3.2细胞器之间的分工合作（共41张ppt）高中生物人教版（2019）必修1

(共41张PPT)
必修一 分子与细胞
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
动植物细胞的基本结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞膜以内、细胞核以外的部分
组成
细胞质基质
细胞器
细胞质基质:呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成，活细胞进行新陈代谢的主要场所。
植物亚显微结构模式图
动物亚显微结构模式图
分离各种细胞器方法
差速离心法
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）
不同的转速下进行离心，将各种细胞器分离开
（不同的离心速度产生不同的离心力）
细胞匀浆
低速
大颗粒
中速
较大颗粒
高速
小颗粒
更高速
更小颗粒
一、细胞质中有多种细胞器
细胞器分布在细胞质中，具有特定的形态结构和功能，如：线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体。
内 膜
--细胞呼吸和能量代谢的中心
（一）线粒体
外 膜
核糖体
基质
嵴
DNA
内膜向内凹陷形成嵴，增加了内膜的表面积，有利于生化反应的进行。
平整，将线粒体与其他结构隔开并控制物质交换。
含有多种酶和少量DNA、RNA、核糖体，能合成自身需要的蛋白质。
形态结构:双层膜；呈颗粒状或短杆状。
分布:几乎所有的真核细胞
功能:
有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。
--细胞呼吸和能量代谢的中心
（一）线粒体
内 膜
外 膜
类囊体
DNA
基质
核糖体
--真核生物光合作用的场所
（二）叶绿体
基粒
类囊体堆叠形成基粒，上面分布的有进行光合作用的色素、酶；
具有DNA、RNA和核糖体。
--真核生物光合作用的场所
（二）叶绿体
形态结构:双层膜；球形或椭球形。
分布:大多位于高等植物的能进行光合作用的细胞当中
功能:
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。
叶绿体能将光能转化成有机物中的化学能，而线粒体能将有机物中化学能释放出来，形成ATP中的化学能及热能。因此这两种细胞器都被称为能量转换器。
线粒体和叶绿体--第5章进一步介绍
半自主性细胞器
线粒体和叶绿体都有自己的DNA、核糖体，能合成一部分的蛋白质，具有一定的自主性；但是控制的遗传信息有限，必须依赖细胞核基因的控制，自主性有限，因此称为半自主性细胞器。
线粒体和叶绿体
线粒体 叶绿体
结构 双层膜 外膜 内膜
基粒 ---
基质
功能
光合作用的场所
需氧呼吸的主要场所
都含有少量的DNA、RNA、核糖体
含与光合作用有关的酶
含与需氧呼吸有关酶
类囊体堆叠形成，含光合色素和与光反应有关的酶
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
线粒体和叶绿体常比较点
动物细胞都有线粒体。
没有叶绿体的细胞一定是动物细胞。
没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用。
哺乳动物成熟的红细胞无细胞器；进行的是无氧呼吸。
植物的根尖细胞无叶绿体
蓝细菌，能进行光合作用
判断对错，若是错误，说出错误的理由
能进行有氧呼吸的细胞一定含有线粒体吗？
硝化细菌--原核生物，可以进行有氧呼吸，在细胞质基质和细胞膜上附有有氧呼吸的酶。
形态结构:无膜，由RNA和蛋白质构成，椭球形粒状小体。
分布:几乎所有的细胞生物
存在形式:分为游离核糖体和附着在粗面内质网等结构的核糖体
--蛋白质的合成场所
（三）核糖体
形态结构:单层膜；由一系列片状的膜囊和管状的腔组成（向内连接核膜，向外连接细胞膜，并与高尔基体相互联系，构成了细胞内庞大的物质运输通道）。
分布:动植物细胞
类型:分为光面内质网和粗面内质网
功能:
粗面内质网：分泌蛋白的合成、加工和运输。
光面内质网：运输蛋白质和糖类、脂质合成的重要场所。
--运输蛋白质和合成脂质的重要场所
（四）内质网
--是真核细胞中的物质转运系统
（五）高尔基体
形态结构:单层膜；由一系列扁平膜囊和大小不一的囊泡构成。
分布:普遍存在于真核细胞中
功能:
在动物细胞中：对蛋白质进行加工、分类和包装；
在植物细胞中：合成纤维素，参与细胞壁的构建。
--进行细胞内消化
（六）溶酶体
形态结构:单层膜；由高尔基体断裂产生，单层膜包被的小泡，内含有多种水解酶，能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等物质的降解。
分布:几乎存在于所有动物细胞中
功能:
能够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。保证细胞中其他结构的完整性。
--与植物的渗透吸水有重要的作用
（七）液泡
形态结构:单层膜；单层膜构成的充满水溶液的泡状细胞器。其内的水溶液称为细胞液，含有无机盐、糖类、氨基酸、色素等。
分布:主要存在于植物细胞
功能:
细胞液为植物细胞储存水分和营养物质；
调节细胞渗透压平衡、酸碱平衡、离子平衡，维持细胞的正常形态；
充盈的液泡还可以使植物的细胞保持坚挺；
与溶酶体作用类似，富含水解酶，能吞噬衰老的细胞器。
--与细胞分裂有关
（八）中心体
形态结构:无膜,由两个空间相互垂直的中心粒（微管蛋白）及其周围物质组成。
分布:动物细胞和低等植物细胞
功能:
与细胞有丝分裂中纺锤体的形成有关。
一、细胞质中有多种细胞器
具有双层膜的细胞器：
具有单层膜的细胞器：
无膜结构的细胞器：
线粒体、叶绿体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
核糖体、中心体
按膜的层数
易考语言
含少量RNA的细胞器：
半自主型细胞器：
含有色素的细胞器：
线粒体、叶绿体、核糖体
线粒体、叶绿体
叶绿体、液泡
含DNA的细胞器
1.定义：存在于细胞质中，由蛋白质纤维交错连接的网络结构。
2.意义：细胞骨架给细胞提供一个支架，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。
二、细胞骨架
微丝和微管是构成细胞骨架的重要结构。
三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（一）实验原理
叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形，可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，细胞质中叶绿体的运动可以作为观察细胞质的流动的标志。
