3.2细胞器之间的分工合作课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第2节　 细胞器之间的分工合作 细胞内有哪些主要的细胞器？ 细胞器是如何分工合作，共同完成细胞的生命活动的？ 什么是生物膜系统？它具有什么功能？ 本节聚焦 第3章　 细胞的基本结构 1 　　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？　　 C919飞机 　　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。 【问题探讨】 讨论 　　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。 　　 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？ 　　 C919飞机 【问题探讨】 讨论 　　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。 细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”都有一定的结构，如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们统称为细胞器。 细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质，细胞器就分布在细胞质基质中。 如何把众多的细胞器分离开？ 细胞质 基质 细胞器 细 胞 质 细胞质 　　由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。 思考 　　一、分离细胞器的方法 　　将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其它物质组成的匀浆，把匀浆放入离心管中，采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。 —差速离心法 匀浆液 细胞 离心管 离心机 破坏细胞膜 　　一、分离细胞器的方法 —差速离心法 　　二、细胞器之间的分工 内质网 线粒体 高尔基体 液泡 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 细胞壁 细胞膜 细胞核 外膜 内膜 嵴 基质 电镜下线粒体 的亚显微结构 动植物细胞 多 有氧呼吸 两 　　1．线粒体 　　（1）分布：普遍存在于＿＿＿＿＿＿中。新陈代谢旺盛的细胞含量＿＿＿。 　　（2）结构：＿＿层膜、基质。 　　（3）功能：细胞进行＿＿＿＿＿的主要场所，是细胞的“＿＿＿＿＿”。　　　　 动力车间　 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 　　2．叶绿体 　　（1）分布：主要分布在绿色植物的叶肉细胞中。 　　（2）结构：＿＿层膜、基粒、基质。 　　（3）功能：绿色植物进行＿＿＿＿的场所，是植物细胞的“＿＿＿＿＿＿”和“＿＿＿＿＿＿”。 　　　　 两 电镜下叶绿体 的亚显微结构 养料制造车间 光合作用　 能量转换站　　 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 　　3．内质网 　　（1）分布：动植物细胞。 　　（2）结构：由＿＿围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 　　（3）功能：是＿＿＿＿＿等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。　　　　 膜 光面内质网 （不含有核糖体） 粗面内质网 表面吸附核糖体 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 蛋白质 　　4．高尔基体 　　（1）分布：动植物细胞。 　　（2）结构：由＿＿层膜围成的扁平囊和小泡组成。 　　（3）功能：对来自内质网的蛋白质进行＿＿＿＿＿＿＿＿的“车间”及“发送站”。　　　　 单 小囊泡 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 加工、分类和包装 内质网各囊之间是相通、相连的 高尔基体各囊之间是独立不相连的 小囊泡 小囊泡 高尔基体与内质网的比较 12 　　5．核糖体 　　（1）分布：动植物细胞，有的附于在粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中。　　　　 　　（2）结构：＿＿膜，由蛋白质和RNA组成。 　　（3）功能：是合成＿＿＿＿＿＿的场所，“生产蛋白质的机器”。　　　　 无 mRNA 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 蛋白质 　　6．溶酶体 　　（1）分布：主要分布在动物细胞中。 　　（2）结构：＿＿层膜囊状结构，内含多种＿＿＿＿＿。 　　（3）功能：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，是细胞的“＿＿＿＿＿＿”。　　　　 单 水解酶 水解酶 转运蛋白 膜 消化车间 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 高尔基体 衰老或损伤的细胞器 细菌 溶酶体 溶酶体起源于高尔基体。 　　二、细胞器之间的分工 　　7．中心体 　　（1）分布：分布在动物细胞与低等植物细胞中。 　　（2）结构：＿＿膜，由两个相互垂直排列的中心粒及其周围物质组成。 　　（3）功能：与细胞＿＿＿＿＿有关。　　　　 无 有丝分裂 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 　　8．液泡 　　（1）分布：主要存在于植物细胞中。 　　（2）结构：＿＿层膜，内有＿＿＿＿，含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等。 　　（3）功能：调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可以使植物保持坚挺。　　　　 单 细胞液 　　二、细胞器之间的分工 自主学习 自主学习 　　细胞骨架 　　细胞骨架是由＿＿＿＿＿＿组成的网架结构，主要起着维持细胞的形态，锚定并支撑许多细胞器的作用。与细胞运动、分裂、分化以及能量运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。　　　　 蛋白质纤维 　　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原核细胞中唯一的细胞器：＿＿＿＿＿ 　　③具有双层膜的细胞器：　　＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　④具有单层膜的细胞器：　 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 叶绿体、大型液泡　 线粒体、叶绿体　 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡　 细胞器的归纳整合 中心体 核糖体 19 　　⑤无膜结构（不含磷脂分子）的细胞器：＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　⑥光学显微镜下可见的细胞器：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 核糖体、中心体 叶绿体、线粒体、液泡　 　　⑦含有色素的细胞器： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 叶绿体、液泡　 　　⑧与能量转换有关的细胞器： ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 线粒体、叶绿体 细胞器的归纳整合 20 　　1．