3.2 细胞器之间的分工合作（第1课时）课件 2024—2025学年高一上学期生物人教版必修1

第3章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作(第1课时) 教学目标 核心素养 1.举例说出几种细胞器的结构和功能；通过分泌蛋白的合成和分泌理解各种细胞器之间的分工和合作。 2.简述生物膜系统的结构和功能 3.制作临时装片，使用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动。 生命观念：举例说明几种细胞器的结构和功能。 科学思维：了解分离细胞器的科学方法，了解动植物细胞的区别。 科学探索：利用插图模型，形象的理解细胞器的结构。 社会责任：细胞是一个基本的生命系统，其生命活动是通过各组成成分的协调配合完成的。 旧知回顾——细胞的基本结构 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 真核细胞从外到内的基本结构： 分布及成分： 植物： 真菌： 原核细胞（除支原体）： 功能： 特性： 纤维素和果胶 几丁质 肽聚糖 支持、保护作用 全透性 功能： 成分： 结构：流动镶嵌模型 动物： 无 →不能作为细胞的边界 1. 2. 3. 将细胞与外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流 脂质/磷脂和蛋白质（主要）、糖类（少量） 1. 是细胞膜的基本支架 2.蛋白质以不同方式 磷脂双分子层中 3.细胞膜不是静止不动的，而是具有 . 4.细胞膜的 还有糖类分子，叫做 ， 可形成 . 内容 磷脂双分子层 镶嵌 流动性 外表面 糖被 糖蛋白、糖脂 上节内容中我们已经学习了细胞的基本结构之细胞壁、细胞膜，请大家利用课前两分钟回顾相关内容 细胞膜以内,细胞核以外的结构就是细胞质 01 细胞器之间的分工 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、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。 问题探讨 讨论: 1.如果缺少其中的某个部门，C919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”？这些“部门”也存在类似的分工与合作吗？ 不能。 是的，也存在类似的分工与合作。 细 胞 细胞膜 细胞器 工 厂 系 统 边 界 分工合作 围 墙 部 门 细胞就像一座飞机制造工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”是一条分工合作的生产流水线。 细胞质基质 细胞器: 状态： 功能： 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 细胞新陈代谢的主要场所 线粒体 叶绿体 内质网 核糖体 高尔基体 中心体 液泡 溶酶体 成分： 溶胶状 悬浮在细胞质基质中的具有特定的形态、结构和功能的小器室 细胞质 进行多种化学反应 一. 细胞质 思考：细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？ 不是！ 是细胞质中支持细胞器的结构。由蛋白纤维组成的网架结构，维持细胞的形态，锚定并支撑着细胞器，与细胞运动、分裂、分化、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：由蛋白质纤维组成 微管 线粒体 质膜 内质网 核糖体 微丝 分离各种细胞器的方法——差速离心法 将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心处理，就能将各种细胞器分离开。 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 较小颗粒 原理：采取逐渐提高离心速率分离大小不同的细胞器 上清液(小颗粒) 沉淀(大颗粒) 结果 步骤： 光学显微镜的分辨率不超过200nm,放大倍数一般不超过1200倍。用光学显微镜观察到的细胞构造,称为细胞的显微结构。如细胞壁、叶绿体、线粒体、液泡、细胞核、染色体等。 