生物人教版（2019）必修1 3.2 细胞器之间的分工合作（共34张ppt）

(共34张PPT)
3.2 细胞器之间的分工合作
本节聚焦：
细胞内有哪些主要的细胞器？（分布、结构和功能）
细胞器是如何分工合作的，共同完成细胞的生命活动的？
什么是生物膜系统？它具有什么功能？
问题探讨：P47
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、机载系统研发、总装制造等部门。
讨论
1.如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？
2.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？
不能。
C919飞机
是的；也存在类似的分工与合作。
细胞质
真核细胞的基本结构
细胞质基质:
结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成
功能：许多化学反应在此进行（细胞代谢的主要场所）
细胞骨架:
组成：蛋白质纤维组成的网架结构
功能：维持细胞形态、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有关
细胞质基质
细胞骨架
细胞器:
细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”
科学方法：分离细胞器的方法
1、在分离细胞器之前，如何将细胞的细胞膜破坏掉？
2、用什么方法分离细胞器？这种方法的原理是什么？
分离细胞器的方法：差速离心法
匀浆放入离心管
破坏细胞膜
离心器离心
细胞器分离
——差速离心法
原理：以逐步增高的转速重复离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开
科学方法：分离细胞器的方法——差速离心法
叶绿体
液泡
植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图
溶酶体
一、细胞器之间的分工
细胞壁
细胞膜
细胞质
细胞核
核
仁
细胞质
细胞核
核
膜
核
仁
中心体
内质网
高尔基体
核糖体
线粒体
细胞膜
核
膜
线粒体
基质
外膜
内膜
嵴
功能：
结构：
分布:
动植物,代谢旺盛的细胞部位分布多
有氧呼吸的主要场所---“动力车间”，提供细胞生命活动所需的95%的能量
双层膜（外膜、内膜向内凸起形成嵴）、基质（含少量DNA、RNA和与有氧呼吸有关酶）
一、细胞器之间的分工
叶绿体
功能：
结构：
分布:
绿色植物的绿色部分
光合作用的场所
是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
双层膜（外膜、内膜）、基粒（多个类囊体堆叠而成）、基质（含少量DNA、RNA和与光合作用有关酶）
一、细胞器之间的分工
内质网
功能：
结构：
分布:
动植物都有，分布最广泛，外连细胞膜，内连核膜
粗面内质网：膜上附着核糖体，参与蛋白质的合成、加工和运输。
滑面内质网：脂质、糖类等的合成“车间”
由单层膜连接而成的管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统
一、细胞器之间的分工
高尔基体
功能：
结构：
分布:
植物细胞与细胞壁的形成有关；动物细胞与细胞分泌物的形成有关
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
单层膜的囊状物,有大、小囊泡
一、细胞器之间的分工
溶酶体
功能：
结构：
分布:
动植物细胞，主要分布在动物细胞
分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
是一种单层膜的囊状小泡。含有多种水解酶。是细胞的“消化车间”。
溶酶体
一、细胞器之间的分工
液泡
功能：
结构：
分布:
主要存在于植物细胞，成熟植物细胞最大的细胞器
可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。
单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等
一、细胞器之间的分工
核糖体
功能：
结构：
分布:
原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。
是合成蛋白质的场所(氨基酸脱水缩合形成合成肽链)
无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。
一、细胞器之间的分工
中心体
功能：
结构：
分布:
动物和低等植物
与细胞的有丝分裂有关
无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
一、细胞器之间的分工
总结归纳：细胞器的分类
(1)按分布划分
动物和低等植物特有：
原核细胞、真核细胞均有：
核糖体
中心体
(2)按膜结构划分
具单层膜结构：
具双层膜结构：
不具膜结构：
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
(3)按特有成分划分
含DNA的细胞器：
含RNA的细胞器：
含色素的细胞器：
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、核糖体
叶绿体、 液泡
叶绿素
类胡萝卜素
花青素
RNA+蛋白质
蛋白质
拓展：细胞器的五个常见思维误区
误区1：没有叶绿体和液泡的细胞是动物细胞。
反例：根尖分生区细胞。
误区2：具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。
反例：真菌、细菌等都有细胞壁。
误区3：没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用。
反例：蓝细菌。
误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。
反例：硝化细菌。
误区5：没有线粒体不能进行有氧呼吸。
反例：大多数原核生物是需氧型的，存在跟呼吸有关的酶。
补充：蛔虫的体细胞和人的成熟红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，产生乳酸。
温故知新
(课前3分钟读课本P48-49)
八种细胞器的分布、结构、功能
中心体
高尔基体　
内质网
线粒体
核糖体
核糖体
内质网
3
8
9
8
12
12
13
内质网
液泡
叶绿体
高尔基体
4
5
12
14
11
线粒体
1.是什么细胞？依据？
2.若是根尖细胞，应有何不同？
3.若是衣藻细胞呢？
4.若是动物细胞呢？
回顾：
1.具有双层膜的细胞器有：_____ ______
具有单层膜的细胞器： _______ ______ 无膜结构的细胞器有：_____ _______
2.含有色素的细胞器：_______ _______
3.含少量DNA的细胞器____________
4.光学显微镜下能看到的细胞器：______________________
线粒体 叶绿体
核糖体 中心体
