【课件】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 (1).pptx

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1、生物学（新人教版）分子与细胞第三章第2节细胞器之间的分工合作 C919 C919飞机是我国研制的新一代中型客机。研制飞机是我国研制的新一代中型客机。研制C919C919飞机需要若干部门分工合作，飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发(包括电缆、导管、发动机、包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。、总装制造等部门。1.1.如果缺少其中的某个部门，如果缺少其中的某个部门，C919C919飞机还能制造成功吗飞机还能制造成功吗?2.2.细胞中是否也具有多种不同的细胞中是否也具有多种

2、不同的“部门部门”?这些这些“部门部门”也存在类似的分工与合作吗也存在类似的分工与合作吗?1.不能。2.是的；也存在类似的分工与合作。（工厂）系统边界分工合作细胞细胞膜细胞器（围墙）（车间）细胞类似工厂：分工合作细胞在生命活动中时刻发生着细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。物质和能量的复杂变化。在细胞质中有许多忙碌不停的在细胞质中有许多忙碌不停的“部门部门”，这些，这些“部门部门”都有都有一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们统称为细胞器体、核糖体等，它们统称为细胞器(organelle)(orga

3、nelle)。细胞器分布在溶胶状的细胞细胞器分布在溶胶状的细胞质基质中。质基质中。观察研究细胞器，首先要将它们分离开来。科学方法：分离细胞器的方法差速离心法原理：低速时，颗粒大的先沉降；改用较高的离心速率，较小颗粒沉降，以此类推。将细胞膜破坏形成匀浆，放入离心管，逐渐提高离心速率，分离不同大小的细胞器。差速离心的步骤：01细胞器之间的分工探究学习探究学习重点思考：1.细胞质的组成及细胞质基质中的物质？2.细胞内有哪些主要的细胞器？3.动植物细胞结构的异同？4.细胞骨架的结构和功能？5.什么是分泌蛋白？是哪里合成的？从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？还与哪个细胞器有关？它们是如何

4、分工合作，共同完成细胞生命活动的？6.什么是细胞生物膜系统？有什么功能？一、细胞器之间的分工细胞质基 质成分:功能:是活细胞进行新陈代谢的主要场所为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件,如提供ATP、原料、酶等.细胞器水、无机离子、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等,还有很多种酶线粒体内质网核糖体高尔基体液泡、溶酶体等叶绿体中心体观察研究细胞器，首先要将它们分离开来。细胞骨架是是细细胞胞质质中中 细细胞胞器器的的结结构构。由由 组组成成的的网网架架结结构构，维维持持细细胞胞的的 ，锚锚定定并并支支撑撑着着细细胞胞器器，与与细细胞胞运运动动、及及 、能能量量转转化化、等等生生命命活活动动密密切切相关

5、。相关。信息传递信息传递支持支持 蛋白纤维蛋白纤维 形态形态分裂分裂分化分化物质运输物质运输 探究学习探究学习重点思考：1.细胞质的组成及细胞质基质中的物质？2.细胞内有哪些主要的细胞器？3.动植物细胞结构的异同？4.细胞骨架的结构和功能？5.什么是分泌蛋白？是哪里合成的？从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？还与哪个细胞器有关？它们是如何分工合作，共同完成细胞生命活动的？6.什么是细胞生物膜系统？有什么功能？细胞壁胞壁内内质网网细胞核胞核核膜核膜核仁核仁高高尔基体基体叶叶绿体体液泡液泡植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图细胞胞质线粒体粒体细胞膜胞膜核糖体核糖体溶溶酶体体

6、细胞壁胞壁位于植物位于植物细胞胞细胞膜的外面，主要由胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，素和果胶构成，对细胞起支持与保胞起支持与保护作用。作用。内内质网网是蛋白是蛋白质等等大分子物大分子物质的合成、的合成、加工加工场所和运所和运输通通道。它由膜道。它由膜围成的成的管状、泡状或扁平管状、泡状或扁平囊状囊状结构构连接形成接形成一个一个连续的内腔相的内腔相通的膜性管道系通的膜性管道系统。有些内有些内质网上有核网上有核糖体附着，叫粗面糖体附着，叫粗面内内质网网;有些内有些内质网网上不含有核糖体，上不含有核糖体，叫光面内叫光面内质网。网。液泡液泡主要存在于植主要存在于植物的物的细胞中，内有胞中，内有细胞

