【课件】3.2细胞器之间的分工合作课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1.pptx

细胞器之间的分工合作必修一 第3章 第二节原核细胞真核细胞新课导入新课导入细胞质基质细胞质基质细胞器细胞器一、细胞组成一、细胞组成细细胞胞质质细胞核细胞核细胞膜细胞膜细胞质细胞器细胞质基质水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸，以及多种酶等。成分：功能：为新陈代谢提供所需物质和一定的环境条件，是活细胞进行代谢的主要场所。呈溶胶状分布于线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡核糖体、中心体等细胞质基质细胞质基质细胞器细胞器细胞质细胞质中具有一定结构和特定功能的细胞质中具有一定结构和特定功能的各种亚细胞结构的总称细胞质中无特定结构，呈胶质状的物质细胞质中无特定结构，呈胶质状的物质细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？1.维持细胞形态2.锚定并支撑着许多细胞器 真核真核细胞胞质中由蛋白中由蛋白质纤维组成的成的网架网架结构构功能：3.与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动有关形态结构：细胞骨架细胞匀浆低速离心中速离心高速离心大颗粒较大颗粒小颗粒细胞核等线粒体、溶酶体等内质网、高尔基体等更高速离心更小颗粒核糖体等(一）分离各种细胞器方法一）分离各种细胞器方法差速离心法差速离心法01细胞器之间的分工细胞器细胞器线粒体线粒体功能：结构双层膜双层膜外膜外膜内膜内膜基质：基质：嵴嵴有氧呼吸的有氧呼吸的主要主要场所场所，提供能量（细胞生命活动所需的提供能量（细胞生命活动所需的95%95%）-细胞的“动力车间”向内向内凹陷凹陷增大膜面积，为酶提增大膜面积，为酶提供附着位点供附着位点内含呼吸酶和内含呼吸酶和少量的少量的 DNA和和RNA外膜内膜嵴基质分布:广泛分布于动植物等细胞中细胞器细胞器线粒体线粒体-细胞的“动力车间”肝细胞肝细胞肾皮质细胞肾皮质细胞平滑肌细胞平滑肌细胞心肌细胞心肌细胞950950个个400400个个260260个个1250012500个个1 1、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？、心肌细胞的线粒体数量最多，这是因为什么？2 2、从表中所示的数据可以看出线粒体的多少与什么有关？、从表中所示的数据可以看出线粒体的多少与什么有关？心肌细胞位于心脏，不停的收缩舒张，运动量大、代谢旺盛，消耗能量多，需要线粒体多。细胞代谢的强弱细胞代谢的强弱，代谢旺盛的细胞部位分布多讨论：德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物不同细胞讨论：德国科学家华尔柏在研究线粒体时，统计了某种动物不同细胞中线粒体的数量（见下表）请分析回答：中线粒体的数量（见下表）请分析回答：细胞器细胞器叶绿体叶绿体-“养料制造车间”和“能量转换站”结构：结构：功能：功能：双层膜双层膜（外膜、内膜）、（外膜、内膜）、基粒基粒（多个（多个类囊体类囊体堆叠而成）、堆叠而成）、基基质质（含少量（含少量DNADNA、RNARNA和与和与光合作用有关酶光合作用有关酶）光合作用的场所光合作用的场所外膜外膜内膜内膜基质基质基粒基粒类囊体类囊体分布：分布：植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞等等半自主性细胞器：半自主性细胞器：线粒体和叶绿体中都含线粒体和叶绿体中都含有少量的有少量的DNADNA和和RNA,RNA,且都含有核糖体，能合且都含有核糖体，能合成少量蛋白质，具有一定的独立性，成少量蛋白质，具有一定的独立性，(但大但大多数蛋白质是由细胞核控制合成的），因多数蛋白质是由细胞核控制合成的），因此又称为半自主性细胞器。此又称为半自主性细胞器。细胞器细胞器中心体中心体分布:功能：结构:动物和某些低等植物的细胞无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒（微管蛋白）及周围物质组成与细胞的有丝分裂有关细胞器细胞器核糖体核糖体分布：广泛存在于真核细胞与原核细胞中广泛存在于真核细胞与原核细胞中结构：无膜结构，无膜结构，椭球型粒状小体，椭球型粒状小体，由由蛋白质蛋白质和和RNARNA组成组成大亚基大亚基小亚基小亚基蛋白质蛋白质RNA细胞器细胞器核糖体核糖体-“生产蛋白质的机器”功能：是合成蛋白质的场所(氨基酸脱水缩合形成合成肽链)分类：游离核糖体游离核糖体附着核糖体附着核糖体细胞器细胞器内质网内质网形态与结构：分类与功能：粗面内质网：光面内质网：单层膜管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统。