3.2細(xì)胞器之間的分工合作課件-高一上學(xué)期生物人教版必修1-2

第2節(jié)細(xì)胞器的分工合作1.研制大飛機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要不同部門的分工與合作，缺少任何一個(gè)部門都難以完成研制工作。2.細(xì)胞是一個(gè)更復(fù)雜的系統(tǒng)，細(xì)胞內(nèi)分布著諸多的“部門”，它們既有分工又有合作，共同配合完成著生命活動(dòng)。例如，分泌蛋白質(zhì)的合成中，細(xì)胞核是遺傳信息庫，蛋白質(zhì)的合成要在遺傳信息的指導(dǎo)下進(jìn)行，核糖體是合成蛋白質(zhì)的場所，同時(shí)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等細(xì)胞器也在蛋白質(zhì)合成中起到重要的作用。這說明細(xì)胞的生命活動(dòng)也是需要多個(gè)“部門”和“車間”協(xié)調(diào)配合完成的。閱讀課本，知識(shí)導(dǎo)讀快速閱讀課本P47-50第1自然段，思索1.細(xì)胞中的細(xì)胞器都有哪些？如何才能將細(xì)胞中各種細(xì)胞器分離開來？2.根據(jù)P49的結(jié)構(gòu)模式圖，你能區(qū)分動(dòng)物細(xì)胞或植物細(xì)胞的異同點(diǎn)嘛？3.如何對各種細(xì)胞器進(jìn)行分類？哪些是無膜結(jié)構(gòu)的，單層膜結(jié)構(gòu)的，雙層膜結(jié)構(gòu)的？4.我們常說結(jié)構(gòu)決定功能，你能說出哪些細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能？5.細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的組成、功能有哪些？細(xì)胞骨架的作用有哪些？在20世紀(jì)30年代之前，人們對于細(xì)胞結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)比較粗淺，局限于其外層有質(zhì)膜，內(nèi)部有細(xì)胞核（nucleus),質(zhì)膜與細(xì)胞核之間的區(qū)域稱為細(xì)胞質(zhì)（cytoplasm)。在光學(xué)顯微鏡下觀察動(dòng)物細(xì)胞，這片區(qū)域幾乎是均勻透明的。通過特殊染色后，在電子顯微鏡下觀察，細(xì)胞內(nèi)部復(fù)雜而精妙的結(jié)構(gòu)逐漸展現(xiàn)在人們面前。我們不禁好奇：細(xì)胞質(zhì)內(nèi)有哪些復(fù)雜的結(jié)構(gòu)？它們具有什么生理功能？各結(jié)構(gòu)通過怎樣的分工合作共同完成細(xì)胞的各項(xiàng)生命活動(dòng)？細(xì)胞中各種細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同，在功能上也各有分工。這些電鏡下才能發(fā)現(xiàn)的微小結(jié)構(gòu)，科學(xué)家如何對它們進(jìn)行研究呢？分離細(xì)胞器的方法——差速離心法以逐步增高的轉(zhuǎn)速重復(fù)離心，利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，使細(xì)胞器分離開。一、細(xì)胞器之間的分工

線粒體兩層有氧呼吸動(dòng)力車間葉綠體兩層光合作用能量轉(zhuǎn)換站外膜、內(nèi)膜(內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴，增大內(nèi)膜面積）、基質(zhì)（含少量DNA、RNA和有關(guān)酶）外膜、內(nèi)膜、基粒（類囊體堆疊而成，增大光合膜面積）、基質(zhì)（含少量DNA、RNA和有關(guān)酶）【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】核糖體

為什么在成年人的心肌細(xì)胞中線粒體數(shù)量比腹肌細(xì)胞顯著多呢？是不是所有植物細(xì)胞都具有葉綠體呢？半自主性細(xì)胞器

葉綠體與線粒體的比較

線粒體葉綠體不同點(diǎn)增大膜面積的方式內(nèi)膜向折疊成嵴類囊體堆疊成基粒

完成的生理過程有氧呼吸的主要場所光合作用的場所

所含酶的種類與有氧呼吸有關(guān)的酶分布于內(nèi)膜和基質(zhì)中與光合作用有關(guān)的色素、酶分布于類囊體薄膜和基質(zhì)中相同點(diǎn)都有雙層膜，含有少量DNA和RNA（半自主細(xì)胞器），均含有少量的核糖體（能合成少量的蛋白質(zhì)），均與能量的轉(zhuǎn)換有關(guān)，都能產(chǎn)生水