内质网 高尔基体 液泡 溶酶体
叶绿体 液泡
线粒体、叶绿体(半自主细胞器)
线粒体、叶绿体、液泡
二、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：
(2)举例：
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
消化酶、抗体和部分激素。
2.研究分泌蛋白的合成和运输的方法：
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。同化学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。
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。
同位素标记法
科学家在豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中； 17min后，出现在高尔基体中；117min后，出现在靠近细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。
思考：分泌蛋白的合成和分泌需要经过哪些结构？各结构的作用是？
3.分泌蛋白的形成过程
游离的核糖体
继续完成多肽链的合成，边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质
高尔基体
为整个过程供能
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
核糖体与多肽链转移
将氨基酸合成多肽链（脱水缩合）
将成熟的蛋白质分泌到细胞外面
线粒体
1.三种膜之间通过形成囊泡相互转化
思考
思考：在分泌物的合成和分泌过程中，内质网膜、高尔基体、细胞膜之间有什么关系？
2.三种膜的面积也可以改变：
内质网膜面积减少，
高尔基体先增加后减少，
细胞膜面积增加
3.三种膜的成分也会更新
4.细胞内的生物膜在结构和功能上具有一定的连续性
金版学案P46 2
例.分泌蛋白形成相关曲线解读
甲
核糖体
内质网
高尔基体
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
分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化
高尔基体膜
内质网膜
细胞膜
乙
高尔基体
内质网
细胞膜
分泌蛋白分泌前后相关结构膜面积的变化
分泌蛋白的合成和分泌过程：
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
囊泡
囊泡
翻译
氨基酸
肽链
较成熟的
蛋白质
成熟的
蛋白质
（盘曲、折叠）
分泌
分泌蛋白
（胞吐作用）
线粒体
1、与分泌蛋白的形成
①有关的细胞器：
②有关的具膜细胞器：
③有关的结构：
④有关的膜结构：
（加工、分类、包装）
供能
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
内质网、高尔基体、线粒体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
三、细胞的生物膜系统
判断：
1.生物体内的膜统称为生物膜系统。（ ）
2.原核细胞也有生物膜系统。（ ）
×
×
（一）生物膜系统的定义
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。这些生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
肠系膜、黏膜、巩膜等不是
细胞内
1、各种生物膜的成分和结构相似：
均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占比例不同。
（二）生物膜的联系：
2、各种生物膜在结构上直接或间接联系：
高尔基体膜
内质网膜
细胞膜
核膜
(直接联系)
（囊泡）
（囊泡）
(直接联系)
(间接联系)
3、各种生物膜在功能上紧密联系(如分泌蛋白的合成分泌过程)
（三）生物膜系统的功能（课本P52）
1.细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在物质运输、能量交换、信息传递中起决定性作用。
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附着位点。
3.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化，使细胞内能够同时进行多种化学反应而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
2.实验材料：
观察叶绿体：藓类的叶片/菠菜叶稍带叶肉的下表皮
观察细胞质的流动：新鲜的黑藻
1.实验原理：
(1)叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形。
(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。
3.实验步骤
实验：用高倍显微镜观察 叶绿体和细胞质的流动
4.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。
二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质流动
1.将黑藻事先放在光照、室温条件下培养。
2.用镊子取黑藻幼嫩的小叶，放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。
3.先用低倍镜找到黑藻的叶肉细胞，然后换上高倍镜观察。注意叶绿体随细胞质的流动方向。
叶绿体呈绿色，扁平的椭球形或球形，不断的环流运动。
1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
讨论：
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？
叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变条件，有利于接受更多的阳光。
弱光——椭球形的正面朝向光源——接受更多的阳光
强光——椭球形的侧面朝向光源——避免被灼伤
细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质中含有代谢所需的原料、催化剂酶、细胞器物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了生命活动的正常进行。
课本P53
答案：溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实,可以作出多种合理假说,例如,膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身;可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用;等等