7、液，含糖胞液，含糖类、无机无机盐、色素和蛋、色素和蛋白白质等，可以等，可以调节植物植物细胞内的胞内的环境，境，充盈的液泡充盈的液泡还可以可以使植物使植物细胞保持胞保持坚挺。挺。叶叶绿体体是是绿色植物能色植物能进行光合作用的行光合作用的细胞胞含有的含有的细胞器，是植胞器，是植物物细胞的胞的“养料制造养料制造车间”和和“能量能量转换站站”。线粒体粒体是是细胞胞进行有行有氧呼吸的主要氧呼吸的主要场所，所，是是细胞的胞的“动力力车间”。细胞生命活胞生命活动所需的所需的能量，大能量，大约95%来自来自线粒体。粒体。核糖体核糖体有和附于粗面内有和附于粗面内质网上，有的网上，有的游离在游离在细胞胞质基基质中

8、，是中，是“生生产蛋白蛋白质的机器的机器”。溶溶酶体体主要分布在主要分布在动物物细胞中，是胞中，是细胞的胞的“消化消化车间”，内部含有多种，内部含有多种水解水解酶，能分解衰老、，能分解衰老、损伤的的细胞胞器，吞噬并器，吞噬并杀死修侵入死修侵入细胞的病毒胞的病毒或或细菌。菌。中心体中心体分布在分布在动物物与低等植物与低等植物细胞中，胞中，由两个互相垂直排由两个互相垂直排列的中心粒及周列的中心粒及周围物物质组成，与成，与细胞胞的在的在丝分裂有关。分裂有关。高高尔基体基体主要是主要是对来自内来自内质网的蛋白网的蛋白质进行加工、分行加工、分类和包装的和包装的“车间”及及“发送站送站”。双层膜的细胞器之

9、线粒体外 膜内 膜嵴DNA基质核糖体有氧呼吸的主要场所两层生物膜半自主性细胞器数量与能量需求一致双层膜的细胞器之线粒体细菌原始真核细胞内膜细胞核线粒体线粒体的起源假说双层膜的细胞器之叶绿体内 膜外 膜类囊体DNA基质核糖体基粒绿色植物的光合作用场所两层生物膜半自主性细胞器细胞器叶绿体叶绿体细胞器之间的分工合作The division of labor among organelles植物根部细胞不含叶绿体叶肉细叶肉细胞胞幼嫩的茎幼嫩的茎保卫细保卫细胞胞（下表皮）（下表皮）等部位，呈现等部位，呈现绿色绿色的部位的部位分布分布细胞器之叶绿体原始真核细胞光合细菌叶绿体具光合能力的真核细胞叶绿体的起源

10、假说线粒体叶绿体都有双层膜结构；都含有少量的DNA、RNA以及核糖体；两种细胞器的共同之处都有增大膜面积的结构（折叠）；都与能量转换有关；都是半自主性细胞器。线粒体线粒体叶绿体叶绿体分布分布形态形态结结构构双双层层膜膜外膜外膜内膜内膜基粒基粒基质基质功能功能光合作用的场所有氧呼吸的主要场所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制增殖）含与暗反应有关的酶含与有氧呼吸有关酶圆柱形，至少有两个类囊体组成，含色素和光反应的酶是一层光滑的膜向内折叠形成嵴与周围的细胞质基质分开扁平的椭球形或球形粒状、棒状植物的叶肉细胞、嫩茎细胞有氧呼吸的真核生物小结：线粒体和叶绿体的比较单层膜的细胞器之内质网粗面内质网

11、光面内质网核糖体粗面内质网主要进行蛋白质的合成与加工光面内质网主要进行脂质合成和糖侧链加工二者的区别主要是是否含有核糖体;结构上是连续的内腔相通的单层膜扁平囊状分支管状粗面内质网光面内质网连接装置一个连续的整体内质网各种模式图内质网各种模式图内质网腔内质网腔内质网膜内质网膜细胞质细胞质细胞器内质网内质网细胞器内质网内质网 胆固醇、磷脂在光面内质网表面形成后以囊泡的形式脱落下来单层膜的细胞器之高尔基体运输小泡顺面正在融合小泡形成中的小泡反面分泌小泡主要对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装高尔基体各种模式图高尔基体各种模式图细胞器高尔基体高尔基体功能蛋白质的蛋白质的分类、包装分类、包装蛋白质的

