【公开课】细胞器之间的分工合作课件高一上学期生物人教版必修1

第3章细胞的基本结构第2节细胞器之间的分工合作细胞结构植物细胞壁：主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用(全透性)。

细胞膜

细胞质

细胞核植物细胞动物细胞细胞质细胞器细胞质基质水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸，以及多种酶等。成分：功能：为新陈代谢提供所需物质和一定的环境条件，是活细胞进行代谢的主要场所。呈溶胶状分布于线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡核糖体、中心体等细胞质基质细胞器一.细胞质口腔上皮细胞洋葱根尖细胞洋葱表皮细胞显微结构光学显微镜光学显微镜看到的被称为显微结构。能看到细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡；染色后还能看到线粒体、染色体。动物细胞亚显微结构模式图亚显微结构电子显微镜植物细胞亚显微结构模式图细胞细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞质基质（呈溶胶状）细胞壁分离细胞器方法——差速离心法低速离心大颗粒沉降到管底，收集沉淀较小颗粒沉降到管底，收集沉淀……小颗粒悬浮在上清液高速离心破坏细胞膜，形成匀浆，放入离心管主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。(4)功能：有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。(3)结构：双层膜基质（含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA等。）外膜内膜（附着酶，向内折叠成嵴，增大膜表面积）无线粒体：哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等

二、细胞器之间的分工外膜内膜线粒体基质1.线粒体（“动力车间”）(1)分布：(2)形态：短棒状、圆球状、线形、哑铃形。几乎所有真核细胞（动、植物、真菌）嵴想一想

研究表明，飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔的鸟类多。马拉松运动员腿部肌肉细胞中线粒体的数量比普通人的多。为什么？

运动需要消耗大量能量，这些能量大部分来源于线粒体的有氧呼吸，所以运动多的肌肉中含线粒体多。生命活动旺盛的细胞,线粒体含量

。多2.叶绿体(1)分布：绿色的植物细胞（不是所有的植物细胞都有叶绿体，如根尖细胞））(2)形态：球形或椭球形

二、细胞器之间的分工(“养料制造车间”、“能量转换站”）2.叶绿体（光学显微镜下能观察到，呈绿色）2.叶绿体(3)结构：膜外膜内膜基粒构成：由囊状结构的类囊体堆叠而成（增大膜面积）成分：含与光合作用（光反应）有关的色素和酶基质：含少量DNA、RNA、与光合作用（暗反应）有关的酶(4)功能：光合作用的场所

二、细胞器之间的分工(“养料制造车间”、“能量转换站”）2.叶绿体根尖细胞无叶绿体是不是只有含叶绿体的生物才能就行光合作用？☞☞不一定，蓝藻含有叶绿素和藻蓝素也能进行光合作用。问题探讨思考：线粒体和叶绿体之间有什么共同点?1、都有双层膜2、都含有少量的环状DNA、RNA和核糖体（半自主性细胞器）3、都与能量转换有关4、都有增大膜面积的结构叶绿体：类囊体堆叠线粒体：内膜折叠成嵴问题探讨(1)分布：多数真核细胞(2)形态：网状管道(3)结构：单层膜，外与细胞膜相连，内与核膜相连。核糖体（附着在粗面内质网上，也叫附着核糖体）粗面内质网：参与蛋白的合成、加工和运输光面内质网：参与糖类、脂质的合成(4)功能：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；与糖类、脂质合成有关。3.内质网（有机物合成“车间”）

二、细胞器之间的分工膜面积最大的细胞器(1)分布：多数真核细胞(2)形态：扁平囊状和小泡(3)结构：单层膜(4)功能：（动植物功能不同的细胞器）植物：细胞壁的形成有关动物：对蛋白质进行加工、分类、包装（与分泌物的形成有关）4.高尔基体(蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”）

二、细胞器之间的分工形成溶酶体5.液泡(1)分布：成熟的植物细胞(2)形态：囊泡状（光学显微镜下可以观察到）(3)结构：单层膜细胞质细胞液：含有花青素等色素（与花、果等颜色有关）、糖类、无机盐等（调节渗透压）液泡膜（单层）(4)功能：调节植物细胞内的渗透压，充盈可以使植物细胞保持坚挺。

二、细胞器之间的分工植物根尖分生区细胞没有大液泡李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的（）A.叶绿体和液泡

