2020-2021学年人教版（2019）高一生物必修1-3.2 细胞器之间的分工合作 课件64张

第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
问题探讨
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。
讨论
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？
学习目标
1、细胞器的结构和功能？
2、细胞器之间是怎样分工合作的？
3、生物膜系统及其功能？
细胞质
细胞质基质:
细胞器:
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、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶
活细胞代谢的主要场所
细胞质：
细胞膜以内,细胞核以外的部分。
分布在细胞质基质中
细胞膜
细胞质
细胞核
（溶胶状）
植物细胞显微结构
（光学显微镜）
植物细胞亚显微结构
（电子显微镜）
拓展：显微结构与亚显微结构
细胞壁
叶绿体
细胞核
液泡
细胞质
科学家是采用什么办法将各个细胞器分离的？ （P47科学方法）
分离细胞器的方法——差速离心法
将细胞膜破坏
将匀浆放入离心管
采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器
获得不同大小颗粒的细胞器
原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器。
离心机
01
细胞器之间的分工
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
扁平的椭球形或球形
思考：线粒体和叶绿体之间有什么共同点?
都有双层膜
都含有少量的环状DNA、RNA和核糖体（半自主性细胞器）
都与能量转换有关
都有增大膜面积的结构
叶绿体：类囊体堆叠
线粒体：内膜折叠成嵴
一、细胞器之间的分工
3.内质网
动植物细胞中
由单层膜连接而成的膜性管道系统。
（膜面积最大的细胞器）
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；以及脂质的合成车间。
光面内质网
粗面内质网
分布：
结构：
分类：
功能：
粗面内质网
光面内质网
合成脂质
参与蛋白质的合成与加工。
动植物细胞中
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”
植物细胞中与细胞壁的形成有关
蛋白质的“加工工厂”
一、细胞器之间的分工
4.高尔基体
分布：
结构：
功能：
单层膜形成的扁平囊状结构
一、细胞器之间的分工
5.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
一、细胞器之间的分工
6.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
思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？
细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。
A、光合作用的场所
B、有氧呼吸的主要场所
C、分解衰老、损伤的细胞器
D、可以调节细胞内的环境并使植物细胞保持坚挺
E、参与植物细胞壁的形成
F、参与细胞内蛋白质的合成和运输以及脂质合成的场所
1、线粒体
2、叶绿体
3、内质网
4、高尔基体
5、溶酶体
6、液泡
复习巩固
1．叶绿体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 (　　)
2. 动物细胞中都有线粒体。 （ ）
3. 没有叶绿体的细胞一定不能进行光合作用。 （ ）
4. 没有大液泡的细胞一定是动物细胞。 （ ）
5．内质网是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。(　　)
6．正常状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用。 (　　)
√
×
×
×
×
×
1、人体白细胞能吞噬入侵的细菌、细胞碎片或衰老的红细胞，在白细胞中与这些物质消化有密切关系的细胞器为( )
溶酶体 B. 核糖体 C. 液泡 D. 中心体

2、玉米叶肉细胞中的DNA存在于( )
A．细胞核、叶绿体和高尔基体 B．内质网、线粒体和细胞核
C．线粒体、叶绿体和细胞核 D．细胞核、核糖体和线粒体
Ａ
C
3、具有双层膜、能进行能量转化和相对独立遗传的细胞器是( )
A．线粒体和叶绿体 B．线粒体和内质网
C．叶绿体和核糖体 D．高尔基体和中心体
A
4.如图是人体中某细胞器的图像，该细胞器( )
A.可参与蛋白质的加工和分泌
B.是胆固醇的合成车间
C.是有氧呼吸的主要场所
D.能分解衰老、损伤的细胞器
A
5.(根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是( )
A.心肌细胞比腹肌具有更多的线粒体
B.汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体
C.胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体
D.生命活动旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体
B
解析:汗腺细胞分泌的是汗液成分是水和无机盐，其中不含蛋白质，而肠腺细胞能分泌多种消化酶，大部分酶的化学本质是蛋白质，因此肠腺细胞比汗腺细胞具有更多的核糖体，B错误。
4.李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的（ ）
A.叶绿体和液泡 B.线粒体和液泡
C.液泡和细胞质基质 D.叶绿体和细胞质基质
解析:“叶”中的色素存在于叶绿体中，“花”中的色素存在于液泡中，A正确。
A
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。
无膜结构，由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成
与动物细胞有丝分裂（形成纺锤体）有关。
一、细胞器之间的分工
8.中心体
中心粒
分布：
结构：
功能：
动物细胞和低等植物细胞
（藻类、地衣）
(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
1.组成：蛋白质纤维。
2.功能：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。
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
溶酶体
核糖体
中心体
【模式图辨认】
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？
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
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。
2.分泌蛋白的合成经过了哪些细胞器（结构)？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程？
核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
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？
？
——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：
与分泌蛋白合成与运输过程直接相关的细胞器有：
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
核糖体、内质网、高尔基体
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
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
用35S标记一定量的氨基酸，来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线（图甲）,以及在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线（图乙）。
（1）请判断图甲中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是 。高尔基体在此过程中所起的作用是 。
（2）请判断图乙中的d、e、f曲线所代表的生物膜所属的细胞结构依
是 。
（3）导致f曲线先上升后下降的原因是 。
核糖体、内质网、高尔基体
对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装
内质网膜、细胞膜、高尔基体膜
高尔基体先得膜，后失膜
四、细胞的生物膜系统
概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
细胞膜在物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。
生物膜把各种细胞器分隔开，同时进行多种化学反应，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
功能：
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。
线粒体（供能）
细胞膜
分泌
囊泡
分泌蛋白
高尔基体
加工
修饰
囊泡
成熟蛋白质
内质网
折叠
加工
较成熟蛋白质
核糖体
场所
氨基酸
多肽
脱水缩合
——分泌蛋白的合成和运输过程
三、细胞器之间的协调配合
——生物膜之间的联系
四、细胞的生物膜系统
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；
与社会的联系
人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。
透析型人工肾替代病变的肾，血液透析膜就是人工合成的膜材料。
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
左图表示细胞合成和分泌唾液淀粉酶过程的示意图。请回答下列问题：
1.唾液淀粉酶的化学本质是 ，构成唾液淀粉酶的基本单位是 。
2.唾液淀粉酶先在核糖体合成,再经[3] 运输到[ ] 加工，最后由小泡运到细胞膜外。整个过程均需[ ] 提供能量。
（３）如果是植物的叶肉细胞，还应该有细胞壁、 和 ，其中细胞壁的主要成分是 和 。
果胶　
蛋白质
氨基酸
内质网
４
高尔基体
２
线粒体
液泡、叶绿体

