人教版高一生物必修1同步精编课件：第3章-第2节共86张ppt.ppt

成才之路 生物 路漫漫其修远兮吾将上下而求索 人教版 必修1 细胞的基本结构 第三章 1 1 1集合的概念 第2节细胞器 系统内的分工合作 第三章 1 1 1集合的概念 1 具有双层膜结构的细胞器 是线粒体和叶绿体 具有单层膜结构的细胞器是内质网 高尔基体 液泡和溶酶体 核糖体和中心体没有膜结构 2 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 3 叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所 是 养料制造车间 和 能量转换站 4 内质网是蛋白质的加工及脂质合成的 车间 5 高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工 分类和包装 6 核糖体是蛋白质的合成场所 中心体与动物和某些低等植物细胞有丝分裂有关 7 溶酶体能分解衰老 损伤的细胞器 吞噬并杀死病菌和病毒 8 分泌蛋白是在细胞内合成 分泌到细胞外起作用的一类蛋白质 如消化酶 抗体和蛋白质类激素 9 与分泌蛋白合成 加工 运输有关的细胞器是核糖体 内质网 高尔基体和线粒体 10 细胞膜 核膜和细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统 11 通过膜泡相互转化的生物膜有内质网膜 高尔基体膜和细胞膜 12 直接相连的生物膜有内质网膜与核膜及内质网膜与细胞膜 13 生物膜系统在物质运输 能量转换 信息传递及酶的附着和使细胞内部区域化方面有重要作用 目标预览 1 理解分离各种细胞器的科学方法 2 掌握各种细胞器的形态 分布 结构和功能 重 难点 3 学会观察叶绿体和线粒体的方法 4 掌握细胞器之间的协调配合 重点 5 知道生物膜系统的组成和功能 重 难点 6 讨论细胞中结构与功能的统一性 部分与整体的统一性 情境导入 科学家几十年来一直在不断试验 试图一块一块地拼凑出完整的生物细胞 近年来 科学家已经人工合成出了细胞的多种关键构件 比如染色体和核糖体 现在 他们又利用人造电子芯片创造出了第一个人造细胞 器官 它能够有效发挥人体细胞器 高尔基体的作用 他们还计划研制人造的内质网 甚至想将人造高尔基体和人造内质网整合起来 以期有一天能够在实验室里创造出更加复杂的人造生命系统 细胞中有哪些细胞器 它们各有什么作用 一 问题探讨1 提示 一件产品是由多个零部件组成的 不同车间生产不同的零部件之后 要有组装车间完成装配工作 质量检测部门负责检查产品的质量 同时要有部门提供原材料 有部门提供设计图 还要有部门负责动力供应等等 部门齐全 配合协调 才能生产出优质产品 2 提示 例如蛋白质的合成 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 二 资料分析1 分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的 2 提示 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 分泌蛋白是在内质网上的核糖体内初步合成 在内质网内加工 由囊泡运输到高尔基体做进一步加工 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 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 这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的 三 旁栏思考题线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所 能够提供细胞生命活动需要的能量 鸟类飞翔 运动员运动需要大量能量 所以飞翔鸟类的胸肌细胞中 运动员的肌细胞中线粒体多 同样道理 新生细胞的生命活动比衰老细胞 病变细胞旺盛 所以线粒体多 一 细胞器之间的分工1 分离细胞器的方法 自主预习 差速离心法 2 各种细胞器的功能 1 双层膜结构 线粒体动 植物 有氧呼吸 动力车间 叶绿体 植物 光合作用 养料制造车间 能量转换站 2 单层膜结构 内质网 动 植物 蛋白质 脂质 高尔基体 动 植物 内质网 加工 分类 和包装 发送站 溶酶体 动 植物 水解酶 衰老 损伤的细胞器 病毒或病菌 液泡 植物 细胞液 植物细胞 内的环境 坚挺 3 无膜结构 中心体 动物和某些低等植物细胞 互相垂直 中心 有丝分裂 粒 核糖体 动 植物 内质网 细胞质 蛋白质 二 细胞质1 组成由 和 组成 2 细胞质基质 1 存在状态 状态 2 成分 含有 无机盐 脂质 糖类 核苷酸和 等 3 功能 是多种 进行的场所 细胞器 细胞质基质 胶质 水 氨基酸 多种酶 化学反应 三 用高倍镜观察叶绿体和线粒体 新鲜的藓类 人的口腔上皮 健那绿染液 蓝绿 扁平的椭球形或球形 