2022届高三一轮复习课件：第二章 第2、3课时 细胞器之间的分工合作

[课标要求]阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。第二单元

第2、3课时

细胞器之间的分工合作分离细胞器的方法？细胞内有哪些主要的细胞器？它们形态、结构和功能？不同细胞的细胞器组成有什么区别？通过什么方法研究分泌蛋白的合成和运输过程？什么是生物膜系统？它具有什么功能？实验：高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动细胞器之间的分工合作内容聚焦

用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动细胞质细胞质基质:结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成功能：许多化学反应在此进行（细胞代谢的主要场所）细胞骨架:组成：蛋白质纤维组成的网架结构功能：维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器与细胞运动、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细胞质基质细胞骨架细胞器:细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”细胞质的组成一、细胞器的结构和功能的研究方法①科学家进行细胞器结构和功能研究采用了哪些方法?②观察线粒体、叶绿体的实验在材料的选择和处理上有什么要求?为什么?③差速离心和密度梯度离心有什么区别?④科学家是如何研究分泌蛋白的合成和分泌过程的?4为什么有的细胞器呈红色，有的呈黄色?观察没有颜色的细胞器或细胞结构一般需要染色，选材要考虑材料是否容易获取等。科学家在研究葡萄糖-6-磷酸酶（一种酸性水解酶）时，发现这些酶位于差速离心法分离得到的膜性结构中。1955年这些膜性结构的细胞器被命名为“溶酶体”。同一年，科学家对酸性磷酸酶染色处理的方法，在光学和电子显微镜下观察到了溶酶体——它居然不是通过显微镜发现的细胞器。高尔基体囊泡状的结构还没有发育成成熟的溶酶体，对上述染色方法不反应，因此不能通过上述染色处理观察。一、细胞器的结构和功能的研究方法1.显微镜观察①显微结构用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。其分辨率不超过0.2μm,有效放大倍数一般不超过1200倍。

细胞中的显微结构：线粒体、叶绿体、液泡、染色体、核仁、细胞壁一、细胞器的结构和功能的研究方法1.显微镜观察②亚显微结构在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。其分辨率：0.2nm，可以放大几千倍、几万倍，甚至几十万倍。线粒体叶绿体内质网高尔基体一、细胞器的结构和功能的研究方法1.显微镜观察一、细胞器的结构和功能的研究方法2.差速离心法（离心速率较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中；收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，将较小的颗粒沉降）逐渐提高离心速率分离细胞器的方法（1）细胞的DNA主要存在于

部分。（2）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，应选取

部分。（4）有氧呼吸有关的酶存在于

。例：将叶片置于研钵中，加入某种溶液研磨后，用离心法进行分离。

第一次分离成沉淀P1（含细胞核和细胞壁碎片）和上清液S1；

第二次离心将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.

现请回答下了问题（填入相应的字母符号，如S1—S4，P1—P4）P1S1和P2P4S1—S4和P3同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。用物理性质特殊的核素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。高中教材涉及的放射性核素有3H、14C、35S、32P，非放射性核素有18O、15N等。一、细胞器的结构和功能的研究方法3.同位素标记法1.分泌蛋白的合成和运输2.光合作用氧气的来源（鲁宾和卡门）3.光合作用过程中暗反应C元素变化过程（卡尔文）4.噬菌体侵染大肠杆菌（赫尔希和蔡斯）5.DNA的半保留复制高中阶段利用同位素标记法的实验有哪些？细胞器的这种结构跟它的功能有什么联系?不同细胞同一种细胞器形态一样吗?名称形态功能核糖体内质网高尔基体线粒体叶绿体液泡中心体溶酶体细胞器形态会不会发生改变?种类、数量会不会发生变化?为什么?二、各种细胞器的结构和功能5min完成步步高P25细胞器的结构与功能分布：广泛分布于真核细胞结构：双层膜：细胞进行有氧呼吸的主要场所；功能：线粒体基质：有氧呼吸的酶、

