3.2细胞器之间的分工合作课件-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

细胞器之间的分工与合作 第2节 本节聚焦：1.细胞内有哪些主要的细胞器？ 2.细胞器是如何分工合作，共同完成细胞的生命活动的？ 3.什么是生物膜系统？它具有什么功能？ 细胞质中的“部门”——细胞器总览 细胞质 细胞器 细胞质基质 呈溶胶状态 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、 溶酶体、液泡 中心体、核糖体 分布于 细胞质基质：细胞核膜以外、细胞膜以内的，除去细胞器的胶状物部分。占细胞总体积的50%以上。又称为细胞溶胶。 细胞的显微结构 一、细胞器之间的分工 光学显微镜 电子显微镜 亚显微结构模式图 高尔基体 线粒体 内质网 溶酶体 细胞亚显微结构(电子显微镜) 功能: 是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞呼吸的“动力车间”。 细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。 一、细胞器之间的分工 双层膜细胞器——线粒体 @生物有术 一、细胞器之间的分工 9 双层膜细胞器——线粒体 分布： 形态： 短棒状、圆球状等 外膜 内膜 嵴 基质 :增大膜面积 :存在少量DNA 广泛分布于真核细胞中。 (动物细胞、植物细胞、真菌细胞) 代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多 衣藻细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞 1个 260个 400个 950个 12500个 可以，原核生物含有与有氧呼吸有关的酶 一、细胞器之间的分工 思考：原核生物没有线粒体可以进行有氧呼吸吗？ 功能： 是植物细胞进行光合作用的场所。 是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转化站”。 一、细胞器之间的分工 双层膜细胞器——叶绿体 @生物有术 内膜 外膜 基质 基粒 形态： 扁平的椭球形或球形 一、细胞器之间的分工 :存在少量DNA 双层膜细胞器——叶绿体 分布： 绿色植物的绿色部分的细胞中。主要分布在叶肉细胞中。 能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。 思考：能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？ 一、细胞器之间的分工 一、细胞器之间的分工 单层膜细胞器——内质网 由单层膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统。 @生物有术 单层膜细胞器——内质网 分布： 粗面内质网 光面内质网 （核糖体附着） ：蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道 ：脂质的合成 一、细胞器之间的分工 广泛分布于真核细胞中。 (动物细胞、植物细胞、真菌细胞) 功能: 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和把包装的“车间”及“发送站”。 单层膜细胞器——高尔基体 一、细胞器之间的分工 植物细胞中还与细胞壁的形成有关 @生物有术 单层膜细胞器——高尔基体 形态： 分布： 单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡 广泛分布于真核细胞中。 (动物细胞、植物细胞、真菌细胞) 一、细胞器之间的分工 @生物有术 形态： 功能： 分布： 由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶 主要分布在动物细胞中 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 “消化车间” 自噬作用 吞噬作用 溶酶体 单层膜细胞器——溶酶体 一、细胞器之间的分工 形态： 由单层膜围成的泡状结构，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等。 一、细胞器之间的分工 单层膜细胞器——液泡 例题：凤仙花的紫红色花瓣能挤出紫红色的汁液，这些汁液主要来自于（ ） A.叶绿体 B.内质网 C.液泡 D.细胞质基质 C @生物有术 功能： 调节植物细胞内的环境 充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 单层膜细胞器——液泡 液泡 一、细胞器之间的分工 分布: 成熟植物组织中含有中央大液泡。 主要存在于植物细胞中， 如：叶肉细胞、表皮细胞 根尖成熟区(根毛区)细胞等。 @生物有术 无膜细胞器——核糖体 形态： 功能： 椭球形，由RNA和蛋白质组成，是体积较小的细胞器 “生产蛋白质的机器” 一、细胞器之间的分工 真核细胞 游离核糖体 附着核糖体 分布: 几乎存在于一切细胞中。 无膜细胞器——中心体 一、细胞器之间的分工 成分: 由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成。 无膜结构，主要成分是蛋白质。 功能： 与细胞有丝分裂有关。 分布： 动物细胞与低等植物细胞(如藻类植物) 无膜细胞器——中心体 一、细胞器之间的分工 一、细胞器之间的分工 各种细胞器是悬浮在细胞质基质中的吗？ 1.支持各种细胞器的结构是? 细胞骨架 2.细胞骨架的结构和功能？ ①成分与结构 ②功能 维持细胞形态 锚定并支撑需要细胞器 由蛋白质组成的网架结构 细胞质动态有序组织者——细胞骨架 与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 主要由纤维素和果胶构成； 对细胞起支持和保护的作用； 细胞质基质 细胞器 呈溶胶状 具有特定功能的各种亚细胞结构的总称 细胞 分 布 于 细胞的基本结构 细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖； 真菌细胞壁的主要成分是几丁质； 项目 植物细胞 动物细胞 不同点 相同点 有中心体、溶酶体； 有细胞壁、叶绿体，液泡； 低等植物细胞有中心体； 都有细胞膜、细胞质、细胞核；细胞质中都有线粒体、内质网、高尔基体、核糖体等细胞器 动物细胞和植物细胞异同点 一、细胞器之间的分工 植物细胞亚显微结构 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ 液泡 粗面内质网 附着核糖体 游离核糖体 叶绿体 高尔基体 光面内质网 线粒体 动物细胞亚显微模式图 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 中心体 线粒体 粗面内质网 核糖体 高尔基体 光面内质网 阅读资料，分析如何将细胞中各种细胞器分离开？ 分析资料 科学家通过一定的方法测得各细胞器的大小、质量有较大区别： 核糖体——25nm； 中心粒——直径0.2μm，长0.4μm； 溶酶体——直径0.2-0.8μm； 线粒体——直径0.5-1μm,长1-2μm； 叶绿体——直径4-6μm，厚2-3μm 一、细胞器之间的分工 差速离心法 差速离心法 分离各种细胞器的方法 一、细胞器之间的分工 核糖体是蛋白质合成的场所 内质网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”和“发送站” 实例一：分泌蛋白的合成和运输 1.分泌蛋白： 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，这类蛋白质 叫做分泌蛋白。 如：消化酶、抗体、胰岛素等。 2.