短棒状 哑铃形 四 细胞器之间的协调配合1 分泌蛋白的含义 1 合成场所 2 作用场所 细胞内 细胞外或其他细胞 2 分泌蛋白的合成与运输 1 合成 附着在内质网上的 2 运输途径 核糖体 氨基酸经过脱水缩合 形成 进行初步加工 形成有一定空间结构的蛋白质囊泡 做进一步的修饰加工囊泡 将蛋白质分泌到细胞外 3 提供能量的细胞器 核糖体 肽链 内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体 五 细胞的生物膜系统1 写出生物膜系统的组成 等 2 生物膜的特点 1 生物膜的 很相似 2 在 上紧密联系 进一步体现了细胞内各种结构之间的协凋配合 细胞器膜 核膜 细胞膜 组成成分和结构 结构和功能 3 生物膜系统在功能上的联系和作用 1 判断正误 细胞膜的主要功能是与外部环境进行物质运输和信息传递 2 将结构与功能连接起来 广阔的膜面积a 保证生命活动高效 有序进行 把细胞器分开b有利于化学反应进行 1 一个细胞就是一个大工厂 每个细胞器就是工厂里的 车间 车间 借助膜结构相互分隔开来 所有的 车间 都有膜结构吗 2 1 用同位素标记法研究分泌蛋白的合成与运输过程 除了用3H标记亮氨酸外 还可用哪些同位素标记氨基酸 2 分泌蛋白的形成过程中 经过了哪些膜结构 3 在生物膜系统中哪几种生物膜之间存在直接联系 4 植物叶肉细胞中也含有线粒体 它们能否作为观察线粒体的材料 为什么 互动探究 提示 1 不是 中心体 核糖体无膜结构 2 还可用14C 18O 15N等元素标记氨基酸 内质网 高尔基体 细胞膜 3 内质网膜内连核膜 外连细胞膜 4 不可以 植物叶肉细胞中含有叶绿体 会对染色后的线粒体形成颜色干扰 而无法观察 一 细胞器的分类 1 细胞器的结构与功能 要点归纳 1 按分布分类 1 动物和高等植物细胞共有的细胞器 2 与动物细胞相比 高等植物细胞特有的细胞器 3 与高等植物细胞相比 动物细胞特有的细胞器 4 动物细胞和低等植物细胞共有的细胞器 2 按功能分类 1 参与能量代谢的细胞器 2 与蛋白质合成 加工相关的细胞器 核糖体 内质网 高尔基体 3 按膜层数分类 1 不含膜结构的细胞器 2 含有单层膜的细胞器 3 含有双层膜的细胞器 4 按成分分类 1 含有DNA的细胞器 2 含有色素的细胞器 二 叶绿体与线粒体的比较 由细胞器判断生物类型的误区 低等植物 如衣藻等 既含有叶绿体 也含有中心体 所以它们的细胞器的种类最全 故不能认为含有中心体的一定是动物细胞 原核生物和真核生物共有的细胞器是核糖体 所以不能认为含有细胞器的就是真核细胞 如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位 图中 绘出了各自区别于其他生物的标志结构 请据图判断下列说法不正确的是 典例导析 1 A 与 共同具有的无膜细胞器是 B 可以判断 为低等植物 因为它同时具有 和 C 与 类中都有生物可进行光合作用合成有机物D 生物既可营寄生生活 也可以独立生存 解析 选项A 原核生物和真核生物共同具有的细胞器是核糖体 选项B 图中 分别是中心体和叶绿体 只有低等植物细胞出现两者共存 选项C 由于 和 中都具有叶绿体 所以能够进行光合作用 而 类中的蓝藻也含有光合色素 也可以进行光合作用 选项D 病毒类生物只能营寄生生活 不能独立生存 答案 D 下列关于细胞的结构与功能的说法 正确的是 A 含有DNA的细胞器有细胞核和线粒体B 所有细胞的能量代谢都离不开线粒体和叶绿体C 根尖细胞中具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体D 有叶绿体的细胞一定也有线粒体 答案 D 1 解析 含有DNA的细胞器有叶绿体和线粒体 而细胞核不属于细胞器 并非所有的生物都具有叶绿体 如动物细胞和根尖细胞等 根尖细胞不具有叶绿体 只要有叶绿体 说明为植物细胞 所以一定有线粒体 1 实验材料的选取 2 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 要点归纳 3 实验注意事项 1 制作观察叶绿体的临时装片时要随时保持有水状态 以免影响细胞活性 2 取人口腔上皮细胞时 要先漱净口腔 防止杂质对观察物像的干扰 3 健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料 需要溶解于生理盐水中 保证染色后不影响细胞的正常形态 1 动 植物细胞需用不同的溶液保持细胞活性 不要误认为都用生理盐水 而是植物细胞用清水 动物细胞用生理盐水 2 使用高倍镜观察线粒体和叶绿体时 不能用高倍镜直接观察 应先用低倍镜找到目标 然后换用高倍镜进行观察 下列关于 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 实验的说法不正确的是 A 健那绿染液是一种活细胞染料 几乎不损伤细胞B 高倍显微镜下 可看到绿色 扁平的椭球形或球形的叶绿体C 