B.线粒体和液泡C.液泡和细胞质基质

D.叶绿体和细胞质基质解析:“叶”中的色素存在于叶绿体中，“花”中的色素存在于液泡中，A正确。A问题探讨2、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌6.溶酶体（“酶仓库”、“消化车间”）动物细胞(1)分布：球形(2)形态：(3)结构：单层膜，含大量的水解酶。(4)功能：1、分解衰老、损伤的细胞器

二、细胞器之间的分工新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。请你说说有可能和哪一种细胞器有关?溶酶体联系生活思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。联系生活(1)分布：真核、原核细胞均存在，分布最广(2)形态：椭球形的粒状小体(3)结构：无膜，由蛋白质和rRNA组成；分为游离核糖体和附着核糖体。(4)功能：蛋白质的合成场所（氨基酸脱水缩合

产生多肽）7.核糖体（“生成蛋白质的机器”）

二、细胞器之间的分工胞外蛋白、膜蛋白及溶酶体的水解酶其他胞内蛋白8.中心体(1)分布：动物细胞和低等植物细胞。(2)形态：两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成(3)结构：无膜(4)功能：与有丝分裂有关

二、细胞器之间的分工中心粒注意与细胞器有关的三个“不一定”(1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞。(2)没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞。(3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞。如植物根尖细胞也不含有叶绿体如植物根尖分生区细胞没有大液泡如某些低等植物细胞也含有中心体由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。细胞骨架

三、细胞骨架的作用①②③④⑤⑥中心体线粒体粗面内质网核糖体高尔基体光面内质网细胞亚显微结构模式图动物问题探讨①②③④⑤⑥⑦⑧液泡粗面内质网（附着）核糖体（游离）核糖体叶绿体高尔基体光面内质网线粒体细胞亚显微结构模式图高等植物有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞细胞类型的判断问题探讨请说出个序号代表的细胞结构：1.细胞膜2.细胞壁3.细胞质基质4.叶绿体5.高尔基体6、7、8、9组成细胞核11.线粒体12.内质网13.核糖体14.液泡图示是

细胞，判断依据是

：

成熟的高等植物含有叶绿体、细胞壁和大液泡，且不含有中心体练习巩固练习细胞膜高尔基体线粒体光面内质网动物细胞亚显微结构模式图核糖体中心体细胞质基质核膜核仁⑩粗面内质网2.实验材料：叶绿体：新鲜的藓类叶（或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮、番薯叶等）、新鲜的黑藻1.实验原理：(1)叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验材料的选择：

观察叶绿体常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料，

观察细胞质流动选用新鲜的黑藻做实验材料。1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接观察，且叶绿体较大。2)菠菜叶稍带点叶肉的下表皮细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。3)黑藻叶片薄而小，是单层细胞，细胞内叶绿体多，体积大，可直接制片观察。在洁净的载玻片中央滴一滴清水低倍镜下找到叶片细胞高倍镜下观察叶绿体的形态和分布制作藓类叶片临时装片

观察叶绿体注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中实验材料能否选择根细胞？方法步骤用镊子取一片藓类的小叶(或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入水滴中盖上盖玻片制作藓类叶片临时装片并观察叶绿体的形态分布制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动在洁净的载玻片中央滴一滴清水低倍镜下找到黑藻叶肉细胞高倍镜细胞内的叶绿体随细胞质的流动情况制作黑藻叶片临时装片观察注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中将黑藻先放在25℃左右的水中光照培养放入水滴中盖上盖玻片（为提高细胞质的流动性，便于观察）(2)黑藻叶片处于饱含水分的状态时，每个细胞中细胞质沿着中央液泡流动，方向一致，其流动方式为环流式。实验结论1.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？细胞质是细胞代谢的主要场所，提供原料、酶、细胞器等物质与结构；细胞质流动为细胞内物质运输创造了条件，保障细胞生命活动的正常进行。思考：若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是什么？顺时针方向。？讨论：1.叶绿体的形态分布与叶绿体的功能有什么关系？2.细胞质不断处于流动状态，对于活细胞完成生命活动由什么意义？叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。核糖体是蛋白质合成的场所内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”三种细胞器之间是不是存在某种协作呢？五、细胞器之间的协调配合分泌蛋白有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素。胞内蛋白游离在细胞质基质的核糖体合成，在细胞内发挥作用。如呼吸酶、血红蛋白。②用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。

