第3章 第2节 细胞器之间的分工合作 课件1-2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件PPT（人教版2019）

第2节 细胞器之间的分工合作 第3章 细胞的基本结构 生物 教学目标 ①科学思维：能够举例说出几种细胞器的结构和功能。 ②科学思维：能够识图并辨认动植物细胞和各种细胞器。 ④科学探究：制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 ③科学思维：简述细胞膜系统的结构和功能。 教学重难点 重点： 1.举例说出几种细胞器的结构和功能，比较细胞器之间的异同点。 2.简述生物膜系统的结构和功能。 难点： 1.细胞器的结构特点和功能。 2.制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体。 导入新课 问题思考 请同学们认真观看我国研制的C919飞机生产、装配、试飞专题片 导入新课 问题思考 思考以下问题: (1)如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能研制成功吗? 提示：如果缺少其中的某个关键部门，C919飞机的研制成功将面临很大的困难。 (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? 提示：细胞是一个高度组织化的系统，内部确实存在多种不同的“部门”，这些“部门”在细胞生物学中被称为细胞器或细胞结构。每个细胞器都有其特定的功能，并且相互之间存在密切的分工与合作。 一、细胞器之间的分工 新课讲授 新课讲授 线粒体的结构是怎么样的，它的内膜有什么特点? [探究一]细胞器之间的分工 答案：线粒体由外膜、内膜、基质等构成，内膜内突形成嵴，膜面积很大。 新课讲授 线粒体有什么功能？它的结构与功能是怎么样相适应的？为什么成人的心肌细胞的线粒体数量比腹肌细胞的多？ [探究一]细胞器之间的分工 答案：线粒体是有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动供能。人心肌细胞需能多，故线粒体数量比腹肌细胞的多。 新课讲授 叶绿体的结构是怎么样的？它有什么功能？ [探究一]细胞器之间的分工 答案：叶绿体由外膜、内膜、基粒、基质构成,是光合作用的场所。 新课讲授 内质网和高尔基体的结构是怎么样的？它们有什么功能？ [探究一]细胞器之间的分工 答案：内质网是由膜围成的管状、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，是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道。高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”及“发送站”。 新课讲授 核糖体 液泡 溶酶体 中心体 [探究一]细胞器之间的分工 小结： 核糖体：蛋白质合成。 液泡：储存物质、调节内环境、废物处理、细胞扩张。 溶酶体：分解废物、细胞自噬、维持清洁。 中心体：细胞分裂、微管发射、物质运输。 二、细胞器之间的协调配合 新课讲授 新课讲授 阅读课本P51文本和“思考·讨论” 请回答： (1)分泌蛋白是在哪里合成的? [探究二]细胞器之间的协调配合 答案：分泌蛋白的合成主要在附着于粗面内质网上的核糖体上进行，随后在内质网和高尔基体中进行加工和修饰，最终通过囊泡运输到细胞膜并释放到细胞外。这一过程确保了分泌蛋白的正确合成、折叠和运输。 新课讲授 [探究二]细胞器之间的协调配合 （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? 提示：分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，依次经过以下细胞器或细胞结构： 核糖体：合成蛋白质。 粗面内质网（RER）：蛋白质进入和初步加工。 囊泡：从内质网运输到高尔基体。 高尔基体：进一步加工和分选。 囊泡：从高尔基体运输到细胞膜。 细胞膜：蛋白质的释放。 这一系列步骤确保了分泌蛋白的正确合成、折叠、修饰和运输，最终被分泌到细胞外环境中。 新课讲授 [探究二]细胞器之间的协调配合 (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？ 提示：分泌蛋白的合成和分泌过程需要大量的能量，这些能量主要由线粒体通过氧化磷酸化过程产生的ATP和GTP提供。线粒体是细胞的能量工厂，通过呼吸作用将有机物中的化学能转化为ATP，供细胞的各种生命活动使用。 新课讲授 [探究二]细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成、加工和运输 新课讲授 [探究二]细胞器之间的协调配合 小结： 首先在游离的核糖体上由氨基酸通过脱水缩合形成肽链。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，肽链进入内质网后，还要经过一些加工，如折叠、组装、加上一些糖基团等，才能形成具有一定空间结构的较成熟的蛋白质。