生物人教版（2019）必修1 3.2 细胞器之间的分工合作 （共49张ppt）

(共49张PPT)
3.2细胞器之间的分工合作
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞质
细胞质基质：呈溶胶状
成分：水、无机盐、酶、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸
功能：新陈代谢的主要场所
细胞器：细胞内具有特定的形态、结构和功能的结构
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体、核糖体
联系：细胞器就分布在细胞质基质中。
显微结构与亚显微结构
显微结构是指光学显微镜下看到的结构
亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构。 （电子显微镜发明之前发现的细胞器都用光学显微镜看到的）
分离细胞器的方法
采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器
获得不同大小颗粒的细胞器
差速离心法
将细胞膜破坏
将匀浆放入离心管
线粒体
嵴
1.形态：短棒状、椭球形
2.结构：双层膜结构
内膜凹陷成嵴 （增大膜的表面积）
内膜面积大于外膜面积
内膜蛋白质含量大于外膜
3.内含物：DNA、RNA、核糖体
与有氧呼吸相关的酶
4.分布：动植物细胞
内膜
外膜
酶
核糖体
基质
注意：蛔虫的体细胞和哺乳动物成熟的红细胞无线粒体只进行无氧呼吸
线粒体
线粒体
功能：线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。
双层膜结构
原核细胞无线粒体，但部分细胞也可以进行有氧呼吸。例如：硝化细菌和蓝细菌
例1. 德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计
了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分
析回答下列问题：
常态 肝细胞 肾皮质 细胞 平滑 肌细胞 心肌 细胞 动物冬眠状态
肝细胞
950 400 260 12500 1350
心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？
心肌运动量大，不停地收缩，需能量多
例1. 德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计
了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分
析回答下列问题：
常态 肝细胞 肾皮质 细胞 平滑 肌细胞 心肌 细胞 动物冬眠状态
肝细胞
950 400 260 12500 1350
（2）冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多
是因为什么？
冬眠时，动物维持生命活动的能量主要靠
肝脏，肝脏代谢加强，需能量多。
叶绿体
基粒（许多类囊体有规律的重叠在一起）
1.形状：椭球形或球形
2.结构：双层膜结构
基粒增大膜的表面积
3.内含物：DNA RNA 色素
与光合作用有关的酶、核糖体
4.分布：绿色植物细胞
内膜
外膜
基质
注意：植物的根细胞（根尖分生区细胞）和绿叶的表皮细胞无叶绿体
叶绿体
叶绿体
功能：叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
双层膜结构
原核细胞无叶绿体但部分细胞也可以进行光合作用。例如：蓝细菌
叶绿体与线粒体的异同
共同点：
（1）均具有双层膜
（2）都含有少量的DNA.RNA是半自主性细胞器（能独立进行基因表达合成部分蛋白质）
（3）都能产生ATP,与能量转换有关
不同点：
（1）叶绿体中进行光合作用，光反应产生的ATP只可以用于暗反应。线粒体进行有氧呼吸产生的ATP产生的ATP用于各项生命活动
（2）叶绿体中进行光合作用将光能转化为ATP中活跃的化学能再转化为糖类等有机物中稳定的化学能。线粒体中进行呼吸作用将有机物（糖类、脂肪、蛋白质）中稳定的化学能转化为ATP中活跃的化学能和热能。
内质网
内质网
单层膜结构
内质网
1.结构：由膜围成的管状、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。（通过折叠增大膜面积）单层膜结构
2.类型：
粗面内质网（表面有核糖体附着）
光（滑）面内质网（不含有核糖体）
3.功能：
粗面：对蛋白质进行合成、加工、运输
光面：糖类和脂质合成
4、分布：动植物细胞
内质网
内质网
例2. 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？
滑面内质网与脂质的合成有关
高尔基体
高尔基体
单层膜结构
高尔基体
1.结构：扁平的小囊和小泡单层膜结构（通过扁平的囊状结构 增大膜面积）
2.分布：动植物细胞
3.功能： 对来自内质网的蛋白质进行再加工 、分类和包装的“车间”及“发送站”。
动物：与分泌物的形成有关
植物：与细胞壁的形成有关
高尔基体
高尔基体
例3. 汗腺分泌汗液，胰岛细胞分泌蛋白质，汗腺细胞、胰岛细胞中都含丰富的高尔基体，这说明了什么？
高尔基体与细胞的分泌物形成有关.
