2021-2022学年高一上学期生物人教版必修1-3.2细胞器之间的分工合作课件(共54张PPT)

(共54张PPT)
第2节 细胞器之间的分工合作
第三章 细胞的基本结构
细胞膜
线粒体
高尔基体
内质网
核糖体
中心体
溶酶体
细胞壁
叶绿体
液泡
细胞质基质
核膜
核仁
染色质
一、细胞质的组成
细胞质
细胞质基质
成分：
水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等。
功能：
活细胞进行新陈代谢的主要场所
细胞器
单层膜结构
细胞器
无膜结构
细胞器
高尔基体
双层膜结构
细胞器
线粒体
叶绿体
内质网
液泡
核糖体
中心体
溶酶体
一、细胞质的组成
细胞膜以内，细胞核以外的部分
细胞壁
细胞膜
细胞核
思考：细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？它们有哪些作用？
不是！
成分：纤维素、果胶（植物）
作用：支持保护作用
细胞的边界
功能：①②③
功能：遗传信息库，是细胞
代谢和遗传的控制中心。
问题探讨
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。
问题探讨
分离细胞器的方法：
差速离心法
二、细胞器之间的分工
(4)功能：
有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。
(3)结构：
双层膜
基质（含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。）
外膜
内膜（折叠成嵴，增大膜表面积）
无线粒体：哺乳动物
成熟的红细胞、蛔虫
体细胞等
二、细胞器之间的分工
外膜
内膜
线粒体基质
核糖体
1.线粒体
（“动力车间”）
(1)分布：
(2)形态：
短棒状、圆球状、线形、哑铃形。
几乎所有真核细胞（动、植物、真菌）
嵴
2.叶绿体
(1)分布：
绿色的植物细胞
（不是所有的植物细胞都有叶绿体，如根尖细胞）
(2)形态：
球形或椭球形
二、细胞器之间的分工
(“养料制造车间”、“能量转换站”）
2.叶绿体
（光学显微镜下能观察到，呈绿色）
2.叶绿体
(3)结构：
膜
外膜
内膜
基粒
构成：
由囊状结构的类囊体堆叠而成（增大膜面积）
成分：
含与光合作用（光反应）有关的色素和酶
基质：
含少量 DNA、RNA、与光合作用（暗反应）有关的酶
(4)功能：
光合作用的场所
二、细胞器之间的分工
(“养料制造车间”、“能量转换站”）
2.叶绿体
（1）是不是只有含叶绿体的生物才能就行光合作用？
（2）离体的完整的叶绿体在光照下能否释放氧气？
不一定，蓝藻含有叶绿素和藻蓝素也能进行光合作用。
完整的叶绿体在适宜条件下可以释放氧气。
问题探讨
（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
问题探讨
线粒体与叶绿体有哪些共同点和不同点？
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
植物的叶肉细胞、嫩茎细胞
有氧呼吸的真核生物
扁平的椭球形或球形
粒状、棒状
与周围的细胞质基质分开
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
多个类囊体堆叠组成，含光合色素和酶
含与光合作用有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制）
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
二、细胞器之间的分工
自主学习课本48-49页，回答出下列图中的细胞器分别是什么，有什么功能？
二、细胞器之间的分工
(1)分布：
多数真核细胞
(2)形态：
网状管道
(3)结构：
单层膜，外与细胞膜相连，内与核膜相连。
核糖体（附着在粗面内质网上，也叫附着核糖体）
粗面内质网：
参与蛋白的合成、加工和运输
光面内质网：
参与糖类、脂质的合成
(4)功能：
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；与糖类、脂质合成有关。
3.内质网
（有机物合成“车间”）
二、细胞器之间的分工
(1)分布：
多数真核细胞
(2)形态：
扁平囊状和小泡
(3)结构：
单层膜
(4)功能：
（动植物功能不同的细胞器）
植物：
细胞壁的形成有关
动物：
对蛋白质进行加工、分类、包装
（与分泌物的形成有关）
4.高尔基体
(蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”）
二、细胞器之间的分工
5.液泡
(1)分布：
成熟的植物细胞
(2)形态：
囊泡状（光学显微镜下可以观察到）
(3)结构：
单层膜
细胞质
细胞液：
含有花青素等色素、糖类、
无机盐等（调节渗透压）
液泡膜（单层）
(4)功能：
调节植物细胞内的渗透压，充盈可以使植物细胞保持坚挺。
二、细胞器之间的分工
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
问题探讨
2、吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
6.溶酶体
（“酶仓库”、“消化车间”）
动物细胞
(1)分布：
球形
(2)形态：
(3)结构：
单层膜，含大量的水解酶。
(4)功能：
1、分解衰老、损伤的细胞器
二、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
联系生活
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。
联系生活
(1)分布：
真核、原核细胞均存在，分布最广
(2)形态：
椭球形的粒状小体
(3)结构：
无膜，
由蛋白质和 rRNA 组成；
分为游离核糖体和附着核糖体。
(4)功能：
蛋白质的合成场所（氨基酸脱水缩合产生多肽）
7.核糖体
（“生成蛋白质的机器”）
二、细胞器之间的分工
8.中心体
(1)分布：
动物细胞和低等植物细胞。
(2)形态：
两个相互垂直排列的中心粒构成（蛋白质）
(3)结构：
无膜
(4)功能：
与有丝分裂有关
（星射线→纺锤体）
二、细胞器之间的分工
中心粒
细胞质中的细胞器
并非悬浮于细胞之
中，细胞质中有着
支持它们的结构—
细胞骨架。细胞骨
架是由蛋白质纤维
组成的网架结构。
三、细胞骨架的作用
1、保持细胞内部结构有序，锚定并支撑需要细胞器。
三、细胞骨架的作用
细胞骨架在细胞内形成一个框架结构，为各种细胞器提供附着位点，将细胞器组成各种不同的体系和区域网络、保证了各细胞器生命活动正常有序地进行。
2、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密切相关。
注意
与细胞器有关的三个“不一定”
(1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞。
(2)没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞。
(3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞。
如植物根尖细胞也不含有叶绿体
如植物根尖分生区细胞没有大液泡
如某些低等植物细胞也含有中心体
小结归纳
有双层膜的细胞器：
有单层膜的细胞器：
无膜结构的细胞器：
