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

本章概览细胞膜细胞质细胞的基本结构流动镶嵌模型：主要成分、基本支架、特性结构探索成分探索、探索历程:功能：（1）将细胞与外界环境分隔开（2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的信息交流细胞核细胞质基质细胞器无膜（核糖体、中心体）功能：遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心单层膜（液泡、内质网、高尔基体、溶酶体）双层膜（叶绿体、线粒体）细胞器之间的分工合作、生物膜系统结构：核膜、核仁、染色质、核孔3.2细胞器之间的分工合作（第1课时）制作：Rosivy细胞器之间的分工细胞内部就像一个繁忙的工厂细胞膜细胞质真核细胞的基本结构细胞核细胞壁由纤维素和果胶构成，对细胞起支持和保护作用。细胞质基质细胞器细胞的“边界”细胞质：细胞膜以内,细胞核以外的部分。遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心。防止细胞因吸水过多而破裂，阻挡部分微生物进入细胞细胞质的组成细胞质细胞质基质:细胞器:细胞质内具一定功能的结构。细胞骨架:蛋白质纤维组成的网架结构。含水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、酶溶胶状,细胞代谢的主要场所线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体核糖体、中心体等细胞质：细胞膜以内,细胞核以外的部分。细胞骨架蛋白质纤维组成的网架结构1、维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器功能：2、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存在于真核细胞细胞器的研究方法1.观察法光学显微镜分辨率不超过200nm，放大倍数一般不超过1200倍。光学显微镜观察到的细胞构造，称为细胞的显微结构。如细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体、液泡等。1.观察法电子显微镜的分辨率可达0.2nm，可以放大几万倍至几千万倍。在电子显微镜下可以观察到细胞的更微小的结构，称为细胞的亚显微结构。细胞器的研究方法科学家采用什么办法分离各个细胞器？细胞器的研究方法思考：如果要分离细胞内部结构，首先要做的准备工作是什么？

破坏细胞膜，获得含有细胞组分的细胞匀浆液。破坏细胞膜细胞匀浆液细胞膜细胞器的研究方法离心2.差速离心法——分离细胞器的方法（P47）破坏细胞膜，制备匀浆液上清液(小颗粒)沉淀(大颗粒)结果2.差速离心法——分离细胞器的方法（P47）细胞器的研究方法更高速离心高速离心中速离心低速离心细胞匀浆最大颗粒较大颗粒小颗粒细胞核等线粒体、溶酶体等内质网、高尔基体等更小颗粒核糖体等原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器。一、细胞器之间的分工观察P48、49：哪些细胞器是动植物细胞共有的？线粒体高尔基体核糖体内质网动植物细胞共有的细胞器叶绿体液泡主要存在于植物细胞溶酶体中心体主要存在于动物细胞双层膜、单层膜、无膜的细胞器分别有？线粒体资料1:研究发现飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多；

