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

第2节　 细胞器之间的分工合作 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、总装制造等部门。 讨论 如果缺少其中的某个部门，C919飞机可能就无法成功制造。那么，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？ 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，共同配合完成生命活动。 细胞质 细胞质基质： 细胞器: 细胞代谢的主要场所。 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、 8种 用什么方法分离细胞器？ 差速离心法 匀浆放入离心管 破坏细胞膜 用高速离心机在不同的转速下进行离心 一、细胞器之间的分工 差速离心法: 主要是采用逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 细胞匀浆 低速离心 大颗粒 细胞核等 中速离心 较大颗粒 线粒体、溶酶体等 小颗粒 内质网、高尔基体等 高速离心 更高速离心 更小颗粒 核糖体等 细胞壁 细胞核 溶酶体 叶绿体 液泡 高尔基体 内质网 核糖体 线粒体 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 中心体 植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图 细胞膜 细胞质 核糖体 功能： 结构： 分布: 动植物细胞，游离在细胞质基质、附于内质网上 是合成蛋白质的场所(氨基酸脱水缩合形成合成肽链) 无膜结构，由蛋白质和RNA组成。 内质网 功能： 结构： 分布: 动植物细胞，分布最广泛 粗面内质网：膜上附着核糖体，参与蛋白质的合成与加工。 光面内质网：与脂质合成运输有关 由单层膜连接而成的管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统 粗面内质网 光面内质网 高尔基体 功能： 结构： 分布: 植物细胞(与细胞壁的形成有关)； 动物细胞(与细胞分泌物的形成有关；形成溶酶体)。 主要是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” 单层膜的囊状物，释放囊泡 溶酶体 分布: 主要分布在动物细胞。 溶酶体 功能： 结构： 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。含有多种水解酶。是细胞的“消化车间”。 联系生活 思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？ 细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞溶解掉。 中心体 功能： 结构： 分布: 动物和低等植物细胞 与细胞的有丝分裂有关 无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。主要成分是蛋白质。 功能： 结构： 分布: 主要存在于成熟植物细胞 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。 单层膜，内有细胞液，含水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等 液泡 功能： 结构： 分布: 绿色植物细胞 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” 双层膜（外膜、内膜）、基粒（含光合色素）、基质（含DNA、RNA、核糖体等） 叶绿体 外膜 内膜 基质 基粒 类囊体 15 外膜 内膜 线粒体基质 嵴 结构： 双层膜（内膜向内凸起形成嵴）、基质（含DNA、RNA、核糖体等） 线粒体 功能： 分布: 动植物细胞，代谢旺盛的细胞部位分布多 有氧呼吸的主要场所---“动力车间”，提供细胞生命活动所需约95%的能量 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 中心体 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 内质网 动物细胞亚显微结构模式图 请辨析各标号代表的细胞结构 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 液泡 内质网 （附着）核糖体 （游离）核糖体 叶绿体 高尔基体 内质网 线粒体 高等植物细胞亚显微结构模式图 请辨析各标号代表的细胞结构 作业：归纳整理8种细胞器的结构和功能 细胞器归类 叶绿体、液泡 中心体 核糖体 ①从结构上看 a.不具膜结构的细胞器: 。 b.具单层膜结构的细胞器:______________________ ___________________。 c.具双层膜结构的细胞器: 。 中心体、核糖体 高尔基体、液泡、内质网、溶酶体 线粒体、叶绿体 ②从分布看 a.植物细胞特有的细胞器: 。 b.动物和某些低等植物细胞特有的细胞器: 。 c.原核细胞与真核细胞共有的细胞器: 。 ③按功能分类 a.参与能量代谢的细胞器: 。 线粒体、叶绿体 ③按成分分类 含有少量DNA和RNA的细胞：_____________。含有色素的细胞器：____________________。 线粒体、叶绿体 叶绿体、液泡 请完成新课程P71页 练习 细胞骨架 ①组成： ②作用： ____________组成的______结构。 维持着细胞的_____，锚定并支撑着许多细胞器，与___________________________________________ _________________________等生命活动密切相关。 形态 细胞运动、分裂、分化以及物质运输、 能量转换、信息传递 蛋白质纤维 网架 课本P50 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.