分布:膜上附着核糖体，是蛋白质的合成、加工场所和运输通道。参与脂质、某些糖类等的合成动植物细胞中细胞器细胞器高尔基体高尔基体结构:单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡内腔不相通 广泛分布于动植物细胞中 功能:主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”植物细胞：与与植物植物细胞细胞细胞壁的形成有关细胞壁的形成有关；动物细胞：参与细胞分泌物的形成分布：分布：细胞器细胞器溶酶体溶酶体-“细胞的“消化车间”是一种单层膜的囊状小泡。含有多种水解酶。结构：功能：分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。分布：动植物细胞，主要分布在动物细胞内质网 高尔基体 溶酶体细胞器细胞器液泡液泡结构：单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等功能：调节植物细胞内的环境，使细胞保持坚挺分布：分布：主要分布于植物细胞成熟的植物细胞才有大液泡小试牛刀1.在白杨树和黄牛的细胞中，都能发现的细胞器有A.中心体和内质网B.线粒体和叶绿体C.核糖体和线粒体 D.核糖体和叶绿体小试牛刀2.下列是动物细胞中几种细胞器的结构模式图，相关叙述正确的是 D.是核糖体，是细胞中“生产蛋白质的机器”A.是内质网，是细胞内的“动力车间”B.是高尔基体，能对蛋白质进行加工、分类和包装C.是中心体，与细胞的有丝分裂有关3.如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，相关叙述错误的是()A是中心体，与洋葱根尖分生区细胞有丝分裂有关B是线粒体，是真核细胞有氧呼吸的主要场所C是叶绿体，是绿色植物叶肉细胞进行光合作用的场所D是内质网，根据是否有核糖体附着，分为粗面内质网和光面内质网小试牛刀各种细胞器分类归纳各种细胞器分类归纳按功能分类与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体按成分分类含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体含色素细胞器：叶绿体、液泡依据膜的层数来划分依据膜的层数来划分细胞器分类归纳细胞器分类归纳双层膜双层膜单层膜单层膜无膜无膜高尔基体高尔基体内质网内质网液泡液泡溶酶体溶酶体中心体中心体核糖体核糖体线粒体线粒体叶绿体叶绿体实 验：高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1、请说出观察叶绿体与细胞质流动的依据？（实验原理）观察叶绿体的依据：叶肉细胞中叶绿体呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质基质中，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。观察细胞质流动的依据：随细胞质的流动，悬浮于细胞质基质中的叶绿体等细胞器也会运动，因此，细胞质基质可以以叶绿体作为参照物进行观察。实实验验观察叶绿体观察叶绿体观察细胞质的流动观察细胞质的流动选选材材藓类叶藓类叶菠菜叶或番薯叶菠菜叶或番薯叶稍稍带些叶肉的下表皮带些叶肉的下表皮新鲜的黑藻新鲜的黑藻原原因因叶片很薄，仅有叶片很薄，仅有一两层一两层叶肉细胞，叶肉细胞，可以取整个小叶可以取整个小叶直接直接制片。制片。细胞排列疏松，易细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数撕取；含叶绿体数目目少少，且个体，且个体大大；稍带些叶肉是因为稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿表皮细胞不含叶绿体。体。黑藻幼嫩的小叶扁平，黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞只有一层细胞，可，可直接直接制片制片观察；细胞内叶绿观察；细胞内叶绿体多且体积小。体多且体积小。2、实验材料、实验材料滴滴取取放放盖盖看看实验材料实验材料叶绿体叶绿体临时装片应一直保持有水状临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性态，以免影响细胞活性3、方法步骤、方法步骤制作制作藓类藓类（菠菜、黑菠菜、黑藻藻）叶片临时装片）叶片临时装片 用镊子取一片小叶用镊子取一片小叶在洁净的载玻片中央滴一滴在洁净的载玻片中央滴一滴清水清水放入载玻片上的清水中放入载玻片上的清水中盖上盖玻片盖上盖玻片(1)叶绿体呈叶绿体呈绿色绿色、扁平的椭球或、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可球形，随细胞质流动，自身也可转动。