3.2細胞器之間的分工合作課件-高一上學期生物人教版必修1-2

第2節(jié)細胞器的分工合作1.研制大飛機是一個復雜的系統(tǒng)工程，需要不同部門的分工與合作，缺少任何一個部門都難以完成研制工作。2.細胞是一個更復雜的系統(tǒng)，細胞內分布著諸多的“部門”，它們既有分工又有合作，共同配合完成著生命活動。例如，分泌蛋白質的合成中，細胞核是遺傳信息庫，蛋白質的合成要在遺傳信息的指導下進行，核糖體是合成蛋白質的場所，同時內質網(wǎng)、高爾基體等細胞器也在蛋白質合成中起到重要的作用。這說明細胞的生命活動也是需要多個“部門”和“車間”協(xié)調配合完成的。閱讀課本，知識導讀快速閱讀課本P47-50第1自然段，思索1.細胞中的細胞器都有哪些？如何才能將細胞中各種細胞器分離開來？2.根據(jù)P49的結構模式圖，你能區(qū)分動物細胞或植物細胞的異同點嘛？3.如何對各種細胞器進行分類？哪些是無膜結構的，單層膜結構的，雙層膜結構的？4.我們常說結構決定功能，你能說出哪些細胞器的結構和功能？5.細胞質基質的組成、功能有哪些？細胞骨架的作用有哪些？在20世紀30年代之前，人們對于細胞結構的認識比較粗淺，局限于其外層有質膜，內部有細胞核（nucleus),質膜與細胞核之間的區(qū)域稱為細胞質（cytoplasm)。在光學顯微鏡下觀察動物細胞，這片區(qū)域幾乎是均勻透明的。通過特殊染色后，在電子顯微鏡下觀察，細胞內部復雜而精妙的結構逐漸展現(xiàn)在人們面前。我們不禁好奇：細胞質內有哪些復雜的結構？它們具有什么生理功能？各結構通過怎樣的分工合作共同完成細胞的各項生命活動？細胞中各種細胞器的形態(tài)、結構不同，在功能上也各有分工。這些電鏡下才能發(fā)現(xiàn)的微小結構，科學家如何對它們進行研究呢？分離細胞器的方法——差速離心法以逐步增高的轉速重復離心，利用不同的離心速度所產(chǎn)生的不同離心力，使細胞器分離開。一、細胞器之間的分工

線粒體兩層有氧呼吸動力車間葉綠體兩層光合作用能量轉換站外膜、內膜(內膜向內腔折疊形成嵴，增大內膜面積）、基質（含少量DNA、RNA和有關酶）外膜、內膜、基粒（類囊體堆疊而成，增大光合膜面積）、基質（含少量DNA、RNA和有關酶）【重點難點，知識精講】核糖體

為什么在成年人的心肌細胞中線粒體數(shù)量比腹肌細胞顯著多呢？是不是所有植物細胞都具有葉綠體呢？半自主性細胞器

葉綠體與線粒體的比較

線粒體葉綠體不同點增大膜面積的方式內膜向折疊成嵴類囊體堆疊成基粒

完成的生理過程有氧呼吸的主要場所光合作用的場所

所含酶的種類與有氧呼吸有關的酶分布于內膜和基質中與光合作用有關的色素、酶分布于類囊體薄膜和基質中相同點都有雙層膜，含有少量DNA和RNA（半自主細胞器），均含有少量的核糖體（能合成少量的蛋白質），均與能量的轉換有關，都能產(chǎn)生水

【重點難點，知識精講】

【例1】線粒體和葉綠體都是進行能量轉換的細胞器。下列相關敘述不正確的是()A.都與能量的轉化有關，但最初的能量來源不同B.需氧型生物的細胞均有線粒體，植物細胞都有葉綠體C.兩者都含有磷脂、DNA和多種酶，葉綠體中還含有色素D.兩者都有內膜和外膜，都有增大膜面積的方式B【學以致用，例題分析】

