3.2 细胞器之间的分工合作（第1课时）-2024-2025学年高一生物上学期同步教学精品课件（人教版2019必修1）

第2节 细胞器之间的分工合作 细胞器之间的分工 第1课时 对于我们体内的一些胰岛细胞来说，合成和分泌胰岛素是很平常的事，而我国科学家完成人类历史上第一次人工合成胰岛素的创举，却用了6年多的时间。时至今日，世界上临床应用的胰岛素，仍是将胰岛素基因转入易于培养的细胞中，让细胞来生产的。 为什么靠人力很难完成的工作，对细胞来说却轻而易举呢？ 细胞中肯定有一条条“生产线”。细胞内部就象一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”都有一定的结构，称为细胞器。细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质，细胞器就分布在细胞质基质中。 要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？ 差速离心法 将匀浆放入离心管 破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆） 将各种细胞器分离开（利用不同的离心速度所产生的不同离心力） 用高速离心机在不同的转速下进行离心 差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小的细胞器。低速时，颗粒大的先沉降，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速率，离心悬浮液，将较小颗粒沉降，以此类推。 种类 膜的层数 分布 结构 功能 线粒体 双层膜 叶绿体 内质网 单层膜 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 无膜 中心体 细胞器具有怎样的结构和功能呢？阅读教材，完成下列表格。 一.细胞器 线粒体(双层膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P49，线粒体结构 动植物细胞 外膜、内膜、嵴、线粒体基质、 含有核糖体 呼吸酶、少量DNA和RNA 有氧呼吸的主要场所 与能量转换有关 与细胞质遗传有关 ⑴飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多。 ⑵运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多。 ⑶在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多。 为什么？ 细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体——动力工厂。 思　考 科研人员发现，运动能促进骨骼肌细胞合成FDC5蛋白，该蛋白经蛋白酶切割，产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞，使细胞中线粒体增多，能量代谢加快。运动可促进机体产生更多新的线粒体，加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解，维持线粒体数量、质量及功能的完整性，保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。 新陈代谢和生命活动越旺盛的细胞，消耗的能量越多，线粒体的数目也较多。 德国科学家华乐柏在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞中线粒体数量如下表，分析回答下列问题： 1.心肌细胞的线粒体数量最多，为什么？ 心肌运动量大，不停地收缩，需要能量多 2.冬眠状态下肝细胞中线粒体比在常态下多，为什么？ 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，需要能量多。 3.从表中数据可以看出，线粒体的多少与什么有关？ 细胞代谢的强弱 叶绿体(双层膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P48叶绿体的结构 绿色植物的绿色部位 外膜、内膜、类囊体薄膜、色素、基粒、叶绿体基质、核糖体 与光合作用有关的酶、少量DNA和RNA 绿色植物光合作用的场所 与能量转换有关 与细胞质遗传有关 内质网(单层膜) 分布： 结构： 类型： 功能： 阅读教材：P48内质网的结构 动植物细胞 管状、泡状、扁平囊状结构； 向内与核膜相连，向外与细胞膜相连，形成通道； 是蛋白质合成和加工的场所； 与糖类和脂质的合成有关； 是细胞内蛋白质等多种物质的 运输通道。 粗面内质网：附着有核糖体，是某些大分子物质运输的通道。 光面内质网：无核糖体附着，是脂质合成的重要场所。 与生活的联系：某企业宣称研发出一种新型解酒药，该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。关于解酒机理的说辞，如何解释？ 肝脏具有解酒精的功能，人肝脏细胞中的光面内质网含有氧化酒精的酶，因此提高肝细胞内质网上酶的活性，可以加快酒精的分解。 油菜种子、花生种子细胞内含光面内质网特别多，这说明 了什么？ 思　考 光面内质网与脂质的合成有关。 高尔基体(单层膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P48高尔基体的结构 动植物细胞 扁平囊状结构和大小囊泡 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装； 纤维素合成的场所，参与细胞壁的形成； 与动物细胞分泌物的形成有关。 胰岛B细胞能分泌胰岛素；汗腺细胞能分泌汗液；唾液腺细 胞能分泌较多的消化酶，它们的内质网和高尔基体的分布 有何异同？说明内质网和高尔基体有什么作用？ 