3.2细胞器之间的分工合作课件高一上学期生物人教版必修1-1

第3节

细胞器之间的分工合作第3章细胞的基本结构必修一细胞器之间的分工1细胞器之间的协调配合与生物膜系统2目录用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动3习题检测4一、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.探讨不同细胞器之间如何通过分工合作实现细胞的生命活动。1.细胞器的分类及其结构与功能2.细胞器之间的协同作用及其在细胞生命活动中的重要性。3.生物膜系统。细胞器之间的分工1问题探讨

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、机载系统研发(包括电缆导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗?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?细胞内部的世界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主要场所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、保护细胞器之间的分工1一、细胞器的研究方法0.2mm(200μm)2nm20μm2μm0.2nm（200nm）20nm0.2nm裸眼最小分辨率光镜最小分辨率电镜最小分辨率细胞分子原子细胞器一、细胞器的研究方法1.观察法

光学显微镜的分辨率不超过200nm，放大倍数一般不超过1200倍。用光学显微镜观察到的细胞构造，称为细胞的显微结构。如细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体、液泡等。1.观察法

电子显微镜的分辨率可达0.2nm，可以放大几万倍至几千万倍。在电子显微镜下可以观察到细胞的更微小的结构，称为细胞的亚显微结构。一、细胞器的研究方法2.差速离心法主要采取逐渐提高

分离不同大小颗粒的方法。离心速率形状：短棒状、圆球状、线形、哑铃形分布：动、植物细胞中，代谢旺盛，需能量较多的细胞含量高外膜：平滑内膜：向内折叠形成嵴基质：含DNA、RNA、核糖体、酶等结构：功能：有氧呼吸的主要场所，提供95%的能量，是细胞的“动力车间”1、线粒体双层膜增大膜面积，为酶提供附着位点思考：动物细胞都有线粒体吗？能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体吗？二、“八种“细胞器的结构与功能蛔虫无原核细胞无2、叶绿体形状：呈绿色、扁平的椭球形或球形分布：植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎)外膜、内膜：双层膜基质：含少量DNA、RNA、核糖体和有关酶基粒：类囊体堆叠形成，类囊体膜上有酶、光合色素结构：功能：光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”亚显微结构图水绵：螺旋带状思考：可以进行光合作用就一定有叶绿体吗？所有植物细胞都有叶绿体吗？蓝细菌根细胞①都有双层膜结构②都含有少量的DNA、RNA和核糖体③都有增大膜面积的结构④都与能量转换有关⑤都是半自主性细胞器线粒体与叶绿体有哪些共同点和不同点？不同点：所含有的酶的种类不同，功能不同线粒体内膜向内腔折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠成基粒相同点：叶绿体线粒体无膜结构，蛋白质+rRNA3.核糖体（1）分布（2）结构（4）功能广泛分布于真核细胞，原核细胞（3）类型游离在细胞质中附着在内质网附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体原核细胞唯一的细胞器蛋白质的合成场所氨基酸发生脱水缩合形成肽链二、“八种“细胞器的结构与功能亚显微结构图粗面内质网光面内质网4、内质网形状：（单层膜）连续的内腔相通的膜性管道系统（囊腔和细管）。分布：真核细胞，细胞核附近较多粗面内质网：蛋白质的合成、加工、运输光面内质网：糖类、脂质的合成结构：蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道功能：膜面积最大的细胞器（附有核糖体）5、高尔基体结构：单层膜

由膜囊堆叠和囊泡构成分布：真核细胞（动物、植物细胞）a.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；b.植物：与细胞壁的形成有关；c.动物：与溶酶体的形成有关。功能：6、液泡结构：单层膜，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等物质分布：主要分布于成熟植物细胞功能：②使植物细胞保持坚挺①调节植物细胞内的环境④与花、果等颜色有关（花青素）③与渗透吸水、代谢产物贮存有关思考：所有植物细胞都有液泡吗？（分生区）细胞呈方形，排列紧密。细胞分裂能力强，因此细胞核较大，拥有大量线粒体、内质网、高尔基体和核糖体，没有液泡。（根冠）细胞不能分裂，死亡后由分生区补充，没有液泡。（伸长区）细胞呈长条形，能够吸水，少数细胞能分裂。有较小的液泡。（根毛区/成熟区）不能分裂，死亡后由伸长区补充，主要吸收水分和无机盐，有较大的液泡。思考：所有的植物细胞都有液泡吗？植物根尖细胞？结构：单层膜围成的小球体，

