3.2.1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

第3节 细胞器之间的分工合作 第3章　细胞的基本结构 第1课时 教 公 师 开 课 SZ-LWH 1.识别不同类型细胞器及其在细胞中的位置。 2.了解各类细胞器的基本结构及其在细胞活动中的作用。 3.探讨不同细胞器之间如何通过分工合作实现细胞的生命活动。 1.细胞器的分类及其结构与功能 2.细胞器之间的协同作用及其在细胞生命活动中的重要性。 3.生物膜系统。 一、学习目标 二、重难点 C919客机制造的协调合作 情 境 导入 SZ-LWH 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? 研制大型飞机是一个复杂的条统工程，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 4 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 ? 细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”,它们既有分工又有合作。相互配合共同完成生命活动。例如，分泌蛋白的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”协调配合完成的。 问题探讨 5 细胞膜（边界） 细胞质 细胞核 细胞器 细胞质基质 细胞结构 细胞壁 细胞质基质 细胞器 细 胞 质 遗传信息库，控制中心 细胞是一个统一的整体 结构 功能 主要由纤维素和果胶构成。 对细胞起支持与保护作用。 注意：细胞壁是全透的，不能控制物质进出。 分布 位于植物细胞细胞膜的外面。 植物细胞壁组成及功能是什么？ 细胞质 细胞质基质 细胞器： 细胞骨架 成分： 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、能量转换、信息传递等生命活动有关 由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶组成，细胞器就分布在细胞质基质中。 线粒体、叶绿体、核糖体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、中心体 状态： 成分： 功能： 细胞代谢的主要场所 呈溶胶状 功能： 蛋白质纤维组成的网架结构 思考：细胞核、细胞膜、细胞壁等是不是细胞器？ 不是！ 细胞骨架的结构及功能是什么？ 结构 功能 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。 ①维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多细胞器； ②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。 任务一 阅读 P47-50 思考归纳 1.如何分离细胞器？ 2.总结归纳每种细胞器的结构、功能和分布。 3.将细胞器进行分类总结。 请大家阅读教材47-50页，思考归纳以下问题 4.细胞骨架的结构及功能是什么？ 5.细胞壁的组成及功能是什么？ 一 、细胞器的研究方法 SZ-LWH 1.观察法 细胞器那么小该怎么观察它们的形态？ 电子显微镜 显微结构 亚显微结构 光学显微镜 √ 一 、细胞器的研究方法 SZ-LWH 11 知识●拓展 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 显微结构与亚显微结构 叶绿体 液泡 染色体 线粒体 叶绿体 高尔基体 SZ-LWH 差速离心法 2.分离细胞器的常用方法：___________ 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。 实验视频 一 、细胞器的研究方法 SZ-LWH 13 差速离心法 2.分离细胞器的常用方法：___________ 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。 细胞匀浆 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 细胞核 线粒体、溶酶体 内质网、高尔基体 核糖体 上 清 液 (1) 沉淀a 上 清 液 (2) 沉淀b 上 清 液 (3) 沉淀c 1000g 10min 20000g 20min 80000g 1h 150000g 3h 更小颗粒 一 、细胞器的研究方法 SZ-LWH 14 细胞壁 内质网 细胞核 核膜 核仁 高尔基体 叶绿体 液泡 植物细胞示意图 线粒体 细胞膜 核糖体 溶酶体 中心体 细胞质 动物细胞示意图 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 显微镜下白细胞吞噬细菌的过程 讨论：白细胞吞噬的过程，需要依赖于哪些生命活动？ 运动 产生能量 消化分解 物质合成 …… 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 线粒体 供应能量 阅读教材48-50页，回答下列问题： 1.哪种细胞器为白细胞吞噬细菌的生命活动提供能量？ 任务一 合作探究8大细胞器的结构和功能 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 1.线粒体 （1）分布 分布于真核细胞 内膜 外膜 嵴 DNA 基质 核糖体 （2）结构 双层膜 线粒体基质 内膜： 外膜： 光滑 向内凹陷成“嵴” 含有有氧呼吸酶，核糖体，少量DNA、RNA （3）功能 细胞进行有氧呼吸的主要场所,为细胞生命活动提供能量 半自主性细胞器 —“动力车间” 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 线粒体可以运动，且新陈代谢越旺盛的细胞部位线粒体数量多，如运动员肌细胞线粒体的数量比缺乏锻炼的人多。在体外培养细胞时，新生细胞比衰老细胞或病变细胞的线粒体多。 18 1.线粒体 半自主性细胞器 —“动力车间” 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 2.原核生物没有线粒体，能进行呼吸作用吗？ 口腔上皮细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞 线粒体数 90个 260个 400个 950个 12500个 1.为什么心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞？这又说明什么呢？ 说明代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多 可以，因为细胞质基质和细胞膜上有呼吸作用的酶。 3.内膜向内折叠形成嵴有什么意义？ 增加了内膜的表面积，有利于酶的附着。 细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体，新陈代谢旺盛的细胞含量多。 