3.2 细胞器之间的分工合作（第1课时）课件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(第1课时）第3章

细胞的基本结构一、学习目标二、重难点1.识别不同类型细胞器及其在细胞中的位置。2.了解各类细胞器的基本结构及其在细胞活动中的作用。3.归纳概括各种细胞器的结构、功能和分布特点并比较。1.细胞器的分类及其结构与功能2.细胞骨架的组成和功能1、细胞的基本结构一、细胞器之间的分工细胞质基质细胞器线粒体叶绿体内质网核糖体高尔基体溶酶体中心体液泡状态呈溶胶状成分水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等功能活细胞新陈代谢的场所（中心）成分主要功能细胞膜（边界）细胞质细胞核细胞壁

（植物）遗传信息库，控制中心真核细胞果胶、纤维素支持、保护光学显微镜显微结构电子显微镜亚显微结构显微结构与亚显微结构1)显微结构是指光学显微镜下看到的结构

如：线粒体、叶绿体、液泡、染色体等。2)亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构

如：核糖体、溶酶体、高尔基体、病毒等。

细胞壁细胞核溶酶体叶绿体液泡高尔基体内质网核糖体线粒体线粒体高尔基体内质网核糖体中心体植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图细胞膜细胞质一、细胞器之间的分工P47（1）.什么是差速离心法？（2）.如果要分离细胞内部的结构，首先要做的准备工作是什么？主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。

为了便于研究每个细胞器的功能，应该要先对细胞器进行

，以获得单一的细胞结构，常采用

。分离差速离心法细胞细胞膜匀浆液破坏细胞膜2、差速离心法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线粒体、溶酶体内质网、高尔基体更高速离心更小颗粒核糖体一、细胞器的分离方法原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器。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)结果二、细胞器之间的分工植物细胞亚显微结构图细胞壁(3)功能：(2)分布：(1)组成成分：植物细胞细胞膜的外表面。由纤维素和果胶构成。对细胞起支持与保护作用。(4)特性：全透性双层膜

单层膜无膜线粒体

液泡核糖体叶绿体

内质网中心体

高尔基体

溶酶体二、细胞器之间的分工3、细胞器二、细胞器之间的分工（1）线粒体外膜内膜基质

外膜1、形态:3、功能：短棒状，圆球形2、结构有氧呼吸主要场所，提供能量

两层膜—含少量DNA、RNA、核糖体和有氧呼吸有关的酶基质内膜—平滑—向内折叠形成嵴，增大内膜

的表面积，有利于酶的附着4、分布:真核细胞（代谢旺盛部位较多）

判断：没有线粒体不能进行有氧呼吸

（

）ד动力车间”易错点：1.不是所有真核生物细胞都有线粒体（如哺乳动物成熟红细胞）2.能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体（如好氧细菌、蓝细菌）能自主复制（半自主性细胞器）二、细胞器之间的分工（2）叶绿体与能量转换有关—“能量转换站”—“养料制造车间”外膜内膜基粒基质

没有叶绿体的生物不能进行光合作用。

能进行光合作用的生物一定含叶绿体。

×1、形态:3、功能：呈绿色，扁平椭球形或球形

2、结构进行光合作用制造有机物两层膜基质4、分布:植物绿色部分的细胞

基粒×外膜、内膜含少量DNA、RNA、核糖体和光合作用有关的酶多个类囊体堆叠形成，扩大膜面积，上有酶、色素类囊体基粒堆叠透明无色能自主复制（半自主性细胞器）二、细胞器之间的分工

内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于的好氧细菌和蓝细菌，它们被真核生物吞噬后,在长期的共生过程中，通过演变，形成了线粒体和叶绿体。为什么线粒体、叶绿体中含有核酸？知识拓展线粒体叶绿体分布有氧呼吸的真核细胞

绿色植物叶肉细胞、幼茎等

增大膜面积的方式内膜折叠形成嵴类囊体堆叠成基粒功能有氧呼吸的主要场所

光合作用的场所

基质中含有酶、DNA、RNA和核糖体酶、光合色素、DNA、RNA和核糖体

相同点双层膜结构；少量DNA、RNA和核糖体；都与能量转换有关线粒体和叶绿体的比较（3）内质网粗面内质网光面内质网内质网(单层膜)：

1、形态：3、类型：动植物细胞都有2、功能：膜面积最大的细胞器粗面内质网:蛋白质的加工光面内质网:合成脂质内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。4、分布：呈管状、泡状或扁平囊状结构。（4）高尔基体高尔基体(单层膜)：

