【公开课课件】必修一3.2细胞器——系统内的分工合作

1、 J一件优质产品是 如何通过各车间和 部门之间的配合生 产出来的？ 问题探讨 欲把细胞比工厂欲把细胞比工厂 细胞在生命活动中不停地发 生着物质和能量的复杂变化。 细胞内部就像一个繁忙的工细胞内部就像一个繁忙的工 厂，在细胞质中有许多忙碌不停厂，在细胞质中有许多忙碌不停 的的“车间车间”。这些车间都一定的。这些车间都一定的 结构和功能，它们统称为结构和功能，它们统称为细胞器细胞器。 一、看图比较动、植物细胞的异同一、看图比较动、植物细胞的异同 扫描电子显微镜扫描电子显微镜 0.2m0.2m 0.2nm0.2nm 光学显微镜光学显微镜 细胞的显微结构与亚显微结构细胞的显微结构与亚显微结构 二二.

2、.细胞质的结构和功能细胞质的结构和功能 细胞质细胞质 基基 质质 成分成分: : 功能功能: : 细胞器细胞器 水、无机离子、脂质、糖类、氨基酸、水、无机离子、脂质、糖类、氨基酸、 核苷酸和酶等。核苷酸和酶等。 真核细胞中具有一定形态结构、执行真核细胞中具有一定形态结构、执行 特定功能的小特定功能的小“器官器官”。 是新陈代谢的主要场所； 为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件； 进行着多种化学反应。 呈胶质状态呈胶质状态形态：形态： 细胞质细胞质 结构：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。 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。 差速离心法差速

3、离心法 克劳德克劳德 三、细胞器的研究方法三、细胞器的研究方法 差速离心法差速离心法 将匀浆放入离心管将匀浆放入离心管 破坏细胞膜破坏细胞膜（形成由各种细胞器（形成由各种细胞器 和细胞中其他物质组成的匀浆）和细胞中其他物质组成的匀浆） 用高速离心机在不同的转速下进行离心用高速离心机在不同的转速下进行离心 将各种细胞器分离开将各种细胞器分离开（利用不同的（利用不同的 离心速度所产生的不同离心力）离心速度所产生的不同离心力） 四、细胞器之间的分工四、细胞器之间的分工 一般呈椭球形、粒状或短棒状。一般呈椭球形、粒状或短棒状。双层膜双层膜、内膜凹、内膜凹 陷成的陷成的嵴嵴、基质（含少量、基质（含少量D

4、NA、RNA和酶）和酶） 大多数真核细胞中，代谢旺盛的部位比较集中。大多数真核细胞中，代谢旺盛的部位比较集中。 有氧呼吸主要场所（有氧呼吸主要场所（95%95%的能量的能量) )，“动力车间动力车间”。 1.线粒体线粒体 形态结构：形态结构： 功功 能：能： 分分 布：布： 外膜外膜 内膜内膜 嵴嵴 基质基质 “动力车间动力车间” 1.1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了多德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了多 种动物部分细胞中线粒体的数量：种动物部分细胞中线粒体的数量： 肝细胞肝细胞肾皮质细胞肾皮质细胞平滑肌细胞平滑肌细胞心肌细胞心肌细胞 950950个个400400个个260260

5、个个1250012500个个 分析回答：分析回答： 1.1.心肌细胞的线粒体数量最多心肌细胞的线粒体数量最多, ,这是因为这是因为? ? 心肌细胞运动量大心肌细胞运动量大, ,因不停的收缩舒张因不停的收缩舒张, ,需能量多需能量多 探究探究 2.2.不同细胞内的线粒体含量不同不同细胞内的线粒体含量不同, ,同一细胞内的不同同一细胞内的不同 部位线粒体分布均匀吗？其分布取决于什么？部位线粒体分布均匀吗？其分布取决于什么？ 不均匀，根据耗能多少来决定。不均匀，根据耗能多少来决定。 如：精子的尾部线粒体比头部多如：精子的尾部线粒体比头部多 外膜外膜 基质基质 基粒基粒 内膜内膜 一般呈椭球形或球形。

