【公開課】細(xì)胞器之間的分工合作課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第三章

細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)第二節(jié)

細(xì)胞器之間的分工合作

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)械系統(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？問題探討需要不同部門合作與配合，缺少任何一個(gè)部門都難以完成研制的工作。細(xì)胞是一個(gè)更復(fù)雜的系統(tǒng)，細(xì)胞內(nèi)分布著諸多的“部門”，它們既有分工又有合作，共同配合完成生命活動(dòng)。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)胞壁一.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)二.細(xì)胞壁組成：細(xì)胞壁位于植物細(xì)胞細(xì)胞膜的外面主要由纖維素和果膠構(gòu)成功能：對(duì)細(xì)胞起支持和保護(hù)作用。全透性，不是細(xì)胞的邊界生物類型成分作用的酶或物質(zhì)植物纖維素+果膠纖維素酶、果膠酶真菌幾丁質(zhì)幾丁質(zhì)酶原核生物(除支原體等)肽聚糖溶菌酶、青霉素等細(xì)胞壁一.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：呈溶膠狀，由水、無機(jī)鹽、脂質(zhì)、糖類、氨基酸、核苷酸、多種酶等功能：維持細(xì)胞形態(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)有關(guān)。細(xì)胞質(zhì)基質(zhì):細(xì)胞骨架:細(xì)胞器:細(xì)胞骨架細(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組成：蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)功能：細(xì)胞代謝的主要場(chǎng)所細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)顯微結(jié)構(gòu)與亞顯微結(jié)構(gòu)光學(xué)顯微鏡顯微結(jié)構(gòu)電子顯微鏡亞顯微結(jié)構(gòu)1)顯微結(jié)構(gòu)是指光學(xué)顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)

如：線粒體、葉綠體、液泡、染色體等。2)亞顯微結(jié)構(gòu)是指電子顯微鏡下看到的結(jié)構(gòu)

如：核糖體、溶酶體、細(xì)胞膜、病毒等。

一.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速更小顆粒細(xì)胞一.細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)差速離心法:分離細(xì)胞器的方法采取逐漸提高離心速度的方法分離不同大小的細(xì)胞器。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。破壞細(xì)胞膜充分?jǐn)嚢璐箢w粒細(xì)胞核等較大顆粒線粒體、葉綠體等小顆粒內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體等核糖體等雙層膜1.線粒體—細(xì)胞“動(dòng)力車間”二.細(xì)胞器之間的分工內(nèi)膜外膜DNA核糖體嵴基質(zhì)形狀：分布：結(jié)構(gòu)：有氧呼吸的主要場(chǎng)所，為細(xì)胞生命活動(dòng)提供能量(95%)基質(zhì)外膜:內(nèi)膜（附著酶）向內(nèi)折疊代謝旺盛細(xì)胞多,哺乳動(dòng)物成熟的紅細(xì)胞等無。嵴少量DNA、RNA，核糖體，含有與有氧呼吸有關(guān)的酶功能：增大膜面積，增大酶的附著位點(diǎn)原核生物沒有線粒體，能進(jìn)行有氧呼吸嗎？細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和細(xì)胞膜上有有氧呼吸的酶短棒狀、圓球狀、啞鈴形等動(dòng)、植物細(xì)胞中平滑二.細(xì)胞器之間的分工2.葉綠體—細(xì)胞“養(yǎng)料制作車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”葉綠體外膜內(nèi)膜基質(zhì)核糖體DNA類囊體基粒形狀：分布：結(jié)構(gòu)：功能：呈綠色扁平的橢球形或球形水綿:螺旋帶狀植物細(xì)胞(葉肉細(xì)胞、幼嫩莖)雙層膜基?；|(zhì)外膜內(nèi)膜由多個(gè)類囊體堆疊形成

