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

第3章细胞的基本结构第2节细胞器之间的分工合作C919飞机是我国研制的新一代大型客机，研制C919飞机需要若干部门分工合作。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？（工厂）系统边界分工合作细胞细胞膜细胞器（围墙）（车间或部门）细胞内部就像一个繁忙的工厂细胞“工厂”一.细胞内部的世界自主学习1：阅读课本P47相关内容，思考细胞质、细胞质基质和细胞器的关系。细胞膜细胞质细胞核细胞质：细胞膜以内，细胞核以外的部分。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所细胞器呈溶胶状，由水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等，还有很多种酶组成成分功能细胞质分布在细胞质基质中如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡等科学家是采用什么办法将各细胞器分离的?原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器。分离细胞器的方法——差速离心法破坏细胞膜，制备匀浆液离心转速上清液(小颗粒)沉淀(大颗粒)结果细胞匀浆低速离心中速离心高速离心大颗粒较大颗粒小颗粒细胞核等线粒体、溶酶体等内质网、高尔基体等更高速离心更小颗粒核糖体等重量越轻，所需的离心速率越大。显微结构与亚显微结构光学显微镜分辨率显微结构模式图（看形态、分布）电子显微镜分辨率<亚显微结构模式图（看结构）

细胞器之间的分工植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图细胞壁1.细胞壁：位于植物细胞细胞膜的外面；2.成分：主要由纤维素和果胶构成；3.功能：对细胞起支持和保护作用。从细胞壁的功能上理解，由于细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，故细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。1、线粒体外膜内膜嵴DNA线粒体基质核糖体形态：结构：功能：分布：双层膜结构—外膜、内膜（向内折叠形成嵴，扩大了膜面积，附着有呼吸酶）；内膜当中的基质被称为线粒体基质（含少量DNA、RNA、呼吸酶、核糖体）。细胞进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量，被称为细胞的“动力车间”。椭球形、短棒状动、植物细胞中，代谢旺盛的细胞部位分布多。线粒体简笔画内膜外膜类囊体DNA叶绿体基质核糖体基粒结构：形状:功能：扁平的椭球形或球形双层膜结构，外膜和内膜；内膜里存在的基质称为叶绿体基质（含少量DNA、RNA、核糖体和有关酶）；多个囊状结构（类囊体）堆叠成为基粒，类囊体膜上有酶、光合色素。光合作用的场所。合成有机物，储存能量。植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”2、叶绿体叶绿体简笔画分布：植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎)所有的植物细胞都有叶绿体吗？思考不是：如植物表皮细胞、根尖细胞无叶绿体没有叶绿体的细胞一定不能发生光合作用吗？思考不一定：如原核生物中的蓝细菌，具有叶绿素和藻蓝素可以进行光合作用线粒体叶绿体膜结构

