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(共52张PPT)
1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？
2.细胞中是否也具有多种不同的“部门”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？
研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
这些部门就是细胞器。
3.2 细胞器之间的分工合作
高中生物学 性必修1
细胞质
结构：呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、
氨基酸、核苷酸、多种酶等
功能：许多化学反应在此进行（细胞代谢的主要场所）
细胞质基质:
细胞器:
线粒体、叶绿体、核糖体、中心体、
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡等
要研究各种细胞器的组成和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法获取细胞器呢？
分离细胞器的方法——差速离心法
1、在分离细胞器之前，为什么要将细胞膜破坏？如何将细胞膜破坏掉？
【任务一】
阅读课本47页”分离细胞器的方法”，结合图片，回答下列问题：
2、分离细胞器方法的原理是什么？
匀浆放入离心管
破坏细胞膜
离心器离心
细胞器分离
逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
破坏细胞膜
细胞匀浆
不同转速离心
上清液
沉淀物
细胞膜
差速离心法：
主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
大颗粒
较大颗粒
小颗粒
细胞核等
线粒体、溶酶体等
内质网、
高尔基体等
更高速离心
更小颗粒
核糖体等
显微结构
电子显微镜
光学显微镜
亚显微结构
显微结构：
可观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等结构。
亚显微结构：
可显示出线 粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网、高尔基体、中心体、核膜等结构均属亚显微结构。
分辨率>0.2μm
分辨率<0.2nm
显微结构模式图
亚显微结构模式图
请阅读课本48-49页，找出哪些是动物细胞特有的结构，哪些是植物细胞特有的结构？
【任务二】请阅读课本48-49页，说出下图中各细胞器的名称及功能。
①
⑦
⑤
②
⑥
⑧
③
④
细胞的“动力车间“，细胞进行有氧呼吸的主要场所
大多数呈椭球形、短棒状，双层膜，内膜向内突起形成嵴
功能
形态结构
外膜
内膜
嵴
线粒体
作用？
增大膜面积，
为酶提供附着位点
分布：
普遍存在于动植物细胞中。
德国科学家毕尔相在研究线粒体时,统计了某种动物部分细胞中线粒体的数量(见下表),分析回答：
(1)心肌细胞的线粒体数量最多,这是为什么？
心肌细胞持续收缩，需要消耗大量能量。
(2)动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比在常态下多,为什么？
动物冬眠状态下需要的能量主要由肝脏细胞提供。
(3)从表中所示数据可以看出线粒体的多少与有关？
细胞生命活动的强度（或代谢旺盛程度）
资料分析1：
细胞器——线粒体
思考：
(1)原核生物有没有线粒体？能进行有氧呼吸吗？
很多原核生物可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上(含与有氧呼吸相关的酶）
(2)哺乳动物成熟的红细胞有无线粒体？能进行有氧呼吸吗？
不能。因为成熟红细胞中没有线粒体，也没有与有氧呼吸有关的酶，所以无法进行有氧呼吸。
叶绿体
外膜
内膜
基质
类囊体
基粒
功能
分布：
双层膜: 外膜、内膜
基粒: 多个类囊体堆叠而成
基质: 含少量DNA、RNA和与
光合作用有关酶
绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，植物细胞“养料制造车间和能量转换站”
主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。
扁平的椭球形或球形
形态结构
结构
细胞器——叶绿体
思考：
(1)原核生物有没有叶绿体？
能进行光合作用吗？
有些原核生物含有光合色素（叶绿素等）
和与光合作用有关的酶，也可以进行光合作用，如蓝细菌。
(2)植物细胞都有叶绿体吗？
不是，植物表皮细胞、根尖分生区细胞等没有叶绿体。
线粒体 叶绿体
膜结构
功能
分布
增大膜面积的方式
基质中含有
双层膜
有氧呼吸的主要场所
有氧呼吸的真核细胞
内膜折叠形成嵴
酶、DNA、RNA和核糖体
双层膜
光合作用的场所
绿色植物叶肉细胞、幼茎等
类囊体堆叠成基粒
酶、光合色素、DNA、RNA和核糖体
【任务三】：比较线粒体和叶绿体的异同点
内质网
功能
形态结构
分布：
由单层膜结构连接而成的连续的内腔相通的膜性管道系统；
动、植物细胞
粗面内质网：对蛋白质进行合成、加工、运输
光面内质网：糖类和脂质合成
膜面积最大的细胞器
高尔基体
功能
形态结构
分布：
动、植物细胞中
由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间” 及“发送站”（与细胞分泌物的形成有关）；
与植物细胞细胞壁形成有关；
与溶酶体的形成有关
资料分析2：
新宰的畜、禽,如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好,过一段时间再煮,肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关
溶酶体
与生活的联系：硅肺（矽肺）
当肺部吸入硅尘（SiO2）后，
硅尘被________________吞噬，
吞噬细胞的___________缺乏
分解__________________，而硅尘却能破坏____________，使其中的________________释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致__________________受损。
吞噬细胞
溶酶体
硅尘的酶
溶酶体膜
水解酶
肺的功能
葡萄、西瓜、苦瓜和辣椒中分别含有酸味、甜味、苦味和辣味的物质储存在哪里？
