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

SZ-LWH SZ-LWH 问题探讨 情境导入一辆汽车内部结构的分工与合作 SZ-LWH 细胞内部就像一个繁忙的工厂，细胞质中有许多忙碌不停的车间——具有一定的结构和功能，这些车间统称为细胞器。 SZ-LWH SZ-LWH 细胞内部的结构 细胞质 细胞器 核糖体、内质网、线粒体、高尔基体 溶酶体、中心体、叶绿体、液泡 （细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”） 细胞质基质 呈溶胶状：由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成 功能：活细胞进行新陈代谢的主要场所。例如：光合作用和呼吸作用 细胞骨架 1、维持细胞形态，锚定并支撑许多细胞器。 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。 SZ-LWH SZ-LWH 细胞内部的结构 细胞器 一般认为是散布在细胞质内具有一定形态和功能的微结构或微器官。 细胞显微结构 细胞亚显微结构模式图 细胞壁、细胞核、叶绿体、液泡、线粒体（需染色）等 图2 电子显微镜 图1 光学显微镜 SZ-LWH 3.2细胞器之间的分工合作 SZ-LWH SZ-LWH 细胞内部的结构 逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒，形状大密度高的物质，越容易沉淀到试管底部，体积小密度小的物质仍保留在上层悬浮液中，称为上清液。 细胞 细胞膜 匀浆液 破坏细胞膜 细胞匀浆 低速离心 中速离心 高速离心 更高速离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 更小颗粒 细胞核等 线粒体、溶酶体等 内质网、高尔基体等 核糖体等 差速离心法分离细胞器的方法 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 1、中心体 中心粒 (1)分布：动物细胞和低等植物细胞。 (2)形态：两个相互垂直排列的中心粒构成（蛋白质） (3)结构：无膜 (4)功能：与有丝分裂有关 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 氨基酸脱水缩合形成多肽链 1.分布： 2.结构： 分 类 无膜结构(由蛋白质和RNA构成) 游离核糖体:在细胞中游离存在（合成胞内蛋白 附着核糖体:附着在内质网表面（合成分泌蛋白） 3.功能： 2、核糖体 真核细胞和原核细胞共有的细胞器（原核细胞仅有的一种细胞器） “生产蛋白质的机器”、氨基酸发生脱水缩合的部位 1、什么是分泌蛋白？（P51） 有些蛋白质在胞内合成后，分泌到细胞外起作用，如消化酶、抗体和一部分激素 2、什么是胞内蛋白？ 除分泌蛋白外，细胞内的呼吸酶、血红蛋白为胞内蛋白，与游离核糖体有关 大亚基 小亚基 蛋白质 RNA SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 3、内质网 粗面内质网 光面内质网 分布： 结构： 类型 粗面内质网：上面附有核糖体，对核糖体合成的多肽链进行加工并运 输至高尔基体 光面内质网：没有附着核糖体，与脂质的合成有关。 真核细胞 单层膜，外连细胞膜内连核膜管状、泡状、 扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统 膜面积最大的细胞器 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 4、高尔基体 分布： 大多数真核细胞中 功能 1、对内质网运来蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站” 2、动物细胞中与分泌有关（分泌蛋白、神经递质） 3、与植物细胞细胞壁的形成有关 单层膜结构及周围大小囊泡 结构： 提醒： 分泌旺盛的细胞中，高尔基体较多 唯一一个动植物都有，但功能不一的细胞器。 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 5、溶酶体 单层膜的小泡 内含多种水解酶 1、消化分解衰老、损伤的细胞器（自噬） 2、吞噬、杀死侵入细胞的病毒、细菌 3、完成细胞的自我溶解 分布: 结构： 成分： 形成： 功能： 主要存在于动物细胞中 来源于高尔基体形成的囊泡 溶酶体形成过程 细胞的“消化车间” 水解酶 SZ-LWH 与社会的联系 SZ-LWH 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，将细胞自溶掉。 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 6、液泡 (1)分布：成熟的植物细胞（根尖分生区细胞无液泡）。 (2)形态：囊泡状（光学显微镜下可以观察到） (3)结构：单层膜 (4)功能：调节植物细胞内的渗透压，充盈可以使植物细胞保持坚挺。 注：液泡是最大的细胞器。 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 7、线粒体 无线粒体：哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等 内膜 外膜 嵴 基质 双层膜——外膜、内膜（向内折叠形成嵴，扩大了膜面积，附着有呼吸酶）线粒体基质（含少量DNA、RNA、呼吸酶、核糖体） 功能： 结构： 有氧呼吸的主要场所 椭球形、短棒状 动植物细胞都有，数量与能量需求一致 形态： 分布： SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 1.分布： 2.形态： 3.