3.2細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

3.1細胞器之間的分工合作分工合作，各司其職問題探討C919飛機是我國研制的新一代大型客機。研制C919飛機需要若干部門分工合作，如整體研發(fā)設(shè)計、特種材料及工藝技術(shù)、機載系統(tǒng)研發(fā)、總裝制造等部門。討論1、如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎？2、細胞中是否多種不同“部門”？這些“部門”也存在類似的分工合作嗎？不可以，各部門的作用是獨特的，缺少了任何部門，都不能制造成功讓我們來了解各種細胞器！細胞器之間的分工細胞器所在的位置：細胞質(zhì)定義：是細胞膜以內(nèi)、核膜以外的區(qū)域細胞質(zhì)組成細胞質(zhì)基質(zhì)：呈溶膠狀，為細胞代謝提供場所、物質(zhì)和環(huán)境各種細胞器如何分離各種細胞器？如何觀察到各種細胞器的細微結(jié)構(gòu)？細胞器之間的分工如何分離各種細胞器？差速離心法速度有差別差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。1、先破壞細胞膜，形成含有各種細胞器的勻漿2、起始的離心速率較低，使較大的顆粒沉降，收集沉淀物3、離心速率升高，使較小的顆粒沉降，收集沉淀物4、以此類推，達到分離不同大小顆粒的目的細胞器之間的分工如何觀察細胞器的細微結(jié)構(gòu)？使用顯微鏡觀察使用光學(xué)顯微鏡可以看見細胞壁、細胞核、葉綠體等結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微鏡看到的稱為顯微結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微鏡能看到細胞器更細微的構(gòu)造嗎？在電子顯微鏡下，可以觀察到細胞的更微小的結(jié)構(gòu)，稱為細胞的亞顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)是指光學(xué)顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)

如：線粒體、葉綠體、液泡、染色體等。亞顯微結(jié)構(gòu)是指電子顯微鏡下看到細胞的更微小的結(jié)構(gòu)

