3.2 细胞器 人教版高中生物必修一课件(共63张PPT)

(共63张PPT)
第三章
细胞的基本结构
第二节
细胞器——系统内的分工合作
本节聚焦：
细胞器之间的分工
细胞器之间的协调配合
细胞的生物膜系统
学习目标
1.熟记细胞器的结构和功能及生物膜系统的组成和功能，提高过程分析能力。
2.自主学习，合作探究，掌握同位素标记研究问题的方法。
3.分享生命的奥秘，高效学习，体验学习的快乐。
学习重难点
1.重点
（1）几种主要细胞器的结构和功能。
（2）生物膜系统的结构和功能。
2.难点
（1）细胞器之间的协调配合。
（2）制作人的口腔上皮细胞临时装片，使用高倍显微镜观察线粒体。
试试看,你能识别哪些细胞器?
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞质：细胞膜以内，细胞核以外的部分。
细胞质基质（胶质状）
细胞器
细胞骨架
一、细胞质
功能
水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶
细胞质基质(胶质状)
细胞器
成分:
是活细胞进行新陈代谢的主要场所
为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。
细胞质
细胞骨架
细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的
细胞质基质(胶质状)
细胞器
细胞质
细胞骨架
(决定细胞形状）
蛋白质纤维构成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量交换、信息传递等生命活动密切相关。
微丝（肌动蛋白）
微管
锚定并
支撑
细胞质基质(胶质状)
细胞器
细胞质
细胞骨架
(决定细胞形状）
细胞质内有许多具有一定的形态、结构和功能的小器官，它们统称为细胞器。
如：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体等。
研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将细胞器分离出来
分离细胞器的方法?
1、破坏细胞膜，制成细胞匀浆
分离各种细胞器的方法——差速离心法
2、匀浆放入离心管
3、离心器离心
4、细胞器分离
以逐步增高的转速重复离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开
分离各种细胞器的方法——差速离心法
细胞壁
细胞核
叶绿体
线粒体
核糖体
显微结构
亚显微结构
扫描电子显微镜
0.2μm
0.2nm
光学显微镜
植物细胞、动物细胞的亚显微结构图
八大
细胞器
二、细胞器的结构和功能
线粒体
内质网
核糖体
高尔基体
液泡
叶绿体
中心体
溶酶体
线粒体
外膜
内膜
基质
嵴
外膜
内膜
嵴
分布：
形状：
结构：
成分：
功能：
特性：
数量：
含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA等。
动物植物（哺乳动物的成熟红细胞和蛔虫无线粒体）
椭球形
短棒状
粒状等
双层膜（外膜、内膜）、嵴、基质
有氧呼吸的主要场所，产生能量的“动力车间”
能自由移动，在活细胞中往往可运动到代谢比较旺盛的部位。
代谢越旺盛，需能量越多的细胞含线粒体越多、动物细胞比植物细胞线粒体多，心肌细胞、肝细胞、肾小管等细胞多。
线粒体——动力车间
▲简笔画
1.德国科学家华尔柏在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表).分析回答:
(1)心肌细胞的数量最多,这是因为?
(2)动物冬眠状态下肝细胞中的线粒体比常态下多的原因是
(3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与什么有关
肝细胞
肾皮质细胞
平滑肌细胞
心肌细胞
动物冬眠状态下的肝细胞
950个
400个
260个
12500个
1350个
心肌细胞运动量大,因不停的收缩舒张,需能量多。
冬眠时动物维持生命活动的能量主要靠肝脏,肝脏代谢加强,需能量多.