健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色D 藓类叶片可直接制成装片用于观察叶绿体 典例导析 2 解析 选项A 健那绿染液是一种对细胞几乎没有损害的染液 可在保持细胞活性的情况下进行染色 选项B 高倍显微镜下 叶绿体呈绿色 扁平的椭球形或球形 选项C 健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色 选项D 藓类叶片是由一层或两层细胞构成的 所以可以直接制成装片观察叶绿体 答案 C 春天 用显微镜观察植物地下根毛细胞 下列结构中不能观察到的是 A 液泡和中心体B 高尔基体和核糖体C 叶绿体和中心体D 液泡和内质网 答案 C 解析 植物细胞没有中心体 又由于是地下根毛细胞 故也没有叶绿体 2 1 分泌蛋白的合成及分泌过程 3 细胞器之间的协调配合 要点归纳 2 过程分析 1 与该过程有关的细胞器 参与的四种细胞器 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 经过的三种细胞器 核糖体 内质网 高尔基体 2 细胞器之间的合作 上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的 但完成某一项生命活动 并不是只靠一种细胞器 而是依靠各种细胞器之间的密切合作 协调配合才能完成 分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成 而胞内蛋白则由游离的核糖体合成 内质网和高尔基体均可形成囊泡 囊泡是膜之间的过渡形式 是证明在一个细胞中的膜组分从一个具膜细胞器转移融合到另一个具膜细胞器的最明显的例子 蛋白质从内质网 高尔基体 细胞外这个过程是以囊泡的形式运输的 故此过程没有穿膜 即穿过0层生物膜 如图表示分泌蛋白的合成 加工和运输过程 表示细胞器 a b c表示某些过程 下列说法中错误的是 典例导析 3 A 分别是内质网 高尔基体和线粒体B 该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系C a表示脱水缩合过程 b c表示蛋白质的加工及运输过程D 图解中的过程在原核细胞中也可以进行 解析 选项A C 由分泌蛋白形成的过程分析 核糖体将氨基酸经脱水缩合后形成肽链 在内质网上进行加工 形成囊泡后运输到高尔基体 经加工后形成包裹着蛋白质的囊泡 运输到细胞膜处 与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外 在整个过程中由线粒体提供能量 选项B 图中是由核糖体 内质网 高尔基体 线粒体相互配合共同完成的 说明了细胞器之间在功能上的密切合作 选项D 图解中的过程在原核细胞中是无法进行的 因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器 答案 D 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质 在奶牛的乳腺细胞中 与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是 A 核糖体 线粒体 中心体 染色体B 线粒体 内质网 高尔基体 核膜C 核糖体 线粒体 质体 高尔基体D 核糖体 线粒体 内质网 高尔基体 答案 D 3 解析 乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体 蛋白质合成后 再经内质网这一大分子物质的运输通道 送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中 在一系列合成 运输 加工过程中 需要线粒体供给能量 ATP 1 组成它们的主要组成成分是相同的 都含有蛋白质 脂质 4 细胞的生物膜系统 要点归纳 2 结构上的联系内质网膜直接与核膜和细胞膜连接 内质网 高尔基体 细胞膜之间还可以通过囊泡进行膜的交换 所以细胞膜的成分更新是与高尔基体密不可分的 3 各种生物膜在功能上的联系通过膜之间的联系 使细胞内各种细胞器在独立完成各自功能的同时 又有效地协同工作 保证细胞生命活动的正常进行 1 生物膜系统是细胞中各种膜结构的统称 而不是生物体内各种膜结构的总称 2 生物膜系统是真核生物独有的 原核生物中只有细胞膜这一种生物膜 不存在生物膜系统 细胞内生物膜在结构上具有一定的连续性 在功能上紧密联系 下列说法错误的是 A 内质网可以通过 出芽 形成囊泡与高尔基体膜融合B 细胞质中囊泡与核糖体膜融合C 广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点D 高尔基体膜突出形成囊泡 囊泡离开高尔基体膜后与细胞膜融合 典例导析 4 解析 选项A 在分泌蛋白的形成过程中 内质网以 出芽 的方式形成囊泡 并与高尔基体膜融合 选项B D 细胞质中的囊泡可以与高尔基体膜融合 也可以与细胞膜融合 