細胞器之間的分工合作高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)

第2節(jié)細胞器之間的分工合作第1課時細胞器之間的分工導(dǎo)入如果缺少其中的某個建筑,同學(xué)們還能進行校園生活嗎?在我們的校園中有許多功能性的建筑導(dǎo)入細胞也是一個復(fù)雜的系統(tǒng),細胞內(nèi)分布著許多“部門”,它們有著自己的結(jié)構(gòu)和功能，通過分工合作,共同完成生命活動。細胞器導(dǎo)入教學(xué)樓宿舍樓運動場空氣、土壤等環(huán)境校園內(nèi)環(huán)境細胞器細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)一、細胞質(zhì)基質(zhì)溶膠狀，是細胞代謝的主要場所細胞器細胞質(zhì)基質(zhì)細胞質(zhì)分布二、細胞器的分工

我確信哪怕一個最簡單的細胞，也比迄今為止設(shè)計出的任何智能電腦更精巧。——翟中和院士分離細胞器的方法？差速離心法二、細胞器的分工差速離心法：利用不同強度的離心力使具有不同質(zhì)量

的物質(zhì)分級分離的方法。二、細胞器的分工細胞器名稱細胞器的功能1.中心體a.分解衰老死亡的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或病菌2.線粒體b.合成蛋白質(zhì)3.核糖體c.與細胞的有絲分裂有關(guān)4.溶酶體d.進行光合作用5.葉綠體e.有氧呼吸的主要場所6.液泡f.對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝

的

“車間”和“發(fā)送站”7.高爾基體g.調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)環(huán)境，維持植物細胞內(nèi)的形態(tài)8.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)h.蛋白質(zhì)的合成和加工以及脂質(zhì)合成的場所課堂練習二、細胞器的分工線粒體動、植物細胞雙層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)凹陷成嵴，增大膜面積DNA、RNA、核糖體、與有氧呼吸相關(guān)的酶有氧呼吸的主要場所形態(tài)功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物分布短棒狀、圓球狀、線形、啞鈴形“動力車間”細胞約95%的能量來自線粒體線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，能為細胞生命活動提供能量。鳥類飛翔、運動員運動需要大量能量，所以，飛翔鳥類胸肌細胞中、運動員肌細胞中的線粒體數(shù)量多。二、細胞器的分工研究發(fā)現(xiàn)：1.飛翔鳥類胸肌細胞中線粒體的數(shù)量比不飛翔鳥類的多；2.運動員肌細胞線粒體的數(shù)量比缺乏鍛練的人多。這是為什么？

代謝越旺盛的細胞，線粒體的數(shù)目可能越多。二、細胞器的分工扁平的橢球形或球形主要分布于植物葉肉細胞雙層膜結(jié)構(gòu)，類囊體堆疊形成基粒增大膜面積DNA、RNA、核糖體，光合色素、光合作用相關(guān)酶

光合作用的場所，“養(yǎng)料制造車間”、“能量轉(zhuǎn)換站”形態(tài)功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物分布葉綠體二、細胞器的分工思考：

是否所有植物細胞都有葉綠體？一般植物見光的綠色部分細胞中有葉綠體，如葉片、嫩莖中有，而根尖細胞無。二、細胞器的分工高等植物的成熟細胞單層膜結(jié)構(gòu)，泡狀細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)環(huán)境、使植物細胞保持堅挺功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物分布液泡二、細胞器的分工溶酶體功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物分布主要分布于動物細胞水解酶單層膜結(jié)構(gòu)，囊狀小泡分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入的病菌“消化車間”二、細胞器的分工資料：矽肺又稱硅肺,是塵肺中最為常見的一種類型,是長期吸入大量游離二氧化硅粉塵所引起的,以肺部廣泛的結(jié)節(jié)性纖維化為主的疾病。

硅塵能破壞溶酶體的膜,溶酶體卻缺乏分解硅塵的酶。

根據(jù)你的理解,試說說造成硅肺的機理是什么。當肺部吸入硅塵（SiO2）后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞的___________缺乏分解__________________，而硅塵卻能破壞____________，使其中的___________釋放出來，破壞細胞結(jié)構(gòu)，使細胞死亡，最終導(dǎo)致肺的功能受損。溶酶體硅塵的酶溶酶體膜水解酶二、細胞器的分工動、植物細胞單層膜結(jié)構(gòu)，由膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接形成一個連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（有核糖體附著）、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（無核糖體附著）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)合成、加工、運輸?shù)膱鏊还饷鎯?nèi)質(zhì)網(wǎng)是糖類和脂質(zhì)的合成場所功能結(jié)構(gòu)分類分布內(nèi)質(zhì)網(wǎng)二、細胞器的分工動、植物細胞單層膜結(jié)構(gòu)，扁平囊狀對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類、包裝的“車間”和“發(fā)送站”。與植物細胞細胞壁形成有關(guān)；

