高三生物一輪復習課件3.2細胞器之間的分工合作

3.2細胞器之間的分工合作課標要求1.闡明細胞內(nèi)具有多個相對獨立的結構，擔負著物質運輸、合成與分解、能量轉換和信息傳遞等生命活動。2.舉例說明細胞各部分結構之間相互聯(lián)系、協(xié)調一致，共同執(zhí)行細胞的各項生命活動。細胞器之間的分工與合作細胞器之間的協(xié)調配合：分泌蛋白的合成和運輸用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動細胞壁生物類型成分作用的酶或物質植物纖維素+果膠纖維素酶、果膠酶真菌幾丁質(殼多糖)幾丁質酶原核生物(除支原體等)肽聚糖溶菌酶（溶解細菌細胞壁）青霉素（能破壞細菌的細胞壁并在細菌細胞的繁殖期起殺菌作用的一類抗生素）等作用：對細胞起支持與保護作用細胞質細胞質基質：呈膠質狀態(tài)

是細胞代謝的主要場所細胞器細胞質無膜：中心體、核糖體單層膜：內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、

溶酶體、液泡雙層膜：線粒體、葉綠體分離方法差速離心法分離各種細胞器的方法差速離心法將細胞膜破壞后，形成由各種細胞器和細胞中其他物質組成的勻漿；將勻漿放入離心管中，采用逐漸提高離心速率分離不同大小的細胞器。細胞破壞細胞膜細胞勻漿低速離心中速離心高速離心大顆粒較大顆粒小顆粒細胞核等線粒體、溶酶體等內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體等更高速離心更小顆粒核糖體等細胞質細胞質基質：呈膠質狀態(tài)

是細胞代謝的主要場所細胞器細胞質無膜：中心體、核糖體單層膜：內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體、

溶酶體、液泡雙層膜：線粒體、葉綠體分離方法差速離心法一、細胞器之間的分工分布：形態(tài)：廣泛分布于真核細胞中。新陳代謝旺盛的細胞含量多。形態(tài)多樣，有短棒狀、圓球形、線性、啞鈴形等。結構：雙層膜基質：外膜內(nèi)膜：向內(nèi)突起形成嵴，擴大膜面積，含有有氧呼吸的酶功能:有氧呼吸的主要場所，提供能量約占細胞需能的95%。“動力車間”（半自主細胞器）含有少量的DNA、RNA、核糖體；含有有氧呼吸有關的酶

1.線粒體線粒體功能有氧呼吸的主要場所動力車間能量轉化有氧呼吸第二、三階段在線粒體中進行。產(chǎn)生ATP的主要場所穩(wěn)定化學能→活躍化學能+熱能思考：1.原核生物沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？很多原核細胞都可以進行有氧呼吸，其場所在細胞質基質和細胞膜上。(細胞基質和細胞膜上有有氧呼吸的酶。)2.哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？因為哺乳動物成熟紅細胞內(nèi)沒有有氧呼吸的酶，只能進行無氧呼吸。分布：形態(tài)：綠色植物中，能進行光合作用的細胞。扁平的球形或橢球形。結構：雙層膜基粒：外膜內(nèi)膜功能:“養(yǎng)料制造車間”、“能量轉換站”基質：含有少量的DNA、RNA、核糖體、酶半自主細胞器