【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】

【例1】線粒體和葉綠體都是進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的細(xì)胞器。下列相關(guān)敘述不正確的是()A.都與能量的轉(zhuǎn)化有關(guān)，但最初的能量來源不同B.需氧型生物的細(xì)胞均有線粒體，植物細(xì)胞都有葉綠體C.兩者都含有磷脂、DNA和多種酶，葉綠體中還含有色素D.兩者都有內(nèi)膜和外膜，都有增大膜面積的方式B【學(xué)以致用，例題分析】

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)單層蛋白質(zhì)脂質(zhì)高爾基體蛋白質(zhì)加工

分類包裝內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞質(zhì)蛋白質(zhì)細(xì)胞內(nèi)面積最大的細(xì)胞器，外連細(xì)胞膜，內(nèi)連核膜光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與膜的形成有關(guān)無膜結(jié)構(gòu)rRNA+蛋白質(zhì)【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】與蛋白質(zhì)合成有關(guān)

水解酶衰老、損傷病毒或病菌植物保持堅(jiān)挺中心體動(dòng)物和某些低等植物有絲分裂水解后對細(xì)胞有用的物質(zhì)可再利用一些液泡含有色素、無機(jī)鹽、糖類等【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】在核糖體中合成

【例2】如圖為在電子顯微鏡下觀察到的動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖,請據(jù)圖分析:(1)比較動(dòng)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu),高等植物細(xì)胞內(nèi)不含有[]__________(細(xì)胞器)。(2)如果要除去細(xì)胞壁,應(yīng)選用______________進(jìn)行操作,以水解細(xì)胞壁的主要成分。(3)洋蔥的紫色鱗莖外表皮的色素位于[]__________中。(4)細(xì)胞內(nèi)膜結(jié)構(gòu)分布最廣泛的細(xì)胞器是[]________,含有核酸的細(xì)胞器有__________(填序號)。①中心體纖維素酶和果膠酶⑨液泡③、⑥、⑩②內(nèi)質(zhì)網(wǎng)【學(xué)以致用，例題分析】

細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞骨架蛋白纖維組成，維持細(xì)胞形態(tài)保持細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)有序性細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換，信息傳遞等呈膠質(zhì)狀態(tài)。由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成?？蛇M(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】植物細(xì)胞含有葉綠體、液泡、細(xì)胞壁動(dòng)物細(xì)胞和低等植物含有中心體

①分布植物特有的細(xì)胞器：動(dòng)物和低等植物特有的細(xì)胞器：③成分含DNA的細(xì)胞器：含RNA的細(xì)胞器：含色素的細(xì)胞器：②結(jié)構(gòu)無膜的細(xì)胞器：單膜的細(xì)胞器：雙膜的細(xì)胞器：葉綠體、液泡中心體中心體、核糖體液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體葉綠體、液泡分類方式【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】

【例3】各種細(xì)胞器的形態(tài)、結(jié)構(gòu)不同,在功能上也各有分工,圖中①～④表示某細(xì)胞的部分細(xì)胞器,下列有關(guān)敘述不正確的是(

)A.①是線粒體,是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場所B.②是中心體,與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)C.③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)的合成車間D.④是核糖體,有的核糖體游離在細(xì)胞質(zhì)中,有的附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上

C【學(xué)以致用，例題分析】【知識(shí)框架，總結(jié)歸納】閱讀課本，知識(shí)導(dǎo)讀快速閱讀課本P50-53，思索1.在光學(xué)顯微鏡下觀察葉綠體選擇什么材料？觀察時(shí)要注意什么？葉綠體的形態(tài)和分布是怎樣的？如何證明細(xì)胞質(zhì)在流動(dòng)？2.常見的分泌蛋白都有哪些？分析P51思考.討論，想一想分泌蛋白分泌從合成到分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)？3.從分泌蛋白分泌的分泌過程分析，如何理解細(xì)胞器的分工合作，共同完成細(xì)胞的生命活動(dòng)？4.什么是生物膜系統(tǒng)？隔膜屬不屬于生物膜系統(tǒng)？腸粘膜和眼角膜呢？5.生物膜系統(tǒng)對生命活動(dòng)有何重要的作用？你能簡要說說血液透析膜具有什么特點(diǎn)？【實(shí)驗(yàn)】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】注意：實(shí)驗(yàn)過程始終要保持有水狀態(tài)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)1.葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進(jìn)行光合作用，例如，葉綠體大多呈橢球形，在不同光照條件下會(huì)改變方向。在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源,在強(qiáng)光下，葉綠體以其橢球體的側(cè)面朝向光源。這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強(qiáng)光下能避免葉綠體被灼傷。又如，葉片細(xì)胞的柵欄組織(接近上表皮)中的葉綠體較海綿組織(接近下表皮)中的多，這使得葉片的葉綠體能夠接收更多的光照進(jìn)行光合作用。2.細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場所。細(xì)胞質(zhì)中含有細(xì)胞代謝所需要原料、代謝所需的酶和細(xì)胞器等。細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)移動(dòng)創(chuàng)造了條件，從而保障了細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。

