【課件】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2節(jié)細(xì)胞器之間的分工合作問題探討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(shè)計、特種材料及工藝技術(shù)等部門。如果缺少其中的某個部門，C919飛機還能制造成功嗎？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？研究大飛機是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要不同部門的合作與配合，缺少任何一個部門都難以完成研制的工作。細(xì)胞是一個更復(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，共同完成生命活動。如：分泌蛋白的合成。細(xì)胞“工廠”細(xì)胞工廠簡介細(xì)胞膜細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞器有動物細(xì)胞工廠的模式圖細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)一、細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)植物細(xì)胞細(xì)胞壁細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)獲得單一的細(xì)胞結(jié)構(gòu)，便于研究功能。細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核細(xì)胞器細(xì)胞骨架呈溶膠狀，進(jìn)行著多種化學(xué)反應(yīng)，是細(xì)胞代謝的主要場所。核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、線粒體、高爾基體、溶酶體、中心體、葉綠體、液泡等。動物細(xì)胞纖維素和果膠（支持、保護作用）磷脂和蛋白質(zhì)、少數(shù)糖（與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞、細(xì)胞間信息交流）（細(xì)胞質(zhì)中忙碌不停的，有一定結(jié)構(gòu)的“部門”）如何分離細(xì)胞器？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(xì)胞器。分離細(xì)胞器的常用方法：___________將細(xì)胞膜破壞后，形成細(xì)胞勻漿；將勻漿放入離心管中，起始的離心速度較低，讓較大的顆粒沉降，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。收集沉淀，改用較高的離心速度離心懸浮液，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。差速離心法大顆粒較大顆粒小顆粒細(xì)胞器的種類有：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、葉綠體、液泡、中心體、溶酶體等。細(xì)胞壁細(xì)胞膜細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核核膜核仁核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)線粒體高爾基體液泡葉綠體中心體溶酶體細(xì)胞質(zhì)核仁核膜細(xì)胞核細(xì)胞膜核糖體生產(chǎn)蛋白質(zhì)機器1動植物細(xì)胞中有的附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中。原核細(xì)胞也有核糖體。無膜結(jié)構(gòu)；粒狀小體。主要成分是蛋白質(zhì)和RNA合成蛋白質(zhì)的場所游離核糖體附著核糖體類型功能分布形態(tài)二、細(xì)胞器之間的分工2動、植物細(xì)胞由單層膜連接而成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。內(nèi)與核膜相通，外與細(xì)胞膜相連粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：蛋白質(zhì)合成、加工場所和運輸通道光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：脂質(zhì)合成的“車間”光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（附著有核糖體）類型功能分布形態(tài)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有機物合成的車間3動、植物細(xì)胞單層膜連接而成的扁平囊泡結(jié)構(gòu)，有大小囊泡功能分布形態(tài)高爾基體對來自內(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”與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。雙層膜；橢球形、粒狀或棒狀存在于動植物細(xì)胞中動力車間有氧呼吸的主要場所，為細(xì)胞生命活動提供能量外膜：內(nèi)膜：基質(zhì)：光滑線粒體向內(nèi)折疊形成嵴，加大了內(nèi)膜的表面積。液態(tài)，有少量的DNA和RNA外膜內(nèi)膜基質(zhì)嵴4結(jié)構(gòu)功能分布形態(tài)溶酶體主要分布在動物細(xì)胞中單層膜包裹的小泡，含有多種水解酶。分解衰老、損傷的細(xì)胞器吞噬、殺死入侵的病毒和病菌消化車間5功能分布形態(tài)中心體動物和低等的植物細(xì)胞中，通常位于細(xì)胞核附近。無膜結(jié)構(gòu)，由兩個垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成。與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)。6功能分布形態(tài)綠色植物葉肉細(xì)胞中光合作用的場所外膜內(nèi)膜基?；|(zhì)葉綠體養(yǎng)料制造車間和能量轉(zhuǎn)換站外膜、內(nèi)膜基粒：基質(zhì)：有類囊體堆疊形成有少量DNA和RNA類囊體7結(jié)構(gòu)功能分布形態(tài)雙層膜，球形或橢球形類囊體基粒堆疊液泡主要分布在成熟植物細(xì)胞中單層膜，膜內(nèi)液體叫細(xì)胞液。內(nèi)含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等①調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境，使細(xì)胞保持堅挺②與花、葉、果等顏色有關(guān)8功能分布形態(tài)【信息統(tǒng)計局】名稱簡化圖分布形態(tài)結(jié)構(gòu)功能核糖體