內質網(wǎng)單層蛋白質脂質高爾基體蛋白質加工

分類包裝內質網(wǎng)細胞質蛋白質細胞內面積最大的細胞器，外連細胞膜，內連核膜光面內質網(wǎng)粗面內質網(wǎng)與膜的形成有關無膜結構rRNA+蛋白質【重點難點，知識精講】與蛋白質合成有關

水解酶衰老、損傷病毒或病菌植物保持堅挺中心體動物和某些低等植物有絲分裂水解后對細胞有用的物質可再利用一些液泡含有色素、無機鹽、糖類等【重點難點，知識精講】在核糖體中合成

【例2】如圖為在電子顯微鏡下觀察到的動植物細胞亞顯微結構模式圖,請據(jù)圖分析:(1)比較動植物細胞亞顯微結構,高等植物細胞內不含有[]__________(細胞器)。(2)如果要除去細胞壁,應選用______________進行操作,以水解細胞壁的主要成分。(3)洋蔥的紫色鱗莖外表皮的色素位于[]__________中。(4)細胞內膜結構分布最廣泛的細胞器是[]________,含有核酸的細胞器有__________(填序號)。①中心體纖維素酶和果膠酶⑨液泡③、⑥、⑩②內質網(wǎng)【學以致用，例題分析】

細胞質基質細胞骨架蛋白纖維組成，維持細胞形態(tài)保持細胞內部結構有序性細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換，信息傳遞等呈膠質狀態(tài)。由水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等組成?？蛇M行多種化學反應?！局攸c難點，知識精講】植物細胞含有葉綠體、液泡、細胞壁動物細胞和低等植物含有中心體

①分布植物特有的細胞器：動物和低等植物特有的細胞器：③成分含DNA的細胞器：含RNA的細胞器：含色素的細胞器：②結構無膜的細胞器：單膜的細胞器：雙膜的細胞器：葉綠體、液泡中心體中心體、核糖體液泡、內質網(wǎng)、高爾基體、溶酶體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體線粒體、葉綠體、核糖體葉綠體、液泡分類方式【重點難點，知識精講】

【例3】各種細胞器的形態(tài)、結構不同,在功能上也各有分工,圖中①～④表示某細胞的部分細胞器,下列有關敘述不正確的是(

)A.①是線粒體,是細胞進行有氧呼吸的主要場所B.②是中心體,與細胞的有絲分裂有關C.③是內質網(wǎng),是細胞內蛋白質合成和加工,以及脂質的合成車間D.④是核糖體,有的核糖體游離在細胞質中,有的附著在內質網(wǎng)上

C【學以致用，例題分析】【知識框架，總結歸納】閱讀課本，知識導讀快速閱讀課本P50-53，思索1.在光學顯微鏡下觀察葉綠體選擇什么材料？觀察時要注意什么？葉綠體的形態(tài)和分布是怎樣的？如何證明細胞質在流動？2.常見的分泌蛋白都有哪些？分析P51思考.討論，想一想分泌蛋白分泌從合成到分泌到細胞外，經(jīng)過了哪些細胞器或細胞結構？3.從分泌蛋白分泌的分泌過程分析，如何理解細胞器的分工合作，共同完成細胞的生命活動？4.什么是生物膜系統(tǒng)？隔膜屬不屬于生物膜系統(tǒng)？腸粘膜和眼角膜呢？5.生物膜系統(tǒng)對生命活動有何重要的作用？你能簡要說說血液透析膜具有什么特點？【實驗】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動【重點難點，知識精講】注意：實驗過程始終要保持有水狀態(tài)用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質流動1.葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進行光合作用，例如，葉綠體大多呈橢球形，在不同光照條件下會改變方向。在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源,在強光下，葉綠體以其橢球體的側面朝向光源。這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強光下能避免葉綠體被灼傷。又如，葉片細胞的柵欄組織(接近上表皮)中的葉綠體較海綿組織(接近下表皮)中的多，這使得葉片的葉綠體能夠接收更多的光照進行光合作用。2.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)調配合科學家用３Ｈ標記亮氨酸供給豚鼠的胰腺細胞以合成蛋白質。核糖體的內質網(wǎng)高爾基體，囊泡細胞膜內側的囊泡和釋放到細胞外的分泌物中高爾基體核糖體內質網(wǎng)細胞膜線粒體（供能）【重點難點，知識精講】同位素標記法也可以標記其它元素1.分泌蛋白是在內質網(wǎng)上的核糖體中合成的。2.分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體和細胞膜等結構。分泌蛋白在核糖體上合成，在內質網(wǎng)內加工，由囊泡運輸?shù)礁郀柣w做進一步的加工，再由囊泡運輸?shù)郊毎?，與細胞膜融合，將蛋白質分泌到細胞外。3.需要，如核糖體在將氨基酸連接成肽鏈的過程中就需要能量，囊泡與細胞膜融合將蛋白質分泌到細胞外去的過程也需要能量。這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸提供的。分泌蛋白的合成與運輸過程