12、蛋白质的加工加工胞内蛋白胞内蛋白分泌蛋白：分泌蛋白：胰岛素胰岛素等等植物细胞分裂时与植物细胞分裂时与细胞壁细胞壁的形成有关的形成有关（合成纤维素）（合成纤维素）分布：分布：动植物细胞动植物细胞单层膜的细胞器之溶酶体高尔基体衰老或损伤的细胞器溶酶体降解的细胞器消化食物泡吞噬作用溶酶体的自噬作用溶酶体的异噬作用拓展应用：P53单层膜的细胞器之液泡细胞液细胞质基质细胞壁细胞核叶绿体主要存在于成熟植物细胞，内含多种物质，调节渗透压，代谢贮存库细胞器液泡液泡细胞器之间的分工合作The division of labor among organelles（分生区分生区）细胞呈方形，排列紧密细胞呈方形，排列

13、紧密。细胞分。细胞分裂能力强，因此细胞核较大，拥有大量线粒裂能力强，因此细胞核较大，拥有大量线粒体、内质网、高尔基体和核糖体，体、内质网、高尔基体和核糖体，没有大液没有大液泡。泡。（根冠根冠）细胞）细胞不能分裂不能分裂，死亡后由分生区补，死亡后由分生区补充，充，有液泡。有液泡。（伸长区伸长区）细胞呈长条形，能够吸水，少数）细胞呈长条形，能够吸水，少数细胞能分裂。细胞能分裂。有较小的液泡。有较小的液泡。（根毛区根毛区/成熟区成熟区）不能分裂，死亡后由伸长）不能分裂，死亡后由伸长区补充，区补充，主要吸收水分和无机盐主要吸收水分和无机盐，有，有较大的较大的液泡液泡。细胞器液泡液泡细胞器之间的分工合作

14、The division of labor among organelles原生动物的食物泡、伸缩泡无膜细胞器之核糖体分布：分布：形态结构：形态结构：功能：功能：所有细胞所有细胞，真核、原核都有真核、原核都有，且原核仅这一种细胞器；，且原核仅这一种细胞器；组成结构：大亚基、小亚基；组成结构：大亚基、小亚基；组成成分：蛋白质、组成成分：蛋白质、RNARNA；无膜结构无膜结构细胞内合成蛋白质的场所细胞内合成蛋白质的场所核糖体核糖体类型：类型：附着核糖体附着核糖体游离核糖体游离核糖体“生产蛋白质的机器生产蛋白质的机器”与与分泌蛋白分泌蛋白合成有关（例如消化酶、抗体等）合成有关（例如消化酶、抗体等）主

15、要主要合成合成胞内蛋白胞内蛋白（例如（例如呼吸酶、血红蛋白呼吸酶、血红蛋白等）等）内质网内质网细胞质、线、叶细胞质、线、叶*膜蛋白以及溶酶体中的水解酶也是由附着核糖体合成的膜蛋白以及溶酶体中的水解酶也是由附着核糖体合成的*核膜上也有少量的核糖体核膜上也有少量的核糖体补充：补充：无膜的细胞器之中心体微管三联体中心粒主要存在于动物和低等植物细胞，有一对相互垂直的中心粒（微管蛋白）及周围物质组成，参与细胞分裂结构：由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成分布：动物细胞、某些低等植物细胞1线粒体线粒体A与动物细胞的有丝分裂有关与动物细胞的有丝分裂有关2溶酶体溶酶体B进行光合作用的场所进行光合作用的场

16、所3液泡液泡 C蛋白质的加工、分类、包装蛋白质的加工、分类、包装和发送和发送4核糖体核糖体D合成蛋白质的场所合成蛋白质的场所5高尔基体高尔基体E为细胞生命活动提供能量为细胞生命活动提供能量6中心体中心体F分解衰老、损伤的细胞器分解衰老、损伤的细胞器7内质网内质网G蛋白质等大分子合成和加工蛋白质等大分子合成和加工 的场所和运输通道的场所和运输通道8叶绿体叶绿体H储存物质，使植物细胞坚挺储存物质，使植物细胞坚挺连连看连连看动物动物细胞亚显微结构模式图细胞亚显微结构模式图细胞膜细胞膜高尔基体高尔基体线粒体线粒体光面内质网光面内质网粗面内质网粗面内质网核糖体核糖体中心体中心体细胞质基质细胞质基质核膜核

