3.2细胞器之间的分工合作_高一生物人教版（2019）必修1课件(共33张PPT)

(共33张PPT)
3.2 细胞器之间的分工合作
教学目标
1.举例说出几种主要细胞器的功能。
2.简述细胞膜系统的组成和功能。
3.制作临时装片，用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。
4.用系统观分析细胞中部分与整体、结构和功能的统一性。
细胞的基本结构
新课导入
如果缺少其中的某个环节或部门，甜甜圈还能加工成功吗？
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？
甜甜圈的加工过程，包括了原料运输、加工、包装、成品运输等多个环节，是多个部门合作的结果。
新课导入
细胞“工厂”
差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器。
将细胞膜破坏后，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。
用差速离心法获得各种细胞器
细胞器的功能
细胞器
细胞质
细胞质基质
（线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等）
包括
（溶胶状）
细胞器的功能
动物细胞（左）和植物细胞（右）亚显微结构模式图
电子显微镜
液泡
线粒体
内质网
核糖体
叶绿体
高尔基体
细胞壁
中心体
溶酶体
细胞器的功能
细胞器之间的分工
双层膜：叶绿体和线粒体
叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞所含有的细胞器，是“养料制造车间”和“能量转换站”
线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”
细胞器的功能
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
线粒体和叶绿体比较表
光合作用的场所
有氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA和RNA
光合作用有关的酶
含与有氧呼吸有关酶
片层膜堆叠成圆柱形，含色素和酶。
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
圆球状
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
内质网
--
类型
结构：
由单层膜结构连接而成的网状物；
功能：
蛋白质合成和加工、以及脂质合成的“车间”；
粗面型内质网
：膜上附着有核糖体；
光面型内质网
：膜上未附着核糖体；
内质网
细胞器的功能
高尔基体
--
分布：
动植物细胞中；
功能：
来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，与植物细胞细胞壁形成有关，也与动物细胞分泌物的形成有关；
结构：
由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成；
高尔基体
细胞器的功能
核糖体—细胞内“生产蛋白质的机器”
--
分布：
原核细胞和真核细胞中均有,
线粒体和叶绿体中也有；
功能：
细胞内合成蛋白质的场所;
结构：
无膜结构，由rRNA和蛋白质构成;
游离核糖体：
附着核糖体：
合成细胞驻留蛋白；
合成分泌蛋白和膜蛋白等；
分类：
细胞器的功能
溶酶体—细胞的“消化车间”
--
分布：
动物细胞、真菌和低等植物细胞；
功能：
细胞内的“消化车间”，能分解衰老 、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
结构：
单层膜构成的囊状结构，含有多种水解酶类。
溶酶体
溶酶体
细胞器的功能
中心体
中心体
--
分布：
存在于动物细胞和低等植物细胞中，通常位于细胞核附近。
功能：
动物细胞的中心体与有丝分裂有关。
结构：
由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成。
细胞器的功能
液泡
--
分布：
成熟的植物细胞；
功能：
调节植物细胞内的渗透压，使细胞保持坚挺；
结构：
由单层膜结构构成，内含细胞液，主要有糖类、无机盐、、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等；
细胞器的功能
细胞器
名称
形态
功能
1.动物细胞、植物细胞（高等）、低等植物细胞和原核细胞含的细胞器？
2.相关细胞器： 能量？色素？ DNA？ 蛋白质？……
核糖体
内质网
高尔基体
线粒体
叶绿体
液泡
中心体
溶酶体
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：洋葱鳞片叶外表皮细胞、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
与细胞器有关的特例
细胞骨架
　　细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构—细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，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密切相关。
　　在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。
细胞器的功能
　　分泌蛋白的合成和运输
　　有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素。
部分激素
（多肽及蛋白质类激素）
如：
胰岛素、
胰高血糖素。
细胞器之间的协调配合
细胞器之间的协调配合
3 min 17min 117min
1、科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？
2、分泌蛋白是在哪里合成的？
3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，先后经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成与运输的过程。
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？
