《細(xì)胞器——系統(tǒng)內(nèi)的分工合作》
細(xì)胞在生命活動(dòng)中發(fā)生著物質(zhì)和能量的復(fù)雜變化。細(xì)胞內(nèi)部就像一個(gè)繁忙的工廠,在細(xì)胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“車間”,這些“車間”都有一定的結(jié)構(gòu),如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、溶酶體等,它們統(tǒng)稱為細(xì)胞器。
細(xì)胞器之間的分工
各種細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同,在功能上也各有分工。
在圖3-7中不僅可以看到線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體,還可以看到核糖體、溶酶體、液泡、中心體等細(xì)胞器。核糖體有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,有的游離分布在細(xì)胞質(zhì)中,是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。溶酶體是“消化車間”,內(nèi)部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產(chǎn)物,如果是對細(xì)胞有用的物質(zhì),細(xì)胞可以再利用,廢物則被排出細(xì)胞外。液泡主要存在于植物細(xì)胞中,內(nèi)有細(xì)胞液,含糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì),可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。中心體見于動(dòng)物和某些低等植物的細(xì)胞,由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。
在細(xì)胞質(zhì)中,除了細(xì)胞器外,還有呈膠質(zhì)狀態(tài)的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中也進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)。
細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合
細(xì)胞內(nèi)有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細(xì)胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和運(yùn)輸就是一個(gè)例子。
分泌蛋白最初是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行加工,形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運(yùn)輸?shù)牡鞍踪|(zhì),離開內(nèi)質(zhì)網(wǎng),到達(dá)高爾基體,與高爾基體膜融合,囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體還能對蛋白質(zhì)做進(jìn)一步的修飾加工,然后形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。囊泡移動(dòng)到細(xì)胞膜,與細(xì)胞膜融合,將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸?shù)倪^程中,需要消耗能量。這些能量 的供給來自線粒體。
在細(xì)胞內(nèi),許多由膜構(gòu)成的囊泡就像深海中的潛艇,在細(xì)胞中穿梭往來,繁忙地運(yùn)輸著“貨物”,而高爾基體在其中起重要的交通樞紐作用。
細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)
在細(xì)胞中,許多細(xì)胞器都有膜,如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等結(jié)構(gòu),共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似,在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系,進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)配合。
生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞的生命活動(dòng)中作用極為重要。首先,細(xì)胞膜不僅使細(xì)胞具有一個(gè)相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境,同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。第二、許多重要的化學(xué)反應(yīng)都在生物膜上進(jìn)行,這些化學(xué)反應(yīng)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(diǎn)。第三,細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,如同一個(gè)個(gè)小的區(qū)室,這樣就使得細(xì)胞內(nèi)能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng),而不會(huì)互相干擾,保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。
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孫老師
女,中教高級職稱
市優(yōu)秀教師,優(yōu)秀班主任,骨干教師,先進(jìn)工作者,所撰寫的論文多次獲省優(yōu)秀論文一等獎(jiǎng)。