17、膜核仁核仁植物植物细胞亚显微结构模式图细胞亚显微结构模式图细胞壁细胞壁高尔基体高尔基体细胞核细胞核线粒体线粒体叶绿体叶绿体细胞膜细胞膜核糖体核糖体液泡液泡内质网内质网动物细胞动物细胞植物细胞植物细胞不不不不同同同同点点点点没有细胞壁没有细胞壁有细胞壁有细胞壁没有叶绿体没有叶绿体有叶绿体有叶绿体有中心体有中心体没有中心体没有中心体(低等植物有低等植物有)无液泡（某些低等动物有液泡）无液泡（某些低等动物有液泡）有液泡有液泡相相相相 同同同同 点点点点1.1.都有细胞膜、细胞质、细胞核。都有细胞膜、细胞质、细胞核。2.2.细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、细胞质中共有的细胞器是线粒体、内质网、核

18、糖体和高尔基体等核糖体和高尔基体等 动物细胞和植物细胞在结构上的异同动物细胞和植物细胞在结构上的异同类类 型型细胞器细胞器不具有膜结构的细胞器不具有膜结构的细胞器具有单层膜的细胞器具有单层膜的细胞器具有双层膜的细胞器具有双层膜的细胞器光学显微镜下可见的细胞器光学显微镜下可见的细胞器含含DNADNA的细胞器的细胞器在动植物细胞中功能不同的细胞器在动植物细胞中功能不同的细胞器与分泌蛋白的合成与分泌有关的细与分泌蛋白的合成与分泌有关的细 胞器（结构）胞器（结构）核糖体、中心体核糖体、中心体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体内质网、高尔基体、液泡、溶酶体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、液泡线粒

19、体、叶绿体、液泡线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 （细胞膜）（细胞膜）高尔基体高尔基体归纳总结归纳总结02高倍显微镜观察叶绿体和细胞质运动实验Experiment高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动黑藻（被子植物，非藻类）实验Experiment高倍显微镜观察叶绿体和线粒体实验实验材料材料藓类叶片：很薄，无需藓类叶片：很薄，无需加工即可观察加工即可观察菠菜叶片：撕取带有少菠菜叶片：撕取带有少许许叶肉细胞的下表皮叶肉细胞的下表皮人的口腔上皮细胞人的口腔上皮细胞叶绿体叶绿体线粒体线粒体1.实验原理：(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染

20、色，制片后直接观察。(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。2.实验材料：叶绿体：藓类的叶片（菠菜叶下表皮）3.实验原理4.实验结论(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。(2)每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。实验Experiment观察叶观察叶绿体实绿体实验流程验流程滴滴取取放放盖盖看看清清水水藓类藓类的小叶的小叶叶绿体叶绿体制作的藓类叶片的临时制作的藓类叶片的临时装片应一直保持有水状装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性态，以免影响细胞活性注注实验Experiment观察线观察线粒体实粒体实验流

21、程验流程滴滴刮刮涂涂盖盖看看健那绿染液健那绿染液口腔上皮细胞口腔上皮细胞取材之前要用清水漱取材之前要用清水漱净口腔，防止杂质对净口腔，防止杂质对观察结果的干扰观察结果的干扰注注线粒体（已染色）线粒体（已染色）3.3.实验步骤：实验步骤：注意：注意：（1 1）临时装片要）临时装片要随时保持有水随时保持有水状态，以免影响细胞的活性；状态，以免影响细胞的活性；（2 2）选择）选择生长旺盛生长旺盛的黑藻叶片，且实验室温度保持在的黑藻叶片，且实验室温度保持在2626左右，左右，温度过低或过高都会影响温度过低或过高都会影响细胞质环流细胞质环流的速度；的速度；（若温度低于（若温度低于2020，可用，可用40

