最新2017-2018年高中生物第三章细胞的基本结构第2节细胞器——系统内的分工合作必修1-PPT文档.ppt

第三章,细胞的基本结构,第2节 细胞器系统内的分工合作,自 主 学 习,一、细胞器之间的分工 1分离细胞器的方法 _。 2各种细胞器的功能 (1)双层膜结构：,差速离心法,线粒体,动、植物,有氧呼吸,动力车间,叶绿体,植物,光合作用,养料制造车间,能量转换站,内质网,动、植物,蛋白质,脂质,高尔基体,动、植物,内质网,加工、分类和包装,发送站,溶酶体,动、植物,水解酶,衰老、损伤的细胞器,病毒或病菌,液泡,植物,细胞液,植物细胞内,的环境,坚挺,中心体,动物和某些低等植物细胞,互相垂直,中心粒,有丝分裂,核糖体,动、植物,内质网,细胞质,蛋白质,二、细胞质 1组成 由_和_组成。 2细胞质基质 (1)存在状态：_状态。 (2)成分：含有_、无机盐、脂质、糖类、_、核苷酸和_等。 (3)功能：是多种_进行的场所。,细胞器,细胞质基质,胶质,水,氨基酸,多种酶,化学反应,三、用高倍镜观察叶绿体和线粒体,新鲜的藓类,人的口腔上皮,健那绿染液,蓝绿,扁平的椭球形或球形,短棒状,哑铃形,四、细胞器之间的协调配合 1分泌蛋白的含义 (1)合成场所：_。 (2)作用场所：_。 2分泌蛋白的合成与运输 (1)合成：附着在内质网上的_。 (2)运输途径：,细胞内,细胞外或其他细胞,核糖体,核糖体：氨基酸经过脱水缩合，形成_ _：进行初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质 囊泡 _：做进一步的修饰加工 囊泡 _：将蛋白质分泌到细胞外 (3)提供能量的细胞器：_。,肽链,内质网,高尔基体,细胞膜,线粒体,五、细胞的生物膜系统 1写出生物膜系统的组成 _等。 2生物膜的特点 (1)生物膜的_很相似。 (2)在_上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协凋配合。,细胞器膜、核膜、细胞膜,组成成分和结构,结构和功能,3生物膜系统在功能上的联系和作用 (1)判断正误：细胞膜的主要功能是与外部环境进行物质运输和信息传递。( ) (2)将结构与功能连接起来： 广阔的膜面积 a保证生命活动高效、有序进行 把细胞器分开 b有利于化学反应进行,×,1一个细胞就是一个大工厂，每个细胞器就是工厂里的“车间”，“车间”借助膜结构相互分隔开来，所有的“车间”都有膜结构吗？ 提示：不是，中心体、核糖体无膜结构。 2(1)用同位素标记法研究分泌蛋白的合成与运输过程，除了用3H标记亮氨酸外，还可用哪些同位素标记氨基酸？ (2)分泌蛋白的形成过程中，经过了哪些膜结构？ 提示：(1)还可用14C、18O、15N等元素标记氨基酸。(2)内质网、高尔基体、细胞膜。,？思考,3在生物膜系统中哪几种生物膜之间存在直接联系？ 提示：内质网膜内连核膜，外连细胞膜。 4植物叶肉细胞中也含有线粒体，它们能否作为观察线粒体的材料？为什么？ 提示：不可以，植物叶肉细胞中含有叶绿体，会对染色后的线粒体形成颜色干扰，而无法观察。,1细胞膜、线粒体、叶绿体、溶酶体、液泡、细胞核、内质网与高尔基体等都是具膜结构的细胞器。( ) 2高尔基体与有丝分裂过程中纺锤体形成有关。( ) 3蓝藻细胞中有的酶在核糖体上合成后，再由内质网和高尔基体加工。( ) 4溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌，也能分解衰老的细胞器。( ),判断题,×,×,×,5线粒体是细胞的“动力车间”，细胞的有氧呼吸就是在线粒体内完成的。( ) 6不同细胞中线粒体数量可能不同，同一细胞的不同部位分布的线粒体数量也可能不同。( ) 7生物膜之间通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新。( ) 8真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行。( ) 9有中心体的一定是动物细胞。( ) 10所有植物细胞都有细胞壁，但不一定含有大液泡和叶绿体。( ),×,×,新 知 解 读,一、细胞器的分类,知识点1 细胞器的结构与功能,1按分布分类 (1)动物和高等植物细胞共有的细胞器：。 (2)与动物细胞相比，高等植物细胞特有的细胞器：。 (3)与高等植物细胞相比，动物细胞特有的细胞器：。 (4)动物细胞和低等植物细胞共有的细胞器：。 2按功能分类 (1)参与能量代谢的细胞器：。 (2)与蛋白质合成、加工相关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体。,3按膜层数分类 (1)不含膜结构的细胞器：。 (2)含有单层膜的细胞器：。 (3)含有双层膜的细胞器：。 4按成分分类 (1)含有DNA的细胞器：。 (2)含有色素的细胞器：。,二、叶绿体与线粒体的比较,由细胞器判断生物类型的误区 低等植物(如衣藻等)既含有叶绿体，也含有中心体，所以它们的细胞器的种类最全，故不能认为含有中心体的一定是动物细胞。 原核生物和真核生物共有的细胞器是核糖体，所以不能认为含有细胞器的就是真核细胞。,知识贴士,下列对应关系错误的是( ) A线粒体有氧呼吸的主要场所，“动力工厂” B溶酶体“消化车间”，含多种水解酶 C核糖体加工蛋白质及脂质的“车间” D中心体与动物细胞有丝分裂有关 解析 线粒体是有氧呼吸的主要场所，为生物体的生命活动提供能量；溶酶体中含有多种水解酶，可以清除衰老、损伤的细胞器；核糖体是合成蛋白质的场所，内质网是加工蛋白质以及脂质合成的“车间”；中心体与动物细胞有丝分裂有关。,典题 1,C,变式训练1 下列关于细胞的结构与功能的说法，正确的是( ) A含有DNA的细胞器有细胞核和线粒体 B所有细胞的能量代谢都离不开线粒体和叶绿体 C根尖细胞中具有双层膜的细胞器是线粒体和叶绿体 D有叶绿体的细胞一定也有线粒体 解析 含有DNA的细胞器有叶绿体和线粒体，而细胞核不属于细胞器；并非所有的生物都具有叶绿体，如动物细胞和根尖细胞等；根尖细胞不具有叶绿体；只要有叶绿体，说明为植物细胞，所以一定有线粒体。,D,1实验材料的选取,知识点2 用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体,3实验注意事项 (1)制作观察叶绿体的临时装片时要随时保持有水状态，以免影响细胞活性。 (2)取人口腔上皮细胞时，要先漱净口腔，防止杂质对观察物像的干扰。 (3)健那绿染液是专一性用于线粒体染色的活细胞染料，需要溶解于生理盐水中，保证染色后不影响细胞的正常形态。,动、植物细胞需用不同的溶液保持细胞活性，不要误认为都用生理盐水，而是植物细胞用清水，动物细胞用生理盐水。 使用高倍镜观察线粒体和叶绿体时，不能用高倍镜直接观察，应先用低倍镜找到目标，然后换用高倍镜进行观察。,知识贴士,下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”实验的说法不正确的是( ) A健那绿染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞 B高倍显微镜下，可看到绿色、扁平的椭球形或球形的叶绿体 C健那绿染液可将细胞质染成蓝绿色 D藓类叶片可直接制成装片用于观察叶绿体,典题 2,C,解析 选项A，健那绿染液是一种对细胞几乎没有损害的染液，可在保持细胞活性的情况下进行染色；选项B，高倍显微镜下，叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形；选项C，健那绿染液可将线粒体染成蓝绿色；选项D，藓类叶片是由一层或两层细胞构成的，所以可以直接制成装片观察叶绿体。,变式训练2 春天，用显微镜观察植物地下根毛细胞，下列结构中不能观察到的是( ) A液泡和中心体 B高尔基体和核糖体 C叶绿体和中心体 D液泡和内质网 解析 植物细胞没有中心体，又由于是地下根毛细胞，故也没有叶绿体。,C,1分泌蛋白的合成及分泌过程,知识点3 细胞器之间的协调配合,2过程分析 (1)与该过程有关的细胞器： 参与的四种细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 经过的三种细胞器：核糖体，内质网、高尔基体。 (2)细胞器之间的合作： 上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的，但完成某一项生命活动，并不是只靠一种细胞器，而是依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。