转动。(2)黑藻叶片处于饱含水分的状态黑藻叶片处于饱含水分的状态时，细胞质处于流动的状态，其时，细胞质处于流动的状态，其流动方式为环流式。流动方式为环流式。4、实验结论、实验结论1.临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性。2.为提高细胞质的流动性，可事先放在光照、室温条件下培养，或观察时适当提高水温。3.观察寻找参照物叶绿体寻找最佳部位近叶脉处：细胞质流动明显寻找最佳视野相对较暗：有利于辦别物像的动态变化5、实验注意事项、实验注意事项叶绿体的分布状态与光叶绿体的分布状态与光照强度有何关系照强度有何关系?在不同光照条件下会改变方向在不同光照条件下会改变方向。光线强光线强时，叶绿体以时，叶绿体以侧面侧面向着向着光源，以防灼伤；光源，以防灼伤；光线弱光线弱时，时，叶绿体以叶绿体以正面正面向着光源，吸收向着光源，吸收大量光能。大量光能。思考：若在显微镜视野中观察到叶绿体的流动方向如图所示，那么叶绿体的实际流动方向是什么？顺时针方向。三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合为什么动、植物细胞都需要有线粒体、核糖体、内为什么动、植物细胞都需要有线粒体、核糖体、内质网、高尔基体呢？质网、高尔基体呢？核糖体核糖体是是“生成生成蛋白质蛋白质的的机器机器”内质网是内质网是蛋白质蛋白质等大分等大分子物质合成、加工场所子物质合成、加工场所和运输通道和运输通道高尔基体主要是对来自内质网的高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质蛋白质进行加工、分类、包装的进行加工、分类、包装的“车间车间”和和“发送站发送站”这些细胞器这些细胞器之间是不是存在某种协作之间是不是存在某种协作呢？呢？线粒体是线粒体是“动力车间动力车间”02细胞器之间的协调配合1、分泌蛋白：二二、细胞器之间的协调配合、细胞器之间的协调配合-分泌蛋白的合成和运输分泌蛋白的合成和运输在在细胞内合成细胞内合成后，分泌到后，分泌到细胞外起作用细胞外起作用的的蛋白质蛋白质。(1)(1)概念：概念：(2)(2)例子：例子：部分激素（多肽及蛋白质类激素）如：胰岛素、胰高血糖素。消化酶：消化酶：唾液淀粉酶、胃蛋白酶唾液淀粉酶、胃蛋白酶抗体抗体一部分激素：一部分激素：生长激素、胰岛素生长激素、胰岛素科学方法：科学方法：同位素标记法同位素标记法(同位素示踪法同位素示踪法)用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。去向，从而示踪物质的运行规律和变化规律。帕拉德帕拉德三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合同位素标记法同位素标记法同一元素中，同一元素中，质子数相同、中子数不质子数相同、中子数不同同的原子为同位素，如的原子为同位素，如16O、18O，12C与与14C。三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合同位同位素标素标记记放射性同位素放射性同位素稳定同位素稳定同位素3H、14C、35S、32P18O、15N检检测测检检测测密度或相对分子质量密度或相对分子质量放射性放射性实验操作：实验操作：首先为首先为豚鼠豚鼠注射放射性同位素标记的氨基酸（注射放射性同位素标记的氨基酸（3 H 标标记亮氨酸记亮氨酸），），然后分离亚细胞成分，然后分离亚细胞成分，以观察以观察放射性在放射性在细胞中出现的先后顺序细胞中出现的先后顺序.三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中标记的氨基酸出现在高尔基体中标记的氨基酸出现在细胞膜内侧运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中三、细胞器之间的协调配合三、细胞器之间的协调配合实验实验结果结果游离的核糖体游离的核糖体粗面内质网粗面内质网较成熟蛋白质较成熟蛋白质细胞膜细胞膜游离核糖体氨基酸脱水缩合形成肽链内质网加工、折叠肽链形成具有一定空间结构的蛋白质（较成熟）高尔基体进一步修饰加工，形成成熟的蛋白质细胞膜细胞外高尔基体高尔基体线线粒粒体体供供能能核糖体、核糖体、肽链肽链囊泡囊泡囊泡囊泡囊泡与细囊泡与细胞膜融合胞膜融合囊泡囊泡1 1、分泌蛋白合成和运输的过程、分泌蛋白合成和运输的过程游离核糖体内质网高尔基体细胞膜细胞外线线粒粒体体供供能能核糖体、核糖体、肽链肽链囊泡囊泡囊泡囊泡囊泡与细囊泡与细胞膜融合胞膜融合2 2、分泌蛋白合成、分泌蛋白合成经过的结构的结构（1 1）细胞结构：）细胞结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜、线粒体（2 2）细胞器：）细胞器：核糖体、内质网、高尔基体（3 3）相关细胞结构：）相关细胞结构：所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质；真核细胞中胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的加工。