电子显微镜的分辨率可达0.2nm，可以放大几万倍至几千万倍。在电子显微镜下可以观察到细胞的更微小的结构，称为细胞亚显微结构。 知识拓展 细胞的显微结构与亚显微结构 其中线粒体、染色体要染色后观察 1. 显微结构是指光学显微镜下看到的结构 2.亚显微结构是指电子显微镜（分辨率更高）下看到的结构 叶绿体 液泡 染色体 线粒体 叶绿体 高尔基体 细胞的显微结构与亚显微结构 动植物细胞显微结构模式图（光镜下观察） 显微结构是光学显微镜下观察到的结构 如观察线粒体（染色后观察）、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等的轮廓 动植物细胞亚显微结构模式图（电镜下观察） 高等植物细胞 动物细胞 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 核膜 核仁 核糖体 内质网 线粒体 高尔基体 液泡 叶绿体 中心体 溶酶体 细胞质 核仁 核膜 细胞核 细胞膜 自主学习: 阅读P48-49的图文，回答下列图中的细胞器分别是什么？ 哪些是动植物细胞共有的细胞器？ 那些是动植物细胞所特有的细胞器？ 各细胞器的形态、结构、功能分别是什么？ 线 粒 体 高 尔 基 体 核 糖 体 内 质 网 动植物细胞共有的细胞器 叶 绿 体 液 泡 主要存在于植物细胞 溶 酶 体 中 心 体 主要存在于动物细胞 15 细胞壁 内质网 细胞核 核膜 核仁 高尔基体 叶绿体 液泡 植物细胞(左)和动物细胞(右)亚显微结构模式图 细胞质 线粒体 细胞膜 核糖体 溶酶体 结合图形说出动植物的细胞器 形态： 功能： 线形、短棒状、圆球状、哑铃形等 结构 分布: 广泛分布在真核细胞中（动物细胞、植物细胞、真菌细胞） 线粒体 基质 外膜 内膜 嵴 双层膜 外膜 内膜 基质： 向内折叠 嵴 细胞进行有氧呼吸的主要场所——“动力车间”，为细胞生命活动提供能量，大约95%来自线粒体。 含少量DNA、RNA、核糖体和与有氧呼吸有关酶 增大膜面积，为酶提供附着位点 衣藻细胞 洋葱表皮细胞 肝细胞 心肌细胞 1个 100个 950个 12500个 不同细胞中线粒体的数量 代谢旺盛的部位分布多 双层膜 思考 1.原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 2.哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？能量由什么方式提供？ 很多原核细胞的细胞基质和细胞膜上有与有氧呼吸有关的酶，可以进行有氧呼吸。 因为哺乳动物成熟红细胞内没有线粒体，而且细胞内也没有有氧呼吸的酶，因此，只能进行无氧呼吸提供能量。 3.蛔虫寄生在人的消化道（缺氧环境）中蛔虫有线粒体吗？蛔虫是真核细胞吗？ 有线粒体，但只能进行无氧呼吸 分布： 结构： 形态： 功能： 扁平的椭球形或球形 双层膜（外膜、内膜）、基粒（多个类囊体堆叠而成，含光合色素和酶）、基质（含少量DNA、RNA、核糖体和与光合作用有关酶） 光合作用的场所（“养料制造工厂”和“能量转换站”） 绿色植物进行光合作用的细胞（主要是叶肉细胞，还有幼嫩茎表皮细胞） 外膜 内膜 基质 基粒 类囊体 思考：只有叶绿体，才能进行光合作用吗？绿色植物都含叶绿体吗？ 有些原核生物（蓝细菌）含有光合色素和光合作用的酶，也可以进行光合作用。植物的根尖细胞没有叶绿体 叶绿体 双层膜 线粒体 叶绿体 ① 都有双层膜结构； ④ 都含有少量的DNA、RNA和核糖体； 共同之处： ② 都有增大膜面积的结构； ③ 都与能量转换有关； ⑤ 都是半自主性细胞器。（自身含有遗传表达系统，但是能力有限，必须依赖细胞核基因进行表达） 不同之处： 增大膜面积的方式不同：线粒体形成嵴；叶绿体类囊体堆叠形成基粒 结构： 成分： 功能： 叶绿体含有与光合作用有关的酶和色素；含有与呼吸作用有关的酶 叶绿体是光合作用场所；线粒体是有氧呼吸的主要场所 细菌 原始真核细胞 内膜 细胞核 线粒体 知识拓展：线粒体和叶绿体的起源（内共生学说） 原始真核细胞 光合细菌 叶绿体 具光合能力的真核细胞 21 是合成蛋白质的场所，“生产蛋白质的机器” 游离在细胞质基质中（合成胞内蛋白） 附着在内质网上（合成分泌蛋白） (氨基酸脱水缩合形成合成肽链) ——蛋白质的“装配车间” 无膜结构，由蛋白质和rRNA组成。 