3.2细胞器之间的分工合作课件-高一上学期生物人教版必修1-2

第2节细胞器的分工合作1.研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的分工与合作，缺少任何一个部门都难以完成研制工作。2.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，共同配合完成着生命活动。例如，分泌蛋白质的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。阅读课本，知识导读快速阅读课本P47-50第1自然段，思索1.细胞中的细胞器都有哪些？如何才能将细胞中各种细胞器分离开来？2.根据P49的结构模式图，你能区分动物细胞或植物细胞的异同点嘛？3.如何对各种细胞器进行分类？哪些是无膜结构的，单层膜结构的，双层膜结构的？4.我们常说结构决定功能，你能说出哪些细胞器的结构和功能？5.细胞质基质的组成、功能有哪些？细胞骨架的作用有哪些？在20世纪30年代之前，人们对于细胞结构的认识比较粗浅，局限于其外层有质膜，内部有细胞核（nucleus),质膜与细胞核之间的区域称为细胞质（cytoplasm)。在光学显微镜下观察动物细胞，这片区域几乎是均匀透明的。通过特殊染色后，在电子显微镜下观察，细胞内部复杂而精妙的结构逐渐展现在人们面前。我们不禁好奇：细胞质内有哪些复杂的结构？它们具有什么生理功能？各结构通过怎样的分工合作共同完成细胞的各项生命活动？细胞中各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。这些电镜下才能发现的微小结构，科学家如何对它们进行研究呢？分离细胞器的方法——差速离心法以逐步增高的转速重复离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开。一、细胞器之间的分工

线粒体两层有氧呼吸动力车间叶绿体两层光合作用能量转换站外膜、内膜(内膜向内腔折叠形成嵴，增大内膜面积）、基质（含少量DNA、RNA和有关酶）外膜、内膜、基粒（类囊体堆叠而成，增大光合膜面积）、基质（含少量DNA、RNA和有关酶）【重点难点，知识精讲】核糖体

为什么在成年人的心肌细胞中线粒体数量比腹肌细胞显著多呢？是不是所有植物细胞都具有叶绿体呢？半自主性细胞器

叶绿体与线粒体的比较

线粒体叶绿体不同点增大膜面积的方式内膜向折叠成嵴类囊体堆叠成基粒

完成的生理过程有氧呼吸的主要场所光合作用的场所

所含酶的种类与有氧呼吸有关的酶分布于内膜和基质中与光合作用有关的色素、酶分布于类囊体薄膜和基质中相同点都有双层膜，含有少量DNA和RNA（半自主细胞器），均含有少量的核糖体（能合成少量的蛋白质），均与能量的转换有关，都能产生水

【重点难点，知识精讲】

【例1】线粒体和叶绿体都是进行能量转换的细胞器。下列相关叙述不正确的是()A.都与能量的转化有关，但最初的能量来源不同B.需氧型生物的细胞均有线粒体，植物细胞都有叶绿体C.两者都含有磷脂、DNA和多种酶，叶绿体中还含有色素D.两者都有内膜和外膜，都有增大膜面积的方式B【学以致用，例题分析】

内质网单层蛋白质脂质高尔基体蛋白质加工

分类包装内质网细胞质蛋白质细胞内面积最大的细胞器，外连细胞膜，内连核膜光面内质网粗面内质网与膜的形成有关无膜结构rRNA+蛋白质【重点难点，知识精讲】与蛋白质合成有关

水解酶衰老、损伤病毒或病菌植物保持坚挺中心体动物和某些低等植物有丝分裂水解后对细胞有用的物质可再利用一些液泡含有色素、无机盐、糖类等【重点难点，知识精讲】在核糖体中合成

【例2】如图为在电子显微镜下观察到的动植物细胞亚显微结构模式图,请据图分析:(1)比较动植物细胞亚显微结构,高等植物细胞内不含有[]__________(细胞器)。(2)如果要除去细胞壁,应选用______________进行操作,以水解细胞壁的主要成分。(3)洋葱的紫色鳞茎外表皮的色素位于[]__________中。(4)细胞内膜结构分布最广泛的细胞器是[]________,含有核酸的细胞器有__________(填序号)。①中心体纤维素酶和果胶酶⑨液泡③、⑥、⑩②内质网【学以致用，例题分析】

