【情境课堂】3.2 细胞器之间的分工合作-【情境课堂】2024-2025学年高一生物同步教学课件（人教版2019必修1）

细胞器之间的分工合作 第三章 第2节 第三章 细胞的基本结构 本节聚焦 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？ （2课时） 目标 01 02 03 比较不同细胞器的结构和功能,举例说明细胞器结构与功能的相关性（科学思维） 制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力（科学探究） 通过自主学习、合作学习,举例说出各种细胞器的结构和功能（生命观念） 学习目标 2 问题探讨 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、总装制造等部门。 讨论 1. 如果缺少其中的某个部门，飞机还能制造成功吗？ 2. 细胞中是否也具有多种不同的部门？其间也存在类似的分工与合作吗？ 不能 是 细胞质基质 是活细胞进行新陈代谢的主要场所 细胞器 呈溶胶状 状态： 功能： 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 细胞质 细胞结构 细胞膜 （边界） 细胞壁 细胞核 为了便于研究每个细胞器的功能，应该要先对细胞器进行 ，以获得单一的细胞结构，常采用 。 差速离心法 【任务①】阅读教材中的差速离心法，回答下列问题： 1.什么是差速离心法？ 2.如果要分离细胞内部的结构，首先要做的准备工作是什么？ 3.如何分离得到各种细胞结构？ 主要采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 破坏 细胞膜 上清液 沉淀 匀浆液 分离 差速离心法 光学显微镜下可见的结构称为显微结构； 电子显微镜下才可见的结构称之为亚显微结构。 P48 植物细胞和动物细胞 亚显微结构 模式图 细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，主要由纤维素和果胶构成，对细胞起支持和保护作用。具有全透性！ 探索新知 一 细胞器之间的分工 情 境1 感受“动物细胞”的神奇 看视频“白细胞吞噬细菌” 白细胞吞噬过程中，可能依赖于哪些生命活动？ 运动、产生能量、消化分解、物质合成…… 白细胞这些生命活动依赖于哪些结构？ 【任务②】阅读教材48-49页（图3-6），回答下列问题： 【探索新知1】 一、细胞器的分工 1.据图3-6，思考哪些细胞结构参与了动物的白细胞吞噬细菌的生命活动？（产生能量、消化分解、物质合成、运动……） 溶酶体＠ 动物细胞有的 线粒体＠ 核糖体＠ 内质网＠ 高尔基体＠ 供应能量 分解细菌 （水解酶/蛋白质） 合成加工输运蛋白质 运动 细胞增殖 细胞骨架＠ 中心体＠ 【探索新知1】 一、细胞器的分工 1.线粒体 亚显微结构图 外膜 内膜 是细胞进行 的主要场所，是细胞的“ ”。 细胞生命活动所需的能量，大约95％来自线粒体。 有氧呼吸 动力车间 思考：蓝细菌没有线粒体可以进行有氧呼吸吗？ （双层膜） 可以，在细胞膜上进行 【探索新知1】 一、细胞器的分工 2.溶酶体 水解酶 主要分布于 中，是细胞的“消化车间”，内含多 种 ，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。 动物细胞 水解酶 溶酶体起源于高尔基体！ （单层膜） 【探索新知1】 一、细胞器的分工 3.核糖体 有的附于内质网上，有的游离在细胞质基质中，是 的场所。 生产蛋白质 （无膜） 【探索新知1】 一、细胞器的分工 4.内质网 是蛋白质等大分子物质的 场所和 的通道。由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个 。 有核糖体附着，叫 ； 无核糖体附着，叫 。 合成脂质的场所。 合成、加工 运输 粗面内质网 光面内质网 参与分泌蛋白的合成、加工和运输。 （单层膜） 连续的内腔相通的膜性管道系统 主要对来自内质网的蛋白质进行 、分类和包装的“车间”及“ ”。 植物细胞的高尔基体还与细胞壁的形成有关！ 加工 发送站 【探索新知1】 一、细胞器的分工 5.高尔基体 （单层膜） 细胞质中的细胞器并非悬浮于细胞之中，细胞质中有着支持它们的结构—— ； 细胞骨架是由 组成的网架结构。 细胞骨架维持着细胞形态，锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 细胞骨架 蛋白质纤维 你认为细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 中心粒 动物细胞 低等植物细胞 中心粒 有丝分裂 【探索新知1】 一、细胞器的分工 6.中心体 （无膜） 存在于 和 中。由两个相互垂直排列的 及周围物质组成。与细胞的 有关。 情 境2 看视频：感受“植物细胞”的神奇 细胞质流动和哪些结构有关？植物细胞还有哪些结构？ 【任务③】阅读教材48-49页（图3-6），回答下列问题： 【探索新知1】 一、细胞器的分工 2.细胞质流动又和哪些结构有关？ 植物细胞还有哪些细胞器？ 线粒体 细胞骨架 植物细胞有的 溶酶体 核糖体 内质网 高尔基体 叶绿体＠ 液泡＠ 是绿色植物能进行 的细胞 含有的细胞器；是植物细胞的“ ”和“能量转换站”； 外膜 内膜 光合作用 【探索新知1】 一、细胞器的分工 7.叶绿体 （双层膜） 养料制造车间 才 白色根尖细胞没有叶绿体 含叶绿素 【探索新知1】 一、细胞器的分工 8.液泡 （单层膜） 主要存在于 ，内有细胞液，含糖类、无机盐、 和蛋白质等，可以 ，充盈的液泡还可以 。 调节植物细胞内的环境 使植物细胞保持坚挺 色素 成熟的植物细胞 与花、果实颜色有关 叶片的绿色和鲜花的彩色由哪里的色素呈现？ 