【公開課】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

細胞器之間的分工合作新知導入C919飛機是我國研制的新一代大型客機。研制C919飛機需要若干部門分工合作，如整體研發(fā)設計、特種材料及工藝技術、機載系統(tǒng)研發(fā)(包括電纜、導管、發(fā)動機、座椅、座艙設備等)、總裝制造等部門。1.如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎?2.細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?細胞內部的世界細胞質：細胞膜以內，細胞核以外的部分。細胞質細胞質基質：細胞器：（溶膠狀）活細胞代謝的主要場所分布在細胞質基質中如：線粒體、葉綠體、內質網，高爾基體、核糖體、溶酶體、中心體、液泡等。成分：水、無機鹽、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸等,還有很多種酶顯微結構與亞顯微結構光學顯微鏡顯微結構模式圖（看形態(tài)、分布）電子顯微鏡亞顯微結構模式圖（看結構）細胞器細胞器單層膜結構細胞器無膜結構細胞器高爾基體雙層膜結構細胞器線粒體葉綠體內質網液泡核糖體中心體溶酶體細胞器的提取科學方法：差速離心法采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細胞器1.破壞細胞膜，制成細胞勻漿2.把勻漿放入離心管3.離心器離心4.細胞器分離差速離心法原理：重量不同，需要的離心速率不同。重量越輕，所需的離心速率越大。核糖體主要存在于上清液（1）、上清液（2）、上清液（3）、沉淀（4）外膜內膜嵴DNA基質核糖體有氧呼吸的主要場所，“動力車間”。1.線粒體形狀：分布：結構：功能：一、細胞器之間的分工基質（含環(huán)狀DNA、RNA、核糖體和有氧呼吸相關的酶）外膜內膜（折疊成嵴，增大膜表面積）雙層膜動植物細胞中短棒狀、圓球狀、啞鈴形肝細胞腎皮質細胞平滑肌細胞心肌細胞950個400個260個12500個資料一：德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統(tǒng)計了某種動物不同細胞中線粒體的數(shù)量（見下表）。分析回答：1、心肌細胞的線粒體數(shù)量最多，這是因為什么？2、從表中所示的數(shù)據(jù)可以看出線粒體的多少與什么有關？心肌細胞位于心臟，不停的收縮舒張，運動量大、代謝旺盛，消耗能量多，需要線粒體多。細胞代謝的強弱內膜外膜類囊體基質基粒一、細胞器之間的分工一、細胞器之間的分工2.葉綠體養(yǎng)料制造車間、能量轉換站植物細胞進行光合作用的場所植物細胞形狀:分布：結構：功能：基質（含環(huán)狀DNA、RNA、核糖體和與光合作用相關的酶）雙層膜基粒：由類囊體堆疊而成(增大膜面積）扁平的橢球形或球形葉綠體——細胞“養(yǎng)料制作車間”和“能量轉換站”不一定，藍細菌的光合場所位于細胞質中的光合片層,即類囊體，其中含有光合色素葉綠素和藻藍素，也能進行光合作用。（1）植物細胞都含有葉綠體嗎？植物表皮細胞、根尖細胞等沒有葉綠體（2）能進行光合作用的細胞都含有葉綠體嗎？表皮細胞保衛(wèi)細胞線粒體葉綠體

不同點形態(tài)分布增大膜面積的方式酶色素功能相同點綠色植物的葉肉細胞、幼嫩的莖普遍存在于動植物細胞內內膜向內折疊形成嵴類囊體堆疊形成基粒與細胞呼吸有關，分布在基質和內膜上與光合作用有關，分布在基粒和基質中無有氧呼吸的主要場所類囊體薄膜上含有光合色素綠色植物進行光合作用的場所①均具有雙層膜結構；都有基質

②均能進行能量轉換；③都含有磷脂、蛋白質和少量的DNA、RNA、核糖體（半自主性細胞器）短棒狀、圓球狀等扁平的橢球形或球形3、內質網膜面積最大的細胞器粗面內質網（有核糖體附著）光面內質網（無核糖體附著）形態(tài)：功能：分布：由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結構連接形成的一個連續(xù)的內腔相通的膜性管道系統(tǒng)。粗面內質網光面內質網（核糖體附著）幾乎所有真核細胞中參與蛋白質的合成與加工合成脂質、某些糖類等4、高爾基體高爾基體形態(tài)：功能：分布：單層膜圍起的扁平囊狀結構，有囊泡；內腔不相通對來自內質網的蛋白質進行加工、分類和包裝的“車間”