核糖體——---——-合成多肽鏈——---合成、加工蛋白質高爾基體---加工、分類、包裝蛋白質細胞膜————--分泌到細胞外（胞吐）細胞器之間協(xié)調配合，細胞是一個系統(tǒng)整體！內質網(wǎng)

分泌蛋白形成（細胞器之間的協(xié)調配合）核糖體內質網(wǎng)高爾基體細胞膜囊泡加工、修飾氨基酸多肽有一定空間結構的蛋白質成熟的蛋白質分泌蛋白脫水縮合加工（糖基化）、折疊囊泡線粒體（供能）分泌蛋白的加工和運輸過程中膜面積變化曲線圖高爾基體起重要的樞紐作用結構上具有流動性胞吐【重點難點，知識精講】

C【例4】下列有關分泌蛋白的敘述，錯誤的是（）A.分泌蛋白在細胞內的合成需要核糖體的參與B.線粒體能為分泌蛋白的合成和運輸提供能量C.分泌蛋白先經(jīng)過高爾基體再經(jīng)過內質網(wǎng)分泌到細胞外D.分泌蛋白從細胞內排出時，囊泡的膜可與細胞膜融合

【學以致用，例題分析】1.各種生物膜之間的聯(lián)系(1)在成分上的聯(lián)系①相似性：各種生物膜都主要由

組成。②差異性：每種成分比例不同，功能越復雜的，其

的種類和數(shù)量就越多。

三、細胞的生物膜系統(tǒng)細胞膜、核膜、以及細胞器膜統(tǒng)稱為生物膜系統(tǒng)；它們組成和結構相似，結構和功能緊密聯(lián)系?！局攸c難點，知識精講】脂質和蛋白質蛋白質(2)在結構上的聯(lián)系①各種生物膜在結構上大致相同，都是由

構成基本支架，蛋白質分子分布其中，都具有一定的流動性。磷脂雙分子層②在結構上具有一定的連續(xù)性，圖示如下：（具有一定連續(xù)性）(3)在功能上的聯(lián)系(以分泌蛋白的合成、運輸、分泌為例)功能上的聯(lián)系2.細胞的生物膜系統(tǒng)(1)組成：

、細胞器膜和

等結構，共同構成細胞的生物膜系統(tǒng)。(2)功能細胞膜核膜相對穩(wěn)定的內部物質運輸能量轉換信息傳遞②其他膜——

的支架——為生化反應的進行創(chuàng)造條件—使細胞內部

——保證細胞生命活動高效、有序地進行酶附著區(qū)域化

生物膜系統(tǒng)在細胞生命活動中的作用聯(lián)系社會：透析型人工腎腎功能發(fā)生障礙時，代謝廢物不能排出，患者會出現(xiàn)水腫、尿毒癥。目前常用的治療方法，是用透析型人工腎替代病變腎臟行使功能。其中起關鍵作用的就是一種人工合成的膜材料?！局攸c難點，知識精講】