核糖体 结构： 功能： 原核细胞、真核细胞中都有分布的唯一细胞器。 分布： 消化酶,抗体,胰岛素 呼吸酶 无膜 大亚基 小亚基 蛋白质 mRNA 游离核糖体 附着型核糖体 附着有核糖体 形态与结构： 分类与功能： 粗面内质网： 光面内质网： 由单层膜连接而成的管状、泡状、扁平囊状结构连接而成的内腔相通的膜性管道系统 分布: 广泛分布在真核细胞中（动物细胞、植物细胞、真菌细胞），外连细胞膜，内连核膜，细胞中面积最大的细胞器 膜上附着核糖体，参与蛋白质的合成与加工。 脂质、糖类等的合成“车间” 内质网 单层膜 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站” 分 布: 结构: 功能: 单层膜围成的扁平囊状结构,周围有大、小囊泡 植物细胞 动物细胞 与细胞壁的形成有关 与细胞分泌物（分泌蛋白）的形成有关 高尔基体 单层膜 囊泡 分解衰老、损伤的细胞器（自身），吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌（外来）。 ——“消化车间” 是一种单层膜的囊状小泡。 主要分布在动物细胞 含有多种水解酶。 溶酶体 结构： 功能： 分布： 水解酶来源： 核糖体合成，粗面内质网的中加工，运输到高尔基体，再由高尔基体运输到溶酶体。 单层膜 产物：有用被回收利用 废物排出细胞外 溶酶体的形成 溶酶体的功能 溶酶体来源于高尔基体 溶酶体的形成及功能 矽肺又称硅肺，是尘肺中最为常见的一种类型，是由于长期吸入大量游离二氧化硅粉尘所引起，以肺部广泛的结节性纤维化为主的疾病。根据溶酶体的知识解释造成硅肺的原因。 肺部吸入硅尘(SiO2)后，硅尘被吞噬细胞吞噬，吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 新宰的畜、禽，如果马上把肉做熟了吃，肉老而口味不好，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。请你说说有可能和哪一种细胞器有关? 细胞内的溶酶体破裂，水解酶释放后，细胞结构被水解。 液泡 分布： 功能： 结构： 主要存在于植物细胞，成熟植物细胞体积最大的细胞器 单层膜，液泡膜内液体叫细胞液，含有水、糖类、无机盐、色素（花青素，水溶性色素，不含叶绿素）、蛋白质等 可以调节植物细胞内的环境，充盈的液泡还可使植物细胞保持坚挺。 思考：是否所有植物细胞液泡都有色素？液泡中的色素能参与光合作用吗？ 不是（洋葱鳞片叶内表皮）；不能参与光合作用 思考：所有植物细胞都有中央大液泡吗？ 成熟的植物细胞才有大液泡。 单层膜 液泡 思考：五彩缤纷的花朵、红叶和果实等与色素相关，它位于细胞中的什么结构中呢？ 中心体 分布: 功能: 结构: 动物和某些低等植物（藻类植物）的细胞 无膜结构，两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关（形成纺锤体） 总是位于细胞核附近的细胞质中，接近于细胞的中心 互相垂直的两个中心粒 无膜 （藻类：如衣藻、绿藻、水绵、团藻等） 细胞亚显微结构模式图 细胞膜 高尔基体 线粒体 内质网 内质网 核糖体 中心体 细胞质 基质 核膜 核仁 动物 细胞亚显微结构模式图 高等植物 细胞壁 高尔 基体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞膜 核糖体 液泡 内质网 细胞 细胞膜 细胞壁 叶绿体 中心体 核糖体 内质网 线粒体 高尔基体 核膜 染色质 低等植物 34 这是一个动物细胞还是植物细胞？序号指的是什么？ 粗面内质网 核仁 叶绿体应没有 （高等植物细胞不含） 动物细胞 植物细胞 高尔基体 课本P53概念检测5：找出图中的错误，并在图中修改 × × × × × 叶绿体 × 线粒体 × 中心体 典型例题——识图： 课堂小结 核糖体、中心体 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 叶绿体、液泡 中心体 核糖体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 叶绿体、液泡 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 线粒体、叶绿体 中心体 归类整理1：讨论完成以下对细胞器归类总结 ④植物细胞不一定含叶绿体，如 . ⑤植物细胞不一定有大液泡，如 . ⑥有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如 . 