與溶酶體的形成有關(guān)。功能結(jié)構(gòu)分布高爾基體二、細胞器的分工真核細胞、原核細胞中，附著在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上（附著核糖體），游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中（游離核糖體），無膜結(jié)構(gòu)，有大小亞基兩部分由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成附著核糖體→分泌蛋白，游離核糖體→胞內(nèi)蛋白。功能結(jié)構(gòu)分布核糖體“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器”二、細胞器的分工動物細胞、低等植物細胞無膜結(jié)構(gòu)，由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍的物質(zhì)組成與細胞的有絲分裂有關(guān)功能結(jié)構(gòu)分布中心體二、細胞器的分工6半自主性細胞器共同特點：1.都有DNA；2.都有核糖體；自己合成部分蛋白質(zhì)線粒體葉綠體核心總結(jié)具有雙層膜結(jié)構(gòu)的細胞器對比

線粒體

葉綠體

不同點分布增大膜面積的方式酶色素功能相同點綠色植物的葉肉細胞、幼嫩的莖普遍存在于動植物細胞內(nèi)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴類囊體堆疊形成基粒有氧細胞呼吸有關(guān)酶光合作用有關(guān)酶無有氧呼吸的主要場所類囊體薄膜上含有光合色素光合作用的場所①均具有雙層膜結(jié)構(gòu)；

②均能進行能量轉(zhuǎn)換；③都含有少量的DNA、RNA、核糖體，

能形成自身的部分蛋白質(zhì)，能自主復(fù)制，是半自主性細胞器核心總結(jié)項目植物細胞動物細胞不同點相同點無細胞壁、葉綠體，有中心體、溶酶體；有些低等動物有液泡；有細胞壁、葉綠體，液泡；低等植物細胞有中心體；都有細胞膜、細胞質(zhì)、細胞核；細胞質(zhì)中都有線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體等細胞器動物、植物細胞異同點二、細胞器的分工分布結(jié)構(gòu)植物動、植物都有動物和低等植物雙層膜單層膜無膜結(jié)構(gòu)核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體葉綠體、液泡中心體葉綠體、線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體核糖體、中心體主要分布在動物溶酶體組成:由蛋白質(zhì)纖維(微管、微絲、中間絲)

組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。功能:(1)維持細胞形態(tài)、錨定并支撐著許多細胞器。(2)與細胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、

能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。二、細胞器的分工細胞骨架實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動1.實驗原理(1)葉綠體一般呈綠色、扁平橢球或球形?？稍诟弑讹@微鏡下觀察它的___________。(2)活細胞中的細胞質(zhì)處于_________的狀態(tài)。

觀察細胞質(zhì)的流動，可用細胞質(zhì)基質(zhì)中的_______的運動作為標志。形態(tài)和分布葉綠體2.實驗材料常選用蘚類葉片或者菠菜葉___________的_______。(3)黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細胞，存在葉綠體，易觀察不斷流動稍帶些葉肉下表皮(1)蘚類葉片很薄，由單層葉肉細胞構(gòu)成，且葉綠體較大，可直接觀察。(2)菠菜葉接近下表皮的葉肉細胞排列疏松、易獲取，且所含葉綠體數(shù)目少，個體大，便于觀察。4.實驗結(jié)果①葉綠體呈扁平橢球形或球形，深綠色，隨細胞質(zhì)流動，自身也可轉(zhuǎn)動。葉綠體的分布狀態(tài)與光照強度有關(guān)系。②每個細胞中細胞質(zhì)流動的方向是一致的,其流動方式為環(huán)流式。細胞質(zhì)流動的意義細胞質(zhì)是細胞代謝的主要場所。細胞質(zhì)中含有細胞代謝所需要原料、代謝所需的酶和細胞器等。細胞質(zhì)的流動,為細胞內(nèi)物質(zhì)運輸和結(jié)構(gòu)移動創(chuàng)造了條件,從而保障了細胞生命活動的正常進行。三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合（1）分泌蛋白a.概念：由附著核糖體在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)。b.舉例：消化酶、抗體和一部分激素。a.概念：由游離核糖體在細胞內(nèi)合成后，在細胞內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)。（2）胞內(nèi)蛋白b.舉例：血紅蛋白，與有氧呼吸有關(guān)的酶等。1.分泌蛋白與胞內(nèi)蛋白三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場所和運輸通道高爾基體主要是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”三種細胞器之間是否存在相互配合？核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所與蛋白質(zhì)形成有關(guān)的細胞細胞器有哪些？三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合2.同位素示蹤法用物理性質(zhì)特殊的同位素來標記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運行規(guī)律和變化規(guī)律。同位素標記法（1）同位素：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，12C與14C。（2）常用的同位素放射性同位素穩(wěn)定同位素檢測放射性3H、14C、35S、32P檢測相對分子質(zhì)量18O、15N三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合3.分泌蛋白的合成和運輸

