1、高中生物 細胞器系統內的分工合作課件 新人教必修問題探討一件優質產品是如何通過各車間和部門之間的配合生產出來的？細胞內也存在類似的部門或車間嗎？你能舉出例子嗎？提示：一件產品是由多個零部件組成的，不同車間生產不同的零部件之后，要由組裝車間完成裝配工作，質檢部門負責檢查產品的質量。同時要有部門提供原材料，有部門提供設計圖，還要有部門負責動力供應，等等。部門齊全，配合協調，才能生產優質產品。由提示：例如蛋白質的合成。細胞核是遺傳信息庫，蛋白質的合成要在遺傳信息的指導下進行，核糖體是合成蛋白質的場所，同時內質網、高爾基體等細胞器也在蛋白質合成中起到重要的作用。這說明細胞的生命活動也是需要多個“部門”

2、和“車間”協調配合完成的。工廠系統邊界分工合作細胞細胞膜細胞器圍墻車間 細胞在生命活動中不停地發生著物質和能量的復雜變化。 細胞質內有許多具有一定的形態、結構和功能的小器官，它們統稱為細胞器。 如：線粒體、葉綠體、內質網、高爾基體、核糖體、溶酶體等。一、細胞質的結構和功能顯微結構亞顯微結構掃描電子顯微鏡0.2m0.2nm光學顯微鏡 細胞的顯微結構 （光鏡下）細胞器在哪里?細胞的亞顯微結構 （電鏡下）線粒體高爾基體內質網溶酶體核糖體中心體植物細胞、動物細胞的亞顯微結構圖功能水、無機鹽、脂質、糖類、氨基酸、核苷酸等,還有很多種酶細胞質基 質(膠質狀)細胞器成分:是活細胞進行新陳代謝的主要場所為新陳

3、代謝提供所需的物質和一定的環境條件,如提供ATP、核苷酸、氨基酸等。細胞質線粒體內質網核糖體高爾基體液 泡葉綠體中心體溶酶體二、分離各種細胞器的方法細胞器這么小，一個細胞中又有多種細胞器，那么，怎樣對單獨一種細胞器進行分析研究呢？ 美國科學家克勞德摸索出一種定性定量分離細胞組分的經典方法，這種方法一直沿用至今，稱為差速離心法。分離細胞器的方法差速離心法 要研究各種細胞器的組成成分和功能，需要將這些細胞器分離出來，常用的方法是差速離心法。將細胞破壞后，形成由細胞器和細胞中其它物質組成的勻漿。將勻漿放入離心管中，將高速離心機在不同的轉速下進行離心，利用不同的離心速度所產生的不同離心力，就能將各種細

4、胞器分離開。 離心機（1）具有雙層膜結構的細胞器1）線粒體(雙層膜)外膜內膜嵴基質三.細胞器之間的分工 “動力車間”內膜向內凹陷折疊成嵴形態：短棒狀,圓球狀, 線形,啞鈴狀等。分布：普遍存在于動植物細胞中。新陳代謝旺盛的細胞含量多結構：外膜光滑，內膜某些部位向線粒體的內腔形 成嵴，增大了細胞器內膜的表面積成分：含有與有氧呼吸有關的酶，少量DNA等。功能：有氧呼吸的主要場所，提供能量約占細胞需能的95%。1）線粒體(雙層膜)細胞新陳代謝的旺盛程度 肝細胞 腎皮質 細胞 平滑肌 細胞 心肌 細胞 動物冬眠狀態 下的肝細胞 950個 400個 260個 12500個 1350個1、心肌細胞的線粒體數

5、量最多，這是因為什么？2、動物冬眠狀態下的肝細胞中的線粒體比常態下多，這是為什么？3、從表中所示數據可以看出線粒體的多少與什么有關？ 心肌運動量大、不停地收縮，需能量多 冬眠時動物維持生命活動的能量主要靠肝臟，肝臟代謝加強，耗能多 德國科學家華爾柏在研究線粒體時，統計了各種動物部分細胞中線粒體的數量（見下表）。分析回答： 線粒體在細胞內新陳代謝旺盛的部位比較集中在同一生物的不同組織、器官的細胞中線粒體的數量也有很大差別在不同的生物體，因為代謝程度的不同，線粒體數量也有差別，生命活動越旺盛的細胞中，線粒體越多。 葉綠體基粒：囊狀結構的薄膜是綠色的。2.葉綠體柵欄組織海綿組織類囊體基粒結構：內含基

