人教版（2019）必修1分子与细胞3.2细胞器之间的分工合作课件(共52张PPT+视频)

(共52张PPT)
课前小测
1.细胞膜的功能特点 ，细胞膜的结构特点 ，原因是 ，细胞膜的结构探索过程用到的科学方法是 。
2.辛格和尼克尔森提出了 模型，认为细胞膜主要由 和 组成，细胞膜的基本骨架是 ，蛋白质在细胞膜上的三种排布方式 ，糖被位于细胞膜的 侧，作用是 。
1
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？其间也存在类似的分工与合作吗？
问题探讨
第三章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
细胞质基质
细胞器
溶胶状
细胞质
细胞膜
细胞核
细胞
成分：含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、酶等。
进行着多种化学反应,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
1、细胞的结构
问题探讨
不同功能的细胞，细胞器的种类与数量有区别
植物细胞细胞壁：主要由纤维素和果胶构成，起支持与保护作用
细胞的显微结构
（光镜下）
细胞器在哪里
细胞的亚显微结构
（电镜下）
线粒体
高尔基体
内质网
溶酶体
核糖体
中心体
问题探讨
显微结构和亚显微结构
亚显微结构
电子显微镜
0.2μm
0.2nm
光学显微镜
显微结构
问题探讨
问题探讨
探究：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，用什么方法呢？
探究：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，用什么方法呢？
差速离心法
问题探讨
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）
用高速离心机在不同的转速下进行离心
2、分离细胞器的方法 —— 差速离心法
问题探讨
低速
中速
高速
更高速
细胞匀浆
细胞核等
线粒体、溶酶体等
内质网、高尔基体等
核糖体等
将匀浆放入离心管中，用高速离心机进行离心，起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，将较小的颗粒沉降，以此类推，达到分离不同大小颗粒的目的。
问题探讨
01
细胞器之间的分工
01 细胞器之间的分工
1、植物细胞有哪些细胞器？它们的功能分别是什么？
2、动物细胞有哪些细胞器？它们的功能分别是什么？
动物细胞（左）和植物细胞（右）亚显微结构图
请同学们阅读书本48-49页图与文字：
细胞器名称 分布 结构 功能
叶绿体
线粒体
溶酶体
内质网
高尔基体
核糖体
中心体
液泡
3、细胞器之间的分工
01 细胞器之间的分工
1）叶绿体--细胞的“养料制作车间”和“能量转换站”
分布：
形态：
结构：
功能：
主要分布在绿色植物的叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞。
扁平的球形或椭球形。
光合作用的场所。
双层膜：内膜、外膜
基粒：由类囊体薄膜构成，分布
与光合作用有关的色素和酶。
基质：含有与光合作用有关的酶，
还含有核糖体和少量的DNA和RNA。
01 细胞器之间的分工
2
2）线粒体--细胞的“动力车间”
分布:
形态：
结构：
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。
大多数呈椭球形。
有氧呼吸主要场所，提供细胞生命活动所需能量的95%。
双层膜：内膜、外膜
嵴：内膜向内折叠形成
基质：含有与呼吸作用有关的酶，
还含有核糖体和少量的DNA和RNA。
01 细胞器之间的分工
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
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有核糖体、少量的DNA和RNA（都能半自主复制）
含与光合作用有关的酶
含与有氧呼吸有关的酶
类囊体薄膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。
是一层光滑的膜
向内折叠形成嵴
光滑，与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
椭球形
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
线粒体和叶绿体比较
01 细胞器之间的分工
3）溶酶体--细胞的“消化车间”、“酶仓库”
分布：
结构：
功能：
主要分布于动物细胞。
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。
单层膜构成的囊状结构，含多种水解酶。
起源：
高尔基体。
01 细胞器之间的分工
4）内质网--有机物的合成“车间”
由单层膜结构连接而成的网状物。
蛋白质合成和加工、以及脂质合成
的“车间”。
粗面内质网：附着有核糖体，
合成加工蛋白质
光面内质网：合成糖类和脂类
绝大多数动植物都有。细胞核附近较多，与核膜有一定的联系。
粗面内质网
光面内质网
结构：
类型：
功能：
分布：
01 细胞器之间的分工
5）高尔基体--蛋白质加工、分类、包装“车间”及“发送站”
分布：
结构：
功能：
动植物细胞中细胞核附近。
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”；
与动物细胞的分泌功能有关，与植物细胞壁的形成有关。
单层膜构成的扁平囊叠加在一起，有大小囊泡。
01 细胞器之间的分工
6）核糖体--细胞内“生产蛋白质的机器”
分布：
结构：
功能：
所有细胞，线粒体和叶绿体中都有。附着在内质网上或游离在细胞质基质中。
细胞内合成蛋白质的场所。
无膜结构，由rRNA和蛋白质构成。
01 细胞器之间的分工
7）中心体
分布：
结构：
功能：
动物和低等植物细胞中，通常位于细胞核附近。
与动物细胞有丝分裂有关。
无膜结构，两个互相垂直的中心粒及周围构质组成。
中心粒
01 细胞器之间的分工
8）液泡
分布：
结构：
功能：
成熟的植物细胞中。
调节植物细胞内的渗透压，使细胞保持坚挺。与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果实等颜色有关。
单层膜，内含细胞液，主要有糖类、
无机盐、色素（花青素）、蛋白质、有机酸、生物碱等。
01 细胞器之间的分工
细胞器名称 分布 结构 功能
叶绿体
线粒体