含有與光合作用有關(guān)的色素和酶少量DNA、RNA，核糖體，含有與光合作用有關(guān)的酶植物表皮細(xì)胞、根尖分生區(qū)細(xì)胞等無葉綠體原核生物沒有葉綠體，能進(jìn)行光合作用嗎？如：藍(lán)細(xì)菌含有藻藍(lán)素和葉綠素及相關(guān)酶。綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所類囊體堆疊基粒亞顯微結(jié)構(gòu)圖類囊體膜增大膜面積【線粒體與葉綠體的比較】二.細(xì)胞器之間的分工線粒體葉綠體

不同點(diǎn)形態(tài)分布增大膜面積的方式酶色素功能相同點(diǎn)綠色植物的葉肉細(xì)胞、幼嫩的莖普遍存在于動(dòng)植物細(xì)胞內(nèi)內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴類囊體堆疊形成基粒與細(xì)胞呼吸有關(guān),在基質(zhì)和內(nèi)膜上與光合作用有關(guān),在基粒和基質(zhì)中無有氧呼吸的主要場(chǎng)所類囊體薄膜上含有光合色素綠色植物進(jìn)行光合作用的場(chǎng)所①均具有雙層膜結(jié)構(gòu)；都有基質(zhì)

②均能進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換；③都含有磷脂、蛋白質(zhì)和少量的DNA、RNA、核糖體短棒狀、圓球狀等扁平的橢球形或球形線粒體、葉綠體被稱為半自主性細(xì)胞器3.核糖體—“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”二.細(xì)胞器之間的分工分布：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞中均有,線粒體和葉綠體中也有；結(jié)構(gòu)：無膜結(jié)構(gòu)，橢球形的粒狀小體,主要成分是蛋白質(zhì)和RNA。功能：氨基酸脫水縮合形成多肽的場(chǎng)所，是生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器。附著核糖體游離核糖體附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上、外層核膜上合成分泌蛋白和膜蛋白等(抗體)游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成胞內(nèi)蛋白(血紅蛋白)分類：大亞基小亞基蛋白質(zhì)mRNA4.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜面積最大的細(xì)胞器五.細(xì)胞器之間的分工二.細(xì)胞器之間的分工光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)核糖體形狀：分布：結(jié)構(gòu)：由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接形成的一個(gè)連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。幾乎所有真核細(xì)胞中,細(xì)胞核附近較多粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(核糖體附著)蛋白質(zhì)合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道參與脂質(zhì)(性激素)、某些糖類等的合成(無核糖體附著)(內(nèi)連核膜，外連細(xì)胞膜)功能：蛋白質(zhì)等生物大分子物質(zhì)的合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通到。5.高爾基體二.細(xì)胞器之間的分工分布：結(jié)構(gòu)：功能：由單層膜構(gòu)成的扁平囊疊加在一起所組成，由囊腔和囊泡構(gòu)成，內(nèi)腔不相通③動(dòng)物：與溶酶體的形成有關(guān)