6、粒，基粒由 一個個圓餅狀的囊 狀結構堆疊形成 的，這些囊狀結構 成為類囊體，基粒中 含有與光合作用有關 的色素和酶，葉綠素。分布：植物體特有，主要位于綠色植物的綠色部位中。功能:綠色植物光合作用的場所“養料制造廠”和 “能量轉換站”。是將太陽能轉化為化學能的地方外膜內膜基質基粒形狀:扁平的橢球形或球形色素存在囊狀結構薄膜(類囊體）上。酶存在囊狀結構薄膜和基質中。葉綠體中含有少量的DNA。 葉 綠 體 思 考：1. 葉 綠 體 的 結 構 與 光 合 作 用 有 什 么 關 系？2. 色 素 和 酶 分 別 位 于 什 么 地 方？1,含有光合作用所需的色素和酶2,橢圓形的形態有利于多方向吸收光

7、3,基粒由一個個的囊狀結構堆疊起來能充分吸收光色素:囊狀結構薄膜(類囊體）上酶:囊狀結構薄膜和基質線粒體葉綠體分布形態結構雙層膜外膜內膜基粒基質功能光合作用的場所有氧呼吸的主要場所都含有少量的DNA和RNA含與光合作用有關的酶含與有氧呼吸有關酶片層膜堆疊成圓柱形，含色素和與光反應有關的酶。是一層光滑的膜向內折疊形成嵴與周圍的細胞質基質分開扁平的橢球形或球形圓球形 短棒狀 線形 啞鈴狀主要存在于植物的葉肉細胞動植物細胞中線粒體和葉綠體比較表含與有氧呼吸有關酶（2）具有單層膜的細胞器3）內質網單層膜核糖體糙面內質網滑面內質網3）內質網單層膜結構：由單層膜結構連接而成的網 狀物，向內與核膜相通，向

8、外與細胞膜相連，膜上有很 多酶，有的上面有核糖體分布：絕大多數動植物細胞都有內質網功能：a 增大細胞內膜面積。b膜上有多種酶，為各種生化反應的進行創造了有利的條件。c蛋白質合成加工一己之制合成的場所。4）高爾基體單層膜4）高爾基體單層膜形態：扁平囊狀結 構，有大小囊泡結構：由單層膜形成存在部位：動植物細胞中細胞核附近高爾基體蛋白質的“加工車間”和“發送站”分布：動、植物細胞內形態：呈球形泡狀或囊狀結構：單層膜的細胞器。功能：“消化車間”,含有多種水解酶,能分解衰老、損 傷的細胞器,吞噬并殺死侵入的病毒或病菌5）溶酶體單層膜相關鏈接職業病硅肺，因為溶酶體內缺乏分解硅塵的酶，而硅塵卻能破壞溶酶體膜

9、，使其中水解酶釋放，破壞細胞結構。細胞液液泡膜結構：由單層膜構成，內含細胞液，細胞液中含有機 酸，糖類，含有無機鹽、蛋白質、色素等 ，有一 定的濃度。液泡功能：調節植物細胞內的環境，維持一定的滲透壓，與細胞滲透吸水密切相關，充盈的細胞液可以使細胞保持堅挺6）液泡單層膜形態：泡狀結構分布：植物細胞，成熟的植物細胞占體積的90%，7）核糖體無膜（3）無膜的細胞器核糖體結構：無膜結構，有蛋白質和RNA組成。分布：動植物細胞中，附著在內質網上或游離在細胞質基 質中形態：橢球形的粒狀小體功能：細胞內合成蛋白質(多肽）的場所是生產蛋白質的機器。7）核糖體無膜P46下8）中心體無膜中心粒中心體微管分布：動物

