3.2细胞器之间的分工合作课件 高中生物人教版（2019）必修1(共51张PPT)

(共51张PPT)
细胞器之间的分工合作
新知导入
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
细胞内部的世界
细胞质：
细胞膜以内，细胞核以外的部分。
细胞质
细胞质基质：
细胞器：
（溶胶状）
活细胞代谢的主要场所
分布在细胞质基质中
如：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。
成分：水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶
显微结构与亚显微结构
光学显微镜
显微结构模式图
（看形态、分布）
电子显微镜
亚显微结构模式图
（看结构）
细胞器
细胞器
单层膜结构
细胞器
无膜结构
细胞器
高尔基体
双层膜结构
细胞器
线粒体
叶绿体
内质网
液泡
核糖体
中心体
溶酶体
细胞器的提取
科学方法：差速离心法
采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器
1.破坏细胞膜，制成细胞匀浆
2.把匀浆放入离心管
3.离心器离心
4.细胞器分离
差速离心法
原理：重量不同，需要的离心速率不同。重量越轻，所需的离心速率越大。
核糖体主要存在于上清液（1）、上清液（2）、上清液（3）、沉淀（4）
外膜
内膜
嵴
DNA
基质
核糖体
有氧呼吸的主要场所，“动力车间”。
1.线粒体
形状：
分布：
结构：
功能：
一、细胞器之间的分工
基质（含环状DNA、RNA、核糖体和有氧呼吸相关的酶）
外膜
内膜（折叠成嵴，增大膜表面积）
双层膜
动植物细胞中
短棒状、圆球状、哑铃形
肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞
950个 400个 260个 12500个
资料一：德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物不同细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答：
1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？
2、从表中所示的数据可以看出线粒体的多少与什么有关？
心肌细胞位于心脏，不停的收缩舒张，运动量大、代谢旺盛，消耗能量多，需要线粒体多。
细胞代谢的强弱
内膜
外膜
类囊体
基质
基粒
一、细胞器之间的分工
一、细胞器之间的分工
2.叶绿体
养料制造车间、能量转换站
植物细胞进行光合作用的场所
植物细胞
形状:
分布：
结构：
功能：
基质（含环状DNA、RNA、核糖体和与光合作用相关的酶）
双层膜
基粒：由类囊体堆叠而成(增大膜面积）
扁平的椭球形或球形
叶绿体——细胞“养料制作车间”和“能量转换站”
不一定，蓝细菌的光合场所位于细胞质中的光合片层,即类囊体，其中含有光合色素叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。
（1）植物细胞都含有叶绿体吗？
植物表皮细胞、根尖细胞等没有叶绿体
（2）能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？
表皮细胞
保卫细胞
线粒体 叶绿体
不同点 形态
分布
增大膜面积的方式
酶
色素
功能
相同点 绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎
普遍存在于动植物细胞内
内膜向内折叠形成嵴
类囊体堆叠形成基粒
与细胞呼吸有关，分布在基质和内膜上
与光合作用有关，分布在基粒和基质中
无
有氧呼吸的主要场所
类囊体薄膜上含有光合色素
绿色植物进行光合作用的场所
①均具有双层膜结构；都有基质
②均能进行能量转换；
③都含有磷脂、蛋白质和少量的DNA、RNA、核糖体（半自主性细胞器）
短棒状、圆球状等
扁平的椭球形或球形
3、内质网
膜面积最大的细胞器
粗面内质网
（有核糖体附着）
光面内质网
（无核糖体附着）
形态：
功能：
分布：
由单层膜围成的管状、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。
粗面内质网
光面内质网
（核糖体附着）
几乎所有真核细胞中
参与蛋白质的合成与加工
合成脂质、某些糖类等
4、高尔基体
高尔基体
形态：
功能：
分布：
单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡；
内腔不相通
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”
几乎所有真核细胞中
动物细胞
植物细胞
与动物细胞分泌物的形成有关；与溶酶体的形成有关
与植物细胞细胞壁的形成有关
蛋白质的“加工工厂”
5.溶酶体
“消化车间”
形态：
结构：
分布：
功能：
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。
囊状小泡
单层膜含有多种水解酶（蛋白质）
主要分布在动物细胞中
来源于高尔基体
6.液泡
形态：
结构：
分布：
功能：
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）
泡状的结构
主要存在于植物细胞中
1.可以调节细胞内的环境
2.充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
3.与花、果等颜色有关
液泡
否,叶绿体中的色素是进行光合作用的色素，而液泡中色素与维持植物的花、果实等的颜色有关 。
（1）是不是植物细胞都有中央大液泡？
（2）叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？
不是，成熟植物细胞才有，如根尖分生区细胞就没有
注意：液泡存在于所有植物细胞中。只是在分生区细胞中，液泡很小很多，在成熟过程中，逐渐融合成一个大液泡。
原核细胞和真核细胞（唯一共有的细胞器）
一、细胞器之间的分工
7.核糖体
“生产蛋白质的机器”
形态：
结构：
功能：
分布：
椭球形的颗粒状结构
无膜结构（蛋白质和rRNA的复合体）
附着在内质网的核糖体，与分泌蛋白的合成有关；
游离在细胞质基质中的核糖体，与胞内蛋白的合成有关。
8、中心体
结构：
功能：
分布：
无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
蛋白质纤维→中心粒→中心体
与细胞的有丝分裂有关
存在于动物细胞与低等植物细胞中（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）
中心粒
中心粒
1.线粒体 A .与细胞的有丝分裂有关
2.溶酶体 B .进行光合作用的场所
3.液泡 C .蛋白质的加工和发送
4.核糖体 D .合成蛋白质的场所
5.高尔基体 E .为细胞生命活动提供能量
6.中心体 F .分解衰老、损伤的细胞器
