细胞器之间的分工合作-高一生物同步教学课件（人教版2019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我国研制的C919飞机思考：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？细胞质中的“部门”——细胞器总览中心体内质网溶酶体高尔基体核糖体线粒体叶绿体液泡细胞质中的“部门”——细胞器总览用什么方法将各种细胞器分离开来呢？差速离心法：逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。思考讨论P47注意：离心法≠差速离心法一、细胞器之间的分工请阅读课本P48-49，完成表格，并思考下列问题：动、植物细胞的细胞器种类是否相同？请举例说明。各种细胞器的主要功能分别是什么？细胞器主要分布形态/结构示意图生理功能备注植物动物主要存在于植物细胞中；液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等；可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。成熟的植物细胞含有中央大液泡。如：叶肉细胞、表皮细胞、根尖成熟区(根毛区)细胞等。1.液泡是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器。是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站”。叶肉细胞中的叶绿体，呈绿色、扁平的椭球或球形。2.叶绿体叶绿体绿色植物进行光合作用的细胞：叶肉细胞、幼芽、幼茎、未成熟的果实等。思考讨论蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及与光合作用有关的酶。原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？有些原核生物含有光合色素以及与光合作用有关的酶，也可以进行光合作用。3.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。思考讨论因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，哺乳动物成熟红细胞只能进行无氧呼吸。很多原核细胞都可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。(细胞基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶。)原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？核糖体游离核糖体附着核糖体有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中；4.核糖体是“生产蛋白质的机器”。5.内质网蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含核糖体，叫光面内质网。6.高尔基体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”。单层膜连接而成的扁平囊泡结构。7.中心体分布在动物细胞与低等植物细胞(如苔藓植物、藻类植物)；由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成；与细胞有丝分裂有关。8.溶酶体单层膜构成的泡状或球状结构；主要分布在动物细胞中；思考：溶酶体内的水解酶化学本质是蛋白质，这些水解酶的合成场所是？溶酶体内含多种水解酶；能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌；是细胞内的“消化车间”。按照膜结构的有无和区别对细胞器进行分类。细胞器在细胞内是如何实现有序的分布的？思考讨论二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动（一）实验目的：使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动（二）实验原理：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。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。（三）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。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。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。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。（四）实验过程：制作好的叶片临时装片先放在低倍显微镜观察，找到叶肉细胞后，换用高倍显微镜，仔细观察叶肉细胞内叶绿体的形态和分布情况。（五）实验注意事项观察叶绿体和细胞质的流动时，临时装片应随时保持有水状态，以免

影响细胞的活性。为提高细胞质的流动性，可事先放在光照、室温条件下培养，或观察

时适当提高水温，也可切伤一小部分叶片。观察细胞质的流动时

①寻找参照物——叶绿体（叶绿体呈绿色，光学显微镜下可观察）

②寻找最佳部位——近叶脉处：细胞质流动明显

③寻找最佳视野——相对较暗：有利于辨别物像的动态变化思考讨论P50叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，大多数叶绿体呈椭球形，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，叶绿体以其椭球形的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免能避免被灼伤。又如，叶片栅栏组织（接近上表皮）细胞中的叶绿体较海绵组织（接近下表皮）的细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能接受更多的光照进行光合作用。3.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？2.若在显微镜视野中观察到细胞质的流动方向为顺时针流动，那么其实际流动方向是什么？顺时针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）、细胞器等物质和结构。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。可口可乐超级工厂思考：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？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。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？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。3.分泌蛋白合成和分泌过程中需要能量吗？能量由哪里提供？内质网上的核糖体核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜等需要能量；主要由线粒体通过有氧呼吸提供。思考：研究分泌蛋白的合成和运输过程中，应用了什么科学方法？P51思考讨论阅读课本P51科学方法·同位素标记法有关内容，并交流讨论下列问题。什么是同位素？同位素标记法的作用是什么？是否所有的同位素标记法都必须选用放射性同位素？（一）同位素标记法1.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，从而示踪物质的运行规律和变化规律。思考：通过同位素标记法，研究得到的分泌蛋白的合成、分泌过程是怎样的呢？三、细胞器之间的协调配合（二）分泌蛋白的合成运输过程1.分泌蛋白在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，这类蛋白质叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗体、胰岛素等。2.实验①实验材料：②实验方法：豚鼠胰腺腺泡细胞放射性同位素标记法核糖体内质网高尔基体细胞膜线粒体多肽较成熟蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白提供

能量囊泡囊泡合

成加

工加

工分

类包

装分

泌3.分泌蛋白的合成及运输途径内质网膜高尔基体膜细胞膜粗面内质网高尔基体核糖体内质网高尔基体4.一些图像辨别思考：分泌蛋白的合成、分泌过程中，多种细胞结构的膜面积发生了变化，这说明了什么？三、细胞的生物膜系统请阅读课本P52-53细胞的生物膜系统，并思考讨论下列问题；生物膜系统包含哪些部分？生物膜系统中各种膜的成分、结构和功能的关系？生物膜系统的作用是什么？原核细胞有生物膜系统吗？为什么？核膜细胞器膜细胞膜叶绿体膜线粒体膜内质网膜囊泡囊泡高尔基体膜内膜外膜类囊体膜内膜外膜（一）生物膜系统的组成这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。（二）生物膜系统的功能1.细胞膜使细胞具有相对稳定的内部环境，在物质运输、能量转化和信息传递过程中起决定性作用。2.广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。3.使细胞能够同时进行多种化学反应，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。思考：不同具膜细胞器增大膜面积的方式有何不同？请举例说明。拓展应用人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。思考讨论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？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。提出假说：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。