高中生物必修1 第3章 第2节细胞器——系统内的分工合作

高中生物必修1 第3章 第2节细胞器——系统内的分工合作

第三章 细胞的基本结构 显微结构 亚显微结构 扫描电子显微镜 0.2μm 0.2nm 光学显微镜 一、显微结构与亚显微结构 细胞膜 真核细胞 细胞核 细胞质 细胞质基质 （胶质状态） 细 胞 器 线粒体、叶绿体 内质网、核糖体 高尔基体、溶酶体 中心体、液泡 想一想： 要研究各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法分离各种细胞器呢？ 含多种成分 新陈代谢的主要场所 分离各种细胞器 —— 差速离心法 将匀浆放入离心管 破坏细胞膜 （形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆） 将各种细胞器分离开 （利用不同的离心速度所产生的不同离心力） 用高速离心机在不同的转速下进行离心 二、细胞器之间的分工 想一想： ⑴飞翔鸟类胸肌细胞中线粒体的数量比不飞翔鸟类的多，为什么？ ⑵动物冬眠状态下的肝细胞中的线粒体比常态下多，这是为什么 ？ ⑶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。为什么？ 1 、线粒体 ——“ 动力车间” 细胞生命活动占 95% 的能量来自线粒体。 外膜 内膜 嵴 存在于动物细胞和植物细胞中 形状 : 功能： 椭球形   哑铃状 短棒状 分布 : 有氧呼吸 的主要场所 线粒体 结构： 双层膜 外膜 内膜 内膜向内折叠形成 嵴 基粒： 位于 嵴 上，含有酶。 基质： 内含大量的 氧化酶 含有少量的 DNA 、 RNA 。 外膜 内膜 嵴 基粒 2 、叶绿体 “ 养料制造车间 ” 、 “ 能量转换站 ” 分布： 形状 : 功能： 扁平的椭球形   或球形 绿色植物的叶肉细胞及幼茎的皮层细胞中。 光合作用 的场所 叶绿体 结构： 双层膜 外膜 内膜 基粒： 由多个 类囊体 堆叠而成，位于 内膜 上。 基质： 内含大量的 光合作用酶 ， 还含有少量 DNA 、 RNA 。 线粒体 叶绿体 分布 形态 结 　　　　构 双 层 膜 外膜 内膜 基　粒 基　质 功能 光合作用的场所 有氧呼吸的主要场所 都含有少量的 DNA 和 RNA （都能半自主复制） 含与光合作用有关的酶 含与有氧呼吸有关酶 片层膜堆叠成圆柱形，含色素和与光反应有关的酶。 是一层光滑的膜 向内折叠形成嵴 与周围的细胞质基质分开 扁平的椭球形或球形 短棒状 主要存在于植物的叶肉细胞 动植物细胞中 小结 1 ：线粒体和叶绿体比较表 有很多 ATP 合成酶 3.内质网 （单层膜） 3.内质网 （1）分布： 动植物细胞。 （3）类型 功能 粗面型内质网： 蛋白质运输通道 （附着核糖体） 滑面型内质网： 糖类和脂质合成 （2）形态结构： 单层膜 结构连接而成的网状结构 ——有机物的制造车间。 4.高尔基体 （单层膜） 4.高尔基体 （1）分布： 动植物细胞 （2）形态结构： 单层膜 形成的 扁平囊状结构 ， 有大小 囊泡 （3）主要功能： a.动物细胞：蛋白质加工、分类、包装和分泌 b.植物细胞：细胞分裂时与细胞壁的形成有关 核糖体 5.核糖体 5.核糖体 （1）存 在： （2）形态结构： (3)主要功能： 所有细胞 椭球形的粒状小体， 无膜结构 细胞内合成蛋白质的场所 附着在内质网上： 合成分泌蛋白 游离在细胞质中： 合成自身所需的蛋白质， 如膜蛋白等。 （4）类型 6.中心体 6.中心体 （1）存在部位： （2）形态结构： （3）主要功能： 动物细胞和低等植物细胞中 由2个互相垂直的中心粒组成； 无膜结构 与细胞的有丝分裂有关 细胞液： 含糖类、无机盐、色素、蛋白质等 液泡膜（单层膜） 7.液泡（单层膜） （1）存 在： （2）形态结构： （3）主要功能： 成熟的植物细胞中 单层膜 （液泡膜），内有 细胞液 ， 细胞液中有糖类、无机盐、 色素 、 蛋白质等。 ① 贮存作用； ② 维持细胞的形状； ③ 可调节细胞的酸碱度。 7.液泡（单层膜） 8.溶酶体 （单层膜） ——“ 消化车间 ” （1）存在部位： （2）形态结构： （3）主要功能： 动植物细胞 单层膜，圆球形 ，内含多种 水解酶 ① 分解衰老、损伤的细胞器。 ② 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 细胞骨架： 蛋白质纤维组成的网架结构 功能：维持细胞形态，保持细胞内部结构有序性 内质网 细胞核 线粒体 核糖体 高尔基体 细胞膜 核仁 核膜 细胞质 叶绿体 液泡 细胞壁 溶酶体 认一认 细胞质 核膜 细胞核 核仁 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 中心体 细胞膜 11线粒体 13核糖体 14液泡 5高尔基体 12,15内质网 4叶绿体 1细胞膜 2细胞壁 3细胞质 10中心体 12线粒体 9核糖体 2高尔基体 8,11内质网 1细胞膜 3细胞质 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 连连看 膜结构 分 布 形态 主要功能 叶绿体 线粒体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 小结 2 ：八种细胞器的比较 双层膜 双层膜 无膜结构 无膜结构 单层膜 单层膜 单层膜 单层膜 植物细胞 植物细胞 动植物细胞 动植物细胞 所有细胞 动植物细胞 动植物细胞 动物和低等 植物细胞 光合作用的场所 有氧呼吸主要场所 有机物的制造车间 蛋白质合成的场所 细胞分泌、细胞壁的形成 参与细胞有丝分裂 水和养料的仓库维持细胞形态 水解酶的仓库 椭球形 棒状 网状 囊状 “ 十 ” 字形 泡状 粒形 圆球形 1 、观察叶绿体： 取材（ 藓类、菠菜叶等 ）、制片、观察 2 、线粒体的观察： 取材（ 口腔上皮细胞 ）、染色、制片、观察 染色：健那绿 + 线粒体→蓝绿色。 三、 实验：用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体 想一想： 能不能用植物叶肉细胞观察线粒体？ 为什么要将健那绿溶解在生理盐水中？ （在光学显微镜下可以观察到） 椭球形或球形、绿色 人的口腔上皮细胞 （在光学显微镜下可以观察到） 线粒体 短棒状、圆球状、线形、 哑铃形等 3 、实验拓展： （ 1 ）强光下，叶绿体以 对光； 弱光下，叶绿体以 对光； 黑暗处，叶绿体无规则分布在细胞质中。 （ 2 ）线粒体的数量与细胞的代谢有关： 代谢越旺盛的细胞，线粒体的数量就 。 新生细胞比衰老或病变细胞的线粒体 。 椭球形的侧面 越多 椭球形的正面 多 四、细胞器之间的协调配合 资料分析——分泌蛋白的合成与运输 （ 3 H 标记的亮氨酸 ） 讨论： 1.分泌蛋白是在哪里合成的？ 2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，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。 3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 核糖体 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜外 需要,主要由线粒体提供 合成的分泌蛋白 运输到细胞外 多肽链 较成熟蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 囊泡 囊泡 氨基酸 脱水缩合 初步修饰加工 进一步修饰加工 分泌到细胞外 分泌蛋白的合成和运输: 1、在蛋白质合成、加工及运输过程中均由( )供能 线粒体 2、囊泡由（ ）和（ ）构成，可以由（ ）和（ ）产生。 磷脂 蛋白质 内质网 高尔基体 五、细胞的生物膜系统 1、组成 具双层膜的： 具单层膜的： 叶绿体、线粒体、细胞核 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体、细胞膜 2、化学成分： 3、组成元素： 磷脂、蛋白质、糖类 C H O N P 4、生物膜的应用—— 选择透过性 海水淡化、污水净化 血液透析膜：代替肾脏把病人血液中的代谢废物透析掉 内质网与核膜外层相连 内质网腔与两层核膜之间的腔相通 内质网与细胞膜相连 5、生物膜之间的联系 直接联系 间接联系 内质网 核膜 线粒体 细胞膜 高尔基体 间接联系 （借助囊泡） （借助囊泡） 5、生物膜之间的联系 6、生物膜的功能 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 。 