3.2+细胞器间的分工合作课件高一上学期生物人教版（2019）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细胞之歌（视频）细胞工厂简介细胞膜细胞核细胞质细胞器有（环境）（控制中心）动物细胞工厂的模式图（部门工人）（操作区）（围墙）细胞质基质植物细胞结构细胞壁细胞质基质细胞中这些“部门”存在着怎样的分工与合作?细胞膜细胞质细胞核细胞器细胞骨架呈溶胶状，含多种物质，进行多种化学反应，细胞代谢的主要场所。核糖体、内质网、线粒体、高尔基体、溶酶体、中心体、叶绿体、液泡等。动物细胞结构纤维素和果胶磷脂和蛋白质、少数糖（细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”）

要研究各“部门”结构和功能，首先需要做什么？细胞膜以内,细胞核以外的部分分离细胞器的方法原理：差速离心（视频）采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器操作：一、差速离心法操作过程及结果判断：图示四次离心，离心机的转速设置应该是依次变小。（

）×结合教材P48亚显微结构图，找到图中的各种结构名称①②③④⑤⑥⑦⑧⑨1011细胞壁细胞膜细胞核高尔基体内质网液泡线粒体中心体核糖体叶绿体溶酶体植物细胞动物细胞二、细胞器之间的分工二、细胞器之间的分工下图分别是什么细胞器，各有什么功能？①⑦⑤②⑥⑧③④外膜内膜线粒体基质DNA/RNA嵴增大膜面积分布有氧呼吸有关的酶1.线粒体分布普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。形态椭球形、短棒状。外膜、内膜（折叠成嵴）、线粒体基质（液态）功能结构有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间。二、细胞器之间的分工半自主性细胞器核糖体可合成蛋白质线粒体简笔画（1）真核生物细胞都有线粒体？不是，哺乳动物成熟红细胞没有线粒体。原核生物无线粒体，但有些也可进行有氧呼吸，例如蓝细菌、硝化细菌等。即能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体。1.线粒体（3）只有有线粒体的生物才能进行有氧呼吸？（4）线粒体在细胞中是均匀分布？不是，耗能多的细胞中分布更多，如飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。（5）为什么线粒体为双层膜，且含核糖体与核酸？（2）哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？哺乳动物成熟红细胞内没有有氧呼吸的酶，只能进行无氧呼吸。细菌原始真核细胞（具吞噬能力）内膜细胞核线粒体线粒体的起源假说—内共生学说（仅作了解）1.线粒体证据：1、与细菌基因组具有明显的相似性2、具备独立、完整的蛋白质合成系统3、繁殖方式与细菌相似4、内膜与外膜存在明显的性质和成分差异5、可以在异源细胞内长期生存基粒类囊体：膜上分布酶和光和色素（增大膜面积）外膜内膜核糖体DNA/RNA叶绿体基质2.叶绿体分布形态功能结构绿色的植物细胞，主要分布在叶肉细胞中椭球形、球形。水绵细胞中，绿叶体呈条带状外膜、内膜、基粒、基质是植物细胞进行光合作用的场所。是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”二、细胞器之间的分工叶绿体简笔画2.叶绿体（1）绿色植物的所有细胞都有叶绿体？不是，叶绿体只存在于植物的绿色见光部位，如根部细胞就没有叶绿体（2）只有有叶绿体的生物才能进行光合作用？不一定，蓝细菌虽然没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。即能进行光合作用生物不一定有叶绿体（3）叶绿体的起源与线粒体的起源一样？原始真核细胞光合细菌叶绿体叶绿体的起源假说—内共生学说2.叶绿体比较项目线粒体叶绿体分布形态膜增大膜面积方式成分功能能量转化真核细胞植物叶肉细胞(主要)粒状、短线状球形、椭球形2层(外膜、内膜)2层(外膜、内膜),还有类囊体薄膜内膜向内折叠形成嵴由类囊体堆叠成基粒呼吸酶、DNA、RNA、核糖体