如：核糖體、溶酶體、細胞膜、病毒等。

比較顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)的區(qū)別亞顯微結(jié)構(gòu)亞顯微結(jié)構(gòu)細胞器之間的分工閱讀教材，觀察、閱讀了解各種細胞器的分布和功能細胞進行有氧呼吸的主要場所，是細胞的動力車間細胞生命活動所需的能量約95%來自線粒體存在于動植物細胞中,特例：哺乳動物成熟紅細胞無。1、線粒體分布功能內(nèi)膜外膜嵴DNA、RNA基質(zhì)結(jié)構(gòu)具有兩層生物膜，內(nèi)膜向內(nèi)凹陷形成嵴，用于增大膜的表面積有許多種與有氧呼吸有關(guān)的酶含有少量的DNA和RNA是一種半自主性細胞器線粒體基質(zhì)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。新陳代謝（有氧呼吸）越旺盛的細胞，線粒體數(shù)量往往越多衣藻細胞平滑肌細胞腎皮質(zhì)細胞肝細胞心肌細胞1個260個400個950個12500個不同類型細胞線粒體個數(shù)參考表觀察表格內(nèi)容，你能得到什么規(guī)律？哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？不可以，哺乳動物成熟的紅細胞只能進行無氧呼吸原核生物沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？為什么？有些原核生物含有氧呼吸相關(guān)的酶，也可以進行有氧呼吸。綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器,植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”存在于植物細胞中光學(xué)顯微鏡下呈球形、橢球形2、葉綠體分布功能內(nèi)膜外膜類囊體DNA、RNA基質(zhì)基粒葉綠體內(nèi)部含幾個至幾十個基粒，每個基粒由一個個類囊體堆疊而成，類囊體薄膜增大了膜的表面積光合色素就分布在類囊體薄膜上具有兩層生物膜結(jié)構(gòu)有許多種與光合作用有關(guān)的酶含有少量的DNA和RNA也是一種半自主性細胞器葉綠體基質(zhì)所有的植物細胞都有葉綠體嗎？葉綠體存在于哪些細胞中？不是的，不進行光合作用的植物細胞（比如根系、成熟的莖等）就沒有葉綠體最常見：植物葉肉細胞幼嫩的莖等細胞也有葉綠體原核生物沒有葉綠體，能進行光合作用嗎？為什么？有些原核生物含有光合色素和光合作用相關(guān)的酶，也可以進行光合作用。如：藍細菌含有藻藍素和葉綠素及相關(guān)的酶。3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布功能結(jié)構(gòu)分類單層膜圍成的管狀、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)參與蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工和運輸動植物細胞粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成和初步加工的車間光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：脂質(zhì)合成車間（附有核糖體）（不附有核糖體）核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)主要對來自內(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”4、高爾基體分布功能結(jié)構(gòu)相關(guān)動植物細胞單層膜圍起的扁平囊狀結(jié)構(gòu)，周圍有囊泡與動物細胞分泌蛋白的形成有關(guān)與植物細胞壁的形成有關(guān)與動物溶酶體的形成有關(guān)5、溶酶體分布功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物主要分布在動物細胞中單層膜結(jié)構(gòu)是細胞的“消化車間”，能分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌內(nèi)部含有多種水解酶，可以進行水解反應(yīng)6、液泡分布功能結(jié)構(gòu)內(nèi)含物調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺主要存在于植物的細胞中，成熟植物組織中含有中央大液泡。植物根尖分生區(qū)細胞就沒有大液泡單層膜結(jié)構(gòu)內(nèi)有細胞液，含糖類、無機鹽、色素（花青素）和蛋白質(zhì)等沒有膜結(jié)構(gòu)由蛋白質(zhì)和RNA組成是細胞內(nèi)合成多肽鏈的場所※分布在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體主要合成分泌蛋白※游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中的核糖體主要合成胞內(nèi)蛋白7、核糖體分布功能結(jié)構(gòu)動植物細胞原核細胞唯一的細胞器中心粒8、中心體分布功能結(jié)構(gòu)動物與低等植物細胞（如藻類植物）中沒有膜結(jié)構(gòu)，主要成分是蛋白質(zhì)，由兩個互相垂直排列的中心粒（微管蛋白）及周圍物質(zhì)組成與細胞的有絲分裂有關(guān)植物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)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(nèi)質(zhì)網(wǎng)課堂檢測——識圖：動物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖細胞膜高爾基體線粒體光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體中心體細胞質(zhì)基質(zhì)細胞核的核膜細胞核的核仁⑩課堂檢測——識圖：細胞器之間的分工思考：細胞器都隨機漂浮于細胞質(zhì)中嗎？細胞骨架(1)組成：蛋白質(zhì)纖維（網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)）(2)功能：①維持著細胞的形態(tài)②錨定并支撐著許多細胞器③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)細胞器之間的分工從不同角度整理各種細胞器：雙層膜單層膜無膜（無磷脂）線粒體葉綠體液泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體溶酶體核糖體中心體1、從膜的層數(shù)進行整理細胞器之間的分工從不同角度整理各種細胞器：2、從化學(xué)成分進行整理（5）含有磷脂的細胞器：（1）含有少量DNA的細胞器：（2）含有色素的細胞器：（3）含有RNA的細胞器：（4）含有蛋白質(zhì)的細胞器：線粒體、葉綠體。葉綠體、液泡。線粒體、葉綠體、核糖體。線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體、核糖體、中心體。線粒體、葉綠體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、溶酶體。細胞器之間的分工從不同角度整理各種細胞器：3、從功能進行整理與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細胞器：線粒體、葉綠體。4.從分布的細胞類型進行整理分布動、植物細胞都有植物特有動物和低等植物特有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體葉綠體、液泡中心體(1)動物細胞中都有線粒體(