运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多；

新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多，这是为什么？

线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，

能为细胞生命活动提供能量。

代谢旺盛的部位线粒体数量更多。线粒体简笔画线粒体有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。形状：分布：结构：功能：线粒体基质（含环状DNA、RNA、核糖体和有氧呼吸相关的酶）外膜内膜（折叠成嵴，增大膜面积，为酶提供更多附着位点）双层膜短棒状、圆球状、哑铃形动植物细胞中代谢旺盛处线粒体分布多提供能量约占细胞需能的95%。（哺乳动物成熟红细胞无）注意：好氧细菌有与有氧呼吸相关的酶，在细胞质进行有氧呼吸。半自主性细胞器叶绿体（根尖、叶片表皮细胞不含叶绿体）分布：植物叶肉细胞、保卫细胞、绿色的幼茎皮层细胞等功能：绿色植物细胞进行光合作用的场所注意：蓝细菌没有叶绿体，但具有叶绿素和藻蓝素可以进行光合作用叶绿体外膜内膜类囊体叶绿体基质DNA基粒形状：分布：结构：功能：绿色植物细胞进行光合作用的场所大部分植物细胞叶绿体基质：含环状DNA、RNA、核糖体和与光合作用相关的酶双层膜基粒：由类囊体堆叠而成扁平的椭球形或球形植物细胞的养料制造车间和能量转换站。叶绿体简笔画（根尖细胞、叶片表皮细胞无）半自主性细胞器（类囊体膜上有色素和酶）线粒体叶绿体分布形态结构双层膜外膜内膜基粒基质功能光合作用的场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制增殖）含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶圆柱形，至少有两个类囊体组成，含色素和光反应的酶是一层光滑的膜向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形粒状、棒状植物的叶肉细胞、嫩茎细胞有氧呼吸的真核生物突出的小颗粒，分布在内膜上线粒体与叶绿体内质网粗面内质网光面内质网核糖体核膜细胞核结构：分布：分类：功能：动植物细胞中由单层膜连接而成的膜性管道系统。蛋白质的合成、加工场所和运输通道；脂质的合成车间。光面内质网粗面内质网合成脂质参与蛋白质合成、加工、运输。内质网简笔画膜面积最大的细胞器（内连核膜，外连细胞膜）电镜下的高尔基体高尔基体简笔画高尔基体形态结构：分布：功能：单层膜形成的扁平囊状结构动植物细胞中（1）是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）植物细胞中还与细胞壁的形成有关囊泡囊泡囊泡溶酶体“消化车间”形态：结构：分布：功能：（1）分解衰老损伤的细胞器，（2）吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。囊状小泡单层膜，含多种水解酶（蛋白质）主要分布在动物细胞中（来源于高尔基体）消化产物的去向：（1）有用物质重新被细胞利用（2）废物则被排出细胞外在核糖体上合成习题巩固2.造成硅肺的原因是什么？1.少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。pH=7.2细胞质基质0.05-0.5㎛硅尘(SiO2)被吞噬细胞吞噬，其中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使水解酶释放，破坏细胞结构，导致肺功能受损。3.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，将尾部细胞自溶掉。4.溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？5.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。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。

与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。习题巩固液泡形态：结构：分布：功能：单层膜，液泡膜内液体叫细胞液（含水、糖类、无机盐、蛋白质、色素等）泡状主要存在于成熟植物细胞酵母菌中也存在1.调节细胞内的环境2.使植物细胞保持坚挺3.与花、果等颜色有关（花青素）细胞液注意：植物根尖分生区细胞的液泡小

而多，不含有中央大液泡。核糖体“生产蛋白质的机器”动植物。原核细胞唯一具有的细胞器。形态：结构：功能：分布：椭球形的颗粒状结构无膜结构（蛋白质和rRNA的复合体）附着核糖体：与分泌蛋白的合成有关；游离核糖体：与胞内蛋白的合成有关。囊泡囊泡中心体无膜结构，由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成与细胞有丝分裂有关。分布：结构：功能：动物细胞和低等植物细胞（藻类）(1)结构上：①双层膜的细胞器：_______、_______；②单层膜的细胞器：_________、_______、_____、_______；③无膜的细胞器：_______、_______。(2)成分上：①含有少量DNA的细胞器：_______、_______；

②含有色素的细胞器：_______、_____；

③含有RNA的细胞器：_______、_______、_______；(2)分布上：①动植物共有：_______、________、______、_______；

②主要分布于植物：_______、_____；

③主要分布于动物：_______、______

；从不同角度总结和归纳各种细胞器线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡溶酶体核糖体中心体核糖体叶绿体线粒体叶绿体液泡线粒体叶绿体线粒体高尔基体内质网核糖体叶绿体液泡溶酶体中心体种类膜分布结构功能内含成分线粒体双层膜叶绿体内质网单层膜高尔基体溶酶体液泡核糖体无膜中心体绿色植物真核细胞真核细胞真核细胞动物细胞成熟植物原核、真核动物、低等植物光合作用主要场所有氧呼吸主要场所合成蛋白质的场所与细胞有丝分裂有关蛋白质的合成、加工、运输蛋白质的加工、分类、包装分解衰老损伤的细胞器吞噬并杀死入侵的病毒和细菌调节细胞内环境，保持细胞坚挺叶绿素、酶DNA、RNA、酶、DNA、RNA蛋白质、RNA水解酶糖类,无机盐,色素,蛋白质等①植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体(