同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。

通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。同位素标记法①同位素概念:在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素。如:160和180;12C和14C生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。

科学家用３Ｈ标记亮氨酸（供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质）。

3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。

17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。

117分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。细胞器之间的协调配合3min17min117min【思考•讨论】1.分泌蛋白是在哪里合成的？2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？【提示】细胞器：细胞结构：有关膜结构：3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？【答案】分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。核糖体→内质网→高尔基体核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜【提示】需要，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外去的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。修饰加工、运输（成熟的蛋白质）高尔基体粗面内质网将肽链加工、折叠（具有一定空间结构的蛋白质）细胞膜分泌（线粒体供能）由此可见，细胞内的各种细胞器在功能上既有分工又相互联系。（游离）核糖体合成多肽链分泌蛋白的合成和运输过程一起转移囊泡与高尔基体膜融合囊泡与细胞膜融合需要能量吗？由哪里提供？细胞外

交通枢纽①.在____________

中，以________为原料开始________的合成；②.合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成___________________，再经过______、____，形成__________________________；③.内质网膜鼓出形成________，包裹着蛋白质离开内质网到达____________，与高尔基体膜_______，囊泡膜_________________________；高尔基体还能对蛋白质做______________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_____；④.囊泡转运到_______，与_________，将蛋白质____________；⑤.在分泌蛋白的____、____、_____的过程中，需要________，能量主要来自______；游离的核糖体氨基酸多肽链粗面内质网边转移到内质网腔内加工折叠具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体融合成为高尔基体膜的一部分进一步的修饰加工囊泡细胞膜细胞膜融合分泌到细胞外合成加工运输消耗能量线粒体分泌蛋白的合成与运输过程内质网的膜面积_____减少综合比较：高尔基体的膜面积__________细胞膜的膜面积_____①②③④基本不变增加分泌蛋白合成过程中膜面积的变化___________________________前后时间0膜面积①_________③_________②_________时间0②③①①②③内质网膜高尔基体膜细胞膜内质网膜高尔基体膜细胞膜左图表示的是前后两个时间点的变化，右图表示的是一定时间段内的变化。分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过

层生物膜。

0分泌蛋白合成过程中膜面积的变化膜面积标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜

分泌蛋白合成过程中放射性强度的变化粗面内质网高尔基体核糖体内质网高尔基体内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体、液泡等。1.概念：由_________、_______和_______等结构，共同构成细胞的生物膜系统。细胞器膜核膜【思考】1.具膜细胞器有哪些？细胞膜二、细胞的生物膜系统P52-532.视网膜、小肠黏膜属于生物膜系统吗？不属于思考：原核细胞有生物膜系统吗？没有！因为原核细胞只有细胞膜、核糖体，没有核膜和具膜细胞器，构不成生物膜系统。内质网膜核膜细胞膜直接联系间接联系高尔基体膜间接联系（借助囊泡）（借助囊泡）细胞的生物膜之间的联系内质网膜、高尔基体膜、细胞膜可以通过_____互相转变。囊泡2.生物膜的成分与结构相似①生物膜的主要成分是：脂质(磷脂)+蛋白质②生物膜的基本结构：流动镶嵌模型a.磷脂双分子层——基本骨架b.蛋白质分子分布在磷脂双分子层中注意：细胞膜上有糖类，其它生物膜上没有

1、细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行________、________和_________中起着决定性作用。

物质运输能量转换信息传递3.生物膜系统的作用：

2、许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。

3、将细胞器分隔开，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。保证了细胞生命活动高效、有序地进行。与社会的联系：人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。血液透析膜（人工肾）知识归纳3、科学家研究分泌蛋白的合成与运输的方法是同位素标记法。4、分泌蛋白合成与运输的路径是：游离的核糖体→粗面内质网→高尔基体→细胞膜；这个过程需要线粒体提供能量。1、用高倍镜观察叶绿体，发现叶绿体是呈绿色（颜色）、扁平的椭球形或球形（形状）。2、根据蛋白质作用的位置，分为胞内蛋白和分泌蛋白。5、生物膜系统是指细胞内化学组成成分和结构相似的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。其中，没有生物膜系统的是原核生物。练习与应用一、概念检测1.基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。（1）细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（）（2）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（）2.基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是A.高尔基体B.叶绿体C.液泡D.中心体√×√3.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