細(xì)胞器之間的分工合作 課件-2024-2025學(xué)年高一上學(xué)期生物人教版（2019）必修1

C919飛機(jī)是我國研制的新一代中型客機(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、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?主要是眾多的細(xì)胞器第2節(jié)

細(xì)胞器之間的分工合作教學(xué)目標(biāo)010203通過歸納細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能特點，概括分泌蛋白合成和運輸過程中不同細(xì)胞器的分工合作方式，培養(yǎng)學(xué)生歸納與概括能力（科學(xué)思維）通過學(xué)習(xí)細(xì)胞器功能異常與疾病的關(guān)系，使學(xué)生認(rèn)識到細(xì)胞生物學(xué)知識在醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域的應(yīng)用價值。（社會責(zé)任）通過對不同細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點與其特定功能學(xué)習(xí)，理解結(jié)構(gòu)與功能觀相適應(yīng)的生命觀念。（生命觀念）植物細(xì)胞（左）和動物細(xì)胞（右）亞顯微模式圖電子顯微鏡細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)活細(xì)胞進(jìn)行新陳代謝的主要場所細(xì)胞器水、無機(jī)鹽、脂類、糖類、氨基酸、核苷酸、酶等成分：功能：真核細(xì)胞:8種原核細(xì)胞：核糖體(溶膠狀)一、細(xì)胞質(zhì)（一）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)胞器二、細(xì)胞器將細(xì)胞膜破壞，形成勻漿起始離心速率低較大顆粒收集沉淀用較高離心速率較小顆粒（一）分離細(xì)胞器——

差速離心法

起始的離心速度較低，讓較大的顆粒沉降到管底，小的顆粒仍然懸浮在上清液中。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。差速離心法細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)細(xì)胞壁內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞核核膜核仁高爾基體葉綠體液泡細(xì)胞質(zhì)線粒體細(xì)胞膜核糖體溶酶體動植物細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)的相同點和不同點？哪些結(jié)構(gòu)屬于細(xì)胞器？哪些不是？辯一辯探究：各種細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)特點和功能？細(xì)胞壁屬于系統(tǒng)的邊界嗎？有什么功能？中心體（課P.48）（二）細(xì)胞器之間的分工1.動植物共有的細(xì)胞器核糖體分布：結(jié)構(gòu)：功能：原核細(xì)胞和真核細(xì)胞無膜，rRNA和蛋白質(zhì)附著內(nèi)質(zhì)網(wǎng)&游離細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機(jī)器”氨基酸脫水縮合的場所？肽鍵形成的場所？內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布：結(jié)構(gòu)：功能：動、植物細(xì)胞單層膜圍成管狀、泡狀、囊狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)腔連通的膜性管道系統(tǒng)。粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（合成、加工、運輸?shù)鞍踪|(zhì)）、光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（合成脂質(zhì)）（膜面積最大的細(xì)胞器）高爾基體分布：結(jié)構(gòu)：功能：動、植物細(xì)胞單層膜形成扁平囊狀結(jié)構(gòu)，有大小囊泡對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類和包裝的“車間”和“發(fā)送站”線粒體分布：結(jié)構(gòu)：功能：有氧呼吸的真核細(xì)胞雙層膜，含少量DNA和RNA有氧呼吸的主要場所，95%的能量來自線粒體。細(xì)胞的“動力車間”外

膜內(nèi)

膜（酶）嵴基質(zhì)（酶）DNA和RNA（基質(zhì)中）無線粒體：哺乳動物成熟的紅細(xì)胞、蛔蟲體細(xì)胞等根據(jù)課本P.92標(biāo)注P.48圖解生命活動越旺盛的真核細(xì)胞中，線粒體含量越多。沒有線粒體細(xì)胞還能進(jìn)行有氧呼吸嗎？原核生物中的好氧細(xì)菌2.植物特有的細(xì)胞器葉綠體分布：結(jié)構(gòu)：功能：綠色植物進(jìn)行光合作用的細(xì)胞雙層膜，內(nèi)含基粒，有少量DNA和RNA光合作用的場所“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)換站”內(nèi)膜外膜類囊體基?；|(zhì)DNA和RNA根據(jù)課本P.100標(biāo)注P.48圖解沒有葉綠體的細(xì)胞是否一定不能進(jìn)行光合作用？藍(lán)細(xì)菌液泡分布：結(jié)構(gòu)：功能：主要成熟植物細(xì)胞調(diào)節(jié)植物細(xì)胞內(nèi)的環(huán)境、使植物細(xì)胞保持堅挺。單層膜；內(nèi)有細(xì)胞液，含有糖類、無機(jī)鹽、色素和蛋白質(zhì)等（花青素）3.動物特有的細(xì)胞器中心體分布：結(jié)構(gòu)：功能：動物細(xì)胞和低等植物細(xì)胞與有絲分裂有關(guān)無膜；由兩個相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成。中心粒（衣藻、團(tuán)藻）課本P.53改錯中心體（課P.114）分布：結(jié)構(gòu)：功能：主要分布在動物細(xì)胞中分解衰老、損傷的細(xì)胞器，吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或細(xì)菌。單層膜；含多種水解酶溶酶體細(xì)胞的“消化車間”課本P.53