而核糖体不具有膜结构 所以囊泡不会与核糖体融合 选项C 广阔的膜面积为酶提供了附着位点 如线粒体的内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶 答案 B 下列有关生物膜系统的叙述中 不正确的是 A 细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境B 细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜上进行的C 生物膜把细胞器分隔开 保证细胞生命活动高效 有序地进行D 生物膜系统的生物膜是指具有膜结构的细胞器 答案 D 4 解析 细胞膜是细胞的边界 可以将细胞与外界分开 使细胞具有相对稳定的内部环境 内质网 线粒体 高尔基体等膜结构上可以进行多种化学反应 各种膜结构可以将线粒体 叶绿体等细胞器分隔开 使化学反应互不干扰而有序地进行 生物膜系统的生物膜是指细胞膜 核膜和各种细胞器膜 1 分泌蛋白合成过程相关的图形分析 研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素标记法 若用图甲表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射性强度 则a b c分别代表的是核糖体 内质网 高尔基体 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜之间通过囊泡相互转化 在结构上保持了一定的连续性 若用图乙中的膜面积变化表示不同细胞器膜面积随时间的变化 则d e f分别代表内质网膜 细胞膜和高尔基体膜 2 生物膜结构和功能的研究 不仅有助于从理论上阐明细胞的生命活动规律 如细胞与周围环境的物质交换 蛋白质 糖和脂质的合成和运输等 而且在工农业生产和医学实践中也有重要用途 1 在工业方面 生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象 借助于生物的选择透过性功能 设计出具有这一功能的膜结构 可以对各种水进行过滤 分离 从而对水质进行纯化处理 研究生物膜的意义 2 在农业方面 通过生物膜的改变来找寻改善农作物品质的途径 例如 生物膜上的蛋白质如果都能转变成防冻蛋白质 就有望培育出抗寒新品种 3 医学方面 用人工合成的膜材料来代替人体病变器官 从而达到治疗的目的 例如当肾功能障碍时 可研制一种人工合成的膜材料 血液透析膜 当病人的血液流经人工肾时 血液透析膜可将病人血液中的代谢废物透析掉 然后让干净的血液返回病人体内 人工肾的透析原理 如图1 和患者的连接方式 如图2 如下 图1人工肾的透析原理 图2患者与人工肾的连接方式示意图 探究点1实验结果的分析 细胞器的结构和生理功能 案例 在低温条件下 将叶片置于研钵中 加入某种溶液研磨后 用差速离心技术进行分离 第一次分离成沉淀P1 含细胞核和细胞壁碎片 和上清液S1 随后又将S1分离成沉淀P2 含叶绿体 和上清液S2 第三次离心将S2分离成沉淀P3 含线粒体 和上清液S3 最后一次将S3分离成沉淀P4 含核糖体 和上清液S4 现请回答下列问题 填入相应的字母符号 如S1 S4 P1 P4 特别要求除外 如图 1 细胞的DNA主要存在于 部分 2 与光合作用有关的酶存在于 部分 3 若要研究合成蛋白质的细胞器 最好选取 部分 4 与细胞呼吸有关的酶存在于 其中S4相当于 填结构名称 标准答案 1 P1 2 S1 P2 3 P4 4 S1 S2 P3细胞质基质 方法警示 1 得分要点 2 答案惟一 必须是 S1 P2 二者缺一不可 3 答案惟一 P4 4 第一个空答案必须是 S1 S2 P3 2 错因案例 2 答为 P2 3 答为 S1 S2 S3 P4 4 第一个空答为 P3 错因 只思考到了 是 相应结构的部分 而忘记了在分离出相应结构之前 含有 相应结构的部分 技法提炼 1 明确各字母表示的具体含义 只靠图示的说明 不能完全理解和掌握每一部分的含义 所以应该先用一个分层明确的图示来表示一个 图示中P是相对明确的成分 而S则是除去它前面的P所含有的结构 如S1中是不含有细胞核和细胞壁的 而含有其他细胞结构 这样使各个字母的含义较为明确 2 细胞结构的分离和S4的确定 细胞器的获取是通过差速离心方法来获取的 不同的离心力会使比重不同的细胞器分离开来 首先分离出来的细胞结构是比重较大的细胞核和细胞壁 最后分离的是比重较小的核糖体 S4相当于细胞质基质 探究点2确定实验假设的方法 高尔基体的功能探究 案例 Grimton曾观察到 饥饿的原生动物的粗面内质网减少 或几乎完全消失 高尔基体的形成停止 由于这些细胞在实验期间还继续形成分泌小泡 所以每一个高尔基体的囊的数目减少了 但当给原生动物重新喂食后 形成了新的粗面内质网 同时产生新的高尔基体 囊的能力也恢复了 高尔基体的构建和数目变化为什么与内质网一致呢 1 你的假设 2 实验设计与实施 先用含有14C的亮氨酸 合成蛋白质的原料 营