細(xì)胞器之間的分工合作市賽一等獎(jiǎng)

第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作核膜核孔細(xì)胞核核仁染色質(zhì)線(xiàn)粒體液泡葉綠體核糖體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞膜細(xì)胞壁高爾基體光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)長(zhǎng)沙市雷鋒學(xué)校高一生物備課組教學(xué)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.舉例說(shuō)出幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能；通過(guò)分泌蛋白的合成和分泌理解各種細(xì)胞器之間的分工和合作。2.簡(jiǎn)述生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能3.制作臨時(shí)裝片，使用高倍鏡觀察線(xiàn)粒體和葉綠體。生命觀念：舉例說(shuō)明幾種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能。科學(xué)思維：了解分離細(xì)胞器的科學(xué)方法，了解動(dòng)植物細(xì)胞的區(qū)別。科學(xué)探索：利用插圖模型，形象的理解細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)。社會(huì)責(zé)任：細(xì)胞是一個(gè)基本的生命系統(tǒng)，其生命活動(dòng)是通過(guò)各組成成分的協(xié)調(diào)配合完成的。我國(guó)C919飛機(jī)的研制成功，需要若干部門(mén)分工合作，如整體研發(fā)、特種材料等等。問(wèn)題探討（1）如果缺少其中的某個(gè)部門(mén)，C919飛機(jī)還能制造成功嗎？（2）細(xì)胞中是否也具有多種不同的“部門(mén)”，這些“部門(mén)”也存在類(lèi)似的分工與合作嗎？拓展：顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微鏡1200倍以下細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)（光鏡下）光學(xué)顯微鏡的分辨率不超過(guò)200nm,放大倍數(shù)一般不超過(guò)1200倍。用光學(xué)顯微鏡觀察到的細(xì)胞構(gòu)造,稱(chēng)為細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。如細(xì)胞壁、細(xì)胞核、葉綠體、液泡等。染上顏色才可看到線(xiàn)粒體。細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖（電鏡下），可以放大幾萬(wàn)倍至幾千萬(wàn)倍。在電子顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞的各種更微小的結(jié)構(gòu)，稱(chēng)為亞顯微結(jié)構(gòu)。如細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)、細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)、核膜、核仁、染色質(zhì)等。植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)細(xì)胞器位于何處？細(xì)胞器分布在溶膠狀的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。（光學(xué)顯微鏡）液泡線(xiàn)粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核核糖體高爾基體植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)電子顯微鏡）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)成分:功能:是活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場(chǎng)所為新陳代謝提供所需的物質(zhì)和一定的環(huán)境條件,如ATP、原料、酶等。細(xì)胞器水、無(wú)機(jī)離子、脂類(lèi)、糖類(lèi)、氨基酸、核苷酸等,還有很多種酶線(xiàn)粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體高爾基體液泡、溶酶體等葉綠體中心體觀察研究細(xì)胞器，首先要將它們分離開(kāi)來(lái)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器功能分離細(xì)胞器的方法——差速離心法破壞細(xì)胞膜（形成由各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿）將勻漿放入離心管采取逐漸提高離心速率分離大小不同的細(xì)胞器獲得不同大小顆粒的細(xì)胞器一、細(xì)胞器之間的分工1線(xiàn)粒體外膜內(nèi)膜基質(zhì)DNA嵴。。。雙層膜含有少量DNA、RNA——半自主性細(xì)胞器細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所。細(xì)胞的“動(dòng)力車(chē)間”。含有少量DNA、RNA——半自主性細(xì)胞器2葉綠體DNA類(lèi)囊體外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)類(lèi)囊體薄膜類(lèi)囊體內(nèi)腔類(lèi)囊體薄板雙層膜葉綠體是植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所，是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車(chē)間”和“能量轉(zhuǎn)換站”。注意：并不是所有植物細(xì)胞都有葉綠體，如植物的根尖細(xì)胞葉綠體與線(xiàn)粒體的比較比較葉綠體線(xiàn)粒體不同點(diǎn)分布綠色植物葉肉細(xì)胞(主要)動(dòng)植物細(xì)胞增大膜面積的方式由類(lèi)囊體薄膜堆疊成基粒內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴酶與光合作用有關(guān)，分布在類(lèi)囊體薄膜上和葉綠體基質(zhì)中與有氧呼吸有關(guān)，分布在線(xiàn)粒體基質(zhì)和線(xiàn)粒體內(nèi)膜中色素葉綠素，類(lèi)胡蘿卜素，分布在類(lèi)囊體薄膜上無(wú)功能光合作用的場(chǎng)所細(xì)胞有氧呼吸的主要場(chǎng)所分布便于接受光照的細(xì)胞中數(shù)量較多代謝旺盛的細(xì)胞中數(shù)量較多共同點(diǎn)①具有雙層膜結(jié)構(gòu);②有能量轉(zhuǎn)換功能;③都含磷脂、蛋白質(zhì)和少量的DNA和RNA等,能夠轉(zhuǎn)錄、翻譯形成自身的部分蛋白質(zhì)及半自主復(fù)制;④共同參與了自然界的碳循環(huán)3核糖體由rRNA（核糖體RNA和蛋白質(zhì)組成，每個(gè)核糖體均由兩個(gè)大小亞基組成大亞基小亞基存在形式①游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)②附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成胞內(nèi)蛋白合成分泌蛋白蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所，是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（無(wú)膜）4內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接形成一個(gè)連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要進(jìn)行蛋白質(zhì)的合成與加工。