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

第三章 细胞的基本结构 第3.1节 细胞器之间的分工合作 本节目标 01 细胞质及细胞器之间的分工 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 课堂导入 1 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 讨论 1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？ 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 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？ 1.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工作。 2.细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布诸多的部门，他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。 细胞质 细胞器: （细胞质中忙碌不停的，有一定结构的“部门”） 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 细胞质基质: 许多化学反应在此进行 （细胞代谢的主要场所） 呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成 1. 细胞质、细胞质基质和细胞器的关系是什么？ 探究一 细胞器的种类及其提取方法 阅读教材第47页第一段文字和“科学方法”，回答下列问题。 3. 分离细胞器的常用方法是什么？ 通常采用差速离心法，即采取逐渐提高离心转速的方式分离大小不同的颗粒。 细胞中各种细胞器的形态、结构不同，在功能上也各有分工。 细胞壁 另一细胞的细胞壁 二、细胞器之间的分工 细胞壁 位于植物细胞细胞膜的外面，不是细胞器。 1、成分：主要由纤维素和果胶构成， 2、功能：对细胞起支持和保护作用。 细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，因此细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。 细胞的“动力车间” 能量转换站 外膜 内膜 嵴 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（含少量环状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 线粒体基质 动植物细胞都有（但原核生物、哺乳动物成熟细胞、蛔虫没有），数量与能量需求一致。 形态： 分布： 细胞器——线粒体（双层膜） 半自主细胞器 细胞器之——线粒体 外 膜 内 膜 嵴 DNA 基质 核糖体 有氧呼吸的主要场所 两层生物膜 半自主性细胞器 数量与能量需求一致 肝细胞 肾皮质细胞 平滑肌细胞 心肌细胞 950个 400个 260个 12500个 资料一：德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物不同细胞中线粒体的数量（见下表）。分析回答： 1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？ 2、从表中所示的数据可以看出线粒体的多少与什么有关？ 心肌细胞位于心脏，不停的收缩舒张，运动量大、代谢旺盛，消耗能量多，需要线粒体多。 细胞代谢的强弱 看一则资料，这是一个科学家在研究线粒体时，统计了某种动物部分细胞的线粒体数量，通过对比可以发现心肌细胞的数量是最多的，为什么呢？心肌细胞位于心脏的位置，心脏是每时每刻都在跳动的，不停地收缩和舒张，运动量大，代谢旺盛，，那这个过程就需要消耗很多能量，需要的线粒体就多，从这些数据可以看出来线粒体数目的多少跟什么有关？（跟细胞代谢的强弱有关）如果对比运动的男生和不运动男生的肌肉细胞，一般是谁的肌细胞线粒体数目多？一般是运动的男生，因为男生经常运动，代谢旺盛，需要的能量也多，所以线粒体数目一般比女生多。 “养料制造车间”、“能量转换站” 双层膜——外膜、内膜； 叶绿体基质（含RNA、少量环状DNA、核糖体、酶）； 基粒（类囊体堆叠形成，类囊体薄膜上含有与光合作用有关的色素和酶） 功能： 结构： 绿色植物进行光合作用的场所 球形、扁平球形 绿色植物的绿色部分，主要在叶肉细胞中（并不是所有植物细胞都有叶绿体，如根尖细胞、洋葱外表皮细胞没有）；光照对其分布有影响。 形态： 分布： 外膜 内膜 基粒 叶绿体基质 细胞器——叶绿体（双层膜） 半自主细胞器； 叶绿体 线粒体 相同点 结构 功能 不同点 增大膜面积的方式 成分 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和色素 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 一、细胞器之间的分工 3.