功能： 主要分布在高等植物绿色部分的叶肉细胞 扁平的椭球形或球形 光合作用，“养料制造车间”“能量转换站” 8、叶绿体 （在光学显微镜下可以观察到） SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 4、结构：叶绿体由内外两层膜构成，与线粒体不同，叶绿体内膜腔内有扁平的囊状结构-类囊体，类囊体堆叠形成基粒。类囊体膜上分布有光合色素，是光合作用吸收和转化光能的部位。在基粒周围分布有基质，基质的成分有DNA、RNA、核糖体及光合作用有关的酶。 叶绿体的结构和功能 外膜 内膜 类囊体 基粒 内膜 外膜 类囊体 叶绿体基质 基粒 SZ-LWH 与社会的联系 SZ-LWH 如果把一个细胞比作一辆汽车的话，线粒体和叶绿体分别比作什么比较恰当？ 线粒体相当于：发动机 叶绿体相当于：加油站 SZ-LWH SZ-LWH 一、细胞器之间的分工 2、作用： 真核细胞中，蛋白质纤维构成的网架结构 ①维持细胞形态②锚定并支撑许多细胞器③与细胞运动、分裂、分化、物质运输、能量转化等生命活动密切相关 1、构成： 决定细胞形状、保持细胞内部结构的有序性 9、细胞骨架 SZ-LWH 小结 SZ-LWH 叶绿体 线粒体 相同点 结构 功能 不同点 增大膜面积的方式 酶 功能 ①双层膜 ②都含有少量的DNA和RNA ③都与能量转换有关 类囊体堆叠形成基粒，增大膜面积 内膜向内折叠形成嵴，扩大了膜面积 含有与光合作用有关的酶 含有与呼吸作用有关的酶 光合作用场所 有氧呼吸的主要场所 SZ-LWH 小结 SZ-LWH “动力车间” -----------------? “营养制造车间”------------? “能量转换站”---------------? “有机物（脂质）合成车间”---------? “生产蛋白质机器（蛋白质的装配机器）”------? “蛋白质的加工、分类和包装车间”和“发送站”--------? “细胞内的消化车间”------? “细胞内的酶仓库”---------? 线粒体 叶绿体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 溶酶体 “起交通枢纽作用”---------? 高尔基体 SZ-LWH 小结 SZ-LWH (1)从结构分析 ①双层膜的细胞器: 、 ； ②单层膜的细胞器: 、 、 、 ； ③无膜的细胞器: 、 。 (2)从功能分析 与能量转换有关的细胞器: 、 。 (3)从分布分析 ①动物和低等植物细胞特有的细胞器: ； ②原核细胞和真核细胞都有的细胞器: 。 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 线粒体 叶绿体 中心体 核糖体 SZ-LWH 小结 SZ-LWH 特征 细胞器 真核、原核生物共有 核糖体 植物细胞特有 液泡、叶绿体 动物和低等植物特有 中心体 光学显微镜下可以看到的 线粒体、叶绿体、液泡 含有色素 叶绿体、液泡 含有DNA 线粒体、叶绿体 含有RNA 线粒体、叶绿体、核糖体 与能量转换有关 叶绿体、线粒体 与细胞分裂有关 线粒体、核糖体、高尔基体、中心体 能合成有机物 叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网 SZ-LWH 分泌蛋白 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。 消化酶 抗体 溶菌酶 细胞因子 蛋白类激素 …… 分泌 蛋白 一 细胞器之间的分工 一 细胞器之间的分工 探究·实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 一 细胞器之间的分工 探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片栅栏组织(接近上表皮）细胞中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮）的细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用。 细胞器之间的分工 探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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？ 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、细胞器等物质与结构。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。 细胞器之间的分工 探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验原理 叶肉细胞中的叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 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。 实验材料 常选用藓类（黑藻）叶片或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮做实验材料。 细胞器之间的分工 探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 用黑藻观察细胞质流动时，应该事先放在光照、室温下培养 加速黑藻细胞质的流动，便于观察 滴 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 取 放 盖 看 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 叶绿体 用镊子取一片小叶 实验材料 思考·讨论——分泌蛋白的合成和运输 二 细胞器之间协调配合 117 min 3 min 17 min 囊泡 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解 思考·讨论——分泌蛋白的合成和运输 二 细胞器之间协调配合 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。 