细胞器之间的分工合作课件2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

第2节细胞器之间的分工合作本节聚焦细胞内有哪些主要的细胞器？细胞器是如何分工合作，共同完成细胞的生命活动？什么是生物膜系统？它具有什么功能？问题探讨讨论：1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？C919飞机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，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。2.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？一、显微结构与亚显微结构显微结构是指光学显微镜下看到的结构亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构思考1.初中实验中观察了细胞核、液泡、叶绿体，这样观察到的结构属于显微结构还是亚显微结构？普通光学显微镜的分辨力极限约为0.2微米二、分离细胞器的方法差速离心法将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心处理，就能将各种细胞器分离开。三、细胞器的分工细胞膜细胞核细胞质细胞壁细胞质基质细胞器细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。位于植物细胞膜外侧，主要由纤维素和果胶构成，具有全透性，对细胞起支持和保护作用。1.液泡液泡主要存在于植物细胞中，由单层膜构成。成熟植物组织中含有中央大液泡植物液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等（可视作储存场所），可以调节细胞内的环境。充盈的液泡能使植物坚挺根尖分生区的细胞是没有液泡的2.叶绿体叶绿体具有双层膜，内部含有核酸（DNA和RNA）和核糖体叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞所含有的细胞器，是“养料制造车间”和“能量转换站”内膜外膜思考2.所有的植物细胞都有叶绿体吗？植物的根部细胞和叶的表皮细胞都是没有叶绿体的。蓝细菌，因其含有藻蓝素和叶绿素，可以进行光合作用思考3.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？3.线粒体线粒体具有双层膜，含有核酸（DNA和RNA）和核糖体线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”内膜外膜内膜向内折叠形成嵴（增大膜面积方式）思考3.人体所有细胞内的线粒体内膜表面积加起来约有1.4万平方米，推测其原因。耗能多的细胞线粒体含量较多（心肌，骨骼肌等）4.内质网内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道内质网是由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统内质网分为粗面内质网（附着大量核糖体）和光面内质网（不附着核糖体）内质网分布最广泛、可以外连细胞膜内连核膜。5.核糖体核糖体由RNA和蛋白质构成，无膜结构核糖体是蛋白质合成的场所核糖体常附着在内质网、核膜上，或者游离在细胞质基质中蛋白质是生命活动的主要承担者染色质(体)=DNA+蛋白质6.高尔基体高尔基体由单层膜围成的扁平囊状和囊泡状结构构成高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”，是细胞内囊泡运输的枢纽植物细胞中的高尔基体还与细胞壁的形成有关。高尔基体与细胞分泌物的形成有关。各种腺体高尔基体含量较多。7.中心体中心体与细胞的有丝分裂有关中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中，无膜结构，由两个相互垂直的中心粒及周围物质构成。8.溶酶体溶酶体主要分布在动物细胞中，由单层膜构成溶酶体是细胞内的“消化车间”，内含酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒思考4.新宰杀的畜、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。这是为什么呢？细胞死亡后，溶酶体破裂，其中的各种水解酶释放出来，分解细胞中的蛋白质等物质，这时的畜、禽肉最鲜嫩。若宰后即煮，溶酶体内的酶失活，肌肉中的蛋白质等不能水解，肌纤维多而显肉老。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、叶绿体思考5.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非悬浮于细胞之中，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。四、用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色扁平的椭球或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的流动作为标志。菠菜叶番薯叶黑藻叶厚材料撕薄层选择薄的材料思考6.为什么撕取菠菜叶下表皮稍带些许叶肉？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。

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。1.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？讨论：细胞质是细胞代谢的主要场所，提供原料、酶、细胞器等物质与结构；细胞质流动为细胞内物质运输创造了条件，保障细胞生命活动的正常进行。五、细胞器的合作（分泌蛋白的合成和运输）1.1研究方法—同位素标记法①同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，如16O、18O，12C与14C。②稳定同位素是指原子核结构稳定，不会发生衰变的同位素，如15N、18O等；放射性同位素是指原子核不稳定会发生衰变，发出α射线、β射线或γ射线的同位素，如3H、14C、32P、35S等12C14C用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。

有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫作分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素等。①选择同位素3H标记的亮氨酸②将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3min）③随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。④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。2.操作步骤思考7.为什么选择亮氨酸作为同位素3H的标记物？亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，所以可以先通过人工标记氨基酸，再由细胞主动吸收，进而追踪其去向。思考8.为什么将实验细胞放入含有3H亮氨酸的培养液中短时间培养？使暴露时间内合成的少量蛋白质掺入了含有放射性的氨基酸3.实验结果思考9.分析实验结果，你能否据此推测出分泌蛋白转移的途径?粗面内质网高尔基体分泌颗粒4.分泌蛋白的合成和运输核糖体氨基酸形成肽链内质网加工、折叠形成一定空间的蛋白质高尔基体进一步修饰加工细胞膜囊泡与细胞膜融合细胞外转移囊泡囊泡分泌供能线粒体整个过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等细胞器参与，体现了细胞器之间的分工与合作。所有蛋白质的合成都从细胞质中游离的核糖体开始核糖体转移到内质网核糖体留在细胞质基质分泌小泡溶酶体质膜细胞核线粒体叶绿体细胞质基质驻留在内质网1.下列物质中，在内质网的核糖体上合成的是()①性激素②胰岛素③淀粉④消化酶⑤纤维素⑥血红蛋白A.①②B.②③C.②④D.②⑤随堂练习In-classpracticeC胞内蛋白分泌蛋白思考11.分泌蛋白的合成过程说明膜结构具有什么特点？5.细胞的生物膜系统细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。生物膜在组成成分和结构上相似，结构和功能上紧密联系。①细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用；②许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点；③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证生命活动有序高效进行。口腔黏膜、消化道黏膜实际