)②高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道()③液泡中含有糖类、无机盐和色素，但不含蛋白质(

)④溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器(

)⑤中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中(

)⑥叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA(

)××××××判断题习题巩固①细胞膜②细胞质基质③线粒体④高尔基体⑤中心体⑥核糖体⑦核膜

⑧核仁⑨内质网习题巩固①细胞壁②高尔基体③核仁④核膜⑤染色质⑥核孔习题巩固1.某同学采用差速离心法该方法对菠菜的叶肉细胞进行了如图所示操作,其中S1~S4表示上清液,P1~P4表示沉淀物。下列叙述正确的是(

)A.图示4次离心,离心机的转速设置应依次变小B.全面考虑S1~S4、P1~P4,DNA仅存在于P1、P2、P3中C.S1、S2、P2、P3在适宜条件下均能进行能量转换D.S1、S2、P3、P4中均有具膜的细胞器C2.某科研小组利用差速离心法获得了某细胞的多种细胞器,并对它们的部分成分和结构进行分析,结果如表所示(“+”表示含有对应成分或结构,“-”表示不含对应成分或结构),下列推测不正确的是(

)细胞器双层膜单层膜DNARNA蛋白质色素①+-+++-②---++-③+-++++④-+--++⑤----+-A.该实验的材料应该是高等植物的叶肉细胞B.①内膜表面积/外膜表面积的值大于③的这一比值C.②在真核细胞和原核细胞中都有D.存在④的细胞不一定是植物细胞3.2细胞器之间的分工合作（第2课时）制作：Rosivy细胞器之间的协调配合与生物膜系统二、细胞器之间的协调配合1、实例：分泌蛋白的合成、加工和运输☞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”二、细胞器之间的协调配合在

合成后，分泌到

起作用，如消化酶、抗体和部分激素等。细胞内

细胞外

合成后在细胞内起作用的蛋白质。如呼吸酶、DNA聚合酶、各种转氨酶、DNA解旋酶、RNA聚合酶等细胞生命活动必需的酶。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如3H、14C、35S、32P。1.分泌蛋白2.胞内蛋白3.膜蛋白生物膜（细胞膜、细胞器膜等）上分布的蛋白质，如载体等。1、实例：分泌蛋白的合成、加工和运输4.研究手段——放射性同位素标记法(P51)二、细胞器之间的协调配合囊泡高尔基体线粒体内质网用3H标记的亮氨酸研究豚鼠腺泡细胞中胰蛋白酶合成、运输和分泌过程。内质网高尔基体细胞膜核糖体囊泡囊泡1、实例：分泌蛋白的合成、加工和运输4.高尔基体还能对