提示：可提多種假說,例如：膜的成分可能被修飾,使得酶不能對其發(fā)揮作用;溶酶體膜可能因為所帶電荷或某些特定基團(tuán)的作用而使酶遠(yuǎn)離自身;溶酶體中pH不適合水解酶發(fā)揮作用等。

雙層膜有膜1、結(jié)構(gòu)

單層膜

：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體、液泡：線粒體、葉綠體：中心體、核糖體2、分布動植物共有：核糖體、線粒體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體植物特有：液泡、葉綠體動物共有：中心體（低等植物）、溶酶體（主要動物）總結(jié)無膜與細(xì)胞器有關(guān)的三個“不一定”①沒有葉綠體的細(xì)胞不一定就是動物細(xì)胞，如植物根尖細(xì)胞也不含有葉綠體。②沒有大液泡的細(xì)胞也不一定就是動物細(xì)胞，如植物根尖分生區(qū)細(xì)胞沒有大液泡。③有中心體的細(xì)胞不一定就是動物細(xì)胞，如某些低等植物細(xì)胞也含有中心體。組成：蛋白質(zhì)纖維組成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；作用：a.維持細(xì)胞形態(tài)、錨定并支撐著許多細(xì)胞器；

b.與細(xì)胞運動、分裂、分化以及物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞等生命活動密切相關(guān)。（三）細(xì)胞骨架思考：細(xì)胞質(zhì)中的各種細(xì)胞器是漂浮在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中嗎？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。用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)的流動探究-實踐2.實驗材料：蘚類的葉片（菠菜葉下表皮）新鮮的黑藻蘚類及菠菜下表面細(xì)胞葉綠體大且數(shù)目少，便于觀察。黑藻葉子薄且小，細(xì)胞層數(shù)少，葉綠體清楚，可直接取整個小葉子直接制片。3.實驗結(jié)論(1)葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，隨細(xì)胞質(zhì)流動，自身也可轉(zhuǎn)動。(2)每個細(xì)胞中細(xì)胞質(zhì)流動的方向一致，其流動方式為環(huán)流式。討論1、葉綠體的形態(tài)和分布，與葉綠體的功能有什么關(guān)系？

葉綠體大多呈橢球形，在弱光下，橢球體的正面朝向光源，在強(qiáng)光下，側(cè)面朝向光源。

這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強(qiáng)光下能避免被灼傷。2、植物細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)處于不斷流動的狀元，這對于活細(xì)胞完成生命活動有什么意義？

細(xì)胞質(zhì)是細(xì)胞代謝的主要場所。細(xì)胞質(zhì)的流動，為細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運輸創(chuàng)造了條件，保障了細(xì)胞生命活動的正常進(jìn)行。大本P.45三、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合

(一）分泌蛋白的合成和運輸1、分泌蛋白：在細(xì)胞內(nèi)合成后，分泌到細(xì)胞外起作用的一類蛋白質(zhì)，如：消化酶、抗體及部分激素（唾液淀粉酶、胰島素等）。2、研究方法：同位素標(biāo)記法（同位素示蹤法）

同位素標(biāo)記法同一元素中，質(zhì)子數(shù)相同、中子數(shù)不同的原子為同位素，如16O和18O，12C與14C。同位素放射性同位素穩(wěn)定同位素3H、14C、35S、32P18O、15N檢測檢測密度或相對分子質(zhì)量放射性用物理性質(zhì)特殊的同位素來標(biāo)記化學(xué)反應(yīng)中原子的去向（課P.51）用3H標(biāo)記亮氨酸蛋白質(zhì)的合成和運輸追蹤放射性標(biāo)記的物質(zhì)一、細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合3.分泌蛋白合成和運輸?shù)倪^程核糖體核孔粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體囊泡1囊泡2細(xì)胞膜分泌蛋白從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)到細(xì)胞外共穿過了幾層生物膜？游離的核糖體：肽鏈繼續(xù)合成，在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔加工，折疊，形成有一定空間結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)高爾基體：提供能量細(xì)胞膜：蛋白質(zhì)進(jìn)一步修飾加工粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：囊泡囊泡核糖體與一段肽鏈氨基酸脫水縮合開始肽鏈合成將成熟的蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外面線粒體3.分泌蛋白合成和運輸?shù)倪^程思考：與分泌蛋白合成、加工、運輸和分泌過程有關(guān)的結(jié)構(gòu)？細(xì)胞器？相互敘述整理過程（胞吐）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的膜面積_____減少綜合比較：高爾基體的膜面積__________細(xì)胞膜的膜面積_____①②③④基本不變增加考考你：分泌蛋白合成過程中膜面積的變化綜合比較：高爾基體的膜面積__________細(xì)胞膜的膜面積_____①②③④分泌蛋白形成相關(guān)曲線解讀甲核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體用放射性元素標(biāo)記某種氨基酸，追蹤不同時間放射性元素在細(xì)胞器中的分布情況分泌蛋白合成和分泌過程中膜面積變化高爾基體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜細(xì)胞膜乙高爾基體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)細(xì)胞膜分泌蛋白分泌前后相關(guān)結(jié)構(gòu)膜面積的變化四、細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)1.概念：由