含有多种水解酶7、溶酶体分布：主要分布于动物细胞，低等植物细胞中也有细胞的“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：思考：溶酶体的酶为何不会分解自己的膜？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。习题巩固结构：由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，无膜结构，主要成分是蛋白质。分布：动物细胞及低等植物细胞(如藻类植物)8、中心体与细胞有丝分裂有关功能：（纺锤体的形成）由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，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。细胞骨架:细胞器之间的分工1三、从不同角度分析细胞器1.从结构分析双层膜单层膜无膜（无磷脂）线粒体叶绿体内质网高尔基体溶酶体核糖体中心体液泡2.从成分分析（5）含有磷脂的细胞器：（1）含有少量DNA的细胞器：（2）含有色素的细胞器：（3）含有RNA的细胞器：（4）含有蛋白质的细胞器：线粒体、叶绿体。叶绿体、液泡。线粒体、叶绿体、核糖体。线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体。线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体。三、从不同角度分析细胞器3.从功能分析与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体。4.从分布分析分布动、植物都有植物特有动物和低等植物特有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体叶绿体、液泡中心体三、从不同角度分析细胞器细胞器之间的分工细胞器分布形态结构生理功能线粒体叶绿体内质网高尔基体溶酶体核糖体中心体液泡动植物细胞动植物细胞主要动物细胞动植物细胞动物、低等植物细胞植物细胞单层膜单层膜无膜单层膜无膜单层膜蛋白质合成加工运输，脂质合成蛋白质加工、分类、包装，“发送站”合成蛋白质的“机器”分解衰老损伤细胞器，“消化车间”与细胞有丝分裂有关内有细胞液，调节内环境保持植物坚挺动植物细胞植物叶肉细胞双层膜双层膜有氧呼吸的主要场所“动力车间”光合作用的场所，“能量转换站”1.古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。（1）原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异

是前者

，原始真核生物吞噬某些

生物具有选择性是与其细胞膜上的

(填物质)有关。（2）被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物的线粒体提供了

。有以核膜为界限的细胞核蛋白质氧气和有机物习题巩固（3）古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐

形成的，试推测该种细菌的呼吸作用类型是__________，

理由是

。（4）在你的知识范围内找出支持古生物学家推测的两条证据。。有氧呼吸线粒体是有氧呼吸的主要场所①线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性；②线粒体和叶绿体内的DNA是环状的，没有与蛋白质结合，

与细菌相同；③线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质；④在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌等。内共生学说习题巩固①细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，可以控制物质进出细胞(

)②植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体(

)③高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道()④液泡中含有糖类、无机盐和色素，但不含蛋白质(

)⑤溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器(

)⑥中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中(

)⑦叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA(

)×××××××1.判断题细胞壁全透性蛋白质在核糖体上合成习题巩固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识图作答1巩固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作答2巩固练习练习与应用

一、概念检测1.找出下图中的错误，并在图中改正。（高尔基体）（内质网）（去掉）（核仁）练习与应用

一、概念检测2.找出下图中的错误，并在图中改正。中心粒(去掉)(叶绿体)(线粒体)二、(1)图中表示动物细胞亚显微结构的是

（填“A”或“B”）部分，因为该部分有[]

，没有[]

、[]

、[]

。（2）若图中的动物细胞是心肌细胞，则细胞中数量显著增多的细胞器是[]

。与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是[]

。（3）B中含有色素的细胞器是[]

和[]

。若B为植物根尖成熟区细胞，则应该没有[]

。A1315中心体细胞壁液泡24叶绿体9线粒体13中心体4叶绿体2液泡4叶绿体巩固练习细胞器之间的分工1植物细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面主要是

和

。与

有关。酶解法（纤维素酶和果胶酶）对细胞起是

与保护作用。

、伸缩性小。纤维素果胶高尔基体支持全透性防止细胞因吸水过多而破裂，阻挡部分微生物进入细胞细胞壁植物细胞壁成分位置形成去除方法功能特性1.实验原理(1)叶绿体呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。由于细胞质流动速度慢，无标志物难以察觉，所以选择体积较大的细胞器——叶绿体作为标志物进行观察。四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动2.实验材料的选择：常选用藓类叶片（或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）、新鲜黑藻做实验材料。材料的优点：(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。(2)菠菜叶下表皮的叶肉细胞排列疏松、易撕取，且叶绿体数目少，个体大，便于观察。3、实验步骤：