内质网 动、植物细胞中 由单层膜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） 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；以及脂质的合成车间。 光面内质网 粗面内质网 分布： 结构： 分类： 功能： 粗面内质网 光面内质网 没有核糖体附着，合成脂质。 有核糖体附着，参与蛋白质的加工。 内质网分布在动植物细胞中，内质网是由单层膜组成的膜性管道系统，由单层膜可以围成管状、泡状或扁平囊状结构）看书本中动物细胞的内质网的面积，是不是所占面积较大，所以内质网它一般是膜面积最大的细胞器。那内质网分为两种，粗面和光面，看图，蓝色的内质网上有一颗颗的颗粒状物体，这些就是附着的核糖体，那有核糖体附着的就是粗面，没有的就是光面，那它的功能是什么？读一下“内质网是开始”内质网是与蛋白质的合成蛋白的合成有关，而光面内质网主要是与脂质和糖类的合成有关。所以说内质网它的功能就是对蛋白质、脂质、糖类这些大分子物质的合成加工和运输。 动、植物细胞中 单层膜 一、细胞器之间的分工 4.高尔基体 分布： 结构： 单层膜形成的扁平囊状结构、泡状结构；内腔不相通； 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装； 在动物细胞中，与分泌物的形成有关； 在植物细胞中，与细胞壁形成有关。 功能： 在内质网的旁边一般有比内质网小的多层扁平囊状结构，叫做高尔基体，也是由单层膜构成，高尔基体分布在动植物细胞中，它的功能主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，所以它又称为蛋白质的加工工厂，如果是在植物细胞中，高尔基体还与植物的细胞壁形成有关（高尔基体能合成纤维素和果胶，这些都是细胞壁的组成成分）那高尔基体一般会形成像PPT图片上的一个弓形，周围还有几个小囊泡，所以我们在做题的时候可以根据这两个特征来判断高尔基体，同时我们还要掌握高尔基体结构分为形成面和成熟面，靠近内质网膜的一侧为形成面，靠近细胞膜的一侧为成熟面，这个我们先了解，下节课会继续讲到，那高尔基体它还与溶酶体的形成有关，来自内质网的分泌物从形成面逐渐向成熟面转运 一、细胞器之间的分工 5.液泡（单层膜） 形态： 结构： 分布： 功能： 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） 泡状的结构 主要存在于植物细胞中 1.可以调节细胞内的环境 2.充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 3.与花、果实等颜色有关 单层膜的细胞器还有一个液泡，呈泡状结构，主要存在植物细胞中，不成熟的植物细胞只有小液泡，在成熟过程中，这些小液泡会逐渐融合成大液泡，所以在成熟的植物细胞会观察到有中央大液泡，植物液泡中的液体叫细胞液，细胞质中的液体叫什么？（细胞质基质）注意区分开，细胞液中通常溶有水、无机盐、糖类、色素和蛋白质等物质；在这里要注意，液泡中的色素和花、叶、果实的颜色有关。细胞液是一种高浓度的液体，所以它与植物细胞的渗透吸水有关，同时还可以调节细胞内环境，使植物保持坚挺。这都是液泡的功能。 液泡中的色素与花、叶、果实的颜色有关，例如花的蓝、红、紫色均决定于其液泡中的花色素苷。补充：1.不是所有的成熟植物细胞都有中央大液泡，例如根尖分生区细胞没有中央大液泡，而成熟区有； 2.叶片的绿色与叶绿体中的叶绿素有关，花、果实的颜色主要与液泡中的色素有关； 3.液泡中含有水解酶，有类似于溶酶体的功能； 酵母菌细胞中也有液泡。 一、细胞器之间的分工 6.溶酶体 “消化车间”（单层膜） 形态： 结构： 分布： 功能： 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。 囊状小泡 单层膜含有多种水解酶（蛋白质） 主要分布在动物细胞中 来源于高尔基体 那什么是溶酶体呢，溶酶体是细胞内一个个的呈囊状的小泡，也是单层膜，溶酶体内含多种水解酶，水解酶是催化水解反应的一类酶的总称，可催化蛋白质、脂质、多糖以及核酸等生物大分子的降解，所以溶酶体的一个功能就是具有吞噬消化作用，那它可以吞噬消化哪些物质么？可以吞噬分解侵入细胞的有害物质（像病毒和病菌）同时还有营养物质以及细胞内衰老损伤的细胞器，那这些物质被溶酶体分解后会得到一些产物，这些产物是不是全部被排出去？要废物利用，如果对细胞有用，就留下来在利用，如果没用就排出细胞外。溶酶体还有另外一个功能，自溶作用就是溶酶体破裂将水解酶释放出来将自身细胞降解消化的过程，溶酶体主要分布在动物细胞中，真菌和一些植物细胞中也会含有。 与溶酶体有关的疾病，硅肺，因为溶酶体内缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中水解酶释放，破坏细胞结构。 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，将细胞自溶掉。 