,分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，而胞内蛋白则由游离的核糖体合成。 内质网和高尔基体均可形成囊泡，囊泡是膜之间的过渡形式，是证明在一个细胞中的膜组分从一个具膜细胞器转移融合到另一个具膜细胞器的最明显的例子。 蛋白质从内质网高尔基体细胞外这个过程是以囊泡的形式运输的，故此过程没有穿膜，即穿过0层生物膜。,知识贴士,如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，表示细胞器，a、b、c表示某些过程。下列说法中错误的是( ) A分别是内质网、高尔基体和线粒体 B该过程可以说明细胞器的结构和功能之间具有密切的联系 Ca表示脱水缩合过程，b、c表示蛋白质的加工及运输过程 D图解中的过程在原核细胞中也可以进行,典题 3,D,解析 选项A、C，由分泌蛋白形成的过程分析，核糖体将氨基酸经脱水缩合后形成肽链，在内质网上进行加工，形成囊泡后运输到高尔基体，经加工后形成包裹着蛋白质的囊泡，运输到细胞膜处，与细胞膜融合后将蛋白质分泌到细胞外，在整个过程中由线粒体提供能量。选项B，图中是由核糖体、内质网、高尔基体、线粒体相互配合共同完成的，说明了细胞器之间在功能上的密切合作。选项D，图解中的过程在原核细胞中是无法进行的，因为原核细胞中没有除核糖体之外的细胞器。,变式训练3 牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是( ) A核糖体、线粒体、中心体、染色体 B线粒体、内质网、高尔基体、核膜 C核糖体、线粒体、质体、高尔基体 D核糖体、线粒体、内质网、高尔基体 解析 乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体，蛋白质合成后，再经内质网这一大分子物质的运输通道，送至高尔基体加工形成分泌物储存到囊泡中，在一系列合成、运输、加工过程中，需要线粒体供给能量(ATP)。,D,1组成 它们的主要组成成分是相同的，都含有蛋白质、脂质。,知识点4 细胞的生物膜系统,2结构上的联系 内质网膜直接与核膜和细胞膜连接，内质网、高尔基体、细胞膜之间还可以通过囊泡进行膜的交换，所以细胞膜的成分更新是与高尔基体密不可分的。,3各种生物膜在功能上的联系 通过膜之间的联系，使细胞内各种细胞器在独立完成各自功能的同时，又有效地协同工作，保证细胞生命活动的正常进行。,生物膜系统是细胞中各种膜结构的统称，而不是生物体内各种膜结构的总称。 生物膜系统是真核生物独有的，原核生物中只有细胞膜这一种生物膜，不存在生物膜系统。,知识贴士,下列有关生物膜系统的叙述中，不正确的是( ) A细胞膜使细胞有相对稳定的内部环境 B细胞内许多重要的化学反应都是在生物膜上进行的 C生物膜把细胞器分隔开，保证细胞生命活动高效、有序地进行 D生物膜系统的生物膜是指具有膜结构的细胞器 解析 细胞膜是细胞的边界，可以将细胞与外界分开，使细胞具有相对稳定的内部环境；内质网、线粒体、高尔基体等膜结构上可以进行多种化学反应；各种膜结构可以将线粒体、叶绿体等细胞器分隔开，使化学反应互不干扰而有序地进行；生物膜系统的生物膜是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜。,典题 4,D,变式训练4 细胞内生物膜在结构上具有一定的连续性，在功能上紧密联系，下列说法错误的是( ) A内质网可以通过“出芽”形成囊泡与高尔基体膜融合 B细胞质中囊泡与核糖体膜融合 C广阔的膜面积为酶提供大量的附着位点 D高尔基体膜突出形成囊泡，囊泡离开高尔基体膜后与细胞膜融合 解析 选项A，在分泌蛋白的形成过程中，内质网以“出芽”的方式形成囊泡，并与高尔基体膜融合；选项B、D，细胞质中的囊泡可以与高尔基体膜融合，也可以与细胞膜融合，而核糖体不具有膜结构，所以囊泡不会与核糖体融合；选项C，广阔的膜面积为酶提供了附着位点，如线粒体的内膜上分布着与有氧呼吸有关的酶。,B,指 点 迷 津,一、细胞种类的判断 辨别细胞结构时，常用原核细胞和真核细胞的判断、植物细胞和动物细胞的判断，归纳如下： (1)原核细胞与真核细胞图像的辨别方法 有由核膜包围的细胞核的细胞是真核细胞，没有由核膜包围的细胞核的细胞是原核细胞。