10、細胞內和 低等的植物細 胞中形態：呈圓柱狀結構：無膜結構（由兩個互相垂直排 列的中心粒組成）功能：與細胞有絲分裂有關，形成紡錘體。結構：細胞骨架是由蛋白質纖維組成的網架結構。功能：與細胞運動、分裂、分化以及物質運輸、能量轉換、信息傳遞等生命活動密切相關。細胞骨架微管線粒體質膜內質網核糖體微絲細胞器分布形態結構功能角色比喻線粒體葉綠體高爾基體內質網有機物（脂質）合成車間核糖體溶酶體中心體液泡各種細胞器的對較表動、植物細胞兩層膜有氧呼吸的主要場所動力車間植物細胞動、植物細胞動、植物細胞動、植物細胞動、植物細胞動物、低等植物植物細胞兩層膜單層膜單層膜單層膜單層膜無膜無膜光合作用的場所蛋白質的合成、加

11、工脂質的合成“車間”合成蛋白質的場所動物細胞蛋白質的加工、轉運、分泌。植物細胞壁形成與有絲分裂有關調節內環境，使植物細胞保持堅挺吞噬、分解無用結構和異物養料制造車間能量轉換站生產蛋白質的機器消化車間蛋白質的加工車間和發送站 細胞器分類歸納 考點剖析分布植物特有的細胞器葉綠體、液泡動植物都有的細胞器線粒體、核糖體、內質網、高爾基體、溶酶體主要分布于植物中的細胞器液泡主要分布于動物中的細胞器中心體分布最廣泛的細胞器核糖體(真、原核細胞)結構不具膜結構的細胞器核糖體、中心體具單層膜結構的細胞器高爾基體、內質網、液泡、溶酶體具雙層膜結構的細胞器線粒體、葉綠體成分含DNA的細胞器線粒體、葉綠體含RNA的

12、細胞器線粒體、葉綠體、核糖體含色素的細胞器葉綠體、液泡功能能產生ATP的細胞器線粒體、葉綠體能半自主復制的細胞器線粒體、葉綠體與有絲分裂有關的細胞器核糖體(間期蛋白質的合成)、中心體(動物)、高爾基體(植物)、線粒體與蛋白質的合成、加工、運輸、分泌有關的細胞器核糖體、內質網、高爾基體、線粒體與主動運輸有關的細胞器核糖體(載體蛋白合成)、線粒體(提供能量)能產生水的細胞器葉綠體(光合作用)、線粒體(有氧呼吸)、核糖體(脫水縮合)、高爾基體(植物細胞壁的形成)能堿基互補配對的細胞器葉綠體和線粒體(DNA復制、轉錄、翻譯)、核糖體(翻譯)光學顯微鏡下能夠觀察到的細胞器：葉綠體、液泡、線粒體含有色素的

13、細胞器：葉綠體、液泡。液泡的細胞液中含有花青素等色素。葉綠體中均含有葉黃素、胡蘿卜、葉綠素。 常考特殊細胞總結如下： 根尖分生區細胞無葉綠體和大液泡，是觀察有絲分裂的好材料，成熟區等根部和其他不見光部位的細胞都無葉綠體。 葉肉細胞、保衛細胞含葉綠體，但表皮細胞不含葉綠體。 腎小管細胞、心肌、肝臟等部位細胞因代謝旺盛，線粒體含量多；腸腺等一些合成消化酶或蛋白質類激素的細胞，核糖體、高爾基體多。 蛔蟲的體細胞和人的成熟紅細胞無線粒體，只進行無氧呼吸，原料是葡萄糖，產物是乳酸，且人的成熟紅細胞無細胞核，不再進行分裂，是提取細胞膜的首選材料。拓展提升 1實驗探究 考點剖析 原理 葉綠體呈綠色的橢球形或