及“發(fā)送站”幾乎所有真核細胞中動物細胞植物細胞與動物細胞分泌物的形成有關；與溶酶體的形成有關與植物細胞細胞壁的形成有關蛋白質的“加工工廠”5.溶酶體“消化車間”形態(tài)：結構：分布：功能：分解衰老損傷的細胞器，吞噬并殺死侵入細胞的病毒或細菌。囊狀小泡單層膜含有多種水解酶（蛋白質）主要分布在動物細胞中來源于高爾基體6.液泡形態(tài)：結構：分布：功能：單層膜，液泡膜內液體叫細胞液，（含有水、糖類、無機鹽、色素、蛋白質等）泡狀的結構主要存在于植物細胞中1.可以調節(jié)細胞內的環(huán)境2.充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺3.與花、果等顏色有關液泡否,葉綠體中的色素是進行光合作用的色素，而液泡中色素與維持植物的花、果實等的顏色有關。（1）是不是植物細胞都有中央大液泡？

（2）葉綠體和液泡內都含有色素，它們的功能是否相同？不是，成熟植物細胞才有，如根尖分生區(qū)細胞就沒有注意：液泡存在于所有植物細胞中。只是在分生區(qū)細胞中，液泡很小很多，在成熟過程中，逐漸融合成一個大液泡。原核細胞和真核細胞（唯一共有的細胞器）一、細胞器之間的分工7.核糖體“生產蛋白質的機器”形態(tài)：結構：功能：分布：橢球形的顆粒狀結構無膜結構（蛋白質和rRNA的復合體）附著在內質網的核糖體，與分泌蛋白的合成有關；游離在細胞質基質中的核糖體，與胞內蛋白的合成有關。8、中心體結構：功能：分布：無膜結構，由兩個互相垂直排列的中心粒及周圍物質組成蛋白質纖維→中心?！行捏w與細胞的有絲分裂有關存在于動物細胞與低等植物細胞中（如衣藻、綠藻、水綿、團藻等）中心粒中心粒1.線粒體 A.與細胞的有絲分裂有關2.溶酶體 B.進行光合作用的場所3.液泡 C.蛋白質的加工和發(fā)送4.核糖體 D.合成蛋白質的場所5.高爾基體 E.為細胞生命活動提供能量6.中心體 F.分解衰老、損傷的細胞器7.內質網 G.蛋白質的合成和加工以及脂質合成的場所8.葉綠體 H.儲存物質，使植物細胞堅挺

區(qū)別：核糖體是將氨基酸脫水縮合連接成多肽鏈，

內質網是將肽鏈進行加工形成蛋白質的空間結構。植物細胞和動物細胞亞顯微結構模式圖21內質網核糖體細胞壁細胞膜細胞核線粒體高爾基體葉綠體液泡中心體溶酶體細胞質(1)從結構分析①雙層膜的細胞器：_______、_______；②單層膜的細胞器：_________、_______、_____、_______；③無膜的細胞器：_______、_______。(2)從成分分析①含有少量DNA的細胞器：_______、_______；②含有色素的細胞器：_______、_____；③含有RNA的細胞器：_______、_______、_______；從不同角度總結和歸納各種細胞器的結構和功能線粒體葉綠體高爾基體內質網液泡溶酶體核糖體中心體核糖體葉綠體線粒體葉綠體液泡線粒體葉綠體(3)從功能分析與能量轉換有關的細胞器：_______、_______。(4)從分布分析①動物和低等植物細胞特有的細胞器：_______；②原核細胞和真核細胞都有的細胞器：_______。線粒體葉綠體中心體核糖體細胞骨架細胞骨架：維持形態(tài)，保持內部結構有序組成：蛋白質纖維組成的網架結構作用：