功能

分布

增大膜面积的方式

基质中含有

双层膜有氧呼吸的主要场所有氧呼吸的真核细胞内膜折叠形成嵴酶、DNA、RNA和核糖体双层膜光合作用的场所绿色植物叶肉细胞、幼茎等类囊体堆叠成基粒酶、光合色素、DNA、RNA和核糖体线粒体和叶绿体的比较粗面内质网光面内质网核糖体结构：分类：单层膜结构连接而成的网状物粗面内质网——有核糖体附着，与蛋白质合成、加工、运输有关光面内质网——没有附着核糖体，主要进行脂质的合成3、内质网分布：主要存在于动植物细胞，细胞核附近较多功能：①蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道；②参与脂质合成。内质网简笔画囊泡①主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”，是细胞内囊泡运输的枢纽②在植物细胞中，还与细胞壁形成有关单层膜结构，由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成结构：功能：4、高尔基体③形成动物细胞中的溶酶体有关高尔基体简笔画分布：主要存在于动植物细胞对细胞内环境进行调节，使植物细胞保持坚挺。5、液泡分布：成熟的植物细胞中结构：单层膜结构，膜内液体叫细胞液组成：液泡（细胞液）内有色素（主要是花青素）、糖类、无机盐、蛋白质等功能：成熟植物组织中含有中央大液泡根尖分生区的细胞是没有液泡的液泡简笔画与花、果等颜色有关莲叶与荷花的颜色与细胞中的色素有关。决定莲叶与荷花颜色的色素的存在部位相同吗？思考叶绿体液泡单层膜结构围成的小球体，含有多种水解酶主要分布于动物细胞被称为细胞的“消化车间”a.分解衰老、损伤的细胞器；b.呑噬并杀死入侵的病毒和病菌。功能：6、溶酶体高尔基体衰老或损伤的细胞器溶酶体降解的细胞器消化食物泡吞噬作用结构：分布：功能：溶酶体简笔画结构：分布：功能：几乎所有的细胞中（真核和原核细胞）；附着在内质网膜上或游离在细胞质基质中无膜结构，很小且不规则的颗粒状，由RNA和蛋白质组成是“生产蛋白质的机器”；蛋白质的合成场所7、核糖体核糖体简笔画与细胞有丝分裂有关成分：8、中心体主要存在动物细胞及低等植物细胞分布：结构：由两个互相垂直的中心粒及周围其他物质共同构成的无膜结构主要成分是一些蛋白质。功能：微管三联体中心粒中心体简笔画细胞壁内质网细胞核核膜高尔基体叶绿体液泡植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图细胞质线粒体细胞膜核糖体溶酶体课堂检测——结构辨认:线粒体叶绿体高尔基体内质网液泡溶酶体核糖体中心体课堂检测——模式图辨认：细胞类型的判断有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞动物细胞亚显微结构模式图细胞膜高尔基体线粒体光面内质网粗面内质网核糖体中心体细胞质基质细胞核⑩课堂检测——识图：植物细胞亚显微结构模式图细胞壁高尔基体细胞核线粒体叶绿体细胞膜核糖体液泡内质网课堂检测——识图：中心体线粒体高尔基体核糖体内质网叶绿体液泡细胞内蛋白质合成和加工及脂质合成场所合成蛋白质调节植物细胞内的环境,维持细胞的形态与细胞的有丝分裂有关进行光合作用有氧呼吸的主要场所对蛋白质进行加工、分类和包装课堂检测——连连看：1线粒体 A与动物细胞的有丝分裂有关2溶酶体 B进行光合作用的场所3液泡 C蛋白质的加工和发送4核糖体 D合成蛋白质的场所5高尔基体 E为细胞生命活动提供能量6中心体 F分解衰老、损伤的细胞器7内质网 G蛋白质的合成和加工以及脂质合成 的场所8叶绿体 H储存物质，使植物细胞坚挺课堂检测——连连看：二.细胞器之间的分工动植物细胞共有的细胞器有哪些？以及动植物细胞所特有的细胞器有哪些？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结构双层膜结构单层膜结构无膜结构结构含DNA含RNA含色素线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡中心体、核糖体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体液泡、叶绿体总结

思考：细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？

细胞质中的细胞器并不是漂浮在细胞质中的。细胞质中支持细胞器的结构——细胞骨架与细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化、信息传递等生命活动相关维持细胞形态锚定并支撑着许多细胞器由微管、微丝以及中间纤维三种蛋白纤维组成的网架结构功能形态结构【判断正误】①动物细胞中都有线粒体()②有中心体的细胞都是动物细胞()③没有大液泡的细胞一定是动物细胞()④溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶()⑤能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行()【例1】李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的(

)A．叶绿体和液泡 B．线粒体和液泡C．液泡和细胞质基质 D．叶绿体和细胞质基质【例2】线粒体、叶绿体和内质网这三种细胞器都有(

)A．少量DNA B．能量转换的功能C．运输蛋白质的功能 D．膜结构用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1.实验原理：(1)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。(2)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。四.探究-实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动2.实验材料：藓类的叶片（菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）新鲜的黑藻藓类、黑藻：叶片薄，大多仅有一层叶肉细胞，可以取整个小叶制片。叶绿体大而清晰，便于观察。思考：为什么用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮观察叶绿体？提示：下表皮海绵组织较多，易撕取，叶绿体大且排列疏松，

便于观察，稍带叶肉是因为表皮细胞不含有叶绿体。3.实验步骤(1)制作藓类叶片的临时装片，

并观察叶绿体的___________。形态和分布叶肉盖玻片高倍镜(2)制作黑藻叶片临时装片

并观察细胞质的流动清水幼嫩⚠️温度也会影响细胞质的流动4.实验结果及结论(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。4.实验结果及结论(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。实验注意事项(1)观察叶绿体实验中，要选择叶绿体体积较大，且细胞内叶绿体数目较少的材料。(2)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。(3)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍镜。换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。讨论1：叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？讨论2：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？细胞质基质是细胞代谢的场所，细胞质基质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障生命活动正常进行。叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。

叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以正面朝向光源，使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照。在强光下，叶绿体以侧面朝向光源，在强光下能避免被灼伤。

【探究思考】1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是：3.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系?提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其

朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其

朝向光源,以接受充足的光照。侧面正面左上方；

逆时针【显微镜下方向不变】因为细胞质是流动的

细胞器之间的协调配合(1)分泌蛋白的概念：

举例：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、抗体和一部分激素(2)科学方法：同位素标记法三.分泌蛋白的合成和运输问题1.分泌蛋白的概念是什么？问题2.科学家用什么方法研究分泌蛋白的合成与运输？注意：性激素本质是固醇（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。（2）同位素：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。（3）常用的同位素放射性同位素稳定同位素3H、14C、35S、32P18O、15N检测检测密度或相对分子质量放射性6个质子＋8个中子6个质子＋6个中子12C14C同位素标记法:三.分泌蛋白的合成和运输选材方法步骤结果结论选择同位素3H标记的亮氨酸将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3min）随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。动态变化方法：同位素标记法和放射性自显影技术三.分泌蛋白的合成和运输(3)具体步骤：亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。问题3.分泌蛋白是在哪里合成的？囊泡线粒体高尔基体核糖体内质网117min3min17min豚鼠胰腺腺泡细胞（实验材料）分泌蛋白形成过程图解灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白合成场所：内质网上的核糖体中问题4.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?分泌蛋白合成分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？囊泡线粒体高尔基体核糖体内质网117min3min17min豚鼠胰腺腺泡细胞（实验材料）分泌蛋白形成过程图解同位素标记的分泌蛋白依次出现在：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜提供能量：线粒体游离核糖体内质网高尔基体细胞膜肽链一定空间结构蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白氨基酸合成加工、折叠、修饰加工、融合分泌囊泡囊泡线粒体

能量

能量

能量

能量(1)与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体及细胞膜(2)参与分泌蛋白合成运输结构：交通枢纽_____________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，并且边合成边转移到内质网腔内，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____，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分；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_____；____，与___________，将蛋白质____________；合成、加工、运输的过程中，需要_____，能量主要来自______；游离的核糖体粗面内质网加工折叠具有一定空间结构的蛋白质囊泡高尔基体融合进一步的修饰加工囊泡细胞膜细胞膜融合分泌到细胞外消耗能量线粒体氨基酸多肽链勾一勾，画一画，加深理解P52观看分泌蛋白的形成过程，思考在该过程中所涉及到的相关结构膜面积的变化是怎么样子的？内质网的膜面积_____综合比较：高尔基体的膜面积__________细胞膜的膜面积_____①②③④分泌蛋白合成过程中膜面积的变化?(增加/减少/基本不变）减少基本不变增加分泌蛋白加工和运输过程中膜面积变化先增加后减少___________________________前后时间0膜面积①_________③_________②_________时间0②③①①②③内质网高尔基体细胞膜内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白加工和运输过程中膜面积变化标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外分泌蛋白合成过程中放射性变化时间核糖体内质网高尔基体放射性强度0通过学习，总结标记的氨基酸出现的先后顺序，将下列曲线所对应的细胞器标注出来。3H标记亮氨酸内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“资物”，而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。（1）生物膜系统的组成：核膜内质网膜细胞膜四.细胞的生物膜系统细胞器膜和细胞膜、核膜（2）生物膜系统存在：真核生物*注意：原核生物无生物膜系统。只有同时具有三者才能称为生物膜系统，其中之一只能称为生物膜。广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，将各种细胞器分隔开，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、能量转换和信息传递生物膜系统核膜细胞膜细胞器膜双层膜，细胞核的边界双层膜单层膜线粒体、叶绿体的膜内质网、高尔基体、溶酶体、液泡的膜单层膜，细胞的边界（3）生物膜系统的功能：成分与结构相似①主要成分：脂质(磷脂)+蛋白质

但每种成分所占的比例不同②结构：流动镶嵌模型（4）各种生物膜之间的联系：内质网膜核膜细胞膜高尔基体膜内质网膜核膜细胞膜高尔基体膜囊泡（间接联系）直接联系直接联系囊泡（间接联系）（4）各种生物膜之间的联系：①结构联系②功能联系：功能上既有明确分工，又相互配合、协调