思考一下，蝌蚪变成青蛙之后，尾巴这么就消失了呢？其实尾巴的消失是跟溶酶体有关，当蝌蚪成长到一定阶段，尾巴上的细胞溶酶体破裂，释放出水解酶，将自身细胞消化掉。那有一个疑问了，为什么只溶掉尾巴上的细胞呢，这在后面会学到，这是由基因控制的细胞程序性死亡的过程。这个就不展开讲了，先了解。 原核细胞和真核细胞（唯一共有的细胞器） 一、细胞器之间的分工 7.核糖体 无膜结构 形态： 结构： 功能： 分类： 分布： 椭球形的颗粒状结构 无膜结构（由蛋白质和RNA构成） 附着核糖体：合成分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体内的酶； 游离（在细胞质基质中的）核糖体：合成胞内蛋白。 蛋白质的合成场所 有双层膜、单层膜的细胞器，那有没有无膜的细胞器呢？前面提到的粗面内质网上附着有什么呀？核糖体就是没有膜结构的细胞器，它是由蛋白质和RNA组成的颗粒，核糖体在细胞中有两种存在形式，一种是附着在内质网上，主要与分泌蛋白的合成有关，另外一种是游离在细胞质基质中，与胞内蛋白的合成有关。无论是附着的还是游离的核糖体，都是与蛋白质的合成有关，所以核糖体被称为“生产蛋白质的机器”。 合成胞外蛋白质如大多数酶（呼吸酶除外）、抗体、一部分激素；游离核糖体，存在于细胞质基质中，合成胞内蛋白，如细胞器蛋白等 无膜结构，由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成 与动物细胞有丝分裂（形成纺锤体）有关。 一、细胞器之间的分工 8.中心体（无膜结构） 中心粒 分布： 结构： 功能： 动物细胞和低等植物细胞 （藻类、地衣） 最后一个细胞器中心体，也是无膜结构的细胞器，在动物细胞和低等的植物细胞内都含有中心体，看它的结构，这样一个圆筒状的就是一个中心粒，一个中心体会有两个相互垂直的中心粒，那这两个中心粒是不是就是一个中心体了呢？还不是，看书对中心体的描述是什么？由两个垂直排列的中心粒及周围物质组成，所以中心体不单单是指两个中心粒还要包括周围的物质。它分布在哪些细胞中？动物细胞和低等的植物细胞中，在这里要注意低等植物也是含有中心体的，哪些是属于低等植物呢？中心体是与动物细胞的有丝分裂有关的，主要是跟纺锤体的形成有关。 (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)从成分分析 ①含有少量DNA的细胞器：_______、_______； ②含有色素的细胞器：_______、_____； ③含有RNA的细胞器：_______、_______、_______； 从不同角度总结和归纳各种细胞器的结构和功能 线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 核糖体 叶绿体 线粒体 叶绿体 液泡 线粒体 叶绿体 (3)从功能分析 与能量转换有关的细胞器：_______、_______。 (4)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 中心体 核糖体 动植物细胞都有，但功能不同的细胞器： 高尔基体 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和叶绿体？ 2、叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？ 不是， 成熟植物细胞才有中央大液泡，如根尖分生区细胞就没有； 二、叶绿体和液泡比较 显微结构和亚显微结构 显微结构是指光学显微镜下看到的结构； 亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构。电子显微镜发明于1931年（此前发现的细胞器都用光学显微镜） 问题 1、初中实验中观察了细胞核、液泡、叶绿体，这样观察到的结构属于显微结构/亚显微结构？ 2、细胞核、叶绿体内部的结构属于显微结构/亚显微结构？光学显微镜能看到吗？ 光学显微镜（显微结构）能看到细胞内的哪些结构？ 细胞壁、细胞核、染色体（需染色）、叶绿体、液泡、线粒体（需染色）。 而染色质、叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞膜、内质网、高尔基体、核膜、溶酶体、核糖体、细胞骨架等在光镜下看不到，在电子显微镜（亚显微结构）下才能看到。 