廣泛分布于真核細(xì)胞中

唯一一種在動(dòng)、植物細(xì)胞中功能可以不同的細(xì)胞器①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②植物:與細(xì)胞壁形成有關(guān)；6.溶酶體—細(xì)胞的“消化車間”二.細(xì)胞器之間的分工分布：主要分布在動(dòng)物細(xì)胞中單層膜包裹的囊泡，起源于高爾基體，含有多種水解酶。結(jié)構(gòu)：細(xì)胞的“消化車間”①分解衰老、損傷的細(xì)胞器（自噬作用）；②呑噬并殺死入侵的病毒和病菌（吞噬作用）；功能：肺部吸入硅塵(SiO2)后，硅塵被吞噬細(xì)胞吞噬，吞噬細(xì)胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜，使其中的水解酶釋放出來，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞死亡，最終導(dǎo)致肺的功能受損。硅肺7.液泡二.細(xì)胞器之間的分工分布：主要存在于成熟植物細(xì)胞中形狀：泡狀結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)：由單層膜結(jié)構(gòu)構(gòu)成，內(nèi)含細(xì)胞液，主要有糖類、無機(jī)鹽、色素、蛋白質(zhì)、有機(jī)酸、生物堿等；功能：②充盈的液泡使植物細(xì)胞保持堅(jiān)挺①調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境④與花、果等顏色有關(guān)（花青素）③與水和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)等代謝產(chǎn)物貯存有關(guān)液泡根尖分生區(qū)組織細(xì)胞無大液泡8.中心體二.細(xì)胞器之間的分工中心粒中心粒分布：存在于動(dòng)物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞中。（如衣藻、綠藻、水綿、團(tuán)藻等）結(jié)構(gòu)：無膜結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)互相垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成蛋白質(zhì)纖維→中心?！行捏w(蛋白質(zhì))功能：與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。二.細(xì)胞器之間的分工9.細(xì)胞骨架組成：蛋白質(zhì)纖維（微絲、微管）組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)功能：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)。維持細(xì)胞形態(tài)、錨定并支撐著許多細(xì)胞器；1.實(shí)驗(yàn)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(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_______的運(yùn)動(dòng)作為標(biāo)志。形態(tài)和分布葉綠體2.實(shí)驗(yàn)材料的選擇：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。(1)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。(2)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。(3)黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細(xì)胞，存在葉綠體，易觀察三.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)3.實(shí)驗(yàn)步驟(1)制作蘚類葉片的臨時(shí)裝片，

并觀察葉綠體的___________。形態(tài)和分布葉肉蓋玻片高倍鏡(2)制作黑藻葉片臨時(shí)裝片

并觀察細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)清水幼嫩三.探究?實(shí)踐當(dāng)外界溫度低或者光線暗時(shí)，細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的慢，而溫度高時(shí)，細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的較快。三.探究?實(shí)踐4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果①葉綠體呈扁平橢球形或球形，深綠色，隨細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)，自身也可轉(zhuǎn)動(dòng)。②每個(gè)細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的方向是一致的,其流動(dòng)方式為環(huán)流式。強(qiáng)光弱光細(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)胞代謝所需要原料、代謝所需的酶和細(xì)胞器等。細(xì)胞質(zhì)的流動(dòng)，為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸和結(jié)構(gòu)移動(dòng)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。葉綠體在不同光照條件下會(huì)改變方向,在強(qiáng)光下，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，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．分布動(dòng)物和低等植物特有的細(xì)胞器動(dòng)、植物都有的細(xì)胞器主要存在于植物中的細(xì)胞器真、原核生物都有的細(xì)胞器結(jié)構(gòu)不具膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器具單層膜的細(xì)胞器具雙層膜的細(xì)胞器功能能產(chǎn)生水的細(xì)胞器與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器與分泌蛋白合成有關(guān)的細(xì)胞器高等動(dòng)植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器成分含DNA（基因）的細(xì)胞器含RNA的細(xì)胞器含色素的細(xì)胞器中心體

