【生物】细胞器之间的分工合作（教学课件） 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

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1、第第3章章 细胞的基本结构细胞的基本结构第第2节节 细胞器之间的分工合作细胞器之间的分工合作 C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞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（包括电缆、导管、发动机、座椅、艺技术、机载系统研发（包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等），总装制造等部门。座舱设备等），总装制造等部门。问题探讨：问题探讨：细胞也类似于一个工厂：细胞也类似于一个工厂：纤维素和果胶纤维素和果胶细胞器细胞器细胞的基本结构：细胞的基本结构：显微结构与亚显

2、微结构 1.显微结构是指光学显微镜下看到的结构：2.亚显微结构是指电子显微镜（分辨率更高）下看到的结构：分离细胞器的常用方法分离细胞器的常用方法-差速离心法差速离心法细胞匀浆大大颗颗粒粒较大较大颗粒颗粒小小颗粒颗粒细胞核线粒体、溶酶体内质网、高尔基体核糖体 上上 清清 液液 (1)沉淀沉淀a 上上 清清 液液(2)沉淀沉淀b 上上 清清 液液(3)沉淀沉淀c1000g10min20000g20min80000g 1h150000g 3h利用利用不同的离心速度不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开。所产生的不同离心力，使细胞器分离开。破坏细胞膜破坏细胞膜匀浆放入离心机进行离心匀浆放入离

3、心机进行离心离心机离心机一、各种细胞器的结构和功能一、各种细胞器的结构和功能1、“动力车间动力车间”-线粒体：线粒体：外膜嵴基质核糖体内膜分布形态结构功能绝大多数真核细胞中绝大多数真核细胞中特例：哺乳动物成熟的红细胞呈线状、粒状、棒状显微结构外膜：光滑内膜：内膜向内折叠形成嵴线粒体基质：含有少量的DNA和RNA亚显微结构有氧呼吸的主要场所，为细胞的生命活动提供能量。思考：思考：口腔上口腔上皮皮细胞胞平滑肌平滑肌细胞胞肾皮皮质细胞胞肝肝细胞胞心肌心肌细胞胞9090个个260260个个400400个个950950个个1250012500个个1.为什么心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞？这又说明

4、什么呢？说明代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多，能保证能量供应充足。2.原核生物没有线粒体，能否进行有氧呼吸？能。细胞质中和细胞膜上有有氧呼吸所需的酶。3.线粒体内膜向内折叠形成嵴有什么意义？增加了内膜的表面积，为多种酶提供附着位点。2、“养料制造车间”和“能量转换站”-叶绿体 分布形态结构功能绿色植物绿色植物能进行光合作用的能进行光合作用的细胞中，主要是叶肉细胞。细胞中，主要是叶肉细胞。球形或椭球形球形或椭球形显微结构外膜、内膜：光滑。基粒：由类囊体堆叠形成。叶绿体基质：含有少量的DNA和RNA亚显微结构绿色植物进行光合作用的场所绿色植物进行光合作用的场所内膜外膜类囊体基质基粒类囊体基粒堆叠

5、1.所有植物细胞中都有叶绿体吗？所有植物细胞中都有叶绿体吗？不是，如根尖分生区不是，如根尖分生区细胞、表皮胞、表皮细胞中没有叶胞中没有叶绿体。体。思考：思考：2.所有能进行光合作用的细胞中都有叶绿体吗？所有能进行光合作用的细胞中都有叶绿体吗？蓝细菌能进行光合作用，细胞中含有叶绿素和藻蓝素，但蓝细菌能进行光合作用，细胞中含有叶绿素和藻蓝素，但没有叶绿体。没有叶绿体。3、核糖体：核糖体：分布分布形态形态类型类型功能功能椭球形的粒状小体，无膜结构;主要成分是蛋白质和rRNA。真核、原核细胞中均有分布真核、原核细胞中均有分布亚显微结构游离型核糖体游离型核糖体：游离于细胞质基质中；：游离于细胞质基质中；

6、附着型核糖体附着型核糖体：附着于粗面内质网上。：附着于粗面内质网上。细胞合成蛋白质的场所。细胞合成蛋白质的场所。4、内质网：内质网：分布分布形态形态类型类型功能功能由单层膜连接成的网状结构。广泛分布于真核细胞中。广泛分布于真核细胞中。亚显微结构光面内质网粗面内质网（附着有核糖体）蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。5、高尔基体：高尔基体：分布分布形态形态功能功能广泛分布于广泛分布于动、动、植物植物细胞中。细胞中。由由单层膜膜连接而成接而成的扁平囊泡的扁平囊泡结构，构，有大小囊泡有大小囊泡。主要是主要是对来自来自内内质网网的的蛋白蛋白质进行行加工加工、分分类和和包装包装的的“车间”及及

