3.2细胞各部分结构既分工又合作课件-2024-2025学年高一上学期生物沪科版必修1

第3章 细胞的结构 第2节 细胞各部分结构既分工又合作 学习目标 1.概述动植物细胞内部的结构特点与主要功能； 2.举例说明细胞各部分结构既能分工又能合作， 共同执行细胞的各项生命活动。 引言 靶向融合癌细胞，并杀死癌细胞 癌细胞 癌细胞 脂质体药物 融合 磷脂 蛋白质 药物分子 Tamoxifen脂质体药物临床上用于治疗晚期乳腺癌和卵巢癌，当它进入细胞后，可以破坏肿瘤细胞细胞核内生理活动，从而抑制肿瘤细胞生长。 引言 为什么可以通过破坏细胞核杀伤肿瘤细胞？ 细胞核对细胞有怎样的作用？ 单细胞真核生物：变形虫 完成复杂的生命活动 单细胞真核生物 → 运动 摄食 生长 对外界刺激有所反应（应激性） …… 繁殖 细胞核的功能：变形虫切割实验 不能进行生长、摄食等生命活动 能进行生长、摄食等生命活动 有核部分 无核部分 去 核 核 移 植 切割变形虫 生命活动恢复正常 实验结论：细胞核控制细胞的生命活动，细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的。 > > > > 丧失生命活动 对照实验 该实验结果说明了什么？ 细胞核的结构 细胞核由外到内依次有哪些结构？ 细胞核存在着哪种结构使其与细胞质分隔开？ 细胞核通过什么结构实现其与细胞质的物质交换和信息交流？ 阅读教材p60的图文部分，回答以下问题： 核膜 核孔 核仁 染色质 核基质 （双层膜，上有核孔；将细胞核与细胞质分隔开） （核膜上的小孔，实现核质之间频繁的物质交换和信息交流） （与核糖体的形成有关） （主要由DNA和蛋白质组成） 核孔 细胞生命活动的控制中心 细胞核的结构：染色质 DNA储存遗传信息 DNA主要存在于细胞核中 细胞核是遗传信息的主要储存场所 DNA 蛋白质（组蛋白） 染色质 染色质 染色体 螺旋化，缩短变粗 解螺旋，分散成丝 同一物质，不同时期，不同存在形式 染色体 染色质主要由DNA和蛋白质组成 细胞核的特例 （含几十甚至几百个细胞核） 成熟过程中失去细胞核和大部分细胞器 为血红蛋白提供更多的空间 利于运输更多的氧气 ↓ ↓ 哺乳动物成熟的红细胞 高等植物成熟的筛管细胞 成熟过程中失去细胞核和所有细胞器 ↓ 筛管细胞内“杂质”少 利于运输有机养料 ↓ 骨骼肌细胞 细胞核控制细胞生命活动 DNA指导蛋白质的合成过程示意图 细胞核与蛋白质的合成有什么关系呢？ DNA将遗传信息传递给mRNA mRNA穿过核孔进入细胞质中 mRNA指导蛋白质的合成 细胞核中的DNA控制蛋白质的合成 为什么可以破坏肿瘤细胞细胞核杀伤肿瘤细胞？ 动物细胞的基本组成 细胞结构 细胞质膜 细胞核 细胞器 细胞质 细胞质基质 分泌蛋白 分泌蛋白 细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 胰高血糖素 胰岛素 消化酶 抗体 一部分激素 蛋白质的合成是细胞器独自完成还是分工合作的？ 质子数相同 中子数不同 同位素标记法 氕(1H) 氘(2H) 氚(3H) 1个质子 0个中子 1个电子 1个质子 1个中子 1个电子 1个质子 2个中子 1个电子 质子 中子 同位素 在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子。 氚(3H) 组成化合物的化学性质是相同的 核外电子数相同 质量数不同 物理性质不同，如放射性 具有放射性的同位素：3H、14C、32P、35S等 H2O和D2O C63H13NO2 亮氨酸 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。 分泌蛋白的合成与分泌 材料：豚鼠的胰腺腺泡细胞 分泌大量消化酶 将3H标记到亮氨酸（C63H13NO2）上 将C63H13NO2注射到豚鼠的胰腺腺泡细胞中 通过探测器检测放射性物质C63H13NO2出现的位置 实验过程： 分泌蛋白的合成与分泌 细胞核 粗面内质网 高尔基体 线粒体 囊泡 质膜 分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞结构？ 3min后 17min后 117min后 核糖体 内质网 高尔基体 质膜 核糖体 分泌蛋白的合成与分泌 细胞器：核糖体 功能：合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器”。 结构：不具有膜结构，由RNA和蛋白质组成。 分布：有的游离在细胞质基质中，有的附着在内质网上；原核细胞和真核细胞。 蛋白质 RNA 附着核糖体 游离核糖体 分泌蛋白的合成与分泌 细胞器：内质网 内质网 粗面内质网 滑面内质网 功能：粗面内质网对蛋白质加工、运输；滑面内质网进行脂质合成、加工。 结构：单层膜结构，由彼此相连通的网状膜系统组成，与细胞核的核膜直接相连；分为粗面内质网（有核糖体附着）和滑面内质网。 分布：真核细胞 “生产车间” 分泌蛋白的合成与分泌 细胞器：高尔基体 功能：对蛋白质进行加工、分类包装和运输；与溶酶体的形成有关；在植物细胞中与细胞壁形成有关。 结构：单层膜结构，由数层扁平囊和泡状结构组成，彼此不连通。 