液泡、溶酶體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)葉綠體、線粒體

核糖體、線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、葉綠體

線粒體、葉綠體

核糖體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體

高爾基體葉綠體、線粒體

葉綠體、線粒體、核糖體

葉綠體、液泡

核糖體、線粒體、高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、溶酶體葉綠體、液泡

核糖體中心體、核糖體

歸納總結(jié)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1.中心體

a.分解衰老死亡的細(xì)胞器，吞噬并殺死

侵入細(xì)胞的病毒或病菌2.線粒體

b.合成蛋白質(zhì)3.核糖體

c.與細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)4.溶酶體

d.進(jìn)行光合作用5.葉綠體

e.有氧呼吸的主要場(chǎng)所6.液泡

f.參與細(xì)胞分泌物的形成7.高爾基體

g.調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，維持植物細(xì)胞

內(nèi)的形態(tài)8.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

h.蛋白質(zhì)的合成和加工以及脂質(zhì)合成的場(chǎng)所(1)動(dòng)物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖①_______②___________③_______④_________⑤_______⑥_______⑨_______細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)線粒體高爾基體中心體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(2)植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖①_______②_________⑦_(dá)______⑧_______⑨_______⑩_______?_____?_______?_______細(xì)胞壁高爾基體細(xì)胞核線粒體葉綠體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)液泡核糖體細(xì)胞膜(1)植物細(xì)胞特有的細(xì)胞器：______________，高等植物細(xì)胞肯定不具有的細(xì)胞器：____________，(2)高等植物根尖分生區(qū)細(xì)胞不具有的細(xì)胞器：___________________。(3)分布最廣的細(xì)胞器是：_________，原核生物細(xì)胞中唯一的細(xì)胞器：_________(4)腺細(xì)胞中數(shù)量較多的細(xì)胞器：_____________。(5)心肌細(xì)胞中數(shù)量較多的細(xì)胞器：____________。(6)具有單層膜的細(xì)胞器：___________________________(7)具有雙層膜的細(xì)胞器：_____________________(8)無膜結(jié)構(gòu)（不含磷脂分子）的細(xì)胞器：___________________葉綠體、液泡中心體核糖體核糖體高爾基體線粒體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、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(xué)顯微鏡下可見的細(xì)胞器______________________。(10)具有核酸的細(xì)胞器有：______________________

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

_________________________________(14)肽鍵形成的場(chǎng)所：__________，雄性激素合成的場(chǎng)所：_________(15)與有絲分裂有關(guān)的細(xì)胞器：______________________________線粒體、葉綠體、液泡線粒體、葉綠體、核糖體線粒體、葉綠體核糖體葉綠體、液泡線粒體、葉綠體溶酶體核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體、核糖體、中心體、高爾基體核糖體是蛋白質(zhì)合成的場(chǎng)所內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)合成、加工場(chǎng)所和運(yùn)輸通道高爾基體主要是對(duì)來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類、包裝的車間和發(fā)送站四.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

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。（1）分泌蛋白b.舉例：消化酶、抗體、部分激素等。a.概念：在細(xì)胞內(nèi)合成后，在細(xì)胞內(nèi)起作用的蛋白質(zhì)。（在附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體上合成）（在細(xì)胞質(zhì)中游離的核糖體上合成）(2)胞內(nèi)蛋白b.舉例：血紅蛋白，呼吸酶等。a.概念：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。四.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合科學(xué)方法：同位素標(biāo)記法(同位素示蹤法)概念：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、18O，12C與14C。同位素性質(zhì)：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。應(yīng)用：用同位素標(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。同位素標(biāo)記法概念：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，就是同位素標(biāo)記法。類型：有的具有放射性(檢測(cè)放射性)，如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性，是穩(wěn)定同位素(檢測(cè)密度或相對(duì)分子質(zhì)量)，如15N、18O等。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果四.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合出現(xiàn)在附著有核糖體的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中轉(zhuǎn)移到高爾基體中細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的囊泡中，以及釋放到細(xì)胞外的分泌物中標(biāo)記豚鼠的胰腺腺泡細(xì)胞亮氨酸3H（氚/超重氫）注射檢測(cè)放射性3min17min117min1.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)？3.分泌蛋白合成和分泌的過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？游離的核糖體中。線粒體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜囊泡囊泡放射性強(qiáng)度氨基酸多肽較成熟蛋白成熟蛋白分泌蛋白脫水縮合折疊盤曲加工修飾分泌胞吐細(xì)胞外內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡高爾基體囊泡細(xì)胞膜核糖體線粒體(供能)交通樞紐核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體時(shí)間思考：分泌蛋白分泌過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜的面積會(huì)發(fā)生什么樣的變化？?jī)?nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積_____綜合比較：高爾基體的膜面積__________基本不變細(xì)胞膜的膜面積_____②四.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合減少增加①②③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細(xì)胞膜膜面積②③①①_________③_________②_________內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜高爾基體膜膜面積分泌蛋白從合成到運(yùn)輸細(xì)胞膜外，穿過幾層生物膜？0層四.細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合蛋白合的分選

依靠蛋白質(zhì)自身信號(hào)序列，從蛋白質(zhì)起始合成部位