6、一般呈椭球形或球形。双层膜双层膜，类囊体堆叠成，类囊体堆叠成基粒基粒 (叶绿素叶绿素)，基质（光合作用酶、少量，基质（光合作用酶、少量DNA、RNA）。 进行光合作用的场所。进行光合作用的场所。 主要主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。 形态结构：形态结构： 功功 能：能： 分分 布：布： 光镜下的叶绿体 电镜下的叶绿体 2 2、叶绿体、叶绿体 “养料制造车间养料制造车间”和和“能量转换站能量转换站” 比较1 叶绿体叶绿体 线粒体线粒体 1 1、都有双层都有双层膜膜 2 2、都有遗传物质、都有遗传物质(DNA)(DNA) 3 3、都与能量有关、都与能量有关

7、（植物） （真核生物） 分布：分布： 功能：功能： 粗面型内质网： 滑面型内质网： 形态结构：形态结构： 绝大多数动植物细胞 单层膜的网状结构， 增加膜面积,附有酶， 有利于化学反应的进行。 3 3、内质网、内质网 蛋白质运输通道。 分泌蛋白的合成、加工； 糖类和脂类合成。 蛋白质合成和加工，脂质合成的蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间车间 ” 形态结构：形态结构： 单层膜的扁平囊状， 有囊泡 功能：功能： 动物细胞中对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装（与分泌物的形成有关）； 植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关。 4 4、高尔基体、高尔基体 普遍存在于动植物细胞 分布：分布： 亚显微结构

8、 对蛋白质进行加工、分类和包装的对蛋白质进行加工、分类和包装的 “车间车间”和和“发送站发送站” 5、液泡、液泡 成熟的植物细胞中分布：分布： 单层膜单层膜， 膜内液体叫细胞液，膜内液体叫细胞液， 内含糖类、无机盐、内含糖类、无机盐、 色素色素、有机酸等、有机酸等 结构：结构： 调节细胞内的环境，调节细胞内的环境， 使细胞维持使细胞维持一定的渗透压一定的渗透压， 保持坚挺。保持坚挺。 功能：功能： 细胞液细胞液 能分解衰老、损伤的细胞器， 吞噬并杀死侵入细胞的病原体。 溶酶体溶酶体 6 6、溶酶体、溶酶体 功能：功能： 分布：分布： 结构：结构： 存在于动植物细胞中存在于动植物细胞中 圆球形，

9、圆球形，单层膜单层膜, , 含有多种水解酶。含有多种水解酶。 7 7、核糖体、核糖体 结构：结构：无膜无膜(rRNA+(rRNA+蛋白质蛋白质) )，椭球型粒状小体椭球型粒状小体 分布：分布：附着附着在在粗面内质网粗面内质网 或或 游离游离在在细胞质基质细胞质基质中中 功能：功能：游离的核糖体 游离的核糖体 内质网上的核糖体内质网上的核糖体 合成胞内蛋白合成胞内蛋白 合成分泌蛋白合成分泌蛋白 生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器” 8 8、中心体、中心体 无膜无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周，由两个互相垂直排列的中心粒及周 围物质组成围物质组成 功能：功能： 动物、低等植物细胞动物、低等植物细

10、胞 与细胞的有丝分裂有关与细胞的有丝分裂有关 分布：分布： 结构：结构： 细胞器细胞器分布分布形态结构形态结构主要功能主要功能 线粒体线粒体 叶绿体叶绿体 内质网内质网 高尔基体高尔基体 液泡液泡 溶酶体溶酶体 核糖体核糖体 中心体中心体 动植物细胞动植物细胞 主要存在于植物细胞主要存在于植物细胞 动植物细胞动植物细胞 动植物、微生物细胞动植物、微生物细胞 动物细胞和低等动物细胞和低等 植物细胞植物细胞 无无膜膜结构，由两个互结构，由两个互 相垂直的中心粒构成相垂直的中心粒构成 无膜无膜结构，椭球结构，椭球 形颗粒小体形颗粒小体 生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器 与细胞有丝分裂有关与细胞有丝分

