资源简介

(共52张PPT)
第三章 细胞的基本结构
第2节 细胞器之间的分工合作
（第一课时）
目标
01
02
03
比较不同细胞器的结构和功能,举例说明细胞器结构与功能的相关性（科学思维）
制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力（科学探究）
通过自主学习、合作学习,举例说出各种细胞器的结构和功能（生命观念）
学习目标
C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。
情景一
研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。
问题1: 如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？
C919飞机是我国研制的新一代大型客机。研制C919飞机需要若干部门分工合作，如整体研发设计、特种材料及工艺技术、机载系统研发、总装制造等部门。
情景一
问题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？
细胞是一个更复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”----细胞器，它们既有分工又有合作，共同配合着完成生命活动。
温故知新—细胞结构
工 厂
围 墙
细胞器
细胞质基质
部 门
在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。
问题3: 小组合作思考虽然细胞的体积非常小，但是细胞器众多，如何能够在研究某种细胞器的功能时，不受到其他细胞器的干扰呢？
一、分离细胞器的方法
差速离心法
问题4: 如何分离得到各种细胞结构？
离心
上清液
沉淀
离心后
逐渐提高离心速度分离不同细胞器
一、分离细胞器的方法
问题5: 如果要分离细胞内部结构，首先要做的准备工作是什么？
细胞
细胞膜
匀浆液
破坏细胞膜
一、分离细胞器的方法
1
差速离心法
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
线粒体、溶酶体
内质网、高尔基体
更高速离心
更小颗粒
核糖体
问题6: 怎样看得到这些细胞器呢？
电子显微镜
0.2μm
0.2nm
光学显微镜
①显微结构
②亚显微结构
一、分离细胞器的方法
二、细胞器之间的分工
内质网
线粒体
高尔基体
细胞壁
细胞膜
细胞核
叶绿体
细胞膜
细胞核
中心体
溶酶体
核糖体
植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图
二、细胞器之间的分工
合作探究一：请自主学习课本P48-49页，小组合作完成下表的相关内容。
种类 膜层数 分布 结构 功能
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
二、细胞器之间的分工
1.线粒体：
外膜
内膜
线粒体基质
DNA/RNA
嵴
增大膜面积分布有氧呼吸的酶
分布
普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。
形态
大多数呈椭球形。
外膜、内膜（折叠成嵴）、线粒体基质（液态）
功能
结构
有氧呼吸的主要场所，细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。
二、细胞器之间的分工
1.线粒体：
问题7: 研究发现飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多；运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻练的人多；在体外培养细胞时，新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体多，这是为什么？
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能为细胞生命活动提供能量。鸟类飞翔，运动员运动需要大量能量，所以，飞翔鸟类胸肌细胞中、运动员肌细胞中的线粒体数量多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，所以线粒体多。
