推測高爾基體可能還有什么功能？與植物細胞壁的形成有關。—蛋白質的“加工廠”亞顯微結構單層膜連接而成的扁平囊泡結構，有大小囊泡廣泛分布于真核細胞中亞顯微結構6溶酶體—“消化車間”主要分布在動物細胞單層膜包裹的小泡，起源于高爾基體，含有多種水解酶能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞內的病毒或細菌。（營養和防御作用）溶酶體的自噬作用溶酶體的吞噬作用與社會的聯系①矽肺又稱硅肺，是塵肺中最為常見的一種類型，是由于長期吸入大量游離二氧化硅粉塵所引起的，以肺部廣泛的結節性纖維化為主的疾病。造成硅肺的原因是什么？肺部吸入硅塵（SiO2）后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺功能受損②新宰的畜、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，肉反而新鮮。這可能與肌細胞內哪一種細胞器的作用有關？溶酶體中儲存有大量的酶用于抵抗外界微生物和消化衰老的細胞器．動物體剛死時溶酶體不破裂，一段時間后其中的酶會隨其破裂而溢出，起到消化作用．溶酶體內含有蛋白酶酶原，能在細胞死亡后激活成為蛋白酶，催化肌細胞間的膠原蛋白水解，使肌肉變得松軟，烹調后更加鮮嫩．從而使肉類變得更容易煮，更容易消化．亞顯微結構7核糖體—“生產蛋白質的機器”附著在內質網上或游離在細胞質基質中無膜,橢球形的粒狀小體,主要成分是蛋白質和RNA。合成蛋白質主要的場所亞顯微結構8中心體動物與低等植物細胞中綠藻、小球藻、水綿、褐藻、硅藻由兩個相互垂直的中心粒及周圍的物質組成。無膜結構，主要成分是蛋白質。與動物細胞有絲分裂有關。有絲分裂間期復制，前期發出星射線，形成紡錘體細胞器知識歸納：分布植物特有動物和低等植物不具膜結構具單層膜結構具雙層膜結構光學顯微鏡下可見含DNA含RNA含色素結構成分葉綠體、液泡中心體中心體、核糖體內質網、液泡、溶酶體、高爾基體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、液泡線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體液泡、葉綠體、不同類型細胞圖像的判定有無核膜原核細胞真核細胞植物細胞動物細胞低等植物細胞高等植物細胞無有有無細胞壁有無有無中心體有無1.有中心體的細胞不一定為動物細胞，但一定不是高等植物細胞2.有葉綠體的細胞為植物細胞3.有中心體無細胞壁的細胞為動物細胞將下列細胞器和相關的功能連接起來細胞器名稱細胞器的功能1.中心體

