2024-2025學(xué)年高中生物課件（人教版2019）必修一3-2細(xì)胞器之間的分工合作

§3-2細(xì)胞器之間的分工合作細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)如果缺少其中的某個(gè)部門，C919飛機(jī)還能制造成功嗎？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？C919飛機(jī)是我國(guó)研制的新一代大型客機(jī)，研制C919飛機(jī)需要若干部門分工合作，如整體研發(fā)設(shè)計(jì)、特種材料及工藝技術(shù)、機(jī)載系統(tǒng)研發(fā)（包括電纜、導(dǎo)管、發(fā)動(dòng)機(jī)、座椅、座艙設(shè)備等）、總裝制造等部門。問(wèn)題探討細(xì)胞壁主要在植物細(xì)胞細(xì)胞膜外面植物細(xì)胞都有細(xì)胞壁，但細(xì)胞壁不是植物細(xì)胞特有的結(jié)構(gòu)，如細(xì)菌也有細(xì)胞壁，成分是肽聚糖。真菌也有細(xì)胞壁，成分是幾丁質(zhì)。主要是纖維素和果膠對(duì)細(xì)胞起支持和保護(hù)作用存在功能成分拓展細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)：細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器：分布在呈溶膠狀如線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、核糖體等細(xì)胞器的分離方法—差速離心法主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。含義將細(xì)胞膜破壞，形成由各種細(xì)胞器和細(xì)胞中其他物質(zhì)組成的勻漿；將勻漿放入離心管中離心：起始的離心速率較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中；過(guò)程收集沉淀，改用較高的離心速率離心上清液，將較小的顆粒沉降；以此類推，達(dá)到分離不同大小顆粒的目的。顯微結(jié)構(gòu)和亞顯微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡光學(xué)顯微鏡顯微結(jié)構(gòu)是指光學(xué)顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)亞顯微結(jié)構(gòu)是指電子顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞和動(dòng)物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)液泡葉綠體高爾基體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體中心體溶酶體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核膜核仁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核膜核仁細(xì)胞膜細(xì)胞壁線粒體具內(nèi)外兩層膜，內(nèi)膜的某些部位向線粒體的內(nèi)腔折疊形成嵴。嵴的周圍充滿了液態(tài)的基質(zhì)。結(jié)構(gòu)內(nèi)膜和基質(zhì)中含多種與有氧呼吸有關(guān)的酶；少量DNA和RNA。成分是有氧呼吸的主要場(chǎng)所，是細(xì)胞的“動(dòng)力車間”功能從生物類型來(lái)看：存在于有氧呼吸的真核細(xì)胞；從同一個(gè)體來(lái)看：代謝旺盛的細(xì)胞中數(shù)量較多，如心肌細(xì)胞中的線粒體數(shù)量多于腹肌細(xì)胞。分布線粒體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖外膜內(nèi)膜嵴基質(zhì)線粒體的電鏡照片由雙層膜包被，內(nèi)有許多基粒。每個(gè)基粒由圓餅狀的類囊體堆疊而成?；ｉg充滿了基質(zhì)。結(jié)構(gòu)色素（分布于類囊體膜上）、酶、少量DNA和RNA、蛋白質(zhì)、糖類等。成分是進(jìn)行光合作用的細(xì)胞器，是“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”功能綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞分布葉綠體外膜內(nèi)膜類囊體基粒

基質(zhì)葉綠體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖葉綠體的電鏡照片核糖體結(jié)構(gòu)：包括兩個(gè)亞基功能：是細(xì)胞內(nèi)合成蛋白質(zhì)的場(chǎng)所。分布：有的附著于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。成分：由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成大亞基小亞基核糖體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖核糖體的電鏡照片是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道。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)上不含有核糖體，叫光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。由膜圈成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接形成一個(gè)連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。功能結(jié)構(gòu)類型內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的電鏡照片高爾基體扁平囊囊泡結(jié)構(gòu)：高爾基體由單層膜圍成的扁平囊狀和囊泡狀結(jié)構(gòu)共同構(gòu)成。功能：主要是對(duì)來(lái)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”和“發(fā)送站”。高爾基體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖高爾基體的電鏡照片中心體分布：動(dòng)物細(xì)胞和（某些）低等植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)：由一組相互垂直的中心粒及周圍物質(zhì)構(gòu)成功能：與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)中心體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖中心體的電鏡照片中心粒溶酶體主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中溶酶體是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”：能分解衰老、損傷的細(xì)胞器吞噬并殺死侵入細(xì)胞的細(xì)菌和病毒由單層膜構(gòu)成含多種水解酶功能分布結(jié)構(gòu)成分溶酶體的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖液泡主要存在于植物細(xì)胞中可以調(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。酵母菌等低等生物的細(xì)胞中也有液泡。