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

高爾基體

線粒體

動、植物細(xì)胞無膜，粒狀。有蛋白質(zhì)和

RNA組成。動、植物細(xì)胞合成蛋白質(zhì)的場所。單層膜，網(wǎng)狀動、植物細(xì)胞蛋白質(zhì)合成、加工場所和運輸通道動、植物細(xì)胞單層膜，扁平囊泡有氧呼吸的主要場所，為細(xì)胞生命活動提供能量?！皠恿囬g”雙層膜；橢球形、粒狀或棒狀；有少量的DNA和RNA。對來自內(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”。與植物細(xì)胞壁的形成有關(guān)。名稱簡化圖分布形態(tài)結(jié)構(gòu)功能溶酶體

中心體

葉綠體

液泡

主要在動物細(xì)胞單層膜，小泡。含有多種水解酶。綠色植物能進(jìn)行光合作用的細(xì)胞分解衰老、損傷的細(xì)胞器；吞噬、殺死侵入細(xì)胞的病毒和細(xì)菌。無膜，兩個垂直排列的中心粒及其周圍物質(zhì)組成動物和低等的植物細(xì)胞與細(xì)胞有絲分裂有關(guān)主要在植物細(xì)胞雙層膜，橢球形。含有光合色素、少量DNA和RNA。調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境；充盈的液泡還可以保持細(xì)胞堅挺。單層膜，泡狀。膜內(nèi)液體叫細(xì)胞液：含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等。光合作用的場所?！拘畔⒔y(tǒng)計局】細(xì)胞骨架

細(xì)胞質(zhì)中支持細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)，由蛋白質(zhì)纖維組成網(wǎng)架體系。二、細(xì)胞器之間的分工形態(tài)結(jié)構(gòu)由微管、微絲以及中間纖維三種結(jié)構(gòu)組成維持細(xì)胞形態(tài)錨定并支撐著許多細(xì)胞器與細(xì)胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。功能細(xì)胞壁的成分和功能1．成分植物細(xì)胞壁的主要成分是纖維素和果膠。細(xì)菌細(xì)胞壁的主要成分是肽聚糖。細(xì)胞壁與細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)示意圖2．功能保護作用。支持作用：細(xì)胞壁具有較堅韌的支撐性，它對植物體起著骨架作用，以維持細(xì)胞正常的形態(tài)。3．特性：全透性

單層膜有膜結(jié)構(gòu)雙層膜無膜結(jié)構(gòu)（無磷脂）：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1、分布動植物共有的：線粒體、核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體主要分布于植物細(xì)胞中：液泡、葉綠體主要分布于動物細(xì)胞中：中心體、溶酶體各種細(xì)胞器分類歸納分布最廣泛的：核糖體2、結(jié)構(gòu)3、成分含DNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體含RNA的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、核糖體含色素的細(xì)胞器：葉綠體、液泡各種細(xì)胞器分類歸納4、功能與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體與蛋白質(zhì)合成有關(guān)的細(xì)胞器：核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高尓基體、線粒體動植物細(xì)胞都有，但功能不同的細(xì)胞器：高爾基體增大細(xì)胞內(nèi)膜面積的細(xì)胞器：線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)1

線粒體 A與動物細(xì)胞的有絲分裂有關(guān)2溶酶體 B進(jìn)行光合作用的場所3液泡 C蛋白質(zhì)的加工和發(fā)送4核糖體 D合成蛋白質(zhì)的場所5高爾基體 E為細(xì)胞生命活動提供能量6中心體 F分解衰老、損傷的細(xì)胞器7內(nèi)質(zhì)網(wǎng) G蛋白質(zhì)的合成和加工以及脂質(zhì)合成 的場所8葉綠體 H儲存物質(zhì)，使植物細(xì)胞堅挺細(xì)胞器之間的分工連連看小結(jié)1．在成人心肌細(xì)胞中的數(shù)量顯著多于腹肌細(xì)胞中數(shù)量的細(xì)胞器是（）A．

核糖體B．線粒體C．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)D．

高爾基體2．細(xì)胞內(nèi)與能量轉(zhuǎn)換有關(guān)的細(xì)胞器是（）

A．高爾基體與中心體B．中心體與葉綠體C．線粒體和葉綠體 D．內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和核糖體BC課堂練習(xí)動物細(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識圖作答課堂練習(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)識圖作答課堂練習(xí)實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動1.實驗原理：

（1）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，可以在高倍顯微鏡下觀察它的形態(tài)和分布；

（2）活細(xì)胞中的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)。觀察細(xì)胞質(zhì)的流動，可用細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運動作為標(biāo)志；實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動2.選材及選材原因：