二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合科學(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)。核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體，囊泡細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的囊泡和釋放到細(xì)胞外的分泌物中高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜線粒體（供能）【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】同位素標(biāo)記法也可以標(biāo)記其它元素1.分泌蛋白是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體中合成的。2.分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)。分泌蛋白在核糖體上合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)加工，由囊泡運(yùn)輸?shù)礁郀柣w做進(jìn)一步的加工，再由囊泡運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜，與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。3.需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量，囊泡與細(xì)胞膜融合將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外去的過程也需要能量。這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸提供的。分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程

核糖體——---——-合成多肽鏈——---合成、加工蛋白質(zhì)高爾基體---加工、分類、包裝蛋白質(zhì)細(xì)胞膜————--分泌到細(xì)胞外（胞吐）細(xì)胞器之間協(xié)調(diào)配合，細(xì)胞是一個(gè)系統(tǒng)整體！內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

分泌蛋白形成（細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合）核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜囊泡加工、修飾氨基酸多肽有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)成熟的蛋白質(zhì)分泌蛋白脫水縮合加工（糖基化）、折疊囊泡線粒體（供能）分泌蛋白的加工和運(yùn)輸過程中膜面積變化曲線圖高爾基體起重要的樞紐作用結(jié)構(gòu)上具有流動(dòng)性胞吐【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】

C【例4】下列有關(guān)分泌蛋白的敘述，錯(cuò)誤的是（）A.分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)的合成需要核糖體的參與B.線粒體能為分泌蛋白的合成和運(yùn)輸提供能量C.分泌蛋白先經(jīng)過高爾基體再經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分泌到細(xì)胞外D.分泌蛋白從細(xì)胞內(nèi)排出時(shí)，囊泡的膜可與細(xì)胞膜融合

【學(xué)以致用，例題分析】1.各種生物膜之間的聯(lián)系(1)在成分上的聯(lián)系①相似性：各種生物膜都主要由

組成。②差異性：每種成分比例不同，功能越復(fù)雜的，其

的種類和數(shù)量就越多。

三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞膜、核膜、以及細(xì)胞器膜統(tǒng)稱為生物膜系統(tǒng)；它們組成和結(jié)構(gòu)相似，結(jié)構(gòu)和功能緊密聯(lián)系。【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】脂質(zhì)和蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)(2)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系①各種生物膜在結(jié)構(gòu)上大致相同，都是由

構(gòu)成基本支架，蛋白質(zhì)分子分布其中，都具有一定的流動(dòng)性。磷脂雙分子層②在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性，圖示如下：（具有一定連續(xù)性）(3)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、運(yùn)輸、分泌為例)功能上的聯(lián)系2.細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)(1)組成：

、細(xì)胞器膜和

等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。(2)功能細(xì)胞膜核膜相對穩(wěn)定的內(nèi)部物質(zhì)運(yùn)輸能量轉(zhuǎn)換信息傳遞②其他膜——

的支架——為生化反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件—使細(xì)胞內(nèi)部

——保證細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行酶附著區(qū)域化

生物膜系統(tǒng)在細(xì)胞生命活動(dòng)中的作用聯(lián)系社會(huì)：透析型人工腎腎功能發(fā)生障礙時(shí)，代謝廢物不能排出，患者會(huì)出現(xiàn)水腫、尿毒癥。目前常用的治療方法，是用透析型人工腎替代病變腎臟行使功能。其中起關(guān)鍵作用的就是一種人工合成的膜材料?！局攸c(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】

