3.2 细胞器之间的分工合作(第1课时)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 第三章 细胞的基本结构 (第1课时) 1 【学习目标】 1.了解细胞质的构成。 2.说出分离细胞器的方法。 3.阐明细胞器的结构和功能。 likezhisheng 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、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。 导入新课 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？ 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。 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。例如，分泌蛋白的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。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。 细胞内部就像一个繁忙的工厂 细胞膜 细胞质 真核细胞的基本结构 细胞核 细胞壁 由纤维素和果胶构成， 对细胞起支持和保护作用。 细胞的“边界” 细胞质：细胞膜以内,细胞核以外的部分。 遗传信息库、细胞代谢和遗传的控制中心。 防止细胞因吸水过多而破裂， 阻挡部分微生物进入细胞 所有细胞壁的成分都是纤维素和果胶吗？ 不是，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖；真菌细胞壁的主要成分是几丁质 一、细胞质组成 细胞质组成 细胞质基质: 细胞器: 细胞质内具一定功能的结构。 细胞骨架: 蛋白质纤维组成的网架结构。 含水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、酶 溶胶状,细胞代谢的主要场所 线粒体、叶绿体、 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 核糖体、中心体等 差速离心法 将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其它物质组成的匀浆，把匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。速率低较大颗粒沉降，改用较高速率较小颗粒沉降，以此类推达到分离不同细胞器的目的 细胞匀浆 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 细胞核 线粒体、溶酶体 内质网、高尔基体 核糖体 上 清 液 (1) 沉淀a 上 清 液 (2) 沉淀b 上 清 液 (3) 沉淀c 1000g 10min 20000g 20min 80000g 1h 150000g 3h 1.分离细胞器的法： . 二、细胞器之间的分工 观察法 电子显微镜的分辨率可达0.2nm，可以放大几万倍至几千万倍。在电子显微镜下可以观察到细胞的更微小的结构，称为细胞的亚显微结构。 2.细胞器的研究方法 8 内 膜 外 膜 类囊体 DNA 基质 核糖体 (1)形态:大多数呈扁平的椭球形或球形。 (2)结构： (3)功能： (4)分布： 二、细胞器之间的分工 3、各种细胞器 两层膜，外膜、内膜（均平整）。基粒由类囊体堆叠而成，基质中含DNA、RNA、酶、核 糖体等。 绿色植物光合作用的场所 绿色植物能进行光合作用的细胞 能自主复制（半自主性细胞器） 类囊体 基粒 堆叠 叶绿体 分布： 形态： 结构： 功能： —“动力车间” 分布于真核细胞中 呈线状、粒状、棒状 外膜 内膜：内膜向内折叠形成嵴分布许多酶 基质：含有酶、少量的DNA和RNA 有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量 (1) 线粒体 二、细胞器之间的分工 3.各种细胞器的结构和功能 外膜 嵴 基质 核糖体 内膜 代谢旺盛处线粒体分布多 3、核糖体： 无膜细胞器-核糖体 二、细胞器之间的分工 无膜 是目前发现最小的细胞器 “生产蛋白质的机器” （3）功能： （2）分类： 附着核糖体 游离核糖体 （1）结构： 主要成分是 rRNA 和蛋白质 （实质：氨基酸→多肽） 合成蛋白质 （4）分布： 在原/真核细胞中广泛分布；是原核细胞中唯一的细胞器。 3.各种细胞器 4、中心体 中心体 (3）分布： (1）结构： (2）功能： 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成） 无膜， (主要成分是蛋白质组成) 与细胞的有丝分裂有关。 动物、低等植物 中心粒 (藻类、菌类和地衣类植物) 二、细胞器之间的分工 3.各种细胞器的结构和功能 具有单层膜结构的细胞器 二、细胞器之间的分工 3.各种细胞器 好氧细菌有与有氧呼吸相关的酶，无线粒体。在细胞质进行有氧呼吸。 哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫等寄生于体内寄生虫无线粒体。只能进行无氧呼吸 并不是所有的植物细胞都有叶绿体，根尖、表皮细胞没有 原核生物没有叶绿体，能进行光合作用。蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。 特别提醒： 叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能不相同。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。 