3.2.1 细胞器之间的分工合作课件-2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1

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。 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? 3.2 细胞器之间的分工合作 01 细胞器的研究方法 02 细胞器之间的分工 03 细胞亚显微结构模式图 本节目标 第1课时 今天，就让我们来学习细胞内这些负责不同工序的部门——细胞器，看一下不同细胞器的结构和功能。 细胞壁 （1）主要成分： 主要由纤维素和果胶构成，可用纤维素酶和果胶酶去壁。 注意区分： 真菌的细胞壁的主要成分是几丁质。 细菌的细胞壁的主要成分是肽聚糖。 （2）主要功能： 细胞壁具有坚韧的支撑性，对细胞起支持作用，可以维持细胞正常形态，同时还保护细胞的内部结构。 （3）特性： 细胞膜对细胞内外的物质具有选择透过性，而细胞壁具有全透性。 光学显微镜下看到的细胞结构 ——显微结构模式图 电子显微镜下看到的细胞结构 ——亚显微结构模式图 分辨率0.2μm 分辨率0.2nm 我们一起来看这两张在显微镜下观察到的图片。第一个是我们在光学显微镜下观察到的植物细胞图叫做显微结构模式图，第二个是电子显微镜下观察到的亚显微。二者的区别在于电子显微镜能看到更细微的结构。比如在光学显微镜的帮助下我们可以看到。那这里面是细胞器的是谁？细胞器位于哪呢？ 细胞质 细胞质基质: 细胞器: 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 呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成 活细胞进行新陈代谢的主要场所，许多化学反应在此进行 除了细胞器，在细胞质中的其它地方，看上去好像什么都没有，这些地方实际上充满了液体成分，是没有固定形态、呈溶胶样的细胞质基质。 思考：如何把众多细胞器分离开？ 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡 以逐步增高的转速重复离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开。 分离各种细胞器的方法——差速离心法 核糖体主要存在于上清液（1）、上清液（2）、上清液（3）、沉淀（4） 先破坏细胞结构，得到细胞匀浆，这一步称为匀浆化。然后，对细胞匀浆进行离心。先用较低的转速，图示是一千g离心10min，这里的g是离心转速的单位。离心结束后，细胞匀浆、在离心管中就分为下层的沉淀和上层的上清液。下层沉淀中主要含有细胞核和细胞碎片。接下来将上清液转移到新的离心管中，用两万g离心20min，这样离心得到的沉淀中主要是线粒体和叶绿体等细胞器；将上清液再次转移到新的离心管中，用八万g离心60min，这样离心得到的沉淀中主要是微体；将上清液再次转移到新的离心管中，用十五万g离心3小时，这样离心得到的沉淀中主要是核糖体。 动物细胞 植物细胞 线粒体 四方面掌握细胞器——形态、结构、功能、分布 细胞器之——线粒体 外 膜 内 膜 嵴 基质 形态： 功能： 线形、短棒状 结构 分布: 动植物,代谢旺盛的细胞部位分布多 双层膜 外膜 内膜 基质： 向内折叠 嵴 有氧呼吸的主要场所 提供能量（细胞生命活动所需的95%） 含少量DNA、RNA和与有氧呼吸有关酶 ---细胞的“动力车间” DNA 线粒体具有双层膜结构，相较于外膜，线粒体内膜会折来折去的，这样就导致线粒体内膜的表面积远比外膜大得多。在线粒体的内部还含有核酸，DNA和RNA、两种核酸都有， 线粒体是有氧呼吸的主要场所，有氧呼吸时会把细胞中的有机物氧化分解，将有机物中蕴含的能量释放出来供细胞使用，正是由于线粒体在细胞的能量供应中具有如此重要的作用，因此，我们说线粒体是细胞的动力工厂。 细胞器之——叶绿体 内 膜 外 膜 类囊体 DNA 基质 核糖体 基粒 分布： 结构： 形态: 功能： 扁平的椭球形或球形 双层膜（外膜、内膜）、 基粒（多个类囊体堆叠而成）、 基质（含少量DNA、RNA和与光合作用有关酶） 光合作用的场所 绿色植物的细胞，主要是叶肉细胞 ——“养料制造车间”和“能量转换站” (注意：根尖细胞、表皮细胞无叶绿体） 叶绿体是光合作用的部位，也就是说绿色植物进行光合作用的细胞中都含有叶绿体，植物通过光合作用，将光能转变为化学能储存在有机物中，这些有机物可以被植物体自己利用或者是被其它生物摄取后利用，因此我们说叶绿体是养料制造车间。由于它能把光能转化为化学能，所以也有人叫它能量转换站。 不一定，蓝细菌的光合场所位于细胞质中的光合片层, 其中含有光合色素叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。 （1）植物细胞都含有叶绿体吗？ 植物表皮细胞、根尖细胞等没有叶绿体。 （2）能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？ 