有氧呼吸的主要场所光合酶、光合色素、DNA、RNA、核糖体

光合作用的场所可以可以线粒体与叶绿体的比较其上有核糖体附着无核糖体附着粗面内质网光面内质网3.内质网分布形态功能结构与细胞膜、核膜相连动植物细胞，由单层膜围成粗面内质网（蛋白质合成加工）、光面内质网（脂质和糖类的合成）管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统二、细胞器之间的分工内质网简笔画4.高尔基体分布形态功能结构扁平囊状结构，有大小囊泡动植物细胞a.对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”b.与动物细胞分泌蛋白的形成有关

c.与植物细胞细胞壁的形成有关单层膜二、细胞器之间的分工囊泡高尔基体简笔画内质网各囊之间是相通、相连的高尔基体各囊之间是独立不相连的小囊泡小囊泡高尔基体和内质网比较水解酶5.溶酶体分布形态功能结构单层膜包裹的小泡主要分布在动物细胞中单层膜，含有几十种水解酶消化功能,能分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）,吞噬并杀死侵入的病毒或病菌（吞噬作用）二、细胞器之间的分工溶酶体简笔画溶酶体的起源和作用吞噬作用自噬作用起源于高尔基体蝌蚪尾消失的生理原因细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉溶酶体作用的事例1当肺部吸入硅尘（SiO2）后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。溶酶体作用的事例2硅肺PH=7.2细胞质基质➊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?溶酶体的其他知识①溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团作用而能使酶远离自身。

③可能因膜转运物质使得膜周围的环境（如PH）不适合酶发挥作用等。➋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。如果大量溶酶体破裂会导致细胞结构破坏，使细胞溶解。溶酶体的其他知识PH=7.2细胞质基质➌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。这可能与细胞内哪一种细胞器的作用有关？细胞内的溶酶体破裂，水解酶释放后，细胞结构被水解6.液泡分布形态功能结构泡状结构植物细胞（成熟植物细胞最大细胞器）调节细胞内环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺单层膜（内含细胞液，内含色素[花和果实]、糖类、无机盐、蛋白质等）二、细胞器之间的分工细胞液液泡简笔画液泡内部呈酸性环境，含有多种酸性水解酶，发挥类似动物细胞的溶酶体的功能。7.核糖体分布形态功能结构椭球形的粒状小体在真/原核细胞中广泛分布；是原核细胞中唯一的细胞器；附着在内质网上(主要合成分泌蛋白)或游离在细胞质基质中(主要合成胞内蛋白)无膜；由RNA和蛋白质构成合成蛋白质的场所(氨基酸脱水缩合形成合成肽链)二、细胞器之间的分工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胞内蛋白分泌蛋白胞内蛋白：

在游离的核糖体合成，不经过内质网、高尔基体的加工以及细胞膜的胞吐，只在细胞内起作用的一类蛋白质。如血红蛋白、呼吸酶等等。分泌蛋白：在游离的核糖体上合成一部分肽链后，核糖体随多肽链转移到内质网，经过内质网、高尔基体的加工以及细胞膜的胞吐分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。8.中心体分布形态功能结构动物细胞、低等植物细胞无膜，由两个相互垂直排列的中心粒及其周围物质组成与细胞有丝分裂有关9组三联体微管二、细胞器之间的分工中心体简笔画中心粒周围物质二、细胞器之间的分工①⑦⑤②⑥⑧③④

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、物质运输、能量转化、信息传递等生命活动相关由微管、微丝以及中间纤维三种蛋白质纤维组成的网架结构功能形态结构

驱动蛋白在细胞骨架上的运动（视频）三、细胞骨架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核膜核仁⑩识图说出各编号的名称和作用课堂练习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识图说出各编号的名称和作用课堂练习

单层膜：有膜结构双层膜：无膜结构（无磷脂）：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡线粒体、叶绿体核糖体、中心体1.分布动植物共有的：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体主要分布于植物细胞中：液泡、叶绿体主要分布于动物细胞中：中心体、溶酶体分布最广泛的：核糖体2.膜结构各种细胞器分类归纳课堂练习含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体含色素的细胞器：叶绿体、液泡与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尓基体、线粒体动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体增大细胞内膜面积的细胞器：线粒体、叶绿体、内质网各种细胞器分类归纳课堂练习3.成分4.功能核仁去掉叶绿体线粒体高尔基体内质网中心体，去掉课本53页第5题，找出图中错误并改正课堂练习❆真核、原核细胞及动、植物细胞的判断

植物细胞的判断依据：有

；可能有

、

。细胞壁叶绿体大液泡动物细胞的判断依据：无

、

、

；有

。细胞壁大液泡叶绿体中心体原核细胞的判断依据：无

、

只有

一种细胞器。细胞核核糖体(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

的状态。观察时可用细胞质中的

的运动作为标志。1.实验原理：2.实验材料及器材:四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动叶绿体不断流动新鲜的黑藻或菠菜叶片镊子滴管显微镜载玻片盖玻片消毒牙签滴取放盖看实验材料用镊子取一片小叶在洁净的载玻片中央滴一滴清水放入载玻片上的清水中盖上盖玻片

3.方法步骤：临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动观察叶绿体和细胞质的流动（视频）四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动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?