问题8: 同学，你是否想过线粒体为什么有双层膜呢？
二、细胞器之间的分工
1.线粒体：
线粒体的起源假说—内共生学说
细菌
原始真核细胞
内膜
细胞核
线粒体
二、细胞器之间的分工
2.叶绿体：
基粒
类囊体：膜上分布酶和光和色素
（增大膜面积）
外膜
内膜
核糖体
DNA/RNA
核糖体
分布
形态
功能
结构
绿色的植物细胞，主要分布在叶肉细胞中。
椭球形、球形。水绵细胞中，绿叶体呈条带状。
双层膜（外膜、内膜）、基粒、基质
是植物细胞进行光合作用的场所。是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
问题9: 同学，叶绿体的起源与线粒体的起源一样吗？
二、细胞器之间的分工
2.叶绿体：
原始真核细胞
光合细菌
叶绿体
叶绿体的起源假说—内共生学说
　实战训练　
1.内共生学说认为，线粒体和叶绿体分别起源于原始真核细胞内共生的进行有氧呼吸的细菌和进行光能自养的蓝细菌。下列各项中不能作为该学说证据的是（ ）
A.共生是生物界的普遍现象
B.线体和叶绿体的基因组与细菌相似
C.线粒体和叶绿体中的核糖体与细菌中的核糖体相似
D.线粒体和叶绿体内的某些蛋白质由核基因指导合成
二、细胞器之间的分工
2.叶绿体：
问题10: 绿色植物的所有细胞都有叶绿体吗？
不是，叶绿体只存在于植物的绿色见光部位，如根部细胞就没有叶绿体
问题11: 只有有叶绿体的生物才能进行光合作用吗？
不一定，蓝细菌虽然没有叶绿体，但有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。即能进行光合作用生物不一定有叶绿体
二、细胞器之间的分工
比较项目 线粒体 叶绿体
分布
形态
膜
增大膜 面积方式
成分
功能
能量转化
真核细胞
植物叶肉细胞(主要)
粒状、短线状
球形、椭球形
2层(外膜、内膜)
2层(外膜、内膜),还有类囊体薄膜
内膜向内折叠形成嵴
由类囊体堆叠成基粒
呼吸酶、DNA、RNA、核糖体
有氧呼吸的主要场所
光合酶、光合色素、
DNA、RNA、核糖体
光合作用的场所
可以
可以
二、细胞器之间的分工
3.内质网：
其上有核糖体附着。
无核糖体附着。
粗面内质网
光面内质网
分布
形态
功能
结构
与细胞膜、核膜相连。
动植物细胞，由单层膜围成。
粗面内质网（蛋白质合成加工）、光面内质网（脂质合成）
膜性管道系统
二、细胞器之间的分工
4.高尔基体：
分布
形态
功能
结构
扁平囊状结构，有大小囊泡
动植物细胞
动物细胞中，与分泌物的形成和分泌有关植物细胞中，与细胞壁的形成有关
单层膜
二、细胞器之间的分工
5.溶酶体：
水解酶
分布
形态
功能
结构
囊状结构
主要分布在动物细胞中
单层膜 含有几十种水解酶
消化功能（分解衰老损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒和细菌）
问题12: 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。请你说说有可能和哪一种细胞器有关
二、细胞器之间的分工
5.溶酶体：
问题12: 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。请你说说有可能和哪一种细胞器有关
溶酶体
二、细胞器之间的分工
5.溶酶体：
问题13: 溶酶体内含有多种水解酶,这些水解酶分布在溶酶体内的酸性环境中。为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解 如果溶酶体破裂,会对它所在的细胞造成影响吗
溶酶体膜在结构上比较特殊，不会被溶酶体内的水解酶水解。人体细胞溶酶体内的pH为5.5左右，细胞质基质的pH为7.2左右，当少量溶酶体破裂，水解酶释放到细胞质基质后，因pH变化，酶的活性会降低，此时酶的活性降低，则不会导致大部分细胞结构受损；如果大量溶酶体破裂会导致细胞结构破坏，使细胞溶解。
　实战训练　
2．某杂志刊登了康奈尔大学的一项研究，该研究揭示了人体内蛋白质分选转运装置的作用机制，即为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成，将来自细胞区室旧的或者受损的蛋白质逮进内部回收利用工厂，并将废物降解，使组件获得重新利用。下列相关叙述正确的是（　　）