H 1 1 质子数 质子数 + 中子数 H 1 H 2 H 3 中子数是0 中子数是1 中子数是2 氕 氘 氚 同位素 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。 1 2 定义 特点 二 细胞器之间协调配合 思考·讨论——分泌蛋白的合成和运输 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?尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。 分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在核糖体上合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做一步的加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 二 细胞器之间协调配合 思考·讨论——分泌蛋白的合成和运输 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? 需要能量，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外去的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。 附有核糖体的内质网 高尔基体 囊泡、释放到细胞外的分泌物中 二 细胞器之间协调配合 二 细胞器之间协调配合 加工、折叠 氨基酸 核糖体 合成 脱水缩合 多肽 内质网 加工 运输 具有一定空间结构的蛋白质 加工 运输 囊 泡 细胞膜 成熟的蛋白质 分泌蛋白 囊 泡 高尔基体 分泌 进一步的 修饰加工 细胞之间的协调配合 1 2 3 4 5 6 7 线粒体 4 细胞器的放射性强度 时间 核糖体 内质网 高尔基体 细胞之间的协调配合 1 2 3 4 5 6 7 线粒体 4 膜面积 时间 内质网 细胞膜 高尔基体 膜面积 时间 前 后 内质网 高尔基体 细胞膜 三 细胞器的生物膜系统 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。 生物膜系统 核膜 细胞器膜 细胞膜 ①真核生物才具有生物膜系统 ②原核生物没有生物膜系统，但是具有生物膜(细胞膜) 内质网 直接联系 囊泡 出芽 融合 间接联系 囊泡 细胞膜 核膜 高尔基体 生物膜在结构上的联系 三 细胞器的生物膜系统 生物膜系统的功能 第一：细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性的作用。 第二：许多重要的化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 第三：细胞内的生物膜把各种细胞器分隔 开，如同一个个小的区室，这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 细胞膜的功能 提供酶的附着位点 使细胞区室化 三 细胞器的生物膜系统 课堂小结 细胞质 细胞器 细胞质基质 实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 分工合作 分泌蛋白的合成和运输 分类 双层膜 单层膜 无膜 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 加上 核膜、细胞膜 共同组成 生物膜系统 结构功能联系 练习与应用 一、概念检测 1.基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。 （1）细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（ ） （2）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。（ ） （3）叶绿体是植物细胞都具有的结构，高尔基体只分布在动物细胞中。（ ） 2.下列细胞器不具膜结构的是（ ） A.线粒体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 3.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.内质网、核糖体、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体 √ × × D C 练习与应用 一、概念检测 4.在成人心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（ ） A.内质网 B.线粒体 C.核糖体 D.高尔基体 5.找出下图中的错误，并在图中改正。 第一个图中，注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。“染色质”应是“核仁”。中心体还应包括指示线下方的中心粒。高等动物细胞中不应有叶绿体。第二个图中，注字的“核仁”应是“叶绿体”，“叶绿体”应是“线粒体”，“核糖体”应是“中心体”且应删去。 B 练习与应用 二、拓展应用 6.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？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。 溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$