3.2 细胞器之间的分工合作（教学课件）-高中生物学人教版（2019）必修一(共29张PPT)

(共29张PPT)
细胞器之间的分工合
作
细胞各部分结构既分工又合作，共同执行细胞的各项生命活动。
阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分 解、能量转换和信息传递等生命活动。
举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞 的各项生命活动。
内容要求
细胞器的结构和功能
细胞器的结构和功能的 研究方法
生物膜系统的结构和功能
用高倍显微镜观察叶绿 体和细胞质的流动
目录
Contents
01
02
03
04
复习引入
>新住宅装修后分隔成客 厅、餐厅、厨房、卧室， 这样分隔有什么作用
>细胞内要进行各种各样 的生命活动，细胞是怎 样防止这些生命活动的 相互干扰
细胞器的结构和功能
写出各种细胞器的名称、结构和功能：
细胞器模式图
0 1 细胞器的结构和功能
细胞器模式图
写出各种细胞器的名称、结构和功能：
判断以下问题并说明理由：
①进行光合作用的生物都有叶绿体；×
②进行有氧呼吸的生物都有线粒体；×
③细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的成分和功能是相同的；×
④有中心体的一定是动物细胞；X
⑤所有植物细胞都有细胞壁、大液泡和叶绿体。
细胞器的结构和功能
前概念检测
1.双层膜结构，含有DNA和RNA, 以及核糖体。
2.有氧呼吸的主要场所。
3.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细 胞的"动力车间"。细胞生命活动所需的能量，大 约95%来自线粒体。
细胞器的结构和功能
三维模式图：美观
“三图”对
线粒体
电镜图：科学 二维平面图：应试
线粒体
内外膜
基质- 嵴
1.双层膜结构，含有DNA和RNA,以及核糖体。
2.光合作用的主要场所。
3.叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有 的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和 “能量转换站”。
细胞器的结构和功能
“三图”对 三维模式图：美观 电镜图：科学 二维平面图：应试
叶绿体
基质—
类囊体
基粒-
内外膜-
电镜图：科学 二维平面图：应试
1.内质网是单层膜围成的不规则网状结构。
2.内质网分为糙面内质网(附着大量核糖体) 和滑面内质网(极少附着核糖体)。
3.内质网是蛋白质合成和加工的场所，还是 脂质合成的车间。
01 细胞器的结构和功能
滑面内质网
粗面内质网
粗面内 质网腔
粗面内质网 上的核糖体
细胞质中
游离的
核糖体
三维模式图：美观
“三图”对
滑面内 质网腔
囊泡 高尔基体腔 Ciste
高尔基体主要是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”。 与植物细胞壁的形成有关。
囊泡
三维模式图：美观 电镜图：科学 二维平面图：应试
0 1 细胞器的结构和功能
“三图”对
高尔基体
1.溶酶体由单层膜围绕而成。
2.溶酶体含有酸性水解酶，可以分解衰老、损伤 的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌的病毒。
三维模式图：美观 电镜图：科学 二维平面图：应试
0 1 细胞器的结构和功能
正在被溶酶 体“消化” 的物质
“三图”对
溶酶体
液泡主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含
糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，可以调 节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植 物细胞保持坚挺。
三维模式图：美观
液泡
01 细胞器的结构和功能
电镜图：科学 二维平面图：应试
“三图”对
液泡
细胞器的结构和功能
“三图”对 三维模式图：美观 电镜图：科学 二维平面图：应试
1.核糖体由RNA和蛋白质构成，包括两个亚基。 2.核糖体是蛋白质合成场所。
3.核糖体通常附着在内质网或者游离在细胞质中。
电镜图：科学 二维平面图：应试
1.由两个互相垂直排列的中心粒及周 围物质组成。
2.中心体存在于动物细胞和某些低等 植物细胞。
3.中心体与细胞的有丝分裂有关。
“三图”对
中心体
中心粒
三维模式图：美观
空间垂直的中心粒
01 细胞器的结构和功能
微管
200 μm
0 1 细胞器的结构和功能
>液泡主要存在于植物细胞中，由单
层膜构成
>植物液泡内有细胞液，含糖类、无
机盐、色素和蛋白质等(可视作储
存 场 所),可以调节细胞内的环境，
充盈的液泡能使植物坚挺
>叶绿体具有双层膜，含有核酸
(DNA 和RNA) 和核糖体
>叶绿体是绿色植物进行光合作用的
细胞所含有的细胞，是“养料制造
车间”和“能量转换站”
线粒体具有双层膜，含有核
酸 (DNA 和RNA) 和核糖体
线粒体是有氧呼吸的主要场
所，是细胞的“动力车间”
内质网是由膜围成的管状、 泡状或扁平囊状结构连接形 成的一个连续的内腔相通的 膜性管道系统
>内质网分为粗面内质网(附 着大量核糖体)和光面内质 网(不附着核糖体)
>内质网是蛋白质等大分子物 质合成、加工场所和运输通
道
高尔基体由单层膜围成的扁平囊 状和囊泡状结构构成
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”,是细胞 内囊泡运输的枢纽
核糖体由RNA和蛋白质构 成，包括两个亚基
>核糖体是蛋白质合成的场所 >核糖体常附着在内质网、核 膜上，或者游离在细胞质中
内质网是由膜围成的管状、 泡状或扁平囊状结构连接形 成的一个连续的内腔相通的 膜性管道系统
内质网分为粗面内质网(附 着大量核糖体)和光面内质 网(不附着核糖体)
>内质网是蛋白质等大分子物
质合成、加工场所和运输通
道
溶酶体主要分布在动物细胞中， 由单层膜构成
>溶酶体是细胞内的“消化车间” 内含酸性水解酶，能分解衰老、 损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入 细胞的细菌和病毒
> 中心体存在于动物细胞和(某些) 低等植物细胞中
>中心体由一组相互垂直的中心粒 及周围物质构成
>中心体与细胞的有丝分裂有关