归类整理2：与细胞器有关的几个“不一定” 判断动植物的唯一标准：细胞壁 理由：低等植物有中心体；根尖无叶绿体；根分生区细胞无大液泡。 ②真核细胞不一定含线粒体，如 . ①能进行有氧呼吸的细胞不一定含线粒体，如 . ③能进行光合作用的细胞不一定含叶绿体，如 . 好氧细菌（蓝细菌） 哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫 蓝细菌 根尖细胞 根尖分生区细胞 低等植物细胞 课堂小结 归类整理3：细胞类型的判断技巧： 课堂小结 动植物细胞的区别——有无细胞壁 动、植物细胞结构上的区别体现在四个方面：细胞壁，叶绿体，液泡，中心体。最可靠的区别是细胞壁，叶绿体只存在与叶肉细胞和幼茎皮层细胞，根部细胞无叶绿体，特别的是根尖分生区细胞既无叶绿体也无明显的液泡，而低等植物细胞也含有中心体。 关于基质: 基质有细胞质基质，线粒体基质和叶绿体基质，但无论是化学成分还是生理功能均不同。 分 布 结 构 高等植物特有 动、植物都有 动物和低等植物特有 双层膜 单层膜 不具膜（无磷脂） 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 叶绿体、液泡 中心体 叶绿体、线粒体 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 核糖体、中心体 小结归纳 细胞器的比较 1、与能量转换有关的细胞器: 线粒体、叶绿体 2、蛋白质合成的场所: 核糖体 3、与细胞壁的形成有关的细胞器: 高尔基体 中心体 4.与动物细胞的有丝分裂有关的细胞器: 5.具有相对独立遗传功能的细胞器: 线粒体、叶绿体 归纳：细胞器常考知识点 拓展：动、植物细胞的主要区别 动物细胞 植物细胞 不同点 没有细胞壁 没有叶绿体 有中心体 一般无液泡 相同点 有细胞壁 有叶绿体（叶肉细胞、嫩茎细胞） 低等植物有中心体 成熟细胞有液泡 共有的细胞器：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。 拓展：细胞器的五个常见思维误区 误区1：没有叶绿体和液泡的细胞是动物细胞。 反例：根尖分生区细胞。 误区2：具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。 反例：真菌、细菌等都有细胞壁。 误区3：没有叶绿体的细胞就不能进行光合作用。 反例：蓝细菌。 误区4：没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。 反例：硝化细菌。 误区5：没有线粒体不能进行有氧呼吸。 反例：大多数原核生物是需氧型的。 【检测】下列关于细胞器的叙述正确的是（ ） A.溶酶体能合成多种酸性水解酶，便于分解衰老细胞器 B.蓝细菌细胞的叶绿体是其光合作用的场所，它被称为“养料制造车间”和“能量转换站” C.菠菜细胞中的中心体与其有丝分裂有关 D.洋葱根尖分生区细胞中的中央大液泡具有调节细胞渗透压的功能 E.乳酸菌细胞壁的合成需要其高尔基体的参与 F.肺炎双球菌是在线粒体中完成有氧呼吸的 G.所有细胞器都含有蛋白质 G 1.甲图为磷脂分子，该物质在乙图的哪些细胞器中含有(　　) A.abcde B.bcde C.acde D.abcd 2.下列有关细胞结构与功能的叙述，错误的是(　　) A.吞噬细胞与神经细胞相比，溶酶体数量更多 B.幼嫩的细胞与衰老的细胞相比，线粒体数量更多 C.性腺细胞与心肌细胞相比，内质网更发达 D.红细胞与唾液腺细胞相比，高尔基体数量更多 D D 02 高倍显微镜观察叶绿体和细胞质运动 1.实验原理： （1）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； （2）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； 2.实验材料: 叶绿体: 藓类的叶片(菠菜叶下表皮)、新鲜黑藻 3.