A．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”可能是氨基酸或核苷酸
B．人体细胞内能形成囊泡的细胞器有内质网、高尔基体和中心体
C．“分子垃圾袋”边界应主要由磷脂和蛋白质构成，该结构具有流动性
D．细胞膜塑形蛋白在合成过程中，场所由核糖体提供，动力可由叶绿体提供
二、细胞器之间的分工
6.液泡：
分布
形态
功能
结构
泡状结构
植物细胞（成熟植物细胞最大细胞器）
调节细胞内环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺
单层膜 （内含细胞液，液泡内有色素、糖类、无机盐、蛋白质等）
　实战训练　
3.李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的（ ）
A.叶绿体和液泡
B.线粒体和液泡
C.液泡和细胞质基质
D.叶绿体和细胞质基质
二、细胞器之间的分工
7.核糖体：
分布
形态
功能
结构
椭球形的粒状小体
动植物细胞，附着在内质网上或游离在细胞质基质中
无膜；由RNA和蛋白质构成
合成蛋白质的场所
二、细胞器之间的分工
8.中心体：
中心粒
分布
形态
功能
结构
动物细胞、低等植物细胞
无膜 由两个相互垂直排列的中心粒及其周围物质组成
与细胞有丝分裂有关
9组三联体微管
细胞器 分布 形态 结构 功能
结构 膜 真核细胞 短棒状/圆球形/线形/哑铃形
绿色的植物细胞 扁平椭球/球形
膜 植物、低等动物(食物泡等) 囊泡状
结构 内质网 真核细胞 网状 高尔基体 真核细胞 扁平囊状 溶酶体 主要在动物细胞 球形囊泡状 膜 核糖体 细胞 粒状
中心体 动物、低等植物 十字形 线粒体
叶绿体
DNA、RNA、核糖体、内膜向内腔折叠-嵴（酶附着）、线粒体基质有呼吸氧化酶等
DNA、RNA、核糖体、基粒（类囊体堆叠，含酶、光合色素）其基质含光合作用合成酶
有氧呼吸主要场所
光合作用场所
显微
液泡
内含细胞液（花青素/糖类/无机盐/脂质/氨基酸/核苷酸/酶等）
调节细胞渗透压（渗透吸水）
蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道；粗面内质网（加工修饰蛋白质）/光面内质网（脂质合成等）
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 ；细胞分泌物（动物细胞）、细胞壁形成（植物细胞合成多糖）
60多种水解酶（pH=5，水解酶“仓库”），分解衰老损伤细胞器、吞噬杀死侵入的病毒/细菌
单
双
无
亚
显微
rRNA和核糖体蛋白质构成亚基
蛋白质的合成场所（合成多肽）
两个空间垂直的中心粒（9个三联体微管呈覆瓦状排列）及周围物质构成，参与细胞有丝分裂
显微
二、细胞器之间的分工
　实战训练　
4.请说出序号代表的细胞结构：
1.高尔基体
3.光面内质网
4.线粒体
5.粗面内质网
6.核糖体
7.中心体
1
3
5
2
4
6
7
　实战训练　
5.请说出序号代表的细胞结构：
1.细胞膜
2.细胞壁
3.细胞质基质
4.叶绿体
5.高尔基体
11.线粒体
12.内质网
13.核糖体
14.液泡
　实战训练　
6.连线各细胞器功能
1 线粒体 A 与动物细胞的有丝分裂有关
2 溶酶体 B 进行光合作用的场所
3 液泡 C 蛋白质的加工和发送
4 核糖体 D 合成蛋白质的场所
5 高尔基体 E 为细胞生命活动提供能量
6 中心体 F 分解衰老、损伤的细胞器
7 内质网 G 蛋白质的合成和加工以及脂质 合成的场所
8 叶绿体 H 储存物质，使植物细胞坚挺
三、细胞骨架
与细胞运动等生命活动相关
维持细胞形态
锚定并支撑着许多细胞器
由微管、微丝以及中间纤维三种结构组成
功能
形态结构
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
1.实验原理：
(1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。
(2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。