光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要進(jìn)行脂質(zhì)合成。種類(lèi)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道。（單層膜）主要是對(duì)來(lái)自?xún)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類(lèi)和包裝的“車(chē)間”和“發(fā)送站”。5高爾基體在植物細(xì)胞中主要與細(xì)胞壁的形成有關(guān)；在動(dòng)物細(xì)胞中，與分泌物的形成有關(guān)；與細(xì)胞內(nèi)溶酶體的形成有關(guān)。（單層膜）6溶酶體膜酶載體蛋白溶酶體內(nèi)的水解酶是在核糖體上合成，經(jīng)過(guò)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工后，被運(yùn)進(jìn)溶酶體的。溶酶體主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中，是細(xì)胞的“消化車(chē)間”，內(nèi)部含有多種水解酶，能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌。（單層膜）溶酶體作用過(guò)程7液泡細(xì)胞液液泡主要存在于植物細(xì)胞中，內(nèi)有細(xì)胞液，含有機(jī)酸、生物堿、糖類(lèi)、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等，可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。（單層膜）8中心體微管三聯(lián)體微管中心粒中心體中心體分布在動(dòng)物與低等植物細(xì)胞中，由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒（微管蛋白）及周?chē)镔|(zhì)組成，與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)。（無(wú)膜）1無(wú)膜：2雙層膜：3單層膜：4含色素：:6植物特有：7動(dòng)物和低等植物特有：8與能量有關(guān)的：細(xì)胞器小結(jié)：核糖體中心體線(xiàn)粒體葉綠體高爾基體溶酶體液泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體液泡線(xiàn)粒體葉綠體葉綠體液泡中心體線(xiàn)粒體葉綠體拓展：細(xì)胞器的五個(gè)常見(jiàn)思維誤區(qū)誤區(qū)1：沒(méi)有葉綠體和大液泡的細(xì)胞是動(dòng)物細(xì)胞。誤區(qū)2：具有細(xì)胞壁的細(xì)胞一定是植物細(xì)胞。

誤區(qū)3：沒(méi)有葉綠體的細(xì)胞就不能進(jìn)行光合作用。誤區(qū)4：沒(méi)有葉綠體或光合色素就不能將無(wú)機(jī)物合成有機(jī)物。誤區(qū)5：沒(méi)有線(xiàn)粒體不能進(jìn)行有氧呼吸。

反例：根尖分生區(qū)細(xì)胞。反例：真菌、細(xì)菌等都有細(xì)胞壁。反例：藍(lán)細(xì)菌。反例：硝化細(xì)菌。反例：大多數(shù)原核生物是需氧型的。細(xì)胞骨架細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持著細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著許多細(xì)胞器，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。1下列對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是A．線(xiàn)粒體——有氧呼吸的主要場(chǎng)所，“動(dòng)力工廠(chǎng)”B．溶酶體——“消化車(chē)間”，含多種水解酶C．核糖體——加工蛋白質(zhì)及脂質(zhì)的“車(chē)間”D．中心體——與動(dòng)物細(xì)胞有絲分裂有關(guān)C2下列關(guān)于細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的說(shuō)法，正確的是A．含有DNA的細(xì)胞器有細(xì)胞核和線(xiàn)粒體 B．所有細(xì)胞的能量代謝都離不開(kāi)線(xiàn)粒體和葉綠體C．根尖細(xì)胞中具有雙層膜的細(xì)胞器是線(xiàn)粒體和葉綠體D．有葉綠體的細(xì)胞一定也有線(xiàn)粒體D找出圖中的錯(cuò)誤并改正：核仁高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)找出圖中的錯(cuò)誤并改正：葉綠體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、實(shí)驗(yàn)探究高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)1實(shí)驗(yàn)原理1葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，不需染色，制片后直接觀察。2活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)。觀察時(shí)可用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運(yùn)動(dòng)作為標(biāo)志。2實(shí)驗(yàn)材料及器具葉綠體：蘚類(lèi)的葉片（或菠菜、番薯葉等）、新鮮的黑藻顯微鏡、載玻片、蓋玻片、滴管、鑷子、刀片、培養(yǎng)皿、臺(tái)燈、鉛筆3實(shí)驗(yàn)過(guò)程（1）制作臨時(shí)裝片①用鑷子取一片蘚類(lèi)的小葉或者取菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮放入盛有清水的培養(yǎng)皿中。②往載玻片中央滴一滴清水，用鑷子夾住所取的葉放入水滴中，蓋上蓋玻片。注意:實(shí)驗(yàn)過(guò)程中細(xì)胞是活的，臨時(shí)裝片中的葉片不能放干了，要隨時(shí)保持有水狀態(tài)，以免影響細(xì)胞的活性。