11、裂有关 消化车间，酶仓库消化车间，酶仓库 储存物质（色素），使植物细胞储存物质（色素），使植物细胞 保持坚挺保持坚挺 细胞内蛋白质合成、加工以及脂质细胞内蛋白质合成、加工以及脂质 合成的车间合成的车间 动植物细胞动植物细胞 蛋白质加工、分类和包装的车间蛋白质加工、分类和包装的车间 及发送站；植物细胞壁的形成及发送站；植物细胞壁的形成 单层膜单层膜包包 被，形成被，形成 囊泡状或囊泡状或 管状结构，管状结构， 内有腔内有腔 大多数真核细胞大多数真核细胞 绿色植物叶肉细胞等绿色植物叶肉细胞等 双层膜双层膜，内膜向内折，内膜向内折 叠成嵴叠成嵴 双层膜双层膜，内有许多类，内有许多类 囊体，类囊体堆叠

12、成囊体，类囊体堆叠成 基粒基粒 有氧呼吸的主要场所（动力工厂）有氧呼吸的主要场所（动力工厂） 光合作用的场所（养料制造车间、光合作用的场所（养料制造车间、 能量转化站）能量转化站） 内质网 高尔 基体 核糖体 线粒体 溶酶体 中心体 叶绿体液泡细胞壁 比较2：植物细胞与动物细胞的细胞结构差异 细胞膜细胞膜 线粒体线粒体 高尔基体高尔基体 滑面内质网滑面内质网 粗面内质网粗面内质网 核糖体核糖体 中心体中心体 动物细胞动物细胞:有有中心体中心体，无细胞壁，无细胞壁 内质网内质网 液泡液泡 细胞膜细胞膜 叶绿体叶绿体 高尔基体高尔基体 细胞核细胞核 核糖体核糖体 线粒体线粒体 细胞壁细胞壁 植物细

13、胞：有植物细胞：有叶绿体、液泡、细胞壁叶绿体、液泡、细胞壁 细胞器分类归纳：细胞器分类归纳： 有膜结构有膜结构 单层膜单层膜 无膜结构无膜结构 内质网、高尔基体、内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 核糖体、中心体核糖体、中心体 双层膜双层膜 具有颜色的具有颜色的 原核细胞中唯一的细胞器原核细胞中唯一的细胞器 与能量转换有关的与能量转换有关的 下列模式图表示几种细胞器，据图回答下列模式图表示几种细胞器，据图回答(填标号填标号) (1)能将光能转变为化学能的细胞能将光能转变为化学能的细胞_。 (2)与细胞壁的形成有关的细胞器是与细胞壁的形成有关的细胞器是_。

14、 (3)在酶的参与下，进行多种化学反应合成有机物的在酶的参与下，进行多种化学反应合成有机物的 细胞器是细胞器是_。 (4)高等植物细胞没有的细胞器是高等植物细胞没有的细胞器是_。 C D B E 检测练习：检测练习： 2 2、如图是某高等生物细胞的亚显、如图是某高等生物细胞的亚显 微结构模式图，据图回答：微结构模式图，据图回答： （1 1）此细胞属于高等）此细胞属于高等_细胞。细胞。 （2 2）与能量有关的细胞器是）与能量有关的细胞器是 _ _、 _ _ （3 3）酶的合成场所是）酶的合成场所是 _ _。 （4 4）在分裂过程中与）在分裂过程中与 1 1 的形的形 成有直接关系的细胞器是成有直