溶酶体
内质网
高尔基体
核糖体
中心体
液泡
双层膜
单层膜
无膜
单层膜
光合作用场所，养料制造车间、能量转换站
有氧呼吸的主要场所，动力车间
含有多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒
蛋白质等大分子物质的合成、加工、运输通道。
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”
细胞内合成蛋白质(多肽）的场所,生产蛋白质的机器
与细胞的有丝分裂有关
含有营养物质、调节细胞内的环境、与植物细胞吸水保持坚挺有关。
主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞
普遍存在于动植物细胞中
主要分布于动物细胞
绝大多数动植物都有
动植物细胞中
所有细胞
动物和低等植物细胞
成熟的植物细胞中
01 细胞器之间的分工
3、细胞器之间的分工
细胞中的细胞器是随意漂浮于细胞质中的吗？
4、细胞骨架
01 细胞器之间的分工
是细胞质中 细胞器的结构。由 组成的网架结构，维持细胞的 ，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、 、 、及 、能量转化、 等生命活动密切相关。
信息传递
支持
蛋白质纤维
形态
分裂
分化
物质运输
细胞器归纳小结
分
布
植物特有
叶绿体、液泡
动物和某些低等植物特有
中心体
原核和真核生物共有
核糖体
结
构
无膜
核糖体、中心体
双层膜
线粒体、叶绿体
单层膜
内质膜、液泡、高尔基体、溶酶体
成
分
含DNA
线粒体、叶绿体
含RNA
线粒体、叶绿体、核糖体
含色素
叶绿体、液泡
即时训练
“动力车间” -----------------
“营养制造车间”------------
“能量转换站”---------------
“有机物（脂质）合成车间”---------
“生产蛋白质机器（蛋白质的装配机器）”------
“蛋白质的加工、分类和包装车间”和“发送站”--------
“细胞内的消化系统”------
“细胞内的酶仓库”---------
线粒体
叶绿体
叶绿体
内质网
核糖体
高尔基体
溶酶体
溶酶体
“起交通枢纽作用”---------
高尔基体
写出下列名称相对应的细胞器：
即时训练
1、找出下图中的错误，并在图中改正。
高尔基体
内质网
核仁
叶绿体
线粒体
中心粒
即时训练
与细胞器有关的特例：
低等植物细胞同时含有中心体和叶绿体
具有细胞壁的生物：植物、真菌细胞、原核生物（支原体除外）
不含某些细胞器的植物细胞或动物细胞
无叶绿体：洋葱鳞片叶表皮细胞、植物根尖分生区细胞、
根尖成熟区细胞等
无大液泡：植物根尖分生区细胞等
无线粒体：哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等
即时训练
1.下列关于细胞器的叙述正确的是（ )
A.线粒体是细胞有氧呼吸的场所，进行有氧呼吸的细胞都含有线粒体
B.叶绿体是进行光合作用的场所，进行光合作用的细胞都含有叶绿体
C.溶酶体能合成多种水解酶，是细胞的消化车间
D.内质网和高尔基体都只有一层膜，都能对蛋白质进行加工
2.下列结构中，其成分含有磷脂分子的一组细胞器是（ ）
①线粒体 ②细胞核 ③细胞膜 ④中心体 ⑤高尔基体 ⑥叶绿体
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤⑥ D. ①⑤⑥
3.李清照《如梦令》词：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
D
D
A
即时训练
4.（不定项选择）下列关于细胞结构与功能相适应的说法正确的是（ )
A.叶肉细胞的细胞壁和大液泡有利于其维持一定的形态
B.醋酸杆菌是需氧型微生物，主要通过线粒体产生能量
C.鸟的胸肌细胞富含线粒体，可为飞翔提供足够的能量
D.母牛的乳腺细胞含有丰富的内质网和高尔基体
5.下列关于细胞的说法正确的一组是（ ）
①含细胞壁结构的细胞必定是植物细胞
②含中心体的细胞必为动物细胞
③同一动物体不同组织细胞中线粒体含量可能不同
④植物细胞必定含有叶绿体
⑤能进行光合作用的生物不一定是绿色植物
A.①③ B.①④ C.③⑤ D. ②⑤
ACD
C
即时训练
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。
探究 实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
二.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验材料的选择与处理
观察对象：叶绿体
叶绿体位于光合作用的细胞中，如植物叶片的叶肉细胞中
怎样使植物叶片透光？
普通叶片中的叶绿体不能直接肉眼观察
植物叶片能直接观察到
叶绿体吗？
植物叶片直接置于显微镜
下能观察达到叶绿体吗？
普通叶片因为不透光无法直接显微观察
观察用植物叶片需要足够薄
叶绿体在何处？
怎样使材料足够薄？
厚材料撕薄层，如菠菜叶
选择薄的材料，如黑藻叶
为什么撕取下表皮
捎带些许叶肉？
表皮细胞一般无叶绿体；下表皮附近叶肉细胞中的叶绿体较少且大，容易观察
探究 实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
细胞代谢越旺盛，细胞质流动越显著。如何做才更容易观察到细胞质流动？
适当升高温度；适度照光或提前照光；切伤一小部分叶片
探究 实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
思考讨论：
实验过程中始终需要保持有水（清水）状态，为什么？
叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？
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？
防止细胞失水，以观察叶绿体的正常形态和分布
有利于接受光照，进行光合作用。
细胞质含有细胞代谢需要的原料、酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞的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。
探究 实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
胞内蛋白 分泌蛋白
合成场所
作用场所
实例
游离核糖体
呼吸酶、血红蛋白
细胞内
附着型核糖体
消化酶、抗体、部分激素
细胞外
根据蛋白质的作用场所分类