细胞质基质细胞骨架蛋白纤维组成，维持细胞形态保持细胞内部结构有序性细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换，信息传递等呈胶质状态。由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。可进行多种化学反应。【重点难点，知识精讲】植物细胞含有叶绿体、液泡、细胞壁动物细胞和低等植物含有中心体

①分布植物特有的细胞器：动物和低等植物特有的细胞器：③成分含DNA的细胞器：含RNA的细胞器：含色素的细胞器：②结构无膜的细胞器：单膜的细胞器：双膜的细胞器：叶绿体、液泡中心体中心体、核糖体液泡、内质网、高尔基体、溶酶体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体叶绿体、液泡分类方式【重点难点，知识精讲】

【例3】各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工,图中①～④表示某细胞的部分细胞器,下列有关叙述不正确的是(

)A.①是线粒体,是细胞进行有氧呼吸的主要场所B.②是中心体,与细胞的有丝分裂有关C.③是内质网,是细胞内蛋白质合成和加工,以及脂质的合成车间D.④是核糖体,有的核糖体游离在细胞质中,有的附着在内质网上

C【学以致用，例题分析】【知识框架，总结归纳】阅读课本，知识导读快速阅读课本P50-53，思索1.在光学显微镜下观察叶绿体选择什么材料？观察时要注意什么？叶绿体的形态和分布是怎样的？如何证明细胞质在流动？2.常见的分泌蛋白都有哪些？分析P51思考.讨论，想一想分泌蛋白分泌从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？3.从分泌蛋白分泌的分泌过程分析，如何理解细胞器的分工合作，共同完成细胞的生命活动？4.什么是生物膜系统？隔膜属不属于生物膜系统？肠粘膜和眼角膜呢？5.生物膜系统对生命活动有何重要的作用？你能简要说说血液透析膜具有什么特点？【实验】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动【重点难点，知识精讲】注意：实验过程始终要保持有水状态用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动1.叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用，例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源,在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片细胞的栅栏组织(接近上表皮)中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)中的多，这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。2.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。

二、细胞器之间的协调配合科学家用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。核糖体的内质网高尔基体，囊泡细胞膜内侧的囊泡和释放到细胞外的分泌物中高尔基体核糖体内质网细胞膜线粒体（供能）【重点难点，知识精讲】同位素标记法也可以标记其它元素1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。3.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。分泌蛋白的合成与运输过程

核糖体——---——-合成多肽链——---合成、加工蛋白质高尔基体---加工、分类、包装蛋白质细胞膜————--分泌到细胞外（胞吐）细胞器之间协调配合，细胞是一个系统整体！内质网

分泌蛋白形成（细胞器之间的协调配合）核糖体内质网高尔基体细胞膜囊泡加工、修饰氨基酸多肽有一定空间结构的蛋白质成熟的蛋白质分泌蛋白脱水缩合加工（糖基化）、折叠囊泡线粒体（供能）分泌蛋白的加工和运输过程中膜面积变化曲线图高尔基体起重要的枢纽作用结构上具有流动性胞吐【重点难点，知识精讲】

C【例4】下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是（）A.分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与B.线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量C.分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外D.分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合

【学以致用，例题分析】1.各种生物膜之间的联系(1)在成分上的联系①相似性：各种生物膜都主要由

组成。②差异性：每种成分比例不同，功能越复杂的，其

的种类和数量就越多。

三、细胞的生物膜系统细胞膜、核膜、以及细胞器膜统称为生物膜系统；它们组成和结构相似，结构和功能紧密联系。【重点难点，知识精讲】脂质和蛋白质蛋白质(2)在结构上的联系①各种生物膜在结构上大致相同，都是由

构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。磷脂双分子层②在结构上具有一定的连续性，图示如下：（具有一定连续性）(3)在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例)功能上的联系2.细胞的生物膜系统(1)组成：