①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。（加速流动速度）

②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。

③高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。四、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动临时装片随时保持有水状态，避免细胞活性受到影响①叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。②细胞质处于流动的状态，每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。

注意：显微镜视野中观察到叶绿体环流方向与实际相同。4、实验结论：二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动思考：1.在高倍显微镜下观察到的某细胞的细胞质，如图所示，

实际上该细胞中标记的叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别是？

标记的叶绿体位于液泡的左下方（左右与上下都相反），细胞质环流的方向为逆时针（与实际方向一致）。2.细胞质流动与新陈代谢的关系？代谢越旺盛，细胞质流动越快，反之，越慢。3.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、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，从而保障了细胞生命活动的正常进行。问题2

叶绿体在不同光照强度下可以运动吗？结合实验及叶绿体知识，小组合作讨论以下问题：问题1为保证细胞质流动实验成功，我们采取什么方法加快黑藻细胞的流动速度？1.进行光照，2。提高水温，温度在25℃左右，3.切伤一小部分叶片在强光下，为避免灼伤，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源；在弱光下，则以其椭球体的正面朝向光源，以充分接受光照进行光合作用。1.在高倍显微镜下观察到某黑藻叶肉细胞的细胞质处于不断流动的状态，如图所示。正确的是()A．图中细胞质流动方向为逆时针，实际方向为顺时针B．若观察洋葱根毛细胞的细胞质流动，应将视野亮度适当调亮一些C．为了更清楚地观察叶肉细胞内的叶绿体，可撕取稍带些叶肉的下表皮D．适当提高温度或光照强度，并选取叶脉附近的细胞观察，可增强实验效果D细胞器之间的协调配合与生物膜系统2细胞器之间的协调配合与生物膜系统2☞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”三种细胞器之间是不是存在某种协作呢？一、细胞器之间的协调配合a.分泌蛋白(概念)：是在细胞内合成之后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶等）、抗体、部分激素（生长激素和胰岛素等）等b.胞内蛋白：阅读课本51页，思考：我们运用什么方法去摸清分泌蛋白的合成、运输路径？以及参与其中的细胞器有哪些？是在细胞内合成，并在细胞内起作用的一类蛋白质。如呼吸酶、血红蛋白等。1.研究方法：同位素标记法

分泌蛋白的合成与运输2.研究材料：

豚鼠的胰腺腺泡细胞思考：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。注射3H标记的亮氨酸阅读课本51页，分析放射性先后出现的位置分别是什么？3、观察结果

时间

位置3分钟后17分钟后117分钟有核糖体的内质网高尔基体细胞膜内侧的囊泡和释放到细胞外的分泌物中放射性出现的先后位置

→

→

→

→

.

内质网核糖体高尔基体细胞膜内侧的囊泡细胞外一、细胞器之间的协调配合（游离）核糖体粗面内质网高尔基体细胞膜转移多肽链合成形成一定空间结构的

蛋白质加工折叠进一步修饰加工成熟的蛋白质分泌分泌蛋白囊泡囊泡【总结】分泌蛋白合成和运输的过程线粒体供能细胞外1.分泌蛋白运输到细胞外的过程，共经过了哪些细胞结构？交通枢纽是？2.分泌蛋白的合成共有哪些细胞器参与？膜面积如何变化？高尔基体小组探究下列问题：核糖体、内质网、高尔基体、（囊泡）细胞膜核糖体、内质网、高尔基体、线粒体膜面积的变化：内质网膜——高尔基体膜——细胞膜——膜面积减少膜面积先增后减，最终不变膜面积增加(变式问法：经过了哪些细胞器？经过了哪些膜性结构？经过了哪些膜性细胞器？核糖体、内质网、高尔基体；内质网、高尔基体、细胞膜；内质网、高尔基体；3.根据分泌蛋白的合成分泌过程中膜面积的变化情况，判断下图分别表示的是哪种细胞膜成分？A内质网膜B高尔基体膜C细胞膜①内质网膜②细胞膜③高尔基体膜5.所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质；真核细胞中胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的加工。流动性小组探究下列问题：4.分泌蛋白运输到细胞外的过程，体现了细胞膜的什么结