2.实验材料及器具：
新鲜的黑藻或菠菜叶片
镊子
滴管
显微镜
载玻片
盖玻片
消毒牙签
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
观察细胞质的流动（视频）
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
3.实验步骤：
滴
取
放
盖
看
实验材料
用镊子取一片小叶
在洁净的载玻片中央滴一滴清水
放入载玻片上的清水中
盖上盖玻片
临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性
实验中是否需要对材料进行染色 为什么
2
3
4
1
合作探究二：通过以上学习，请小组合作思考讨论完成问题。
若在视野中观察到叶绿体在细胞内随细胞质的流动方向为顺时针,则实际的流动方向是什么
有同学认为,在相同的外界条件下,被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性 (请简要写出实验思路)
细胞质处于不断流动状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
问题1: 实验中是否需要对材料进行染色 为什么
提示:不需要。叶绿体本身含有色素,带有颜色,可以直接在显微镜下观察。
问题2: 若在视野中观察到叶绿体在细胞内随细胞质的流动方向为顺时针,则实际的流动方向是什么
顺时针
问题3: 有同学认为,在相同的外界条件下,被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性 (请简要写出实验思路)
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动
探究.实践
问题3: 有同学认为,在相同的外界条件下,被折断后的黑藻植株的叶片细胞的细胞质流动现象更明显。如何设计实验验证这种说法的正确性 (请简要写出实验思路)
提示:一组黑藻叶片不作任何处理,另一组黑藻叶片在2~3 d前进行创伤处理;将两组黑藻叶片放在盛水容器中,在阳光充足的地方继续培养;然后将两组叶片分别制成装片,观察两组叶片细胞质流动的情况。
问题4: 细胞质处于不断流动状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义
提示:细胞质是细胞代谢的主要场所,其中含有许多代谢所需的原料、酶等。细胞质的流动,为细胞内物质运输创造了条件,保障了细胞生命活动的正常进行。
　实战训练　
7.液泡发达的植物(如黑藻、轮藻等)细胞中,细胞质呈薄层沿着细胞膜以一定的速度和方向进行流动,观察细胞质流动,可用叶绿体的运动作为标志。下列说法错误的是 (　　)
A.细胞质的流动为细胞内的物质运输创造了条件
B.用于观察的黑藻,应先放在光照、室温条件下培养
C.所有细胞的细胞质都会流动,因此均可以作为本实验的材料
D.将实验室温度从室温逐渐降低,会发现叶绿体的运动逐渐减慢
　实战训练　
8.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体”实验的叙述，正确的是（ ）
A.制作临时装片时，实验材料不需要染色
B.在高倍镜下可观察到叶绿体的双层膜结构
C.制作临时装片时，应在载玻片中央滴加生理盐水
D.实验材料应选择藓类的小叶或菠菜叶的上表皮
　实战训练　
9.下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述，错误的是( )
A.制作的临时装片要始终保持有水的状态
B.观察细胞质的流动，可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志
C.把黑藻事先放在光照、室温条件下培养再制片观察，实验效果更明显
D.若在显微镜下观察到叶绿体随细胞质顺时针方向流动，则实际的流动
方向为逆时针
　实战训练　
10．“墙角数枝梅，凌寒独自开。遥知不是雪，为有暗香来。”是北宋王安石描写梅花的诗句。下列有关梅花叶肉细胞的叙述错误的是（　　）
A．梅花叶肉细胞中的细胞质基质是新陈代谢的主要场所
B．梅花叶肉细胞中的水分有自由水和结合水
C．梅花叶肉细胞中的内质网，线粒体和叶绿体的功能有所不同