表皮细胞 保卫细胞 叶绿体——植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 三、细胞器 11 线粒体 叶绿体 结构 增大膜面积方式 酶的分布 功能 相同点 嵴、线粒体基质 类囊体薄膜和叶绿体基质 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所 ①双层膜结构；②都能产生ATP，与能量转换有关③含有少量DNA和RNA 内膜折叠形成嵴 类囊体薄膜堆叠形成基粒 细胞器之③——内质网 粗面内质网 光面内质网 核糖体 形态与结构： 分类与功能： 粗面内质网： 光面内质网： 单层膜 管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统 分布: 动植物都有，膜面积最大 膜上附着核糖体，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道。 脂质、糖类等的合成 内质网由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接而成，其内腔是连续贯通的，可以视作膜性管道系统。 图示中的内质网分为两种，一种是淡蓝色的，上面附着着大量核糖体，称为粗面内质网；一种是绿色的，上面没有核糖体，称为光面内质网。粗面内质网能利用它上面的核糖体进行蛋白质合成，而光面内质网则能够合成脂质。除了可以合成蛋白质等生物大分子，内质网还是蛋白质等生物大分子加工的场所。内质网的膜性管道系统，还可以作为蛋白质等大分子的运输通道。用教材的话来概括内质网的功能，就是：内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。 分布与功能: 结构: 植物细胞：与细胞壁的形成有关 动物细胞： 细胞器之④——高尔基体 单层膜、扁平囊状结构，有囊泡 ①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” ②参与细胞分泌物的形成，同时也与溶酶体的形成有关 高尔基体由单层膜围成的扁平囊状以及泡状结构所构成。与内质网不同，构成高尔基体的这些囊和泡并不是联通的，因此不能像内质网腔那样作为运输通道来使用。 高尔基体可以对内质网转运过来的蛋白质进行加工， 细胞器之⑤——溶酶体 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。 是一种单层膜的囊状小泡 主要分布于动物细胞 含有多种水解酶。 结构： 功能： 分布： ——细胞的“消化车间” 起源： 高尔基体脱落的囊泡 我们再来看这种细胞器，它叫做溶酶体。一般存在于动物细胞中，由单层膜构成。 溶酶体是细胞内的“消化车间”，其中含有酸性水解酶，这些酸性水解酶属于蛋白质. 溶酶体中的酸性水解酶能分解衰老、损伤的细胞器，这是对自己人造成杀伤；此外，溶酶体还能吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒，这是对外敌造成杀伤。 溶酶体——细胞的“消化车间” 溶酶体 形态： 功能： 分布： 由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶 主要分布在动物细胞中 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 自噬作用 吞噬作用 起源： 高尔基体脱落的囊泡 注意：水解后的产物可再利用 膜 水解酶 三、细胞器 16 溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？解释这种现象： 溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解 分布： 功能： 结构： 主要存在于植物细胞，成熟植物细胞最大的细胞器 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 可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。 细胞器之⑥——液泡 液泡 液泡由单层膜构成。细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，在细胞需要的时候，液泡中储存的糖和蛋白质可以在分解成单糖和氨基酸之后，通过液泡膜转运到细胞质基质中；无机盐也可以通过液泡膜转运到细胞质基质中，这样就可以对细胞内的环境进行调节。中央液泡占据了细胞绝大部分的体积，充盈的液泡就可以把细胞撑起来，使植物坚挺。 植物液泡内有细胞液，注意细胞液是指液泡中的液体，细胞液中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等，你可以把液泡视作储存糖类、无机盐和蛋白质的场所。细胞中暂时用不到的糖、无机盐、色素和蛋白质就可以扔到液泡中储存起来；在细胞需要的时候，液泡中储存的糖和蛋白质可以在分解成单糖和氨基酸之后，通过液泡膜转运到细胞质基质中；无机盐也可以通过液泡膜转运到细胞质基质中，这样就可以对细胞内的环境进行调节。