“液泡尝真是尽了植物界的酸甜苦辣”
液泡
单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素、蛋白质等
功能
形态结构
分布：
液泡中的色素能参与光合作用吗？
可以调节植物细胞内的环境，
充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。
主要存在于成熟植物细胞，是其最大的细胞器。
无大液泡的细胞：例：植物根尖分生区细胞等
多为水溶性，如花青素等
植物细胞都含有中央大液泡吗？
（分生区）细胞呈方形，排列紧密。细胞分裂能力强，因此细胞核较大，拥有大量线粒体、内质网、高尔基体和核糖体，没有液泡。
（根冠）细胞不能分裂，死亡后由分生区补充，没有液泡。
（伸长区）细胞呈长条形，能够吸水，少数细胞能分裂。有较小的液泡。
（根毛区/成熟区）不能分裂，死亡后由伸长区补充，主要吸收水分和无机盐，有较大的液泡。
含有液泡的一定是植物细胞吗？
细胞器——液泡
核糖体
功能
形态结构
分布：
无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。
原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。
“生产蛋白质的机器”是合成蛋白质的场所
(氨基酸脱水缩合形成合成肽链)
功能
形态结构
分布：
无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成（主要成分蛋白质）
动物和某些低等植物（藻类植物）的细胞
与细胞的有丝分裂有关
中心体
动植物细胞器知识归纳：
分布
植物特有
动物和低等植物
无膜
单层膜
双层膜
光镜可见
含DNA
含RNA
含色素
结构
成分
叶绿体、液泡
中心体
中心体、核糖体
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
线粒体、叶绿体
线粒体、叶绿体、液泡
叶绿体、线粒体（半自主细胞器）
叶绿体、线粒体、核糖体
液泡（花青素）、叶绿体（叶绿素等光合色素）
水解酶在哪里合成？
细胞核、染色体、细胞壁
【任务四】
细胞器名称 细胞器的功能
1.中心体 a.分解衰老死亡的细胞器，吞噬并杀死
侵入细胞的病毒或病菌
2.线粒体 b.合成蛋白质
3.核糖体 c.与细胞的有丝分裂有关
4.溶酶体 d.进行光合作用
5.叶绿体 e.有氧呼吸的主要场所
6.液 泡 f.参与细胞分泌物的形成
7.高尔基体 g.调节植物细胞内的环境，维持植物细胞
内的形态
8.内质网 h .蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所
1、将下列细胞器和相关的功能连接起来
线粒体
动物细胞的亚显微结构
核糖体
粗面内质网
中心体
高尔基体
光面内质网
①
②
③
④
⑤
⑥
2.请辨析各标号代表的细胞结构
植物细胞亚显微模式图
①
②
③
④
粗面内质网
光面内质网
⑦
叶绿体
液泡
⑤
⑥
高尔基体
核糖体
线粒体
2.请辨析各标号代表的细胞结构
与细胞器有关的三个“不一定”
①没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞也不含有叶绿体。
②没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞没有大液泡。
③有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞也含有中心体。
细胞器游离在细胞质基质中吗？
细胞骨架:
由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
这几种细胞器之间是否存在某种协作？
分泌蛋白的概念：有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫作分泌蛋白，如消化酶、抗体和一部分激素等。
【任务一】1. 阅读课本51页思考·讨论——分泌蛋白的合成和运输，描述分泌蛋白的概念，明确分泌蛋白的分泌过程。
1.科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？
2.实验的选材、实验步骤、实验结果以及结论分别是什么？
豚鼠胰腺腺泡细胞
产生大量的分泌蛋白
取材容易
易于观察
选材
方法
步骤
结果
结论
分泌蛋白的合成和运输
静态描述
动态变化
同位素标记法和放射性自显影技术
选材
方法
步骤
结果
结论
分泌蛋白的合成和运输
同位素标记法和放射性自显影技术
若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示
原理
特点
物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同
用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向
特点
同位素：原子序数相同，质子数相同、中子数不同的原子
应用
放射性同位素放出的电离射线可以使感光乳剂曝光，形成银颗粒
应用
追踪放射性物质的分布及数量
研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向
原子：
质子
中子
电子
原子核
选材
方法
步骤
结果
结论
选择同位素3H标记的亮氨酸
将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min）
随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养。
不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。
亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。
分泌蛋白的合成和运输
为什么将实验细胞放入含有3H亮氨酸的培养液中短时间培养？
在一条河流中加入染料，可以跟随染料分子观察河流的流动。
问题：如果不断地向一条河流添加染料会发生什么？
布满整条河流
红点代表被标记的分泌蛋白
附有核糖体的内质网
高尔基体
囊泡、释放到细胞外的分泌物中
标记氨基酸出现的先后顺序：
_______→ _______ → ____ → ______→细胞外
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
分泌蛋白的合成和运输
小结--分泌蛋白的合成和运输