叶绿体、液泡 总结归纳 八大细胞器 种类 膜层数 分布 结构 功能 内含成分 线粒体 双层膜 叶绿体 内质网 单层膜 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 无膜 中心体 绿色植物细胞 真核细胞 真核细胞 真核细胞 主要在动物细胞 主要在成熟的植物细胞 原核、真核细胞 动物和低等植物 进行光合作用的场所，能量转换站 有氧呼吸的主要场所，动力车间 合成蛋白质的场所 与细胞有丝分裂有关 蛋白质的合成加工运输 蛋白质的加工分类包装 分解衰老损伤的细胞器 调节细胞内环境，保持细胞坚挺 叶绿素、光合酶 DNA、RNA、 呼吸酶、DNA、RNA等 蛋白质、RNA 水解酶 糖类,无机盐,色素,蛋白质等 细胞器归纳小结： 分 布 植物特有 叶绿体、液泡 动物和某些低等植物特有 中心体 原核和真核生物共有 核糖体 结 构 无膜 核糖体、中心体 双层膜 线粒体、叶绿体 单层膜 内质膜、液泡、高尔基体、溶酶体 成 分 含DNA 线粒体、叶绿体 含RNA 线粒体、叶绿体、核糖体 含色素 叶绿体、液泡 功 能 能合成有机物 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网 与能量转换有关 线粒体、叶绿体 动植物都有，但功能不同 高尔基体 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P50 (1)请你帮该同学填写图中四种细胞器的名称。 (2)该同学并没有画全该细胞的细胞器，请你帮他补全，并标上细胞器的名称。 (3)若让你画出一个动物细胞的亚显微结构模式图，应在补全细胞器的叶肉细胞中去掉哪些结构，增添哪些结构？ 1.下图是某同学画的某高等植物叶肉细胞的亚显微结构模式图。 动物细胞 细胞质 中心体 核糖体 粗面内质网 光面内质网 高尔基体 线粒体 细胞膜 植物细胞 细胞壁 液泡 核糖体 粗面内质网 叶绿体 高尔基体 线粒体 细胞膜 细胞核 细胞核 光面内质网 溶酶体 （对应上图 ，修正课本P53第5题图） 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 (课本P53概念检测) 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是（ ） A.高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 4.在成人体内，心肌中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞是（ ） A.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体 （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。 A B 可能溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的水解酶水解。 探索新知 二 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叶肉细胞的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 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叶绿体的运动作为标志。 2.实验材料 【探索新知2】 二、实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 菠菜叶 黑藻叶 叶绿体不需染色！ 【探索新知2】 二、实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 滴 取 放 盖 观察 实验材料 往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 注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水的状态。 3.实验步骤 以保持细胞的活性！ 【探索新知2】 二、实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 4.实验视频 观察菠菜叶叶绿体的形态和分布 观察黑藻叶片细胞质的流动 【探索新知2】 二、实践：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 5.思考讨论 1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 2.细胞质处于不断流动状态,这对于活细胞完成生命活动有什么意义? 有利于接受光照，进行光合作用。 为细胞内物质的运输创造了条件。 细胞代谢的主要场所！ 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P52 1.在观察叶绿体的实验中，常选用藓类的小叶或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为实验材料。试从叶片结构方面分析原因。 2.采用哪些方法可以加速细胞质的流动？ 3.细胞质的流动方向是固定不变的吗？ 藓类的叶很薄，单层细胞，叶绿体大。 接近下表皮的菠菜叶肉细胞叶绿体大且数目少，易观察。 ①进行光照 ②适当提高盛放黑藻的水温 ③切伤一小部分叶片 不是！ 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P53 4.（2024贵州安顺）酸雨已经成为全球性的环境问题，某实验小组为了探究酸雨对植物生长的影响，用不同pH的溶液培养黑藻，观察其细胞质的流动情况。下列有关说法错误的是（ ） A.观察细胞质的流动可以用叶绿体的运动作为标志 B.视野中观察到的细胞质流动的方向与实际相反 C.可用细胞质流动的速率衡量黑藻细胞代谢的强弱 D.适当地提高培养液的温度能加快细胞质的流动 B 情 境3 看视频“奶牛产奶” 有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的，这类蛋白质叫做 。 乳汁的蛋白质 分泌蛋白 如消化酶、抗体和一部分激素等！ 分泌蛋白的合成需要一条生产线，需要若干细胞器的协调配合！ 一起探索奶牛产奶的奥秘吧！ 探索新知 三 细胞器之间的协调配合 【探索新知3】 三、细胞器之间的协调配合 【任务④】研究分泌蛋白的的合成和运输，应采用哪种方法？ 思考：书本实验中为什么选用亮氨酸作为同位素3H的标记物？ 亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取！ 【探索新知3】 三、细胞器之间的协调配合 【任务⑤】阅读P51-52分泌蛋白的的合成和运输过程，回答下列问题： 3 min 17min 117min 科学实验：向豚鼠的胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸，然后…… 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？ 1 2 3 4 5 7 6 分泌蛋白的合成过程 2. 当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移 到 上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成 。 3. 内质网膜鼓出形成 ，包裹着蛋白质离开内质网， 到达 ，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。 4. 高尔基体还能对 ，然后高尔基体膜形成包裹着蛋白质的 。囊泡转运到细胞膜， ，将蛋白质 。 1. 首先，在 游 离的 中以 氨基酸 为原料开始 。 核糖体 多肽链的合成 粗面内质网 具有一定空间结构的蛋白质 囊泡 高尔基体 蛋白质做进一步的修饰加工 囊泡 与细胞膜融合 分泌到细胞外 37 核糖体 氨基酸形成肽链 内质网 加工肽链形成一定空间结构的蛋白质 对蛋白质作进一步修饰加工 细胞膜 囊泡与细胞膜融合 细胞外 囊泡 囊泡 分泌 线粒体 高尔基体 （分泌方式：胞吐） 归纳总结：分泌蛋白的合成过程 （供能） 交通枢纽 高尔基体 现在，你能概括出奶牛乳汁中分泌蛋白的产生过程了吗？ 视频：亮氨酸标记实验及分泌蛋白的形成过程 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 细胞结构： 讨论： 细胞器： 需要，主要由线粒体提供。 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜 核糖体→内质网→高尔基体 【探索新知3】 三、细胞器之间的协调配合 【任务⑤】阅读P51-52分泌蛋白的的合成和运输过程，回答下列问题： 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 （课本P53） 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 C 4.分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 。 减少 基本不变 增多 讨论： 【探索新知3】 三、细胞器之间的协调配合 【任务⑤】阅读P51-52分泌蛋白的的合成和运输过程，回答下列问题： (1)图甲表示用放射性元素标记某种氨基酸,追踪不同时间放射性元素在细胞器中的分布情况,依据放射性元素出现的先后顺序判断,a、b、c分别是什么细胞器?  (2)图乙表示一定时间内细胞结构的膜面积随时间的变化,请问d、e、f分别是什么结构?   (3)图丙表示分泌蛋白合成和分泌前后细胞结构的膜面积变化,则g、h、i分别是什么结构? (4)请从各种膜的结构和成分角度分析，为什么各种膜之间可以相互转化？　   对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P56 膜 面 积 时间 O 各种膜的结构和组成成相似！ 高尔基体膜 细胞膜 前 后 时间 O 膜 面 积 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 2.分泌蛋白合成和分泌前后相关曲线解读。 核糖体 内质网 高尔基体 内质网膜 探索新知 四 细胞的生物膜系统 【探索新知4】 四、细胞的生物膜系统 【任务⑥】阅读课本P52-53，回答问题： 1.生物膜系统包括哪些膜？ 2.生物膜在结构上是如何联系的呢？ 3.生物膜系统有何功能呢？ 4.原核细胞有生物膜吗？有生物膜系统吗？ 5.囊泡的膜属于生物膜吗？ 视网膜、肠黏膜属于生物膜吗？ 原核细胞有生物膜（细胞膜），但没有生物膜系统。 属于 不属于 细胞器膜、 细胞膜、 核膜 使细胞具有相对稳定的内部环境、 物质运输、能量转换和信息传递 为多种酶提供附着位点，利于化学反应 使化学反应互不干扰，高效、有序地进行 内质网腔与两层核膜之间的腔相通 核膜 内质网膜 细胞膜 （外层膜） 直接相连 直接相连 这些生物膜的组成 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 。 成分和结构 结构和功能 协调配合 是生物膜相互转化的基础！ 思考：哪些生物膜哪些间接（以囊泡形式）相连？ 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点训练 对点练习 《金版学案》P58 【例4】下列有关生物膜系统的叙述,正确的是 (　　) A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于细胞的生物膜系统 B.所有的酶都附着在生物膜上,没有生物膜细胞就无法进行各种代谢活动 C.生物膜的组成成分和结构都是一样的,在结构和功能上紧密联系 D.细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,使细胞内的生化反应不会互相干扰 D 与社会联系1 人工肾透析 透析型人工肾替代病变的肾，血液透析膜就是人工合成的膜材料。 与社会联系2 人工心肺体外循环仪（ECMO） ECMO也是利用了人工合成的膜材料 教材P53 练习与应用 × √ A C B 细胞器 细胞质基质 分泌蛋白的合成和运输 观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 细胞质 生物膜系统 分工合作 结构功能联系 核糖体、中心体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 叶绿体、 线粒体 核膜和细胞膜等 共同 组成 分类 实验 单 层膜 无 膜 双 层膜 加上 本节思维导图 Lavf55.33.100 $$