囊泡简笔画动物细胞：与溶酶体和分泌蛋白的形成有关1、形态：2、功能：3、分布：真核细胞扁平囊状结构，有大小囊泡植物细胞：与细胞壁形成有关(动植物细胞都有，但功能不同）二、细胞器之间的分工唯一一个动植物都有，但功能不一的细胞器。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”

3、分布：2、功能：②使植物细胞保持坚挺①调节植物细胞内的环境（5）液泡二、细胞器之间的分工1、结构单层膜内有细胞液，含糖类、无机盐、蛋白质和色素（水溶性）等注意：植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。主要分布在植物细胞（6）溶酶体溶酶体(单层膜)：二、细胞器之间的分工1、形态结构：2、功能：3、分布：主要分布在动物细胞

起源于高尔基体

对内：①能分解衰老、损伤的细胞器,

对外：②吞噬并杀死侵入病毒或病菌

水解酶溶酶体简笔画核糖体上合成

“消化车间”,含有多种水解酶（蛋白质）职业病—硅肺当吞噬细胞中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。

在弥漫粉尘的环境中长期工作，人肺部的吞噬细胞会在吞噬并处理二氧化硅等粉尘的过程中功能逐渐受损，形成硅肺。与社会的联系致病机理1.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？2.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。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。

与溶酶体有关。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。二、细胞器之间的分工（7）核糖体核糖体(无膜)：

粗面内质网上核糖体椭球形的粒状小体，rRNA和蛋白质组成合成蛋白质(多肽）的场所

“生产蛋白质机器”1、形态结构：2、功能：3、分布：所有活细胞（除哺乳动物成熟红细胞外）核糖体4、分类：二、细胞器之间的分工（8）中心体中心体(无膜)：

中心粒1、形态结构：2、功能：3、分布：动物细胞和低等的植物细胞（藻类植物）中由两个垂直排列的中心粒及其周围物质组成，主要成分是蛋白质与细胞有丝分裂有关中心粒分布植物特有叶绿体、液泡动物和某些低等植物特有中心体原核和真核生物共有核糖体结构无膜/无磷脂核糖体、中心体双层膜线粒体、叶绿体单层膜内质膜、液泡、高尔基体、溶酶体成分含DNA线粒体、叶绿体含RNA线粒体、叶绿体、核糖体含色素叶绿体、液泡功能能合成有机物核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网与能量转换有关线粒体、叶绿体动植物都有，但功能不同高尔基体二、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？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。结构蛋白质纤维组成的网架结构功能细胞质中支持细胞器的结构——细胞骨架细胞器名称

细胞器的功能1.中心体a.分解衰老死亡的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或

病菌2.线粒体

b.合成蛋白质3.核糖体

c.与细胞的有丝分裂有关4.溶酶体

d.进行光合作用5.叶绿体

e.有氧呼吸的主要场所6.液泡

f.参与细胞分泌物的形成7.高尔基体g.调节植物细胞内的环境，维持植物细胞内的形态8.内质网

h.蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所练一练将下列细胞器和相关的功能连接起来线粒体内质网液泡溶酶体核糖体中心体【模式图辨认】叶绿体高尔基体任务一：认识高等动植物细胞的亚显微结构请辨析各标号代表的细胞结构：(1)动物细胞亚显微结构模式图核心探讨①_______②___________③_______④_________⑤_______⑥_______⑨_______细胞膜细胞质基质线粒体高尔基体中心体核糖体内质网(2)植物细胞亚显微结构模式图①_______②_________⑦_______⑧_______⑨_______⑩_______⑫_______⑬_______⑪_____细胞壁高尔基体细胞核线粒体叶绿体内质网液泡核糖体细胞膜二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动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。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。2.实验材料及器具：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二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动叶片很薄(仅1-2层细胞），取叶片直接制片观察细胞排列疏松，易撕取；叶绿体数目少且大（易观察）只有一层细胞，可直接制片观察，叶绿体多，易观察①新鲜藓类的叶片②菠菜叶稍带叶肉的下表皮③新鲜的黑藻(高等植物，绿色的)三种适宜的实验材料细胞器之间的分工（1）观察叶绿体清水清水盖玻片叶绿体形态和分布（2）观察细胞质流动光照室温清水叶绿体3.实验步骤二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动4.实验现象与结论：弱光强光（3）叶绿体在弱光下以最大面积（叶绿体椭球体的正面）朝向光源，强光下则以其椭球体的侧面或顶面朝向光源。(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。(2)活细胞细胞质处于流动的状态，其流动方式为环流式。每个细胞中细胞质的流动方向并不都一致。弱光正面朝向光源：能接受较多的光照强光侧面朝向光源：避免叶绿体被灼伤二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动思考：1.若观察时发现细胞质不流动，或者流动缓慢，采取什么措施加快细胞质流动？①进行适当的光照，（即在阳光或灯光下放置15～20分钟）。②适当提高温度，（可加入热水将水温调至25℃左右）。③切伤一小部分叶片，因为切口处细胞内的一些物质向外扩散加快，由于保护性适应，伤口周围细胞代谢加快，细胞质流动加快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的原料、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，从而保障了细胞生命活动的正常进行。三、细胞器之间的协调配合1.蛋白的种类概念：指在

