高中生物人教版(2019)必修1 3.2 细胞器之间的分工合作（共54张ppt）

(共54张PPT)
分子与
细胞
第1节 细胞器之间的分工合作
第三章 细胞的基本结构
学习目标
1.说出细胞内有哪些细胞器。
2.描述细胞器是如何分工合作完成各项生命活动。
3.概括生物膜系统定义及其功能。
问题探讨
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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。
1.如果缺少其中的某个部门，C919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
细胞质
1.细胞质：指细胞膜以内，细胞核以外的部分，主要包括细胞质基质和细胞器。
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。
结构
蛋白质纤维组成的网架结构
功能
2.细胞质基质：呈流动胶质状。由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成，还有由蛋白质纤维组成的细胞骨架(真核)。
细胞壁
细胞壁
细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持与保护作用。
细胞器之间的分工
分离细胞器的方法——差速离心法
小型离心机
实验方法：差速离心法（主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法）
实验仪器：离心机、离心管
1.5mL离心管
细胞器之间的分工
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）
将匀浆放入离心管
在离心机内通过不同转速进行离心分离各细胞器
细胞
匀浆液
吸水胀破（动物）
细胞匀浆
大颗粒
较大颗粒
细胞核等
线粒体
溶酶体等
核糖体等
低速离心
中速离心
小颗粒
高速离心
较高速离心
较小颗粒
内质网
高尔基体等
细胞器之间的分工——线粒体
嵴
外膜
内膜
基质
DNA
细胞器之间的分工——线粒体
分布：
外膜：
内膜：
基质：
结构：
功能：
双层膜
动、植物细胞中，尤其是代谢旺盛，需能量较多的细胞
平滑
向内折叠形成嵴
含DNA、RNA、核糖体、酶等
有氧呼吸的主要场所，提供95%的能量，是细胞的“动力车间”
细胞器之间的分工——叶绿体
外膜
内膜
基质
基粒
类囊体
形状：
分布：
外膜、内膜：
基质：
基粒：
结构：
功能：
细胞器之间的分工——叶绿体
呈绿色、扁平的椭球形或球形
植物细胞(叶肉细胞、幼嫩茎)
双层膜，与细胞膜结构相似
光合作用的场所
含少量DNA、RNA、核糖体、酶
多个类囊体堆叠形成，上有酶、色素
“养料制造车间”和“能量转换站”
线粒体和叶绿体对比
比较项目 线粒体 叶绿体
分布
膜
增大膜 面积方式
成分
功能
能量转化
真核细胞
植物叶肉细胞(主要)
2层(外膜、内膜)
2层(外膜、内膜),还有类囊体薄膜
内膜向内折叠形成嵴
由类囊体堆叠成基粒
呼吸酶、DNA、RNA、核糖体
有氧呼吸的主要场所
光合酶、光合色素、
DNA、RNA、核糖体
光合作用的场所
可以
可以
细胞器之间的分工——内质网
细胞器之间的分工——内质网
形状：
分布：
粗面内质网：
附着核糖体，与蛋白质合成、
加工、运输有关
光面内质网：
与脂质合成运输有关
结构：
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所
和运输通道
功能：
（单层膜）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
广泛分布于真核细胞
（动物、植物、真菌）
细胞器之间的分工——高尔基体
囊泡
细胞器之间的分工——高尔基体
分布：
a.对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类
和包装的车间和发送站；
功能：
结构：
由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成
广泛分布于真核细胞
（动物、植物、真菌细胞）
c.与植物细胞壁的形成有关；
b.形成动物细胞中的溶酶体。
细胞器之间的分工——溶酶体
单层膜
水解酶
细胞器之间的分工——溶酶体
结构：
主要分布于动物细胞
a.分解衰老、损伤的细胞器
（自噬作用）；
功能：
分布：
单层膜围成的小球体，含有多种水解酶
b.吞噬并杀死入侵的病毒和病菌（吞噬作用）；
细胞的“消化车间”
蛋白类水解酶在核糖体上合成
细胞器之间的分工——液泡
结构：
分布：
功能：
②使植物细胞保持坚挺
①调节植物细胞内的环境
④与花、果等颜色有关（花青素）
③与渗透吸水、代谢产物贮存有关
主要分布于植物细胞，成熟植物细胞含有中央大液泡，植物分生区细胞液泡很小，不明显
泡状结构；单层膜，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等物质
细胞器之间的分工——核糖体
细胞器之间的分工——核糖体
结构：
分布：
合成蛋白质的场所
生产蛋白质的“机器”
功能：
真核细胞、原核细胞都有，线粒体、叶绿体也有。附着在内质网上或游离在细胞质基质
椭球形的颗粒状小体， 无膜结构，由RNA和蛋白质构成
细胞器之间的分工——中心体
结构：
与细胞有丝分裂有关
功能：
分布：
动物细胞及低等植物细胞
由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，无膜结构，主要成分是蛋白质。
细胞器归纳总结
(2)双层膜的细胞器：
线粒体、叶绿体
(3)无膜的细胞器：
核糖体、中心体
(1)单层膜的细胞器：
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
1.依据膜结构进行划分细胞器
细胞器归纳总结
动物
细胞
植物
细胞
线粒体
高尔基体
内质网
核糖体
叶绿体
液 泡
原核生物具有的细胞器：
只有核糖体
2.依据分布范围来划分
中心体
（低等植物也具有）
溶酶体
3.依据观察仪器来划分
（1）光学显微镜下能观察到得细胞器：
内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体、
中心体
液泡、叶绿体、线粒体
（2）只能在电子显微镜下才能观察到的细胞器：
细胞器归纳总结
4.与能量转换、物质交换有关的细胞器
线粒体（细胞呼吸）
叶绿体（光合作用）
5.从成分分析
叶绿体和液泡
叶绿体和线粒体
含有DNA的细胞器：
含有核酸的细胞器：
含有色素的细胞器：
叶绿体、线粒体、核糖体
细胞器归纳总结
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(1)叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的___________。
1.实验原理
(2)活细胞中的细胞质处于________的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。
形态和分布
不断流动
叶绿体
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（1）使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。
（2）观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。
2.实验目的：
（1）藓类的叶片（菠菜叶稍带叶肉的下表皮）
（2）新鲜的黑藻
3.实验材料：
