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30张PPT)

(共30张PPT)
第2节 细胞器之间的分工合作
【本节聚焦】
1.细胞内有哪些主要的细胞器？
2.细胞器是如何分工合作，共同完成细胞的生命活动的？
3.什么是生物膜系统？它具有什么功能？
细 胞
细胞膜
细胞器
工 厂
围 墙
部 门
细胞就像一座制造工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”是一条分工合作的生产流水线。
细胞器是细胞质中具有一定形态和特定功能的结构。如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。
细胞质基质
细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质，是活细胞内新陈代谢的主要场所。细胞器就分布在细胞质基质中。
中心体、液泡
《必修1》P47
叶肉细胞
人口腔上皮细胞
光学显微镜下看到的细胞结构
—显微结构
光学显微镜下可见的细胞器：
叶绿体、液泡、线粒体
光学显微镜下可见的细胞结构：
叶绿体、液泡、线粒体、细胞核
动物细胞亚显微结构模式图
植物细胞亚显微结构模式图
分辨率0.2nm
电子显微镜下看到的细胞结构
—亚显微结构
分辨率0.2μm
植物（左）和动物（右）细胞亚显微结构模式图
细胞器这么小，科学家是如何将它们分离并进行研究的呢？
细
胞
膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细
胞
膜
细胞质
细胞核
核膜
核仁
细胞的
基本结构
细
胞
壁
【分离细胞器的方法】——
差速离心法
差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。低速时，颗粒大的先沉降；改用较高的离心速率，较小颗粒沉降，以此类推。
《必修1》P47
一、细胞器之间的分工合作
从四个方面掌握细胞器——形态、结构、功能、分布
1.线粒体
外膜
内膜（嵴）
基质
粒状、棒状
功能：
形态：
细胞进行有氧呼吸的主要场所
分布：
动植物细胞中
（动力车间/与能量转换有关）
双层膜
2.叶绿体
形态：
功能：
分布：
绿色，扁平的椭球形或球状（水绵的为带状）
绿色植物进行光合作用的场所
（养料制造车间、能量转换站）
植物细胞（根部细胞除外）
双层膜
叶绿体内含有光合色素
3.内质网
功能：蛋白质合成、加工的场所和运输通道
功能：脂质合成的场所
形态：
分布：
种类
膜性管道系统
动植物细胞中
粗面型
光面型
（核糖体附着）
核糖体
单层膜
4.高尔基体
形态：
分布
泡状、囊状
动物细胞
植物细胞
:与植物细胞壁的形成有关
:对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装(参与细胞分泌物的形成)
单层膜
资料：科学家破坏了植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体可能还有什么功能？
5.液泡
液泡膜
细胞液
形态：
功能：
分布：
泡状
调节细胞内的环境，使植物细胞保持坚挺
主要存在于成熟高等植物细胞中
单层膜
（含糖类、无机盐、色素和蛋白质）
花青素
6.溶酶体
泡状，内部含多种水解酶
能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌。
（消化车间）
形态：
功能：
分布：
主要在动物细胞中
起源：高尔基体
单层膜
7.核糖体
核糖体
由蛋白质和RNA（rRNA)构成
真核细胞、原核细胞
附着在内质网上
游离于细胞质基质中
合成蛋白质的场所（氨基酸脱水缩合的场所）
（生产蛋白质的机器）
分布：
种类
功能：
无膜
8.中心体
2个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
结构：
分布：
功能：
动物细胞和低等植物细胞中
与细胞的有丝分裂有关
无膜
练一练 将下列细胞器和相关的功能连接起来
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
细胞膜
高尔基体
高尔基体
细胞质
细胞质
中心体
线粒体
线粒体
核糖体
叶绿体
内质网
液泡
核仁
练一练 请说出以下细胞的结构名称
【小结】细胞器的归类
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：
动植物都有但功能有差异的细胞器：
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
高尔基体
（不含磷脂分子的细胞器）
【补充1】细胞壁
（非细胞器）
纤维素和果胶
支持和保护
位于植物细胞细胞膜的外面
成分：
功能：
分布：
【补充2】细胞骨架
细胞骨架由蛋白质纤维组成的网架结构。是细胞质中支持细胞器的结构，维持细胞的形态，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、分裂、分化、及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
《必修1》P48
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
一、实验原理：
（1）叶肉细胞中的叶绿体可以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。
二、选材及选材原因：
（1）藓类叶、新鲜的黑藻：叶片薄，仅有一层细胞，可直接制片观察
（2）菠菜叶（稍带些叶肉的下表皮）：细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大
三、方法步骤
（一）制备藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布
镊子取小叶置于清水（随时保持有水状态），先低倍镜观察，再换高倍镜观察
《必修1》P50