7、“发送送站站”亚显微结构【资料资料】科学家破坏了科学家破坏了植物细胞植物细胞的高尔基体，发现其分裂无的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体在法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体在植物细胞中可能具有什么功能？植物细胞中可能具有什么功能？植物细胞中的高尔基体植物细胞中的高尔基体与植物细胞壁与植物细胞壁的形成有关的形成有关。高尔基体在动、植物细胞中。高尔基体在动、植物细胞中的功能不相同。的功能不相同。6、“消化车间消化车间”-溶酶体溶酶体：分布分布形态形态功能功能主要分布于主要分布于动动物物细胞中。细胞中。单层膜膜包裹的小泡，起源，起源于于高高尔基体

8、基体，含有多种酸含有多种酸性性水解水解酶能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞内的病毒或细菌。亚显微结构 溶酶体的自噬作用溶酶体的吞噬作用7、中心体中心体：分布分布形态形态功能功能分布于分布于动物动物细胞和细胞和低等植物低等植物细胞中。细胞中。由两个相互垂直的由两个相互垂直的中心粒中心粒及及周周围的的物物质组成。成。无膜无膜结构构，主要成分是，主要成分是蛋白蛋白质。与细胞有丝分裂有关。亚显微结构中心粒绿藻、小球藻、衣藻绿藻、小球藻、衣藻水绵、褐藻、硅藻水绵、褐藻、硅藻 8 8、液泡液泡：分布形态结构功能主要存在于主要存在于成熟成熟植物植物细胞胞中中,分生区分生区组织细胞胞无大液泡。无大液

9、泡。泡状结构，有颜色或无色透明。泡状结构，有颜色或无色透明。显微结构单层膜膜，内有，内有细胞液胞液,含糖含糖类、无机无机盐、色素和蛋白、色素和蛋白质等。等。亚显微结构调节植物植物细胞内的胞内的环境；充盈的境；充盈的液泡液泡还可以可以保持保持细胞胞坚挺。挺。9、细胞骨架细胞骨架：分布分布结构结构功能功能广泛分布于动植物广泛分布于动植物细胞中。细胞中。由由蛋白蛋白质纤维组成的网架成的网架结构。构。维持细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。亚显微结构其他细胞结构其他细胞结构1 1、细胞壁细胞壁（植物）：（植物）：（1）位置：位于植

10、物细胞膜的外侧。）位置：位于植物细胞膜的外侧。（2）成分：主要是）成分：主要是纤维素纤维素和和果胶果胶。（3）功能：对细胞起支持与保护作用。）功能：对细胞起支持与保护作用。2 2、细胞质基质细胞质基质：（1 1）状态：呈溶胶状。）状态：呈溶胶状。（2 2）成分：水、无机盐、糖类、）成分：水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶。脂质、氨基酸、核苷酸和多种酶。（3 3）功能：活细胞进行新陈代）功能：活细胞进行新陈代谢的主要场所。谢的主要场所。【课堂训练课堂训练】请辨析各标号代表的细胞结构：请辨析各标号代表的细胞结构：(1)(1)动物细胞亚显微结构模式图：动物细胞亚显微结构模式图：_ _ _

11、 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _细胞膜细胞质基质线粒体高尔基体中心体核糖体内质网(2)(2)植物细胞亚显微结构模式图：植物细胞亚显微结构模式图：_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _细胞壁高尔基体细胞核线粒体叶绿体内质网液泡核糖体细胞膜 从不同角度总结和归纳各种细胞器的结构和功能：从不同角度总结和归纳各种细胞器的结构和功能：(1)(1)从从结构结构分析：分析：双双层膜的细胞器：层膜的细胞器：_、_；单单层膜的细胞器：层膜的细胞器：_、_、_、_；无无膜的细胞器：膜的细胞器：_、_。(2)(2)从从成分成分分析：分析：含有含有少量少量DNA

12、DNA的细胞器：的细胞器：_、_；含有含有色素色素的细胞器：的细胞器：_、_；含有含有RNARNA的细胞器：的细胞器：_、_、_；线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 核糖体、中心体核糖体、中心体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体 叶绿体、液泡叶绿体、液泡 核糖体、线粒体、叶绿体核糖体、线粒体、叶绿体(3)(3)从从功能功能分析分析与与能量转换能量转换有关的细胞器：有关的细胞器：_、_。(4)(4)从从分布分布分析分析动物和低等植物细胞特有的细胞器：动物和低等植物细胞特有的细胞器：_；原核细胞和真核细胞都有的细胞器：原核细胞和真核细胞都有的细胞器