分泌蛋白是如何从细胞内合成并运输到细胞外的呢？我们该如何去追踪蛋白质的合成和运输过程呢？
02
细胞器之间的协调配合
请同学们阅读书本51-52页图与文字，思考讨论问题：
1、分泌蛋白是什么？分泌蛋白在哪里合成？
2、科学家研究分泌蛋白的合成和运输采用了什么方法？
3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经历了哪些细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输的过程。
4、分泌蛋白的合成和分泌过程需要能量吗？能量由哪里提供？
02 细胞器之间的协调配合
1. 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，12C与14C。同位素化学性质相同，但物理性质可能有差异，有些具有放射性。
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。
12C
6个质子 ＋ 6个中子
14C
6个质子 ＋ 8个中子
同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。
科学家向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和运输。
02 细胞器之间的协调配合
02 细胞器之间的协调配合
核糖体
高尔基体
内质网腔
细胞膜
1. 根据所学知识，猜想为什么选用亮氨酸作为同位素3H的标记物？
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，所以可以先通过人工标记氨基酸，再由细胞主动吸收，进而追踪其去向。
2. 分泌蛋白是在哪里合成的？
分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。
3. 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
4.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？
02 细胞器之间的协调配合
核糖体
氨基酸形成肽链
内质网
加工肽链形成蛋白质
进一步修饰加工
细胞膜
囊泡与细胞膜融合
细胞外
囊泡
囊泡
分泌
线粒体
供能
高尔基体
内质网的膜面积_____
减少
综合比较：高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
①
②
③
④
基本不变
增加
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
02 细胞器之间的协调配合
_________
_________
_________
前
后
时间
0
膜面积
①_________
③_________
②_________
时间
0
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
02 细胞器之间的协调配合
思考：分泌蛋白分泌过程中穿过了多少层膜？
0层
03
细胞的生物膜系统
　　在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
03 细胞的生物膜系统
四.生物膜系统
1.概念：
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。
2、生物膜系统的联系：
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。
（1）在成分上的联系：
03 细胞的生物膜系统
内质网膜
细胞膜
核膜
高尔基体膜
间接联系
间接联系
囊泡
直接联系
直接联系
囊泡
生物膜可以相互转化!
03 细胞的生物膜系统
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
1.概念：
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。
2、生物膜系统的联系：
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。
（2）在结构上的联系：
（1）在成分上的联系：
四.生物膜系统
1.概念：
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。
2、生物膜系统的联系：
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。
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。
（1）在成分上的联系：
（2）在结构上的联系：
（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。
03 细胞的生物膜系统
思考：
①生物膜主要由磷脂和蛋白质构成？原核生物有生物膜吗？有生物膜系统吗？
②生物体内的所有膜结构是否都属于生物膜系统呢？
③生物膜的作用？
存在生物膜，但是不存在生物膜系统
否，如：小肠粘膜、胃粘膜、鼻粘膜不属于
03 细胞的生物膜系统
① 使细胞具有相对稳定的内部环境；
② 在物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用；
线粒体内膜上发生的能量转化
③ 广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，利于化学反应；
④ 将细胞分为许多小室，使化学反应互不干扰，高效、有序地进行。
3、生物膜的作用
03 细胞的生物膜系统
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
[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)。
即时训练
D
2. 如图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是（ ）
A. 构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B. 膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C. 膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少
D. 线粒体内膜蛋白质含量高的原因是其表面积大
D
即时训练