14、球形，不需染色，制片后直接觀察。 線粒體呈無色棒狀、圓球狀等，用健那綠染成藍綠色后制片觀察。健那綠染液是專一性對線粒體染色的活體染料，可使活細胞中線粒體呈現綠色，而細胞質接近無色。 實驗：用高倍顯微鏡觀察葉綠體和線粒體 方法步驟觀察線粒體 在高倍顯微鏡下觀察經過染色的人的口腔上皮細胞臨時裝片，可以看到藍綠色的線粒體，細胞質接近無色。高倍顯微鏡下的葉綠體 注意問題 實驗過程中的臨時裝片要始終保持有水狀態。 要漱凈口腔，防止雜質對觀察物像的干擾。 用菠菜葉帶葉肉的下表皮的原因：靠近下表皮的葉為柵欄組織，葉綠體大而排列疏松，便于觀察；帶葉肉是因為表皮細胞不含葉綠體。 葉綠體在弱光下以橢球形的正面朝向

15、光源，便于接受較多的光照；在強光下則以側面朝向光源以避免被灼傷。 蓋蓋玻片時，一定要緩慢且與載玻片成45夾角，蓋玻片一側先接觸液滴，防止裝片下產生氣泡。 選擇新鮮的蘚類葉的原因：只有一層新鮮的葉肉細胞便于觀察。三.細胞器之間的協調配合分泌蛋白有些蛋白質在細胞內合成后，分泌到細胞外起作用的一類蛋白質。如消化酶、抗體及部分激素。胞內蛋白：是由細胞質基質中的游離的核糖體合成，在細胞內發揮作用的一類蛋白質，如血紅蛋白，與有氧呼吸有關的酶，轉氨酶等1. 豚鼠胰臟腺泡細胞分泌蛋白形成過程的實驗本實驗說明分泌蛋白在附著內質網上的核糖體中合成之后，是按照內質網高爾基體細胞膜的方向運輸的閱讀課本“資料分析”，思

16、考問題？1、分泌蛋白是在哪里合成的？ 2、分泌蛋白從合成至分泌到細胞外，經過了哪些細胞器或細胞結構？嘗試描述分泌蛋白的合成和運輸過程？討論：核糖體核糖體內質網高爾基體細胞膜內質網以類似于“出芽”的形式形成具有膜的小泡，小泡離開內質網，移動到高爾基體與高爾基體融合，成為高爾基體的一部分。高爾基體邊緣“突起”形成小泡， 移動到細胞膜與細胞膜融合，成為細胞膜的一部分。合成、加工、分泌過程在蛋白質的合成、運輸與分泌過程中還需要能量，這些能量主要是由線粒體通過有氧呼吸合成的ATP提供的。線粒體的內膜上有進行有氧呼吸所需的各種酶。由此可見，細胞內的各種生物膜不但在結構上互相聯系，在功能上也是既有分工又相互

17、聯系的。各種生物膜的分工合作、相互配合是細胞生命活動協調進行的結構與功能的基礎。核糖體內質網囊泡高爾基體細胞膜囊泡氨基酸脫水縮合肽鏈蛋白質成熟的蛋白質盤曲折疊合成加工運輸加工、分類和包裝分泌 3、分泌蛋白合成和分泌的過程中需要能量嗎？能量由哪里提供？需要，能量由線粒體提供線粒體供能分泌蛋白分泌蛋白形成的全過程囊泡能量交通樞紐分泌蛋白的合成和運輸上述實驗中運用的研究方法:同位素標記法3H定義一：利用放射性同位素標記化合物表 示化學反應詳細過程的方法。定義二：同位素可以追蹤物質的運行和變化規律，用同位素標記的化合物，化學性質不會改變。科學家通過追蹤用同位素標記的化合物可以弄清化學反應的詳細過程，也能追蹤物質的轉移途徑，如分泌蛋白的合成和分泌過程。四.細胞的生物膜系統。各種生物膜在組成成分和結構上很相似，在結構和功能上緊密聯系，進一步體現了細胞內各種結構之間的協調配合生物膜系統的作用1、細胞膜不僅使細胞具有一個相對穩定的內部環境，同時在細胞與外