【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

第三章

细胞的基本结构第二节

细胞器之间的分工合作

C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？2.细胞中是否也具有多种不同的“部门”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？问题探讨需要不同部门合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成生命活动。液泡叶绿体高尔基体线粒体内质网核糖体中心体溶酶体细胞质细胞核核膜核仁细胞膜细胞质细胞核核膜核仁细胞膜细胞壁一.细胞的基本结构二.细胞壁组成：细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面主要由纤维素和果胶构成功能：对细胞起支持和保护作用。全透性，不是细胞的边界生物类型成分作用的酶或物质植物纤维素+果胶纤维素酶、果胶酶真菌几丁质几丁质酶原核生物(除支原体等)肽聚糖溶菌酶、青霉素等细胞壁一.细胞的基本结构结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等功能：维持细胞形态、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、能量转换、信息传递等生命活动有关。细胞质基质:细胞骨架:细胞器:细胞骨架细胞质细胞质中具有一定结构和特定功能的小单位组成：蛋白质纤维组成的网架结构功能：细胞代谢的主要场所细胞质基质显微结构与亚显微结构光学显微镜显微结构电子显微镜亚显微结构1)显微结构是指光学显微镜下看到的结构

如：线粒体、叶绿体、液泡、染色体等。2)亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构

如：核糖体、溶酶体、细胞膜、病毒等。

一.细胞的基本结构转速更小颗粒细胞一.细胞的基本结构差速离心法:分离细胞器的方法采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。原理：重量不同，需要的离心速率不同。重量越轻，所需的离心速率越大。破坏细胞膜充分搅拌大颗粒细胞核等较大颗粒线粒体、叶绿体等小颗粒内质网、高尔基体等核糖体等双层膜1.线粒体—细胞“动力车间”二.细胞器之间的分工内膜外膜DNA核糖体嵴基质形状：分布：结构：有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量(95%)基质外膜:内膜（附着酶）向内折叠代谢旺盛细胞多,哺乳动物成熟的红细胞等无。嵴少量DNA、RNA，核糖体，含有与有氧呼吸有关的酶功能：增大膜面积，增大酶的附着位点原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？细胞质基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶短棒状、圆球状、哑铃形等动、植物细胞中平滑二.细胞器之间的分工2.叶绿体—细胞“养料制作车间”和“能量转换站”叶绿体外膜内膜基质核糖体DNA类囊体基粒形状：分布：结构：功能：呈绿色扁平的椭球形或球形水绵:螺旋带状植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎)双层膜基粒基质外膜内膜由多个类囊体堆叠形成

含有与光合作用有关的色素和酶少量DNA、RNA，核糖体，含有与光合作用有关的酶植物表皮细胞、根尖分生区细胞等无叶绿体原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？如：蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。绿色植物进行光合作用的场所类囊体堆叠基粒亚显微结构图类囊体膜增大膜面积【线粒体与叶绿体的比较】二.细胞器之间的分工线粒体叶绿体

不同点形态分布增大膜面积的方式酶色素功能相同点绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎普遍存在于动植物细胞内内膜向内折叠形成嵴类囊体堆叠形成基粒与细胞呼吸有关,在基质和内膜上与光合作用有关,在基粒和基质中无有氧呼吸的主要场所类囊体薄膜上含有光合色素绿色植物进行光合作用的场所①均具有双层膜结构；都有基质