a.分解衰老死亡的細胞器，吞噬并殺死

侵入細胞的病毒或病菌2.線粒體

b.合成蛋白質3.核糖體

c.與細胞的有絲分裂有關4.溶酶體

d.進行光合作用5.葉綠體

e.有氧呼吸的主要場所6.液泡

f.參與細胞分泌物的形成7.高爾基體

g.調節植物細胞內的環境，維持植物細胞

內的形態8.內質網

h.蛋白質的合成和加工以及脂質合成的場所2.請辨析各標號代表的細胞結構線粒體動物細胞的亞顯微結構核糖體粗面內質網中心體

高爾基體

光面內質網①②③④

⑤⑥植物細胞亞顯微模式圖3.請辨析各標號代表的細胞結構①②③④粗面內質網光面內質網⑦葉綠體液泡

⑤⑥高爾基體核糖體線粒體細胞胞器的結構和功能觀察葉綠體和細胞質流動考點一細胞的基本結構目錄CONTENTS考點二考點三歡迎加入，更多資源(1)葉肉細胞中的葉綠體可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態和分布(2)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運動作為標志。1原理葉綠體：新鮮的蘚類的葉（或菠菜葉、番薯葉等），新鮮的黑藻蘚類葉葉片薄，大多僅有一層葉肉細胞，可以取整個小葉制片。葉綠體大而清晰，便于觀察。新鮮的黑藻菠菜葉理由下表皮海綿組織較多，易撕取，葉綠體大且排列疏松，便于觀察，稍帶葉肉是因為表皮細胞不含有葉綠體。為什么用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮觀察葉綠體？2材料及試劑3實驗步驟觀察葉綠體制作蘚類臨時裝片①在潔凈的載玻片中央滴一滴清水②用鑷子取一片蘚類的小葉，或取菠菜葉稍帶葉肉的下表皮，放入水滴中。③蓋上蓋玻片觀察臨時裝片放在低倍顯微鏡下觀察，找到葉片細胞后，換用高倍顯微鏡。仔細觀察葉片細胞內葉綠體的形態和分布情況。3實驗步驟制作黑藻葉片臨時裝片并觀察細胞質的流動①供觀察用的黑藻，事先應放在光照、室溫條件下培養②將黑藻從水中取出，用鑷子從新鮮枝上取一片幼嫩的小葉，將小葉放在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片。③先用低倍鏡找到黑藻葉肉細胞，然后換用高倍鏡觀察。注意觀察葉綠體隨著細胞質流動的情況，仔細看看每個細胞中細胞質流動方向是否一致。4實驗結果高倍顯微鏡下的葉綠體葉綠體呈綠色、隨細胞質流動，自身也可轉動。每一個細胞中細胞質流動方向是一致的，其流動方式有轉動式、旋轉式、環流式。在強光下，葉綠體會以橢球體的側面朝向光源，避免葉片被強光灼傷；在弱光下，葉綠體以橢球體的正面朝向光源，可以接受較多的光照。強光弱光環流式4實驗結果討論:1.葉綠體的形態和分布，與葉綠體的功能有什么關系?細胞質是細胞代謝的主要場所。細胞質中含有細胞代謝所需要原料、代謝所需的催化劑酶、細胞器等物質和結構。細胞質的流動，為細胞內物質運輸創造了條件，從而保障了細胞生命活動的正常進行。葉綠體的形態和分布有利于接受光照，進行光合作用。例如，葉綠體大多呈橢球形，在不同光照條件下會改變方向。2.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?1.在真核細胞的細胞器中，無膜結構的是（）A、線粒體、中心體B、核糖體、中心體C、中心體、高爾基體D、高爾基體、核糖體2.玉米葉肉細胞中，具有色素的一組細胞器是（）A、線粒體、高爾基體B、葉綠體、液泡C、中心體、核糖體D、內質網、液泡3.一分子CO2從葉肉細胞的線粒體基質擴散出來，進入一相鄰細胞的葉綠體基質內，共穿過的膜層數是（）A、5

B、6

C、7D、8BBB4.李清照《如夢令》詞“試問卷簾人，卻道海棠依舊。知否？知否？應是綠肥紅瘦！”這里的“綠”和“紅”分別形容葉和花，相對應的色素分別存在于細胞的()A.葉綠體和液泡

B.線粒體和液泡

C.液泡和細胞質基質

D.葉綠體和細胞質基質A5.下列關于細胞內“支架”和“骨架”的敘述，正確的是（

）A.蛋白質、核酸、多糖等生物大分子均以碳鏈為基本骨架B.細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網狀結構，其主要成分是蛋白質和多糖C.細胞膜的基本支架是磷脂分子層D.DNA的基本骨架是由核糖和磷酸交替排列構成的A6.(2022·河北承德模擬)如圖為動、植物細胞亞顯微結構模式圖，下列有關該圖的敘述正確的是（）A.植物細胞都不具有的結構是aB.胰島B細胞合成胰島素的場所是cC.細胞在清水中不會漲破，是因為有結構iD.圖的下半部分可用來表示紫色洋蔥鱗片葉

表皮細胞的結構C利用比較法辨析細胞的種類或結構易混辨析判斷內容判斷方法顯微結構和亞顯微結構①顯微結構：細胞壁、細胞核、染色體、液泡、葉綠體、線粒體等；②亞顯微結構：葉綠體的具體結構、線粒體的具體