下列有关细胞结构和功能的叙述，错误的是（　　） 　　A．叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 　　B．植物细胞的细胞壁主要由纤维素和果胶组成 　　C．细胞骨架与维持细胞形态、物质运输等有关 　　D．中心体广泛分布在高等植物和动物细胞中 D 即 时 巩 固 21 　　2．从某种动物的胰腺细胞中分离出X、Y、Z三种细胞器，测出它们有机物的含量如下表所示。下列说法错误的是（　　） 　　 　　A．细胞器X是蛋白质合成的场所 　　B．细胞器Z可能与蛋白质的分泌有关 　　C．细胞器Y具有双层膜结构 　　D．这三种细胞器均可用光学显微镜观察到 D 即 时 巩 固 22 　　1．实验原理　　　 　　（1）叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 　　（2）活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的＿＿＿＿＿的运动作为标志。　　　　 【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 叶绿体 菠菜 黑藻 　　2．方法步骤　　　　　　 滴 取 放 盖 看 实验材料 用镊子取一片小叶 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 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 【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 　　1．叶绿体的形态和分布与叶绿体的功能有什么关系？ 　　叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源；在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免被灼伤。　　　　　 【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 讨论 　　 2．植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，是对活细胞完成生命活动有什么意义？ 　　 提示：细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 　　　　　　 【探究·实践】用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 讨论 　　3．图1表示夏季某植物叶肉细胞中叶绿体的分布情况，图中数字为一天中的时间，请回答下列问题： 　　 　　（1）中午12时左右，叶绿体的方向与其他时段明显不同，表现为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，其意义为＿＿＿＿＿＿＿＿。图1中其他时段显示叶绿体在不同方向的光照下能够随时改变自身椭球体的方向，其意义是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　（2）图1中的现象说明叶绿体的形态和分布随＿＿＿的强度和方向的改变而改变。 以较小的受光面积正对阳光 避免被强光灼伤 使叶绿体能够接受较多的光照进行光合作用 光照 即 时 巩 固 27 　　（3） 在显微镜下观察叶绿体时看到的结果如图2所示。那么，细胞内叶绿体的实际位置和细胞质的流动方向为（　　）。 　　 A．左下侧、顺时针　　　　B．右上侧、顺时针 　　 C．左下侧、逆时针　　　　D．右上侧、逆时针 （4）若先用高倍显微镜观察，则可能会出现什么情况？ 　　可能会找不到观察对象，还可能会出现高倍镜镜头压破玻片和损坏镜头的情况。 C 即 时 巩 固 28 　　4．某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质的流动。下列相关叙述错误的是（　　） 　　A．临时装片中的叶片要保持有水状态 　　B．在高倍显微镜下可观察到叶绿体的双层膜结构 　　C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在细胞质基质中 　　D．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同 B 即 时 巩 固 29 　　细胞中有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。 实例：分泌蛋白的合成和运输　　　　　　 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、部分激素等。 　　思考：下列哪些蛋白质属于分泌蛋白？ 　　①唾液淀粉酶 ②呼吸酶 ③胰岛素 　　④血红蛋白 ⑤血浆蛋白 　⑥性激素 √ √ 　　三、细胞器之间的协调配合 √ 　　 1．实验材料：豚鼠胰腺腺泡细胞 　　2．实验方法： ＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　（1）同位素：在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子，如16O与18O，12C与14C。 　　（2）特点：化学性质相同，物理性质有差异（如放射性、原子量）。 　　（3）应用：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，可以弄清化学反应的详细过程。 　　具有放射性的同位素：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 　　不具放射性的同位素：＿＿＿＿＿＿＿。　　　 同位素标记法 14C、32P、3H、35S等 15N、18O等 　　三、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成和运输 　　 3．实验过程与结果　 3H标记的亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 注射 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位 附着有核糖体的内质网上 高尔基体 细胞膜内侧的囊泡及细胞外 　　三、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成和运输 　　 思考·讨论 　　1．分泌蛋白是在哪里合成的？ 　　在内质网上的核糖体中合成。 　　2．分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 　　核糖体、内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜。 　　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？ 　　需要能量。能量主要由线粒体通过有氧呼吸提供。 