2.葉綠體由多個類囊體堆疊而成，有光合作用相關的酶和色素葉綠體功能綠色植物光合作用的場所。養(yǎng)料制造車間能量轉化站將無機物合成有機物的場所。光能→活躍化學能→穩(wěn)定化學能思考：原核生物沒有葉綠體，能進行光合作用嗎？有些原核生物含有光合色素和光合作用的酶，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酶。光反應和暗反應都在葉綠體這種進行。①光反應：水光解ATP和NADPH生成②暗反應：CO2固定C3還原卡爾文循環(huán)(4)線粒體和葉綠體的比較嵴基?；|內(nèi)膜類囊體薄膜基質光能→活躍化學能→穩(wěn)定化學能ATP中活躍的化學能有機物中穩(wěn)定的化學能ATP轉錄、翻譯碳循環(huán)主要用暗反應中C3的還原穩(wěn)定化學能→活躍化學能+熱能葉綠體與線粒體的起源——內(nèi)共生起源學說1.內(nèi)容：許多科學家認為，線粒體和葉綠體分別起源于原始真核細胞內(nèi)共生的細菌和藍藻。2.證據(jù)：②線粒體和葉綠體中含有DNA、RNA和核糖體，能夠進行DNA復制、轉錄和翻譯(半自主細胞器)③線粒體、葉綠體DNA不與蛋白質結合形成染色質，DNA為環(huán)狀。④線粒體、葉綠體具有雙層膜，內(nèi)外膜存在明顯性質和成分差異。外膜與真核細胞膜相似，內(nèi)膜與原核細胞膜相似。①線粒體和葉綠體的基因組與原核生物的基因組相似⑤線粒體、葉綠體的分裂方式與原核細胞相似。

3.內(nèi)質網(wǎng)類型粗面內(nèi)質網(wǎng)：滑面內(nèi)質網(wǎng)：形態(tài)結構：功能由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構連接形成一個連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)分布：廣泛分布于真核細胞內(nèi)連核膜，外連細胞膜蛋白質等大分子物質合成、加工場所和運輸通道脂質合成的“車間”

4.高爾基體存在部位：真核細胞形態(tài)結構：由單層膜構成的扁平囊狀結構，呈弓形主要功能：1.對來自內(nèi)質網(wǎng)的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”2.與植物細胞細胞壁形成有關

5.溶酶體形態(tài)結構：功能

細胞內(nèi)具有單層膜構成的囊狀結構的細胞器，含有多種水解酶類分布：主要分布在動物細胞分解衰老、損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒和細菌。是細胞的消化車間溶酶體6.液泡形態(tài)結構：功能

：單層膜包圍的泡狀結構分布：成熟植物組織中含有中央大液泡如：葉肉細胞、表皮細胞、根尖成熟區(qū)(根毛區(qū))細胞等。細胞液液泡中的液體稱為細胞液，細胞液中含有糖類、無機鹽、蛋白質、色素（花瓣、果實的顏色）等。成分：調節(jié)植物細胞內(nèi)環(huán)境，充盈的液泡使細胞保持堅挺無膜結構。幾乎存在于一切細胞中。核糖體mRNA除哺乳動物成熟紅細胞。①附著在粗面內(nèi)網(wǎng)和核膜的外膜上②游離在細胞質基質中③存在于線粒體和葉綠體基質中顆粒狀，體積最小的細胞器。蛋白質和RNA組成。合成蛋白質的場所(生產(chǎn)蛋白質的機器)按照mRNA的信息將氨基酸高效精確地合成多肽鏈。多肽鏈→7.核糖體形態(tài)結構：功能

：分布：成分：無膜結構。動物細胞和低等植物細胞中。由相互垂直的兩個中心粒及周圍物質組成蛋白質8.中心體形態(tài)結構：功能

：分布：成分：與細胞有絲分裂有關。a.有絲分裂過程中，由中心體發(fā)出星射線形成紡錘體，牽引染色體移動。b.中心體在間期倍增(復制)。1個中心體(2個中心粒)→2個中心體(4個中心粒)c.精子形成過程中，中心體發(fā)育為精子的尾部。如衣藻、綠藻、地衣動物細胞（左）和植物細胞（右）亞顯微結構圖線粒體內(nèi)質網(wǎng)高爾基體核糖體溶酶體中心體液泡葉綠體（動物和低等植物）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(nèi)質網(wǎng)識圖作答圖示是