目的要求: ①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，理解细胞质流动是一种生命现象。 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有_______叶肉细胞，可以取整个小叶_______ 制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目 ， 且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 一两层 少 直接 大 注意：①撕取菠菜叶下表皮细胞时要带少量的叶肉细胞，因为表皮细胞没有叶绿体， 栅栏组织（近上表皮）叶绿体多，而海绵组织（近下表皮）细胞中叶绿体少。 ②实验过程中的临时装片要始终保持有水状态。 ③用高倍镜观察黑藻细胞叶绿体时，可以观察到细胞质的流动。 2 实验材料分析 菠菜 叶稍带些叶肉的下表皮 清水 载玻片 清水 盖玻片 低倍镜 叶绿体 4.实验步骤 (1)观察叶绿体（藓类叶/菠菜叶） (2)观察细胞质的流动（黑藻叶） 制作临时装片 （注：随时保持有水状态） 光照、室温 加快细胞质流动以便于观察 叶绿体随细胞 质绕液泡流动 5.实验结果 ①叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，随细胞质流动，自身也可转动 ②每个细胞中细胞质流动的方向是一致的,其流动方式为环流式（胞质环流） 　　细胞中的叶绿体可以运动。在不同的光照条件下，叶绿体的运动可以改变椭球体的方向。在强光下，叶绿体会以椭球体的侧面朝向光源，避免叶片被强光灼伤；在弱光下，叶绿体以椭球体的正面朝向光源，可以接受较多的光照。因此叶绿体的运动是与叶绿体的功能是相适应的。 阅读材料 黑暗时：一般均匀分布在细胞质基质中； 强光时：向光面叶肉细胞中叶绿体分布比背光面少） 1.叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什 么关系？ 讨论： 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？ 参考答案： 1.叶绿体呈扁平的椭球形，多分布靠近细胞 壁附近，有利于接受更多的阳光； 2.细胞质处于不断的流动状态，有利于活细胞 的新陈代谢。 【探究思考】 1.在高倍镜下观察到的叶绿体，为什么是不断运动的？ 2.在显微镜下观察叶绿体时看到如图所示，那么细胞内叶绿体实际位置和细胞质流动方向是: 3.叶绿体的分布状态与光照强度有何关系? 提示：叶绿体的运动使其在不同光照强度下改变方向,在强光下,以其 朝向光源,避免被强光灼伤;在弱光下,以其 朝向光源,以接受充足的光照。 侧面 正面 左上方； 逆时针 因为细胞质是流动的 注：显微镜视野中观察到叶绿体环流方向与实际相同 实验视频——观察叶绿体的形态和分布 实验视频——观察细胞质的流动 注意事项 1、观察叶绿体的选材理由 （1）选取藓类小叶的理由 叶片很薄，大多仅有一层叶肉细胞，可以去整个小叶直接制片。 （2）选取菠菜叶稍带叶肉的下表皮的理由 菠菜叶接近下表皮的部分，海绵组织较多，易撕取，叶绿体大且排列疏松，便于观察；稍带些叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 2、观察细胞质的流动的选材理由 黑藻是一种常见的沉水植物，其叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色。 3、细胞质流动方向，以叶绿体为观察标志。 【检测】下列有关用高倍镜观察线粒体和叶绿体的实验说法不正确的是(　　) A.健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料,可以使活细胞中线粒体呈现蓝绿色 B.观察叶绿体时选用藓类的叶或黑藻的叶,原因是叶片薄而小,叶绿体清楚 C.用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉 D.可用高倍镜直接观察叶绿体和线粒体 D Lavf59.6.100 Bilibili VXCode Swarm tailor v0.1.13 $$