15、接关系的细胞器是 _ _。 植物植物 13 线粒体线粒体14 叶绿体叶绿体 6 核糖体核糖体 8 高尔基体高尔基体 （5 5） 2 2 的主要成分是的主要成分是 _。 （6 6）1313 _ _ 是细胞进行是细胞进行 _ _ 的主要场所；的主要场所； 1414是是 。 （7 7）该细胞具有高等动物细）该细胞具有高等动物细 胞没有的结构是胞没有的结构是 _ _ 和和 。 （8 8）高等植物没有而动物细）高等植物没有而动物细 胞具有的结构是胞具有的结构是 。 磷脂和蛋白质磷脂和蛋白质 有氧呼吸有氧呼吸 叶绿体叶绿体 1细胞壁细胞壁 4 液泡液泡 14 叶绿体叶绿体 中心体中心体 线粒体线粒体 五、

16、细胞器之间的协调配合五、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输 核糖体核糖体 内质网内质网 高尔基体高尔基体 细胞膜细胞膜 分泌蛋白分泌蛋白 （合成肽链合成肽链） （初加工初加工） ） （ （再加工再加工） （囊泡）（囊泡）（囊泡）（囊泡） 线粒体线粒体（供能）（供能） （外排）（外排） 细胞核细胞核 归纳如下：归纳如下： 折叠、组装、折叠、组装、 加上糖基团加上糖基团 修饰修饰 加工加工 翻译翻译 结论：生物膜系统在结构和功能上一定的连续性。生物膜系统在结构和功能上一定的连续性。 转录转录 形成形成 mRNA 都含有磷脂、蛋白质和糖类。都含有磷脂、蛋白质和糖类。 由细

17、胞器膜和细胞膜、由细胞器膜和细胞膜、 核膜等结构共同构成的。核膜等结构共同构成的。 六六.细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统 都如同细胞膜的结构都如同细胞膜的结构 4.联系方式 内质网内质网 直接联系直接联系间接联系间接联系 高尔基体高尔基体 间接联系间接联系 （借助囊泡）（借助囊泡） （借助囊泡）（借助囊泡） 核膜核膜 线粒体线粒体 细胞膜细胞膜 作为一个生命系统， 细胞内部的各种结构 及其功能既相对独立 又彼此联系。实验中 用35S标记一定量的氨基酸，来培养某哺乳动物的乳腺 细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度 的变化曲线如图甲所示，在此过程中高尔基体、细胞 膜、内质网的膜面积的变

18、化曲线如图乙所示。请结合 图回答下列问题： (1)判断图甲中的a、b、c曲线所指代的细胞器依次是 、 、 。核糖体核糖体内质网内质网高尔基体高尔基体 (2)请判断图乙中 的d、e、f曲线所 指代的细胞结构 依次是 、 、 。 (3)科学家研究原生动物细胞器之间关系时发现 这样一个事实：甲图中细胞器b和c的形态构建 和数目变化保持一致，分析推断可能的原因是 细胞器b和c发生了膜的转化，为证明分析推断 ，可以用 方法证明。 内质网内质网细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体 同位素标记同位素标记 （1）叶肉细胞中的叶肉细胞中的叶绿体叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁，散布于细胞质中，呈绿色、扁 平的椭球形或

19、球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分平的椭球形或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分 布。布。 （2）线粒体线粒体普通存在于植物细胞和动物细胞中。线粒体的普通存在于植物细胞和动物细胞中。线粒体的 形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。健那绿染健那绿染 液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞中的线粒 体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液线粒体能在健那绿染液 中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到 生活状态的线粒体的形态和分布。生活状态的线粒体的形态和分布。 使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体的形态和分布。使用高倍显微镜观察叶绿体、线粒体的形态和分布。 新鲜的黑藻的叶：新鲜的黑藻的叶：新配制的质量分数为新配制的质量分数为1%的健那绿染液：的健那绿染液：镊子：镊子： 滴管：滴管：显微镜：显微镜：载玻片：载玻片：盖玻片：盖玻片：消毒牙签：消毒牙签： （1）观察叶绿体观察叶绿体 在洁净的载玻片上滴一滴清水在洁净的载玻片上滴一滴清水；用镊子取一片黑用镊子取一片黑 藻的叶，放在载玻片上的水滴中藻的叶，放