細(xì)胞液中含糖類、無(wú)機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等物質(zhì)。功能分布拓展成分液泡的顯微結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)液泡膜細(xì)胞壁細(xì)胞核細(xì)胞液呈泡狀，表面是液泡膜，內(nèi)有細(xì)胞液。結(jié)構(gòu)細(xì)胞骨架是由蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。維持著細(xì)胞的形態(tài)錨定并支撐著許多細(xì)胞器與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化以及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。結(jié)構(gòu)功能【探究·實(shí)踐】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)觀察葉綠體：葉肉細(xì)胞中的葉綠體，散布于細(xì)胞質(zhì)中，呈綠色、扁平的橢球或球形?？梢栽诟弑讹@微鏡下觀察它的形態(tài)和分布。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)：活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動(dòng)的狀態(tài)。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，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。實(shí)驗(yàn)原理目的要求使用高倍顯微鏡觀察葉綠體的形態(tài)和分布。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，理解細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)是一種生命現(xiàn)象?！咎骄俊?shí)踐】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)材料用具實(shí)驗(yàn)材料：蘚類葉（或菠菜葉、番薯葉等），新鮮的黑藻實(shí)驗(yàn)器材：顯微鏡，載玻片，蓋玻片，滴管，鑷子，刀片，培養(yǎng)皿，臺(tái)燈，鉛筆。方法步驟點(diǎn)擊觀看視頻【探究·實(shí)踐】用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)方法：科學(xué)家向豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸（同位素標(biāo)記法）現(xiàn)象：細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合【思考·討論】分泌蛋白的合成及運(yùn)輸在細(xì)胞內(nèi)合成，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。定義消化酶、抗體和一部分激素。舉例實(shí)驗(yàn)證據(jù)囊泡線粒體高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合3min后，放射性物質(zhì)出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；17min后，出現(xiàn)在高爾基體中；117min后，出現(xiàn)在細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡中，以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中。分泌蛋白是在哪里合成的？分泌蛋白從合成到分泌到細(xì)胞外，經(jīng)過(guò)了哪些細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)？嘗試描述分泌蛋白合成和分泌的過(guò)程。分泌蛋白合成和分泌過(guò)程中需要能量嗎？能量由哪里提供？現(xiàn)象：討論：3min17min117min【科學(xué)方法】同位素標(biāo)記法含義：在同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O與18O，12C與14C。特點(diǎn)：同位素的物理性質(zhì)可能有差異，但組成的化合物化學(xué)性質(zhì)相同。同位素含義：用物理性質(zhì)特殊的同位素來(lái)標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向，就是同位素標(biāo)記法。用途：同位素標(biāo)記可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過(guò)追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過(guò)程。類型：生物學(xué)研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是穩(wěn)定同位素，如15N、18O等。同位素標(biāo)記法細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合在游離的核糖體中以氨基酸為原料開(kāi)始多肽鏈的合成。肽鏈與核糖體一起轉(zhuǎn)移到粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上繼續(xù)合成。邊合成邊轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，經(jīng)過(guò)加工、折疊，形成具有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜鼓出形成囊泡，包裹著蛋白質(zhì)離開(kāi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。到達(dá)高爾基體，與高爾基體膜融合，囊泡膜成為高爾基體膜的一部分。高爾基體對(duì)蛋白質(zhì)做進(jìn)一步修飾加工。由高爾基體膜形成包裹著蛋白質(zhì)的囊泡。囊泡轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞膜。與細(xì)胞膜融合，將蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。分泌蛋白的合成及分泌過(guò)程該過(guò)程中，消耗的能量主要來(lái)自線粒體。構(gòu)成細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)細(xì)胞膜核膜生物膜系統(tǒng)細(xì)胞器膜生物膜系統(tǒng)的組成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體線粒體葉綠體溶酶體等細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)各種生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)相似。在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系生物膜系統(tǒng)的特點(diǎn)間接聯(lián)系直接相連核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各結(jié)構(gòu)的協(xié)調(diào)配合。細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，同時(shí)在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量