13、：_。植物细胞特有的细胞器：植物细胞特有的细胞器：_。线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体中心体中心体 核糖体核糖体 叶绿体叶绿体探究探究.实践实践用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动1 1、叶绿体一般呈绿色、扁平的、叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形椭球或球形。可以在。可以在高倍高倍显显微镜下观察它的微镜下观察它的形态和分布形态和分布。2 2、活细胞活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的流动，可用细胞质基质中的叶绿体叶绿体的运动作为标志。的运动作为标志。为什么只能观察叶绿体的“形态和分布”

14、？为什么不直接观察细胞质基质本身？一、实验原理：一、实验原理：二、实验材料选择二、实验材料选择 实验观察叶察叶绿体体观察察细胞胞质的流的流动选材材藓类叶叶菠菜叶稍菠菜叶稍带些叶肉的下表皮些叶肉的下表皮新新鲜的黑藻的黑藻原因原因叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片。细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少，且个体大。黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察。注意：撕取菠菜叶下表皮细胞时要带少量的叶肉细胞，因为表皮细胞没有叶绿体，栅栏组织（近上表皮）叶绿体多，而海绵组织（近下表皮）细胞中叶绿体少。实验过程中的临时装片要始终保持有水状态，以保持细胞活性。三、实验步骤：三、实验

15、步骤：1 1、制作制作藓类藓类叶片的叶片的临时临时装片，并装片，并观观察叶察叶绿绿体的体的形形态态和分布和分布。叶肉叶肉细胞细胞盖玻片盖玻片高倍镜高倍镜2 2、制作黑藻叶片制作黑藻叶片临时临时装片并装片并观观察察细细胞胞质质的流的流动动：清水清水幼嫩幼嫩eeeeeeee在显微镜中观察到在显微镜中观察到细胞质流动情况细胞质流动情况（逆时针）（逆时针）实际的细胞质实际的细胞质流动情况流动情况（逆时针）（逆时针）仔细观察不同细胞中细胞质流动的方向是否一致仔细观察不同细胞中细胞质流动的方向是否一致 讨论：讨论：1 1、叶叶绿绿体的形体的形态态和分布和分布与叶与叶绿绿体的功能体的功能有什么有什么关系？关

16、系？叶叶绿绿体大多呈体大多呈椭椭球形，在不同光照条件下会改球形，在不同光照条件下会改变变方向。方向。在弱光下，叶在弱光下，叶绿绿体以其体以其椭椭球体的正面朝向光源；在球体的正面朝向光源；在强强光下，光下，叶叶绿绿体以其体以其椭椭球体的球体的侧侧面朝向光源。面朝向光源。这这使得叶使得叶绿绿体在弱光下体在弱光下能接受能接受较较多的光照，在多的光照，在强强光下能避免叶光下能避免叶绿绿体被灼体被灼伤伤。2 2、细胞胞质流流动有什么意有什么意义？为细为细胞内的物胞内的物质质运运输创输创造了条件，从而保障了造了条件，从而保障了细细胞生命胞生命活活动动的正常的正常进进行。行。【习题巩固习题巩固】下列关于下列

17、关于“用高倍显微镜观察叶绿体用高倍显微镜观察叶绿体”实验的叙述，正确的实验的叙述，正确的是（是（）A.A.制作临时装片时，实验材料不需要染色制作临时装片时，实验材料不需要染色B.B.在高倍镜下可观察到叶绿体的双层膜结构在高倍镜下可观察到叶绿体的双层膜结构C.C.制作临时装片时，应在载玻片中央滴加生理盐水制作临时装片时，应在载玻片中央滴加生理盐水D.D.实验材料应选择藓类的小叶或菠菜叶的上表皮实验材料应选择藓类的小叶或菠菜叶的上表皮A二、细胞器之间的协调配合二、细胞器之间的协调配合【思考回答思考回答】真核细胞中哪些细胞器与蛋白质的合成、加工和运真核细胞中哪些细胞器与蛋白质的合成、加工和运输有关？

18、这些细胞器各自承担了什么样的功能？输有关？这些细胞器各自承担了什么样的功能？核糖体核糖体：合成蛋白质；：合成蛋白质；内质网内质网：对蛋白质进行初步加工；：对蛋白质进行初步加工；高尔基体高尔基体：对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工；：对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工；线粒体线粒体：提供能量。：提供能量。协同合作协同合作细胞中的多种结构按照一定的秩序，细胞中的多种结构按照一定的秩序，像工厂中的生产线一样，协同合作像工厂中的生产线一样，协同合作完成各种生命活动，完成各种生命活动，分泌蛋白分泌蛋白的合的合成加工和分泌就是一个很好的例子。成加工和分泌就是一个很好的例子。请阅读教材5151页-52-