细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。讨论+练习1.为什么取菠菜叶下表皮要带叶肉？藓类需要吗？表皮细胞不含叶绿体,叶绿体主要分布在叶肉细胞中。藓类叶片叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片3.叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？讨论+练习叶绿体移动的特性：液泡液泡

叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。叶绿体在不同的光照强度下，随着细胞质基质的流动，可以通过运动改变椭圆球体的方向。

在强光下，叶绿体以其椭圆球体的侧面朝向光源；在弱光下，叶绿体以其椭圆球体的正面朝向光源。这样既能接受适度的光照，又不至于被强光灼伤。4．图1表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况，图中数字为一天中的时间，请回答下列问题：

（1）中午12时左右，叶绿体的方向与其他时段明显不同，表现为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其意义为＿＿＿＿＿＿＿＿。图1中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变自身椭球体的方向，其意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。以较小的受光面积正对阳光避免被强光灼伤使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用（2）图1中的现象说明叶绿体的形态和分布随＿＿＿的强度和方向的改变而改变。光照

（3）在显微镜下观察叶绿体时看到的结果如图2所示。那么，细胞内叶绿体的实际位置和细胞质的流动方向为（）

A．左下侧、顺时针B．右上侧、顺时针

C．左下侧、逆时针D．右上侧、逆时针（4）若先用高倍显微镜观察，则可能会出现什么情况？

C可能会找不到观察对象，还可能会出现高倍镜镜头压破玻片和损坏镜头的情况。显微镜下的结构名称显微细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体（需染色）、液泡用光学显微镜观察到的细胞结构,称为细胞的

结构。

如

等。显微结构用电子显微镜观察到的细胞结构,称为细胞的

结构，结构更小

如

等。亚显微亚显微结构核糖体、线粒体和叶绿体的双层膜结构、细胞骨架亚显微结构核糖体是蛋白质合成的场所内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道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”三种细胞器在蛋白质生产这条“生产线”上是不是存在某些协作呢？五、细胞器之间的协调配合我们以分泌蛋白的合成和运输来举例

细胞器之间的分工合作（视频）(1)分泌蛋白的概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。消化酶、抗体和一部分激素五、细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白胃蛋白酶抗体胰岛素(2)举例：（1）概念：放射性同位素3H、14C、35S、32P16O和18O、14N和15N检测检测密度或相对分子质量放射性2.研究方法——同位素标记法用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。（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：6个质子＋8个中子6个质子＋6个中子12C14C非放射性同位素用于示踪物质的运行和变化规律3.实验材料——豚鼠胰腺细胞4.实验过程及结果3H标记的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡细胞培养观察细胞中放射性标记物先后出现的部位附着有核糖体的内质网上高尔基体细胞膜内侧的囊泡及细胞外多时段产生大量的分泌蛋白取材容易易于观察优点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，而不能自身合成。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根据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标记亮氨酸标记氨基酸出现的先后顺序：_______→_______→_______→________→____→______→细胞外内质网核糖体囊泡高尔基体囊泡细胞膜核糖体粗面内质网合成蛋白细胞膜核糖体氨基酸形成肽链内质网加工肽链形成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囊泡囊泡分泌高尔基体接受侧运输侧线粒体供能5.分泌蛋白合成过程分析核糖体内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白合成肽链初加工再加工囊泡囊泡线粒体供能胞吐(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的结构：5.分泌蛋白合成过程分析体现了细胞器之间的分工与合作(3)分泌蛋白的合成过程说明膜结构具有什么特点？这些膜不仅在功能上协调配合，而且在组成成分和结构很相似

6.分泌蛋白合成过程中膜面积的变化核糖体内质网高尔基体细胞膜分泌蛋白合成肽链初加工再加工囊泡囊泡线粒体供能胞吐这个过程中，

膜可通过

转化成

膜，高尔基体膜又可通过囊泡形成

。内质网囊泡高尔基体细胞膜膜面积的变化：高尔基体膜——膜面积

。内质网——膜面积

。细胞膜——膜面积

。几乎不变减少增加___________________________前后时间0膜面积①_____