此外，中央液泡占据了细胞绝大部分的体积，充盈的液泡就可以把细胞撑起来，使植物坚挺。 “接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”莲叶及荷花的颜色与细胞中的色素有关。决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同？说出你的理由。 不同。决定莲叶颜色的色素存在于叶绿体中，而决定荷花颜色的色素存在于液泡中。 否,叶绿体中的色素是进行光合作用的色素，而液泡中色素与维持植物的花、果实等的颜色有关 。 （1）是不是植物细胞都有中央大液泡？ （2）叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？ 不是，成熟植物细胞才有，如根尖分生区细胞就没有 注意：液泡存在于所有植物细胞中。只是在分生区细胞中，液泡很小很多，在成熟过程中，逐渐融合成一个大液泡。 三、细胞器 液泡 20 1.溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？ ①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其 不能被水解酶水解； 思考 2．“接天莲叶无穷碧，映日荷花别样红。”莲叶及荷花的颜色与细胞中的色素有关。决定莲叶与荷花颜色的色素存在的部位是否相同？说出你的理由。 提示：不同。决定莲叶颜色的色素存在于叶绿体中，而决定荷花颜色的色素存在于液泡中。 细胞器之⑦——核糖体 ——“生产蛋白质的机器” 无膜，由蛋白质和RNA组成。 结构： 功能： 是合成蛋白质的场所 (氨基酸脱水缩合合成肽链) 形态： 包括大、小两个亚基 ②游离在细胞质基质中 ①附着在内质网上 分类： ，由于核糖体太小了，所以在细胞中，就画成了小小的点。核糖体在细胞中有两种类型，一种是附着型的，一般附着在内质网上，还有一些核糖体会附着在核外膜上。另一种是游离型的，游离型的核糖体分散在细胞质基质中。 22 分布: 功能： 结构: 动物和某些低等植物的细胞 无膜结构，两个互相垂直排列的 中心粒及周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关 总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心，因此叫中心体 中心体 细胞器之——中心体 它叫做中心体。一般存在于动物细胞和低等植物细胞中，高等植物细胞中就没有了，这种分布上的特殊性使它成了教辅和模拟题考试的大明星。 中心体是由一组相互垂直的中心粒及周围物质所构成。图示中你看到的就是一组相互垂直的中心粒，至于中心粒周围的物质是啥，图中并没有示意。你记住中心粒周围还有其它物质就可以了。 粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，滑面型与脂质（如：性激素）和糖类的合成有关。 双层膜：线粒体、叶绿体 单层膜：内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 无膜：核糖体、中心体 真核生物的细胞器： 细胞器之间的分工 原核生物：只有核糖体，无其他细胞器！ 思考：细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 双层膜 单层膜 无膜 线粒体 液泡 核糖体 叶绿体 内质网 中心体 高尔基体 溶酶体 思考：细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序 组成：蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网架结构 作用： （1）维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器； （2）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。 细胞骨架 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 液泡 粗面内质网 附着核糖体 游离核糖体 叶绿体 高尔基体 滑面内质网 线粒体 看图说出下图各结构的名称和主要功能 植物细胞亚显微结构 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 中心体 线粒体 粗面内质网 核糖体 高尔基体 滑面内质网 动物细胞亚显微模式图 粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，滑面型与脂质（如：性激素）和糖类的合成有关。 看图说出下图各结构的名称和主要功能 细胞膜 动物细胞 植物细胞 线粒体 高尔基体 核膜 核仁 滑面内质网 中心体 核糖体 粗面内质网 细胞壁 线粒体 核糖体 细胞核 高尔基体 叶绿体 内质网 液泡 细胞膜 粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，滑面型与脂质（如：性激素）和糖类的合成有关。 