3.2+细胞器之间的分工合作-第1课时-课件-2025-2026学年高一上学期必修1（2019）

第2节 细胞器之间的分工合作 第3章 细胞的基本结构 1 (一)教学目标 1.举例说出几种主要细胞器的功能。 2.制作临时装片，用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 (二)教学重点 1.几种主要细胞器的功能。 第1课时 例如，有采购原料的部门，进行初加工的车间，生产产品的车间，质检部门，销售部门，动力供应部门等。 1.一件优质产品是如何通过各车间和部门之间的配合生产出来的？ 思考： 工厂一般都由若干个车间和部门组成。 2.细胞内也存在类似的部门或车间吗？你能举出例子吗？ 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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。 讨论 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? 细胞质基质 细胞器 一.细胞结构的组成 细 胞 质 细胞核 细胞膜 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞质基质 细胞器 二.细胞质的组成 细胞质基质： 成分： 功能： 活细胞进行新陈代谢的主要场所 细胞器： 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 包括：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡、核糖体、中心体。 细胞质 细胞质中具有一定结构和特定功能的小单位 细胞质中无特定结构，呈胶质状的物质 细胞膜 细胞核 1.分离各种细胞器方法： 差速离心法 破坏细胞膜（形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆） 将匀浆放入离心管 用高速离心机在不同的转速下进行离心 将各种细胞器分离开（利用不同的离心速度所产生的不同离心力） 三.细胞器之间的分工 差速离心主要是采取逐渐提高离心速 率分离不同大小颗粒的方法。 用差速离心法分离细胞器的步骤： 高速离心机 三.细胞器之间的分工 超声波 破碎匀浆 细胞破碎后的悬浮液 8000 g 离心10 min 取上清 液移入 新试管 细胞核等沉降 20000 g离 心15 min 取上清 液移入 新试管 100000 g 离心60 min 微体、高尔基体、质膜沉降 倾去 上清液 把沉淀制 成悬浮液 把悬浮 液移入 蔗糖溶液 低密度 高密度 100000 g 离心60 min 质膜 微体 用差速离心法分离细胞器的步骤示意图： 线粒体等沉降 三.细胞器之间的分工 细胞壁 细胞膜 内质网 高尔基体 叶绿体 线粒体 核糖体 细胞核 液泡 细胞质 植物细胞亚显微结构模式图 2.植物细胞亚显微结构图 核膜 核仁 三.细胞器之间的分工 内质网 高尔基体 叶绿体 线粒体 核糖体 液泡 ⑴.一般情况下，植物细胞含有的细胞器有： 叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、液泡 ①.如植物细胞没有溶酶体。 ②.如植物根尖分生区细胞没有大液泡。 ⑵.植物细胞并不都含所有的细胞器： ③.如植物叶部的表皮细胞和根尖细胞不含叶绿体。 ④.如高等植物细胞没有中心体。 但是低等植物细胞有中心体 上表皮细胞 下表皮细胞 气孔 叶脉 叶肉细胞 叶肉细胞 ⑶叶片纵切面示意图 三.细胞器之间的分工 细胞核 核糖体 内质网 中心体 溶酶体 线粒体 高尔基体 细胞膜 细胞质 动物细胞亚显微结构模式图 3.动物细胞亚显微结构 核膜 核仁 三.细胞器之间的分工 核糖体 内质网 中心体 溶酶体 线粒体 高尔基体 动物细胞亚显微结构模式图 ⑴.一般情况下，动物细胞含有的细胞器有： 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体、中心体、溶酶体 ⑵.动物细胞并不都含所有的细胞器： 哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。 所以哺乳动物成熟的红细胞无众多细胞器。 三.细胞器之间的分工 2.形态： 1.分布： 3.结构 外膜 内膜 嵴 基质 两层膜 外膜 内膜： 基质： 4.功能： --动力车间 4.几种主要细胞器的结构和功能 几乎所有真核细胞，如动、植物和真菌细胞中 短棒状、杆状（光镜下） ①有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间” 含少量DNA和RNA，酶 折叠形成嵴，附着有氧呼吸有关的酶 ②细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体 ⑴.线粒体 外膜 内膜 基质 基粒 2.形态： 1.分布： 3.结构 两层膜 外膜 内膜 基质： 4.功能： 基粒： --养料制造车间、能量转换站 主要在植物细胞（叶肉细胞）中 椭球形或球形 光合作用的场所，是“养料制造车间、能量转换站”。 含光合作用必需的酶，少量DNA和RNA 由类囊体堆叠成圆柱形，含有光合作用有关的酶和色素 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 ⑵.