19、52页，思考下列问题：1.1.什么是分泌蛋白？分泌蛋白是在哪里合成的？2.2.科学家运用了什么方法来探究该过程？3.3.整个过程经过了哪些细胞器（结构)？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。4.4.该过程需要能量吗？能量由哪里提供？在细胞内合成后，分泌到在细胞内合成后，分泌到细胞外细胞外起作用的蛋白质，这类蛋白质叫做分泌蛋白。起作用的蛋白质，这类蛋白质叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。如：消化酶、抗体、胰岛素、血浆蛋白等。同位素标记法同位素标记法（教材（教材51页页“科学方法科学方法”）核糖体内质网高尔基体细胞膜肽链一定空间结构蛋白质成熟蛋白质分泌蛋白氨基酸合成 加工、折叠、修

20、饰加工融合分泌囊泡囊泡线粒体 能量 能量 能量 能量与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体参与分泌蛋白合成运输的膜结构：内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜交通交通枢纽枢纽这些膜在结构和功能上紧密联系，形成一个系统。这些膜在结构和功能上紧密联系，形成一个系统。细 胞 器 膜核 膜细胞膜生物膜系统生物膜系统生物膜系统：由：由细胞器膜、细胞膜、核膜细胞器膜、细胞膜、核膜等结构，共等结构，共 同构成细胞的同构成细胞的生物膜系统生物膜系统。（1 1）这些生物膜的）这些生物膜的组成成分组成成分和和结构结构很相似。很相似。主要是磷脂和蛋白质主要是磷脂和蛋白质（2 2）这些生物

21、膜在）这些生物膜在结构和功能结构和功能上紧密联系：上紧密联系：结构上：结构上：内质网在细胞内分内质网在细胞内分布很广，向内与核布很广，向内与核膜膜直接直接相连，向外相连，向外与细胞膜与细胞膜直接直接相连。相连。通过囊泡与高尔基通过囊泡与高尔基体形成体形成间接间接联系。联系。内质网膜内质网膜细胞膜细胞膜功能上功能上的联系：以分泌蛋白的合成、加工和分泌过程为例。的联系：以分泌蛋白的合成、加工和分泌过程为例。那么作为一个整体，生物膜系统具有些什么功能呢？那么作为一个整体，生物膜系统具有些什么功能呢？双层膜双层膜单层膜单层膜功能功能广阔的膜面积为酶提供广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点了大量的附着位

22、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、有序地进行生物膜生物膜系统系统核膜核膜细胞器膜细胞器膜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、信息传递细胞膜细胞膜生物膜系统的功能生物膜系统的功能 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原核细胞原核细胞真核细胞真核细胞易错提醒：易错提醒：【课堂训练课堂训练】1 1、如图所示为真核细胞中分泌蛋白的合成和运输过程。下列相关叙述错误的是（、如图所示为真核细胞中分泌蛋白的合成和运

23、输过程。下列相关叙述错误的是（）A.A.囊泡囊泡1 1和囊泡和囊泡2 2包裹的蛋白质的空间结构不完全相同包裹的蛋白质的空间结构不完全相同B.B.若无线粒体的参与，则图示过程一般不能正常进行若无线粒体的参与，则图示过程一般不能正常进行C.C.研究该过程使用的方法是同位素标记法，生物学研研究该过程使用的方法是同位素标记法，生物学研究中常用的同位素都有放射性究中常用的同位素都有放射性D.D.完成图示过程，细胞器完成图示过程，细胞器3 3的膜面积基本不变的膜面积基本不变2 2、下列有关生物膜系统的说法，正确的是（、下列有关生物膜系统的说法，正确的是（）A.A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠

24、黏膜等都属于生物膜系统细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统B.B.合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达C.C.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系D.D.枯草杆菌也具有生物膜系统，否则就不能进行正常的生命活动枯草杆菌也具有生物膜系统，否则就不能进行正常的生命活动CB（）（）（）（）（）（）前前后后00分泌蛋白合成过程中三种膜面积的变化分泌蛋白合成过程中三种膜面积的变化时间时间 内质网内质网高尔基体高尔基体细胞膜细胞膜粗面内质网高尔基体核糖体内质网高尔基体分泌蛋白合成过程中放射性变化分泌蛋白合成过程中放射性变化 与社会的联系与社会的联系透析型人工肾透析型人工肾人工合成的血液透析膜人工合成的血液透析膜课堂小结课堂小结 细胞胞质细胞器胞器细胞质基质实验用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动分工合作分泌蛋白的合成和运输分类双层膜单层膜无膜线粒体粒体叶叶绿体体内内质网网高高尔基体基体溶溶酶体体液泡液泡核糖体核糖体中心体中心体加上核膜、核膜、细胞膜胞膜共同组成生物膜系统结构功能联系