、

、

等組成生物膜系統(tǒng)。細(xì)胞膜細(xì)胞器膜核膜核膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜直接聯(lián)系直接聯(lián)系間接聯(lián)系間接聯(lián)系結(jié)論生物膜存在著的直接或間接聯(lián)系

生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似。在結(jié)構(gòu)，功能上緊密聯(lián)系，體現(xiàn)了細(xì)胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。（真核細(xì)胞）生物膜系統(tǒng)功能①細(xì)胞膜使細(xì)胞具有一個

的內(nèi)部環(huán)境，同時在細(xì)胞與外部環(huán)境進(jìn)行

中起決定性的作用。②化學(xué)反應(yīng)需酶參加，廣闊的膜面積

。③生物膜把各細(xì)胞器分隔開，使

，保證生命活動

高效有序地進(jìn)行。相對穩(wěn)定為酶提供了附著位點化學(xué)反應(yīng)互不干擾物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化、信息傳遞2、功能閱讀材料:透析型人工腎（P.53）

血液透析膜能將病人血液中的代謝廢物透析掉，讓干凈的血液回流病人體內(nèi)。與社會聯(lián)系完成大本P.48【即時練習(xí)】（一）判斷正誤。1.蛋白質(zhì)類激素經(jīng)囊泡運輸分泌到細(xì)胞外。(

)2.分泌蛋白的修飾加工由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體共同完成。(

)3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)通過囊泡與細(xì)胞膜間接聯(lián)系。(

)4.高爾基體在囊泡運輸中起著重要的交通樞紐作用。(

)√

√×√

5.細(xì)胞器之間都能通過囊泡進(jìn)行物質(zhì)運輸。(

)6.囊泡運輸依賴于膜的流動性且不消耗能量。(

)7.真核生物具有生物膜系統(tǒng),有利于細(xì)胞代謝有序進(jìn)行。(

)8.生物膜之間通過囊泡的轉(zhuǎn)移實現(xiàn)了膜成分的更新。(

)×√√×1、用35S標(biāo)記一定量的氨基酸,并用來培養(yǎng)哺乳動物的乳腺細(xì)胞,測得內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體上放射性強(qiáng)度的變化曲線(甲)以及在此過程中內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜膜面積的變化曲線(乙),則下列分析正確的是(

)。A.甲圖中的a曲線所指代的細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)B.乙圖中的e曲線所指代的膜結(jié)構(gòu)是高爾基體膜C.與乳腺分泌蛋白的合成與分泌密切相關(guān)的具膜細(xì)胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和線粒體D.35S在細(xì)胞各個結(jié)構(gòu)間移動的先后順序是核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→細(xì)胞膜C（二）選擇題2、下列四幅圖表示用3H-亮氨酸標(biāo)記細(xì)胞內(nèi)的分泌蛋白,追蹤不同時間具有放射性的分泌蛋白顆粒在細(xì)胞內(nèi)的分布情況和運輸過程,其中正確的是(

)。

C3、下列有關(guān)生物膜系統(tǒng)的說法,正確的是(

)。A.細(xì)胞膜、葉綠體膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與小腸黏膜都屬于生物膜系統(tǒng)B.所有的酶都附著在生物膜上,沒有生物膜系統(tǒng),生物就無法進(jìn)行各種代謝活動C.細(xì)胞內(nèi)的生物膜把各種細(xì)胞器分隔開,使細(xì)胞內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)不會互相干擾D.生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)都相同,并且在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系C4、下圖為細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)的概念圖,據(jù)圖判斷,下列敘述正確的是(

)。

A.圖中a、c分別是指細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜B.若d是葉綠體,則m、n一定是外膜和內(nèi)膜C.圖中p一定是線粒體的內(nèi)膜D.圖中的f和h分別是指內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體D5、下圖表示分泌蛋白的合成、加工和運輸過程,①②③表示細(xì)胞器,a、b、c表示某些過程。下列有關(guān)說法不正確的是(

)。

A.①②③都具有膜