3.2细胞器之间的分工合作课件(共37张PPT2份视频)-人教版必修一

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第2节 细胞器之间的分工合作
第三章 细胞的基本结构
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(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造等部门。
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
一、细胞结构
细胞膜
细胞质
细胞核
细胞壁
位于植物细胞膜的外层;
主要由纤维素和果胶构成;
对细胞起支持和保护的作用;
细胞质基质
细胞器
呈溶胶状,是活细胞进行新陈代谢的主要场所
具有特定功能的各种亚细胞结构的总称
细胞
如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等,它们都统称为细胞器,
细胞器分布在细胞质基质中。
细胞器是如何存在于细胞质当中的?
二、细胞骨架细胞骨架是由蛋白质纤维(微丝、微管)组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多的细胞器,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。三、分离细胞器的方法差速离心法采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。破坏细胞膜,形成匀浆把匀浆放入离心管用高速离心机在不同的转速下进行离心分离不同大小的细胞器三、分离细胞器的方法四、细胞器之间的分工1、具有双层膜结构的细胞器——①线粒体分布:形态:结构:功能:短棒状、圆球状等外膜内膜嵴基质双层膜基质外膜内膜嵴向内折叠存在少量DNA、RNA,核糖体与有氧呼吸有关的酶(增大膜面积)细胞进行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“动力车间”动植物细胞;供能代谢旺盛的部位分布较多;四、细胞器之间的分工1、具有双层膜结构的细胞器——②叶绿体内膜外膜基质基粒分布:形态:结构:功能:扁平的椭球形或球形双层膜基粒基质外膜内膜存在少量DNA、RNA,核糖体与光合作用有关的酶由多个类囊体堆叠形成类囊体薄膜上含有光合色素,这些色素可以吸收、传递、转化光能。类囊体绿色植物进行光合作用的场所(增大膜面积)“养料制造车间”“能量转换站”绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎;能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗?能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体,如蓝细菌。四、细胞器之间的分工1、具有双层膜结构的细胞器对比线粒体叶绿体不同点分布增大膜面积的方式酶色素功能相同点绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎普遍存在于动植物细胞内内膜向内折叠形成嵴类囊体堆叠形成基粒与细胞呼吸有关,分布在基质和内膜上与光合作用有关,分布在基粒和基质中无有氧呼吸的主要场所类囊体薄膜上含有光合色素(叶绿素、胡萝卜素)绿色植物进行光合作用的场所①均具有双层膜结构;②均能进行能量转换;③都含有磷脂、蛋白质和少量的DNA、RNA、核糖体,能形成自身的部分蛋白质,能自主复制,是半自主性细胞器大多数蛋白质是由细胞核控制合成的,因此称为半自主性细胞器。四、细胞器之间的分工2、具有单层膜结构的细胞器——①内质网形态:功能:分布:由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统。粗面内质网光面内质网光面内质网粗面内质网(核糖体附着) 是蛋白质的合成、加工场所和运输通道 脂质、糖类等的合成动植物细胞四、细胞器之间的分工2、具有单层膜结构的细胞器——②高尔基体形态:功能:分布:单层膜围起的扁平囊状结构,有囊泡动植物细胞对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装动物:与溶酶体的形成有关植物:与细胞壁的形成有关“车间”及“发送站”线粒体高尔基体叶绿体内质网四、细胞器之间的分工2、具有单层膜结构的细胞器——③溶酶体形态:功能:分布:由单层膜围成的囊状小泡,内含多种水解酶主要分布在动物细胞中能分解衰老、损伤的细胞器吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌“消化车间”消化、分解胞吞吞入的营养物质;与细胞的自溶有关起源:高尔基体例题:可以与动物细胞的吞噬泡融合,并消化掉吞噬泡内物质的细胞器是( )A.核糖体B.溶酶体C.内质网D.高尔基体B 自噬作用 吞噬作用四、细胞器之间的分工2、具有单层膜结构的细胞器——④液泡形态:功能:分布:由单层膜围成的泡状结构,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。主要分布在植物细胞中;调节植物细胞内的环境充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。低等动物中的食物泡、收缩泡也属于液泡;例题:凤仙花的紫红色花瓣能挤出紫红色的汁液,这些汁液主要来自于( )A.叶绿体B.内质网C.液泡D.细胞质基质C储存营养物质花青素四、细胞器之间的分工名称内质网高尔基体溶酶体液泡分布形态功能动植物细胞动植物细胞主要在动物细胞中2、具有单层膜结构的细胞器对比主要在植物细胞中管状、泡状或扁平囊状囊泡状泡状泡状蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,以及脂质合成的场所对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”;与植物细胞壁的形成以及动物细胞中溶酶体的形成有关。内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌,被称为“消化车间”。内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。四、细胞器之间的分工
3、无膜结构的细胞器——①核糖体
形态:
功能:
分布:
椭球形,由RNA和蛋白质组成
“生产蛋白质的机器”
附着核糖体 分泌蛋白
真核细胞、原核细胞
游离核糖体 胞内蛋白
合成蛋白质的场所
线粒体和叶绿体中;
核膜外表面;
粗面内质网上;
游离在细胞质基质中;
四、细胞器之间的分工3、无膜结构的细胞器——②中心体形态:功能:分布:由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成动物和低等植物细胞与细胞的有丝分裂有关名称核糖体中心体形态功能分布3、无膜结构的细胞器对比椭球形,由RNA和蛋白质组成由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成合成蛋白质的场所与细胞的有丝分裂有关真核细胞、原核细胞动物和低等植物细胞四、细胞器之间的分工项目植物细胞动物细胞不同点相同点无细胞壁、叶绿体,有中心体、溶酶体;有些低等动物有液泡;有细胞壁、叶绿体,液泡;低等植物细胞有中心体;都有细胞膜、细胞质、细胞质;细胞质中都有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器动物细胞和植物细胞异同点四、细胞器之间的分工结构双层膜结构单层膜结构无膜结构结构含DNA含RNA含色素功能能产生水能量转化与蛋白质合成、分泌有关线粒体、叶绿体内质网、高尔基体、溶酶体、液泡中心体、核糖体线粒体、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体液泡、叶绿体线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网线粒体、叶绿体核糖体、内质网、高尔基体、线粒体1、有关细胞器知识的归纳总结2、细胞类型的判断有无以核膜为界限的细胞核无原核细胞有真核细胞有无细胞壁无动物细胞植物细胞有有无中心体有低等植物细胞无高等植物细胞核糖体是蛋白质合成的场所
内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道
高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”
三种细胞器之间是不是存在某种协作呢?
五、细胞器之间的协调配合
以分泌蛋白的合成和运输为例
1.分泌蛋白
(1)概念:在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。
(2)举例:消化酶、抗体和一部分激素。
用3H标记亮氨酸
蛋白质的合成和运输过程
追踪
2.研究方法:同位素标记法(P51)
注意区分
胞内蛋白:在细胞内合成,在细胞内起作用。如血红蛋白、呼吸酶
(1)概念:在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如16O与18O,14C与12C。
(2)性质:同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同。
(3)方法:用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。
(4)应用:用同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学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,是稳定同位素,如15N、18O等。
科学方法——同位素标记法
在豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸
标记氨基酸出现的先后顺序:
_______→ _______ → ________ → ______→细胞外
内质网
核糖体
高尔基体
细胞膜
粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关,滑面型与脂质(如:性激素)和糖类的合成有关。
游离的核糖体
不成熟的蛋白质
(有一定空间结构的蛋白质)
高尔基体
为整个过程提供能量
细胞膜
成熟的蛋白质
粗面内质网
囊泡
囊泡
氨基酸→肽链
分泌蛋白
线粒体
修饰加工
胞吐
加工、折叠
重点1
分泌蛋白合成场所是
核糖体
脱水缩合
粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关,滑面型与脂质(如:性激素)和糖类的合成有关。
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_____