细胞新陈代谢的强弱。
线
粒
体
思
考：
1.从
结
构
上
看，线
粒
体
是
有
氧
呼
吸
主要
场
所
的
原
因？
2.线
粒
体
的
内
膜
向
内
折
叠
形
成
嵴
有
什
么
意
义？
3.为
什
么
线
粒
体
多
集
中
在
新
陈
代
谢
比
较
旺
盛
的
部
位？
含
有
多
种
与
有
氧
呼
吸
有
关
的
酶
增大内膜的表面积
线
粒
体
为
生
命
活
动
提
供
大
量
的
能
量
基质
基粒
内膜
外膜
类囊体
▼简笔画
叶绿体的形态结构
分布：
形态：
结构：
成分：
功能：
与光合作用有关的酶、色素及少量DNA、RNA等。
叶绿体——养料制造车间和能量转换站
植物的绿色部分，主要分布在绿色植物的叶肉细胞,幼茎的皮层细胞中、未成熟的果皮细胞中
扁平的椭球形或球形
双层膜，外膜、内膜、基粒【是由囊状结构的薄膜（类囊体）堆叠而成】和基质
光合作用场所——“养料制造车间”“能量转换站”
酶的分布：
能量的变化：
光能→
活跃的化学能
→稳定的化学能
问题探讨：
是不是只有叶绿体的生物才能进行光合作用？
不一定，蓝藻虽然只有叶绿素和藻蓝素也能进行光合作用。
叶绿体通过膜状类囊体的堆叠也增加了膜的表面积
叶绿体基粒、基质分布着与光合作用有关的酶，基粒上分布光合作用的色素。
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（都能半自主复制）
含有暗反应相关的酶
含有与有氧呼吸相关的酶
由片层膜的囊状堆叠而成的圆柱形结构，含有色素和相关的酶。
是一层光滑的膜
向内腔折叠形成嵴，嵴上含许多酶
与周围的细胞质基质分开
扁平的椭球形或球形
粒状、棒状
主要存在于植物的叶肉细胞
动植物细胞中
内膜
外膜
基　质
基　粒
双层膜
功　　能
结　　
构
形态
分布
叶绿体
线粒体
线粒体和叶绿体比较表
内质网
内质网结构图
光面内质网
分布：
结构：
类型：
功能:
蛋白质合成和加工，脂质合成的“车间”
动植物细胞
光面内质网：与糖类、脂质合成有关（如性激素）
粗面内质网：与分泌蛋白的加工和运输有关
单层膜，外连细胞膜内连核膜
(扩大了细胞内的膜面积）
粗面内质网（含有核糖体）和光面内质网（不含有核糖体）两种
内质网——蛋白质合成并加工、脂质合成车间
简笔画
高尔基体
①与动物细胞内分泌蛋白的加工、分类、包装、运输有关
②与植物细胞有丝分裂过程中细胞壁的形成有关（合成纤维素）
→高尔基体在动植物细胞中功能不同
单层膜。由大囊泡、
小囊泡、扁平囊构成
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
分布：
形态结构：
功能：
动
植物细胞，细胞核附近
高尔基体——蛋白质的加工车间、发送站
▲简笔画
囊泡
扁平囊
溶酶体
分布：
结构：
功能：
动植物细胞中
单层膜构成的囊状结构的小泡，含有多种酸性水解酶类。
具有营养和防御功能，内含多种酸性水解酶类，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、营养物质等
例如:两栖类发育过程中蝌蚪尾巴的退化
溶酶体——消化车间
▲溶酶体一旦受损破裂，会使细胞自溶。
液泡
液泡
分布：
结构：
成分：
功能：
植物细胞，成熟的植物细胞具中央大液泡，占体积的90%
单层膜（液泡膜）
与渗透吸水有关，与代谢产物贮存有关，与花、果等颜色有关。
调节细胞内的环境,使细胞保持一定的渗透压
所有的植物细胞都有液泡吗？
思考
液泡中有糖类、无机盐、色素（花青素）、蛋白质等。
内有细胞液。
充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
核糖体
1.分布：
2.结构：
4.分类：
无膜结构，由rRNA和蛋白质，
构成椭球型颗粒状小体
游离的核糖体
附着于内质网的核糖体
合成胞内蛋白
合成分泌蛋白
3.功能：
核糖体——生产蛋白质的机器
动植物细胞,附着在粗面内质
网上或游离在细胞质基质中
细胞内合成蛋白质（多肽）的场所——氨基酸脱水缩合的场所。
中心体
中心体
1.分布：
2.结构：
3.功
能：
动物细胞及低等植物细胞，位于细胞核附近
无膜结构
由两个互相垂直的中心粒及周围物质组成
与动物细胞有丝分裂有关（有丝分裂时发出星射线，形成纺锤体）
细胞器之间的分工
细胞器
“车间”
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