叶绿体 线粒体和叶绿体的比较 比较项目 线粒体 叶绿体 分布 模式图 普遍存在于动植物细胞中(人或哺乳动物成熟的红细胞除外) 主要存在于植物的叶肉细胞中 比较项目 线粒体 叶绿体 结构 外膜 增大膜面积方式 基质 相同点 线粒体和叶绿体的比较 使线粒体或叶绿体与周围的细胞质基质分开 内膜向内腔折叠形成嵴 囊状结构薄膜叠加形成基粒 在嵴的周围充满着液态的基质，含有与有氧呼吸有关的酶 在基粒和基粒之间充满基质，含有与光合作用有关的酶 ①结构方面： 都有双层膜，膜的组成成分也相同 都有少量的DNA，决定了细胞质遗传 两者均与能量转换有关，只是能量转换的形式不同 ②遗传物质方面： ③代谢方面： 线粒体和叶绿体的比较 线粒体和叶绿体中都含有少量的DNA和 RNA，且均含有核糖体， 故在其内部可以控制合成部分蛋白质，具有一定的独立性， 因此，又称为半自主性细胞器。 2.结构： 1.分布： 3.分类 4.功能 光面内质网: 粗面内质网: a.增大细胞内的膜面积 b.与脂质的合成以及蛋白质的合成和加工有关 c.有机物的运输通道 --有机物合成的“车间” 主要分布在动、植物细胞中 由单层膜围成管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统 其膜上无核糖体 其膜上附着核糖体 ⑶.内质网 2.结构： 1.分布： 3.功能 a.与分泌物：如蛋白质形成有关 b.对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装； c.在植物细胞有丝分裂时，与细胞壁形成有关 --蛋白质加工、分类和包装的“车间”和“发送站” 主要分布在动植物细胞中 单层膜形成的扁平囊状和囊泡结构。 d.与溶酶体的形成有关 ⑷.高尔基体 1.形态： 主要在动物细胞中 单层膜 消化功能（分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌） 囊状结构 --细胞的“消化车间” 为什么溶酶体膜不会被自身水解酶水解？ 4.功能： 2.分布： 3.结构特点： 溶酶体内含有几十种水解酶 ⑸.溶酶体 溶酶体的外被是一层单位膜，内部没有任何特殊的结构。 含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消 化作用的溶酶体。 溶酶体的主要功能是吞噬消化作用(图1-44)。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬(autophagy)，吞噬的是细胞内原有的物质，如破损的细胞器或残片，有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除；另一种是异体吞噬体(phagocytosis)，吞噬有害物质， 如细菌等。 23 --细胞的“消化车间” 植物细胞同样也会受到病毒或细菌的入侵，那如何吞噬并杀死入侵的病毒或细菌？ 消化功能（分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌） 成熟的高等植物细胞中无溶酶体，但其液泡含酸性水解酶，能行使溶酶体的功能。 ⑸.溶酶体 溶酶体的外被是一层单位膜，内部没有任何特殊的结构。 含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消 化作用的溶酶体。 溶酶体的主要功能是吞噬消化作用(图1-44)。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬(autophagy)，吞噬的是细胞内原有的物质，如破损的细胞器或残片，有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除；另一种是异体吞噬体(phagocytosis)，吞噬有害物质， 如细菌等。 24 相关信息：硅肺形成的原因？ 当肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬， 吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶， 而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 --细胞的“消化车间” ⑸.溶酶体 溶酶体的外被是一层单位膜，内部没有任何特殊的结构。 含有水解酶和相应的底物，是一种将要或正在进行消 化作用的溶酶体。 溶酶体的主要功能是吞噬消化作用(图1-44)。有两种吞噬作用：一种是自体吞噬(autophagy)，吞噬的是细胞内原有的物质，如破损的细胞器或残片，有利于细胞器的重新组装、成分的更新及废物的消除；另一种是异体吞噬体(phagocytosis)，吞噬有害物质， 如细菌等。 25 1.形态： 泡状结构 主要分布在植物细胞中 （成熟植物细胞具有大液泡） ①调节细胞内环境 单层膜 ，内含细胞液 4.细胞液成分： 5.功能： 2.分布： 3.结构特点： 内含水、无机盐、糖类、色素（与花、果等颜色有关）和蛋白质等 ②充盈的液泡还可以使植物保持坚挺 ⑹.液泡 2.结构： 1.分布： 3.分类 游离核糖体 附着核糖体 4.功能： --生产蛋白质的“机器” 所有细胞 由RNA和蛋白质形成的无膜椭球形粒状小体 合成蛋白质的场所，生产蛋白质的机器 合成细胞内的结构蛋白，胞内酶 合成分泌蛋白，膜蛋白，溶酶体内的水解酶 ⑺.核糖体 2.结构： 1.分布： 3.功能： 动物细胞和低等植物细胞 无膜结构，由2个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成 与细胞的有丝分裂有关 ⑻.中心体 5.细胞器归类分析 ⑴.从分布上分类 ④动物与高等植物共有： 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体 ①植物特有： ②动物和低等植物共有： 叶绿体、液泡 ③原核和真核生物共有： 中心体 核糖体 ⑵.