中心体 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 叶绿体 液泡 细胞内蛋白质合成和加工及脂质合成场所 合成蛋白质 调节植物细胞内的环境,维持细胞的形态 与细胞的有丝分裂有关 进行光合作用 有氧呼吸的主要场所 参与细胞分泌物的形成 连连看： 粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关，滑面型与脂质（如：性激素）和糖类的合成有关。 高等植物细胞 动物细胞 核糖体　线粒体　　内质网　　高尔基体　 叶绿体大液泡 中心体 溶酶体 动植物细胞均有但作用不同： 高尔基体 按分布分类 按特有成分分类 含DNA的细胞器： 含RNA的细胞器： 含色素的细胞器： 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 光合色素 花青素 从功能上分类 产生水的细胞器： 线粒体（有氧呼吸）、叶绿体（光合作用） 核糖体（脱水缩合）、内质网（合成脂质） 高尔基体（合成纤维素） 与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 没有叶绿体的生物不能进行光合作用,没有线粒体不能进行有氧呼吸 易错提醒 ①没有叶绿体和大液泡的细胞就是动物细胞。 ②具有细胞壁的细胞就是植物细胞。 ③有中心体的细胞就是动物细胞。 ④没有叶绿体的生物不能进行光合作用,没有线粒体不能进行有氧呼吸。 不一定，如某些低等植物细胞也含有中心体。 不一定，如真菌、细菌有细胞壁，但是成分不同。 不一定，如植物根尖分生区细胞。 不一定，如蓝细菌。有呼吸酶的生物就能进行呼吸。其中，需要氧气的生物进行有氧呼吸。 课堂诊断 1．线粒体是细胞进行有氧呼吸的场所。(　　) 2．叶绿体是植物细胞都具有的结构。(　　) 3．溶酶体主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”。(　　) 4．核糖体只能分布在内质网上。(　　) 5．内质网是细胞内蛋白质的合成车间。(　　) 6．观察叶绿体不需要染色，因为叶绿体本身就有一定的颜色。(　　) × × √ × × √ × × × × 1．细胞中各种细胞器在功能上各有分工，下列关于细胞器功能的叙述错误的是(　　)A．叶绿体具有双层膜结构，能进行光合作用B．液泡中含有多种水解酶，是细胞的“消化车间”C．线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所D．核糖体是“生产蛋白质的机器” 对点训练 大本40页 C 2．下图为五种细胞器的模式图，下列说法错误的是(　　) A.麻风杆菌具有③④等结构，有助于分泌蛋白的合成和分泌B．细胞中①的数目可随着细胞的生命活动而发生变化C.可用差速离心法分离各种细胞器D．上述细胞器中具有双层膜结构的是①② A 对点训练 大本40页 4．下列有关细胞骨架的叙述，不正确的是(　　 ) A．细胞骨架与物质运输、能量转换、信息传递等有关 B．细胞骨架可以保持细胞内部结构的有序性 C．细胞骨架分布在各种动物细胞和植物细胞中 D．细胞骨架是由纤维素组成的网架结构 D 课堂检测 大本41页 D 1．下列关于细胞结构的相关说法，正确的是(　　) A．含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞B．含中心体的细胞必定为动物细胞 C．植物细胞必定含有叶绿体 D．溶酶体内的水解酶可以清除细胞内衰老的细胞器 D 课堂检测 大本41页 D 2．水池内某种藻类所分泌的一种物质能抑制蝌蚪体内蛋白质的合成，从而减缓水池中蝌蚪的生长和发育。下列哪种结构最可能是该物质直接作用的目标(　　) A．中心体　　　　　　 B．核糖体 C．液泡 D．溶酶体 B 课堂检测 大本41页 B 3．下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验的叙述，正确的是(　　) A．用高倍显微镜观察黑藻叶绿体时，可见叶绿体呈绿色椭球形，具有双层膜，且内部结构清晰可见 B．制作藓类叶片临时装片时，叶片应保持干燥 C.取菠菜叶一小块置于载玻片上制成临时装片，在高倍显微镜下可观察到呈绿色的叶绿体 D．临时装片要随时保持有水状态 D A A D 对点训练 大本40页 5．在适宜的条件下，研碎绿色植物的叶肉细胞，放入离心管中并依次按如图所示进行处理，根据P1、P2、P3、P4中所含成分回答下列问题。 课堂检测 4．下列关于细胞质流动的叙述错误的是(　　) A．细胞质流动以叶绿体为观察对象 B．细胞质流动的方式是多样的 C．有的细胞质能流动，有的不流动 D．细胞质的流动速度受温度影响 C C 3．把叶绿体作为细胞质流动的标志是因为(　　) A．叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源 B．如果没有标志物，细胞质的流动就难以察觉 C．只有叶绿体等颗粒可以移动，细胞质基质不流动 D．细胞质基质是流动的，细胞器是不运动的 B $$