核糖体
溶酶体
养料制造车间
蛋白质加工、分类、包装车间
生产蛋白质的机器
消化车间
动力车间
脂质合成车间
1线粒体
A与动物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
细胞器之间的分工
小结
1线粒体
A与动物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
细胞器之间的分工
小结
细胞器
分布
形态结构
功能
角色比喻
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
溶酶体
中心体
核糖体
▲各种细胞器的比较表
动、植物细胞
两层膜
有氧呼吸的主要场所
动力车间
有机物合成车间
动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞
动、植物细胞
动物、低等植物
植物细胞
两层膜
单层膜
单层膜
单层膜
单层膜
无膜
无膜
光合作用的场所
蛋白质的合成、加工；脂质的合成“车间”及运输通道
合成蛋白质的场所
动物细胞分泌；
植物细胞壁形成
与有丝分裂有关
调节内环境，
使植物细胞保持坚挺
吞噬、分解
无用结构和异物
养料制造车间
能量转换站
生产蛋白质的机器
消化车间
蛋白质的加工分类包装车间和发送站
植物细胞
尝试
：▲将8种细胞器进行结构分类？
①双层膜的细胞器：
线粒体、叶绿体
④与能量转换有关的细胞器：
线粒体、叶绿体
⑥植物中特有的细胞器：
叶绿体、液泡
⑦动物（低等植物）中特有的细胞器：
中心体
⑤含有ＤＮＡ的细胞器：
叶绿体、线粒体
⑧动植物细胞中都有，但功能不同的细胞器：
高尔基体
⑨含色素的细胞器：
叶绿体、液泡
③无膜的细胞器：
核糖体
中心体
②单层膜的细胞器：
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
三、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体
1、观察叶绿体的材料
藓类小叶：
菠菜叶稍带叶肉的下表皮：
叶片薄，细胞层次少，易观察叶绿体
叶绿体大、少，易观察
▲注意：临时装片随时保持有水状态。
2、观察线粒体
（1）材料要求色浅，如口腔上皮细胞等
（2）实验原理：
线粒体
+
健那绿染液
蓝绿色
线粒体的活体染色剂
▲注意：染色后的细胞为活细胞！
▲问：健那绿染色液为什么要溶于生理盐水中？
人的口腔上皮细胞
（在光学显微镜下可以观察到）
线粒体
短棒状、圆球状、线形、哑铃形等
叶绿体
（在光学显微镜下可以观察到）
椭球形或球形、绿色
　　3分钟后标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中。
　　科学家用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。
　　17分钟后，标记的氨基酸出现在高尔基体中。
　　117分钟后，标记的氨基酸出现在细胞膜内运输蛋白质的小泡及细胞外的分泌物中。
二.细胞器之间的协调配合
资料分析:分泌蛋白的合成与运输
3min
17min
117min
核糖体
内质网腔
高尔基体
细胞膜
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
合成肽链
运输
糖基化
折叠
盘旋
运输
包装
加工
分泌蛋白的合成与运输
线粒体
提供能量
各种生物膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系。
（初加工）
（再加工）
（囊泡）
（囊泡）
（外排）
分泌蛋白
成分相似：
结构相似：
生物膜系统：
都含有磷脂、蛋白质和糖类。
都如同细胞膜的结构
由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成的。
三、细胞的生物膜系统
　
内质网以类似于“出芽”的形式形成具有膜的囊泡，囊泡离开内质网，移动到高尔基体与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分。
　细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。
高尔基体又以“出芽”方式形成包裹蛋白质的囊泡，移动到细胞膜与细胞膜融合，成为细胞膜的一部分。
