生物人教版（2019）必修1 3.2 细胞器之间的分工与合作（共44张ppt）

(共44张PPT)
3.2 细胞器之间的分工合作
1.几种主要细胞器的结构和功能
2.生物膜系统的结构和功能
3.细胞器之前的协调配合
01
问题探讨
1、一件优质产品是如何生产出来的？
2、细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？
细胞器
我们怎么才能看到这些“车间”呢？
通过各车间和部门之间的配合
02
显微结构与亚显微结构
亚显微结构
电子显微镜
（0.2nm）
显微结构
（0.2μm）
光学显微镜
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
03
植物细胞亚显微结构模式图
内质网
核糖体
液泡
叶绿体
线粒体
高尔基体
细胞壁
细胞膜
细胞核
试试看,你能识别哪些细胞器
溶酶体
01
动物细胞亚显微结构模式图
细胞内的各种“车间”有怎样的结构和功能呢？
04
细胞质
细胞膜以内，细胞核以外的部分。
细胞质基质和细胞器
不同功能的细胞，细胞器的种类与数量有区别
细胞质基质【呈胶质状态】
成分:
功能:
进行多种化学反应
水、无机离子、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、酶等
细胞器：
是指细胞质内的具有一定的形态、结构和功能的小器官。
细胞质
范围：
组成：
05
分离细胞器的方法
要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法分离各种细胞器呢？
▲分离细胞器的方法：
差速离心法
将匀浆放入离心管
破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆）
将各种细胞器分离开（利用不同的离心速度所产生的不同离心力 + 细胞各组分质量大小不同 ）
用高速离心机在不同的转速下进行离心
06
细胞器——线粒体
分布：
形态：
结构：
成分：
功能：
普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。
短棒状、圆球状、线形、哑铃形
含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA和RNA等。
有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。
双层膜
外膜
（磷脂所占比例大）
内膜：
（蛋白质所占比例大）
扩大内膜的面积
基质：
含有大量的呼吸氧化酶；少量的DNA、RNA
向内折叠为嵴,附着有呼吸氧化酶
“动力车间”
06
思考
1.从结构上看，线粒体是有氧呼吸主要场所的原因？
2.线粒体的内膜向内折叠形成嵴有什么意义？
3.为什么线粒体多集中在新陈代谢比较旺盛的部位？
含有多种与有氧呼吸有关的酶
增大内膜的表面积
线粒体为生命活动提供大量的能量
07
细胞器——叶绿体
分布：
形态：
结构：
成分：
功能：
主要分布在叶肉细胞和幼茎细胞中。
呈球形或椭球形。
与光合作用有关的酶、色素及少量DNA和RNA等。
光合作用的场所。
“养料制造车间”和“能量转换站”
▲不具有叶绿体的绿色植物细胞：根细胞等
双层膜
外膜
内膜
基粒：
由多个类囊体垛叠而成，上有光合作用色素和有关的酶
基质：
内含大量的光合作用酶 还含有少量DNA、 RNA
扩大膜面积
07
线粒体和叶绿体比较表
线粒体 叶绿体
分布
形态
结 　　　　构 双 层 膜 外膜
内膜
基　质
功能
光合作用的场所
呼吸作用的主要场所
都含有少量的DNA和RNA
含与光合作用有关的酶
含与呼吸作用有关酶
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
圆球形、短棒形，哑铃形
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
07
线粒体和叶绿体比较表
不 同 相 同
分 布 功 能 膜 DNA和RNA
线 粒 体
叶 绿 体
动植物细胞
植物的叶肉细胞
有 氧 呼 吸 主 要 场 所
光 合 作 用 场 所
两层膜
两层膜
有
有
08
细胞器——内质网
广泛分布在于真核细胞细胞质基质中
由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统
是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
蛋白质的合成、加工及脂质的合成“车间”
粗面内质网：
光面内质网：
种类：
有核糖体附着，参与分泌蛋白的合成、加工
无核糖体附着，脂质、糖类合成车间。
合成代谢旺盛的细胞中，内质网比较发达。
分布：
结构：
功能：
09
细胞器——高尔基体
形态结构：
由单层膜形成的囊泡和扁平囊组成【大多呈弓形】
分布：
普遍存在于动植物细胞中
功能：
动物细胞：主要是对来自内质网的蛋白质加工、分类、包装及发送（分泌作
用）；与溶酶体的形成有关
“蛋白质的加工、分类包装车间”和“发送站”
植物细胞：参与纤维素的合成，与细胞壁的形成有关
囊泡
扁平囊
10
细胞器——液泡
主要存在于植物细胞
结构：
液泡膜 (单层膜)
细胞液：
功能：
（细胞液中有糖类、无机盐、色素、蛋白质等）
调节植物细胞内的环境，使细胞保持一定的渗透压
充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
与细胞吸水有关
含糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等
成分:
分布：
液泡
10
植物细胞液泡内的水状液体，是细胞代谢作用的产物，其中溶解着有机酸、生物碱、糖类、蛋白质、盐类和色素（花青素）等。植物的花、叶、果实的颜色，除绿色之外，大多由此产生。
由于细胞液中含有很多溶解物质，因而具有较高的渗透压，可以维持一定膨压。
细胞液中常含有特殊气味的物质，起到杀菌和防腐作用。细胞液也是药用和工业用物质的来源，如毛地黄的强心苷，茶叶的鞣质，治疗疟疾的奎宁碱和常山碱，镇痛止咳的吗啡，治疗哮喘的麻黄碱等。
细胞器——液泡
11
细胞器——溶酶体
圆球形，单层膜
电镜下观察的溶酶体
主要在动物细胞
含有多种水解酶
能分解衰老、损伤的细胞器　
吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌
▲溶酶体一旦受损破裂，会使细胞自溶。
“消化车间”
形态结构：
分布：
功能：
18
复习回顾
1.细胞质基质呈什么状态：
胶质状态
2.膜为双层的细胞器：
叶绿体和线粒体。
