3.2 细胞器之间的分工合作课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

3.2 细胞器之间的分工合作 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，特种材料及工艺设计、机载系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等）、总装制作等部门。 问题探讨 讨论 1.如果缺少其中的某个部门，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？其间也存在类似的分工与合作吗？ 细胞器分布在哪呢？ 细胞器分布在溶胶状的细胞质基质中。 细胞器 一. 细胞器之间的分工 1.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度的方法分离不同大小的细胞器。 如在分离细胞中的细胞器时，将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机进行离心，起始的离心速度较低，让较大的颗粒沉降到管底，小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀，改用较高的离心速度离心悬浮液，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。 一. 细胞器之间的分工 1. 分离细胞器的方法 —— 差速离心法 破坏细胞膜，制成细胞匀浆 匀浆倒入离心管 离心器离心 细胞器分离 光学显微镜下可见的结构称之为显微结构； 电子显微镜下可见的结构称之为亚显微结构又称为超微结构，指在普通光学显微镜下观察不能分辨清楚的细胞内各种微细结构。 2.动植物细胞的结构 一. 细胞器之间的分工 动物细胞 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞质基质 细胞器 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 2.动植物细胞的结构 一. 细胞器之间的分工 细胞质基质 细胞器 细胞质中呈溶胶状的液体基质，内含各种营养物质，是活细胞进行新陈代谢的主要场所。 植物细胞 细胞壁 细胞核 细胞质 细胞膜 位于植物细胞膜外侧，主要由纤维素和果胶构成，具有全透性，对细胞起支持和保护作用 。 叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 线粒体 核糖体 中心体 溶酶体 6 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 真核细胞 分布 结构 双层膜结构，内含核糖体、DNA和RNA。 功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的动力车间。细胞生命活动所需的能量，大约95％来自线粒体。在遗传上是一种半自主细胞器。 线粒体 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 绿色植物细胞 分布 结构 双层膜结构，内含核糖体、DNA和RNA。 功能 是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的养料制造车间和能量转换站。在遗传上是一种半自主细胞器。 叶绿体 叶肉细胞、嫩茎、保卫细胞等 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 真核细胞 分布 结构 由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个内腔相通的管道系统。 功能 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输的通道。（粗面内质网） 内质网 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 其上有核糖体附着，主要合成分泌蛋白。 无核糖体附着，主要合成脂质。 真核细胞 分布 结构 由单层膜构成的扁平囊状结构，内腔不相通。 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 ； 在植物细胞中，与细胞壁的形成有关。 高尔基体 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 主要分布于动物细胞中。 分布 结构 单层膜围绕成的囊泡状结构。 功能 细胞的消化车间，内含多种水解酶，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。 溶酶体 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 成熟的植物细胞。 分布 结构 单层膜结构，囊泡状。 功能 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。 液泡 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 存在于动物细胞和低等植物细胞中。 分布 结构 无膜，由两个相互垂直排列的中心历及周围物质组成 。 功能 与细胞的有丝分裂有关。在有丝分裂间期，中心粒倍增，成为两组。进入分裂期后，两组中心粒分别移向细胞两极。在这两组中心粒周围发出星射线形成纺锤体。 中心体 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 真核与原核生物。有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中。 分布 结构 无膜结构，由蛋白质和RNA构成。 功能 生产蛋白质的机器。 核糖体 3.各种细胞器的形态及功能 一. 细胞器之间的分工 一. 细胞器之间的分工 你认为细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 细胞质中的细胞器并非悬浮于细胞之中，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 名称 形态 功能 1.归纳总结无膜、单层膜、双层膜的细胞器。 2.哪些细胞器是植物细胞特有的？哪些细胞器是动物细胞特有的？ 细胞器特点总结 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 叶绿体 液泡 中心体 溶酶体 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。 2.实验材料:叶绿体:藓类的叶片(菠菜叶下表皮)或黑藻 制作好的叶片临时装片先放在低倍显微镜观察，找到叶肉细胞后，换用高倍显微镜，仔细观察叶肉细胞内叶绿体的形态和分布情况。 叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球型活球形。 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 二、细胞器之间的协调配合 你认为细胞中的各种细胞器是如何分工合作协调配合的呢？ 1.研究方法 —— 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。 12C 6个质子 ＋ 6个中子 14C 6个质子 ＋ 8个中子 同位素标记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有的具有放射性，如l4C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 二、细胞器之间的协调配合 2.细胞器之间协调配合的实例 —— 分泌蛋白的合成和运输 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫作分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素等。 ① 选择同位素3H标记的亮氨酸 ② 将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min） ③ 随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。 ④ 不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用同位素标记法，追踪被标记亮氨酸的转移路径。 3 min 17min 117min 讨论： 1.分泌蛋白在哪里合成？ 2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经历了哪些细胞器和细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 3.分泌蛋白合成和运输的过程需要能量吗？能量由谁来提供？ 3 min 17min 117min 2.细胞器之间协调配合的实例 —— 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白的合成过程 2. 当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。 3.内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜一部分。 4.高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 1.首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。 尝试构建概念模型 2.细胞器之间协调配合的实例 —— 分泌蛋白的合成和运输 在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。 2.细胞器之间协调配合的实例 —— 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白合成过程中放射性强度先后出现的顺序 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 1.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有（ ） A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体 【小试牛刀】 1.生物膜系统的组成 三、细胞的生物膜系统 　在细胞中，许多细胞器都有膜，如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等，这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 1.生物膜系统的作用 三、细胞的生物膜系统 ① 使细胞具有相对稳定的内部环境； ② 在物质运输、能量转换和信息传递过程中起决定性作用； ③ 广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，利于化学反应； ④ 将细胞分为许多小室，使化学反应互不干扰，高效、有序地进行。 当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 血液透析膜 3.人工膜材料的应用 三、细胞的生物膜系统 2.下列对生物膜系统的叙述，正确的是（ ） A，各种生物膜在结构和化学组成上完全相同 B.线粒体、叶绿体、核糖体等都属于生物膜系统 生物膜把细胞质分为多个微小的结构，使多种化学反应同时进行，互不干扰 D.细胞膜是由磷脂分子、蛋白质分子和糖类等物质组成的双层膜结构 【小试牛刀】 null 230466.92 Lavf57.62.100 $$