②均能进行能量转换；③都含有磷脂、蛋白质和少量的DNA、RNA、核糖体短棒状、圆球状等扁平的椭球形或球形线粒体、叶绿体被称为半自主性细胞器3.核糖体—“生产蛋白质的机器”二.细胞器之间的分工分布：原核细胞和真核细胞中均有,线粒体和叶绿体中也有；结构：无膜结构，椭球形的粒状小体,主要成分是蛋白质和RNA。功能：氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是生产蛋白质的机器。附着核糖体游离核糖体附于粗面内质网上、外层核膜上合成分泌蛋白和膜蛋白等(抗体)游离在细胞质基质中合成胞内蛋白(血红蛋白)分类：大亚基小亚基蛋白质mRNA4.内质网膜面积最大的细胞器五.细胞器之间的分工二.细胞器之间的分工光面内质网粗面内质网核糖体形状：分布：结构：由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统。几乎所有真核细胞中,细胞核附近较多粗面内质网光面内质网(核糖体附着)蛋白质合成、加工场所和运输通道参与脂质(性激素)、某些糖类等的合成(无核糖体附着)(内连核膜，外连细胞膜)功能：蛋白质等生物大分子物质的合成、加工场所和运输通到。5.高尔基体二.细胞器之间的分工分布：结构：功能：由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成，由囊腔和囊泡构成，内腔不相通③动物：与溶酶体的形成有关

广泛分布于真核细胞中

唯一一种在动、植物细胞中功能可以不同的细胞器①对来自内质网的蛋白质进行加工、

分类和包装的车间及发送站②植物:与细胞壁形成有关；6.溶酶体—细胞的“消化车间”二.细胞器之间的分工分布：主要分布在动物细胞中单层膜包裹的囊泡，起源于高尔基体，含有多种水解酶。结构：细胞的“消化车间”①分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）；②呑噬并杀死入侵的病毒和病菌（吞噬作用）；功能：肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。硅肺7.液泡二.细胞器之间的分工分布：主要存在于成熟植物细胞中形状：泡状结构结构：由单层膜结构构成，内含细胞液，主要有糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等；功能：②充盈的液泡使植物细胞保持坚挺①调节植物细胞内的环境④与花、果等颜色有关（花青素）③与水和营养物质等代谢产物贮存有关液泡根尖分生区组织细胞无大液泡8.中心体二.细胞器之间的分工中心粒中心粒分布：存在于动物细胞和低等植物细胞中。（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）结构：无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成蛋白质纤维→中心粒→中心体(蛋白质)功能：与细胞有丝分裂有关。二.细胞器之间的分工9.细胞骨架组成：蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网架结构功能：与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器；1.实验原理(1)叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的___________。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。形态和分布叶绿体2.实验材料的选择：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。(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)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。(3)黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察三.探究•实践用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动3.实验步骤(1)制作藓类叶片的临时装片，

并观察叶绿体的___________。形态和分布叶肉盖玻片高倍镜(2)制作黑藻叶片临时装片

并观察细胞质的流动清水幼嫩三.探究•实践当外界温度低或者光线暗时，细胞质流动的慢，而温度高时，细胞质流动的较快。三.探究•实践4.实验结果①叶绿体呈扁平椭球形或球形，深绿色，随细胞质流动，自身也可转动。②每个细胞中细胞质流动的方向是一致的,其流动方式为环流式。强光弱光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原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。叶绿体在不同光照条件下会改变方向,在强光下，以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的．分布动物和低等植物特有的细胞器动、植物都有的细胞器主要存在于植物中的细胞器真、原核生物都有的细胞器结构不具膜结构的细胞器具单层膜的细胞器具双层膜的细胞器功能能产生水的细胞器与能量转换有关的细胞器与分泌蛋白合成有关的细胞器高等动植物细胞都有，但功能不同的细胞器成分含DNA（基因）的细胞器含RNA的细胞器含色素的细胞器中心体