3.能量转换站指：
4.单层膜的细胞器：
5.蛋白质、脂质、糖类合成场所：
6.跟植物细胞细胞壁形成有关的细胞器：
内质网
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
高尔基体。
叶绿体和线粒体。
7.“消化车间”指的是哪个细胞器：
溶酶体。
12
细胞器——核糖体
真核生物、原核生物
存在形式：
附着在粗面内质网上
游离在细胞质基质中
椭球形的小体
无膜结构，由蛋白质和RNA构成
合成蛋白质的场所
游离的核糖体
内质网上的核糖体
（合成胞内蛋白）
（合成分泌蛋白，即胞外蛋白）
（原核细胞唯一具有的细胞器！）
（血红蛋白、呼吸氧化酶、载体）
（消化酶、抗体、部分激素）
“ 生产蛋白质的机器”
分布：
形态：
结构:
功能:
13
细胞器——中心体
功能：
与细胞有丝分裂有关，形成纺锤体。
分布：
结构：
由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质构成. 无膜结构
动物细胞及低等植物细胞
如衣藻、绿藻、水绵、团藻等等藻类植物
14
小练
1.细胞膜
2.细胞壁
11.线粒体
4.叶绿体
13.核糖体
12.内质网
5.高尔基体
14.液泡
15
各种细胞器的比较表
细胞器 分布 结构【膜】 功能 角色比喻
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
溶酶体
中心体
核糖体
动、植物细胞
两层膜
有氧呼吸的主要场所
动力车间
蛋白质的合成、加工；脂质的合成“车间”
动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞
动、低等植物
植物细胞
两层膜
单层膜
单层膜
单层膜
单层膜
无膜
无膜
光合作用的场所
蛋白质的合成、加工；脂质的合成“车间”及运输通道
合成蛋白质的场所
动物细胞分泌；
植物细胞壁形成
与有丝分裂有关
调节内环境，
使植物细胞保持坚挺
吞噬、分解无用结构和异物
养料制造车间
能量转换站
生产蛋白质的机器
消化车间
蛋白质的加工分类包装车间和发送站
植物细胞
16
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验原理
叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在
高倍显微镜下观察它的形态和分布
实验目的
使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布
1
2
3
用镊子取一片藓类的小叶放入盛有清水的培养皿中
先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况
往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中
注意保持有水状态，以免影响细胞活性
藓类叶片，可直接观察，因藓类叶片仅有一层叶肉细胞。
若用菠菜叶，要撕取带少许叶肉的下表皮，因为接近下表皮的叶肉细胞是海绵组织，细胞排列疏松，细胞分散，易撕去，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
16
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
16
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1
2
3
将实验用黑藻事先放在光照、室温条件下培养
先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。
将黑藻从水中取出，用镊子从新枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片
注意保持有水状态，以免影响细胞活性
实验原理
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
实验目的
观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象
黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察。
因含有大量叶绿体而呈黑色。
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。
(2)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。
实验结论：
16
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
有利于接受光照，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？
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、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。
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
16
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
18
细胞器归类分析
1.动、植物细胞共有的细胞器是：
线粒体、高尔基体、内质网、核糖体、溶酶体
2.高等植物成熟细胞特有的细胞器是：
叶绿体和大液泡。
3.动物细胞和低等的植物细胞特有的细胞器是:
中心体。
4.具有“膜结构”的细胞器是：
5.具有双层“膜结构”的细胞器是：
6.无“膜结构”的细胞器是：
线粒体、叶绿体，（细胞核膜有双层膜，但不属于细胞器）。
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体。
核糖体、中心体。
18
细胞器归类分析
7.与能量转换有关的细胞器是：
线粒体、叶绿体。
8.动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器是：
高尔基体。
9.含有色素的细胞器是：
叶绿体、液泡。
10.根尖分生区没有的细胞器：
叶绿体、中心体、液泡
11.原核细胞中具有的细胞器：
核糖体；
12.具有核酸的细胞器：
线粒体、叶绿体、核糖体
13.将质膜与核膜连成一体的细胞器：
内质网
14.泪腺细胞分泌泪液，泪液中有溶菌酶，与此生理功能有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