合成后，分泌到

起作用的蛋白质。举例：如消化酶、抗体和一部分激素等。合成场所：由附着在粗面内质网上的核糖体合成。（1）分泌蛋白细胞内

细胞外

（2）胞内蛋白概念：在细胞内合成，不需要运输到细胞膜外，只在细胞内起作用的酶。举例：如呼吸酶、血红蛋白。合成场所：由细胞质中游离的核糖体上合成的。三、细胞器之间的协调配合放射性同位素标记法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；③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14C、32P、3H、35S等。应用：同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。2.研究方法科学方法若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示原理特点物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向特点同位素：原子序数相同，质子数相同、中子数不同的原子应用放射性同位素放出的电离射线可以使感光乳剂曝光，形成银颗粒应用追踪放射性物质的分布及数量研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向同位素标记法和放射性自显影技术三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合实验材料：豚鼠胰腺腺泡细胞为什么选胰腺胰泡细胞？胰腺细胞分泌合成消化酶过程旺盛实验设计：向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射_____________________；观察________________________________。3H标记的亮氨酸放射性在细胞中出现的先后顺序（1）实验过程3H标记的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡细胞注射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运输蛋白的囊泡及细胞外分泌物三、细胞器之间的协调配合（

具有放射性同位素3H）（2）实验结论三、细胞器之间的协调配合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（无生物活性）成熟蛋白质（有生物活性）分泌蛋白氨基酸脱水缩合

初加工、折叠再修饰

加工囊泡囊泡线粒体提供能量（1）过程3.分泌蛋白合成运输4.参与分泌蛋白合成运输的细胞器：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、细胞膜

5.参与分泌蛋白合成运输的结构：3.分泌蛋白合成运输经过的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体三、细胞器之间的协调配合细胞外内质网囊泡高尔基体囊泡细胞膜核糖体1.分泌蛋白是消耗能量的过程，这些能量主要来自于_________2.交通枢纽：_________。线粒体高尔基体综合比较：高尔基体的膜面积__________①②③④基本不变内质网形成囊泡将蛋白质运送到高尔基体，内质网的膜面积_______减少囊泡与高尔基体融合，导致高尔基体的膜面积增加高尔基体形成囊泡移动到细胞膜，导致高尔基体的膜面积减少来自高尔基体的囊泡与细胞膜融合，导致细胞膜的膜面积______增加（2）分泌蛋白的合成和运输过程中膜面积的变化情况三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合___________________________前后时间0膜面积a_________c_________b_________时间0bcaabc内质网膜高尔基体膜细胞膜内质网膜高尔基体膜细胞膜膜面积左图表示的是前后两个时间点的变化；

右图表示的是一定时间段内的变化。【补充】分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？【提示】0层核糖体无膜内质网：膜面积最大的细胞器三、细胞器之间的协调配合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

细胞中所有细胞器膜和细胞膜、核膜等共同构成细胞的生物膜系统。生物膜系统细胞器膜核膜细胞膜并非所有的“膜”都是生物膜系统，比如小肠粘膜、口腔黏膜等。并非所有真核生物都有生物膜系统，比如哺乳动物成熟红细胞。原核细胞有细胞膜，无核膜、细胞器膜，故原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。1.概念四、生物膜系统四、生物膜系统(1).在成分上的联系2.各种生物膜之间的联系相似性差异性：成分含量不同

（功能越复杂的生物膜蛋白质种类和数目越多）结构：流动镶嵌模型成分：主要由磷脂、蛋白质组成四、生物膜系统(2).在结构上的联系2.各种生物膜之间的联系(3).在功能上的联系共同完成分泌蛋白的合成和运输。直接联系核膜内质网细胞膜间接联系囊泡囊泡高尔基体出芽融合

内质网：面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜。四、生物膜系统①维持内部环境的稳定物质运输能量转化信息传递②酶的附着位点③分隔、内部区域化细胞内能够同时进行多种化学反应，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。3.生物膜系统的功能与社会联系1

人工肾透析人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。血液透析膜与社会联系2

人工心肺体外循环仪（ECMO）ECMO也是利用了人工合成的膜材料