（二）实验步骤
阅读课本第50页的内容。
为什么载玻片中央滴一滴清水？
为什么取藓类的小叶或菠菜叶捎带叶肉的下表皮作为实验材料？
使细胞保持有水的状态，否则细胞失水过多就死亡了，会观察不到细胞质流动。
藓类的小叶叶片薄，由单层细胞构成；叶绿体大
菠菜叶捎带叶肉的下表皮叶绿体大，数目少。（表皮细胞无叶绿体）
三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（三）实验结果
细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质的流动是植物细胞的正常生理活动，对于促进细胞代谢具有重要意义。如，使叶绿体移动到光照充足的位置进行光合作用；不断分配各种营养物质，促使细胞质内的一系列代谢反应高效有序地进行。
三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
（四）细胞质流动的意义
延伸--弱光、强光下叶绿体的存在状态：
叶绿体在弱光下以最大面积转向光源，散开分布，提高光合作用效率；
强光下叶绿体以侧面或顶面朝向光源，或向细胞侧面转移，或者堆在一起互相挡光,这样既能接受较多的光照，又避免被强光的灼伤。
练习
某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质环流。下列叙述
错误的是（ ）
A.临时装片中的叶片要保持有水的状态
B.高倍显微镜下可看到叶绿体的双层膜
C.可选择菠菜叶捎带叶肉的下表皮代替黑藻
D.显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同
B
延伸--显微结构和亚显微结构
显微结构：光学显微镜下观察。细胞壁、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体等；
亚显微结构：电子显微镜下观察。叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞膜、内质网、高尔基体、核膜、核糖体、细胞骨架等。
四、细胞器之间的协调配合
（一）分泌蛋白
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。如消化酶（如唾液淀粉酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶等）、抗体、 一部分激素（如胰岛素、生长激素等）等。
区别胞内蛋白：
如血红蛋白、呼吸酶等。由游离核糖体合成。
（二）分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
1.研究方法：同位素标记法
阅读课本第51页的科学方法。
确定分泌蛋白的合成、加工、运输以及分泌利用的是有放射性的元素，还是没有放射性的元素？
利用的是哪种元素？
通过何种指标确定分泌蛋白依次经过的细胞器？
四、细胞器之间的协调配合
（二）分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
游离核糖体：以氨基酸为原料，脱水缩合形成多肽链
粗面内质网：肽链继续合成并转移进入内质网腔进行加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质
高尔基体：对蛋白质进行进一步修饰加工
细胞膜：以胞吐的方式将蛋白质分泌到细胞外
线粒体：为整个过程提供能量
核糖体和多肽链一起转移
囊泡
囊泡
交通枢纽
（二）分泌蛋白的合成、加工、运输与分泌过程
如图是该过程中内质网、高尔基体和细胞膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结构分别是什么？
内质网
细胞膜
高尔基体
膜面积
时间
A
B
C
分泌蛋白的合成与分泌过程中，参与的细胞器是：
分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：
练习
与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构有：
核糖体 -内质网-高尔基体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体
游离的核糖体
粗面内质网
高尔基体
一些蛋白质通过囊泡被分泌至胞外，如消化酶；
一些蛋白质通过囊泡被运至细胞膜，形成膜蛋白；
还有些水解酶被包裹在囊泡中，断裂形成溶酶体。
游离的核糖体
线粒体
叶绿体
细胞核
细胞质基质
各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成。
病毒、原核细胞、某些真核细胞（哺乳动物成熟的红细胞）等不具有生物膜系统
（一）概念：
五、细胞的生物膜系统
注意：
生物膜系统主要针对真核细胞，病毒无膜结构，故无生物膜系统；原核细胞的细胞膜属于生物膜，但是没有核膜及细胞器膜，故原核细胞没有生物膜系统。
生物膜系统是细胞内膜结构的统称，不是生物体内膜结构的统称；肠系膜、蛛网膜不属于生物膜系统。
（一）概念：
五、细胞的生物膜系统
生物膜在化学组成上的联系：
相似性：生物膜组成成分上基本相同，主要由蛋白质和脂质组成。
差异性：各种生物膜组成成分的含量上有显著差异。功能越复杂的膜，蛋白质的种类和数量就越多。
生物膜在结构上的联系：
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，蛋白质分布在其中。
核膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
生物膜在功能上的联系：
直接联系
直接联系
囊泡
囊泡
间接联系
五、细胞的生物膜系统
（二）功能
细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
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大量的附着位点。
细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证生命活动有序高效进行。
下列对生物膜的叙述，正确的是（ ）
A.大肠杆菌的生物膜系统包括细胞器膜和细胞膜
B.生物膜的功能越复杂，蛋白质的种类和数量越多
C.人体内的小肠粘膜、呼吸道粘膜均属于生物膜系统
D.细胞器膜将各个细胞器隔开，彼此之间互不干扰，互不相关
B
练习
细胞膜
细胞质
细胞核
小结
细胞质基质
细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体
细胞器膜
核膜
生物膜系统