3.2+細胞器間的分工合作課件高一上學期生物人教版（2019）必修1

第3章細胞的基本結構第2節(jié)

細胞器之間的分工合作細胞之歌（視頻）細胞工廠簡介細胞膜細胞核細胞質細胞器有（環(huán)境）（控制中心）動物細胞工廠的模式圖（部門工人）（操作區(qū)）（圍墻）細胞質基質植物細胞結構細胞壁細胞質基質細胞中這些“部門”存在著怎樣的分工與合作?細胞膜細胞質細胞核細胞器細胞骨架呈溶膠狀，含多種物質，進行多種化學反應，細胞代謝的主要場所。核糖體、內質網(wǎng)、線粒體、高爾基體、溶酶體、中心體、葉綠體、液泡等。動物細胞結構纖維素和果膠磷脂和蛋白質、少數(shù)糖（細胞質中忙碌不停的，有一定結構的“部門”）

要研究各“部門”結構和功能，首先需要做什么？細胞膜以內,細胞核以外的部分分離細胞器的方法原理：差速離心（視頻）采取逐漸提高離心速率分離大小不同的細胞器操作：一、差速離心法操作過程及結果判斷：圖示四次離心，離心機的轉速設置應該是依次變小。（

）×結合教材P48亞顯微結構圖，找到圖中的各種結構名稱①②③④⑤⑥⑦⑧⑨1011細胞壁細胞膜細胞核高爾基體內質網(wǎng)液泡線粒體中心體核糖體葉綠體溶酶體植物細胞動物細胞二、細胞器之間的分工二、細胞器之間的分工下圖分別是什么細胞器，各有什么功能？①⑦⑤②⑥⑧③④外膜內膜線粒體基質DNA/RNA嵴增大膜面積分布有氧呼吸有關的酶1.線粒體分布普遍存在于動植物細胞中。新陳代謝旺盛的細胞含量多。形態(tài)橢球形、短棒狀。外膜、內膜（折疊成嵴）、線粒體基質（液態(tài)）功能結構有氧呼吸的主要場所，是細胞的動力車間。二、細胞器之間的分工半自主性細胞器核糖體可合成蛋白質線粒體簡筆畫（1）真核生物細胞都有線粒體？不是，哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體。原核生物無線粒體，但有些也可進行有氧呼吸，例如藍細菌、硝化細菌等。即能進行有氧呼吸的生物不一定有線粒體。1.線粒體（3）只有有線粒體的生物才能進行有氧呼吸？（4）線粒體在細胞中是均勻分布？不是，耗能多的細胞中分布更多，如飛翔鳥類胸肌細胞中、運動員肌細胞中的線粒體數(shù)量多。（5）為什么線粒體為雙層膜，且含核糖體與核酸？（2）哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？哺乳動物成熟紅細胞內沒有有氧呼吸的酶，只能進行無氧呼吸。細菌原始真核細胞（具吞噬能力）內膜細胞核線粒體線粒體的起源假說—內共生學說（僅作了解）1.線粒體證據(jù)：1、與細菌基因組具有明顯的相似性2、具備獨立、完整的蛋白質合成系統(tǒng)3、繁殖方式與細菌相似4、內膜與外膜存在明顯的性質和成分差異5、可以在異源細胞內長期生存基粒類囊體：膜上分布酶和光和色素（增大膜面積）外膜內膜核糖體DNA/RNA葉綠體基質2.葉綠體分布形態(tài)功能結構綠色的植物細胞，主要分布在葉肉細胞中橢球形、球形。水綿細胞中，綠葉體呈條帶狀外膜、內膜、基粒、基質是植物細胞進行光合作用的場所。是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉換站”二、細胞器之間的分工葉綠體簡筆畫2.葉綠體（1）綠色植物的所有細胞都有葉綠體？不是，葉綠體只存在于植物的綠色見光部位，如根部細胞就沒有葉綠體（2）只有有葉綠體的生物才能進行光合作用？不一定，藍細菌雖然沒有葉綠體，但有葉綠素和藻藍素，也能進行光合作用。即能進行光合作用生物不一定有葉綠體（3）葉綠體的起源與線粒體的起源一樣？原始真核細胞光合細菌葉綠體葉綠體的起源假說—內共生學說2.葉綠體比較項目線粒體葉綠體分布形態(tài)膜增大膜面積方式成分功能能量轉化真核細胞植物葉肉細胞(主要)粒狀、短線狀球形、橢球形2層(外膜、內膜)2層(外膜、內膜),還有類囊體薄膜內膜向內折疊形成嵴由類囊體堆疊成基粒呼吸酶、DNA、RNA、核糖體