（1）維持細胞形態(tài)、錨定并支撐著許多細胞器；

（2）與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、

能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。細胞器運動的軌道實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質的流動1.實驗原理(1)葉綠體一般呈綠色、扁平橢球或球形?？稍诟弑讹@微鏡下觀察它的___________。(2)活細胞中的細胞質處于_________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。形態(tài)和分布葉綠體2.實驗材料常選用蘚類葉片或者菠菜葉___________的_______。(3)黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細胞，存在葉綠體，易觀察不斷流動稍帶些葉肉下表皮(1)蘚類葉片很薄，由單層葉肉細胞構成，且葉綠體較大，可直接觀察。(2)菠菜葉接近下表皮的葉肉細胞排列疏松、易獲取，且所含葉綠體數(shù)目少，個體大，便于觀察。3.實驗步驟(1)制作蘚類葉片的臨時裝片，

并觀察葉綠體的___________。形態(tài)和分布(2)制作黑藻葉片臨時裝片

并觀察細胞質的流動葉肉蓋玻片高倍鏡清水幼嫩?溫度也會影響細胞質的流動細胞質環(huán)流4.實驗結果①葉綠體呈扁平橢球形或球形，深綠色，隨細胞質流動，自身也可轉動。②每個細胞中細胞質流動的方向是一致的,其流動方式為環(huán)流式。黒藻細胞葉綠體形態(tài)分布與細胞質流動模式圖細胞質流動的意義：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。1.在高倍鏡下觀察到的葉綠體，為什么是不斷運動的？2.在顯微鏡下觀察葉綠體時看到如圖所示，那么細胞內葉綠體實際位置和細胞質流動方向是？3.葉綠體的分布狀態(tài)與光照強度有何關系?提示：葉綠體的運動使其在不同光照強度下改變方向,在強光下,以其

朝向光源,避免被強光灼傷;在弱光下,以其

朝向光源,以接受充足的光照。側面正面左上方逆時針因為細胞質是流動的問題探討03細胞器之間的協(xié)調配合三、細胞器之間的協(xié)調配合請閱讀P51頁思考與討論，思考下列問題1.什么是分泌蛋白？分泌蛋白是在哪里合成的？2.科學家運用了什么方法來探究該過程？3.整個過程經過了哪些細胞器（結構)？嘗試描述分泌蛋白的合成和運輸過程4.該過程需要能量嗎？能量由哪里提供？胞內蛋白分泌蛋白作用場所細胞內細胞外實例血紅蛋白、呼吸酶等消化酶（胰蛋白酶、胃蛋白酶和唾液淀粉酶）、抗體及某些激素(如生長激素、胰島素等)1．胞內蛋白與分泌蛋白的比較蛋白質的合成場所：核糖體

時間

位置3分鐘后17分鐘后117分鐘有核糖體的內質網高爾基體細胞膜內側的小泡和釋放到細胞外的分泌物中2.分泌蛋白的合成與運輸研究方法：同位素標記法。用３Ｈ標記亮氨酸供給豚鼠的胰腺細胞以合成蛋白質。思考：在核糖體上合成的蛋白質，在經過內質網和高爾基體時，分別發(fā)生了什么變化？合成的蛋白質又以什么方式分泌出細胞外？細胞器之間的協(xié)調配合游離核糖體粗面內質網高爾基體細胞膜肽鏈與核糖體轉移到粗面內質網內質網膜鼓出形成囊泡高爾基體膜形成囊泡細胞外進一步加工、修飾為成熟的蛋白質線粒體供能繼續(xù)合成，邊合成邊轉移到內質網腔，經加工、折疊為有一定空間結構的蛋白質盤曲、折疊合成一段引導肽鏈分泌特定功能蛋白質胞吐的方式——分泌蛋白的合成和運輸過程分泌蛋白合成與運輸過程涉及到的細胞器有：分泌蛋白合成與運輸過程涉及到的具膜細胞器有：三、細胞器之間的協(xié)調配合核糖體、內質網、高爾基體、線粒體內質網、高爾基體、線粒體分泌蛋白合成與運輸過程涉及到的細胞結構有核糖體、內質網、高爾基體、線粒體、細胞膜、囊泡核糖體內質網高爾基體細胞膜囊泡囊泡分泌蛋白的合成和運輸過程中膜面積變化圖細胞的生物膜系統(tǒng)細胞器膜核膜細胞膜生物膜系統(tǒng)只有真核生物才有生物膜系統(tǒng)只有同時具有三者才能稱為生物膜系統(tǒng)，其中之一只能稱為生物膜。1、視網膜、腸粘膜是生物膜系統(tǒng)嗎？2、原核細胞有哪些膜結構，有無生物膜？有無生物膜系統(tǒng)？[問題探究]視網膜、腸黏膜不是生物膜原核細胞除細胞膜外無其他膜結構，因此沒有生物膜系統(tǒng)。

