资源简介

(共47张PPT)
3.2 细胞器之间的分工合作
（3课时）
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、机載系统研发（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？
研制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。
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？
讨论：
情景:问题探讨
情景导入
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。
细胞是一个更复杂的系统，细胞质内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。
新知建构
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
问题3: 如何分离得到各种细胞结构？
新知建构
采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器
1.破坏细胞膜，制成细胞匀浆
2.把匀浆放入离心管
3.离心器离心
4.细胞器分离
1.分离细胞器的方法---差速离心法
一、细胞器的分离方法
新知建构
细胞匀浆
低速离心
中速离心
高速离心
细胞核等
更高速离心
核糖体等
怎么将匀浆中大小不同的细胞器分离开呢？
叶绿体、线粒体、液泡等
内质网、
高尔基体等
上清液
沉淀
原理：重量不同，需要的离心速率不同。重量越轻，所需的离心速率越大。
核糖体主要存在于上清液（1）、上清液（2）、上清液（3）、沉淀（4）
一、细胞器的分离方法
新知建构
二、细胞器之间的分工
【任务1】：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
新知建构
大亚基
小亚基
蛋白质
mRNA
结构：
功能：
分布：
无膜结构；呈颗粒状；由rRNA和蛋白质构成
原核细胞和真核细胞中均有，分布最广；线粒体和叶绿体中也有
分类：
氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器”
附着核糖体
游离核糖体
附于粗面内质网上、外层核膜上
合成分泌蛋白和膜蛋白等
游离在细胞质基质中
合成胞内蛋白
1.核糖体
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
新知建构
膜面积最大的细胞器
粗面内质网
（有核糖体附着）
光面内质网
（无核糖体附着）
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
（核糖体附着）
几乎所有真核细胞中
蛋白质等生物大分子物质的合成、加工场所和运输通道
参与脂质（性激素）、某些糖类等的合成
2.内质网
新知建构
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
问题4：哪种细胞器为白细胞吞噬细菌的生命活动提供能量？
新知建构
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
形态：
结构
功能：
短棒状、圆球状等
双层膜
基质
内膜
外膜
嵴
向内折叠
存在少量DNA、RNA，核糖体，
含有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
供能
内膜
外膜
DNA
核糖体
（附着酶）
【线粒体的起源】真核细胞的祖先吞噬了好氧细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的线粒体。
嵴
基质
3.线粒体——细胞的“动力车间”
半自主细胞器
新知建构
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
（2）原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
（3）哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？
很多原核细胞可以进行有氧呼吸，其场所在细胞质基质和细胞膜上。(细胞基质和细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶)
因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有与有氧呼吸有关的酶。因此，只能进行无氧呼吸。
（4）能进行有氧呼吸的细胞一定都含有线粒体？
不一定，如蓝细菌、硝化细菌等原核生物。
（1）为什么说“几乎所有真核细胞”有线粒体？哪些真核细胞无线粒体？
哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等没有线粒体
【任务2】小组合作讨论下列问题
新知建构
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
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；
内腔不相通
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”
几乎所有真核细胞中
动物细胞
植物细胞
与动物细胞分泌物(分泌蛋白、油脂)的形成有关；与溶酶体的形成有关
与植物细胞细胞壁的形成有关
唯一一种在动、植物细胞中功能可以不同的细胞器
4.高尔基体
新知建构
二.细胞器之间的分工-动植物共有（4个）
结构：
功能：
分布：
由单层膜结构构成
主要存在于植物成熟的细胞中
成分：
内含细胞液，主要有糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等；
调节植物细胞内的环境(渗透压）
充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺
细胞液贮存水分和营养物质
低等动物中的食物泡、收缩泡也属于液泡。
高中阶段 液泡 特指 中央大液泡
5.液泡
二.细胞器之间的分工-植物特有1
新知建构
外膜
内膜
基粒
基质
类囊体
分布：
形态：
功能：
扁平的椭球形或球形
双层膜
基粒
基质
外膜
内膜
绿色植物进行光合作用的场所
绿色植物能进行光合作用的细胞中，
如叶肉细胞和幼嫩茎的皮层细胞中。
由多个类囊体堆叠形成
存在少量DNA、RNA，核糖体，
含有与光合作用有关的酶
（增大膜面积）
含有与光合作用有关的色素和酶
【叶绿体的起源】真核细胞的祖先吞噬了蓝细菌后，在长期的互利共生关系中，逐渐演化成了现在的叶绿体。
二.细胞器之间的分工-植物特有2
6.叶绿体
“养料制造车间”、“能量转换站”
结构
半自主细胞器
新知建构
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
A
应用迁移
不一定，蓝细菌的光合场所位于细胞质中的光合片层,即类囊体，没有叶绿体其中含有光合色素叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。
（1）植物细胞都含有叶绿体吗？
植物表皮细胞、根尖细胞等没有叶绿体
（2）能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？
表皮细胞
保卫细胞
细胞中的叶绿体可以运动．在不同的光照条件下，叶绿体的运动可以改变椭球体的方向．在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照．因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的．
二.细胞器之间的分工-植物特有2
新知建构
具膜细胞器的演化
细胞膜
内膜系统
内质网
高尔基体
溶酶体
核膜
细菌侵入
共生
线粒体
蓝细菌侵入
共生
叶绿体
内折
知识拓展：叶绿体和线粒体的起源----内共生起源学说
二.细胞器之间的分工-植物特有2
新知建构
结构依据：
①环状DNA
②内膜与细菌相似
③基因指导蛋白质合成
④有核糖体
结构：
功能：
分布：
无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成
蛋白质纤维→中心粒→中心体
（化学成分：蛋白质）
与细胞的有丝分裂有关
存在于动物细胞与低等植物细胞中（如衣藻、绿藻、水绵、团藻等）
中心粒
中心粒
二.细胞器之间的分工-动物特有细胞器1
7.中心体
新知建构
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、分解胞吞吞入的营养物质；与细胞的自溶有关
自噬作用
吞噬作用
起源：
高尔基体脱落的囊泡
注意：水解后的产物可再利用 -提供营养成分
细胞的凋亡、细胞的自噬等都与溶酶体有关。
8.溶酶体——细胞的“消化车间”
膜
水解酶
新知建构
二.细胞器之间的分工-动物特有细胞器2
思考：蝌蚪尾巴消失的生理原因是什么？
细胞内的溶酶体破裂，释放出水解酶，将细胞自溶掉。
溶酶体作用的事例
新知建构
二.细胞器之间的分工-动物特有细胞器2
动脑想一想
1、溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不被分解？尝试提出一种假说，解释这种现象？
①溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解；
②溶酶体内的酶只有在酸性条件下才能发挥作用，而溶酶体膜介于酸性和中性环境之间且不断地运动着，分解它们的酶难以起作用
新知建构
二.细胞器之间的分工-动物特有细胞器2
动脑想一想
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。为什么呢？
细胞内的溶酶体破裂，水解酶释放后，细胞结构被水解。
新知建构
二.细胞器之间的分工-动物特有细胞器2
细胞骨架
细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序
组成：蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网架结构
功能：
（1）维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器；
（2）与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
细胞器运动的轨道
新知建构
二.细胞器之间的分工
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
新知建构
二.细胞器之间的分工
细胞质基质
细胞器
又称细胞溶胶
细胞壁
细胞骨架
水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸，以及多种酶等。
成分：
功能：
为新陈代谢提供所需物质和一定的环境条件，是活细胞进行代谢的主要场所。
分布于
真核细胞
细胞膜
细胞质
细胞核
位于植物细胞膜的外层；
植物细胞壁主要由纤维素和果胶构成；
对细胞起支持和保护的作用；
细胞内有许多具有一定形态、结构和功能的小体,统称细胞器。
细胞的代谢中心
细胞代谢的控制中心
细胞器运动的轨道
新知建构
二.细胞器之间的分工
(1)植物细胞特有的细胞器：______________，
高等植物细胞肯定不具有的细胞器：____________，
(2)高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：___________________。
(3)原核生物细胞中唯一的细胞器：_________
(4)腺细胞中数量较多的细胞器：_____________。
(5)心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。
(6)具有单层膜的细胞器：___________________________
(7)具有双层膜的细胞器：_____________________
