2021-2022学年高一上学期生物人教版必修一3.2 细胞器之间的分工合作 课件（46张PPT）

(共46张PPT)
3.2
细胞器之间的分工合作
教学目标的确定课程标准与本节相对应的要求是：阐明细胞具有多个相对独立的结构，承担着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动，以此确定教学目标目标：1.举例说出几种主要的细胞器的功能2.简述细胞膜系统的组成和功能3.制作临时装片，用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动4.用系统观分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性
教学重点
1.几种主要细胞器的功能。2.细胞膜系统的组成和功能。
教学难点
1.细胞器之间的协调配合。2.分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性。
小组讨论，问题探讨
1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
提示：研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的分工与合作，缺少任何一个部门都难以完成研制工作。
提示：细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。例如，分泌蛋白质的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
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
线粒体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
中心体
液泡
溶酶体
细胞质
分离细胞器的方法
一、细胞器之间的分工
差速离心法
主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
阅读教材P48-49，小组讨论，完成表格
名称
分布
形态结构特点
主要功能
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
核糖体
中心体
溶酶体
液泡
细胞器之——线粒体
细胞进行_______________的主要场所，是细胞的动力车间，细胞生命活动所需的_________约95%来自线粒体
存在于__________________中
分布、
功能
内膜向内凹陷形成_______，增大___________________。
具有___________生物膜
结构
有许多种与有氧呼吸有关的酶，含有少量____________和__________以及_______
半自主细胞器
基质
动植物细胞
有氧呼吸
能量
两层
嵴
膜的表面积
DNA
RNA
核糖体
细胞器——线粒体
内膜
外膜
嵴
DNA
基质
核糖体
线粒体形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
线粒体无色，可_____________________将活细胞中线粒体染成_______________。
线粒体可以______________，且新陈代谢越旺盛的细胞部位线粒体数量__________，如运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人________。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体____________。
健那绿染液
蓝绿色
运动
多
多
多
细胞器之——叶绿体
绿色植物能进行的__________细胞含有的细胞器，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
存在于____________________中
分布
叶绿体内部含几个至几十个基粒，每个基粒由一个个____________堆叠而成，类囊体薄膜增大了膜的表面积
具有_____________生物膜
结构
有许多种与__________有关的酶，含有少量的_________________以及___________________
半自主细胞器
基质
植物细胞
光合作用
两层
类囊体
光合作用
DNA和RNA
核糖体
细胞器——叶绿体
外膜
内膜
基质
核糖体
DNA
类囊体
基粒
类囊体薄膜上有进行_______________的色素，这些色素可以_____________、转化光能。由两个以上类囊体构成基粒。
由于含有________________使得叶绿体显现绿色。叶绿体主要存在于植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞中。能随着光源及光照强度而_____________。
光合作用
吸收、传递
叶绿素
运动
知识点梳理：线粒体与叶绿体
线粒体
叶绿体
分布
形态
结
　　　　构
双层膜
外膜
内膜
基　粒
基　质
功能
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制增殖）
含与暗反应有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
圆柱形，至少有两个类囊体组成，含色素和光反应的酶
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
粒状、棒状
植物的叶肉细胞、嫩茎细胞
有氧呼吸的真核生物
突出的小颗粒，
分布在内膜上
细胞器——内质网
分
布：
功
能
粗面型内质网：________________合成和初步加工的车间
光面型内质网：__________________合成车间。
形态结构：
动、植物细胞
由__________连接而成的网状结构。
（附有核糖体）
单层膜
蛋白质
脂质、糖类
细胞器——高尔基体
动植物细胞
______________围起的扁平囊状结构，
有囊泡
主要对来自内质网的_____________进行________________________的“车间”及“发送站”
植物：与________________的形成有关
囊泡
分布：
结构：
功能：
单层膜
动物：与________________的形成有关
蛋白质
加工、分类和包装
溶酶体
细胞壁
主要分布在________________中.