然后，由内质网腔膨大、形成具膜的囊泡，囊泡包裹着较成熟的蛋白质转移到高尔基体，与高尔基体膜融合，把蛋白质输送到高尔基体腔，,做进一步的加工，才能形成成熟的蛋白质。接着，高尔基体边缘突起形成囊泡，把蛋白质包裹在囊泡里，运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中，需要大量的能量，这些能量主要是由线粒体提供的。 分泌蛋白的合成、加工和运输 三、细胞的生物膜系统 新课讲授 新课讲授 [探究三]细胞的生物膜系统 细胞内的细胞器膜、细胞膜和核膜等膜结构共同构成了细胞的生物膜系统。各种生物膜在结构和功能上有什么联系呢? 阅读课本P52文本，观察“图3-8分泌蛋白运输到细胞外的过程示意图”和“图3-9内质网与细胞膜、核膜的联系”。 新课讲授 [探究三]细胞的生物膜系统 新课讲授 [探究三]细胞的生物膜系统 各细胞器膜之间以及与细胞膜之间可通过“具膜小泡——囊泡”的形式相互融合。也就是说内质网膜、高尔基体膜与细胞膜借助于囊泡间接联系。 可见细胞内的各种生物膜不仅在功能上有明确的分工和紧密的联系，在结构上也有一定的联系。各种生物膜相互配合，协同工作，才使得细胞这台高度精密的生命机器能够继续高效地运转。 四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 新课讲授 叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形。可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动，可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 目的要求 1．使用高倍显微镜观察叶绿体的形态和分布。 2．观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象。 新课讲授 [探究四]实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 材料用具 藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等），新鲜的黑藻； 显微镜，载玻片，盖玻片，滴管，镊子，刀片，培养皿，台灯，铅笔。 新课讲授 [探究四]实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 方法步骤 一、制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布 1．用镊子取一片藓类的小叶（或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。 2．往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。 注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态。 3．先用低倍镜找到需要观察的叶绿体， 再换用高倍镜观察。仔细观察叶绿体的形态和分布情况 新课讲授 二、制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 1．供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 2．将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 3．先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。注意观察叶绿体随着细胞质流动的情况，仔细看看每个细胞中细胞质流动的方向是否一致。 [探究四]实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 高倍显微镜下黑藻的叶绿体（放大1000倍） 新课讲授 根据实验结果，请思考： 1．叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ [探究四]实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 提示：叶绿体的形态和分布与其光合作用的功能密切相关。叶绿体的形状和大小优化了光吸收，类囊体膜的折叠增加了光反应的效率，基质提供了暗反应的场所，细胞内的分布最大化了光吸收，细胞间的分布反映了植物对光合作用需求的组织特异性。这些特征共同确保了叶绿体能够高效地进行光合作用，支持植物的生长和代谢。 新课讲授 [探究四]实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2．植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 提示： 细胞质基质中含有多种无机化合物和有机化合物,还有很多种酶。细胞质基质是活细胞进行新陈代谢的主要场所。