、细胞器膜和

等结构，共同构成细胞的生物膜系统。(2)功能细胞膜核膜相对稳定的内部物质运输能量转换信息传递②其他膜——

的支架——为生化反应的进行创造条件—使细胞内部

——保证细胞生命活动高效、有序地进行酶附着区域化

生物膜系统在细胞生命活动中的作用联系社会：透析型人工肾肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出，患者会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是用透析型人工肾替代病变肾脏行使功能。其中起关键作用的就是一种人工合成的膜材料。【重点难点，知识精讲】

【例5】下列关于生物膜系统的叙述,错误的是()A.生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构组成的体系B.内质网增大了细胞内的膜面积,利于酶和核糖体的附着C.生物膜将细胞质区室化,避免多种生化反应相互干扰D.叶绿体的外膜和内膜属于生物膜系统,但其基质中的类囊体不属于生物膜系统E.生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系F.细胞器膜可以相互转化，有的可以直接转化，有的要以囊泡的形式间接转化【重点难点，知识精讲】DE【知识框架，总结归纳】概念检测：1.(1)√(2)×2.A3.C4.B5.上图是动物细胞的亚显微结构图。细胞右下方的叶绿体应该去掉；图中标注的内质网与高尔基体反了，应该对调。图中标注的染色质应改为核仁。下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中心粒，高等植物细胞中不含有中心粒，应该去掉；图中标注的核仁应改为叶绿体；标注的叶绿体应该改为线粒体。拓展应用：溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实，可以作出多种合理假说，例如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用；等等。一、细胞器之间的分工1.分离细胞器的常用方法:①

。2.细胞器的结构和功能(1)双层膜结构的细胞器

图示名称功能

②_________真核细胞进行③____________的主要场所,是细胞的“动力车间”

④_________绿色植物细胞进行⑤____________的场所,是植物细胞的“养料制造车间”和“⑥______________”差速离心法线粒体有氧呼吸叶绿体光合作用能量转换站(2)单层膜结构的细胞器

图示名称功能

内质网(有粗面内质网和光面内质网两种)细胞内⑦__________________________合成、加工场所和运输通道

高尔基体对来自内质网的蛋白质进行⑧_______________和包装的“车间”及“发送站”

⑨主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含⑩____________,能分解衰老、损伤的⑪_____________,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌

⑫主要存在于⑬_________细胞中,内有细胞液,液泡可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺蛋白质等大分子物质的加工、分类多种水解酶细胞器溶酶体液泡植物内质网细胞质基质蛋白质中心体动物和低等植物细胞互相垂直中心粒有丝分裂(3)无膜结构的细胞器

3.细胞骨架(1)组成:㉒___________________组成的网架结构。(2)功能:维持着细胞的形态,㉓_____________着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及㉔______________________________等生命活动密切相关。4.植物细胞壁(1)主要成分:㉕_______________和㉖____________。(2)主要功能:对植物细胞有㉗_____________作用。由蛋白质纤维锚定并支撑物质运输、能量转化、信息传递纤维素支持和保护果胶二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1.实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动状态,可用细胞质基质中的㉘__________的运动作为标志。2.实验流程(1)观察叶绿体往载玻片中央滴一滴㉙__________→将藓类小叶(或㉚_____________稍带些叶肉的下表皮)放入水滴中→盖上㉛____________→观察:先用㉜___________观察,再用㉝________观察叶绿体清水菠菜叶盖玻片低倍镜高倍镜(2)用显微镜观察细胞质的流动取材:将黑藻先放在光下、室温条件下培养↓制片:载玻片滴水、放小叶,加㉞___________,制成临时装片↓观察:先在㉟__________下找到黑藻叶肉细胞,后在㊱___________下观察到细胞内的叶绿体随细胞质的流动的情况。盖玻片低倍镜高倍镜溶酶体中心体核糖体高尔基体内质网线粒体叶绿体液泡(2)分泌过程[a]⑤

:氨基酸经过脱水缩合形成肽链；↓[b]粗面内