胰岛B细胞能分泌胰岛素，唾液腺细胞能分泌较多的消化酶，需要内质网和高尔基体的加工和运输，因此含高尔基体和内质网较多。 汗腺细胞分泌汗液，其中不含蛋白质，因此所含高尔基体和内质网相对较少。 思　考 溶酶体(单层膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P49溶酶体的结构 主要在动物细胞 囊泡状结构；溶酶体形成与高尔基体有关 含有多种水解酶，水解酶有中性、碱性、酸性。 能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 是经过核糖体翻译,翻译的过程同时进入内质网,加工之后通过小泡进入高尔基体继续加工,这里会加一个M6P的糖在上面,以区别溶酶体蛋白和其他分泌蛋白.加工完之后再通过小泡进入核内体,最后核内体跟溶酶体融合,那些酶就进入溶酶体了。 蝌蚪发育成青蛙的过程中，尾巴会脱掉，是断掉的吗？它的消失与谁有关？病菌进入人体后，一种白细胞会将它吞噬掉，吞噬在细胞内的病菌去哪里了？ 蝌蚪发育成青蛙的过程中尾巴的消失是细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。 病菌被吞噬后与溶酶体结合，将病菌消化掉。 思　考 分布： 结构： 功能： 液泡(单层膜) 阅读教材：P48液泡的结构 主要存在于植物细胞； 某些原生动物细胞 囊泡状结构。 内有细胞液，含有糖类、无机盐、色素、蛋白质等 贮藏（营养、色素等）； 调节植物细胞内的环境，维持渗透压； 维持细胞形态，保持细胞坚挺。 1.葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒中有酸味、甜味、苦味和辣味的物质存在于细胞的什么结构中？ 2.植物的“萎蔫”现象，是由于细胞中什么结构内的水分丢失的结果？ 液泡 液泡 思　考 核糖体(无膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P49核糖体的结构 所有细胞中。 有的附着在内质网和核膜上； 有的游离在细胞质 基质中； 有的分布在叶绿体和线粒体中。 由rRNA和蛋白质构成 将氨基酸合成蛋白质 的场所； 中心体(无膜) 分布： 结构： 功能： 阅读教材：P49中心体的结构 动物细胞、低等植物细胞（藻类、菌类和地衣类植物合称低等植物） 由两个互相垂直排列的中心粒和周围物质组成。 与细胞有丝分裂有关（在细胞分裂过程中发出星射线，形成纺锤体） 衣藻和团藻细胞内有中心体吗？ 思　考 因为衣藻和团藻都是低等植物，因此细胞内都有中心体 二.细胞质基质 细胞质基质，呈胶质状，由水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。 细胞骨架 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，与细胞的分裂、分化、运动以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 是活细胞新陈代谢的主要场所。 实验：用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验原理 实验流程 实验结果 细胞质流动的原理: 1.高等绿色植物（如黑藻）的叶绿体存在于细胞质基质中，叶绿体一般是绿色的，扁平的椭球形或球形，可以用高倍显微镜观察它的形态和分布。 2.活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 3.在活细胞中，细胞质以各种不同的方式在流动着，包括细胞质环流、穿梭流动和布朗运动等，这些也同微丝和微梁系统的存在有密切的关系。 4.是细胞质流动的一种形式。在液泡发达的植物(如黑藻、 轮藻、伊乐藻)细胞中，细胞质成薄层沿着细胞膜以一定的速度和方向循环流动。这种不断地循环流动称为细胞质环流。 实验原理 1. 观察细胞质流动必须是活体材料，因而在观察过程中材料要始终浸在载玻片的水滴中。 2. 观察细胞质的流动，应用细胞质中某个叶绿体的位置的变化作为标志。因叶绿体呈绿色且体积大，在植物细胞中的含量多。 3. 观察部位的选择。在外界条件下，同一叶片（如：黑藻）不同部位的细胞中细胞质的流动速度也是不尽相同。由显微镜观察，在黑藻叶片的中轴区域，亦称“中脉”或“中肋”，即叶片中央的一条主脉，通常由多层狭长而壁厚的细胞组成，在此区域及其附近，细胞质流动较快，观察时很容易能看到细胞质的流动。 4. 在做此实验时，如果发现细胞质不流动，或者流动很慢，应立即采取措施，加速其细胞质的流动。其方法有三种：一是进行光照，即在阳光或灯光下放置15 ～20 分钟；二是提高盛放黑藻的水温，可加入热水将水温调至25 ℃左右；三是切伤一小部分叶片。 5. 若视野中某细胞中细胞质的流动方向为顺时针，则在装片中该细胞的细胞质的实际流动方向仍为顺时针。 实验结果 中 心 体 叶绿体 液泡 细胞壁 线粒体 高尔基体 溶酶体 内质网 核糖体 识图辨图 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 填空 1.作为细胞的边界是[ ]___ 2.具有双层膜的细胞器是 [ ]_____、 [ ]______, 3.单层膜的细胞器是[ ]____、 [ ]_____ 、 [ ]_____ 及________ ， 4.无膜结构的是[ ]_____ 、 [ ]_____ 5.“动力车间”是[ ]______,“养料制造车间”是[ ]______, 蛋白质的合成场所是[ ]______,脂质合成场所是[ ]______,“消化车间”是________. 6.动植物细胞均有，但作用不完全相同的细胞器是[ ]______,含有色素的细胞器是[ ]______、 [ ]______. 练习 1 细胞膜 3 叶绿体 4 线粒体 5 内质网 6 高尔基体 9 液泡 溶酶体 7 核糖体 8 中心体 4 线粒体 3 叶绿体 7 核糖体 5 内质网 溶酶体 6 高尔基体 3 叶绿体 9 液泡 $$