游离的核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 囊　泡 囊　泡 合成一段肽链 继续合成，边合成边转移到内质网腔，经加工、折叠为有一定空间结构的蛋白质 进一步修饰加工成成熟的蛋白质 囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外 线粒体 供 能 转　移 　　三、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成和运输 　　三、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成和运输 35 分泌蛋白的合成和运输 此过程中相关膜面积的变化： 内质网：＿＿＿＿＿＿＿ 减小 先增加后减少，基本不变 增大 高尔基体：＿＿＿＿＿＿＿ 细胞膜：＿＿＿＿＿＿＿＿ 　　三、细胞器之间的协调配合—分泌蛋白的合成和运输 　　不是；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质；真核细胞中胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的加工。　 拓展 真核细胞内各种蛋白质的合成和转运途径 　　所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？ 　　5．用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化如图甲所示，在此过程中内质网、高尔基体、细胞膜膜面积的变化如图乙所示，其中a~f均为细胞结构。下列分析正确的是（　　）。 C 　　A．图甲中的a所指代的结构是内质网 　　B．图乙中的e所指代的结构是高尔基体 　　C．与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 　　D． 35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→细胞膜 即 时 巩 固 38 　　6．下列四幅图表示用③H-亮氨酸标记细胞内的分泌蛋白，追踪不同时间下具有放射性的分泌蛋白颗粒在细胞内的分布情况和运输过程，其中正确的是（　　）。 C 即 时 巩 固 39 细胞器膜 核膜 细胞膜 生物膜系统 　　四、细胞的生物膜系统 　　1．组成 　　＿＿＿＿＿和＿＿＿＿、＿＿＿等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 　　2．特点 　　各种生物膜的＿＿＿＿＿和＿＿＿很相似，在＿＿＿＿＿＿上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 核膜 组成成分 细胞器膜 结构 结构和功能 细胞膜 　　只有真核生物才有生物膜系统。 注意 三、细胞的生物膜系统 3．生物膜在结构上具有一定的连续性 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 囊泡（间接联系） 直接联系 直接联系 囊泡（间接联系） 　　四、细胞的生物膜系统 　　3．生物膜的功能 　　（1）细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，在＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿过程中起决定性作用。 　　（2）广阔的膜面积为＿＿＿＿提供附着位点。 　　（3）把各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序进行。 物质运输、能量转化和信息传递 多种酶 三、细胞的生物膜系统 　　四、细胞的生物膜系统 　　当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。目前常用的治疗方法是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。其工作原理如图所示，请分析透析型人工肾的生物学原理是什么？ 与社会的联系 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗 生物膜的选择透过性 　　7．下列有关生物膜系统的说法，正确的是（　　）。 　　A．细胞膜、叶绿体膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统 　　B．所有的酶都附着在生物膜上，没有生物膜系统，生物就无法进行各种代谢活动 　　C．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰 　　D．生物膜的组成成分和结构都相同，并且在结构和功能上紧密联系 C 即 时 巩 固 44 　　8．下图为细胞的生物膜系统的概念图，下列相关叙述正确的是（　　）。 　　A．图中a、c分别是指细胞膜、细胞器膜 　　B．若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜 　　C．图中p一定是线粒体的内膜 　　D．图中的f和h分别是指内质网和高尔基体 D 即 时 巩 固 45 　　一、概念检测 　　1 ．基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。 　　（1）细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。（　　） 　　（2）生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。 （　　） 　　2．基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器（　　） 　　A．高尔基体　　　B．叶绿体 　　C．液泡　　 　　 D．中心体 A ✘ ✔ P53　练习与应用 46 　　3 ．在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有（　　） 　　A．线粒体、中心体、高尔基体、内质网 　　B．内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 　　C．核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 　　D．内质网、核糖体、高尔基体、中心体 　　4 ．在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（　　） 　　 A．核糖体　　B．线粒体　　C．内质网　　D．高尔基体 C B P53　练习与应用 47 　　5．找出下图中的错误，并在图中改正。 P53　练习与应用 动物细胞 高等植物细胞 高尔基体 内质网 核　仁　 染色质 叶绿体应没有 叶绿体 线粒体 中心粒 应没有 　　二、拓展应用 　　溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。 　　例如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；可能因膜转运物质使得膜周围的环境（如pH)不适合酶发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身等等。 P53　练习与应用 49 作业：完成课后相关练习 作业：完成课后相关练习。 50 EV录屏5.1.4软件录制 Lavf58.33.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制, www.ieway.cn $$