从结构上分类 ①无膜结构: ③双层膜结构: 核糖体、中心体 ②单层膜结构: 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 线粒体、叶绿体 ⑶.从成分上分类 ②含RNA: ①含 DNA: ③含色素: 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 6.【规律总结】 ⑴.没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞， 如植物叶部的表皮细胞和植物根尖细胞不含叶绿体 与细胞器有关的五个“不一定”: ‌‌眼虫的分类长期存在争议，因其同时具备植物和动物的典型特征： 眼虫既不是植物也不是动物，而是‌原生生物‌，属于单细胞真核生物， 兼具植物和动物的部分特征。 ‌植物性特征‌： ‌动物性特征‌： 含叶绿体，能进行光合作用自养。 具鞭毛可运动，能异养摄食。 6.【规律总结】 ⑶.有中心体的细胞不一定就是动物细胞， ⑵.没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞， 如植物根尖分生区细胞（分生组织细胞）没有大液泡 如某些低等植物细胞也含有中心体 与细胞器有关的五个“不一定”: (4).同一生物不同细胞的细胞器种类和数量不一定相同， (5).同一生物同一细胞的不同发育时期细胞器种类和数量不一定相同， 6.【规律总结】 与细胞器有关的五个“不一定”: 如哺乳动物红细胞随着不断成熟，细胞器逐渐退化。 如分泌细胞中内质网、高尔基体发达， 如植物叶部的表皮细胞和植物根尖细胞不含叶绿体 如肌肉细胞中线粒体数目多。 分 布 植物特有的细胞器 动物和低等植物特有的细胞器 动物、高等植物都有的细胞器 结构 不具膜结构的细胞器 具单层膜结构的细胞器 具双层膜结构的细胞器 成分 含DNA的细胞器 含RNA的细胞器 含色素的细胞器 叶绿体、液泡 线粒体、核糖体、 内质网、高尔基体 中心体 中心体、核糖体 高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 课堂小结:细胞器分类归纳 35 1.组成： 2.功能： 由蛋白质纤维组成的网状结构。 与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 四.细胞骨架 细胞质中的细胞器并不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 五.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1.原理： 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 ①叶肉细胞中的叶绿体呈绿色，直接观察； 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。 五.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 叶绿体少而大，便于观察；但表皮细胞不含叶绿体 低等植物，细胞层数少，便于观察 2.取材： 五.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 ①藓类小叶或菠菜叶稍带叶肉的下表皮 ②对黑藻进行预处理： 放在光照、室温条件下培养 目的： 有利于叶绿体进行光合作用，保持细胞的活性。 3.过程 ： 观察叶绿体的过程： 载玻片上滴清水 放植物组织 盖盖玻片 观察 4.注意问题 五.用高倍镜观察叶绿体和线粒体 临时装片中的叶子或上皮细胞不能放干，要随时保持有水状态 ⑵由于叶绿体含有色素，呈绿色，所以不需要染色。 5.实验注意事项 ⑴制作观察叶绿体的临时装片时要随时保持有水状态，以免影响细胞活性。 ⑶叶绿体在细胞内可随细胞质的流动而流动， 同时受光照强度的影响。 在弱光下以最大面积朝向光源， 实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 在强光下则以侧面或顶面朝向光源。 6.讨论 ⑴.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系? ⑵.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? 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。 叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞中含有的细胞器，它可以将光能转变为化学能。 黑藻叶片细胞内，细胞质处于环形流动的状态， 意义：加速物质在细胞中的分配和细胞器的移动，从而为细胞的新陈代谢提供所需的物质和有关条件。 细胞壁 叶绿体 高尔基体 细胞核 液泡 核糖体 线粒体 内质网 请说出下列细胞结构的名称 植物细胞亚显微结构模式图 细胞膜 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 细胞核 请说出下列细胞结构的名称 内质网 内质网 动物细胞亚显微结构模式图 1线粒体 A与动物细胞的有丝分裂有关 2溶酶体 B进行光合作用的场所 3液泡 C蛋白质的加工和发送 4核糖体 D合成蛋白质的场所 5高尔基体 E为细胞生命活动提供能量 6中心体 F分解衰老、损伤的细胞器 7内质网 G蛋白质的合成和加工以及 脂质合成的场所 8叶绿体 H储存物质，使植物细胞坚挺 连连看 再 见 $