植物细胞特有的细胞器：
动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：
有色素分布的细胞器：
与能量转换有关的细胞器：
线粒体、叶绿体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
核糖体、中心体
液泡、叶绿体
中心体
液泡、叶绿体
线粒体、叶绿体
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
问题探讨
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
光面内质网
线粒体
细胞亚显微结构模式图
高等植物
无
问题探讨
1.实验原理：
叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需染色，制片后可以在高倍镜下观察它的形态和分布；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。
2.实验材料：
藓类叶（菠菜叶、番薯叶等）；新鲜的黑藻
叶薄，叶绿体较多且体积大的新鲜叶片
四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
3.实验步骤：
四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
藓类
黑藻
5.实验结论
（1）叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形；叶绿体不是静止不动的，会随着细胞质的流动而运动。
（2）每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。
四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
弱光
强光
问题探讨
叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？
叶绿体大多为椭球形、球形，在不同光照条件下会改变方向。光线强时，叶绿体以侧面向着光源，以防灼伤；光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。
若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是什么？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？
顺时针方向
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。
问题探讨
1.实例：
分泌蛋白（消化酶、蛋白质类激素、抗体）的合成、运输 与分泌。
五、细胞器之间的协调配合
2.材料：豚鼠的胰腺腺泡细胞
五、细胞器之间的协调配合
同位素标记法 (同位素示踪法)
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。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。
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
12C
6个质子 ＋ 6个中子
14C
6个质子 ＋ 8个中子
五、细胞器之间的协调配合
3.研究方法：
4.研究过程：
同位素标记的分泌蛋白依次出现在：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
五、细胞器之间的协调配合
5.分泌蛋白合成、运输、分泌过程
各种细胞器在功能上各不相同，但也紧密联系、协调配合共同完成分泌蛋白的合成、运输、分泌。
五、细胞器之间的协调配合
五、细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白是在哪里合成的？
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？
细胞结构：
细胞器：
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？
分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
核糖体→内质网（→囊泡）→高尔基体（→囊泡）→细胞膜
线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜
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。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。
问题探讨
细胞外
囊泡
囊泡
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？
膜面积
时间
①
②
③
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
问题探讨
细胞外
囊泡
囊泡
内质网
高尔基体
细胞膜
请说出A、B、C各是那种细胞结构？
膜面积
时间
前 后
A
B
C
A
B
C
A内质网膜
B高尔基体膜
C细胞膜
问题探讨
时间
核糖体
内质网
高尔基体
放射性强度
0
分泌蛋白合成过程中放射性的变化
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
粗面内质网
高尔基体
问题探讨
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。化学组成上都有蛋白质、脂质、糖类
五、细胞的生物膜系统
核膜
内质网膜
细胞膜
这些膜在成分和结构上
相似，但是不完全相同
。这些各种膜功能不同
，因此，各种膜上所含
有的蛋白质种类和数量
也有所差异
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，
将各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换和信息传递
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
五、细胞的生物膜系统
1.生物膜的成分与结构相似
①生物膜的主要成分是：脂质(磷脂)+蛋白质
②生物膜的基本结构：流动镶嵌模型
a.磷脂双分子层——基本骨架
b.蛋白质分子分布在磷脂双分子层中
五、细胞的生物膜系统
内质网
直接联系
囊泡
出芽
融合
间接联系
囊泡
细胞膜
核膜
高尔基体
功能联系：分泌蛋白的形成
2.生物膜在结构和功能上紧密联系
内质网外连细胞膜，内连核膜；内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通
五、细胞的生物膜系统
思考：原核细胞有生物膜系统吗？
没有！因为原核细胞只有细胞膜、核糖体，没有核膜和具膜细胞器，构不成生物膜系统。
问题探讨
聚乙二醇保护层
水溶性药物晶体
脂溶性药物晶体
脂双层
抗体
由磷脂分子构成的脂质体，可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。
与社会的联系
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗
与社会的联系
下课啦！