（2）觀察葉綠體先低倍后高倍（3）觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)4實(shí)驗(yàn)結(jié)論1葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，隨細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)，自身也可轉(zhuǎn)動(dòng)。2每個(gè)細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的方向一致，其流動(dòng)方式為環(huán)流式。5注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)選材蘚類(lèi)葉片菠菜稍帶葉肉的下表皮黑藻葉片原因葉片很薄，僅有一兩層葉肉細(xì)胞，可以取整個(gè)小葉直接制片①細(xì)胞排列疏松，易撕?、诤~綠體數(shù)目少，且個(gè)體大黑藻的葉子薄而小，葉綠體清楚，可取整個(gè)小葉直接制片帶葉肉是因?yàn)楸砥ぜ?xì)胞不含葉綠體。用高倍顯微鏡可觀察到葉綠體形態(tài)和分布,但不能觀察到葉綠體亞顯微結(jié)構(gòu)。3春天，用顯微鏡觀察植物地下根毛細(xì)胞，下列結(jié)構(gòu)中不能觀察到的是A．液泡和中心體 B．高爾基體和核糖體C．葉綠體和中心體 D．液泡和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)C三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合——如分泌蛋白的合成與運(yùn)輸研究方法：同位素標(biāo)記法在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，14C與12C。同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。用物理性質(zhì)特殊的同位素來(lái)標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。用位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過(guò)追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。生物學(xué)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，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O等?？茖W(xué)家用３Ｈ標(biāo)記亮氨酸供給豚鼠的胰腺細(xì)胞以合成蛋白質(zhì)3分鐘后標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在附有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。17分鐘后，標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在高爾基體中。117分鐘后，標(biāo)記的氨基酸出現(xiàn)在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡及細(xì)胞外的分泌物中。修飾加工、分類(lèi)、包裝蛋白質(zhì)分泌蛋白合成及運(yùn)輸過(guò)程核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜合成多肽鏈加工、折疊形成具空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)分泌至細(xì)胞外囊泡囊泡細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜、細(xì)胞膜可以相互轉(zhuǎn)化4如圖表示分泌蛋白的合成、加工和運(yùn)輸過(guò)程，①②③表示細(xì)胞器，a、b、c表示某些過(guò)程。下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是A．①②③分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線(xiàn)粒體B．該過(guò)程可以說(shuō)明細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能之間具有密切的聯(lián)系C．a(chǎn)表示脫水縮合過(guò)程，b、c表示蛋白質(zhì)的加工及運(yùn)輸過(guò)程D．圖解中的過(guò)程在原核細(xì)胞中也可以進(jìn)行D5牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物質(zhì)，在奶牛的乳腺細(xì)胞中，與上述物質(zhì)的合成和分泌有密切關(guān)系的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是A．核糖體、線(xiàn)粒體、中心體、染色體B．線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核膜C．核糖體、線(xiàn)粒體、質(zhì)體、高爾基體 D．核糖體、線(xiàn)粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體D四、生物膜系統(tǒng)核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似細(xì)胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜核膜高爾基體膜通過(guò)囊泡相連相連通過(guò)囊泡結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。注意：生物膜系統(tǒng)是真核生物獨(dú)有的，原核生物中只有細(xì)胞膜這一種生物膜，不存在生物膜系統(tǒng)。生物膜系統(tǒng)的功能（1）使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞的過(guò)程中起著決定性的作用。（2）許多重要的化學(xué)反應(yīng)需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了附著位點(diǎn)。（3）將細(xì)胞分成一個(gè)個(gè)小區(qū)室，使得細(xì)胞內(nèi)能同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，而互不干擾，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。研究生物膜的意義1在工業(yè)方面：生物膜的各種功能正在成為人工模擬對(duì)象，借助于膜的選擇透過(guò)性功能，設(shè)計(jì)出具有這一功能的膜結(jié)構(gòu)，可以對(duì)各種水進(jìn)行過(guò)濾、分離，從而對(duì)水質(zhì)進(jìn)行純化處理。2在農(nóng)業(yè)方面：通過(guò)生物膜的改變來(lái)尋找改善農(nóng)作物品質(zhì)的途徑，例如：生物膜上的蛋白質(zhì)如果都能轉(zhuǎn)變成抗凍蛋白質(zhì)，就有望培育出抗寒新品種。3醫(yī)學(xué)方面：用人工合成的膜材料來(lái)代替人體病變器官，從而達(dá)到