首先，向豚鼠胰腺細胞注射放射性同位素標記的氨基酸(3H標記亮氨酸),然后依次檢測放射性出現(xiàn)的部位。C、H、O、N，S放射性3H、14C三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合8班紅點代表被標記的分泌蛋白3min117min17min標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合7班核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜肽鏈一定空間結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白氨基酸合成初步加工進一步加工分泌囊泡囊泡線粒體

能量

能量

能量

能量交通樞紐三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合(1)與分泌蛋白合成和運輸有關(guān)的細胞器：

核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、囊泡及細胞膜(2)參與分泌蛋白合成運輸?shù)募毎Y(jié)構(gòu)：三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積_____高爾基體的膜面積__________細胞膜的膜面積_____①②③④分泌蛋白合成過程中膜面積的變化?(增加/減少/基本不變）減少基本不變增加三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合___________________________前后時間0膜面積②③①①②③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜分泌蛋白加工和運輸過程中膜面積變化三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合分泌蛋白合成過程中放射性強度的變化標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：_______→_______→_______→________→____→______→細胞外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體囊泡高爾基體囊泡細胞膜

核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合雙層膜單層膜葉綠體、線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、液泡、溶酶體細胞器膜核膜細胞膜生物膜三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合1.各種生物膜的成分和結(jié)構(gòu)相似①主要成分：②結(jié)構(gòu)：脂質(zhì)(磷脂)+蛋白質(zhì)流動鑲嵌模型磷脂是構(gòu)成細胞膜的重要成分，也是構(gòu)成生物膜的重要成分。三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合2.功能和結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜核膜細胞膜高爾基體膜（直接

聯(lián)系）（直接

聯(lián)系）（間接聯(lián)系）囊泡囊泡（間接聯(lián)系）三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合4.生物膜系統(tǒng)細胞器膜核膜細胞膜生物膜1.成分和結(jié)構(gòu)相似2.功能和結(jié)構(gòu)緊密聯(lián)系問題1：原核生物和病毒有生物膜系統(tǒng)嗎？沒有，原核細胞內(nèi)的生物膜分化不完善，只有細胞膜，沒有核膜及具膜細胞器；病毒無膜結(jié)構(gòu)，所以原核生物和病毒無生物膜系統(tǒng)。三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合問題1：原核生物和病毒有生物膜系統(tǒng)嗎？沒有，原核細胞內(nèi)的生物膜分化不完善，只有細胞膜，沒有核膜及具膜細胞器；病毒無膜結(jié)構(gòu)，所以原核生物和病毒無生物膜系統(tǒng)。問題2：胃黏膜、眼角膜等膜結(jié)構(gòu)是否屬于生物膜系統(tǒng)？生物膜系統(tǒng)是細胞中各種膜結(jié)構(gòu)的總稱，而不是生物體內(nèi)各種膜結(jié)構(gòu)的總稱。三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合生物膜系統(tǒng)功能2.廣闊的膜面積為酶提供了大量的附著位點3.將各種細胞器分隔開，使細胞內(nèi)部區(qū)域化，保證生命活動高效、有序地進行1.保障細胞內(nèi)部環(huán)境的相對穩(wěn)定；物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞核心總結(jié)細胞質(zhì)細胞質(zhì)基質(zhì)溶膠狀，是細胞代謝的主要場所細胞器無膜單層膜雙層膜