有氧呼吸的主要場所光合酶、光合色素、DNA、RNA、核糖體

光合作用的場所可以可以線粒體與葉綠體的比較其上有核糖體附著無核糖體附著粗面內質網(wǎng)光面內質網(wǎng)3.內質網(wǎng)分布形態(tài)功能結構與細胞膜、核膜相連動植物細胞，由單層膜圍成粗面內質網(wǎng)（蛋白質合成加工）、光面內質網(wǎng)（脂質和糖類的合成）管狀、泡狀、扁平囊狀結構連接而成的內腔相通的膜性管道系統(tǒng)二、細胞器之間的分工內質網(wǎng)簡筆畫4.高爾基體分布形態(tài)功能結構扁平囊狀結構，有大小囊泡動植物細胞a.對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類、包裝的“車間”及“發(fā)送站”b.與動物細胞分泌蛋白的形成有關

c.與植物細胞細胞壁的形成有關單層膜二、細胞器之間的分工囊泡高爾基體簡筆畫內質網(wǎng)各囊之間是相通、相連的高爾基體各囊之間是獨立不相連的小囊泡小囊泡高爾基體和內質網(wǎng)比較水解酶5.溶酶體分布形態(tài)功能結構單層膜包裹的小泡主要分布在動物細胞中單層膜，含有幾十種水解酶消化功能,能分解衰老、損傷的細胞器（自噬作用）,吞噬并殺死侵入的病毒或病菌（吞噬作用）二、細胞器之間的分工溶酶體簡筆畫溶酶體的起源和作用吞噬作用自噬作用起源于高爾基體蝌蚪尾消失的生理原因細胞內的溶酶體破裂，釋放出水解酶，將細胞自溶掉溶酶體作用的事例1當肺部吸入硅塵（SiO2）后，硅塵被吞噬細胞吞噬，吞噬細胞的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細胞結構，使細胞死亡，最終導致肺的功能受損。溶酶體作用的事例2硅肺PH=7.2細胞質基質?溶酶體內含有多種水解酶，為什么溶酶體膜不會被這些水解酶分解?溶酶體的其他知識①溶酶體的膜在結構上比較特殊，如經(jīng)過修飾等，不會被溶酶體內的水解酶水解。②溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團作用而能使酶遠離自身。

③可能因膜轉運物質使得膜周圍的環(huán)境（如PH）不適合酶發(fā)揮作用等。?少量溶酶體酶泄露到細胞質基質中，并不會引起細胞的損傷，為什么？細胞質基質中的pH為7.0，在這種環(huán)境中溶酶體酶的活性很低。如果大量溶酶體破裂會導致細胞結構破壞，使細胞溶解。溶酶體的其他知識PH=7.2細胞質基質?新宰的畜、禽，如果馬上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，過一段時間再煮，肉反而鮮嫩。這可能與細胞內哪一種細胞器的作用有關？細胞內的溶酶體破裂，水解酶釋放后，細胞結構被水解6.液泡分布形態(tài)功能結構泡狀結構植物細胞（成熟植物細胞最大細胞器）調節(jié)細胞內環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物保持堅挺單層膜（內含細胞液，內含色素[花和果實]、糖類、無機鹽、蛋白質等）二、細胞器之間的分工細胞液液泡簡筆畫液泡內部呈酸性環(huán)境，含有多種酸性水解酶，發(fā)揮類似動物細胞的溶酶體的功能。7.核糖體分布形態(tài)功能結構橢球形的粒狀小體在真/原核細胞中廣泛分布；是原核細胞中唯一的細胞器；附著在內質網(wǎng)上(主要合成分泌蛋白)或游離在細胞質基質中(主要合成胞內蛋白)無膜；由RNA和蛋白質構成合成蛋白質的場所(氨基酸脫水縮合形成合成肽鏈)二、細胞器之間的分工所有蛋白質的合成都從細胞質中游離的核糖體開始核糖體轉移到內質網(wǎng)核糖體留在細胞質基質分泌小泡溶酶體質膜細胞核線粒體葉綠體細胞質基質駐留在內質網(wǎng)胞內蛋白分泌蛋白胞內蛋白：

在游離的核糖體合成，不經(jīng)過內質網(wǎng)、高爾基體的加工以及細胞膜的胞吐，只在細胞內起作用的一類蛋白質。如血紅蛋白、呼吸酶等等。分泌蛋白：在游離的核糖體上合成一部分肽鏈后，核糖體隨多肽鏈轉移到內質網(wǎng)，經(jīng)過內質網(wǎng)、高爾基體的加工以及細胞膜的胞吐分泌到細胞外起作用的一類蛋白質。8.中心體分布形態(tài)功能結構動物細胞、低等植物細胞無膜，由兩個相互垂直排列的中心粒及其周圍物質組成與細胞有絲分裂有關9組三聯(lián)體微管二、細胞器之間的分工中心體簡筆畫中心粒周圍物質二、細胞器之間的分工①⑦⑤②⑥⑧③④

