2021-2022学年高一上学期生物人教版（2019）必修1-3.2 细胞器之间的分工合作课件（60张ppt）

(共60张PPT)
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等部门。
如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
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？
研究大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
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，共同完成生命活动。如：分泌蛋白的合成。
细胞内部就像一个繁忙的工厂，细胞质中有许多忙碌不停的车间——具有一定的结构和功能，这些车间统称为细胞器。
生物学（新人教版）
第三章第二节
细胞器之间的分工合作
细胞结构
细胞质：细胞膜以内，细胞核以外的部分
细胞结构
成分：
呈胶质状态。含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶。
功能：
新陈代谢的主要场所。
一、细胞质基质
范围：
细胞膜以内，细胞核以外的部分液体成分。
为细胞代谢提供所需的物质和一定的环境条件，如提供核苷酸、氨基酸等。
差速离心法
思考：如何分离细胞器？
差速离心法 ，获得单一的细胞结构，便于研究功能。
离心机
差速离心法
分离细胞器的方法——差速离心法
破坏细胞膜→细胞匀浆→不同转速离心→分离细胞器
差速离心主要是指采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。
差速离心法
2、匀浆放入离心管
3、离心器离心
1、破坏细胞膜，制成细胞匀浆
4、细胞器分离
差速离心法
差速离心法
显微结构和亚显微结构
使用分辨率更高的电子显微镜
我们可以使用光学显微镜观察细胞：
显微结构和亚显微结构
显微结构与亚显微结构
光学显微镜（0.2μm）
电子显微镜
用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。
在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。
(0.2 nm)
显微结构和亚显微结构
光学显微镜
电子显微镜
模式图
细胞结构
细胞壁
位于植物细胞细胞膜的外面
1、成分：主要由纤维素和果胶构成，
2、功能：对细胞起支持和保护作用。
细胞壁是全透性的，
对物质没有选择性，因此细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。
核仁
核膜
细胞核
①所有细胞壁的成分都是纤维素和果胶吗？
不是，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；
真菌细胞壁的主要成分是几丁质；
细胞结构
思考：细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？
不是！
如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们都统称为细胞器，
细胞器分布在细胞质基质中。
细胞器是如何存在于细胞质基质当中的？
细胞器之间的分工
1.线粒体
1.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
2.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
很多原核细胞都可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。(细胞基质和细胞膜上有有氧呼吸的酶。)
因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行无氧呼吸。
（3）思考：线粒体和叶绿体之间有什么共同点
1、都有双层膜
2、都含有少量的环状DNA、RNA和核糖体（半自主性细胞器）
3、都与能量转换有关
4、都有增大膜面积的结构
叶绿体：类囊体堆叠
线粒体：内膜折叠成嵴
细胞器之间的分工
细胞器之间的分工
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。请你说说有可能和哪一种细胞器有关
溶酶体
细胞器之间的分工
思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？
细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。
随讲随练
李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的（ ）
A.叶绿体和液泡 B.线粒体和液泡
C.液泡和细胞质基质 D.叶绿体和细胞质基质
解析:“叶”中的色素存在于叶绿体中，“花”中的色素存在于液泡中，A正确。
A
细胞器之间的分工
3、无膜结构的细胞器——②中心体
形态：
功能：
分布：
由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成
动物和低等植物细胞
与细胞的有丝分裂有关
中心粒
藻类、菌类和地衣的合称
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
功能 能产生水
能量转化
与蛋白质合成、分泌有关
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
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网
线粒体、叶绿体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
1、有关细胞器知识的归纳总结
①
②
③
④
⑤
⑥
中心体
线粒体
粗面内质网
核糖体
高尔基体
光面内质网
细胞亚显微结构模式图
动物
随讲随练
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
液泡
粗面内质网
（附着）核糖体
（游离）核糖体
叶绿体
高尔基体
细胞亚显微结构模式图
高等植物
随讲随练
光面内质网
线粒体
找出下图中的错误，并在图中改正。
×
高尔基体
内质网
核仁
中心体
叶绿体
线粒体
随讲随练
用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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。
(2)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运动作为标志。
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。
(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。
用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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
注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中
实验材料能否选择根细胞？
用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验 结果
(1)叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。
(2)叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动。
用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验注意事项
(1)观察叶绿体实验中，要选择叶绿体体积较大，且细胞内叶绿体数目较少的材料。
(2)观察叶绿体和细胞质的流动时，临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
(3)必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍镜。换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。
(4)叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动，同时受光照强度的影响。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。
归纳总结
用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
弱光
强光
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
细胞器之间的协调配合
想一想：三种细胞器之间会不会存在某种协作呢？
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。
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质，如消化酶、抗体和一部分激素等。
分泌蛋白 胞内蛋白
合成场所
作用场所
实例
游离核糖体
附着在内质网上的核糖体
细胞外
细胞内
消化酶、抗体、胰岛素
血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶
1、分泌蛋白
下列不属于分泌蛋白的是（ ）
A、消化酶 B、抗体 C、有氧呼吸酶 D、唾液淀粉酶
C
细胞器之间的协调配合