【例5】下列關于生物膜系統(tǒng)的敘述,錯誤的是()A.生物膜系統(tǒng)是由細胞膜、細胞器膜和核膜等膜結構組成的體系B.內質網(wǎng)增大了細胞內的膜面積,利于酶和核糖體的附著C.生物膜將細胞質區(qū)室化,避免多種生化反應相互干擾D.葉綠體的外膜和內膜屬于生物膜系統(tǒng),但其基質中的類囊體不屬于生物膜系統(tǒng)E.生物膜的組成成分和結構都是一樣的，在結構和功能上緊密聯(lián)系F.細胞器膜可以相互轉化，有的可以直接轉化，有的要以囊泡的形式間接轉化【重點難點，知識精講】DE【知識框架，總結歸納】概念檢測：1.(1)√(2)×2.A3.C4.B5.上圖是動物細胞的亞顯微結構圖。細胞右下方的葉綠體應該去掉；圖中標注的內質網(wǎng)與高爾基體反了，應該對調。圖中標注的染色質應改為核仁。下圖為成熟植物細胞的亞顯微結構圖。圖中標注的核糖體是中心粒，高等植物細胞中不含有中心粒，應該去掉；圖中標注的核仁應改為葉綠體；標注的葉綠體應該改為線粒體。拓展應用：溶酶體中含有多種水解酶，但溶酶體膜卻不會被水解。根據(jù)這一事實，可以作出多種合理假說，例如，膜的成分可能被修飾，使得酶不能對其發(fā)揮作用；溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團的作用而能使酶遠離自身；可能因膜轉運物質使得膜周圍的環(huán)境(如pH)不適合酶發(fā)揮作用；等等。一、細胞器之間的分工1.分離細胞器的常用方法:①

。2.細胞器的結構和功能(1)雙層膜結構的細胞器

圖示名稱功能

②_________真核細胞進行③____________的主要場所,是細胞的“動力車間”

④_________綠色植物細胞進行⑤____________的場所,是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“⑥______________”差速離心法線粒體有氧呼吸葉綠體光合作用能量轉換站(2)單層膜結構的細胞器

圖示名稱功能

內質網(wǎng)(有粗面內質網(wǎng)和光面內質網(wǎng)兩種)細胞內⑦__________________________合成、加工場所和運輸通道

高爾基體對來自內質網(wǎng)的蛋白質進行⑧_______________和包裝的“車間”及“發(fā)送站”

⑨主要分布在動物細胞中,是細胞的“消化車間”,內部含⑩____________,能分解衰老、損傷的?_____________,吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌

?主要存在于?_________細胞中,內有細胞液,液泡可以調節(jié)植物細胞內的環(huán)境,充盈的液泡可以使植物細胞保持堅挺蛋白質等大分子物質的加工、分類多種水解酶細胞器溶酶體液泡植物內質網(wǎng)細胞質基質蛋白質中心體動物和低等植物細胞互相垂直中心粒有絲分裂(3)無膜結構的細胞器

3.細胞骨架(1)組成:?___________________組成的網(wǎng)架結構。(2)功能:維持著細胞的形態(tài),?_____________著許多細胞器,與細胞運動、分裂、分化以及?______________________________等生命活動密切相關。4.植物細胞壁(1)主要成分:?_______________和?____________。(2)主要功能:對植物細胞有?_____________作用。由蛋白質纖維錨定并支撐物質運輸、能量轉化、信息傳遞纖維素支持和保護果膠二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動1.實驗原理(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球形或球形。(2)活細胞中的細胞質處于不斷流動狀態(tài),可用細胞質基質中的?__________的運動作為標志。2.實驗流程(1)觀察葉綠體往載玻片中央滴一滴?__________→將蘚類小葉(或?_____________稍帶些葉肉的下表皮)放入水滴中→蓋上?____________→觀察:先用?___________觀察,再用?________觀察葉綠體清水菠菜葉蓋玻片低倍鏡高倍鏡(2)用顯微鏡觀察細胞質的流動取材:將黑藻先放在光下、室溫條件下培養(yǎng)↓制片:載玻片滴水、放小葉,加?___________,制成臨時裝片↓觀察:先在?__________下找到黑藻葉肉細胞,后在?___________下觀察到細胞內的葉綠體隨細胞質的流動的情況。蓋玻片低倍鏡高倍鏡溶酶體中心體核糖體高爾基體內質網(wǎng)線粒體葉綠體液泡(2)分泌過程[a]⑤

:氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成肽鏈；↓[b]粗面內