细胞器——溶酶体
溶酶体
是细胞的“消化车间”，内部含有多种_____________，能分解衰老、损伤的细胞器（________________），吞噬并杀死修侵入细胞的病毒或细菌（___________________）。
动物细胞
分布：
结构：
单层膜结构
功能：
水解酶
自噬作用
吞噬作用
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
溶酶体的自噬作用
溶酶体的吞噬作用
硅肺
当肺部吸入硅尘（SiO2）后，
硅尘被________________吞噬，
吞噬细胞的___________缺乏
分解__________________，而硅尘却能破坏____________，使其中的________________释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致__________________受损。
吞噬细胞
溶酶体
硅尘的酶
溶酶体膜
水解酶
肺的功能
细胞器——液泡
液泡
并非所有植物细胞都有液泡，一般只存在于_________________中
植物细胞
_______________构成的泡状结构，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等。
调节_________________________，充盈的液泡还可以___________________________。
分布：
结构：
功能：
单层膜
植物细胞内的环境
使植物细胞保持坚挺
植物成熟细胞
细胞器——核糖体
没有细胞膜
由_________________________组成
是细胞内____________________
包含两个大、小______________
分布及功能
分布在_________________上的核糖体主要合成_____________
游离在_____________________中的核糖体主要合成__________________
____________________唯一的细胞器
蛋白质和RNA
合成蛋白质的场所
亚基
内质网
分泌蛋白
细胞质基质
胞内蛋白
原核细胞
细胞器——中心体
中心体分布在_________________________（如衣藻）中，没有______________，由两个互相垂直排列的_______________（微管蛋白）及周围物质组成，与细胞的________________有关。
中心粒由9组_______________________组成
中心体没有____________________，中心体是由______________组成的，中心体的复制需要依靠其他细胞器。
动物与低等植物细胞
膜结构
中心粒
有丝分裂
DNA、RNA
蛋白质
三联体微管
知识点梳理：
分
布
结
构
植物特有
动、植物都有
动物和低等植物特有
双层膜
单层膜
无膜结构
核糖体、内质网、高尔基体、
线粒体、溶酶体
叶绿体、液泡
中心体
叶绿体、线粒体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
核糖体、中心体
小组讨论，问题探究
光学显微镜下可见的细胞器：
线粒体、叶绿体、液泡
能复制的细胞器：
线粒体、叶绿体、中心体
具有色素的细胞器：
液泡、叶绿体
能合成蛋白质的细胞器：
线粒体、叶绿体、核糖体
细胞质基质
（呈溶胶状）
细胞骨架
胞间连丝
细胞骨架
由_________________组成的网架结构，维持着_________________，锚定并支撑着许多细胞器，与____________________________以及_________________________________________等生命活动密切相关。
蛋白质纤维
细胞的形态
细胞运动、分裂、分化
物质运输、能量转化、信息传递
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验探究：
(2)活细胞中的细胞质处于____________的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的___________________的运动作为标志。
1.实验原理
(1)叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的_____________________。
形态和分布
叶绿体
知识点梳理：
不断流动
常选用________________或者______________稍带些叶肉的下表皮做实验材料。
(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，可直接观察，且叶绿体较大。
实验材料的选择：
藓类叶片
菠菜叶
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
2.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
提示：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、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
小组讨论，问题探究
提示：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，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片细胞的栅栏组织(接近上表皮)中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)中的多，这使得叶片的叶绿体能够接收更多的光照进行光合作用。
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？
二、细胞器的协调配合
分泌蛋白
有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。比如：消化酶、抗体和一部分激素
如果想要探究分泌蛋白的合成和运输过程，那要利用什么手段或方法才能实现？
同位素标记法