細胞，判斷依據(jù)是

成熟的高等植物含有葉綠體、細胞壁和大液泡，且不含有中心體4.細胞骨架(1)結構：由

組成的網(wǎng)架結構。(2)作用：維持

、錨定并支撐

，與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、

、信息傳遞等生命活動密切相關。蛋白質纖維細胞的形態(tài)許多細胞器能量轉化歸納提升利用“結構與功能觀”理解細胞的特殊性顯微結構與亞顯微結構1.顯微結構用光學顯微鏡觀察到的細胞內(nèi)部構造,稱為細胞的顯微結構。光學顯微鏡的分辨率不超過0.2μm,有效放大倍數(shù)一般不超過1200倍。

細胞中的顯微結構：線粒體、葉綠體、液泡、染色體、核仁顯微結構與亞顯微結構2.亞顯微結構在電子顯微鏡下觀察到的細胞結構稱為亞顯微結構。電子顯微鏡的分辨率：0.2nm，可以放大幾千倍、幾萬倍，甚至幾十萬倍。線粒體葉綠體內(nèi)質網(wǎng)高爾基體1.實驗原理(1)葉肉細胞中的葉綠體呈綠色、扁平的

或球形，制片后可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。(2)活細胞中的細胞質處于不斷

的狀態(tài)。觀察細胞質的流動，可用細胞質基質中的

的運動作為標志。橢球流動葉綠體實驗用高倍顯微觀察葉綠體和線粒體2.實驗步驟(1)觀察葉綠體稍帶些葉肉的下表皮清水蓋玻片葉綠體葉片薄,僅一兩層葉肉細胞,且含水量高。①為什么蘚類或黒藻葉片可直接制成臨時裝片靠近下表皮的葉，海綿組織多，易撕取，葉綠體大而排列疏松，便于觀察；帶葉肉是因為表皮細胞不含葉綠體。②為什么要取菠菜葉稍帶些葉肉下表皮？保持有水狀態(tài)以保證葉綠體的正常形態(tài),并能懸浮在細胞質基質中,否則,細胞失水收縮,將影響葉綠體形態(tài)的觀察。③為什么要將玻片放入水滴中？歸納提升(1)高等綠色植物的葉綠體呈橢球或球形，在不同的光照條件下，葉綠體可以運動，改變橢球體的方向。在強光下，葉綠體以其橢球體的側面朝向光源，這樣既能接受較多的光照，又不至于被強光灼傷；在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源。(2)觀察細胞質流動光照、室溫蓋玻片葉綠體隨細胞質目的是促進細胞質的流動。若觀察時發(fā)現(xiàn)細胞質不流動，或者流動很慢，應立即采取措施，加速細胞質流動，可采取的措施是適度照光、適當加溫、切傷葉片等。細胞質流動的意義：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、代謝所需的酶和細胞器等。細胞質的流動,為細胞內(nèi)物質運輸和結構移動創(chuàng)造了條件,從而保障了細胞生命活動的正常進行。二、細胞器之間的協(xié)調配合細胞中有許多條”生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細胞器相互配合。實例一：分泌蛋白的合成和運輸1.分泌蛋白：在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質，這類蛋白質叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗體、蛋白質類激素等。2.實驗①實驗材料：②實驗方法：豚鼠胰腺腺泡細胞放射性同位素標記法同位素標記3H標記亮氨酸，研究分泌蛋白的合成與運輸過程。14C標記CO2，研究暗反應中碳的轉移途徑。標記DNA3H14C32P35S標記蛋白質噬菌體的遺傳物質18O15N標記H2O、CO2研究光合產(chǎn)物O2中氧原子的來源。標記DNA研究DNA復制方式。同位素標記法(同位素示蹤法)用物理性質特殊（如放射性、原子量）的同位素來標記化學反應中原子的去向，從而示蹤物質的運行規(guī)律和變化規(guī)律。放射性同位素穩(wěn)定同位素檢測放射性檢測密度或相對分子質量下面是利用小球藻進行光合作用實驗的示意圖O218O2同位素標記法(同位素示蹤法)A物質和B物質的相對分子質量比是：_____________.8：9實驗結論：___________________________________________。光合作用產(chǎn)生的氧氣中的氧來自H2O而不是CO2③實驗過程與結果：3H標記的亮氨酸豚鼠胰腺的腺泡細胞注射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(nèi)質網(wǎng)上。高爾基體細胞膜附近的囊泡及細胞外短時間培養(yǎng)④分泌蛋白合成與運輸?shù)倪^程游離核糖體1.合成一小段肽鏈3.合成完整肽鏈2.移動4.初步加工5.形成囊泡6.再加工7.形成囊泡粗面內(nèi)質網(wǎng)高爾基體細胞膜8.分泌細胞外線粒體分泌蛋白分泌過程中放射性同位素及膜面積變化圖示圖甲表示分泌蛋白合成及分泌過程中膜面積的變化；圖乙表示放射性顆粒在不同結構出現(xiàn)的先后順序；圖丙表示不同細胞器中放射性強度的變化。據(jù)圖分析，圖甲中A、B、C三條曲線所指代的膜結構分別是