　　高尔基体膜的厚度和化学成分介于内质网膜与细胞膜之间。在活细胞中，这三种膜可以互相转变。
生物膜的联系与转化
　3、将细胞分隔成许多小区室，使各种化学反应能同时进行而不互相干扰,保证生命活动高效、有序地进行。
生物膜的功能
1、使细胞具有一个相对稳定的内部环境。
在物质的运输、能量交换、信息传递中起决定性作用。
2、许多生化反应的场所（为酶提供附着位点）
1、依据膜结构进行划分细胞器
无膜细胞器：
单层膜细胞器：
双层膜细胞器：
核糖体、中心体
细胞器的归类：
高尔基体、内质网、液泡、溶酶体
线粒体、叶绿体
2、依据分布范围来划分
动植物细胞共有的细胞器：
高等植物细胞所特有的细胞器：
动物细胞所特有的细胞器
线粒体、内质网、核糖体、高尔基体、溶酶体
液泡、叶绿体
中心体（但低等植物也含有）
原核生物具有的细胞器：
核糖体
按照功能划分：
细胞器与遗传变异的关系
1）含有核酸的细胞器
线粒体
叶绿体
核糖体
（DNA、RNA)
（DNA、RNA)
（RNA）
2）具有独立遗传功能的细胞器是：
线粒体、叶绿体。
3）动、植物细胞都有，但功能不同的细胞器是：
高尔基体。
4）含有色素的细胞器是：
叶绿体、液泡。
细胞器——系统内的分工合作
与分泌蛋白的合成、加工和分泌有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
光学显微镜下能够观察到的细胞器：
叶绿体、液泡、线粒体
能形成水的细胞器
叶绿体、线粒体、核糖体、高尔基体
参与多糖形成的细胞器
叶绿体（淀粉）
高尔基体（纤维素）
与能量转换有关的细胞器是：
线粒体、叶绿体。
右图表示动物、植物细胞二合一显微结构模式图。
⑴若某细胞含有AB两图中各种细胞器，则为　
　细胞；
⑵提供细胞能量的“动力工厂”为
[
]
；
⑶结构5为
，在植物细胞有丝分裂时，与
形成有关；
⑷细胞内表面积最大的膜结构
是[
]
。有双层膜的结构但又不属于细胞器的是[
]
；
⑸如果B图为大蒜根细胞，则应该没有
[
]
；
⑹与动物细胞有丝分裂有关的结构是
[
]
；
⑺12所示的结构的化学组成为_______________，它与_______的关系为同一物质在不同细胞时期的两种形态；
⑻图中7所示结构是
主要化学组成为
。
低等植物
9
线粒体
高尔基体
细胞壁
8
内质网
14
核膜
4
叶绿休
13
中心体
DNA和蛋白质
染色体
细胞壁
纤维素和果胶
课堂练习
1下列物质中，不在核糖体上合成的是????（?
?）
A.麦芽糖酶????B.核糖核酸????C.胰岛素??????D.载体蛋白
2下列结构中不属于细胞器的是?（?
?）
A．液泡????????????B．核糖体???????C．核仁
??D．内质网
3．下列结构中,不含磷脂的细胞器是?（?
?）
A．线粒体和中心体????????????????????B．核糖体和染色体
C．高尔基体和内质网????????????????D．核糖体和中心体
B
C
D
4.用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体（
）
A.具有双层膜
B.呈绿色带状
C.内部有许多基粒
D.呈绿色椭球形
D
5．胰岛细胞中与胰岛素形成和分泌有关的结构是（
）
A
线粒体、中心体、高尔基体、内质网、细胞膜
B
内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体、细胞膜
C
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜
D
细胞膜、内质网、核糖体、高尔基体、中心体
C
6.用显微镜观察小麦根毛细胞时，观察不到的一组细胞器是（
）
①线粒体
②叶绿体
③液泡
④高尔基体
⑤中心体
①④
B.
②⑤
C.①③
D.
②④
B
13、下列有关生物膜的叙述，正确的是（
）
A、内质网主要由蛋白质分子和糖类分子组成
B、核膜和溶酶体膜在结构上有直接联系
C、线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是相同的
D、生物膜将细胞器分隔开，使各种化学反应高效、有序地进行
14、内质网和核膜、细胞膜相连，这种特点表明内质网的重要功能之一是（
）
A、提供细胞内物质运输的通道
B、扩展细胞内膜，有利于酶的附着
C、提供核糖体的附着支架
D、参与细胞内某些代谢反应
D
A