核糖体由RNA和蛋白质构 成，包括两个亚基
核糖体是蛋白质合成的场所 核糖体常附着在内质网、核 膜上，或者游离在细胞质中
高尔基体由单层膜围成的扁平囊 状和囊泡状结构共同构成
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
>线粒体具有双层膜，含有核 酸 (DNA 和RNA) 和核糖体 线粒体是有氧呼吸的主要场 所，是细胞的“动力车间”
细胞器的结构和功能
名称 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 叶绿体 液泡 中心体
溶酶体
形态
功能
细胞器的这种结构跟它的功能有什么联系 > 细胞器形态会不会发生改变
种类、数量会不会发生变化 为什么
细胞器的结构和功能
01 细胞器的结构和功能
细胞骨架支持着各种细胞器。
细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架 结构，维持着细胞形态，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、能量转化、信息 传递等生命活动密切相关。
02 细胞器的结构和功能的研究方法 前概念检测
①科学家进行细胞器结构和功能研究采用了哪些方法
②观察线粒体、叶绿体的实验在材料的选择和处理上有什么要 求 为什么
③差速离心和密度梯度离心有什么区别
④科学家是如何研究分泌蛋白的合成和分泌过程的
科学家在研究葡萄糖-6-磷酸酶(一种酸性水解酶)时，发现这些酶位于差速离心法分离得到的膜
性结构中。1955年这些膜性结构的细胞器被命名为“溶酶体”。同一年，科学家对酸性磷酸酶染 色处理的方法，在光学和电子显微镜下观察到了溶酶体——它居然不是通过显微镜发现的细胞器。
>高尔基体囊泡状的结构还没有发育成成熟的溶酶体，对上述染色方法不反应，因此不能通过上述
染色处理观察。
为什么有的细胞器呈红色，有的呈黄色
观察没有颜色的细胞器或细胞结构一般需要 染 色，选材要考虑材料是否容易获取等。
细胞器的结构和功能的研究方法
②密度梯度离心法用一定的介质在离心管内形成一连续 或不连续的密度梯度，将细胞混悬液或匀浆置于介质的 顶部，通过重力或离心力场的作用使细胞分层、分离。
①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。此法适用于混合样品中各 结构大小差别较大组分的分离。
细胞器的结构和功能的研究方法
细胞器
组分
溶酶体
(1.12 g/cm )
线粒体
(1.18 g/cm )
过氧化物酶体
(1.23 g/cm )
离心前 离心后
蔗 糖 密 度 逐 渐 增 大 ( g / c m )
1.15
同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如
160、180,12C与14C。
用物理性质特殊的核素来标记化学反应中原子的去向，就是 同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规 律。
高中教材涉及的放射性核素有3H 、14C 、35S 、32P,非放射
细胞器的结构和功能的研究方法
性核素有180、15N 等。
碳-12
6 质 子
6 中 子
6 电 子
判断以下问题并说明理由：
①生物膜系统指生物体内所有膜结构；×
②生物膜系统的各个结构可通过囊泡进行直接联系；X
③原核生物、病毒类生物无生物膜系统；
④囊泡的运输方向只能从内质网到高尔基体；×
⑤分泌蛋白、膜蛋白都要由内质网、高尔基体合成、加工、运输。×
03 生物膜系统的结构和功能
前概念检测
03 生物膜系统的结构和功能
> 分泌蛋白的合成和运输体现细胞器之间的协调配合 > 游离的核糖体合成一段肽链(随后暂停)。
>合成的一段肽链和核糖体转移至粗面内质网继续多肽链的 合成，并且边合成边转移至内质网腔内。
>内质网对多肽链进行加工、折叠，形成具有一定空间结构 的蛋白质。内质网形成囊泡包裹着蛋白质离开，转运至高 尔基体，与高尔基体膜融合。高尔基体对蛋白质做进一步 的修饰加工，然后高尔基体形成囊泡(分泌小泡)包裹着 蛋白质离开。分泌小泡转运至细胞膜，与细胞膜融合，小 泡中的分泌蛋白质分泌出去。
所有蛋白质的合成都从细胞质中游离的核糖体开始
核糖体转移到内质网 核糖体留在细胞质基质
囊泡
高尔基体
囊泡 粗面内质网
信号序列 游离的核糖体
驻留在 内质网
分泌小泡 溶酶体 质膜
高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽
溶酶体 分泌小泡 质膜
细胞质基质
细胞核
线粒体 叶绿体
生物膜系统的结构和功能
线粒体 叶绿体 细胞核 细胞质基质
囊泡
二、拓展题
溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解 尝试 提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。
内质网和高尔基体中含有对蛋白质糖基化的酶，糖蛋白就是它们加工生成的。 溶酶体膜上的糖蛋白朝向溶酶体内侧，而细胞膜上的糖蛋白朝向细胞外侧
(一般认为溶酶体膜上的糖蛋白具有保护溶酶体免受自身酸性水解酶分解的 作用，细胞膜上的糖蛋白则是与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能 有密切关系。)
生物膜系统的结构和功能
生物膜系统的结构和功能
口腔黏膜、消化道黏膜实际上为一层上皮组织，并不属于生物膜系统。 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相似，结构和功能上紧密联系。
目 生物膜系统在细胞生命活动中作用极为重要。
① 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。
② 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。
③ 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。
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
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
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动