溶酶体
溶酶体
单层膜结构
溶酶体
溶酶体
1.结构：单层膜构成的囊状结构，起源于高尔基体
2.内含物：多种水解酶
3.功能：分解衰老损伤的细胞器
吞噬并杀死侵入的病毒、细菌是细胞的“消化车间”
4.分布：主要分布在动物细胞中
液泡
液泡
单层膜结构
液泡
液泡
1.结构：单层膜结构
2.内含物：细胞液（ 糖类 无机盐 色素 蛋白质）
3.功能：调节细胞的内环境
使植物细胞保持坚挺
4.分布：植物细胞
成熟的高等植物细胞有中央大液泡占体积的90%
根尖分生区细胞无大液泡
核糖体
核糖体
无膜结构
核糖体
1.结构：椭球形的粒状小体无膜结构
（由rRNA 和蛋白质构成）
2. 分类:
附着核糖体（附着在内质网上）
游离核糖体（游离在细胞质基质中）
3.功能： 合成蛋白质的场所
4.分布：各种生物细胞中
核糖体
一般认为蛋白质合成场所只有核糖体。
中心体
中心体
无膜结构
中心体
1.结构：有两个垂直排列的中心粒及其周围的物质构成的无膜结构
2. 分布：动物细胞、低等植物细胞（没有根、茎、叶分化的植物）
3.功能： 细胞的有丝分裂
中心体
结构
双层膜 单层膜 无膜
线粒体 液泡 核糖体
叶绿体 内质网 中心体
高尔基体
溶酶体
分布
动植物共有的细胞器：线粒体、内质网、高尔基体
溶酶体、核糖体
植物特有的细胞器：液泡、叶绿体、
动物和低等植物特有的细胞器：中心体
分布最广泛的细胞器：核糖体
成分
含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体
含色素的细胞器：叶绿体、液泡
含基质的细胞器：线粒体、叶绿体
细胞器之间的分工
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，如植物根尖细胞也不含有叶绿体。
（2）没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
（3）有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。
(4)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同，如洋葱根尖细胞无叶绿体。(5)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。(6)能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
细胞骨架
(1)组成：蛋白质纤维。
(2)功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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。
细胞骨架
探究-实践
1.实验原理：
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
探究-实践
实验情境
1.当外界温度低或者光线暗时，细胞质流动的慢，而温度高时，细胞质流动的较快。
2.在相同的条件下，细胞质靠近叶脉的细胞，细胞质流动的较快，其他细胞质流动的较慢。
探究-实践
2.实验材料：藓类的叶片（菠菜叶下表皮）
新鲜的黑藻
藓类为阴生植物，菠菜下表面也是背阳面，这样的细胞叶绿体大且数目少，便于观察。
黑藻叶子薄且小，叶绿体清楚，可直接取整个小叶子直接直接制片。
探究-实践
3.实验结论
(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)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。
细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
1.分泌蛋白
(1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
(2)举例：消化酶、抗体、一部分激素、血浆蛋白
胞内蛋白：呼吸酶、血红蛋白、DNA解旋酶、聚合酶
细胞器之间的协调配合
细胞器之间的协调配合
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。
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。
用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。
科学方法——同位素标记法
游离的核糖体：
继续完成多肽链的合成，边合成边转移到肉质网腔内，再经过加工，折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
高尔基体：
为整个过程提供能源保障
细胞膜：
将来自内质网的蛋白质进一步修饰加工
粗面内质网：
囊泡
囊泡
核糖体与多肽链
将氨基酸连成多肽链（脱水缩合）
将成熟的蛋白质分泌到细胞外面
线粒体
与分泌蛋白合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
与分泌蛋白合成、加工、运输和分泌过程有关的结构：
细胞核、核糖体、内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜、
线粒体
细胞的生物膜系统
生物膜
细胞膜
核膜
细胞器膜
缺一不可
共同组成
生物膜系统
生物膜系统≠生物膜
真核细胞既有生物膜又有生物膜系统
原核细胞有生物膜无生物膜系统
我们平常说的口腔黏膜、消化道黏膜实际上为一层上皮组织，并不属于生物膜系统。
各种生物膜之间的联系
1、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：不同生物膜的功能不尽相同，其组成成分的含量也有所差异（功能越复杂的生物膜其蛋白质的种类和数量越多）
2、结构上的联系
（1）各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性
内质网与核膜外层相连
内质网腔与两层核膜之间的腔相通
内质网与细胞膜相连
（2）在结构上具有一定的连续性
细胞膜
核膜
内质网膜
直接联系
间接联系
囊泡
高尔基体膜
囊泡
间接联系
氨基酸
核糖体（合成肽链）
线粒体供能
分泌蛋白（抗体、消化酶、部分激素）
细胞膜（分泌到细胞外）
高尔基体（修饰、加工）
形成囊泡
加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
内质网
形成囊泡
3、功能上的联系
生物膜面积的变化
膜面积
时间
①
②
③高尔基体膜
①内质网膜
②细胞膜
③
生物膜的功能
（1）细胞膜（使得细胞具有一个相对稳定的内部环境）
物质运输（载体蛋白）
能量转换（神经细胞膜化学势能转变为电能）
信息传递（与受体结合等）
（2）其他膜
为酶提供附着位点
使得细胞内部区域化（使得细胞内能够同时进行多种化学反应）
随堂练习
1、在真核细胞的细胞器中，无膜结构的是 （ ）
A、线粒体、中心体 B、核糖体、中心体
C、中心体、高尔基体 D、高尔基体、核糖体
2、玉米叶肉细胞中，具有色素的一组细胞器是 （ ）
A、线粒体、高尔基体 B、叶绿体、液泡
C、中心体、核糖体 D、内质网、液泡
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，共穿过的膜层数是 （ ）
A、5 B、6 C、7 D、8
B
B
B
随堂练习
4、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
中心体 分解衰老死亡的细胞，吞噬并杀死
侵入细胞的病毒或病菌
线粒体 合成蛋白质
核糖体 与细胞的有丝分裂有关
溶酶体 进行光合作用
叶绿体 有氧呼吸的主要场所
液 泡 参与细胞分泌物的形成
高尔基体 调节植物细胞内的环境，维持
植物细胞内的形态