細(xì)胞器之間的分工合作-高一生物同步教學(xué)課件（人教版2019必修1）

第3章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作我國(guó)研制的C919飛機(jī)思考：細(xì)胞中是否也具有多種不同的“部門”？這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎？細(xì)胞質(zhì)中的“部門”——細(xì)胞器總覽中心體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體高爾基體核糖體線粒體葉綠體液泡細(xì)胞質(zhì)中的“部門”——細(xì)胞器總覽用什么方法將各種細(xì)胞器分離開來呢？差速離心法：逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。思考討論P(yáng)47注意：離心法≠差速離心法一、細(xì)胞器之間的分工請(qǐng)閱讀課本P48-49，完成表格，并思考下列問題：動(dòng)、植物細(xì)胞的細(xì)胞器種類是否相同？請(qǐng)舉例說明。各種細(xì)胞器的主要功能分別是什么？細(xì)胞器主要分布形態(tài)/結(jié)構(gòu)示意圖生理功能備注植物動(dòng)物主要存在于植物細(xì)胞中；液泡內(nèi)有細(xì)胞液，含糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等；可以調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺。成熟的植物細(xì)胞含有中央大液泡。如：葉肉細(xì)胞、表皮細(xì)胞、根尖成熟區(qū)(根毛區(qū))細(xì)胞等。1.液泡是綠色植物能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞含有的細(xì)胞器。是植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)化站”。葉肉細(xì)胞中的葉綠體，呈綠色、扁平的橢球或球形。2.葉綠體葉綠體綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞：葉肉細(xì)胞、幼芽、幼莖、未成熟的果實(shí)等。思考討論藍(lán)細(xì)菌含有藻藍(lán)素和葉綠素及與光合作用有關(guān)的酶。原核生物沒有葉綠體，能進(jìn)行光合作用嗎？有些原核生物含有光合色素以及與光合作用有關(guān)的酶，也可以進(jìn)行光合作用。3.線粒體是細(xì)胞進(jìn)行有氧呼吸的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”。細(xì)胞生命活動(dòng)所需的能量，大約95%來自線粒體。思考討論因?yàn)椴溉閯?dòng)物成熟紅細(xì)胞內(nèi)沒有線粒體，而且細(xì)胞內(nèi)也沒有有氧呼吸的酶，因此，哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)氧呼吸。很多原核細(xì)胞都可以進(jìn)行有氧呼吸，其場(chǎng)所在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上。(細(xì)胞基質(zhì)和細(xì)胞膜上有有氧呼吸的酶。)原核生物沒有線粒體，能進(jìn)行有氧呼吸嗎？哺乳動(dòng)物成熟紅細(xì)胞沒有線粒體，能進(jìn)行有氧呼吸嗎？核糖體游離核糖體附著核糖體有的附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中；4.核糖體是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”。5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道。由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接成一個(gè)連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有核糖體附著，叫粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上不含核糖體，叫光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。6.高爾基體是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。單層膜連接而成的扁平囊泡結(jié)構(gòu)。7.中心體分布在動(dòng)物細(xì)胞與低等植物細(xì)胞(如苔蘚植物、藻類植物)；由兩個(gè)相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成；與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。8.溶酶體單層膜構(gòu)成的泡狀或球狀結(jié)構(gòu)；主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中；思考：溶酶體內(nèi)的水解酶化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，這些水解酶的合成場(chǎng)所是？溶酶體內(nèi)含多種水解酶；能分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌；是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”。按照膜結(jié)構(gòu)的有無(wú)和區(qū)別對(duì)細(xì)胞器進(jìn)行分類。細(xì)胞器在細(xì)胞內(nèi)是如何實(shí)現(xiàn)有序的分布的？思考討論二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模菏褂酶弑讹@微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)（二）實(shí)驗(yàn)原理：葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，不需染色，制片后直接觀察?；罴?xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)，觀察時(shí)可用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運(yùn)動(dòng)作為標(biāo)志。（三）實(shí)驗(yàn)材料的選擇：觀察葉綠體常選用蘚類葉片或者菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮做實(shí)驗(yàn)材料，觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)選用新鮮的黑藻做實(shí)驗(yàn)材料。蘚類葉片很薄，由單層葉肉細(xì)胞構(gòu)成，可直接觀察，且葉綠體較大。菠菜葉接近下表皮的葉肉細(xì)胞排列疏松、易取，且所含葉綠體數(shù)目少，

個(gè)體大，便于觀察。黑藻葉片薄而小，是單層細(xì)胞，細(xì)胞內(nèi)葉綠體多，體積大，可直接制片

觀察。（四）實(shí)驗(yàn)過程：制作好的葉片臨時(shí)裝片先放在低倍顯微鏡觀察，找到葉肉細(xì)胞后，換用高倍顯微鏡，仔細(xì)觀察葉肉細(xì)胞內(nèi)葉綠體的形態(tài)和分布情況。（五）實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)時(shí)，臨時(shí)裝片應(yīng)隨時(shí)保持有水狀態(tài)，以免