利用比较法辨析细胞的种类或结构 判断内容 判断方法 显微结构和亚显微结构 显微结构：细胞壁、细胞核、染色体、液泡、叶绿体、线粒体等 亚显微结构：叶绿体的具体结构、线粒体的具体结构、细胞膜、内质网、高尔基体、核膜、核糖体、细胞骨架等 原核细胞和真核细胞 ①有无核膜(主要方法)；②有无多种细胞器；③有无染色体 植物细胞和动物细胞 ①有无细胞壁(主要方法)；②有无中央大液泡；③有无叶绿体 注：植物细胞一定有细胞壁，但不一定有中央大液泡和叶绿体 高等、低等植物细胞 有无中心体 叶绿体和线粒体 ①有无嵴；②有无颜色 中心体 核糖体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 线粒体 叶绿体 ￭ 细胞器归纳（一）：细胞器的绘制 线粒体 叶绿体 高尔基体 内质网 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 【模式图辨认】 要记住这些细胞器分别长什么样子，分布和功能 细胞膜 线粒体 高尔基体 内质网（光面） 内质网（粗面） 核糖体 中心体 细胞核 动物细胞 1 10 9 8 7 6 5 4 3 2 核仁 核基质 内质网 液泡 细胞膜 叶绿体 高尔基体 细胞核 核糖体 线粒体 细胞壁 植物细胞 9 8 7 6 5 4 3 1 2 低等植物细胞 细胞膜 细胞壁 叶绿体 中心体 核糖体 内质网 线粒体 高尔基体 核膜 染色质 这是一个动物细胞还是植物细胞？序号指的是什么？ 有关细胞结构的6个常见思维误区 没有叶绿体的细胞不能够进行光合作用。 反例:蓝细菌。 没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。(自养生物) 反例:进行化能合成作用的细菌。 具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。 反例:真菌细胞、细菌等都有细胞壁。 人体内的细胞都可进行有氧呼吸。 反例:人成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。 没有线粒体不能进行有氧呼吸。 反例:大多数原核生物是需氧型的。 没有叶绿体和大液泡的细胞一定是动物细胞。 反例:根尖分生区细胞。 细胞骨架 1.组成：蛋白质纤维。 2.功能：维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，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。 细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构—细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器，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。 实 验 高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1、说出观察叶绿体与细胞质流动的依据。 观察叶绿体的依据：叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后可用高倍显微镜直接观察其形态与分布 观察细胞质流动的依据：活细胞的细胞质处于不断流动的状态，随细胞质的流动，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，细胞质基质可以以叶绿体作为参照物进行观察。 实验材料 黑藻：是被子植物，不是藻类 藓类叶片（菠菜） 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶或番薯叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有一层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片。 细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大；稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，可直接制片观察；细胞内叶绿体多且体积小。 2、实验材料 3、观察叶绿体实验流程 滴 取 放 盖 看 清水 藓类的小叶 叶绿体 制作的藓类叶片的临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性。动物细胞是滴加生理盐水保持生理活性。 注 思考：若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是什么？ 顺时针方向。 (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。 (2)黑藻叶片处于饱含水分的状态时，细胞质处于流动的状态，其流动方式为环流式。 五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 4、实验结论 思考：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。弱光下，叶绿体以其椭球形的正面朝向光源，强光下，叶绿体以其椭球形侧面朝向光源。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，这使得叶片能接受更多的光照进行光合作用。 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的原料、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。 