實驗觀察葉綠體觀察細(xì)胞質(zhì)的流動選材蘚類葉菠菜葉（稍帶些葉肉的下表皮）新鮮的黑藻原因葉片很薄，僅有一兩層葉肉細(xì)胞，可以取整個小葉直接制片細(xì)胞排列疏松，易撕?。缓~綠體數(shù)目少，且個體大黑藻幼嫩的小葉扁平，只有一層細(xì)胞，可直接制片觀察（一）、制作蘚類的臨時裝片觀察葉綠體的形態(tài)和分布1.用鑷子取蘚葉或菠菜帶葉肉的下表皮放入盛有清水的培養(yǎng)皿中；2.往載玻片中央滴一滴清水，用鑷子夾住葉片放入水滴中，蓋上蓋玻片；3.先用低倍鏡找到需要觀察的葉綠體，再換高倍鏡觀察葉綠體的形態(tài)和分布。（二）、制作黑藻葉片臨時裝片并觀察細(xì)胞質(zhì)流動1.將黑藻事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)。2.用鑷子取黑藻葉片放在載玻片的水滴中，蓋上蓋玻片。3.先用低倍鏡找到黑藻的葉肉細(xì)胞，然后換上高倍鏡觀察。注意葉綠體隨細(xì)胞質(zhì)的流動方向。3.方法步驟：

實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動高倍顯微鏡下觀察黑藻葉肉細(xì)胞葉綠體細(xì)胞壁問題：細(xì)胞質(zhì)流動有什么意義？為細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)運輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細(xì)胞生命活動的正常進(jìn)行。三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合1、分泌蛋白：在細(xì)胞內(nèi)合成的，分泌到細(xì)胞外起作用的蛋白質(zhì)。（如消化酶、抗體和胰島素等蛋白質(zhì)類激素等）。2、分泌蛋白的合成、運輸及分泌過程：囊泡線粒體高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)117min3min17min豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白形成過程圖解灰點代表未被標(biāo)記的分泌蛋白，紅點代表被標(biāo)記的分泌蛋白?細(xì)胞器之間的分工合作豚鼠胰腺腺泡細(xì)胞分泌蛋白的合成和運輸產(chǎn)生大量的分泌蛋白取材容易易于觀察選材方法步驟結(jié)果結(jié)論靜態(tài)描述動態(tài)變化同位素標(biāo)記法選材方法步驟結(jié)果結(jié)論分泌蛋白的合成和運輸科學(xué)方法：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（如放射性、原子量），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)記可用于示蹤物質(zhì)的運行和變化規(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)記法的概念同位素標(biāo)記法的應(yīng)用研究細(xì)胞內(nèi)的元素或化合物的來源、組成、分布和去向選材方法步驟結(jié)果結(jié)論選擇同位素3H標(biāo)記的亮氨酸將實驗細(xì)胞放入含有3H-亮氨酸的培養(yǎng)液中短時間培養(yǎng)（3min）隨后將細(xì)胞轉(zhuǎn)入不含3H-亮氨酸的培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)。不同的時間、多次取樣，制備組織切片，利用放射性自顯影技術(shù)，追蹤被標(biāo)記亮氨酸的轉(zhuǎn)移路徑。分泌蛋白的合成和運輸回答下列問題：為什么選擇亮氨酸作為同位素3H的標(biāo)記物？

亮氨酸是必需氨基酸，必須從環(huán)境中獲取，而不能自身合成。2.為什么將實驗細(xì)胞放入含有3H亮氨酸的培養(yǎng)液中短時間培養(yǎng)？實驗細(xì)胞短時間暴露于含有放射性標(biāo)記的氨基酸中將含有放射性的氨基酸洗去，換成不含有放射性的同一氨基酸使暴露時間內(nèi)合成的蛋白質(zhì)摻入了含有放射性的氨基酸追蹤放射性物質(zhì)的位置，從而得知蛋白質(zhì)運動的軌跡

選材方法步驟結(jié)果結(jié)論分析實驗結(jié)果，你能否據(jù)此推測出分泌蛋白轉(zhuǎn)移的途徑?分泌蛋白的合成和運輸選材方法步驟結(jié)果結(jié)論放射性培養(yǎng)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)推測出分泌蛋白轉(zhuǎn)移的途徑是：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體分泌顆粒分泌蛋白的合成和運輸思考并討論整個過程需要哪些細(xì)胞器的參與？分泌蛋白的合成過程說明膜結(jié)構(gòu)具有什么特點？需要核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等細(xì)胞器體現(xiàn)了細(xì)胞器之間的分工與合作這些膜不僅在功能上協(xié)調(diào)配合，而且在組成成分和結(jié)構(gòu)很相似。核糖體粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成蛋白細(xì)胞膜核糖體氨基酸形成肽鏈內(nèi)質(zhì)網(wǎng)加工肽鏈形成蛋白質(zhì)高爾基體進(jìn)一步修飾加工細(xì)胞膜囊泡與細(xì)胞膜融合細(xì)胞外囊泡囊泡分泌高爾基體接受側(cè)運輸側(cè)線粒體供能核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜分泌蛋白合成肽鏈初加工再加工囊泡囊泡線粒體供能胞吐三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合這個過程中，

膜可通過

轉(zhuǎn)化成

膜，高爾基