实验原理 （1） 叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 2.实验材料的选择： 常选用藓类叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮、黑藻叶片。 （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。 菠菜 叶稍带些叶肉的下表皮 清水 制作临时装片 载玻片 清水 盖玻片 低倍镜 叶绿体 4.实验步骤 注意：临时装片始终保持有水状态 目的： 防止叶绿体失水。(叶绿体会因细胞失水而缩成一团，无法观察其的正常形态和分布。) 24 高倍镜观察叶绿体和细胞质 1、叶绿体的形态和分布,与叶绿体的功能有什么关系? 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。 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。 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? 思考讨论 请完成新课程P73页 例1例2 核糖体是蛋白质合成的场所 内质网是蛋白质等大分子物质加工场所和运输通道 高尔基体主要是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” 三种细胞器之间存在怎样的相互配合呢？ 二、细胞器之间的协调配合 二、细胞器之间的协调配合 1、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、一部分激素等。 例：分泌蛋白的合成运输 思考：胰蛋白酶的合成和分泌需要哪些细胞结构合作？ 如何设计实验证明？ 阅读P51页思考与讨论部分 胞内蛋白：在细胞内合成并起作用的蛋白质。如：血红蛋白、呼吸酶等。 细胞之间不是孤立的，会交流 28 【讨论】 分泌蛋白的合成和运输 实验材料： 研究方法： 具体操作： 豚鼠的胰腺腺泡细胞 3H标记的亮氨酸 同位素标记法 ①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，14C与12C。②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。 讨论： 1.分泌蛋白是在哪里合成的？ 2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。 3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 核糖体 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 线粒体 例：分泌蛋白的合成运输 二、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白合成和运输的过程 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊 泡 囊 泡 合成 氨基酸脱水缩合形成肽链 加工 折叠 有一定空间结构的蛋白质 修饰 加工 成熟的蛋白质 分泌 (胞吐) 分泌蛋白 课本P52 分泌蛋白合成和运输的过程 线粒体 供 能 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊 泡 囊 泡 合成 氨基酸脱水缩合形成肽链 加工 折叠 有一定空间结构的蛋白质 修饰 加工 成熟的蛋白质 分泌 (胞吐) 分泌蛋白 思考：所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？ 原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成成熟蛋白质； 真核细胞中也不是所有的蛋白质需要内质网和高尔基体的加工。如大部分胞内蛋白。 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 内质网形成囊泡将蛋白质运送到高尔基体，导致内质网的膜面积 。 囊泡与高尔基体融合，导致高尔基体的膜面积 。 高尔基体形成囊泡移动到细胞膜，导致高尔基体的膜面积 。 综合比较：高尔基体的膜面积 。 来自高尔基体的囊泡与细胞膜融合，导致细胞膜的膜面积 。 减小 增大 减小 基本不变 增大 三、细胞的生物膜系统 、 、 等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 ①生物膜系统是指生物体内的所有膜结构(　　) ②原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成（ ） 判断正误： × × 生物膜系统是对真核生物而言， 原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统。 1.生物膜系统 的概念： 细胞内 细胞器膜 细胞膜 核膜 生物膜系统≠生物膜 易错提醒 原核细胞 真核细胞 生物膜 有 没有 有 有 缺一不可共同组成 细胞膜 核膜 细胞器膜 生物膜系统 2.生物膜之间的关系 (1)在成分上的联系 组成成分 磷脂和蛋白质 蛋白质 ①各种生物膜的 很相似，都主要由 组成。 ②功能越复杂的生物膜，其 的种类和数量就越多。 (2)在结构上的联系 ①各种生物膜在结构上大致相同，都是由 构成基本支架，蛋白质分布其中，都具有一定的 。 磷脂双分子层 流动性 内质网膜 细胞膜 核膜 (直接联系) 高尔基体膜 囊泡 (间接联系) 囊泡 (间接联系) 核膜 内质网膜 细胞膜 ②生物膜在结构上具有一定连续性 3.生物膜系统的功能 (1) (2) 物质运输 内部环境 酶的附着位点 高效、有序 课本P52 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，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。 与社会的联系 课本P53 Lavf57.58.101 $$