名称 分布 膜层数 主要功能 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 真核细胞 有氧呼吸的主要场所 植物细胞 绿色植物进行光合作用的场所 真核细胞 蛋白质合成和加工、脂质合成的场所 真核细胞 动物：蛋白质加工、转运和分泌 植物：细胞壁的形成 原核和真核共有 蛋白质合成的场所 动物细胞(主要) 消化车间 植物细胞 调节细胞内环境；保持渗透压，维持细胞形态 动物和低等植物细胞 参与细胞有丝分裂 双层膜 双层膜 单层膜 单层膜 单层膜 单层膜 无膜 无膜 课堂小结: “六体一网一泡” 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 动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 内质网 液泡 核糖体 细胞膜 叶绿体 动植物细胞亚显微结构比较 [特别提醒] 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” (1)能进行光合作用的生物,不一定有叶绿体,如蓝细菌。 (2)能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体,但真核生物的有氧呼吸一定主要发生在线粒体中。 (3)真核细胞的光合作用一定发生于叶绿体中。 (4)一切生物,其蛋白质合成场所一定是核糖体。 (5)有中心体的细胞不一定为动物细胞,但一定不是高等植物细胞。 当堂练 观察P48、49：哪些细胞器是动植物细胞共有的？ 线 粒 体 高 尔 基 体 核 糖 体 内 质 网 动植物细胞共有的细胞器 叶 绿 体 液 泡 主要存在于植物细胞 溶 酶 体 中 心 体 主要存在于动物细胞 习题巩固 1.少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？ 细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 pH=7.2 细胞质基质 0.05-0.5㎛ 2.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，将尾部细胞自溶掉。 二氧化硅的羟基与溶酶体膜的磷脂或蛋白质形成氢键，导致吞噬细胞溶酶体崩解，细胞本身也被破坏，二氧化硅释出，后又被其他巨噬细胞吞噬，如此反复进行。受损或已破坏的巨噬细胞释放“致纤维化因子”，导致胶原纤维沉积，肺组织纤维化 19 3.溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？ 4.新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间 再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？ 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； ②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用， 而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用。 与溶酶体有关。新宰动物肉过一段时，细胞内溶酶体破裂，释放其中水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。 习题巩固 20 材料 原因 叶片薄，单层叶肉细胞，可取整个小叶直接制片；细胞叶绿体大且数目少，便于观察。 ①细胞排列疏松，易撕取 ②含叶绿体数目少，且个体大，便于观察。 ③带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 黑藻叶子薄且小，叶绿体清楚，只有一层细胞可直接取整个小叶子直接直接制片。 藓类叶片 菠菜稍带叶肉的下表皮 黑藻叶片 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验步骤: (2)观察细胞质流动: 加速细胞质流动的三种方法 ①进行光照 ②提高水温至25 ℃左右 ③切伤一小部分叶片 实验原理:活细胞中的细胞质处于不断流动的状态,通过高倍显微镜观察叶绿体的颜色、形态和流动方向,进而判断细胞质的流动方向。 三、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，叶绿体_______________流动，自身也可转动。 (2)每个细胞中细胞质流动的方向____，其流动方式为环流式。流动速率标志着细胞代谢的强弱 实验结论 随细胞质绕液泡 一致 观察——寻找三“最佳” (1)寻找最佳参照物——叶绿体:视其叶绿体的运动情况证明细胞质的流动情况。 (2)寻找最佳部位——靠近叶脉处:靠近叶脉的细胞水分充足,细胞质流动更明显,容易观察到细胞质流动。 (3)寻找最佳视野——相对较暗:高倍显微镜下的观察一般要调出较暗的视野,这样有利于辨别物像的动态变化。 [特别提醒] 叶绿体形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？ 细胞质是细胞代谢的主要场所，内含代谢所需的原料、酶等物质，细胞质的流动利于物质运输，保障细胞生命活动的正常进行。 有利于适应不同强度的光照，从而进行光合作用。 例如：光线强时，叶绿体以侧面向着光源以防灼伤； 光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。 细胞质流动对细胞的生命活动有何意义？ ①高倍显微镜下观察黑藻叶肉细胞,能直接看到细胞质在流动吗?为什么? ②推测细胞质流动和哪些细胞结构有关。 不同细胞中细胞质的流动方向一致吗? 提示:不能。细胞质基质是无色的,而叶绿体有颜色,可以作为观察细胞质流动的标志。 提示:可能与线粒体、细胞骨架、叶绿体等有关。 提示:取不同材料(藓类叶、菠菜叶和红薯叶)制作临时装片,同时观察过程中寻找不同细胞做比较,结果发现不同细胞的细胞质流动方向并不完全一致。 绿叶海蛞蝓是一种软体动物,第一次进食藻类后,将藻类的叶绿体吸入自己的细胞内,此后余生便不再进食。某同学将绿叶海蛞蝓细胞放在光学显微镜下观察,可以清晰观察到的细胞结构是 (　　) ①细胞壁　　②细胞膜　　③细胞核 ④叶绿体　　⑤核糖体 A.①③ B.①⑤ C.③④ D.②⑤ 习题巩固 C 甲、 乙、丙为某动物细胞的三种细胞器,测定其中三类有机物的含量如图所示。下列有关叙述错误的是 (　　) A.分离三种细胞器的方法常用同位素标记法 B.甲含有双层膜 C.乙可能与蛋白质的加工有关 D.丙可存在于大肠杆菌细胞 A $$