内容正文:
3.2 细胞器之间的分工合作
(第1课时)
本节聚焦:
1.细胞内有哪些主要的细胞器?
2.细胞器是如何分工合作,
共同完成细胞的生命活动的?
3.什么是生物膜系统?
它具有什么功能?
1
问题探讨
讨论
1.如果缺少其中的某个部门,C919飞机还能制造成功吗?
它在细胞的生命活动中起什么作用呢?
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、总装制造等部门。
C919飞机
研制大飞机是一个复杂的系统工程,需要不同部门的合作与配合,缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
问题探讨
讨论
2.细胞中是否也具有多种不同“部门”?这些“部门”也存在类似的分工与合作吗?
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、总装制造等部门。
C919飞机
细胞是一个更复杂的系统,细胞内分布着诸多的“部门”,它们既有分工又有合作,共同配合完成着生命活动。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。
细胞结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
位置: ;
主要成分: ;
作用:对细胞起 和 ;
细
胞
结
构
位于植物细胞膜的外面
纤维素和果胶
支持
保护
讨论
①所有细胞壁的成分都是纤维素和果胶吗?
②细胞壁具有选择透过性吗?
细菌细胞壁的主要成分是 ;
真菌细胞壁的主要成分是 ;
肽聚糖
不具有,细胞壁具有全透性。
几丁质
细胞结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
位置: ;
主要成分: ;
作用:对细胞起 和 ;
细
胞
结
构
位于植物细胞膜的外层
纤维素和果胶
支持
保护
:呈溶胶状,是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
:线粒体、叶绿体、核糖体、液泡等。
细胞质基质
细胞器
思考
细胞器那么小,科学家是如何将它们分离开来研究的呢?
细胞器分布在细胞质基质中
原理:采取逐渐提高 分离不同大小颗粒的方法。
规律:离心速率较 时,可让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集 ,改用较 的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
分离细胞器的方法
01
差速离心法
低
离心速率
高
沉淀
分离细胞器的方法
01
步骤:
①破坏 ,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②将匀浆放入 。
③用 在不同的转速下进行离心。
④分离不同大小的细胞器。
细胞膜
离心管
高速离心机
离心管
高速离心机
差速离心法
细胞器之间的分工
02
①
②
③
④
外膜
内膜
嵴
基质
结构
功能 是细胞进行 ,是细胞的“动力车间”;
分布
线粒体
膜
膜:向内折叠成 ,增大膜面积;
基质:含有少量 、 和 ;
膜:
外
内
DNA
RNA
嵴
双层
有氧呼吸的主要场所
动植物细胞均有,代谢旺盛的部位分布较多。
细胞生命活动所需的能量,大约95%来自
线粒体。
核糖体
细胞器之间的分工
02
结构
功能 是绿色植物进行 ,
是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站”;
分布 进行光合作用的细胞中。
叶绿体
膜和 膜
基粒: 堆叠形成,增大膜面积;
基质:含有少量 、 和 ;
膜:
外
内
双层
①
②
④
③
⑤
外膜
内膜
类囊体
补充:基粒中含有与光合作用有关的色素和酶;
DNA
RNA
光合作用的场所
绿色植物
基粒
类囊体
基质
核糖体
细胞器之间的分工
02
结构 由 围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的
内腔相通的膜性管道系统;
功能 蛋白质等大分子物质的 、 和 ;
分布
①
②
粗面内质网
光面内质网
内质网
面内质网
(附着核糖体)
面内质网
(不含核糖体)
单层膜
动植物细胞均有
合成
加工场所
运输通道
粗
光
细胞器之间的分工
02
结构 由 围成的扁平囊和大小不等的囊泡组成;
功能 主要是对来自 的蛋白质进行 的
“车间”及“发送站”;
分布
高尔基体
内质网
加工、分类和包装
动植物细胞均有
注:①在动物细胞中还与溶酶体的形成有关;
②在植物细胞中还与细胞壁的形成有关;
单层膜
细胞器之间的分工
02
结构 由 包裹的囊泡状细胞器;
功能 是细胞的“消化车间”,内含多种 ,
能分解 ,吞噬并杀死侵入细胞的 ;
分布 主要分布在 中。
溶酶体
水解酶
衰老损伤的细胞器
动物细胞
病毒或细菌
注:溶酶体来源于高尔基体;
单层膜
细胞器之间的分工
02
结构 由 围成的泡状结构;
功能 ,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺;
分布 主要分布在 中。
液泡
调节植物细胞内的环境
植物细胞
注:内有细胞液,含糖类、无机盐、蛋白质和色素(花青素)等。
单层膜
细胞器之间的分工
02
结构 ,含 和 ;
功能
分布 所有细胞均有,
有的游离在 中,有的附于 上。
核糖体
无膜
RNA
蛋白质
细胞质基质
是“生产蛋白质的机器”
粗面内质网
细胞器之间的分工
02
结构 ,由两个互相垂直排列的 及周围的物质组成;
功能 与细胞的 有关;
分布 细胞中。
中心体
无膜
中心粒
有丝分裂
动物和低等植物
思考
细胞器是如何存在于细胞质当中的?