然后高尔基体膜形成包裹着蛋白质的

。囊泡转运到细胞膜，

，将蛋白质

。1234576分泌蛋白的合成过程2.当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到

上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成：

3.内质网膜鼓出形成

，包裹着蛋白质离开内质网，到达

，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。1.首先，在游离的

中以氨基酸为原料开始

。核糖体多肽链的合成粗面内质网具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体蛋白质做进一步的修饰加工囊泡与细胞膜融合分泌到细胞外二、细胞器之间的协调配合1、实例：分泌蛋白的合成、加工和运输用箭头、文字形式写出分泌蛋白合成、运输基本过程核糖体氨基酸脱水缩合形成肽链内质网加工成较成熟蛋白质高尔基体进一步加工修饰成成熟蛋白细胞膜囊泡与细胞膜融合细胞外囊泡囊泡分泌线粒体供能胞内蛋白的合成需要经过内质网和高尔基体吗？高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽二、细胞器之间的协调配合游离核糖体附着在内质网游离在细胞质基质胞内蛋白分泌蛋白膜蛋白溶酶体内的蛋白质二、细胞器之间的协调配合2、相关细胞结构膜面积的变化高尔基体膜：面积几乎不变内质网膜：面积减少细胞膜：面积增大分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？0层三、生物膜系统细胞器膜核膜细胞膜生物膜系统1、概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。缺一不可★生物膜≠生物膜系统①口腔粘膜，肠膜，胃黏膜等都不属于生物膜系统△注意：②只有真核细胞才有生物膜系统，原核细胞有生物膜，

不具备生物膜系统。三、生物膜系统紧密联系直接联系（结构）：间接联系（功能）：相似成分：结构：内质网膜与细胞膜、核膜的联系脂质蛋白质少量糖类流动镶嵌模型内质网外连细胞膜，内连核膜内质网膜、高尔基体膜和细胞膜通过囊泡转化。共同完成分泌蛋白的合成和运输。2、生物膜之间的联系三、生物膜系统补充：生物膜系统中的囊泡（1）来源

（2）内容物成分囊泡囊泡内质网、高尔基体、细胞膜。激素、酶等物质。三、生物膜系统4.功能（1）使细胞具有一个

的内部环境，同时在细胞与外部环境进行

、

和

的过程中起着

决定性的作用。（2）生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种

提供了大量的

。（3）将细胞分成一个个小区室，使细胞内能同时进行多种化学反应而互不干扰，保证了细胞生命活动

进行。相对稳定物质运输能量转换信息传递酶附着位点高效、有序地与社会的联系人工合成的膜材料已用于疾病的治疗肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出，病人会出现水肿，尿毒症。目前常用疗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。工作原理如图，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？生物膜的选择透过性二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动实验目的实验原理选材观察叶绿体形态和分布叶绿体散布于细胞质，呈绿色扁平椭球形，可在高倍镜下观察形态。藓类：菠菜：观察细胞质的流动观察细胞质流动可以以叶绿体的运动作为标志。黑藻：无需染色。叶片薄（仅一两层叶肉细胞）可取整个小叶直接制片稍带叶肉的下表皮叶绿体大而分散叶片薄、可取整个小叶直接制片叶绿体大且数量多二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动4、方法步骤：观察叶绿体形态和分布取材制片观察用镊子取一片藓类的小叶（或稍带叶肉的菠菜叶下表皮）放入盛有清水的培养皿中。先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察，仔细观察叶绿体的形态和分布情况。往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，

盖上盖玻片。保持有水状态，以免影响细胞活性。二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动4、方法步骤：观察细胞质流动

黑藻的培养观察临时装片的制作在

条件下培养取载玻片、滴清水将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶放入水滴中盖上盖玻片低倍镜下找到黑藻叶肉细胞高倍镜下可见

。光照、室温叶绿体随细胞质绕液泡流动加速细胞质流动的三种方法①进行光照②提高水温至25℃左右③切伤一小部分叶片加快环流速度、维持细胞活性、增强叶绿体辨识度。二、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动思考1：得出叶绿体形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？细胞质是细胞代谢的主要场所，内含代谢所需的原料、酶等物质，细胞质的流动利于物质运输，保障细胞生命活动的正常进行。

有利于适应不同强度的光照，从而进行光合作用。例如：光线强时，叶绿体以侧面向着光源以防灼伤；

光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。思考2：细胞质流动对细胞的生命活动有何意义？9.细胞质基质呈溶胶状，各种细胞器漂浮在细胞质基质中。1.可以直接用苔藓叶片做成装片观察2.高倍镜下可以观察到不同细胞中叶绿体的运动方向相同3.细胞质的实际流动方向是逆时针流动4.用菠菜叶进行实验，应撕取上表皮制作装片 练一练5.选取菠菜叶片作为实验材料时，可直接