少量DNA、RNA外膜：光滑内膜：向内凹陷成“嵴”（增大膜面积，含有有氧呼吸酶），嵴之间充满基质二、各种细胞器的结构和功能*线粒体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。1.线粒体——动力车间有氧呼吸第三阶段有氧呼吸第二阶段分布：结构：功能：绿色植物进行光合作用的细胞双层膜：均光滑类囊体堆叠形成基粒基粒类囊体膜上有色素（脂溶）和酶叶绿体基质：光合作用（暗反应）相关的酶、DNA、RNA绿色植物细胞进行光合作用的场所*叶绿体为半自主性细胞器，含有DNA、RNA，还有核糖体。二、各种细胞器的结构和功能2.叶绿体——能量转换站增大膜面积光反应养料制造车间&能量转换站（多选）下列关于叶绿体与线粒体的叙述错误的有（）A.不是所有的植物细胞都含有叶绿体，但真核细胞一定含有线粒体B.叶绿体能通过光合作用合成葡萄糖，线粒体可以通过有氧呼吸分解葡萄糖C.细胞中的有氧呼吸不一定发生在线粒体中D.线粒体、叶绿体的基质中都能产生ATPE.剧烈运动时肌细胞产生的CO2全部来自线粒体F.细胞生命活动所需的ATP均来自线粒体G.线粒体和叶绿体均含有少量的DNAABDF例.下列关于细胞中线粒体与叶绿体的比较的叙述，正确的是(

)A.线粒体基质中有酶，叶绿体基质中没有酶B.线粒体中含有少量的DNA，叶绿体中没有DNAC.线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，叶绿体内膜堆叠形成基粒D.线粒体能为细胞吸收K+提供能量，叶绿体不能D例.如图所示，内共生起源学说认为：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好氧细菌和蓝藻类原核细胞，它们最早被原始的真核细胞吞噬后未被消化，而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器，下列表述正确的是（）A.线粒体双层膜结构的事实不支持内共生假说B.线粒体和叶绿体的环状DNA和蛋白质组成染色体C.线粒体和叶绿体分裂繁殖的事实支持内共生假说D.先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后使其解体，解体后化学物质组装成线粒体C分布：广泛分布于真核细胞结构：单层膜由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相同的膜性管道系统。蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道。以及脂质合成的场所。功能：类型：粗面内质网：附着有核糖体；光面内质网：未附着核糖体；(内连核膜，外连细胞膜，甚至细胞器膜)二、各种细胞器的结构和功能3.内质网粗面内质网主要与分泌蛋白的的运输、加工有关；光面内质网主要与脂质合成有关）--广泛分布于真核细胞主要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”。还与植物细胞内细胞壁的形成有关。单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成功能：分布：结构：二、各种细胞器的结构和功能4.高尔基体--是细胞的“消化车间”，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。单层膜的囊状体，起源于高尔基体，分布：功能：主要分布在动物细胞内含有多种水解酶。这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。二、各种细胞器的结构和功能5.溶酶体——消化车间结构：“消化车间”，分解衰老、损失细胞器，吞噬杀死细菌和病毒，无用的生物大分子。（细胞凋亡、个体发育过程中往往涉及组织或器官的改造或重建，如昆虫和蛙类的变态发育等。）二、各种细胞器的结构和功能5.溶酶体——消化车间分解产物的去向？①少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中，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。②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?③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。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。膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用。二、各种细胞器的结构和功能5.溶酶体——消化车间--植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。主要存在于植物细胞单层膜；内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（水溶）和蛋白质等①调节植物细胞内的环境；②充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。分布：结构：功能：二、各种细胞器的结构和功能6.液泡细胞膜、液泡膜以及他们之间的细胞质构成原生质层。分布：功能：结构：无膜结构，蛋白质+rRNA生产蛋白质的机器。（氨基酸发生脱水缩合形成肽链）。附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体广泛分布于真核细胞、原核细胞游离在细胞质中类型：附着在内质网、核膜上二、各种细胞器的结构和功能7.核糖体动物与低等植物细胞中无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。与细胞有丝分裂有关。分布：结构：功能：二、各种细胞器的结构和功能8.中心体有丝分裂间期复制，前期发出星射线，形成纺缍体绿藻、小球藻、水绵、褐藻、硅藻9.多角度分析、比较细胞器分布植物特有的细胞器动物和低等植物特有的细胞器成分含DNA的细胞器含RNA的细胞器含色素的细胞器功能能产生ATP的细胞器能自主复制的细胞器与有丝分裂有关的细胞器与蛋白质合成、分泌相关的细胞器能发生碱基互补配对的细胞器叶绿体、液泡中心体线粒体、叶绿体核糖体、线粒体、叶绿体叶绿体、液泡线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、中心体核糖体、线粒体、高尔基体、中心体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体线粒体、叶绿体、核糖体二、各种细胞器的结构和功能二、各种细胞器的结构和功能根尖分生区细胞植物叶肉细胞、保卫细胞植物表皮细胞：洋葱外表皮细胞：蓝细菌：硝化细菌：哺乳动物成熟红细胞蛔虫等肠道生物：癌细胞：胰岛B、浆细胞肾小管上皮细胞无叶绿体、无大液泡，观察有丝分裂、细胞呈正方形、排列紧密有叶绿体、可用于观察叶绿体无叶绿体有大而明显的液泡无叶绿体，有光合色素，能进行光合作用无叶绿体、无光合色素，能进行化能合成作用无众多的细胞器和细胞核，只能进行无氧呼吸无线粒体，不能进行有氧呼吸分裂、代谢旺盛，核糖体多、核仁大、表面糖蛋白少代谢旺盛，线粒体多；膜水通道蛋白丰富；分泌蛋白合成旺盛，内质网、高尔基体丰富例.下图为动物细胞和植物细胞的结构示意图，下列叙述错误的是(