五、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性。 为提高细胞质的流动性，可事先放在光照、室温条件下培养，或观察时适当提高水温。 观察 ①寻找参照物——叶绿体； ②寻找最佳部位——近叶脉处：细胞质流动明显； ③寻找最佳视野——相对较暗：有利于辦别物像的动态变化。 注意事项： 如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构，请据图分析： (1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表的细胞类型依次为_____ ________________________________________，它们共同具有的细胞器是_______。 动物 细胞、高等植物细胞、低等植物细胞、蓝藻 核糖体 (2)图中能进行光合作用的细胞有__________， 它们光合作用的场所____________(填“相同” “不完全相同”或“完全不同”)。 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 不完全相同 (3)图Ⅰ为______(填“光学”或“电子”)显微镜下所观察到的图，属于细胞的________(填“显微”或“亚显微”)结构图。 (4)Ⅴ生物营______生活，它合成蛋白质的场所是__________________。 电子 亚显微 寄生 宿主细胞的核糖体 细胞器之间的协作配合 分泌蛋白的形成与运输 Part 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，如消化酶、抗体和一部分激素。 三、细胞器之间的协调配合 胞内蛋白 分泌蛋白 作用场所 细胞内 细胞外 实例 血红蛋白、呼吸酶等 消化酶（胰蛋白酶、胃蛋白酶和唾液淀粉酶）、抗体及某些激素(如生长激素、胰岛素等) 胞内蛋白与分泌蛋白的比较 （1）实验材料： 豚鼠胰腺 选材原因：拥有大量分泌细胞, 这些分泌细胞存在大量粗面内质网, 并且还发现胰腺分泌细胞中的酶原颗粒可作为消化酶的暂时储存位点。 （2）实验操作： 首先为豚鼠注射放射性同位素标记的氨基酸（3 H 标记亮氨酸）， 然后分离亚细胞成分， 以观察新合成的带有放射性标记的蛋白质的位置。 三、细胞器之间的协调配合 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，如16O与18o, 12C与14C。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。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。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。 同位素标记法 同位素标记 放射性同位素 稳定同位素 3H、14C、35S、32P 18O、15N 检测 检测 密度或相对分子质量 放射性 时 间 位 置 3分钟后 17分钟后 117分钟 有核糖体的内质网 高尔基体 细胞膜内侧的小泡和释 放到细胞外的分泌物中 2.分泌蛋白的合成与运输 研究方法：同位素标记法。用３Ｈ标记亮氨酸供给豚鼠的胰腺细胞以合成蛋白质。 研究分泌蛋白的合成和运输需要用同位素标记法。 同位素示踪法是生物学实验和研究中常用的技术手段之一，通过追踪用同位素标记的化合物，可了解该化合物的运行和变化规律（可追踪它的位置，像装了个GPS定位一样），亮氨酸参与蛋白质的合成，所以可以通过追踪亮氨酸的位置变化来确定蛋白质的位置变化，也就是分泌蛋白的合成与运输过程。 用于示踪的元素不一定是放射性同位素，例如，在光合作用过程中用到了18O和14C标记，其实是有区别的，18O没有放射性，14C就是放射性元素。它们到底有什么区别？如何测定或追踪？ 稳定同位素不能采用自显影等技术来追踪同位素的去向，只能通过测量分子质量或离心技术来区别同位素。用放射性同位素示踪时，“使用脉冲探测器，常用的有盖革计数管和闪烁计数器。前者利用气体对射线的电离作用，后者利用晶体、液或气体对于射线的闪光作用。” 资料分析 囊泡 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 117 min 3 min 17 min 细胞器之间的协作配合 讨论： 1、分泌蛋白是在哪里合成？ 2、分泌蛋白从合成至分泌，经过了哪些细胞器或细胞结构；请描述大致过程。 3、分泌蛋白合成和分泌过程是否需要能量，能量由哪里提供？ 线粒体 核糖体 内质网 氨基酸脱水缩合形成肽链 较成熟蛋白质 成熟的标准 分泌蛋白 高尔基体 细胞膜 加 工 囊泡 修饰、加工 运输 囊泡 分 泌 能量 细胞器之间的协作配合 分泌蛋白合成过程中放射性变化 时间 核糖体 内质网 高尔基体 放射性强度 0 内质网的膜面积_____ 减少 综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ ① ② ③ ④ 基本不变 增加 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化?