细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
研究方法：同位素标记法
同位素标记法可用于标记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。
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。
在同一元素中，质子数相同，中子数不同的原子称为同位素。
同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。
细胞器之间的协调配合
同位素标记
放射性同位素
稳定同位素
3H、14C、35S、32P
18O、15N
检测
检测
密度或相对分子质量
放射性
细胞器之间的协调配合
过程
分泌蛋白的合成和运输
游离核糖体
氨基酸通过脱水缩合形成多肽链
核糖体与多肽链
粗面内质网
肽链继续合成并转移进入内质网腔进行加工、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
囊泡
囊泡
高尔基体
细胞膜
对蛋白质进行进一步的修饰加工
囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外
线粒体
在分泌蛋白质的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量来自？
细胞器之间的协调配合
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。
细胞器之间的协调配合
1、分泌蛋白的合成共经过了哪些细胞结构？
核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜
2、分泌蛋白的合成共有哪些细胞器的参与？
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
分泌蛋白的合成和运输
3、标记氨基酸出现的先后顺序：
_______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______→细胞外
核糖体
内质网
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
膜面积
时间
①
②
高尔基体膜
内质网膜
细胞膜
③
1、在细胞分泌过程当中，膜面积如何变化？
分泌蛋白的合成和运输
内质网膜面积减少，细胞膜面积增大，高尔基体不变
2、从内质网到细胞外，分泌蛋白共穿过几层生物膜
0层
细胞器之间的协调配合
1、分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成。（ ）
2、内质网膜和高尔基体膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新。（ ）
3、内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中。（ ）
4、分泌蛋白质合成后在内质网和细胞质基质中加工。（ ）
5、分泌蛋白的合成和分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜。( ）
6、线粒体在分泌蛋白分泌过程中起到的作用是 。
提供能量
随讲随练
随讲随练
1、如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是(　　)
A、①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体
B、该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系
C、a表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程
D、图解中的过程在原核细胞中也可以进行
2.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质扩散出来，进入叶绿体基质内，共穿过的膜层数是 （ ）
A、3 B、4 C、5 D、6
3.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的磷脂分子层数是 。
D
B
12
细胞的生物膜系统
(1)细胞膜给细胞提供了相对稳定的 ，在细胞与外部环境进行_________、__________和
的过程中起决定性作用。
(2)广阔的膜面积为多种 提供了大量的___________。
(3)细胞内的生物膜将各种 分隔开，保证了细胞生命活动_____________地进行。
内部环境
信息传递
酶
细胞器
附着位点
物质运输
能量转换
高效、有序
生物膜系统的功能
人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排除体内过剩的含氮化合物，新陈代谢产物或逾量药物等，调节电解质平衡然后再将净化的血液引回体内。亦有利用人体的生物膜（如腹膜）进行血液净化。
与社会的联系
随讲随练
1、用含有3H标记的亮氨酸，培养胰腺腺泡细胞时，发现细胞内放射性物质的量迅速增加，放射性物质不会在以下哪类细胞器内大量出现(　　)
A、内质网　　　B、核糖体 C、高尔基体 D、线粒体
2、下面是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化图，在此变化过程中最可能合成(　　)
A、血红蛋白 B、性激素 C、呼吸酶 D、抗体
3、下表列举了4种生物细胞是否具有某些结构，其中正确的是(　　)
D
C
选项 细胞 细胞壁 叶绿体 中心体 成形的细胞核
A 酵母菌细胞 无 无 有 无
B 蓝藻细胞 有 有 有 无
C 人口腔上皮细胞 无 无 有 有
D 洋葱根尖分生区细胞 有 有 无 有
D
性激素的化学本质是脂质
随讲随练
(3)下面列举了图1和图2中部分结构和其对应的主要成分或特点，对应有误的是________。
A．结构①：磷脂、蛋白质、糖类 B．结构⑤：脱氧核糖核酸、蛋白质
C．结构a：核糖核酸、蛋白质 D．结构c：双层膜结构
(4)下列物质是由图2所示过程形成的有________(多选)。
A．抗体 B．唾液淀粉酶 C．呼吸氧化酶 D．胰岛素
(5)为了研究图2所示生理过程，一般可采用的实验方法是________________。
4、回答下列有关细胞的问题。
(1)图1为动物细胞________(填“显微”或“亚显微”)结构示意图。图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程，a、b、c分别表示的细胞器是________________， 物质X的结构通式是________。
(2)图1中，各种生物膜的结构和化学成分相似，但各种膜的功能差别较大，原因是___________________________________。
亚显微
核糖体、内质网、高尔基体
膜上蛋白质的种类和数量不同
D
ABD
同位素标记法
随讲随练
5、在一定时间内使某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸，经检查发现放射性同位素先后出现在图中[2]、[1]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]部位。请据图回答下面的问题：
(1)图中[1]、[4]、[6]代表的结构分别是________、________、________。
(2)图中[7]是________，是由[2]________合成的，请举出[7]的一个具体实例，如________。
(3)[4]的功能是____________________________。
(4)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量由[　　]________供给。
(5)由此可以看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白
核糖体
胰岛素
对来自内质网的蛋白质进行加工修饰
8
线粒体
结构
功能
联系与应用
一、概念检测
1.基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（ ）
（2）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（ ）
2.基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是
A.高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体
√
×
√
联系与应用
3. 在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液腺淀粉酶的细胞器有
A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网
B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体
C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
4.在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是
A.核糖体 B.线粒体
C.内质网 D.高尔基体
√
√
联系与应用
二、拓展应用
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？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。
因为溶酶体膜上的糖蛋白是高度糖基化的，性质非常稳定，不易被水解酶水解；而且溶酶体膜的磷脂双分子层中含有很多固醇类物质，且和糖蛋白、糖脂进行相互交联，进一步加固了溶酶体膜的稳固性，因此溶酶体膜不会被分解。