這些生物膜的

和_____很相似，在_____和____

上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內各種結構之間的協(xié)調配合；組成成分結構結構功能四、細胞的生物膜系統(tǒng)成分：各種生物膜都主要由磷脂和蛋白質組成；相似性結構：都由磷脂雙分子層構成基本支架，蛋白質分子分布其中，都具有一定的流動性；細胞的生物膜系統(tǒng)生物膜在組成成分和結構上相似，結構和功能上緊密聯(lián)系、協(xié)調配合高爾基體膜內質網膜細胞膜核膜囊泡（間接聯(lián)系）直接聯(lián)系核膜細胞膜內質網膜囊泡（間接聯(lián)系)與社會的聯(lián)系人工合成的膜材料已用于疾病的治療當腎功能發(fā)生障礙時，由于代謝廢物不能排出，病人會出現(xiàn)水腫，尿毒癥。目前常用的治療方法是采用透析型人工腎替代病變的腎行使功能，其中起關鍵作用的血液透析膜就是一種人工合成的膜材料。其工作原理如下圖所示，請分析透析型人工腎的生物學原理是什么？生物膜的選擇透過性課堂小結細胞類型的判斷有無以核膜為界限的細胞核無原核細胞有真核細胞有無細胞壁無動物細胞植物細胞有有無中心體有低等植物細胞無高等植物細胞2.關于分泌蛋白的合成與運輸，下列敘述正確的是(

)A.形成分泌蛋白的多肽最早在內質網內合成B.高爾基體膜向內與內質網膜相連,向外與細胞膜相連C.高爾基體具有合成分泌蛋白的作用D.靠近細胞膜的囊泡可由高爾基體形成D4、胰島素的合成發(fā)生在()A.內質網B.線粒體C.核糖體D.高爾基體5、唾液腺細胞內與唾液淀粉酶的合成、運輸、分泌有關的細胞器依次是()A．核糖體、內質網、高爾基體

B．線粒體、中心體、高爾基體C．核糖體、中心體、線粒體

D．內質網、高爾基體、核糖體ＣＡ3.下列關于生物膜系統(tǒng)結構和功能的敘述，正確的是(

)①細胞合成和分泌激素的過程均需生物膜系統(tǒng)的參與②漿細胞合成分泌抗體的過程是以囊泡形式進行的③內質網腔中的分泌蛋白運輸?shù)郊毎饨涍^的生物膜層數(shù)為3層④利用人工膜技術制成的微球體可將抗體、酶、核酸等大分子或小分子藥物定向運輸?shù)交疾〔课坏募毎鸄．①②B．②④C．①②④D．①②③④B(1)植物細胞特有的細胞器：______________，高等植物細胞肯定不具有的細胞器：____________，(2)高等植物根尖分生區(qū)細胞不具有的細胞器：___________________。(3)分布最廣的細胞器是：_________，原核生物細胞中唯一的細胞器：_________(4)腺細胞中數(shù)量較多的細胞器：_____________。(5)心肌細胞中數(shù)量較多的細胞器：____________。(6)具有單層膜的細胞器：___________________________(7)具有雙層膜的細胞器：_____________________(8)無膜結構（不含磷脂分子）的細胞器：___________________葉綠體、液泡中心體核糖體核糖體高爾基體線粒體內質網、高爾基體、溶酶體、液泡線粒體、葉綠體核糖體、中心體中心體、葉綠體、液泡(9)光學顯微鏡下可見的細胞器______________________。(10)具有核酸的細胞器有：______________________

，既含有DNA又含有RNA的細胞器有：_______________，只含有RNA的細胞器有：_________(11)含有色素的細胞器有：___________________，都有基質的細胞器有：________________(12)蝌蚪尾部逐漸消失與____________這一細胞器有關。(13)與分泌蛋白質（如：抗體、胰島素等）合成與分泌有關的細胞器有：

________________________(14)肽鍵形成的場所：__________，雄性激素合成的場所：_____