【例5】下列關(guān)于生物膜系統(tǒng)的敘述,錯(cuò)誤的是()A.生物膜系統(tǒng)是由細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜等膜結(jié)構(gòu)組成的體系B.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)增大了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,利于酶和核糖體的附著C.生物膜將細(xì)胞質(zhì)區(qū)室化,避免多種生化反應(yīng)相互干擾D.葉綠體的外膜和內(nèi)膜屬于生物膜系統(tǒng),但其基質(zhì)中的類囊體不屬于生物膜系統(tǒng)E.生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)都是一樣的，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系F.細(xì)胞器膜可以相互轉(zhuǎn)化，有的可以直接轉(zhuǎn)化，有的要以囊泡的形式間接轉(zhuǎn)化【重點(diǎn)難點(diǎn)，知識(shí)精講】DE【知識(shí)框架，總結(jié)歸納】概念檢測：1.(1)√(2)×2.A3.C4.B5.上圖是動(dòng)物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖。細(xì)胞右下方的葉綠體應(yīng)該去掉；圖中標(biāo)注的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體反了，應(yīng)該對調(diào)。圖中標(biāo)注的染色質(zhì)應(yīng)改為核仁。下圖為成熟植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)圖。圖中標(biāo)注的核糖體是中心粒，高等植物細(xì)胞中不含有中心粒，應(yīng)該去掉；圖中標(biāo)注的核仁應(yīng)改為葉綠體；標(biāo)注的葉綠體應(yīng)該改為線粒體。拓展應(yīng)用：溶酶體中含有多種水解酶，但溶酶體膜卻不會(huì)被水解。根據(jù)這一事實(shí)，可以作出多種合理假說，例如，膜的成分可能被修飾，使得酶不能對其發(fā)揮作用；溶酶體膜可能因?yàn)樗鶐щ姾苫蚰承┨囟ɑ鶊F(tuán)的作用而能使酶遠(yuǎn)離自身；可能因膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)使得膜周圍的環(huán)境(如pH)不適合酶發(fā)揮作用；等等。一、細(xì)胞器之間的分工1.分離細(xì)胞器的常用方法:①

。2.細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能(1)雙層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

圖示名稱功能

②_________真核細(xì)胞進(jìn)行③____________的主要場所,是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”

④_________綠色植物細(xì)胞進(jìn)行⑤____________的場所,是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“⑥______________”差速離心法線粒體有氧呼吸葉綠體光合作用能量轉(zhuǎn)換站(2)單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

圖示名稱功能

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(有粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)兩種)細(xì)胞內(nèi)⑦_(dá)_________________________合成、加工場所和運(yùn)輸通道

高爾基體對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行⑧_______________和包裝的“車間”及“發(fā)送站”

⑨主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中,是細(xì)胞的“消化車間”,內(nèi)部含⑩____________,能分解衰老、損傷的?_____________,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌

?主要存在于?_________細(xì)胞中,內(nèi)有細(xì)胞液,液泡可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境,充盈的液泡可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的加工、分類多種水解酶細(xì)胞器溶酶體液泡植物內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)蛋白質(zhì)中心體動(dòng)物和低等植物細(xì)胞互相垂直中心粒有絲分裂(3)無膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

3.細(xì)胞骨架(1)組成:?___________________組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。(2)功能:維持著細(xì)胞的形態(tài),?_____________著許多細(xì)胞器,與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及?______________________________等生命活動(dòng)密切相關(guān)。4.植物細(xì)胞壁(1)主要成分:?_______________和?____________。(2)主要功能:對植物細(xì)胞有?_____________作用。由蛋白質(zhì)纖維錨定并支撐物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞纖維素支持和保護(hù)果膠二、用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、扁平的橢球形或球形。(2)活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)狀態(tài),可用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的?__________的運(yùn)動(dòng)作為標(biāo)志。2.實(shí)驗(yàn)流程(1)觀察葉綠體往載玻片中央滴一滴?__________→將蘚類小葉(或?_____________稍帶些葉肉的下表皮)放入水滴中→蓋上?____________→觀察:先用?___________觀察,再用?________觀察葉綠體清水菠菜葉蓋玻片低倍鏡高倍鏡(2)用顯微鏡觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)取材:將黑藻先放在光下、室溫條件下培養(yǎng)↓制片:載玻片滴水、放小葉,加?___________,制成臨時(shí)裝片↓觀察:先在?__________下找到黑藻葉肉細(xì)胞,后在?___________下觀察到細(xì)胞內(nèi)的葉綠體隨細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)的情況。蓋玻片低倍鏡高倍鏡溶酶體中心體核糖體高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體葉綠體液泡(2)分泌過程[a]⑤

:氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成肽鏈；↓[b]粗面內(nèi)