细胞器之间的协调配合
同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。
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。
同位素标记
放射性同位素
稳定同位素
3H、14C、35S、32P
18O、15N
检测
检测
密度或相对分子质量
放射性
细胞器之间的协调配合
科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的放射性同位素3H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，出现在细胞膜内的小泡及细胞外的分泌物中。
1.分泌蛋白是在哪里合成的？
2.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及运输的途径？
3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？
能量由哪里供应？
核糖体
核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞膜外
能量供应主要来自线粒体
细胞器之间的协调配合
在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在其中起重要的交通枢纽的作用。
氨基酸
脱水缩合
多肽
加工（折叠、组装）
较成熟蛋白质
再加工
成熟蛋白质
分泌
分泌蛋白
（囊泡）
（囊泡）
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体（供能）
从分泌蛋白的合成和运输的过程中可以看出，细胞内的一些膜结构可以相互 转化 ，细胞中一项生理活动的完成需要 各种结构 的共同配合，细胞是一个统一的整体。
四类常见的分泌蛋白
消化腺（如唾液腺、胃腺、肠腺等）细胞合成并分泌的消化酶
T 细胞合成并分泌的淋巴因子
浆细胞合成并分泌的抗体
下丘脑、垂体、胸腺、胰岛等合成的相关激素，如生长激素、胰岛素等
　　例题.下列有关分泌蛋白的叙述，不正确的是（　　　）
　　A. 抗体、唾液淀粉酶以及呼吸酶都属于分泌蛋白
　　B. 在分泌蛋白的加工、运输以及分泌过程中，高尔基体的膜面积处在动态变化之中
　　C. 分泌蛋白的合成和运输需要核糖体、内质网和高尔基体的协调配合
　　D. 线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
细胞器之间的协调配合
细胞器之间的协调配合
　　例题.下列有关分泌蛋白的叙述，不正确的是（　　　）
　　A. 抗体、唾液淀粉酶以及呼吸酶都属于分泌蛋白
　　B. 在分泌蛋白的加工、运输以及分泌过程中，高尔基体的膜面积处在动态变化之中
　　C. 分泌蛋白的合成和运输需要核糖体、内质网和高尔基体的协调配合
　　D. 线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量
A
细胞器之间的协调配合
　　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。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。
细胞的生物膜系统
生物膜系统的组成和功能
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
功能
生物膜系统
核膜
细胞器膜
双层膜
单层膜
线粒体膜、叶绿体膜
内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜等
细胞膜
双层膜，细胞核的边界膜
单层膜、细胞的边界膜
功能
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换、信息传递
细胞的生物膜系统
成分上的联系
　　①相似性：各种生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成。
　　②差异性：各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。
结构上的联系
　　①各种生物膜在结构上大致相似，都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。
　　②在结构上具有一定的连续性。
各生物膜之间的联系
核膜
囊泡（间接联系）
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
（直接联系）
囊泡
（间接联系）
细胞的生物膜系统
功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例）
线粒体（功能）
细胞核（转录）
核糖体（翻译）
内质网
高尔基体
细胞膜
mRNA
作为模板
场所
运输
加工
运输
加工
分泌
囊泡
囊泡
氨基酸
多肽
较成熟蛋白质
成熟蛋白质
分泌蛋白
脱水缩合
盘曲折叠
细胞的生物膜系统
当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿，尿毒症。目前常用的治疗方法是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。
与生活中的联系：透析型人工肾——血液透析膜
细胞的生物膜系统
按分布
植物特有的细胞器
叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器
中心体
按成分
含DNA的细胞器
叶绿体、线粒体
含RNA的细胞器
叶绿体、线粒体、核糖体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
按功能
能产生ATP的细胞器
叶绿体、线粒体
能产水的细胞器
叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体
能自主复制的细胞器
叶绿体、线粒体、中心体
多角度比较细胞器
注
细胞器的种类与数量和细胞的功能密切相关：
①代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多；
②蛋白质合成旺盛的细胞内核糖体等含量较多。
多角度比较细胞器
课堂小结