)A.动物细胞的②外面没有①的结构，因此有①的细胞一定是植物细胞B.动物细胞④⑤中可合成ATP，植物细胞内④⑤⑥中都可合成ATPC.动物细胞合成蛋白质的场所有③④⑤，植物细胞的⑥内也能合成蛋白质D.植物细胞②外面有①，细胞分裂末期细胞质分裂的式与动物细胞不同A

1.分泌蛋白的合成和运输2.分泌蛋白在哪里合成？3.分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？三、细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白有哪些？同位素标记法消化酶、细胞因子、抗体、下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素。

1.分泌蛋白的合成和运输三、细胞器之间的协调配合①在______________中，以_______为原料开始______的合成。②合成一段肽链后，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____________________，再经过_____、_____，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______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。④囊泡转运到__________，与___________，将蛋白质__________。⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。游离的核糖体氨基酸多肽链粗面内质网边转移到内质网腔内加工折叠具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体融合成为高尔基体膜的一部分进一步的修饰加工囊泡细胞膜细胞膜融合分泌到细胞外合成加工运输消耗能量线粒体教材P52游离的核糖体粗面内质网高尔基体溶酶体质膜分泌小泡线粒体叶绿体细胞核细胞质基质囊泡囊泡信号序列高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽囊泡

1.分泌蛋白的合成和运输三、细胞器之间的协调配合加工、折叠脱水缩合修饰、加工在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。___________________________前后时间0膜面积①_________③_________②_________时间0②③①①②③内质网膜高尔基体膜细胞膜内质网膜细胞膜高尔基体膜三、细胞器之间的协调配合必修一P521.原核生物有生物膜系统么？原核生物只有细胞膜，无核膜细胞器膜等结构，故原核生物只有生物膜而无生物膜系统2.真核核生物都有有生物膜系统么？×哺乳动物成熟红细胞3.口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系统么？×三、细胞器之间的协调配合2.生物膜系统三、细胞器之间的协调配合双层膜单层膜功能广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行保障细胞内部环境的相对稳定物质运输、能量转换、信息传递生物膜系统核膜细胞膜细胞器膜2.生物膜系统下列有关推测不合理的是A.核糖体与内质网的结合依赖于

生物膜的流动性B.核糖体的“游离态”与“附着

态”是相对的C.信号肽需借助DP和SRP的识别结合才能转移至内质网膜上D.若在合成新生肽阶段切除信号序列，则不能合成结构正确的分泌蛋白A在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的信号识别颗粒(SRP)识别，并引导核糖体附着于内质网上，继续蛋白质的合成，这就是信号肽假说(如图所示)。1.实验材料的选择与处理观察对象：叶绿体叶绿体位于进行光合作用的细胞中，如植物叶片的叶肉细胞中叶片不透光怎么办？普通植物叶片叶绿体不能直接肉眼观察普通植物叶片能直接观察到叶绿体吗？普通叶片直接置于显微镜下能观察达到叶绿体吗？普通叶片因为不透光无法直接显微观察观察用植物叶片需要足够薄叶绿体在何处？怎样使材料足够薄？厚材料撕薄层，如菠菜叶选择薄的材料，如黑藻叶为什么撕取下表皮捎带些许叶肉？表皮细胞一般无叶绿体；下表皮附近叶肉细胞中叶绿体较少，容易观察细胞代谢越旺