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 。 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。 六、知识拓展 1 、植物细胞特有的细胞器有： 2 、双层膜结构的细胞器有： 3 、单层膜结构的细胞器有： 4 、没有膜结构的细胞器有： 5 、与细胞的能量转换有关的细胞器： 6 、含有遗传物质 DNA 的细胞器： 叶绿体、液泡。（细胞壁） 线粒体、叶绿体。（细胞核） 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。（细胞膜） 中心体、核糖体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体 7、动物（低等植物）中特有的细胞器： 8、植物细胞中含有色素的细胞器： 9、真核生物和原核生物共有的细胞器： 10、与蛋白质合成有关的细胞器： 11、动植物细胞中都有但功能不同的细胞器： 12、含有RNA的细胞器： 中心体 叶绿体、液泡 核糖体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 高尔基体 线粒体、叶绿体、核糖体 1 、只是绿色植物细胞特有，而动物细胞中没有的细胞器是 （ ） A 核糖体、叶绿体 B 线粒体、高尔基体 C 中心体、内质网 D 叶绿体、液泡 2 、下列哪一组细胞器的结构具有双层膜 （ ） A 核糖体、线粒体 B 线粒体、叶绿体 C 线粒体、液泡 D 高尔基体、中心体 3 、当某种病毒侵入人体时，会妨碍细胞的呼吸从而影响人体正常的生理功能。那么这种病毒很可能作用于（ ） A 线粒体 B 中心体 C 核糖体 D 高尔基体 D B A 课堂练习 4、玉米根细胞中，含有少量DNA，并与能量转换有密切关系的细胞器是 （ ） A 叶绿体和线粒体 B 线粒体 C 叶绿体 D 核糖体 B 5、细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质的（ ） A 功能及所含有机化合物都相同 B 功能及所含有机化合物都不同 C 功能相同，所含有机化合物不同 D 功能不同，所含有机化合物相同 B 下图表示动物、植物细胞二合一亚显微结构模式图。 （1）提供细胞生命活动所需能量的 “动力工厂”是[ ]__________； （2）对来自内质网的蛋白质进行 加工、分类和包装的“发送站” 是 [ ]_____________； （3）细胞内表面积最大的、与糖类、 脂类、合成有关的是 [ ]________。 （4）如果B图为大蒜根细胞，则应 该没有[ ]__________； （5）与动物细胞有丝分裂有关的结构[ ]__________； （6）把氨基酸组装成蛋白质的场所是〔 〕 。 （7）B图中特有的细胞结构有[ ]_______、 [ ]__________、________ （8）含有色素的细胞结构有[ ]_______ [ ]_______。 （9）蓝藻细胞中，没有由 包被的细胞核。具有的细胞器是[ ] _________。 5 9 线粒体 5 高尔基体 8 内质网 4 叶绿体 13 中心体 11 核糖体 2 液泡 4 叶绿体 2 液泡 4 叶绿体 细胞壁 核膜 11 核糖体 细胞器 细胞质基质 细胞壁 细胞质 细胞核 细胞膜 内质网 液泡 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 叶绿体 植物细胞结构 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞器 细胞质基质 内质网 中心体 高尔基体 核糖体 线粒体 溶酶体 动物细胞结构