；圖乙中1、2所指代的細胞器__________________；圖丙中a、b、c所代表的細胞器分別為________________________。內(nèi)質網(wǎng)膜、細胞膜、高爾基體膜網(wǎng)、高爾基體內(nèi)質核糖體、內(nèi)質網(wǎng)、高爾基體拓展細胞內(nèi)各種蛋白質的合成和轉運途徑1.定義細胞器膜、細胞膜和核膜等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。①真核生物才具有生物膜系統(tǒng)②原核生物沒有生物膜系統(tǒng)，但是具有生物膜(細胞膜)細胞器膜線粒體膜、葉綠體膜內(nèi)質網(wǎng)膜、高爾基體膜、溶酶體膜、液泡膜等三、細胞的生物膜系統(tǒng)口腔黏膜、胃黏膜？生物膜系統(tǒng)2.生物膜的成分與結構相似①生物膜的主要成分是：脂質(磷脂)+蛋白質②生物膜的基本結構：流動鑲嵌模型a.磷脂雙分子層——基本骨架b.蛋白質分子分布在磷脂雙分子層中生物膜系統(tǒng)3.生物膜系統(tǒng)在結構和功能上密切聯(lián)系①結構上密切聯(lián)系a.直接聯(lián)系核外膜-內(nèi)質網(wǎng)膜-細胞膜b.間接聯(lián)系(通過囊泡)內(nèi)質網(wǎng)膜-高爾基體膜-細胞膜②功能上密切聯(lián)系分泌蛋白的合成與運輸生物膜系統(tǒng)4.生物膜系統(tǒng)的功能首先，細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時在細胞與外部環(huán)境進行物質運輸、能量轉換和信息傳遞的過程中起著決定性作用。（細胞膜的三大功能）第二，許多重要的化學反應都在生物膜上進行，這些化學反應需要酶的參與，廣闊的膜面積為多種酶提供了大量的附著位點。（提供酶的附著位點）第三，細胞內(nèi)的生物膜把各種細胞器分隔開，如同一個個小的區(qū)室，這樣就使得細胞內(nèi)能夠同時進行多種化學反應，而不會互相千擾，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。（細胞內(nèi)部區(qū)室化）生物膜系統(tǒng)核膜細胞器膜細胞膜葉綠體膜線粒體膜內(nèi)質網(wǎng)膜囊泡囊泡高爾基體膜內(nèi)膜外膜類囊體膜內(nèi)膜外膜人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向一側流動，稱為透析液的水溶液在外向相反方向流動，血液中的水分子、代謝廢物通過透析膜(中空纖維)進入到透析液中。請分析回答：(1)當病人的血液流過人工腎時能把病人血液中的______________________透析掉，然后讓凈化后的血液返回到病人體內(nèi)。小分子代謝廢物人工腎能部分代替真正的腎起作用，如下圖所示，患者的血液在中空纖維管中向