《細胞器——系統內的分工合作》
細胞在生命活動中發生著物質和能量的復雜變化。細胞內部就像一個繁忙的工廠,在細胞質中有許多忙碌不停的“車間”,這些“車間”都有一定的結構,如線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、核糖體、溶酶體等,它們統稱為細胞器。
細胞器之間的分工
各種細胞器的形態、結構不同,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、內質網、高爾基體,還可以看到核糖體、溶酶體、液泡、中心體等細胞器。核糖體有的附著在內質網上,有的游離分布在細胞質中,是“生產蛋白質的機器”。溶酶體是“消化車間”,內部含有多種水解酶,能分解衰老、損傷的細胞器,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌。被溶酶體分解后的產物,如果是對細胞有用的物質,細胞可以再利用,廢物則被排出細胞外。液泡主要存在于植物細胞中,內有細胞液,含糖類、無機鹽、色素和蛋白質等物質,可以調節植物細胞內的環境,充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。中心體見于動物和某些低等植物的細胞,由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質組成,與細胞的有絲分裂有關。
在細胞質中,除了細胞器外,還有呈膠質狀態的細胞質基質,由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成。在細胞質基質中也進行著多種化學反應。
細胞器之間的協調配合
細胞內有許多條“生產線”。每一條“生產線”都需要若干細胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和運輸就是一個例子。
分泌蛋白最初是在內質網上的核糖體中由氨基酸形成肽鏈,肽鏈進入內質網進行加工,形成有一定空間結構的蛋白質。內質網可以“出芽”,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹著要運輸的蛋白質,離開內質網,到達高爾基體,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做進一步的修飾加工,然后形成包裹著蛋白質的囊泡。囊泡移動到細胞膜,與細胞膜融合,將蛋白質分泌到細胞外。在分泌蛋白的合成、加工和運輸的過程中,需要消耗能量。這些能量 的供給來自線粒體。
在細胞內,許多由膜構成的囊泡就像深海中的潛艇,在細胞中穿梭往來,繁忙地運輸著“貨物”,而高爾基體在其中起重要的交通樞紐作用。
細胞的生物膜系統
在細胞中,許多細胞器都有膜,如內質網、高爾基體、線粒體、葉綠體、溶酶體等,這些細胞器膜和細胞膜、核膜等結構,共同構成細胞的生物膜系統。這些生物膜的組成成分和結構很相似,在結構和功能上緊密聯系,進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合。
生物膜系統在細胞的生命活動中作用極為重要。首先,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。第二、許多重要的化學反應都在生物膜上進行,這些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。第三,細胞內的生物膜把各種細胞器分隔開,如同一個個小的區室,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,保證了細胞生命活動高效、有序地進行。
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孫老師
女,中教高級職稱
市優秀教師,優秀班主任,骨干教師,先進工作者,所撰寫的論文多次獲省優秀論文一等獎。