3.2 细胞器之间的分工合作-2024-2025学年高一生物爱上课堂优质课件（人教版2019必修1）

第2节 细胞器之间的分工合作 第三章 细胞的基本结构 细胞质 细胞质基质 细胞器 提供：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 细胞质 细胞质中具有一定结构和特定功能的小单位 呈溶胶状的物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所 （线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体、液泡、溶酶体） 2 分离细胞器的方法——差速离心法 差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。低速时，颗粒大的先沉降；改用较高的离心速率，较小颗粒沉降，以此类推。 制备匀浆 细胞核 叶绿体 线粒体 核糖体 内膜颗粒 一、细胞器之间的分工 内膜 外膜 1. 线粒体 （动力车间） 形状：棒状或粒状 结构： ①两层膜结构，内膜向内折叠（形成嵴）扩大了膜面积，为酶提供更多的附着场所 ②基质中含有少量DNA、RNA、核糖体等，可以进行某些蛋白质的生物合成 功能：有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量。是细胞的“动力车间” 分布：存在于动物、植物等真核细胞 5 2. 叶绿体（养料制造车间和能量转换站） 形状：扁平的椭球形或球形 结构： ①内外两层膜均光滑，类囊体堆叠形成基粒扩大了膜面积，为光合色素和酶提供了更多的附着场所。 ②基质中含有少量DNA、RNA、核糖体等，可以进行某些蛋白质的生物合成 功能：是绿色植物光合作用的场所。是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站。 分布：主要分布在植物的叶肉细胞中。 6 线粒体 叶绿体 分布 形态 结 　　　　构 双 层 膜 外膜 内膜 基　粒 基　质 功能 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） 含有与光合作用有关的酶 含有与有氧呼吸有关酶 多个类囊体堆叠组成，含光合色素和酶 是一层光滑的膜 向内折叠形成嵴 与周围的细胞质基质分开 扁平的椭球形或球形 粒状、棒状 植物的叶肉细胞、嫩茎细胞 有氧呼吸的真核生物 线粒体和叶绿体的比较 小结归纳 3. 内质网 结构：单层膜构成的膜性管道系统 依据有无核糖体附着，可以分为“粗面内质网”和“光面内质网” 功能：蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道。 分布：存在于动物、植物等真核细胞 8 4.高尔基体 结构：由单层膜围成的扁平囊和小泡组成； 功能： 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”； 与动物细胞分泌物的形成有关； 参与形成植物细胞的细胞壁； 分布：存在于动物细胞和植物细胞中。 9 5. 溶酶体（消化车间） 结构：单层膜构成的泡状结构，来源于高尔基体。 功能：内含多种水解酶，分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和病菌； 分布：主要分布在动物细胞中 细胞处于饥饿时，水解自身大分子，产生营养成分，供细胞急需。（区别于分解） 跌伤、相对性、水解自身？ 10 6. 液泡 结构：单层膜构成的较大的泡状结构， 内有细胞液，含水分、无机盐、糖类、蛋白质、色素（花青素）等； 功能：调节细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺 分布：主要存在于植物细胞中 花红色，草绿色；西瓜甜，水多，卖菜洒水。 根尖无 生物碱、有机酸。光合色素98。分生区、茎的形成层。 11 7. 核糖体（生产蛋白质的机器） 结构：无膜结构，由RNA和蛋白质构成， 最小的细胞器； 依据是否附着在其他膜结构上，可以分为“附着型核糖体”和“游离型核糖体”； 功能：是合成蛋白质的场所 分布：在真/原核细胞中广泛分布； 是原核细胞中唯一的细胞器。 12 8. 中心体 结构：无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及周围的物质构成，化学成分为蛋白质，位于细胞核附近； 功能：与细胞有丝分裂有关，可以在细胞分裂时进行复制 分布：存在于动物细胞和低等植物细胞（藻类、蕨类、苔类等）。 13 细胞器分类归纳 分布 植物特有的细胞器 动物和低等植物特有的细胞器 动植物都有的细胞器 原核和真核生物共有的细胞器 结构 无膜结构 具单层膜结构 具双层膜结构 成分 含DNA 含RNA 含色素 叶绿体、液泡 中心体 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 核糖体 中心体、核糖体 高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 小结归纳 无心糖；溶液内高。29页笔记本。 14 是细胞质中支持细胞器的结构。由蛋白纤维组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、分裂、分化、及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 微管 线粒体 质膜 内质网 核糖体 微丝 细胞骨架 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验原理：叶肉细胞中的叶绿体 呈绿色，可以在高倍显微镜下观 察它的形态和分布。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。 实验材料：藓类叶（或菠菜叶 稍带些叶肉的下表皮） 高倍显微镜下黑藻的叶绿体 实验步骤 1、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系? 2、植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义? 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。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。又如，叶片栅栏组织（接近上表皮）细胞中的叶绿体较海绵组织（接近下表皮）的细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用。 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、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质和结构。细胞质的流动，为细胞内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。 讨 论 动物 细胞亚显微结构模式图 细胞膜 高尔基体 线粒体 光面内质网 粗面内质网 核糖体 中心体 细胞质基质 核膜 核仁 ⑩ 识图作答 1 巩固练习 植物 细胞亚显微结构模式图 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞膜 核糖体 液泡 内质网 识图作答 2 巩固练习 二、细胞器之间的协调配合 ★分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 （如：消化酶、抗体和某些激素。） 细胞内有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器（车间）的相互配合。典例：分泌蛋白的合成和运输 科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，被标记的亮氨酸出现在附着有核糖体的内质网中， 17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在细胞膜内侧的运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中。 1. 分泌蛋白 同位素标记法 在同一元素中质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O与18O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定的同位素，如15N、18O等。 科学方法 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 ----合成多肽链 ---合成、加工蛋白质 ---加工、分类、包装蛋白质 囊泡 囊泡 ---分泌到细胞外（胞吐） 2、分泌蛋白的合成与运输过程 脱水缩合 盘曲折叠 氨基酸 肽链 较成熟蛋白质 成熟的蛋白质 线粒体（提供能量） 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 （蛋白质前体） 合成 分类包装 分泌 初加工 再加工 胞吐 糖基化 2、分泌蛋白的合成与运输过程 2.分泌蛋白的合成和运输 在分泌蛋白的合成与分泌过程中： 依次经过的细胞结构： 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 依次经过的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体 依次经过的具膜细胞器： 内质网、高尔基体 依次经过的可以产生囊泡的细胞器： 内质网、高尔基体 思 考 26 三、细胞的生物膜系统 2. 组成成分：成分基本相同，主要由蛋白质和脂质组成，还有少量糖类。 原核生物有生物膜系统吗？ 1、概念：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。 生物膜系统 3. 联系：结构上具有一定的连续性。 （生物膜之间是可以转化的） 细胞膜的结构特点: 一定的流动性 28 生物膜系统的功能（P52页） 2、生物膜系统的功能： （1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外界环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。 （2）许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 （3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会相互干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 具体举例 29 阅读材料: 肾透析(人工肾) 与社会的联系 随堂练习 1、在真核细胞的细胞器中，无膜结构的是 （ ） A、线粒体、中心体 B、核糖体、中心体 C、中心体、高尔基体 D、高尔基体、核糖体 2、玉米叶肉细胞中，具有色素的一组细胞器是 （ ） A、线粒体、高尔基体 B、叶绿体、液泡 C、中心体、核糖体 D、内质网、液泡 3、一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质扩散出来，进入一相邻细胞的叶绿体基质内，共穿过的膜层数是 （ ） A、5 B、6 C、7 D、8 B B B Lavf55.19.104 $$