(增加/减少/基本不变） 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊泡 囊泡 分泌蛋白合成与运输的过程中，有膜结构的膜面积变化情况，首先是内质网膜形成囊泡，这个囊泡就是由内质网膜形成的，囊泡到达高尔基体与高尔基体膜融合就成为了高尔基体膜的一部分，高尔基体的膜面积增加，蛋白质加工完成后，高尔基体膜又要形成囊泡把蛋白质运到细胞膜，高尔基体膜面积又减少，细胞膜膜面积增加。 前 后 时间 0 膜面积 ① ③ ② 时间 0 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 膜面积 内质网 高尔基体 细胞膜 内质网 高尔基体 细胞膜 从内质网到到达细胞外，分泌蛋白穿过了几层生物膜? 分泌蛋白运输到细胞外的过程，体现了细胞膜的什么结果特点？ 分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。 0 _________ _________ _________ 前 后 时间 0 膜面积 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 ② ③ ① ① ② ③ 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 左图表示的是前后两个时间点的变化，右图表示的是一定时间段内的变化。 分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。 0 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 膜面积 用35S标记一定量的氨基酸，来培养某哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线（图甲）,以及在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线（图乙）。 （1）请判断图甲中的a、b、c曲线所代表的细胞器依次是 。高尔基体在此过程中所起的作用是 。 （2）请判断图乙中的d、e、f曲线所代表的生物膜所属的细胞结构依 是 。 （3）导致f曲线先上升后下降的原因是 。 核糖体、内质网、高尔基体 对来自内质网的蛋白质进行加工分类和包装 内质网膜、细胞膜、高尔基体膜 高尔基体先得膜，后失膜 分泌蛋白形成过程中 1.有关细胞器： 2.直接相关的细胞器： 3.具膜细胞器： 4.有关结构： 5.有关具膜结构： 核糖体、内质网、高尔基体 内质网、高尔基体、线粒体 分泌蛋白合成过程中易混淆的几个点 线粒体、核糖体、内质网、高尔基体 细胞核、线粒体、核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 细胞核、线粒体、内质网、高尔基体、细胞膜 真核细胞内蛋白质的合成、加工和去向 (1)游离核糖体合成的蛋白质去向： 去向细胞质基质、细胞核、线粒体、叶 绿体等胞内蛋白，不经过内质网、高尔基体加工，但这部分蛋白质也要进行一定的加工形成空间结构，依赖于细 胞质基质中的某些特定分子。 (2)由附着核糖体合成，内质网、高 尔基体加工后的蛋白质去向：细胞 外（分泌蛋白）、细胞膜上、溶酶体中。 游离的核糖体 粗面内质网 高尔基体 溶酶体 细胞膜 分泌小泡 线粒体 叶绿体 细胞核 细胞质基质 囊泡 囊泡 信号序列 高尔基体是细胞内物质囊泡运输的枢纽 和溶酶体蛋白、 细胞膜蛋白 概念： 各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 四、细胞的生物膜系统 生物膜系统 包括 细胞膜、核膜、线粒体膜、叶绿体膜 内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜 囊泡膜、类囊体膜...... 这些生物膜的 和_____很相似，在_____和____ 上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合； 组成成分 结构 结构 功能 四、细胞的生物膜系统 成分：各种生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成； 相似性 结构：都由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性； 各生物膜之间的关系，组成成分和结构很相似，磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性，结构都有差异性：各种成分所占的比例不同，与不同生物膜功能的复杂程度有关——功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多； 四、细胞的生物膜系统 相似 紧密联系 组成成分：脂质(磷脂)+蛋白质 基本结构：流动镶嵌模型 直接联系：内质网外连细胞膜，内连核膜；内质网腔还与内外两层核膜之间的腔连通。 