細胞器之間的分工合作-高一生物同步教學課件（人教版2019必修1）

第3章細胞的基本結(jié)構(gòu)第2節(jié)細胞器之間的分工合作我國研制的C919飛機思考：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？細胞質(zhì)中的“部門”——細胞器總覽中心體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)溶酶體高爾基體核糖體線粒體葉綠體液泡細胞質(zhì)中的“部門”——細胞器總覽用什么方法將各種細胞器分離開來呢？差速離心法：逐漸提高離心速率分離不同大小顆粒的方法。思考討論P47注意：離心法≠差速離心法一、細胞器之間的分工請閱讀課本P48-49，完成表格，并思考下列問題：動、植物細胞的細胞器種類是否相同？請舉例說明。各種細胞器的主要功能分別是什么？細胞器主要分布形態(tài)/結(jié)構(gòu)示意圖生理功能備注植物動物主要存在于植物細胞中；液泡內(nèi)有細胞液，含糖類、無機鹽、色素和蛋白質(zhì)等；可以調(diào)節(jié)植物細胞內(nèi)的環(huán)境，充盈的液泡還可以使植物細胞保持堅挺。成熟的植物細胞含有中央大液泡。如：葉肉細胞、表皮細胞、根尖成熟區(qū)(根毛區(qū))細胞等。1.液泡是綠色植物能進行光合作用的細胞含有的細胞器。是植物細胞的“養(yǎng)料制造車間”和“能量轉(zhuǎn)化站”。葉肉細胞中的葉綠體，呈綠色、扁平的橢球或球形。2.葉綠體葉綠體綠色植物進行光合作用的細胞：葉肉細胞、幼芽、幼莖、未成熟的果實等。思考討論藍細菌含有藻藍素和葉綠素及與光合作用有關(guān)的酶。原核生物沒有葉綠體，能進行光合作用嗎？有些原核生物含有光合色素以及與光合作用有關(guān)的酶，也可以進行光合作用。3.線粒體是細胞進行有氧呼吸的主要場所，是細胞的“動力車間”。細胞生命活動所需的能量，大約95%來自線粒體。思考討論因為哺乳動物成熟紅細胞內(nèi)沒有線粒體，而且細胞內(nèi)也沒有有氧呼吸的酶，因此，哺乳動物成熟紅細胞只能進行無氧呼吸。很多原核細胞都可以進行有氧呼吸，其場所在細胞質(zhì)基質(zhì)和細胞膜上。(細胞基質(zhì)和細胞膜上有有氧呼吸的酶。)原核生物沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？哺乳動物成熟紅細胞沒有線粒體，能進行有氧呼吸嗎？核糖體游離核糖體附著核糖體有的附于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上，有的游離在細胞質(zhì)基質(zhì)中；4.核糖體是“生產(chǎn)蛋白質(zhì)的機器”。5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)的合成、加工場所和運輸通道。由單層膜圍成的管狀、泡狀或扁平囊狀結(jié)構(gòu)連接成一個連續(xù)的內(nèi)腔相通的膜性管道系統(tǒng)。有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上有核糖體附著，叫粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；有些內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上不含核糖體，叫光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。6.高爾基體是對來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝的“車間”及“發(fā)送站”。單層膜連接而成的扁平囊泡結(jié)構(gòu)。7.中心體分布在動物細胞與低等植物細胞(如苔蘚植物、藻類植物)；由兩個相互垂直排列的中心粒及周圍物質(zhì)組成；與細胞有絲分裂有關(guān)。8.溶酶體單層膜構(gòu)成的泡狀或球狀結(jié)構(gòu)；主要分布在動物細胞中；思考：溶酶體內(nèi)的水解酶化學本質(zhì)是蛋白質(zhì)，這些水解酶的合成場所是？溶酶體內(nèi)含多種水解酶；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；是細胞內(nèi)的“消化車間”。按照膜結(jié)構(gòu)的有無和區(qū)別對細胞器進行分類。細胞器在細胞內(nèi)是如何實現(xiàn)有序的分布的？思考討論二、用高倍顯微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動（一）實驗?zāi)康模菏褂酶弑讹@微鏡觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動（二）實驗原理：葉綠體呈綠色、扁平的橢球或球形，不需染色，制片后直接觀察。活細胞中的細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)，觀察時可用細胞質(zhì)基質(zhì)中的葉綠體的運動作為標志。（三）實驗材料的選擇：觀察葉綠體常選用蘚類葉片或者菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮做實驗材料，觀察細胞質(zhì)流動選用新鮮的黑藻做實驗材料。蘚類葉片很薄，由單層葉肉細胞構(gòu)成，可直接觀察，且葉綠體較大。菠菜葉接近下表皮的葉肉細胞排列疏松、易取，且所含葉綠體數(shù)目少，

個體大，便于觀察。黑藻葉片薄而小，是單層細胞，細胞內(nèi)葉綠體多，體積大，可直接制片

觀察。（四）實驗過程：制作好的葉片臨時裝片先放在低倍顯微鏡觀察，找到葉肉細胞后，換用高倍顯微鏡，仔細觀察葉肉細胞內(nèi)葉綠體的形態(tài)和分布情況。（五）實驗注意事項觀察葉綠體和細胞質(zhì)的流動時，臨時裝片應(yīng)隨時保持有水狀態(tài)，以免