(8)无膜结构（不含磷脂分子）的细胞器：___________________
叶绿体、液泡
中心体
核糖体
核糖体
线粒体
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
线粒体、叶绿体
核糖体、中心体
中心体、叶绿体、液泡
细胞器相关知识归纳
应用迁移
(9)光学显微镜下可见的细胞器______________________。
(10)具有核酸的细胞器有：______________________ ，
既含有DNA又含有RNA的细胞器有：_______________，
只含有RNA的细胞器有：_________
(11)含有色素的细胞器有：___________________，
都有基质的细胞器有：________________
(12)蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。
(13)与分泌蛋白质（如：抗体、胰岛素等）合成与分泌有关的细胞器有：
________________________
(14)肽键形成的场所：__________，雄性激素合成的场所：_________
(15)与有丝分裂有关的细胞器：______________________________
线粒体、叶绿体、液泡
线粒体、叶绿体、核糖体
线粒体、叶绿体
核糖体
叶绿体、液泡
线粒体、叶绿体
溶酶体
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
核糖体
内质网
线粒体、核糖体、中心体、高尔基体
细胞器相关知识归纳
应用迁移
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
1.实验原理
(1)叶绿体的观察：
叶绿体主要存在 细胞的细胞质中，一般呈绿色、扁平的 。可在 显微镜下观察它的___________。
(2)细胞质流动的观察：
活细胞中的细胞质处于______ 的状态。
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
不断流动
椭球或球形
高倍
（注：不可看见具体结构）
叶肉
新知建构
实验 观察叶绿体 观察细胞质流动
选材
原因
藓类叶片
菠菜/番薯叶稍带些叶肉的下表皮
①叶片很薄，仅一两层叶肉细胞，可取整个小叶直接制片
②叶绿体大,便于观察
①接近下表皮的叶肉细胞属于海绵组织,细胞排列疏松,细胞分散,易撕取
②细胞叶绿体大，数量少，便于观察
2.实验选材分析
黑藻叶片
单层细胞，叶绿体数目多，体积小
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
新知建构
菠菜
叶稍带些叶肉的下表皮
清水
载玻片
清水
盖玻片
低倍镜
叶绿体
3.实验步骤
(1)观察叶绿体（藓类叶/菠菜叶）
(2)观察细胞质的流动（黑藻叶）
制作临时装片
（注：随时保持有水状态）
光照、室温
加快细胞质流动以便于观察
叶绿体随细胞
质绕液泡流动
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
新知建构
4.实验结果
①叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，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（胞质环流）
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
新知建构
1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？
2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞
内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是？
左上方
逆时针
因为细胞质是流动的
思考讨论
注意：显微镜视野中观察到叶绿体环流方向与实际相同
探究 实践——用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
新知建构
1
胞内蛋白与分泌蛋白
（1）分泌蛋白
a.概念：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。
b.举例：消化酶、抗体和一部分激素。
a.概念：在细胞内合成后，在细胞内起作用的蛋白质。
（在附着在内质网上的核糖体上合成的）
（在细胞质中游离的核糖体上合成的）
(2)胞内蛋白
b.举例：血红蛋白，与有氧呼吸有关的酶等。
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
1.科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？
2.分泌蛋白最初是在哪里合成的？原料是什么？这种化学反应叫什么？
3.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞器或细胞结构？
尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。
4.分泌蛋白合成和运输过程需要能量吗？能量由哪里提供？
囊泡
线粒体
高尔基体
核糖体
内质网
3min
17min
117min
（灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白）
【任务1】请阅读Ｐ51-53思考·讨论，以小组为单位回答下列问题
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
作 用
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，弄清化学反应的详细过程。
a.具有放射性的同位素：14C、32P、3H、35S等
b.不具放射性的同位素：15N、18O等
2
研究方法
：同位素标记法（放射性）
标记氨基酸出现的先后顺序：
