新教材2023年秋高中生物3.2細(xì)胞器之間的分工合作課件新人教版必修1

第2節(jié)細(xì)胞器之間的分工與合作第三章細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)問題探討C919飛機(jī)是我國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。1.如果缺少其中的某個(gè)部門，C919飛機(jī)還能制造成功嗎?2.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)胞是一個(gè)更復(fù)雜的制造工廠，在細(xì)胞質(zhì)中有許多忙碌不停的“部門”，這些“部門”是一條分工合作的生產(chǎn)流水線。

這些“部門”就是各種細(xì)胞器。問題探討“ABusyFactory”核糖體線粒體細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞器提供：水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸和多種酶等細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞質(zhì)中具有一定結(jié)構(gòu)和特定功能的小單位呈膠質(zhì)狀的物質(zhì)，是進(jìn)行新陳代謝的主要場所（線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、核糖體、中心體、液泡、溶酶體）光學(xué)顯微鏡的分辨率不超過200nm,放大倍數(shù)一般不超過1200倍。用光學(xué)顯微鏡觀察到的細(xì)胞構(gòu)造,稱為細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)。如細(xì)胞壁、細(xì)胞核、葉綠體、線粒體、液泡等。電子顯微鏡的分辨率可達(dá)0.2nm，可以放大幾萬倍至幾千萬倍。在電子顯微鏡下可以觀察到細(xì)胞的更微小的結(jié)構(gòu)，稱為細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)。問題探討分離細(xì)胞器的方法——差速離心法差速離心主要是采取逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。低速時(shí)，顆粒大的先沉降；改用較高的離心速率，較小顆粒沉降，以此類推。制備勻漿細(xì)胞核葉綠體線粒體核糖體內(nèi)膜顆粒一、細(xì)胞器之間的分工內(nèi)膜外膜1.線粒體（動(dòng)力車間）形狀：棒狀或粒狀結(jié)構(gòu)：①兩層膜結(jié)構(gòu)，內(nèi)膜向內(nèi)折疊（形成嵴）擴(kuò)大了膜面積，為酶提供更多的附著場所②基質(zhì)中含有少量DNA、RNA、核糖體等，可以進(jìn)行某些蛋白質(zhì)的生物合成功能：有氧呼吸的主要場所，為生命活動(dòng)提供能量。喻為細(xì)胞的“動(dòng)力車間”分布：存在于動(dòng)物、植物等真核細(xì)胞2.葉綠體（養(yǎng)料制造車間和能量轉(zhuǎn)換站）形狀：扁平的橢球形或球形結(jié)構(gòu)：①內(nèi)外兩層膜均光滑，類囊體堆疊形成基粒擴(kuò)大了膜面積，為光合色素和酶提供了更多的附著場所。②基質(zhì)中含有少量DNA、RNA、核糖體等，可以進(jìn)行某些蛋白質(zhì)的生物合成功能：是綠色植物光合作用的場所。喻為植物細(xì)胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站。分布：主要分布在植物的葉肉細(xì)胞中。細(xì)胞中的葉綠體可以運(yùn)動(dòng)．在不同的光照條件下，葉綠體的運(yùn)動(dòng)可以改變橢球體的方向．在強(qiáng)光下，葉綠體會(huì)以橢球體的側(cè)面朝向光源，避免葉片被強(qiáng)光灼傷；在弱光下，葉綠體以橢球體的正面朝向光源，可以接受較多的光照．因此葉綠體的運(yùn)動(dòng)是與葉綠體的功能是相適應(yīng)的．材料閱讀知識(shí)拓展

內(nèi)共生起源學(xué)說認(rèn)為線粒體和葉綠體分別起源于的好氧細(xì)菌和藍(lán)細(xì)菌，它們被真核生物吞噬后,在長期的共生過程中，通過演變，形成了線粒體和葉綠體。為什么線粒體、葉綠體中含有核酸？線粒體葉綠體分布形態(tài)結(jié)構(gòu)雙層膜外膜

內(nèi)膜基?；|(zhì)功能光合作用的場所有氧呼吸的主要場所都含有少量的DNA和RNA（都能半自主復(fù)制）含與光合作用有關(guān)的酶含與有氧呼吸有關(guān)酶多個(gè)類囊體堆疊組成，含光合色素和酶是一層光滑的膜向內(nèi)折疊形成嵴與周圍的細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分開扁平的橢球形或球形粒狀、棒狀植物的葉肉細(xì)胞、嫩莖細(xì)胞有氧呼吸的真核生物線粒體和葉綠體的比較小結(jié)歸納3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)：單層膜構(gòu)成的膜性管道系統(tǒng)依據(jù)有無核糖體附著，可以分為“粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”和“滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)”功能：蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)合成、加工的場所和運(yùn)輸通道。分布：存在于動(dòng)物、植物等真核細(xì)胞4.高爾基體結(jié)構(gòu)：由單層膜圍成的扁平囊和小泡組成；功能：（動(dòng)物）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”；與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)；（植物）參與形成植物細(xì)胞的細(xì)胞壁；分布：存在于動(dòng)物細(xì)胞和植物細(xì)胞中。5.溶酶體（消化車間）結(jié)構(gòu)：單層膜構(gòu)成的泡狀結(jié)構(gòu)，來源于高爾基體。功能：內(nèi)含多種水解酶，分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死入侵的病毒和病菌；分布：主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中6.液泡結(jié)構(gòu)：單層膜構(gòu)成的較大的泡狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有細(xì)胞液，含水分、無機(jī)鹽、糖類、蛋白質(zhì)、色素（花青素）等；功能：調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物保持堅(jiān)挺分布：主要存在于植物細(xì)胞中7.核糖體（生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器）結(jié)構(gòu)：無膜結(jié)構(gòu)，由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成，最小的細(xì)胞器；依據(jù)是否附著在其他膜結(jié)構(gòu)上，可以分為“附著型核糖體”和“游離型核糖體”；功能：是合成蛋白質(zhì)的場所分布：在真/原核細(xì)胞中廣泛分布；