)(2)有中心體的細胞都是動物細胞(

)(3)沒有中央大液泡的細胞一定是動物細胞(

)(4)溶酶體作為“消化車間”，可合成并儲存大量的水解酶(

)××注：動物細胞不一定都含有線粒體，如：哺乳動物成熟的紅細胞注：有中心體的細胞不一定就是動物細胞，如：低等植物細胞也含有中心體?！磷ⅲ簺]有大液泡的細胞不一定就是動物細胞，如植物根尖分生區(qū)細胞沒有大液泡?！?、實驗材料：蘚類的葉片（或菠菜葉下表皮）1、實驗原理：(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)活細胞中的細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)。觀察時可用細胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運動作為標志。探究實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動(1)蘚類葉片，可直接觀察，因蘚類葉片僅有一層葉肉細胞。(2)若用菠菜葉，要撕取帶少許葉肉的下表皮，所含葉綠體數(shù)目少，個體大，便于觀察。(3)黑藻幼嫩的小葉扁平，也只有一層細胞，可直接制作裝片觀察。探究實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動3、實驗結(jié)論(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，隨細胞質(zhì)流動。(2)每個細胞中細胞質(zhì)流動的方向一致，其流動方式為環(huán)流式。思考：若在顯微鏡下觀察到葉綠體呈順時針方向流動，則在真實狀態(tài)下，葉綠體呈什么方向流動？也是順時針細胞器之間的協(xié)調(diào)配合在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)，這類蛋白質(zhì)叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗體、胰島素等。核糖體是蛋白質(zhì)合成的場所內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)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、包裝的“車間”和“發(fā)送站”分泌蛋白在哪里合成、加工呢？三種細胞器之間是不是存在某種協(xié)作呢？用什么方法可以追蹤其運輸過程呢？細胞器之間的協(xié)調(diào)配合案例：分泌蛋白的合成和運輸囊泡線粒體高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)117min3min17min選材：豚鼠胰腺腺泡細胞產(chǎn)生大量的分泌蛋白,取材容易、易于觀察豚鼠胰腺腺泡細胞分泌蛋白形成過程圖解灰點代表未被標記的分泌蛋白，紅點代表被標記的分泌蛋白標記物：用3H標記的亮氨酸細胞器之間的協(xié)調(diào)配合用放射性元素標記氨基酸后，最先檢測到放射性出現(xiàn)在核糖體上，然后依次出現(xiàn)在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結(jié)構(gòu)上。117min3min17min實驗結(jié)果：根據(jù)放射性出現(xiàn)的順序，說明了不同細胞器對蛋白質(zhì)合成和運輸?shù)捻樞蚴牵考毎髦g的協(xié)調(diào)配合核糖體氨基酸形成肽鏈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工成較成熟蛋白質(zhì)高爾基體進一步加工修飾為成熟蛋白細胞膜囊泡與細胞膜融合細胞外囊泡囊泡分泌線粒體供能分泌蛋白合成與運輸?shù)幕具^程：該過程需要能量嗎？能量由哪里提供？細胞器之間的協(xié)調(diào)配合內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成囊泡，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積減少高爾基體形成囊泡，高爾基體的膜面積減少囊泡與高爾基體融合，高爾基體膜面積增加整體而言：高爾基體的膜面積基本不變①②③④囊泡與細胞膜融合，分泌蛋白釋放到細胞外，細胞膜的膜面積增加，分泌蛋白合成和分泌過程中膜面積變化

細胞器之間的協(xié)調(diào)配合③高爾基體膜①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜②細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積減少，細胞膜面積增大，高爾基體膜面積基本不變膜面積時間①②③膜面積時間

前后ABCABCA內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜B高爾基體膜C細胞膜細胞器之間的協(xié)調(diào)配合細胞器之間的協(xié)調(diào)配合科學(xué)方法：同位素標記法在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，12C與14C。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)特殊的同位素來標記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標記法。同位素標記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細過程。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。同位素標記法的概念同位素標記法的應(yīng)用生物膜系統(tǒng)細胞器膜和細胞膜、核膜等結(jié)構(gòu)，共同構(gòu)成細胞的生物膜系統(tǒng)。1.生物膜系統(tǒng)的概念

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與核膜外層相連內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔與兩層核膜之間的腔相通內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細胞膜相連生物膜系統(tǒng)生物膜系統(tǒng)

①都由磷脂雙分子層構(gòu)成基本骨架，蛋白質(zhì)分子分布其中，都具有一定的流動性。

②在結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性高爾基體膜核膜細胞膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