细胞骨架
03
细胞骨架是由 组成的网架结构,维持着细胞的 ,
锚定并支撑着许多的细胞器,与细胞 、 、 以及
、 、 等生命活动密切相关。
蛋白质纤维
形态
运动
分裂
分化
物质运输
能量转化
信息传递
细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。
归纳:具有双层膜结构的细胞器对比
线粒体 叶绿体
不同点 分布
增大膜面积
酶
色素
功能
相同点 ①均具有 层膜结构;
②均能进行 ;
③都有少量的 、 和 ,
能形成自身的部分蛋白质,能自主复制,是 细胞器
绿色植物进行光合作用的细胞中
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
与有氧呼吸有关
与光合作用有关
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
双
能量转换
DNA
RNA
核糖体
半自主性
大多数蛋白质是由细胞核控制合成的,因此称为半自主性细胞器。
归纳:具有单层膜结构的细胞器对比
名称 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡
分布
形态 囊泡状 泡状 泡状
功能 ①粗面内质网:
蛋白质等大分子物质的 、 .和 ;
②光面内质网:
合成的场所。
①对来自 的蛋白质进行 、
和 的“车间”和“发送站”;
②植物细胞中,与
的形成有关;
③动物细胞中,与
的形成有关。 被称为“消化车间”,内含多种 ,
①能分解衰老、损伤的 ;②能吞噬并杀死侵入细胞的
。 内有 ,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。
①可以 植物细胞内的环境;
②充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
动植物细胞
动植物细胞
主要在动物细胞
主要在植物细胞
合成
加工场所
运输通道
脂质
管状、泡状或扁平囊状
内质网
加工
分类
包装
细胞壁
溶酶体
水解酶
细胞器
病毒或细菌
细胞液
调节
低等动物中的食物泡、收缩泡也属于液泡;
归纳:无膜结构的细胞器对比
名称 核糖体 中心体
分布
形态 椭球形,
由 和 组成 由两个互相垂直排列的 .