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动
选材 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻
原因 叶片很薄，仅有_______叶肉细胞，可以取整个小叶_____制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目 ，且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
一两层
直接
少
大
实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。叶绿体在弱光下以椭球形的正面朝向光源，使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用；在强光下则以侧面朝向光源以避免被灼伤。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（1）制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体___________。
形态和分布
叶肉
盖玻片
高倍镜
4.实验步骤：
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（2）制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动
清水
幼嫩
4.实验步骤：
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
(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。
5.实验结论
(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。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（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。
6.实验情境：
（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。
核糖体是“生成蛋白质的机器”
细胞器之间的协调配合
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”。
线粒体是“动力车间”
合作探究二：这些细胞器之间是不是存在某种协作呢？
内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。
细胞器之间的协调配合
1.分泌蛋白
(1)概念：在_______合成后，分泌到______起作用的蛋白质。
(2)举例：消化酶、抗体和一部分激素。
细胞内
细胞外
细胞器之间的协调配合
同位素标记法
放射性同位素
检测
放射性，
3H、14C、35S、32P
稳定同位素
检测
密度或相对分子质量，
18O、15N
生物学常用同位素
应用：同位素标记法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。
细胞器之间的协调配合
标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中
标记的氨基酸出现在高尔基体中
标记的氨基酸出现在细胞膜内侧运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中
向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，观察放射性出现的顺序
细胞器之间的协调配合
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
细胞器之间的协调配合
核糖体
粗面内质网
合成蛋白
细胞膜
高尔基体
囊泡
细胞器之间的协调配合
(1)分泌蛋白形成的“有关细胞器”“有关结构 ”和“有关膜结构”
核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 细胞核 细胞膜
有关细胞器
有关膜结构
有关结构
细胞器之间的协调配合
(2)分泌蛋白的形成过程中，核糖体只是肽链的合成场所，合成后的肽链需在内质网中盘曲、折叠形成特定的空间结构，经高尔基体进行最后的“加工、分类与包装”，形成具有“生物活性”的蛋白质，才能分泌到细胞外行使一定的功能
细胞器之间的协调配合
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_____
增加
基本不变
①
②
③
④
细胞器之间的协调配合
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
细胞器之间的协调配合
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
细胞的生物膜系统
a 核糖体
标记氨基酸在细胞器中出现的顺序：
核糖体→内质网→高尔基体
b 内质网
c 高尔基体
细胞的生物膜系统
①什么是生物膜？细胞内的生物膜系统由哪些组成？
1.生物膜及生物膜系统
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。
生物膜在组成成分和结构上_______，结构和功能上___________。
相似
紧密联系
细胞的生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜系统
细胞的生物膜系统
紧密联系
直接联系（结构）：
间接联系（功能）：
相似
组成成分：
基本结构：
内质网膜与细胞膜、核膜的联系
脂质+蛋白质+少量糖类
流动镶嵌模型
内质网外连细胞膜，内连核膜；
内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通。
内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以
通过囊泡转化
细胞的生物膜系统
②核糖体、中心体是否参与构成生物膜系统？
③原核生物是否具有复杂的生物膜系统？
④口腔黏膜、眼角膜等是否属于生物膜？
细胞的生物膜系统
首先，细胞膜不仅使细胞具有一个 的内部环境，同时在细胞与外部环境进行 、 和
的过程中起着决定性作用。
（细胞膜的三大功能）
相对稳定
物质运输
信息传递
能量转换
生物膜的功能
细胞的生物膜系统
第二，许多重要的化学反应都在 上进行，这些化学反应需要 的参与，广阔的膜面积为 ,提供了大量的附着位点（提供酶的附着位点）
第三，细胞内的生物膜把各种 分隔开，这样就使得细胞内能够同时进行多种 ，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行
（细胞内部区室化）
生物膜
酶
多种酶
细胞器
化学反应
细胞的生物膜系统
细胞的生物膜系统
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，能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。
细胞器之间的分工
细胞器
细胞质基质
分泌蛋白的合成和运输
观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动
细胞质
生物膜系统
分工合作
结构功能联系
叶绿体
线粒体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
核糖体
中心体
核膜和细胞膜等
细胞器膜
共同组成
分类
实验
单层膜
双层膜
无膜