植物细胞中细胞质的流动,有利于细胞内物质的运输和细胞器的移动,从而为细胞内的新陈代谢提供所需要的物质和有关条件。 新课讲授 1.从不同角度归纳总结各种细胞器的的结构与功能 核心归纳 (1)从结构上分析 ①双层膜的细胞器：线粒体、叶绿体 ②单层膜的细胞器：高尔基体、内质网、液泡、溶酶体 ③无膜的细胞器：核糖体、中心体 (2)从成分上分析 ①含有少量DNA的细胞器：线粒体、叶绿体 ②含有色素的细胞器：液泡、叶绿体 ③含有RNA的细胞器：核糖体、线粒体、叶绿体 ④含有蛋白质的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、核糖体、中心体 ⑤含有磷脂的细胞器：线粒体、叶绿体、高尔基体、内质网、液泡、溶酶体、 新课讲授 1.从不同角度归纳总结各种细胞器的的结构与功能 核心归纳 （3）从功能上分析 与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 （4）从分布上分析 ①动物与低等植物细胞特有的细胞器：中心体 ②原核细胞和真核细胞都有的细胞器：核糖体 新课讲授 2.分泌蛋白的合成过程大致是： 首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。 核心归纳 【练习1】 当堂训练 用同位素标记法研究分泌蛋白的合成、分泌过程，下列标记处理正确的是（ ） A.将唾液腺细胞放入含有14C标记的氨基酸的培养液中培养 B.将性腺细胞放入含有14C标记的氨基酸的培养液中培养 C.将胰腺细胞放入含有3H标记的脱氧核苷酸的培养液中培养 D.将口腔上皮细胞放入含有3H标记的氨基酸的培养液中培养 A 【练习2】 当堂训练 胰脏细胞能将被放射性标记的氨基酸掺入到蛋白质中，这样就给新合成的蛋白质带上了标记，使我们有可能追踪细胞中这些蛋白质的位置。在这种情况下，我们所追踪的是一种酶，此酶最终被分泌到胰脏细胞外面。下列途径中，哪一条是这种蛋白质最可能的移动途径(　　) A.内质网→高尔基体→细胞膜 B.核糖体→高尔基体→内质网→溶酶体 C.细胞核→高尔基体→内质网 D.核糖体→内质网→高尔基体→囊泡与细胞膜融合 D 【练习3】 当堂训练 胰岛素分子含有两条肽链。胰岛B细胞合成胰岛素的过程如下： ①在游离的核糖体上合成前胰岛素原的起始肽段→②前胰岛素原中的起始肽段连同核糖体一起转移到粗面内质网→③在其上继续合成肽链并切掉起始肽段、形成具有一定空间结构的胰岛素原并转移到高尔基体→④在高尔基体中切除中间一段肽链，形成由2条肽链组成的胰岛素并分泌到细胞外。下列有关叙述不正确的是(　　) A.上述过程所需能量主要来自线粒体 B.内质网、高尔基体、细胞膜之间通过囊泡联系 C.高尔基体对肽链的加工消耗了水分子 D.胰岛素分子含有前胰岛素原中的起始肽段 D 【练习4】 当堂训练 如图是某动物细胞中分泌蛋白合成、运输和分泌的示意图，下列叙述错误的是(　　) A.分泌蛋白在结构①上合成的过程中有水产生 B.结构②能对来自结构③的蛋白质进行加工、分类和包装 C.结构④与细胞膜融合后，分泌蛋白被分泌到细胞外 D.线粒体能为分泌蛋白的合成、运输和分泌提供能量 B 【练习5】 当堂训练 细胞中某分泌蛋白合成和分泌前后三种生物膜的膜面积变化情况如图所示。下列相关叙述正确的是(　　) A.a、b、c分别表示核糖体膜、内质网膜、高尔基体膜 B.a所在的细胞器是细胞内物质运输的枢纽 C.多肽链的合成发生在b所在的细胞器中 D.分泌蛋白合成旺盛的细胞中图示膜转化速率更快　 D 【练习6】 当堂训练 1958年，乔治·埃米尔·帕拉德及其同事设计并完成了探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输和分泌的经典实验。回答下列问题： (1)实验中，乔治·埃米尔·帕拉德及其同事采用_____________________等技术，通过探究3H标记的亮氨酸转移路径，证实了分泌蛋白合成、运输及分泌的途径。 （放射性）同位素标记法 (2)科学家将一小块胰腺组织放入含3H标记的亮氨酸的培养液中______(填“短暂”或“长时”)培养，在此期间放射性标记物被活细胞摄取，并掺入到________(细胞器)上正在合成的多肽链中。组织内的放射性同位素可使感光乳剂曝光，固定组织后在显微镜下便可发现细胞中含放射性的位点，这一技术使研究者能确定________________在细胞内的位置。 短暂 核糖体 放射性标记物质 【练习6】 当堂训练 (3)科学家先将(2)中培养的胰腺组织进行__________________处理，再转入________________ 的培养液中继续培养。实验结果如图所示，随着追踪时间的变化，放射性颗粒数的百分比在不同细胞结构上有规律的变化，据此推测，分泌蛋白的合成、运输、分泌途径是___________________________________ 洗去放射性标记物 不含放射性标记物 附有核糖体的内质网→高尔基体→囊泡 课堂小结 谢谢大家 Lavf57.71.100 Bilibili VXCode Swarm Transcoder v0.2.30(gap_fixed:False) $$