生物人教版（2019）必修1 3.2细胞器之间的分工合作（共39张ppt）

(共39张PPT)
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
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、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。
问题探讨
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？
例如，分泌蛋白的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
细胞质
细胞质基质:
细胞器:
许多化学反应在此进行
线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡等
（细胞代谢的主要场所）
思考：细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？
不是！
细胞骨架:
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有关
呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成
自主学习 探索新知
1、在分离细胞器之前，如何将细胞的细胞膜破坏掉？
阅读课本47页”分离细胞器的方法”，结合图片，回答下列问题：
2、用什么方法分离细胞器？这种方法的原理是什么？
匀浆放入离心管
破坏细胞膜
离心器离心
细胞器分离
搅拌机充分搅拌破坏细胞膜
以逐步增高的转速重复离心，利用不同的离心速度，使细胞器分离开。
原理？
较大颗粒
较小颗粒
用光学显微镜观察到的细胞构造,称为细胞的显微结构。如细胞壁、细胞核、叶绿体、线粒体、液泡等。
在电子显微镜下可以观察到细胞的更微小的结构，称为细胞亚显微结构。
知识拓展
显微结构
亚显微结构
亚显微结构
细胞器之间的分工
自主学习课本48-49页，回答出下列图中的细胞器分别是什么，有什么功能？
①
⑦
⑤
②
⑥
⑧
③
④
形态：
功能：
线形、短棒状
结构
分布:
动植物,代谢旺盛的细胞部位分布多
线粒体
基质
外膜
内膜
嵴
双层膜
外膜
内膜
基质：
向内凹陷
嵴
细胞进行有氧呼吸的主要场所---“动力车间”，为细胞生命活动提供能量。
含少量DNA、RNA和与有氧呼吸有关酶
增大膜面积，为酶提供附着位点
衣藻细胞 洋葱表皮细胞 肝细胞 心肌细胞
1个 100个 950个 12500个
不同细胞中线粒体的数量
思考
1.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
2.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？能量由什么方式提供？
很多原核细胞的细胞基质和细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸。
因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行无氧呼吸提供能量。
3.蛔虫寄生在人的消化道（缺氧环境）中蛔虫有线粒体吗？蛔虫是真核细胞吗？
没有线粒体，只能进行无氧呼吸
分布？
结构：
形态：
功能：
扁平的椭球形或球形
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）
光合作用的场所
叶绿体
绿色植物进行光合作用的细胞（叶肉细胞）
外膜
内膜
基质
基粒
类囊体
思考：原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？
有些原核生物（蓝细菌）含有光合色素和光合作用的酶，也可以进行光合作用。
线粒体
叶绿体
①都有双层膜结构；
④ 都含有少量的DNA、RNA；
共同之处：
② 都有增大膜面积的结构；
③ 都与能量转换有关；
⑤都是半自主性细胞器。（自身含有遗传表达系统，但是能力有限，必须依赖细胞核基因进行表达）
不同之处： （主要）
增大膜面积的方式不同：线粒体形成嵴；叶绿体类囊体堆叠形成基粒
附着有核糖体
形态与结构：
分类与功能：
粗面内质网：
光面内质网：
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
分布:
动植物都有，外连细胞膜，内连核膜，细胞中面积最大的细胞器
膜上附着核糖体，参与蛋白质的合成与加工。
脂质、糖类等的合成“车间”
内质网
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”
分 布:
结构:
功能:
单层膜的囊状物,有大、小囊泡
植物细胞
动物细胞
高尔基体
与细胞壁的形成有关
与细胞分泌物的形成有关
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。
——“消化车间”
是一种单层膜的囊状小泡。
动植物细胞，主要分布在动物细胞
含有多种水解酶。
溶酶体
结构：
功能：
分布：
新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。请你说说有可能和哪一种细胞器有关
细胞内的溶酶体破裂，水解酶释放后，细胞结构被水解。
液泡
分布：
功能：
结构：
主要存在于植物细胞，成熟植物细胞最大的细胞器
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
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。
思考：是否所有植物细胞液泡都有色素？液泡中的色素能参与光合作用吗？
不是（洋葱鳞片叶内表皮）；不能参与光合作用
思考：所有植物细胞都有中央大液泡吗？
成熟的植物细胞才有大液泡。
是合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”
游离在细胞质基质中
附着在内质网上
(氨基酸脱水缩合形成合成肽链)
——蛋白质的“装配车间”
无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。
核糖体
结构：
功能：
原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。
分布：
中心体
分布:
功能:
结构:
动物和某些低等植物（藻类植物）的细胞
无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心
互相垂直的两个中心粒
细胞膜
细胞质
高尔基体
核膜
核仁
染色质
线粒体
内质网
核糖体
中心体
细胞膜
液泡膜
细胞质
液泡
内质网
核糖体
叶绿体
线粒体
细胞核（核膜）
高尔基体
快速回答：八种细胞器有关知识的总结
（1）具有双层膜的细胞器：
（2）具有单层膜的细胞器：
（3）没有膜的细胞器：
（4）植物特有的细胞器：
（5）高等植物没有的细胞器：
（6）与能量转换有关的细胞器：