22、40瓦的白炽灯照射瓦的白炽灯照射2020分钟左右）分钟左右）（3 3）由于黑藻的细胞质是均匀透明的胶状物质，因此显微镜的光）由于黑藻的细胞质是均匀透明的胶状物质，因此显微镜的光线调节要线调节要相对暗淡相对暗淡；4.4.实验结果：实验结果：可以观察到黑藻叶肉细胞中散布着多个椭球或球形的叶绿可以观察到黑藻叶肉细胞中散布着多个椭球或球形的叶绿体，叶绿体围绕着中央叶片进行流动，标志着细胞质在流动；体，叶绿体围绕着中央叶片进行流动，标志着细胞质在流动；细胞质流动与细胞骨架的相互作用有关细胞质流动与细胞骨架的相互作用有关，通过流动能够不，通过流动能够不断地分配各种断地分配各种营养物和代谢物营养物和代谢物，

23、使它们在细胞内，使它们在细胞内均匀分布均匀分布；5.5.胞质环流的意义胞质环流的意义 03细胞器之间的协调配合1.分泌蛋白(1)概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。(2)举例：消化酶、抗体和一部分激素。（讨论P51）细胞器之间的协作配合The coordination between organelles线粒体核糖体核糖体（翻译）（翻译）内质网内质网mRNA多肽多肽较成熟蛋白较成熟蛋白质质成熟蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白分泌蛋白功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例）功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、分泌为例）各生物膜之间的联系各生物膜之间的联系高尔高尔基体基体细胞核细胞

24、核（转录）（转录）细胞膜细胞膜加加 工工囊囊泡泡加加工工运运输输囊囊泡泡分分 泌泌能量细胞器之间的协作配合The coordination between organelles从内质网到到达细胞外，分泌蛋白从内质网到到达细胞外，分泌蛋白穿过了几层生物穿过了几层生物膜膜细胞器之间的协作配合The coordination between organelles内质网的膜面积内质网的膜面积_减减少少综合比较：高尔基体综合比较：高尔基体的膜面积的膜面积_细胞膜的膜面积细胞膜的膜面积_基本不基本不变变增增加加分泌蛋白合成过程中膜面积的变化细胞器之间的协作配合The coordination betwee

25、n organelles前前后后时间时间0膜膜面面积积时间时间0分泌蛋白合成过程中膜面积的变化细胞器之间的协作配合The coordination between organelles分泌蛋白合成过程中放射性变化时间时间核糖核糖体体内质内质网网高尔基体高尔基体放放射射性性强强度度0标记氨基酸出现的先后顺序：标记氨基酸出现的先后顺序：_ _ _ _ _ _细胞外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04细胞的生物膜系统细胞的生物膜系统1.概念：细胞器膜和细胞膜、核膜等，共同构成细胞的生物膜系统。内质网与核内质网与核膜外层相连膜外层相连内质网腔与两层核内质网腔与

26、两层核膜之间的腔相通膜之间的腔相通内质网与细内质网与细胞膜相连胞膜相连核膜外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着核膜外表面和内质核膜外表面和内质网上均有核糖体附网上均有核糖体附着着 细胞内的生物膜在结构上具有一定的连续性。(成分相似）细胞的生物膜系统Cell Biological Model System生物膜系统生物膜系统生物膜生物膜易错提醒易错提醒原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞生物膜生物膜有有没有没有有有有有缺一缺一不可不可共同共同组成组成细胞膜细胞膜核膜核膜细胞器膜细胞器膜生物膜系统生物膜系统成分上的联系相似性：各种生物膜都主要由磷脂和蛋白质组成。差异性：各种

27、成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其蛋白质的种类和数量就越多。结构上的联系各种生物膜在结构上大致相似，都由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，都具有一定的流动性。在结构上具有一定的连续性。各生物膜之间的联系核膜核膜囊泡（间接联系）囊泡（间接联系）高尔基体膜高尔基体膜细胞膜细胞膜内质网膜内质网膜（直接联系）囊泡（间接联系）使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。作用生物膜系统的功能生物膜系统的功能双层双层膜膜单层膜单层膜功功能能广阔的膜面积为酶提广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点供了大量的附着位点使细胞内部区域化，保证生使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行命活动高效、有序地进行保障细胞内部环境的相对稳定保障细胞内部环境的相对稳定物质运输、能量转换、信息传递物质运输、能量转换、信息传递生物膜生物膜系统系统核膜核膜细胞膜细胞膜细胞器膜细胞器膜聚乙二醇保护层水溶性药物晶体脂溶性药物晶体脂双层抗体应用与社会的联系：血液透析膜（人工肾）把病人血液中的代谢废物透析掉