3.2细胞器之间的分工合作课件-2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

第3章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作 1 显微结构与亚显微结构 电子显微镜 光学显微镜 光学显微镜下看到的细胞结构——显微结构模式图 动物细胞亚显微结构模式图 植物细胞亚显微结构模式图 电子显微镜下看到的细胞结构 ——亚显微结构 分辨率0.2μm 分辨率0.2nm 显微结构与亚显微结构 细胞质 细胞质基质 细胞器 状态：溶胶状 功能：新陈代谢的主要场所 概念：细胞质内具有一定形态结构、执行特定功能的结构。 种类：叶绿体、线粒体、高尔基体、中心体、液泡、核糖体、溶酶体、内质网。 分离方法：差速离心法 成分：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。 细胞质的组成 分离细胞器的方法 分离细胞的方法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。 差速离心分离不同的细胞组分后，就能对不同细胞组分的结构和功能进行研究。 动植物细胞结构 线粒体 分布： 向内折叠形成嵴 形态结构： 功能： 呈短棒状或圆球状；双层膜，含核糖体、DNA和RNA。 真核细胞 有氧呼吸的主要场所，提供95%的能量， 是细胞的“动力车间” 动植物细胞结构 线粒体 研究发现飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多；运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多；在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多，这是为什么？ 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动提供能量。鸟类飞翔，运动员运动需要大量能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。 动植物细胞结构 叶绿体 分布： 形态结构： 功能： 绿色植物能进行光合作用的细胞 呈绿色，扁平的椭球形或球形；双层膜，含核糖体、DNA和RNA。 叶绿体基质 （内含核糖体、DNA和RNA） 光合作用的场所，植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 线粒体 叶绿体 ①都有双层膜结构； ②都含有少量的DNA、RNA； ③都有增大膜面积的结构； ④都与能量转换有关； 两者的相同之处 动植物细胞结构 核糖体 结构： 分布： 合成蛋白质的场所。生产蛋白质的“机器” 功能： 原核生物和真核生物细胞中唯一共有的细胞器 原核细胞、真核细胞 附着在内质网上； 游离在细胞质基质中； 附着在核膜的外膜上； 分布在线粒体和叶绿体中 椭球形颗粒状小体，无膜，由RNA和蛋白质构成 10 动植物细胞结构 内质网 形态结构： 分布： 粗面内质网： 光面内质网： 功能： 与脂质的合成与加工。 真核细胞 （单层膜）由膜围成的管状、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。 附着核糖体。与蛋白质加工运输有关 11 动植物细胞结构 高尔基体 结构： 分布： a.对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装的车间和发送站； b.与植物细胞壁的形成有关； c.形成动物细胞中的溶酶体。 功能： 真核细胞 由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成 动植物细胞结构 液泡 形态结构： 分布： 功能： 主要存在于植物细胞中 （成熟的植物细胞） 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 单层膜 13 中央大液泡 成熟区 (根毛区) 伸长区 分生区 根冠 液泡由多变少，由小变大 液泡小而多 无液泡 动植物细胞结构 液泡 动植物细胞结构 溶酶体 结构： 分布： 细胞的“消化车间” a.分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用）； b.呑噬并杀死入侵的病毒和病菌（吞噬作用） 功能： 主要分布于动物细胞 单层膜 动植物细胞结构 溶酶体 高尔基体 衰老或损伤的细胞器 溶酶体 吞噬作用 溶酶体的自噬作用 溶酶体的异噬作用 降解的细胞器 16 动植物细胞结构 中心体 结构： 分布： 与细胞有丝分裂有关 功能： 由两个互相垂直的中心粒及周围物质 组成，无膜结构 动物细胞及低等植物细胞 17 白细胞的细胞结构和植物细胞又有哪里不同呢？ 白细胞没有细胞壁、液泡和叶绿体 动物细胞亚显微结构模式图 植物细胞亚显微结构模式图 成分：纤维素和果胶 动植物细胞结构 细胞壁 功能：对细胞起支持和保护作用 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 动植物细胞结构 19 （1）单层膜细胞器？双层膜？无膜结构？ 含有核酸？含有DNA？含有RNA？ （2）主要在植物细胞？主要在动物细胞？ 真核细胞、原核细都有？ 高等植物细胞没有，动物细胞、低等植物细胞有？ （3）与能量转换有关？ “动力车间”？ “养料制造车间”和“能量转换站” ？ “消化车间” ？ “生产蛋白质的机器”？ 蛋白质合成、加工和运输？ 对来自内质网的蛋白质的加工、分类和包装的“车间”及“发送站” 快闪 用高倍速显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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。可以在高倍镜下观察它的形态和分布。 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。 藓类叶(或菠菜叶、番薯叶) , 新鲜的黑藻 原理 材料 步骤 实验 叶绿体形态 叶绿体的流动 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 滴 取 放 盖 观察 清水 藓类的小叶（菠菜叶稍带些叶肉的下表皮） 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 注 实验 步骤 细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质的流动是植物细胞的正常生理活动，对于促进细胞代谢具有重要意义。如，使叶绿体移动到光照充足的位置进行光合作用；不断分配各种营养物质，促使细胞质内的一系列代谢反应高效有序地进行。 讨论：植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对细胞完成生命活动有什么意义？ 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 延伸--弱光、强光下叶绿体的存在状态： 叶绿体在弱光下以最大面积转向光源，散开分布，提高光合作用效率； 强光下叶绿体以侧面或顶面朝向光源，或向细胞侧面转移，或者堆在一起互相挡光,这样既能接受较多的光照，又避免被强光的灼伤。 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验注意事项 （1）观察叶绿体实验中，要选择叶绿体体积较大， 且细胞内叶绿体数目较少的材料。 （2）观察叶绿体和细胞质的流动时，临时装片应 随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 （3）必须先在低倍镜下将目标移到视野中央，然后再转动转换器换用高倍镜。换上高倍镜后，只能转动细准焦螺旋使图像清晰。 （4）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。叶绿体在弱光下以最大面积朝向光源，强光下则以侧面或顶面朝向光源。实验观察时可适当调整光照强度和方向以便于观察。 （5）当外界温度低或者光线暗时，细胞质流动的慢，而温度高时，细胞质流动的较快。 细胞器是漂浮于细胞质中的吗？ 细胞骨架 中有维持 、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。细胞骨架是由 纤维组成的网架结构，与细胞 、分裂、分化以及物质运输、能量转换、 等生命活动密切相关。 真核细胞 细胞形态 蛋白质 运动 信息传递 细胞骨架 细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 该实验运用了什么方法？ 什么是分泌蛋白 ？分泌蛋白是在哪里合成的？ 尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 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？ 分泌蛋白的合成和运输 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。 分泌蛋白 如：唾液淀粉酶、胃蛋白酶、消化酶、抗体及部分激素。 腺细胞分泌消化酶 注意：呼吸酶就不属于分泌蛋白。 分泌蛋白的合成和运输 实验：分泌蛋白的形成过程 【选材】 【方法】 豚鼠胰腺腺泡细胞 ①能分泌大量的消化酶 同位素标记法 同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子，如16O与18O，12C与14C。 特点：化学性质相同，物理性质有差异（如放射性、原子量） 应用：用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向 具有反射性的同位素：14C、32P、3H、35S等。 ②取材容易、容易观察 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白的合成和运输 标记氨基酸出现的先后顺序： 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 肽链 一定空间结构蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 氨基酸 合成 加工、 折叠、 修饰加工、 融合 分泌 囊泡 囊泡 线粒体 能量 能量 能量 能量 与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜　　 参与分泌蛋白合成运输的膜结构： 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白的合成和运输 （一）分泌蛋白 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的一类蛋白质。如消化酶（如唾液淀粉酶；胃蛋白酶；胰蛋白酶等）、抗体、 一部分激素（如胰岛素、生长激素等）等。 （二）胞内蛋白： 如血红蛋白、呼吸酶等。由游离核糖体合成。 分泌蛋白分泌过程中 内质网、高尔基体、细胞膜 膜面积会发生什么样的变化？ 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白的合成和运输 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，总面积基本不变， 细胞膜膜面积增加。 前 后 时间 0 膜面积 ① ③ ② 时间 0 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 细胞膜 高尔基体膜 分泌蛋白的合成和运输 细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 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。 生物膜在组成成分和结构上相似，结构和功能上紧密联系 原核生物也具有生物膜系统。 真核生物都具有生物膜系统。 口腔黏膜、胃粘膜属于生物膜系统。 × × × 细胞的生物膜系统 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。 生物膜在组成成分和结构上相似，结构和功能上紧密联系 细胞膜和核膜的主要化学组成成分是什么？ 内质网能与核外膜/细胞膜直接相连吗？ 细胞的生物膜系统 组成成分 主要脂质和蛋白质 磷脂双分子层，基本支架 蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中 结构 流动镶嵌模型 43 内质网 直接联系 囊泡 融合 间接联系 囊泡 细胞膜 核膜 高尔基体 细胞的生物膜系统 1、在结构上的联系 细胞的生物膜系统 2、在功能上的联系 游离核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 转移 多肽 合成 形成一定空间结构的蛋白质 加工 折叠 进一步 修饰加工 成熟的蛋白质 分泌 分泌蛋白 囊泡 囊泡 线粒体供能 45 与社会的联系 血液透析膜 当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 细胞 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞质 基质 细胞骨架 细胞器 分布 支持 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 中心体 细胞壁 动物细胞不含有 原核细胞不含有 呈胶质状态，由水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸、氨基酸和多种酶等组成。是进行多种化学反应的场所。 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有关 细胞质基质是细胞代谢的主要场所。 课堂小结 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)真核生物的细胞中具膜细胞器只有线粒体、叶绿体。( ) 2.基于对动植物细胞结构的比较,可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是( ) A.高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 A √ × 课堂检测 3.在成人体内,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.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体 4.下列细胞中，同时含叶绿体和中心体的是( ) A.心肌细胞 B.团藻体细胞　 C.叶肉细胞 D.根毛细胞 B B 课堂检测 5.找出下图中的错误，并在图中改正。 （高尔基体） （内质网） （去掉） （核仁） 课堂检测 5.找出下图中的错误，并在图中改正。 中心粒(去掉) (叶绿体) (线粒体) 课堂检测 感谢观看 古典 52 Lavf57.83.100 分泌蛋白的合成 完善 音乐 Lavf58.45.100 $