D．梅花叶肉细胞中的细胞质基质，线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA
　实战训练　
11．“小黄城外芍药花，十里五里生朝霞。花前花后皆人家，家家种花如桑麻”是清朝诗人刘开描写芍花的诗句。在芍花叶肉细胞中含有细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质。与上述基质有关叙述正确的是（ ）
A．成分相同，功能不同 B．都含有DNA和RNA
C．都是代谢的重要场所 D．都能产生水和ATP
　实战训练　
12．早期电子显微镜制样要采用低温固定，直到20世纪60年代采用戊二醛常温固定样品，科学家才在电镜下观察到真核细胞的细胞质中，除了存在各种细胞器，还有细胞骨架。下列相关叙述，正确的是（ ）
A．早期低温固定样品过程中细胞骨架结构会降解消失
B．细胞骨架的成分主要是纤维素
C．细胞骨架使囊泡在细胞中转运速率受到阻碍
D．各种细胞器是细胞进行代谢反应的主要场所
　实战训练　
13．细胞迁移指细胞接收到迁移信号或感受到某些物质的浓度梯度后产生移动。我国科学家在正常细胞、肿瘤细胞和不同动物组织中均发现了一种新型细胞器——迁移体，并证实了该细胞器与一种新型的细胞迁移有关。当细胞迁移离开后，迁移体会继续留在原地直到破裂或被其他细胞吞噬：目前研究表明迁移体在胚胎发育、机体免疫反应、肿瘤转移等细胞迁移活跃的过程中发挥重要的作用。下列推测错误的是（　　）
A．迁移体可在不同细胞间进行物质传递
B．迁移体的产生及被吞噬的过程体现了生物膜的流动性和信息传递的功能C．一个细胞的迁移体可被另一个细胞的溶酶体降解
D．癌细胞在低温条件下形成的迁移体更多
　实战训练　
14．寄生在人体肠道内的痢疾内变形虫是原生动物，能通过胞吐分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织，通过胞吞将肠壁细胞消化，并引发阿米巴痢疾。黏菌是一群类似霉菌的生物，在分类学上介于动物和真菌之间、形态各异，多营腐生生活，少数寄生在经济作物上，危害寄主，与颤蓝细菌一样没有叶绿体，下列有关痢疾内变形虫和黏菌、颤蓝细菌的说法正确的是（　　）
A．痢疾内变形虫细胞内无线粒体，所以不存在增大膜面积的细胞结构
B．痢疾内变形虫细胞膜上没有蛋白酶的载体，胞吞肠壁细胞需要消耗能量
C．黏菌和颤蓝细菌均是异养生物，虽然都没有叶绿体但是均能进行光合作用D．黏菌和颤蓝细菌完成生命活动所需的能量主要由线粒体提供，遗传物质均为 DNA
　实战训练　
15．细胞膜塑形蛋白促进囊泡形成的机制揭示，为了将细胞内的废物清除，细胞膜塑形蛋白会促进囊泡（分子垃圾袋）形成。将细胞受损的蛋白质运到“回收利用工厂”，降解废物，使“组件”被重新利用。下列相关叙述中正确的是（　　）
A．细胞膜塑形蛋白、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
B．囊泡的形成主要与细胞器中心体有关
C．“分子垃圾袋”主要由磷脂和蛋白质构成，该结构具有流动性的功能特点D．“回收利用工厂”可能是溶酶体，“组件”可能是氨基酸
　实战训练　
16．2023年1月7日，合成生物学国际论坛在杭州召开。合成生物学是生物科学的一个新兴分支学科，其研究成果有望破解人类面临的健康、能源、环境等诸多问题，比如为食品研发赋能：开发多种功能的替代蛋白、糖类和脂质等。下列有关蛋白质、糖类和脂质的叙述正确的是（　　）
A．脂质通常不溶于水，而溶于有机溶剂，不能调节生命活动
B．糖原和淀粉的功能不同是因为其单体的排列顺序不同
C．细胞中各种蛋白质的合成过程都需要核糖体和线粒体参与
D．细胞膜、细胞质、细胞核中均含有由糖类参与形成的化合物
　实战训练　
17．民以食为天，饮食健康是人们关注的重点内容。如果食用了被沙门氏菌感染的肉蛋类食物，可能会导致急性肠胃炎、伤寒，引发恶心、呕吐、腹泻、发热等症状，严重时甚至导致死亡，下列相关叙述正确的是（ ）
A．沙门氏菌通过无丝分裂的方式进行增殖
B．沙门氏菌细胞与曲霉细胞结构上的最本质的区别是后者有核糖体等复杂的细胞器
C．高温烹煮的肉类食品可以安全食用，因为高温下沙门氏菌细胞蛋白因肽键断裂而变形失活，失去致病能力
D．该细菌细胞内含有两种核酸，但只有一种能作为遗传物质

展开更多......

收起↑