思考：細胞中的各種細胞器是隨意漂浮在細胞質中的嗎？

細胞質中的細胞器并不是漂浮在細胞質中的。細胞質中支持細胞器的結構——細胞骨架維持細胞形態(tài)錨定并支撐著許多細胞器與細胞運動、分裂、分化、物質運輸、能量轉化、信息傳遞等生命活動相關由微管、微絲以及中間纖維三種蛋白質纖維組成的網(wǎng)架結構功能形態(tài)結構

驅動蛋白在細胞骨架上的運動（視頻）三、細胞骨架動物細胞亞顯微結構模式圖細胞膜高爾基體線粒體光面內質網(wǎng)粗面內質網(wǎng)核糖體中心體細胞質基質核膜核仁⑩識圖說出各編號的名稱和作用課堂練習植物細胞亞顯微結構模式圖細胞壁高爾基體細胞核線粒體葉綠體細胞膜核糖體液泡內質網(wǎng)識圖說出各編號的名稱和作用課堂練習

單層膜：有膜結構雙層膜：無膜結構（無磷脂）：內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡線粒體、葉綠體核糖體、中心體1.分布動植物共有的：線粒體、核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體主要分布于植物細胞中：液泡、葉綠體主要分布于動物細胞中：中心體、溶酶體分布最廣泛的：核糖體2.膜結構各種細胞器分類歸納課堂練習含DNA的細胞器：線粒體、葉綠體含RNA的細胞器：線粒體、葉綠體、核糖體含色素的細胞器：葉綠體、液泡與能量轉換有關的細胞器：線粒體、葉綠體與蛋白質合成有關的細胞器：核糖體、內質網(wǎng)、高尓基體、線粒體動植物細胞都有，但功能不同的細胞器：高爾基體增大細胞內膜面積的細胞器：線粒體、葉綠體、內質網(wǎng)各種細胞器分類歸納課堂練習3.成分4.功能核仁去掉葉綠體線粒體高爾基體內質網(wǎng)中心體，去掉課本53頁第5題，找出圖中錯誤并改正課堂練習?真核、原核細胞及動、植物細胞的判斷

植物細胞的判斷依據(jù)：有

；可能有

、

。細胞壁葉綠體大液泡動物細胞的判斷依據(jù)：無

、

、

；有

。細胞壁大液泡葉綠體中心體原核細胞的判斷依據(jù)：無

、

只有

一種細胞器。細胞核核糖體(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)活細胞中的細胞質處于

的狀態(tài)。觀察時可用細胞質中的

的運動作為標志。1.實驗原理：2.實驗材料及器材:四、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動葉綠體不斷流動新鮮的黑藻或菠菜葉片鑷子滴管顯微鏡載玻片蓋玻片消毒牙簽滴取放蓋看實驗材料用鑷子取一片小葉在潔凈的載玻片中央滴一滴清水放入載玻片上的清水中蓋上蓋玻片

3.方法步驟：臨時裝片應一直保持有水狀態(tài)，以免影響細胞活性四、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動觀察葉綠體和細胞質的流動（視頻）四、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動2.植物細胞的細胞質處于不斷流動的狀態(tài)，這對于活細胞完成生命活動有什么意義?

細胞質是細胞代謝的主要場所。細胞質中含有細胞代謝所需要原料、代謝所需的催化劑酶、細胞器等物質和結構。細胞質的流動，為細胞內物質運輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細胞生命活動的正常進行。討論+練習1.為什么取菠菜葉下表皮要帶葉肉？蘚類需要嗎？表皮細胞不含葉綠體,葉綠體主要分布在葉肉細胞中。蘚類葉片葉片很薄，僅有一兩層葉肉細胞，可以取整個小葉直接制片3.葉綠體的形態(tài)和分布與葉綠體的功能有什么關系？討論+練習葉綠體移動的特性：液泡液泡

葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進行光合作用。葉綠體在不同的光照強度下，隨著細胞質基質的流動，可以通過運動改變橢圓球體的方向。

在強光下，葉綠體以其橢圓球體的側面朝向光源；在弱光下，葉綠體以其橢圓球體的正面朝向光源。這樣既能接受適度的光照，又不至于被強光灼傷。4．圖1表示夏季某植物葉肉細胞中葉綠體的分布情況，圖中數(shù)字為一天中的時間，請回答下列問題：

（1）中午12時左右，葉綠體的方向與其他時段明顯不同，表現(xiàn)為＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其意義為＿＿＿＿＿＿＿＿。圖1中其他時段顯示葉綠體在不同方向的光照下能夠隨時改變自身橢球體的方向，其意義是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。以較小的受光面積正對陽光避免被強光灼傷使葉綠體能夠接受較多的光照進行光合作用（2）圖1中的現(xiàn)象說明葉綠體的形態(tài)和分布隨＿＿＿的強度和方向的改變而改變。光照