概念：可用于追踪物质的运行和变化规律。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物的化学性质不会改变。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。
同位素标记法
同一元素中，______________________________的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。
用_______________________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。
高中教材涉及的放射性同位素有3H、14C、35S、32P，非放射性同位素有18O、15N等。
质子数相同、中子数不同
物理性质特殊
标记
小组讨论，设计实验
选何种类型元素进行标记？
易得到
易检测
如何将标记元素标记在分泌蛋白上？
豚鼠的胰腺腺泡细胞
亮氨酸
3H（氚/超重氢）
注射
如何观察判断分泌蛋白的分泌和运输过程？
检测放射性
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？
氨基酸
肽链
较成熟蛋白质
成熟蛋白质
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体
囊泡
囊泡
合成
盘曲、折叠
加工、修饰、运输
分泌（外排）
分泌蛋白
游离的核糖体
粗面内质网
高尔基体
溶酶体
质膜
分泌小泡
线粒体
叶绿体
细胞核
细胞质基质
囊泡
囊泡
信号序列
高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽
1.分泌蛋白是在哪里合成的？
小组讨论，问题探究
提示：分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
2.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？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。
提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外,经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步的加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。
提示：需要，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外去的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。
3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
分泌蛋白的合成与运输中膜面积的变化
膜面积
时间
①
②
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
③
内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变
囊泡是由什么构成的？
囊泡膜与高尔基体膜、内质网膜，细胞膜的组成相似吗？为什么？
细胞中哪些细胞器或细胞结构具有膜？它们之间有什么联系？
结论：细胞器膜、细胞膜、核膜等结构，共同构成了细胞的生物膜系统
三、细胞的生物膜系统
组成
细胞膜
细胞器膜
核膜
高尔基体
内质网
囊泡联系
囊泡联系
直接联系
直接联系
功能
决定
细胞膜
细胞器膜
核膜
保持细胞内部环境稳定，物质运输、能量转化和信息传递
酶的附着位点，生化反应的场所；
分隔成小室，同时进行多种反应，使生命活动高效有序进行
1.原核生物和病毒有生物膜系统吗？
提示：没有，因为原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；病毒无任何膜结构，所以原核生物和病毒无生物膜系统。
2.生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，还是生物体内各种膜结构的总称？
提示：是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、肠系膜就不属于生物膜系统。
小组讨论，问题探究
1.细胞质基质是细胞代谢的主要场所。下列有关细胞质基质的叙述,不正确的是
(　
　)A.玫瑰花的细胞质基质的成分中不含有花青素B.细胞质基质能为细胞核提供酶、核糖等C.同一个体不同细胞的细胞质基质的成分有区别D.细胞器悬浮于细胞质基质中
提示：细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所,其为新陈代谢的进行提供所需要的物质和一定的环境条件。花青素存在于液泡中,不存在于细胞质基质中,A正确;细胞质基质能为细胞核提供核糖,酶等,B正确;同一个体不同细胞的功能不同,细胞质基质的成分有区别,C正确;细胞器并非是漂浮于细胞质中的,细胞质中有可支持细胞器的细胞骨架,D错误。
D
2.下列关于细胞的说法不正确的一组是
(　　)①有细胞壁的细胞不一定为植物细胞　②含中心体的细胞必定为动物细胞　③同一动物体不同组织细胞中线粒体含量可能不同　④植物细胞都含叶绿体　⑤自养生物不一定是绿色植物A.①③　　B.②④　　C.③⑤　　D.②⑤
提示：有细胞壁的细胞不一定为植物细胞,真菌和大部分原核细胞也含有细胞壁,①正确;含中心体的细胞不一定为动物细胞,也可能是低等植物细胞,②错误;同一动物体不同组织细胞功能不同,线粒体含量可能不同,③正确;植物细胞不一定都含叶绿体,如根毛细胞不含叶绿体,④错误;自养生物不一定是绿色植物,如蓝细菌也是自养生物,⑤正确。
B
3.细胞骨架的结构和作用不包括
(　　
)A.维持细胞形态B.锚定并支撑多种细胞器C.与细胞运动、分裂有关D.细胞骨架的化学本质是磷脂双分子层
提示：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。细胞骨架具有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序的作用,A正确;细胞骨架可以锚定并支撑多种细胞器,B正确;细胞骨架与细胞运动、分裂、分化有关,C正确;细胞骨架的化学本质是蛋白质,D错误。
D