7.内质网 G .蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所
8.叶绿体 H .储存物质，使植物细胞坚挺
区别：核糖体是将氨基酸脱水缩合连接成多肽链，
内质网是将肽链进行加工形成蛋白质的空间结构。
植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图内质网核糖体细胞壁细胞膜细胞核线粒体高尔基体叶绿体液泡中心体溶酶体细胞质(1)从结构分析
①双层膜的细胞器：_______、_______；
②单层膜的细胞器：_________、_______、_____、_______；
③无膜的细胞器：_______、_______。
(2)从成分分析
①含有少量DNA的细胞器：_______、_______；
②含有色素的细胞器：_______、_____；
③含有RNA的细胞器：_______、_______、_______；
从不同角度总结和归纳各种细胞器的结构和功能
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
溶酶体
核糖体
中心体
核糖体
叶绿体
线粒体
叶绿体
液泡
线粒体
叶绿体
(3)从功能分析
与能量转换有关的细胞器：_______、_______。
(4)从分布分析
①动物和低等植物细胞特有的细胞器：_______；
②原核细胞和真核细胞都有的细胞器：_______。
线粒体
叶绿体
中心体
核糖体
细胞骨架
细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序
组成：蛋白质纤维组成的网架结构
作用：
（1）维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器；
（2）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。
细胞器运动的轨道
实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
(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___________。
(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
叶绿体
2.实验材料
常选用藓类叶片或者菠菜叶___________的_______。
(3)黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察
不断流动
稍带些叶肉
下表皮
(1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取，且所含叶绿体数目少，个体大，便于观察。
3.实验步骤
(1)制作藓类叶片的临时装片，
并观察叶绿体的___________。
形态和分布
(2)制作黑藻叶片临时装片
并观察细胞质的流动
叶肉
盖玻片
高倍镜
清水
幼嫩
温度也会影响细胞质的流动
细胞质环流
4.实验结果
①叶绿体呈扁平椭球形或球形，深绿色，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是一致的,其流动方式为环流式。
黒藻细胞叶绿体形态分布与细胞质流动模式图
细胞质流动的意义：
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、代谢所需的酶和细胞器等。
细胞质的流动,为细胞内物质运输和结构移动创造了条件,从而保障了细胞生命活动的正常进行。
1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？
2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么
细胞内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是？
3.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系
提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其
朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其 朝向光源,以接受充足的光照。
侧面
正面
左上方
逆时针
因为细胞质是流动的
问题探讨
03
细胞器之间的协调配合
三、细胞器之间的协调配合
请阅读P51页思考与讨论，思考下列问题
1.什么是分泌蛋白？分泌蛋白是在哪里合成的？
2.科学家运用了什么方法来探究该过程？
3.整个过程经过了哪些细胞器（结构)？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程
4.该过程需要能量吗？能量由哪里提供？
胞内蛋白 分泌蛋白
作用场所 细胞内 细胞外
实例 血红蛋白、呼吸酶等 消化酶（胰蛋白酶、胃蛋白酶和唾液淀粉酶）、抗体及某些激素(如生长激素、胰岛素等)
1．胞内蛋白与分泌蛋白的比较
蛋白质的合成场所：核糖体
时 间 位 置
3分钟后
17分钟后
117分钟
有核糖体的内质网
高尔基体
细胞膜内侧的小泡和释
放到细胞外的分泌物中
2.分泌蛋白的合成与运输
研究方法：同位素标记法。用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
思考：在核糖体上合成的蛋白质，在经过内质网和高尔基体时，分别发生了什么变化？合成的蛋白质又以什么方式分泌出细胞外？
细胞器之间的协调配合
游离核糖体
粗面内质网
高尔基体
细胞膜
肽链与核糖体转
移到粗面内质网
内质网膜鼓出
形成囊泡
高尔基体膜形成囊泡
细胞外
进一步加工、修饰为成熟的蛋白质
线粒体供能
继续合成，边合成边转移到内质网腔，经加工、折叠为有一定空间结构的蛋白质
盘曲、折叠
合成一段引导肽链
分泌特定功能蛋白质
胞吐的方式
——分泌蛋白的合成和运输过程
分泌蛋白合成与运输过程涉及到的细胞器有：
分泌蛋白合成与运输过程涉及到的具膜细胞器有：
三、细胞器之间的协调配合
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
内质网、高尔基体、线粒体
分泌蛋白合成与运输过程涉及到的细胞结构有
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜、囊泡
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
囊泡
囊泡
分泌蛋白的合成和运输过程中膜面积变化图
细胞的生物膜系统
细胞器膜
核膜
细胞膜
生物膜系统
只有真核生物才有生物膜系统
只有同时具有三者才能称为生物膜系统，其中之一只能称为生物膜。
1、视网膜、肠粘膜是生物膜系统吗？
2、原核细胞有哪些膜结构，有无生物膜？有无生物膜系统？
[问题探究]
视网膜、肠黏膜不是生物膜
原核细胞除细胞膜外无其他膜结构，因此没有生物膜系统。