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间结构的蛋白质
成熟
蛋白质
分泌蛋白
氨基酸
合成
加工、
折叠
修饰加工
融合
分泌
囊泡
囊泡
线粒体
能量
能量
能量
能量
交通
枢纽
【任务二】阅读课本52页第一段和第二段，利用文字和箭头表示分泌蛋白的合成和分泌过程。
思考：
1.与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器：
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
2.参与分泌蛋白合成运输的膜结构：
内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜　　
溶酶体内的水解酶和细胞膜上的蛋白质的合成和加工过程与分泌蛋白相同。
拓展延伸
附着核糖体:
合成分泌蛋白(如抗体等)
游离核糖体:
合成胞内蛋白(如呼吸酶等)
内质网的膜面积_____
减少
综合比较：高尔基体的膜面积__________
细胞膜的膜面积_____
①
②
③
④
基本不变
增加
分泌蛋白分泌过程中内质网、高尔基体、细胞膜的面积会发生什么样的变化？
膜面积
时间
①
②
③
甲
内质网
乙
丙
细胞膜
高尔基体
甲
乙
丙
细胞中的细胞膜、核膜、以及内质网、高尔基体、线粒体等细胞器，它们都是由膜构成，这些膜的化学组成相似，基本结构大致相同，统称为生物膜。
由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。
生物膜
生物膜系统
细 胞 器 膜
核 膜
细胞膜
生物膜系统
这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上密切联系。
组成成分
磷脂和蛋白质
磷脂双分子层，基本支架
蛋白质分布在磷脂双分子层中
结构
流动镶嵌模型
生物膜之间的联系
内质网膜
细胞膜
内质网膜面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜。
双层膜
单层膜
功能
广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点
使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行
保障细胞内部环境的相对稳定
物质运输、能量转换、信息传递
生物膜系统
核膜
细胞膜
细胞器膜
（3）原核生物有生物膜系统吗？
原核生物只有细胞膜，无核膜细胞器膜等结构，故原核生物只有生物膜而无生物膜系统。
（4）真核细胞都有有生物膜系统吗？
哺乳动物成熟红细胞没有
（1）口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系统么？
不是，生物膜是细胞中各种膜结构的总称。
（2）囊泡膜、类囊体膜属于生物膜吗？
属于
2023·浙江省·期中考试)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图，请回答下列问题：
(1)该细胞属于___________（填“植物”或“动物”）细胞，作出该判断的理由是图中细胞含有结构___________（填序号）。原核细胞与图中细胞相比，最主要的区别是___________。
2023·浙江省·期中考试)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图，请回答下列问题：
(2)结构①的主要成分是蛋白质和___________。若其合成的一条多肽链由141个氨基酸组成，则该多肽链含有___________个肽键。
2023·浙江省·期中考试)下图为真核细胞结构及细胞内物质转运的示意图，请回答下列问题：
(3)囊泡是一种细胞结构，但由于其结构不固定，因而不能称之为细胞器。图中所示结构中，能产生囊泡的细胞器是___________（填序号）。细胞内部囊泡运输体系体现了生物膜系统在___________上的紧密联系。
(4)若合成的蛋白质为丙酮酸脱氢酶，推测该酶将被转运到___________（填序号）发挥作用。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验材料：藓类的叶片（菠菜叶下表皮） 新鲜的黑藻（高等植物）
藓类为阴生植物，菠菜下表面也是背阳面，这样的细胞叶绿体大且数目少，便于观察。
黑藻叶子薄且小，叶绿体清楚，可直接取整个小叶子直接直接制片。
3、实验材料：
藓类的叶片（菠菜叶、番薯叶）
1、实验目的：
使用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。
4、实验步骤：
①用镊子取菠菜叶稍带叶肉的下表皮放入盛有清水的培养皿中。
②制作临时装片：往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。
③高倍显微镜下观察叶绿体形态。
2、实验原理：
叶绿体呈绿色，散布于细胞基质中。
用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布
2、实验原理：
活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。
观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
3、实验材料：
新鲜的黑藻。
1、实验目的：
观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象
4、实验步骤：
①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。
②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。
③高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。
细胞代谢旺盛、细胞质流动明显
用高倍显微镜观察细胞质的流动
实验结论
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动（环形流动）的状态，且流动方向是不定的。
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动

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