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
3
合成和运输过程
①在______________中，以_______为原料开始____ __的合成。
②合成一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到___________上继续其合成过程，并且边合成____________________，再经过_____、_____，形成______________________________。
③内质网膜鼓出形成___________，包裹着蛋白质离开内质网到达__________，与高尔基体膜______。囊泡膜_____________________________高尔基体还能对蛋白质做___________________，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的_________。
④囊泡转运到_________，与___________，将蛋白质__________。
⑤在分泌蛋白的_______、_________、________的过程中，需要_________，能量主要来自____________。
游离的核糖体
氨基酸
多肽链
粗面内质网
边转移到内质网腔内
加工
折叠
具有一定空间结构的蛋白质
囊泡
高尔基体
融合
成为高尔基体膜的一部分
进一步的修饰加工
囊泡
细胞膜
细胞膜融合
分泌到细胞外
合成
加工
运输
消耗能量
线粒体
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
交通枢纽
3
合成和运输过程
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
肽链
一定空间结构蛋白质
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
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
内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜　　
参与分泌蛋白合成运输的膜结构：
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少(基本不变），细胞膜膜面积增加。
_________
_________
_________
前
后
时间
0
膜面积
①_________
③_________
②_________
时间
0
②
③
①
①
②
③
内质网膜
高尔基体膜
细胞膜
内质网膜
细胞膜
高尔基体膜
新知建构
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
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
1
生物膜系统组成与功能
（1）原核生物有生物膜系统么？
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
（2）真核核生物都有有生物膜系统么？
×
哺乳动物成熟红细胞
（3）口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系统么？
×
×
新知建构
生物膜系统
真核细胞
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
2
生物膜之间的联系
①结构与成分
新知建构
生物膜系统
2
生物膜之间的联系
②在结构上的联系
内质网膜
细胞膜
面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜
新知建构
生物膜系统
(2)在功能上的联系（以分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌为例）
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
线粒体
能量
能量
能量
能量
囊泡
囊泡
肽链
较成熟的蛋白质
合成
初步加工
成熟的蛋白质
进一步加工
分泌
分泌蛋白
生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上________，进一步体现了细胞内各种结构之间的_________。
紧密联系
协调配合
新知建构
生物膜系统
1.图中a、b、c、d为细胞器，3H－亮氨酸参与图示过程合成3H－X，且细胞器c为该过程提供能量。据图分析，下列说法错误的是
A．图示中，膜面积会发生变化的细胞器有a、b、d
B．3H－X分泌到细胞外与膜的流动性有关
C．图中含有RNA的细胞器是a、c
D．细胞器c中含有与有氧呼吸有关的酶
√
应用迁移
细胞器之间的协调配合——分泌蛋白的合成与运输
2.生物中除病毒外都具有生物膜，生物膜是一种动态的结构，具有膜脂的流动性和膜蛋白的运动性。下列关于生物膜的叙述，正确的是
A.细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，构成细胞膜的脂质中最丰富的是胆固醇
B.性激素随血液到达全身各处，与靶细胞膜表面受体结合，将信息传递给靶细胞
C.大肠杆菌的细胞膜是其生物膜系统的组成部分，与动物细胞膜具有相似的结构
D.细胞内许多化学反应在生物膜上进行，广阔的膜面积为酶提供了大量的附着
　位点
√
应用迁移
生物膜系统
细胞器的种类
总结启新
细胞质
细胞器
细胞质基质
实验
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
分工合作
分泌蛋白的合成和运输
分类
双层膜
单层膜
无膜
线粒体
叶绿体
内质网
高尔基体
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
加上
核膜、细胞膜
共同组成
生物膜系统
结构功能联系
总结启新

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