实验 ①实验材料： ②实验方法： 豚鼠胰腺腺泡细胞 放射性同位素标记法 二、细胞器之间的协调配合 同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子互为同位素，如16O、18O，12C与14C 科学方法——同位素标记法 高中教材涉及的放射性核素有3H、14C、35S、32P，非放射性核素有18O、15N等 ③实验过程与结果： 3H标记的亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 线粒体 ④分泌蛋白合成与运输的过程 细胞器： 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 细胞结构： 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 细胞膜 分泌蛋白的合成和运输 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，经历了哪些细胞结构，用文字和箭头写出分泌蛋白的合成和运输过程？ 结合视频和课本52页内容，并回答以下问题 核糖体 细胞结构： 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 二、细胞器之间的协调配合 3.分泌蛋白合成和运输过程需要能量吗，能量由哪里提供？ 需要，线粒体 所有蛋白质的合成场所都是核糖体 细胞器膜、细胞膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 原核生物和病毒没有生物膜系统，但是原核生物具有生物膜(细胞膜)，真核生物才具有生物膜系统 细胞器膜 线粒体膜、叶绿体膜 内质网膜、高尔基体膜、溶酶体膜、液泡膜 囊泡膜 2.生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称，还是生物体内各种膜结构的总称？ 是细胞中各种膜结构的总称，比如胃黏膜、肠系膜就不属于生物膜系统。 三、细胞的生物膜系统 1.原核生物和病毒有生物膜系统吗？ 2.生物膜的成分与结构相似 ①生物膜的主要成分是： ②生物膜的基本结构： a.磷脂双分子层——基本骨架 b.蛋白质分子分布在磷脂双分子层中 三、细胞的生物膜系统 ③特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似。在结构和功能上紧密联系，进一步体现了 。 细胞内各种结构之间的协调配合 脂质(磷脂)+蛋白质 流动镶嵌模型 核膜 内质网膜 3.生物膜系统在结构和功能上密切联系 ①结构上密切联系 细胞膜 三、细胞的生物膜系统 a.直接联系 核外膜-内质网膜-细胞膜 b.间接联系(通过囊泡) 内质网膜-高尔基体膜-细胞膜 内质网膜-高尔基体膜-溶酶体膜 3.生物膜系统在结构和功能上密切联系 三、细胞的生物膜系统 ①结构上密切联系 ②功能上密切联系 例如：分泌蛋白的合成与运输 3.生物膜系统在结构和功能上密切联系 三、细胞的生物膜系统 各种生物膜在功能上既有明确分工，又相互配合、协调工作。 (1)细胞膜给细胞提供了相对稳定的 ，在细胞与外部环境进行_________、__________和 的过程中起决定性作用。 (2)广阔的膜面积为多种 提供了大量的___________。 (3)细胞内的生物膜将各种 分隔开，保证了细胞生命活动_____________地进行。 内部环境 信息传递 酶 细胞器 附着位点 物质运输 能量转换 高效、有序 三、细胞的生物膜系统 4.生物膜系统的功能 1.维持内部环境的稳定 2.酶的附着位点 3.分隔、内部区域化 人工肾是一种替代肾脏功能的装置，主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排除体内过剩的含氮化合物，新陈代谢产物或逾量药物等，调节电解质平衡然后再将净化的血液引回体内。亦有利用人体的生物膜（如腹膜）进行血液净化。 与社会的联系 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 高倍显微镜下的叶绿体 四、探究·实践 2.实验原理： 活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。 观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。 3.实验材料：新鲜的黑藻。 1.实验目的：观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象 5.实验结论：活细胞中的细胞质处于不断流动（环形流动）的状态，且流动方向是不定的。 4.实验步骤： ①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。 ②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 ③高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。 四、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? 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？ 细胞质是细胞代谢的主要场所，提供代谢所需的原料、酶、细胞器等物质与结构；细胞质流动促进了细胞与环境间的物质交换，保证了各种代谢活动的高效有序地进行，也保证了细胞器间的物质运输、能量交换和信息传递。 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。 四、探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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，可以判断水稻椰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 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 √ × × A C C 快速说出下面细胞器的名字 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 核糖体 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 5.找出下图中的错误，并在图中改正。 B 提示:上图是动物细胞的亚显微结构图,细胞右下方的叶绿体应该去掉;图中标注的内质⽹与高尔基体反了,应该对调图中标注的染⾊质应改为核仁,下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中⼼粒,高等植物细胞中不含有中⼼粒,应该去掉;图中标注的核仁应改为高尔基体;标注的叶绿体应该改为细胞质基质。 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。 溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却不会被⽔解。根据这一事实,可以作出多种合理假说,例如,膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;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;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;等等。 @生物有术 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 位于植物细胞膜的外层； 主要由纤维素和果胶构成； 对细胞起支持和保护的作用； 细胞质基质 细胞器 呈溶胶状，是活细胞进行新陈代谢的主要场所 具有特定功能的各种亚细胞结构的总称 细胞 ①所有细胞壁的成分都是纤维素和果胶吗？ 不是，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖； 真菌细胞壁的主要成分是几丁质； ②细胞壁具有选择透过性吗? 不是，细胞壁具有全透性； 分 布 于 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 $$