这些生物膜的 和_____很相似，在_____和____ 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；
组成成分
结构
结构
功能
四、细胞的生物膜系统
成分：各种生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成；
相似性
结构：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；
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、协调配合
高尔基体膜
内质网膜
细胞膜
核膜
囊泡
（间接联系）
直接联系
核膜
细胞膜
内质网膜
囊泡
（间接联系)
与社会的联系
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗
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。其工作原理如下图所示，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？
生物膜的选择透过性
课堂小结
细胞类型的判断
有无以核膜为界限的细胞核
无
原核细胞
有
真核细胞
有无细胞壁
无
动物细胞
植物细胞
有
有无中心体
有
低等植物细胞
无
高等植物细胞
2.关于分泌蛋白的合成与运输，下列叙述正确的是(　　)
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成
B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连
C.高尔基体具有合成分泌蛋白的作用
D.靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成
D
4、胰岛素的合成发生在( )
A.内质网 B.线粒体 C.核糖体 D.高尔基体
5、唾液腺细胞内与唾液淀粉酶的合成、运输、分泌有关的细胞器依次是 ( )
A．核糖体、内质网、高尔基体
B．线粒体、中心体、高尔基体
C．核糖体、中心体、线粒体
D．内质网、高尔基体、核糖体
Ｃ
Ａ
3.下列关于生物膜系统结构和功能的叙述，正确的是(　 　)
①细胞合成和分泌激素的过程均需生物膜系统的参与
②浆细胞合成分泌抗体的过程是以囊泡形式进行的
③内质网腔中的分泌蛋白运输到细胞外经过的生物膜层数为3层
④利用人工膜技术制成的微球体可将抗体、酶、核酸等大分子或小分子药物定向运输到患病部位的细胞
A．①② B．②④ C．①②④ D．①②③④
B
(1)植物细胞特有的细胞器：______________，
高等植物细胞肯定不具有的细胞器：____________，
(2)高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：___________________。
(3)分布最广的细胞器是：_________，
原核生物细胞中唯一的细胞器：_________
(4)腺细胞中数量较多的细胞器：_____________。
(5)心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。
(6)具有单层膜的细胞器：___________________________
(7)具有双层膜的细胞器：_____________________
(8)无膜结构（不含磷脂分子）的细胞器：___________________
叶绿体、液泡
中心体
核糖体
核糖体
高尔基体
线粒体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
中心体、叶绿体、液泡
(9)光学显微镜下可见的细胞器______________________。
(10)具有核酸的细胞器有：______________________ ，
既含有DNA又含有RNA的细胞器有：_______________，
只含有RNA的细胞器有：_________
(11)含有色素的细胞器有：___________________，
都有基质的细胞器有：________________
(12)蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。
(13)与分泌蛋白质（如：抗体、胰岛素等）合成与分泌有关的细胞器有：
________________________
(14)肽键形成的场所：__________，雄性激素合成的场所：_________
(15)与有丝分裂有关的细胞器：______________________________
线粒体、叶绿体、液泡
线粒体、叶绿体、核糖体
线粒体、叶绿体
核糖体
叶绿体、液泡
线粒体、叶绿体
溶酶体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
核糖体
内质网
线粒体、核糖体、中心体、高尔基体
(1)动物细胞中都有线粒体(　　)
(2)没有叶绿体的细胞一定是动物细胞(　　)
(3)有中心体的细胞都是动物细胞(　　)
(4)没有大液泡的细胞一定是动物细胞(　　)
(5)溶酶体作为“消化车间”，可合成并储存大量的水解酶(　　)
×
×
×
×
哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞没有线粒体
没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含叶绿体。
有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体。
没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
水解酶的本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是在核糖体。
×
(6)同一生物不同细胞的细胞器种类和数量一定相同(　　)
(7)同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量一定相同(　　)
(8)能进行光合作用的生物一定有叶绿体。(　　)
(9)具有双层膜的细胞结构有线粒体、叶绿体和细胞核(　　)
×
×
×
√
同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同。如洋葱根尖细胞（高等植物）无叶绿体、无液泡、无中心体；根尖成熟区细胞有液泡无叶绿体。
同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同，如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐消失。
能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，例如蓝细菌；但高等植物细胞的光合作用一定在叶绿体中进行。
细胞结构≠细胞器
细胞结构有：细胞壁、细胞膜、细胞质（细胞质基质和细胞器）、细胞核等。
细胞质基质≠线粒体基质≠叶绿体基质