影響細(xì)胞的活性。為提高細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)性，可事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)，或觀察

時(shí)適當(dāng)提高水溫，也可切傷一小部分葉片。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)時(shí)

①尋找參照物——葉綠體（葉綠體呈綠色，光學(xué)顯微鏡下可觀察）

②尋找最佳部位——近葉脈處：細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)明顯

③尋找最佳視野——相對(duì)較暗：有利于辨別物像的動(dòng)態(tài)變化思考討論P(yáng)50葉綠體的形態(tài)和分布與葉綠體的功能有什么關(guān)系？葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進(jìn)行光合作用。例如，大多數(shù)葉綠體呈橢球形，在不同光照條件下會(huì)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(qiáng)光下，葉綠體以其橢球形的側(cè)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(qiáng)光下能避免能避免被灼傷。又如，葉片柵欄組織（接近上表皮）細(xì)胞中的葉綠體較海綿組織（接近下表皮）的細(xì)胞中的多，這使得葉片的葉綠體能接受更多的光照進(jìn)行光合作用。3.植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)，這對(duì)于活細(xì)胞完成生命活動(dòng)有什么意義？2.若在顯微鏡視野中觀察到細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方向?yàn)轫槙r(shí)針流動(dòng)，那么其實(shí)際流動(dòng)方向是什么？順時(shí)針細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所。細(xì)胞質(zhì)中含有細(xì)胞代謝所需要的原料、代謝所需的催化劑（酶）、細(xì)胞器等物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行?？煽诳蓸烦?jí)工廠思考：細(xì)胞中是否也具有多種不同的“部門”？這些“部門”也存在類似的分工與合作嗎？細(xì)胞中有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細(xì)胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和運(yùn)輸就是個(gè)例子。思考討論1.分泌蛋白是在哪里合成的？2.分泌蛋白從合成至分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)？嘗試描述分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程。3.分泌蛋白合成和分泌過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細(xì)胞膜等需要能量；主要由線粒體通過有氧呼吸提供。思考：研究分泌蛋白的合成和運(yùn)輸過程中，應(yīng)用了什么科學(xué)方法？P51思考討論閱讀課本P51科學(xué)方法·同位素標(biāo)記法有關(guān)內(nèi)容，并交流討論下列問題。什么是同位素？同位素標(biāo)記法的作用是什么？是否所有的同位素標(biāo)記法都必須選用放射性同位素？（一）同位素標(biāo)記法1.概念：用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運(yùn)行規(guī)律和變化規(guī)律。思考：通過同位素標(biāo)記法，研究得到的分泌蛋白的合成、分泌過程是怎樣的呢？三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合（二）分泌蛋白的合成運(yùn)輸過程1.分泌蛋白在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)，這類蛋白質(zhì)叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗體、胰島素等。2.實(shí)驗(yàn)①實(shí)驗(yàn)材料：②實(shí)驗(yàn)方法：豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞放射性同位素標(biāo)記法核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜線粒體多肽較成熟蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白提供

能量囊泡囊泡合

成加

工加

工分

類包

裝分

泌3.分泌蛋白的合成及運(yùn)輸途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細(xì)胞膜粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體4.一些圖像辨別思考：分泌蛋白的合成、分泌過程中，多種細(xì)胞結(jié)構(gòu)的膜面積發(fā)生了變化，這說明了什么？三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)請(qǐng)閱讀課本P52-53細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)，并思考討論下列問題；生物膜系統(tǒng)包含哪些部分？生物膜系統(tǒng)中各種膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系？生物膜系統(tǒng)的作用是什么？原核細(xì)胞有生物膜系統(tǒng)嗎？為什么？核膜細(xì)胞器膜細(xì)胞膜葉綠體膜線粒體膜內(nèi)質(zhì)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（一）生物膜系統(tǒng)的組成這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進(jìn)一步體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。（二）生物膜系統(tǒng)的功能1.細(xì)胞膜使細(xì)胞具有相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，在物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞過程中起決定性作用。2.廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點(diǎn)。3.使細(xì)胞能夠同時(shí)進(jìn)行多種化學(xué)反應(yīng)，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)高效、有序地進(jìn)行。思考：不同具膜細(xì)胞器增大膜面積的方式有何不同？請(qǐng)舉例說明。拓展應(yīng)用人工合成的膜材料已用于疾病的治療。思考討論溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，為什么溶酶體膜不會(huì)被這些水解酶分解？嘗試提出一種假說，解釋這種現(xiàn)象。如有可能，通過查閱資料驗(yàn)證你的假說。提出假說：膜的成分可能被修飾，使得酶不能對(duì)其發(fā)揮作用；溶酶體膜可能因?yàn)樗鶐щ姾苫蚰承┨囟ɑ鶊F(tuán)的作用而能使酶遠(yuǎn)離自身；可能因膜轉(zhuǎn)運(yùn)物質(zhì)使得膜周圍的環(huán)境(如pH)不適合酶發(fā)揮作用；等等。