,(2)动植物细胞亚显微结构图像的识别,典题 5,D,解析 根据有无核膜可以判断(蓝藻)属于原核细胞，无细胞壁而有多种细胞器，属于动物细胞，、均有细胞壁和多种细胞器，所以属于植物细胞，且有中心体，所以属于低等植物细胞。各种细胞都含有(核糖体)，A项正确。同时具有(叶绿体)和(中心体)，说明是低等植物细胞，B项正确。植物细胞可以进行光合作用合成有机物，蓝藻中有藻蓝素和叶绿素，所以也可以进行光合作用合成有机物，C项正确。属于病毒，病毒无细胞结构，也没有任何细胞器，只能利用宿主细胞合成自己的蛋白质。,二、分泌蛋白合成与分泌过程的相关图解 分泌蛋白的合成和分泌过程，说明生物膜在结构和功能上具有一定的连续性。在分泌蛋白的合成和分泌过程中，理解下面相关图解(如图)：,图以柱状图的形式显示分泌蛋白合成和分泌过程中相关结构膜面积的变化，其中、依次表示内质网、高尔基体和细胞膜。 图表示的是用3H标记亮氨酸后在不同结构中检测到的放射性强度的变化，其中a、b、c依次表示核糖体、内质网和高尔基体。 图以曲线图的形式显示分泌蛋白合成和分泌过程中相关结构膜面积的变化，其中d、e、f依次表示内质网、细胞膜和高尔基体。,科学家用含3H标记的亮氨酸的培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞，下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是(多选)( ) A形成分泌蛋白的多肽最早在内质网内合成 B高尔基体膜向内与内质网膜相连，向外与细胞膜相连 C高尔基体具有转运分泌蛋白的作用 D靠近细胞膜的囊泡可由高尔基体形成 解析 形成分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成，然后进入内质网进行加工。高尔基体并不直接与内质网和细胞膜相连，而是通过囊泡间接相连。,典题 6,CD,核 心 素 养,研究生物膜的意义 生物膜结构和功能的研究，不仅有助于从理论上阐明细胞的生命活动规律，如细胞与周围环境的物质交换，蛋白质、糖和脂质的合成和运输等，而且在工农业生产和医学实践中也有重要用途。 (1)在工业方面：生物膜的各种功能正在成为人工模拟对象，借助于膜的选择透过性功能，设计出具有这一功能的膜结构，可以对各种水进行过滤、分离，从而对水质进行纯化处理。,(2)在农业方面：通过生物膜的改变来寻找改善农作物品质的途径，例如：生物膜上的蛋白质如果都能转变成抗冻蛋白质，就有望培育出抗寒新品种。 (3)医学方面：用人工合成的膜材料来代替人体病变器官，从而达到治疗的目的。例如当肾功能障碍时，可研制一种人工合成的膜材料血液透析膜，当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜可将病人血液中的代谢废物透析掉，然后让干净的血液返回病人体内。人工肾的透析原理(如图1)和患者的连接方式(如图2)如下：,图1 人工肾的透析原理,图2 患者与人工肾的连接方式示意图,问 题 释 疑,(一)问题探讨 1提示：一件产品是由多个零部件组成的，不同车间生产不同的零部件之后，要有组装车间完成装配工作，质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料，有部门提供设计图，还要有部门负责动力供应等等。部门齐全，配合协调，才能生产出优质产品。 2提示：例如蛋白质的合成。细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。,(二)资料分析 1分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。 2提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白是在内质网上的核糖体内初步合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 3提示：需要，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼吸提供的。,(三)旁栏思考题 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运动员的肌细胞中线粒体多。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。,知 识 构 建,