影響細胞的活性。為提高細胞質(zhì)的流動性，可事先放在光照、室溫條件下培養(yǎng)，或觀察

時適當提高水溫，也可切傷一小部分葉片。觀察細胞質(zhì)的流動時

①尋找參照物——葉綠體（葉綠體呈綠色，光學顯微鏡下可觀察）

②尋找最佳部位——近葉脈處：細胞質(zhì)流動明顯

③尋找最佳視野——相對較暗：有利于辨別物像的動態(tài)變化思考討論P50葉綠體的形態(tài)和分布與葉綠體的功能有什么關(guān)系？葉綠體的形態(tài)和分布有利于接受光照，進行光合作用。例如，大多數(shù)葉綠體呈橢球形，在不同光照條件下會改變方向。在弱光下，葉綠體以其橢球體的正面朝向光源，在強光下，葉綠體以其橢球形的側(cè)面朝向光源。這使得葉綠體在弱光下能接受較多的光照，在強光下能避免能避免被灼傷。又如，葉片柵欄組織（接近上表皮）細胞中的葉綠體較海綿組織（接近下表皮）的細胞中的多，這使得葉片的葉綠體能接受更多的光照進行光合作用。3.植物細胞的細胞質(zhì)處于不斷流動的狀態(tài)，這對于活細胞完成生命活動有什么意義？2.若在顯微鏡視野中觀察到細胞質(zhì)的流動方向為順時針流動，那么其實際流動方向是什么？順時針細胞質(zhì)是細胞代謝的主要場所。細胞質(zhì)中含有細胞代謝所需要的原料、代謝所需的催化劑（酶）、細胞器等物質(zhì)和結(jié)構(gòu)。細胞質(zhì)的流動，為細胞內(nèi)物質(zhì)運輸創(chuàng)造了條件，從而保障了細胞生命活動的正常進行。可口可樂超級工廠思考：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？細胞中有許多條“生產(chǎn)線”。每一條“生產(chǎn)線”都需要若干細胞器的相互配合。分泌蛋白的合成和運輸就是個例子。思考討論1.分泌蛋白是在哪里合成的？2.分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經(jīng)過了哪些細胞器或細胞結(jié)構(gòu)？嘗試描述分泌蛋白的合成和運輸過程。3.分泌蛋白合成和分泌過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→高爾基體→細胞膜等需要能量；主要由線粒體通過有氧呼吸提供。思考：研究分泌蛋白的合成和運輸過程中，應(yīng)用了什么科學方法？P51思考討論閱讀課本P51科學方法·同位素標記法有關(guān)內(nèi)容，并交流討論下列問題。什么是同位素？同位素標記法的作用是什么？是否所有的同位素標記法都必須選用放射性同位素？（一）同位素標記法1.概念：用物理性質(zhì)特殊的同位素來標記化學反應(yīng)中原子的去向，從而示蹤物質(zhì)的運行規(guī)律和變化規(guī)律。思考：通過同位素標記法，研究得到的分泌蛋白的合成、分泌過程是怎樣的呢？三、細胞器之間的協(xié)調(diào)配合（二）分泌蛋白的合成運輸過程1.分泌蛋白在細胞內(nèi)合成后，分泌到細胞外起作用的蛋白質(zhì)，這類蛋白質(zhì)叫做分泌蛋白。如：消化酶、抗體、胰島素等。2.實驗①實驗材料：②實驗方法：豚鼠胰腺腺泡細胞放射性同位素標記法核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細胞膜線粒體多肽較成熟蛋白質(zhì)成熟蛋白質(zhì)分泌蛋白提供

能量囊泡囊泡合

成加

工加

工分

類包

裝分

泌3.分泌蛋白的合成及運輸途徑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜高爾基體膜細胞膜粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體核糖體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體4.一些圖像辨別思考：分泌蛋白的合成、分泌過程中，多種細胞結(jié)構(gòu)的膜面積發(fā)生了變化，這說明了什么？三、細胞的生物膜系統(tǒng)請閱讀課本P52-53細胞的生物膜系統(tǒng)，并思考討論下列問題；生物膜系統(tǒng)包含哪些部分？生物膜系統(tǒng)中各種膜的成分、結(jié)構(gòu)和功能的關(guān)系？生物膜系統(tǒng)的作用是什么？原核細胞有生物膜系統(tǒng)嗎？為什么？核膜細胞器膜細胞膜葉綠體膜線粒體膜內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜囊泡囊泡高爾基體膜內(nèi)膜外膜類囊體膜內(nèi)膜外膜（一）生物膜系統(tǒng)的組成這些生物膜的組成成分和結(jié)構(gòu)很相似，在結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系，進一步體現(xiàn)了細胞內(nèi)各種結(jié)構(gòu)之間的協(xié)調(diào)與配合。（二）生物膜系統(tǒng)的功能1.細胞膜使細胞具有相對穩(wěn)定的內(nèi)部環(huán)境，在物質(zhì)運輸、能量轉(zhuǎn)化和信息傳遞過程中起決定性作用。2.廣闊的膜面積為多種酶提供附著位點。3.使細胞能夠同時進行多種化學反應(yīng)，保證了細胞生命活動高效、有序地進行。思考：不同具膜細胞器增大膜面積的方式有何不同？請舉例說明。拓展應(yīng)用人工合成的膜材料已用于疾病的治療。思考討論溶酶體內(nèi)含有多種水解酶，為什么溶酶體膜不會被這些水解酶分解？嘗試提出一種假說，解釋這種現(xiàn)象。如有可能，通過查閱資料驗證你的假說。提出假說：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的作用而能使酶遠離自身；可能因膜轉(zhuǎn)運物質(zhì)使得膜周圍的環(huán)境(如pH)不適合酶發(fā)揮作用；等等。