15.与脂类及多糖合成有关的细胞器：
内质网
18
细胞器归类分析
17.根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡；
18.成熟区等根部和其他不见光的部位都无叶绿体，但有液泡；
19.叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体；
16.与细胞壁形成有关的细胞器：
高尔基体
17
细胞骨架
结构：细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。
功能：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。
微管
线粒体
质膜
内质网
核糖体
微丝
指真核细胞中的蛋白纤维网络结构
19
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
分泌蛋白——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、抗体及部分激素。（3H标记的亮氨酸）
阅读课本p48资料分析，思考： 1、实验中运用了哪种研究方法？
同位素标记法——3H
2、分泌蛋白是在哪里合成的？
核糖体
1.将豚鼠胰腺泡细胞培养在含有3H标记的亮氨酸培养液中3min。
2.分成若干组，继续培养在无放射性标记的培养液中。
3.每隔一段时间，进行切片观察。
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。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。
19
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
内质网
高尔基体
细胞膜
核糖体
----合成多肽链
---合成、加工蛋白质
---加工、分类、包装蛋白质
囊泡
囊泡
---分泌到细胞外（胞吐）
19
4、分泌蛋白合成及运输经过哪些细胞器或者细胞结构？
3、分泌蛋白的合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？
内质网的核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、细胞膜外
需要、由线粒体
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
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
19
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
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
分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？
0层
19
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
19
细胞的生物膜系统
1、生物膜系统的组成：
由细胞膜、细胞器膜、核膜构成。
2、生物膜系统的联系：
（2）在结构上的联系：
各种生物膜之间具有直接或间接的联系，保持一定的连续性。
（3）在功能上的联系：
各种生物膜之间分工协作，共同完成细胞的各项生命活动。
（1）在成分上的联系：
①相似性：各种生物膜都主要由脂质和蛋白质组成。
②差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。
19
细胞的生物膜系统
内质网“内”与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网“外”与细胞膜相连
内质网、细胞膜和核膜之间的关系
细胞中的各种膜在结构上存在着直接或间接的联系
20
细胞的生物膜系统——作用
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物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用；
生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点；
将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
21
分泌蛋白合成过程相关的图形分析
①研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素标记法。
若用图甲表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射性强度，则a、b、c分别代表的是 。
②内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间通过囊泡相互转化，在结构上保持了一定的 。
若用图乙中的膜面积变化表示不同细胞结构的膜面积随时间的变化，则d、e、f分别代表内 。
核糖体、内质网、高尔基体
连续性
内质网膜、细胞膜和高尔基体膜
22
课堂练习
1.牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是(　　)
A．核糖体、线粒体、中心体、染色体
B．线粒体、内质网、高尔基体、核膜
C．核糖体、线粒体、细胞膜、高尔基体
D．核糖体、线粒体、内质网、高尔基体
[答案]　D
[解析]　乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体，蛋白质合成后，再经内质网这一大分子物质的运输通道，送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中，在一系列合成、运输、加工过程中，需要线粒体供给能量(ATP)。
23
问题探讨
1.油菜种子、花生种子细胞内含滑面内质网特别多，这说明了什么？
2.显微镜检查发现癌细胞内游离在细胞质中的核糖体特别多，合成蛋白质使细胞快速增殖。胰岛B细胞中内质网上的附着核糖体特别多，说明两种核糖体的作用有什么不同？
这两种核糖体在细胞内合成的蛋白质不同。游离核糖体合成的是细胞内的蛋白质，而附着的核糖体合成的是分泌出去的蛋白质。
滑面内质网与脂质的合成有关
　　在分裂活动旺盛的细胞中，游离核糖体的数目就比较多，而且分布较均匀．这一点已被用来作为辨认肿瘤细胞的标志之一．
24
小结
THANK YOU !