及周围的物质组成
功能 合成 的场所 与细胞的 有关
真核细胞、原核细胞
动物和低等植物细胞
RNA
蛋白质
中心粒
蛋白质
有丝分裂
计划30分钟
归纳:细胞器的归类分析
分布 植物特有
动物和低等植物特有
原核和真核生物共有
结构 无膜
单层膜
双层膜
功能 与能量转化有关
动植物都有,但功能不同
与蛋白质合成、加工相关
叶绿体
中心体
核糖体
核糖体、中心体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体
高尔基体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
归纳:细胞器的归类分析
成分 含磷脂
含DNA
含RNA
含色素
含蛋白质
[有膜的细胞器]
叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
叶绿体、线粒体
叶绿体、线粒体、核糖体(RNA和蛋白质结合而成)
叶绿体(含光合色素)、液泡(含花青素)
叶绿体、线粒体、核糖体、中心体
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
[所有细胞器]
01
1.线粒体、叶绿体和内质网这三种细胞器都有( )
A.少量DNA
B.能量转换的功能
C.运输蛋白质的功能
D.膜结构
重点题型随堂练1:细胞器之间的分工
D
内质网无,×;
内质网无,×;
线粒体、叶绿体无,×;
线粒体、叶绿体-双层膜;内质网-单层膜,√;
叶绿体和线粒体中含有少量DNA,而内质网中没有DNA,A错误;叶绿体和线粒体能进行能量转换,而内质网不能进行能量转换,B错误;叶绿体和线粒体不能运输蛋白质,内质网可以运输蛋白质,C错误;叶绿体和线粒体都含有两层膜,内质网具有单层膜,D正确。
01
2.如图是动植物细胞亚显微结构模式图,请回答下列问题:
重点题型随堂练1:细胞器之间的分工
中心体
内质网
内质网
核糖体
核糖体
细胞核
细胞核
细胞膜
线粒体
线粒体
高尔基体
高尔基体
细胞壁
液泡
叶绿体
动物细胞
植物细胞
图中序号代表的细胞结构分别是①中心体,②内质网,③核糖体,④细胞核,⑤细胞膜,⑥线粒体,⑦高尔基体,⑧细胞壁,⑨液泡,⑩叶绿体。只有动物细胞与低等植物细胞中含有中心体,原核生物(如蓝细菌)只含有核糖体一种细胞器。液泡中含有色素,可使花瓣细胞呈现一定的颜色。
01
(1)比较动植物细胞亚显微结构,高等植物细胞内不含有[ ] (细胞器)。
(2)若B是衣藻细胞,其细胞质中的细胞器除图中所示外,还应有[ ] ;
若B是蓝细菌,其细胞质中的细胞器只有[ ] 。
重点题型随堂练1:细胞器之间的分工
①
中心体
①
中心体
③
核糖体
图中序号代表的细胞结构分别是①中心体,②内质网,③核糖体,④细胞核,⑤细胞膜,⑥线粒体,⑦高尔基体,⑧细胞壁,⑨液泡,⑩叶绿体。只有动物细胞与低等植物细胞中含有中心体,原核生物(如蓝细菌)只含有核糖体一种细胞器。液泡中含有色素,可使花瓣细胞呈现一定的颜色。
01
重点题型随堂练1:细胞器之间的分工
(3)若A是人的大腿肌细胞,其含DNA的细胞器是[ ] 。
(4)油菜花瓣细胞中除①外,一定不存在的细胞器是[ ] ;
其细胞中存在色素的细胞器是[ ] 。
(5)A、B细胞都有的、具有单层膜的细胞器是______(填序号)。
⑥
线粒体
⑩
叶绿体
⑨
液泡
②⑦
图中序号代表的细胞结构分别是①中心体,②内质网,③核糖体,④细胞核,⑤细胞膜,⑥线粒体,⑦高尔基体,⑧细胞壁,⑨液泡,⑩叶绿体。只有动物细胞与低等植物细胞中含有中心体,原核生物(如蓝细菌)只含有核糖体一种细胞器。液泡中含有色素,可使花瓣细胞呈现一定的颜色。
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叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平椭球或球形。
可在 显微镜下观察它的 。
②活细胞中的细胞质处于 的状态。
③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
不断流动
高倍
菠菜
黑藻
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
2.实验材料:常选用藓类叶(或番薯叶、菠菜叶)、新鲜的黑藻。
① 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 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 幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,存在叶绿体,易观察。
菠菜
黑藻
藓类
黑藻
菠菜
藓类
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
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
叶肉
盖玻片
高倍镜
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
3.实验步骤:②制作黑藻叶片临时装片并观察 。
细胞质的流动
清水
幼嫩
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验结果:
①叶绿体散布于细胞质中,呈 色、扁平的 形或 形;
绿
黑藻细胞叶绿体形态分布模式图
光:叶绿体以其椭球体的正面朝向光源;
光:叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源;
椭球
球
弱
强
思考
叶绿体的形态和分布有什么意义?
这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照,在强光下能避免叶绿体被灼伤。
形态分布的意义:
实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
4.实验结果:
②叶绿体不是静止不动的,会随着 的流动而运动。
黑藻细胞细胞质流动模式图
细胞质
思考
细胞质流动有什么意义?
为细胞内的物质运输创造了条件,
从而保障了细胞生命活动的正常进行。
$$