游离的核糖体游离的核糖体粗面内粗面内质网网高高尔基体基体溶溶酶体体细胞膜胞膜分泌小泡分泌小泡线粒体粒体叶叶绿体体细胞核胞核细胞胞质基基质囊泡囊泡囊泡囊泡信号序列信号序列高高尔基体是基体是细胞内物胞内物质囊泡运囊泡运输的枢的枢纽内质网的膜面积内质网的膜面积_减少减少综合比较：高尔基体的综合比较：高尔基体的膜面积膜面积_细胞膜的膜面积细胞膜的膜面积_基本不变基本不变增加增加分泌蛋白合成过程中分泌蛋白合成过程中膜面积的变化膜面积的变化_前前后后时间时间0膜膜面面积积_时间时间0内质网膜内质网膜高尔基体膜高尔基体膜细胞膜细胞膜内质网膜内质网膜高尔基体膜高尔基体膜细胞膜细胞膜左左图图表示的是前后两个时间点的变化，表示的是前后两个时间点的变化，右右图图表示的是一定时间段内的变化。表示的是一定时间段内的变化。分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。层生物膜。0 分泌蛋白合成过程中分泌蛋白合成过程中膜面积的变化膜面积的变化膜膜面面积积标记氨基酸出现的先后顺序：_ _ _ _ _ _ 细胞外内质网内质网核糖体核糖体囊泡囊泡高尔基体高尔基体囊泡囊泡细胞膜细胞膜 分泌蛋白合成过程中分泌蛋白合成过程中放射性强度的变化放射性强度的变化粗面内质网粗面内质网高尔基体高尔基体核糖体核糖体 内质网内质网 高尔基体高尔基体03细胞的生物膜系统囊泡是由什么构成的？囊泡膜与高尔基体膜、内质网膜，细胞膜的组成相似吗？为什么？细胞中哪些细胞器或细胞结构具有膜？它们之间有什么联系？结论：细胞器膜、细胞膜、核膜等结构，共同构成了细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统1.原核生物和病毒有生物膜吗？有生物膜系统吗？提示：没有，因为原核细胞内的生物膜分化不完善，只有细胞膜，没有核膜及具膜细胞器；病毒无任何膜结构，所以原核生物和病毒无生物膜系统。2.生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，还是生物体内各种膜结构的总称？提示：是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、肠系膜就不属于生物膜系统。小组讨论，问题探究内质网直接联系囊泡出芽融合间接联系囊泡细胞膜核膜高尔基体细胞的生物膜系统 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。(成分相似）广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，将各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行保障细胞内部环境的相对稳定物质运输、能量转化、信息传递生物膜系统核膜细胞膜细胞器膜细胞的生物膜系统功能：有关细胞结构的6个常见思维误区(1)没有叶绿体和液泡的细胞一定是动物细胞。反例：根尖分生区细胞。(2)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。(3)没有叶绿体的细胞不能够进行光合作用。反例：蓝细菌。(4)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。（自养生物）反例：进行化能合成作用的细菌。(5)没有线粒体不能进行有氧呼吸。反例：大多数原核生物是需氧型的。(6)人体内的细胞都可进行有氧呼吸。反例：人成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。1.细胞结构中的5个“未必”。(1)有中心体的细胞未必是动物细胞(如低等植物细胞)。(2)植物细胞未必都有叶绿体和大液泡(如根尖细胞)。(3)有细胞壁的细胞未必是植物细胞(如细菌、真菌等)。(4)没有叶绿体的细胞未必不进行光合作用(如蓝细菌)。(5)没有线粒体的细胞未必不进行有氧呼吸(如好氧细菌)。2.各种膜所含蛋白质与脂质的比例同膜的功能有关，功能越复杂的细胞膜，其蛋白质种类和数量越多。3.内质网膜与核膜、细胞膜能直接转化，高尔基体膜与内质网膜、细胞膜通过囊泡发生间接转化。