分布：真核细胞 高尔基体 囊泡 “加工包装车间” 细胞器：线粒体 外膜 内膜 嵴 DNA 线粒体 功能：进行有氧呼吸的主要场所，为生命活动提供能量，“动力车间”。 结构：双层膜结构，外膜光滑，内膜向内折叠形成嵴，含有少量的DNA。 分布：真核细胞 分泌蛋白的合成与分泌 分泌蛋白的合成与分泌 线粒体 提供能量 核糖体 粗面内质网 高尔基体 多肽链 分泌蛋白 成熟的蛋白质 囊泡 囊泡 具有一定空间结构的较成熟的蛋白质 脱水缩合合成 初步加工和折叠 进一步加工、分类包装和运输 分泌 质膜 氨基酸 细胞骨架 功能：支撑细胞形态，固定细胞器；物质运输 细胞质基质中分布着大量的蛋白纤维（微丝、中间纤维、微管）构成了复杂立体网架结构，称为细胞骨架。 一起来找茬：比较动植物细胞结构的不同 核糖体 细胞核 内质网 线粒体 植物细胞： 动物细胞： 高尔基体 质膜 细胞器：液泡 液泡 功能：对维持细胞渗透压和消化胞内异物起重要作用，使细胞保持坚挺。 结构：单层膜结构，含有水、离子、营养物质、多种酶和色素。 分布：主要分布于成熟的植物细胞中 细胞器：叶绿体 功能：进行光合作用的场所，“养料制造车间”。 结构：双层膜结构，内部有许多由扁平囊状的类囊体堆叠而成的基粒，含有少量的DNA，以及与光合作用相关的酶和色素。 分布：绿色植物中能进行光合作用的细胞 外膜 内膜 由类囊体堆叠而成的基粒 叶绿体 基质 细胞器：溶酶体 功能：消化进入细胞内的异物及衰老无用的细胞器碎片。 结构：单层膜结构，由膜围成的小球体，内含多种水解酶。 分布：主要分布于动物细胞中 水解酶 溶酶体 溶酶体来自于高尔基体 细胞器：中心体 功能：与细胞分裂密切相关。 结构：不具有膜结构，由两个中心粒互相垂直排列而成。 分布：动物细胞和低等植物细胞中 中心粒 中心粒 动、植物细胞的结构示意图 核糖体 液泡 叶绿体 细胞壁 细胞核 内质网 线粒体 植物细胞： 动物细胞： 高尔基体 质膜 中心体 溶酶体 细胞壁 功能：对细胞起支持和保护作用。 成分：植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成。 分布：植物、细菌和真菌细胞的细胞膜外面。 细胞壁 归纳与总结：比较动、植物细胞的细胞结构 植物细胞 动物细胞 生物膜与膜系统 生物膜：质膜、核膜和细胞器膜，统称为生物膜。 内膜系统：指在结构、功能乃至发生上相互关联，由单层膜包被的细胞器或细胞结构，包括内质网、高尔基体、溶酶体。 意义：内膜系统将细胞质区域化，提高了细胞生理生化反应的效率。 运输囊泡将酶和其他蛋白质从内质网转运至高尔基体进行加工处理 差速离心法分离各种细胞结构 分离细胞器应该将离心速度逐渐提高还是逐渐降低呢？ 逐渐提高离心速度，首先获得了密度较大的组分，其次获得密度较小的组分 细胞器是悬浮在细胞质基质中，具有特定功能的细微结构。获得纯净的细胞器是研究细胞器功能的前提，我们可以通过差速离心法对细胞器进行分离。请同学们思考，我们分离细胞器应该将离心速度逐渐提高还是逐渐降低呢？ 讨论 除了破坏肿瘤细胞细胞核，还有哪些细胞结构也可以作为抗肿瘤药物的靶标？并说明理由。 练习 细胞内的运输系统是一个非常精密而又复杂的系统。如果细胞内的物质转运失控，细胞就无法实现正常功能，甚至会因此而死亡。图中表示细胞内物质合成、运输及分泌过程。 1.图中物质甲的合成、运输与分泌过程中，依次经过的结构， 甲所表示的物质可能是（ ）（多选） A.性激素 B.抗体 C. 胰岛素 D. ATP 合成酶 2.细胞中物质的合成与运输是一个精密而复杂的生命活动，综合上述分析，简述细胞完成这一生命活动的结构基础。 BC 细胞内物质的合成与运输依赖于多个相对独立的结构，如核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等，它们各自承担着不同的功能，如合成、加工分泌物质及提供能量等。这些结构又通过彼此的相互联系，合作完成这一复杂的生命活动。 归纳与总结：比较线粒体、叶绿体 名称 线粒体 叶绿体 模式图 形态 短棒状、圆球状 椭球状、球状 分布 成分 增大膜面积的方式 功能 相同点 真核细胞 绿色植物中进行光合作用的细胞 少量DNA；与有氧呼吸相关的酶 少量DNA；与光合作用相关的酶和色素 进行有氧呼吸的主要场所，提供能量 进行光合作用的场所，制造有机物 内膜向内折叠形成嵴 单层膜构成的类囊体堆叠而成形成基粒 （1）双层膜结构； （2）含有少量DNA； （3）通过某种方式显著增大了膜面积； （4）都与能量转换有关。 动物细胞 1 2 3 4 5 6 7 9 9 10 10 8 11 11 12 9 质膜 细胞质基质 高尔基体 核基质 染色质 核仁 核膜 核孔 内质网 内质网 内质网 线粒体 线粒体 核糖体 核糖体 中心体 溶酶体 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 植物细胞 质膜 液泡 细胞质基质 高尔基体 细胞核 液泡 线粒体 内质网 核糖体 叶绿体 细胞壁 Lavf57.71.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.35(fixed_gap:False) $$