是原核細(xì)胞中唯一的細(xì)胞器。8.中心體結(jié)構(gòu)：無膜結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)互相垂直的中心粒及周圍的物質(zhì)構(gòu)成，化學(xué)成分為蛋白質(zhì)，位于細(xì)胞核附近；功能：與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)，可以在細(xì)胞分裂時(shí)進(jìn)行復(fù)制分布：存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞（藻類、蕨類、苔類等）。細(xì)胞器分類歸納分布植物特有的細(xì)胞器動(dòng)物和低等植物特有的細(xì)胞器動(dòng)植物都有的細(xì)胞器原核和真核生物共有的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)無膜結(jié)構(gòu)具單層膜結(jié)構(gòu)具雙層膜結(jié)構(gòu)成分含DNA含RNA含色素葉綠體、液泡中心體線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體核糖體中心體、核糖體高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡、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、液泡小結(jié)歸納是細(xì)胞質(zhì)中支持細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)。由蛋白纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，維持細(xì)胞的形態(tài)，錨定并支撐著細(xì)胞器，與細(xì)胞運(yùn)動(dòng)、分裂、分化、及物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動(dòng)密切相關(guān)。微管線粒體質(zhì)膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體微絲細(xì)胞骨架動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞膜高爾基體線粒體光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體中心體細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)核膜核仁⑩識(shí)圖作答1鞏固練習(xí)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖細(xì)胞壁高爾基體細(xì)胞核線粒體葉綠體細(xì)胞膜核糖體液泡內(nèi)質(zhì)網(wǎng)識(shí)圖作答2鞏固練習(xí)二、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

★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)。

（如：消化酶、抗體和某些激素。）細(xì)胞內(nèi)有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細(xì)胞器（車間）的相互配合。典例：分泌蛋白的合成和運(yùn)輸

科學(xué)家在豚鼠的胰臟腺泡細(xì)胞中注射3H標(biāo)記的亮氨酸，3min后，被標(biāo)記的亮氨酸出現(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)的運(yùn)輸?shù)鞍踪|(zhì)的囊泡及細(xì)胞外的分泌物中。1.分泌蛋白

同位素標(biāo)記法在同一元素中質(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。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。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，就是同位素標(biāo)記法。

同位素標(biāo)記法可用于示蹤物質(zhì)的運(yùn)行和變化規(guī)律。通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清楚化學(xué)反應(yīng)的詳細(xì)過程。生物學(xué)研究中常用的同位素具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是穩(wěn)定的同位素，如15N、18O等?？茖W(xué)方法內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜核糖體----合成多肽鏈---合成、加工蛋白質(zhì)---加工、分類、包裝蛋白質(zhì)囊泡囊泡---分泌到細(xì)胞外（胞吐）2、分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程脫水縮合盤曲折疊氨基酸肽鏈較成熟蛋白質(zhì)成熟的蛋白質(zhì)線粒體（提供能量）核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜細(xì)胞外囊泡囊泡（蛋白質(zhì)前體）合成分類包裝分泌初加工再加工胞吐糖基化2、分泌蛋白的合成與運(yùn)輸過程2.分泌蛋白的合成和運(yùn)輸在分泌蛋白的合成與分泌過程中：依次經(jīng)過的細(xì)胞結(jié)構(gòu)：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜依次經(jīng)過的細(xì)胞器：

核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體依次經(jīng)過的具膜細(xì)胞器：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體依次經(jīng)過的可以產(chǎn)生囊泡的細(xì)胞器：

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體曲線解讀三、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.組成：各種細(xì)胞器膜和細(xì)胞膜、核膜等。2.結(jié)構(gòu)特性：成分基本相同，主要由蛋白質(zhì)和脂質(zhì)組成，還有少量糖類（P43頁）；在結(jié)構(gòu)和功能上密切聯(lián)系。原核生物有生物膜系統(tǒng)嗎？生物膜系統(tǒng)3.結(jié)構(gòu)上具有一定的連續(xù)性。

（生物膜之間是可以轉(zhuǎn)化的）細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn):一定的流動(dòng)性生物膜系統(tǒng)的功能（P52頁）細(xì)胞膜：1.使細(xì)胞具有一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境；2.決定著細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換和信息傳遞。其它膜：1.酶附著的支架———

為生化反應(yīng)的進(jìn)行創(chuàng)造條件；2.使細(xì)胞內(nèi)部區(qū)域化———

保證化學(xué)反應(yīng)高效、有序地進(jìn)行。閱讀材料:腎透析(人工腎)與社會(huì)的聯(lián)系隨堂練習(xí)1、在真核細(xì)胞的細(xì)胞器中，無膜結(jié)構(gòu)的是（）A、線粒體、中心體B、核糖體、中心體C、中心體、高爾基體D、高爾基體、核糖體2、玉米葉肉細(xì)胞中，具有色素的一組細(xì)胞器是（）A、線粒體、高爾基體B、葉綠體、液泡C、中心體、核糖體D、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、液泡3、一分子CO2從葉肉細(xì)胞的線粒體基質(zhì)擴(kuò)散出來，進(jìn)入一相鄰細(xì)胞的葉綠體基質(zhì)內(nèi)，共穿過的膜層數(shù)是（）A、5B、6C、7D、8BBB隨堂練習(xí)4、將下列細(xì)胞器和相關(guān)的功能連接起來細(xì)胞器名稱細(xì)胞器的功能中心體分解衰老死亡的細(xì)胞，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌線粒