（7）半自主性细胞器：
线粒体 叶绿体
内质网 高尔基体 液泡 溶酶体
核糖体 中心体
叶绿体 液泡
中心体
线粒体 叶绿体
线粒体 叶绿体
（10）真核细胞中共同具有的细胞器
（11）具有色素的
（12）真核细胞和原核细胞中共有的
（13）动植物共有但功能不同的
（14）与细胞壁形成有关的
（15）与细胞有丝分裂有关的
核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 溶酶体
叶绿体（脂溶性） 液泡（水溶）
核糖体
高尔基体
高尔基体
中心体
三、探究 实践
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质运动
1.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。
2.实验材料及器具
叶绿体：藓类的叶片（或菠菜、番薯叶等）、新鲜的黑藻
显微镜、载玻片、盖玻片、滴管、镊子、刀片、培养皿、台灯、铅笔
3.实验过程
（1）制作临时装片
①用镊子取一片藓类的小叶(或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中。
②往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。
实验过程中细胞是活的，临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。
思考：①为什么取菠菜叶下表皮要带叶肉？藓类需要吗？
②载玻片中央滴清水的作用是什么？
表皮细胞不含叶绿体,叶绿体主要分布在叶肉细胞中。
（2）观察叶绿体
低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察
（3）观察细胞质的流动
①叶绿体呈 ，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 ，其流动方式为 。
绿色、扁平的椭球或球形
一致
环流式
1、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系
叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。
细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
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
四、细胞器之间的协调配合
分泌蛋白的合成和运输
在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
例如：消化酶、抗体、一部分激素等。
2.实验
①实验材料：
②实验方法：
豚鼠胰腺腺泡细胞
同位素标记法(同位素示踪法)
1.分泌蛋白：
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。
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
实验设计：向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射_____________________；观察__________________________________。
实验现象：
3H标记的亮氨酸
放射性在细胞中出现的先后顺序
1、分泌蛋白是在哪儿合成的
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和运输的过程。
内质网上的核糖体中。
氨基酸
多肽
未成熟蛋白
成熟蛋白
分泌蛋白
脱水缩合
折叠、盘曲
折叠、盘曲
分泌(胞吐)
1、分泌蛋白是消耗能量的过程，这些能量主要来自于____ _
2、交通枢纽：_________。
3、和分泌蛋白合成分泌有关的细胞结构有：
。
线粒体
高尔基体
细胞外
内质网
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
核糖体
高尔基体、线粒体、细胞膜
核糖体、内质网
4、所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？
否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质；真核细胞中也不是所有的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工。
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
4、分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？
膜面积
时间
①
②
③
①
内质网
②
③
细胞膜
高尔基体
四、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，共同构成细胞的生物膜系统。
1.囊泡、类囊体薄膜、隔膜、黏膜、鼓膜都属于生物膜系统的一部分吗？
囊泡、类囊体薄膜属于！因为它们起源于细胞器膜或者是细胞器膜的一部分；其余属于许多细胞构成的组织，不是膜系统
2.原核生物有生物膜系统吗？
只有细胞膜，没有生物膜系统
思考：
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
囊泡
囊泡
生物膜之间有什么联系？
核膜
内连
在结构，功能上紧密联系，体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
外连
生物膜系统的功能
（1）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的作用 。
（2）生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。
（3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
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。
与社会的联系
细菌
原始真核细胞
内膜
细胞核
线粒体
知识拓展：线粒体和叶绿体的起源（内共生学说）
原始真核细胞
光合细菌
叶绿体
具光合能力的真核细胞
练习与应用
1.（1） √ （2）×
2.（A） 3. （C）4. （B）
5.上图是动物细胞亚显微结构，细胞右下方的叶绿体应该去掉；内质网和高尔基体标反了；染色质应该为核仁。
下图是成熟植物细胞亚显微结构，核糖体应该是中心粒；高等植物细胞中不含中心粒，应去掉；核仁应该为叶绿体；叶绿体应该为线粒体。
假设：
①膜的成分有可能被修饰，使酶无法对其发挥作用；
②溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用使酶远离自身；
③膜转运物质使膜周围环境（pH）不适合酶发挥作用等。
谢谢大家