间接联系：内质网膜、高尔基体膜和细胞膜可以通过囊泡相互转化的。 生物膜系统： ——生物膜之间的联系 四、细胞的生物膜系统 看图3-9，它展示的是内质网膜和核膜以及细胞器膜之间的联系，为什么这些结构的膜可以相互转化 1、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、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。（细胞膜的三大功能） 2、许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。（提供酶的附着位点） 3、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，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相千扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。（细胞内部区室化） 四、细胞的生物膜系统 功能： 1、视网膜、胃肠粘膜属于生物膜系统吗？ 2、原核细胞有哪些膜结构，有无生物膜？有无生物膜系统？ 视网膜、胃肠黏膜不是生物膜 原核细胞除细胞膜外无其他膜结构，因此没有生物膜系统。但是有生物膜，即细胞膜。 四、细胞的生物膜系统 (1)线粒体、叶绿体中含有DNA、RNA和核糖体，能独立地进行基因表达合成部分蛋白质，但其绝大多数蛋白质由核基因编码，在细胞质核糖体上合成后转移至线粒体或叶绿体内，因此二者被称为半自主性细胞器。 (2)真核细胞中的核糖体有两类：附着核糖体主要合成分泌蛋白(如抗体等)；游离核糖体主要合成细胞自身所需要的蛋白质。 (3)内质网有两类：粗面内质网与分泌蛋白的合成、加工、运输有关；滑面内质网与糖类、脂质(如某些激素)的合成有关。 (4)动物细胞内的高尔基体与分泌物的形成有关，是各种膜成分相互转化中的“枢纽”。植物细胞内的高尔基体与细胞壁的形成有关。 (5)液泡中的色素是花青素，与花和果实的颜色有关；叶绿体中的色素是叶绿素等，与光合作用有关。 (6)溶酶体起源于高尔基体。 聚乙二醇保护层 水溶性药物晶体 脂溶性药物晶体 脂双层 抗体 四、细胞的生物膜系统 应用： 由磷脂分子构成的脂质体，可以作为药物的运载体，将其运送到特定的细胞发挥作用。 一、各种细胞器 1、其中与能量有关的细胞器有： 。 2、与蛋白质合成和加工以及脂质合成有关： 。 3、蛋白质合成的场所 ： 。 4、植物细胞分裂时与细胞壁的形成有关；动物细胞中与细胞分泌物的形成、蛋白质的加工和转运有关 ： 。 5、有防御和营养的作用，分解衰老、损伤的细胞器 ： 。 6、调节细胞内环境，保持细胞膨胀的状态 ： 液泡 。 7、与动物细胞的有丝分裂有关 ： 。 二、1、具有双层膜结构的细胞器有： 。 2、没有膜结构的细胞器有： 。 3、为单层膜结构的细胞器： 。 三、1、植物细胞特有的细胞器： 。 2、动物细胞、某些低等植物细胞中有的细胞器： 。 3、动植物细胞中都有的细胞器： 。 线粒体、叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 溶酶体 中心体 线粒体、叶绿体 核糖体、中心体 叶绿体、液泡 中心体 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 完成下列空格： 巧记细胞器的功能 ①细胞内供应能量的“动力车间” ——线粒体 ②细胞的“养料制造车间”“能量转换站” ——叶绿体 ③蛋白质的“生产机器” ——核糖体 附着在内质网上的核糖体合成的是分泌蛋白；游离在细胞质中的核糖体合成的是胞内蛋白 ④细胞质的加工、分类和包装的“车间”及“发送站” ——高尔基体 ⑤细胞内的“酶仓库”“消化车间” ——溶酶体 课堂小结 课堂精练 判断题 （1）线粒体和叶绿体均与能量转换有关，都由两层膜构成（ ） （2）高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装（ ） （3）在光学显微镜下，观察到的叶绿体呈现蓝色（ ） （4）叶绿体机制中含有核酸和参与光合作用的酶（ ） （5）精细胞变为精子后，尾部的线粒体与其运动有关（ ） （6）人口腔上皮细胞中线粒体数目比较多（ ） √ √ √ × √ × 填空题 （1）细胞质由（ ）和（ ）两部分组成。 （2）与人口腔上皮细胞相比，水稻叶肉细胞特有的细胞器是（ ）和（ ） （3）（ ）是细胞内生物大分子运输的交通枢纽。 细胞质基质 叶绿体 细胞器 液泡 高尔基体 目标检测 7. 1.下列细胞结构中属于单层膜结构的是( )。 ①高尔基体 ②线粒体 ③叶绿体 ④液泡 ⑤核糖体 ⑥内质网 A.①④⑥ B.②③ C.①④ D.①④⑤ 8. 下列有关樟树细胞结构与成分的对应关系，其中错误的是。( )。 A. 中心体：中心整周围物质 B. 细胞壁：纤维本果胶 C. 细胞骨架：蛋白质 D. 细盟膜：脂质、蛋白质、糖类 A A $$