液泡、溶酶体、高尔基体、内质网叶绿体、线粒体

核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、叶绿体

线粒体、叶绿体

核糖体、高尔基体、内质网、线粒体

高尔基体叶绿体、线粒体

叶绿体、线粒体、核糖体

叶绿体、液泡

核糖体、线粒体、高尔基体、内质网、溶酶体叶绿体、液泡

核糖体中心体、核糖体

归纳总结将下列细胞器和相关的功能连接起来细胞器名称细胞器的功能1.中心体

a.分解衰老死亡的细胞器，吞噬并杀死

侵入细胞的病毒或病菌2.线粒体

b.合成蛋白质3.核糖体

c.与细胞的有丝分裂有关4.溶酶体

d.进行光合作用5.叶绿体

e.有氧呼吸的主要场所6.液泡

f.参与细胞分泌物的形成7.高尔基体

g.调节植物细胞内的环境，维持植物细胞

内的形态8.内质网

h.蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所(1)动物细胞亚显微结构模式图①_______②___________③_______④_________⑤_______⑥_______⑨_______细胞膜细胞质基质线粒体高尔基体中心体核糖体内质网(2)植物细胞亚显微结构模式图①_______②_________⑦_______⑧_______⑨_______⑩_______⑪_____⑫_______⑬_______细胞壁高尔基体细胞核线粒体叶绿体内质网液泡核糖体细胞膜(1)植物细胞特有的细胞器：______________，高等植物细胞肯定不具有的细胞器：____________，(2)高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：___________________。(3)分布最广的细胞器是：_________，原核生物细胞中唯一的细胞器：_________(4)腺细胞中数量较多的细胞器：_____________。(5)心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。(6)具有单层膜的细胞器：___________________________(7)具有双层膜的细胞器：_____________________(8)无膜结构（不含磷脂分子）的细胞器：___________________叶绿体、液泡中心体核糖体核糖体高尔基体线粒体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡线粒体、叶绿体核糖体、中心体中心体、叶绿体、液泡(9)光学显微镜下可见的细胞器______________________。(10)具有核酸的细胞器有：______________________

，既含有DNA又含有RNA的细胞器有：_______________，只含有RNA的细胞器有：_________(11)含有色素的细胞器有：___________________，都有基质的细胞器有：________________(12)蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。(13)与分泌蛋白质（如：抗体、胰岛素等）合成与分泌有关的细胞器有：

_________________________________(14)肽键形成的场所：__________，雄性激素合成的场所：_________(15)与有丝分裂有关的细胞器：______________________________线粒体、叶绿体、液泡线粒体、叶绿体、核糖体线粒体、叶绿体核糖体叶绿体、液泡线粒体、叶绿体溶酶体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体内质网线粒体、核糖体、中心体、高尔基体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四.细胞器之间的协调配合

细胞中有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和运输就是个例子。（1）分泌蛋白b.举例：消化酶、抗体、部分激素等。a.概念：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质。（在附着在内质网上的核糖体上合成）（在细胞质中游离的核糖体上合成）(2)胞内蛋白b.举例：血红蛋白，呼吸酶等。a.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。四.细胞器之间的协调配合科学方法：同位素标记法(同位素示踪法)概念：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。同位素性质：同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。应用：用同位素标记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。同位素标记法概念：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。类型：有的具有放射性(检测放射性)，如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性，是稳定同位素(检测密度或相对分子质量)，如15N、18O等。（3）实验结果四.细胞器之间的协调配合出现在附着有核糖体的内质网中转移到高尔基体中细胞膜内侧的囊泡中，以及释放到细胞外的分泌物中标记豚鼠的胰腺腺泡细胞亮氨酸3H（氚/超重氢）注射检测放射性3min17min117min1.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？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？游离的核糖体中。线粒体核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡囊泡放射性强度氨基酸多肽较成熟蛋白成熟蛋白分泌蛋白脱水缩合折叠盘曲加工修饰分泌胞吐细胞外内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜核糖体线粒体(供能)交通枢纽核糖体内质网高尔基体时间思考：分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？内质网的膜面积_____综合比较：高尔基体的膜面积__________基本不变细胞膜的膜面积_____②四.细胞器之间的协调配合减少增加①②③内质网膜高尔基体膜细胞膜膜面积②③①①_________③_________②_________内质网膜细胞膜高尔基体膜膜面积分泌蛋白从合成到运输细胞膜外，穿过几层生物膜？0层四.细胞器之间的协调配合蛋白合的分选

依靠蛋白质自身信号序列，从蛋白质起始合成部位