叶绿体呈绿色、随细胞质流动，自身也可转动。在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。每个细胞中细胞质沿着中央液泡流动，方向一致，方式为环流式。
（二）制备黑藻叶片的临时装片并观察细胞质的流动
黑藻先放光照、室温条件下培养；镊子取小叶，置于滴有清水的载玻片，先低倍镜观察，再换高倍镜观察。
二、细胞器之间的协调配合
以“分泌蛋白的合成和运输”为例
【补充】分泌蛋白
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
如消化酶（胃蛋白酶、唾液淀粉酶）、血浆蛋白、抗体和一部分激素（胰岛素）
【血红蛋白、呼吸酶属于胞内蛋白】
研究方法：
同位素标记法
在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，14C与12C。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。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。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
《必修1》P51
【分泌蛋白的合成和运输】
科学家用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
线粒体
高尔基体
内质网
核糖体
放射性出现的顺序：
分布有核糖体的内质网→ 高尔基体 → 细胞膜
阅读书本相关文字及图片，思考以下问题：
1.分泌蛋白是在哪儿合成的
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。
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？
观看视频，思考以下问题：
1.分泌蛋白是在哪儿合成的
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。
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？
《必修1》P51 分泌蛋白合成和运输的过程
脱水缩合
内质网
高尔基体
线粒体
分泌蛋白
氨基酸经过脱水缩合形成肽链
核
糖
体
内
质
网
高
尔
基
体
（初加工）
（再加工）
细胞膜
囊泡
囊泡
（胞吐）
加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
进一步加工
修饰，形成成熟蛋白质
能量
能量
能量
能量
将蛋白质分泌到细胞外
线粒体 （供能—主要）
【小结】
与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：
核糖体
内质网
高尔基体
线粒体
起着重要的交通枢纽作用的细胞器：
高尔基体
直接相关
练一练《金版》P46【课堂探究一】2.
2.分泌蛋白合成和分泌前后相关曲线解读。
(1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸，追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况，依据放射性元素出现的先后顺序判断，a、b、c分别是什么细胞器 ________________________________。
(2)图乙表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间的变化，请问d、e、f分别是什么结构 ___________________________________。
(3)图丙表示分泌蛋白合成和分泌前后细胞结构的膜面积变化，则g、h、i分别是什么结构 ___________________________________。
(4)为什么各种膜之间可以相互转化 请从各种膜的结构和成分角度分析。
核糖体、内质网、高尔基体
d为内质网，e为细胞膜，f为高尔基体
g为内质网，h为高尔基体，i为细胞膜
各种膜的结构和组成成分相似。
细胞内的各种生物膜不仅在结构上有一定的联系，在功能上也既有分工，又有紧密的联系。
《必修1》P52
面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜
三、细胞的生物膜系统
一、生物膜系统的组成
1.概念：_________、______以及_______等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
细胞器膜
核膜
细胞膜
[辨析]原核生物有生物膜（ ） 原核生物有生物膜系统（ ）
√
×
[思考]视网膜、肠粘膜是生物膜吗？
不是
二、各生物膜之间的关系
这些生物膜的_________和_____很相似，在_____和______上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
组成成分
结构
结构
功能
组成成分:脂质、蛋白质、糖类
结构：流动镶嵌模型
《必修1》P52
三、生物膜系统的作用
《必修1》P52
1._____使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行________、________和_________中起着决定性作用。
物质运输
能量转换
信息传递
2.许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了__________。
3.将细胞内的________分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰。保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
《必修1》P53《与社会的联系》
医学上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。
细胞膜
附着位点
细胞器