基本不变
增加
分泌蛋白合成过程中膜面积的变化
粗面型与分泌蛋白质的合成加工和运输有关,滑面型与脂质(如:性激素)和糖类的合成有关。
时间
核糖体
内质网
高尔基体
放射性强度
0
标记氨基酸出现的先后顺序:
_______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______→细胞外
内质网
核糖体
囊泡
高尔基体
囊泡
细胞膜
分泌蛋白合成过程中放射性的变化
在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“资物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用。
六、细胞的生物膜系统
核膜
内质网膜
细胞膜
⑴ 生物膜系统的概念
1、原核生物和病毒有生物膜系统吗?
没有,因为原核细胞内的生物膜分化不完善,只有细胞膜,没有核膜及具膜细胞器;病毒无任何膜结构,所以原核生物和病毒无生物膜系统。
2、生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称,还是生物体内各种膜结构的总称?
是细胞中各种膜结构的总称,比如胃黏膜、肠系膜就不属于生物膜系统。
(2) 各生物膜的联系
a、组成上的联系:
各生物膜的组成成分相似,都由
脂质(主要为磷脂)、蛋白质及
少量的糖类组成,但每种成分所占的比例不同。
b、结构上的联系:
高尔基体
内质网
间接相连
直接相连
细胞核外膜
细胞膜
间接相连(囊泡)
线粒体膜
囊泡
直接或间接相连
核膜
内质网膜
细胞膜
(3)细胞的生物膜系统的作用
a、使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、
能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。
b、生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量
的附着位点。
c、将细胞分成一个个小区室,使得细胞内能同时进行多种化学反应,而互不干扰,
保证了细胞生命活动高效、有序地进行。
(4)细胞的生物膜系统的应用
人工合成膜材料的应用
医学上采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能。其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料,能把病人血液中的代谢废物透析掉,让干净的血液返回病人体内。
1. 判断下列结构中,属于生物膜系统的是( )
A.线粒体外、内膜 B.高尔基体膜
C.中心体 D.膀胱膜
E.内质网膜 F.肠系膜
G.核糖体 H.腹膜
I.囊泡膜 J.液泡膜
K.叶绿体外、内膜 L.皮肤和黏膜
M.消化道黏膜 N.白细胞的细胞膜
ABEIJKN
随堂巩固
1.实验原理
(1)叶肉细胞中的叶绿体,散布于细胞质中,呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的___________。
(2)活细胞中的细胞质处于_________的状态。
(3)观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的_______的运动作为标志。
形态和分布
叶绿体
2.实验材料
常选用藓类叶或者菠菜叶___________的_______。
不断流动
稍带些叶肉
下表皮
(3)黑藻幼嫩的小叶扁平,只有一层细胞,存在叶绿体,易观察
(1)藓类叶片很薄,由单层叶肉细胞构成,且叶绿体较大,可直接观察。
(2)菠菜叶接近下表皮的叶肉细胞排列疏松、易获取,且所含叶绿体数目少,个体大,便于观察。
二、实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动





在洁净的载玻片中央滴一滴清水
用镊子取一片小叶
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。
二、实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
二、实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
实验结果
①叶绿体呈扁平椭球形或球形,深绿色,随细胞质流动,自身也可转动。
②每个细胞中细胞质流动的方向是一致的,其流动方式为环流式。
黒藻细胞叶绿体形态分布与细胞质流动模式图
二、实验:用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
细胞质流动课堂小结①中心体、核糖体 ②内质网、高尔基体、溶酶体、液泡③叶绿体、线粒体 ④细胞膜、核膜

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