纤维素

02
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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
实验材料：
实验原理：
叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后可用高倍显微镜直接观察其形态与分布。
二、观察叶绿体和细胞质的流动
叶片薄、细胞内叶绿体多且体积小
选材
藓类叶
菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮
原因
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片
细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大；
2.实验材料：藓类叶片、菠菜叶（稍带叶肉细胞的下表皮）、番薯叶，新鲜的黑藻
实验原理：
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。
二、观察叶绿体和细胞质的流动
叶片薄、细胞内叶绿体多且体积小
3.实验步骤：
二、观察叶绿体和细胞质的流动
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
低倍镜下找到叶片细胞
高倍镜下观察叶绿体的形态和分布
制作藓类（菠菜）叶片临时装片
观察
注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中
实验材料能否选择根细胞？
用镊子取一片藓类的小叶(或取菠菜叶稍带叶肉的下表皮)放入盛有清水的培养皿中
放入水滴中盖上盖玻片
实验
观察叶绿体
观察细胞质的流动
选材
藓类叶
菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮
新鲜的黑藻
原因
叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片
细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大；
黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察
二、观察叶绿体和细胞质的流动
2.实验材料
3.实验步骤：
二、观察叶绿体和细胞质的流动
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
低倍镜下找到黑藻叶肉细胞
高倍镜细胞内的叶绿体随细胞质的流动情况
制作黑藻叶
片临时装片
观察
注：保持有水状态以保证叶绿体的正常形态,并能悬浮在细胞质基质中
将黑藻先放在25℃左右的水中光照培养
放入水滴中盖上盖玻片
4.实验结论：
二、观察叶绿体和细胞质的流动
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。

(2)黑藻叶片处于饱含水分的状态时，细胞质处于流动的状态，其流动方式为环流式。
因为藓类的小叶很薄，只有一层细胞组成，而菠菜叶有很多层细胞构成。
（1）为什么可直接取用藓类的小叶，而不能直接取用菠菜叶？
？
（2）取用菠菜叶的下表皮时，为何要稍带些叶肉？
表皮细胞一般不含叶绿体，而叶肉细胞含较多的叶绿体。
（3)观察黑藻细胞质流动时，发现胞质不流动或流动很慢，可采取的措施？
进行光照（15-20min）、提高水温（25℃左右）、切伤部分叶片；
（4）为什么选择叶绿体作为观察胞质流动的标志？
叶绿体呈绿色，光学显微镜下可观察
1、生命活动旺盛的细胞中，下列哪些部分不具有流动性（ ）？
A.细胞壁 B.细胞膜
C.细胞质 D.叶绿体
2、在高倍显微镜下观察细胞质流动时，可看到（ ）？
A.细胞质沿着细胞质膜在流动
B.细胞质围绕着叶绿体运动
C.细胞质围绕着线粒体运动
D.细胞质围绕着细胞核运动
A
A
3．下列诸项均是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验有关的叙述，其中正确的是(　　)
A．不选幼根做实验材料，因为根细胞无叶绿体，其细胞质也不流动
B．叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变
C．细胞中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志
D．植物细胞质流动的速度，标志着该细胞同化作用的强弱
C
4．如果用同一材料，既要观察叶绿体又要观察细胞质的流动，适宜的材料是(　　)
A．菠菜叶 B．黑藻叶
C．白菜叶 D．水稻叶
B
关于“观察黑藻叶片细胞的叶绿体形态与分布”，不正确的说法是 (　　)
A．实验全过程保持活性可以看到移动的叶绿体
B．使用高倍显微镜可以看到叶绿体的双层膜结构
C．实验前需要将黑藻放在光照充足、温度适宜条件下培养
D．实验过程不需要对实验材料进行染色
高倍镜下不但可以看到椭球形的叶绿体，还可以看到叶绿体随着细胞质的流动而移动，但观察之前需要在充足的光照、温度适宜的条件下培养一段时间，而且叶绿体呈绿色，不需要进行染色。双层膜结构是电子显微镜下才能看到的亚显微结构，在高倍显微镜下是看不到的。
答案：B
内质网
高尔基体
叶绿体
液泡
植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图
线粒体
核糖体
溶酶体
中心体
四方面掌握细胞器——分布、形态、结构、功能