（3）在顯微鏡下觀察葉綠體時看到的結果如圖2所示。那么，細胞內葉綠體的實際位置和細胞質的流動方向為（）

A．左下側、順時針B．右上側、順時針

C．左下側、逆時針D．右上側、逆時針（4）若先用高倍顯微鏡觀察，則可能會出現(xiàn)什么情況？

C可能會找不到觀察對象，還可能會出現(xiàn)高倍鏡鏡頭壓破玻片和損壞鏡頭的情況。顯微鏡下的結構名稱顯微細胞壁、細胞核、葉綠體、線粒體（需染色）、液泡用光學顯微鏡觀察到的細胞結構,稱為細胞的

結構。

如

等。顯微結構用電子顯微鏡觀察到的細胞結構,稱為細胞的

結構，結構更小

如

等。亞顯微亞顯微結構核糖體、線粒體和葉綠體的雙層膜結構、細胞骨架亞顯微結構核糖體是蛋白質合成的場所內質網(wǎng)是蛋白質等大分子物質合成、加工場所和運輸通道高爾基體主要是對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類、包裝的“車間”和“發(fā)送站”三種細胞器在蛋白質生產(chǎn)這條“生產(chǎn)線”上是不是存在某些協(xié)作呢？五、細胞器之間的協(xié)調配合我們以分泌蛋白的合成和運輸來舉例

細胞器之間的分工合作（視頻）(1)分泌蛋白的概念：在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質。消化酶、抗體和一部分激素五、細胞器之間的協(xié)調配合1.分泌蛋白胃蛋白酶抗體胰島素(2)舉例：（1）概念：放射性同位素3H、14C、35S、32P16O和18O、14N和15N檢測檢測密度或相對分子質量放射性2.研究方法——同位素標記法用物理性質特殊的同位素來標記化學反應中原子的去向。（2）同位素：同一元素中，質子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，12C與14C。（3）常用的

同位素：6個質子＋8個中子6個質子＋6個中子12C14C非放射性同位素用于示蹤物質的運行和變化規(guī)律3.實驗材料——豚鼠胰腺細胞4.實驗過程及結果3H標記的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡細胞培養(yǎng)觀察細胞中放射性標記物先后出現(xiàn)的部位附著有核糖體的內質網(wǎng)上高爾基體細胞膜內側的囊泡及細胞外多時段產(chǎn)生大量的分泌蛋白取材容易易于觀察優(yōu)點為什么選擇亮氨酸作為同位素3H的標記物？亮氨酸是必需氨基酸，必須從環(huán)境中獲取，而不能自身合成。分泌蛋白合成過程中放射性變化時間核糖體內質網(wǎng)高爾基體放射性強度0根據(jù)標記的氨基酸出現(xiàn)的先后順序，將下列曲線所對應的細胞器標注出來。3H標記亮氨酸標記氨基酸出現(xiàn)的先后順序：_______→_______→_______→________→____→______→細胞外內質網(wǎng)核糖體囊泡高爾基體囊泡細胞膜核糖體粗面內質網(wǎng)合成蛋白細胞膜核糖體氨基酸形成肽鏈內質網(wǎng)加工肽鏈形成蛋白質高爾基體進一步修飾加工細胞膜囊泡與細胞膜融合細胞外囊泡囊泡分泌高爾基體接受側運輸側線粒體供能5.分泌蛋白合成過程分析核糖體內質網(wǎng)高爾基體細胞膜分泌蛋白合成肽鏈初加工再加工囊泡囊泡線粒體供能胞吐(1)與分泌蛋白合成和運輸有關的細胞器：核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體、線粒體及細胞膜(2)參與分泌蛋白合成運輸?shù)慕Y構：5.分泌蛋白合成過程分析體現(xiàn)了細胞器之間的分工與合作(3)分泌蛋白的合成過程說明膜結構具有什么特點？這些膜不僅在功能上協(xié)調配合，而且在組成成分和結構很相似

6.分泌蛋白合成過程中膜面積的變化核糖體內質網(wǎng)高爾基體細胞膜分泌蛋白合成肽鏈初加工再加工囊泡囊泡線粒體供能胞吐這個過程中，

膜可通過

轉化成

膜，高爾基體膜又可通過囊泡形成

。內質網(wǎng)囊泡高爾基體細胞膜膜面積的變化：高爾基體膜——膜面積

。內質網(wǎng)——膜面積

。細胞膜——膜面積

。幾乎不變減少增加___________________________前后時間0膜面積①_____