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 阅读教材48-50页，回答下列问题： 2.哪种细胞器帮助白细胞分解细菌？ 任务一 合作探究8大细胞器的结构和功能 线粒体 供应能量 分解细菌 溶酶体 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 2.溶酶体 （1）分布 （2）结构 （3）功能 普遍分布于动物细胞 单层膜的囊状体，起源于高尔基体，内含有多种酸性水解酶。这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。 能分解衰老、损伤的细胞器（自噬作用），吞噬并杀死修侵入细胞的病毒或细菌（吞噬作用）。 溶酶体的自噬作用 溶酶体的吞噬作用 —“消化车间” 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 植物细胞没有真正的溶酶体，植物细胞中起到溶酶体作用的是圆球体，又称为油体 22 2.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？ 1.少量溶酶体酶泄漏到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？ 细胞质基质中的pH为7.2，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 pH=7.2 细胞质基质 0.05-0.5㎛ 溶酶体膜与其他细胞器膜相比，经过了特殊的修饰，使其不能被水解酶水解。 问题●探讨 SZ-LWH 23 3.造成硅肺（矽肺）的原因是什么？ 4.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。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？ 肺部吸入硅尘（二氧化硅），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 。 与溶酶体有关。新宰的动物肉过一段时间，细胞内的溶酶体破裂，释放其中的水解酶，其中把蛋白质水解成小的短肽。 问题●探讨 SZ-LWH 长期从事开矿、采石、碎石作业，在玻璃厂、陶瓷厂、搪瓷厂工作的工人，可经常吸入二氧化硅粉尘。 嫩肉粉其主要作用在于利用蛋白酶对肉中的弹性蛋白和胶原蛋白进行部分水解，使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。 24 阅读教材48-50页，回答下列问题： 3.溶酶体酶是由白细胞自身产生，它的形成与哪些细胞器有关？ 任务一 合作探究8大细胞器的结构和功能 核糖体 内质网 高尔基体 溶酶体酶（蛋白质） 线粒体 供应能量 分解细菌 溶酶体 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 无膜结构，组成：蛋白质+rRNA 3.核糖体 （1）分布 （2）结构 （4）功能 广泛分布于真核细胞，原核细胞 （3）类型 游离核糖体(在细胞质基质中) 附着核糖体（在内质网上） 是原核细胞唯一的细胞器！ 蛋白质的合成场所 氨基酸发生脱水缩合形成肽链 放大 —“生产蛋白质的机器” 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 26 4.内质网 （1）分布 （2）结构 （4）功能 （3）类型 分布于真核细胞 单层膜 由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构，最终连接成一个连续的内腔相同的膜性管道系统。 粗面内质网：附着有核糖体 光面内质网：未附着核糖体 蛋白质等大分子物质的合成和加工场所和运输通道，以及脂质合成的场所。 主要与分泌蛋白的合成、加工、运输有关 主要与脂质合成有关 膜面积最大的细胞器 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 27 4.内质网 主要与分泌蛋白的运输、加工有关； 主要与脂质合成有关 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 5.高尔基体 （1）分布 （2）结构 （3）功能 分布于真核细胞 主要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”。 与细胞壁的形成有关 单层膜，由一些扁平的囊和小泡构成 —“车间”及“发送站” 资料：科学家破坏了植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体可能还有什么功能？ 来自粗面内质网的囊泡 形成新的囊泡 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 29 阅读教材48-50页，回答下列问题： 3.动物细胞还有哪种细胞器？ 任务一 合作探究8大细胞器的结构和功能 核糖体 内质网 高尔基体 溶酶体酶（蛋白质） 线粒体 供应能量 分解细菌 溶酶体 中心体 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 8.中心体 （1）分布 （2）结构 （3）功能 动物与低等植物细胞中 无膜结构，由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。 与细胞有丝分裂有关。 绿藻、小球藻、水绵褐藻、硅藻 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 31 阅读教材48-50页，回答下列问题： 5.植物细胞中还有什么细胞器？ 任务一 合作探究8大细胞器的结构和功能 核糖体 内质网 高尔基体 溶酶体酶（蛋白质） 线粒体 供应能量 分解细菌 溶酶体 中心体 叶绿体 液 泡 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 6.叶绿体 外膜 内膜 基质 核糖体 DNA 类囊体 基粒 （1）分布 （2）结构 （3）功能 绿色植物进行光合作用的细胞 双层膜 基粒 叶绿体基质 类囊体堆叠形成基粒，增大了 膜面积，增大了光合作用面积，基粒间充满基质。 类囊体膜上有色素和酶 含有光合作用相关的酶、DNA、RNA、核糖体 绿色植物细胞进行光合作用的场所 半自主性细胞器 “养料制造车间”和“能量转换站” 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 由于含有叶绿素使得叶绿体显现绿色。 叶绿体主要存在于植物叶肉细胞和幼茎皮层细胞中。能随着光源及光照强度而运动。 33 2.叶绿体 类囊体 基粒 堆叠 思考 2.原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？ 1.所有的植物细胞都有叶绿体？ 不是，如根尖分生区细胞、表皮细胞。 蓝细菌含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 线粒体和叶绿体比较 线粒体 叶绿体 分布 形态 结构 基质成分 增加膜面积的方式 功能 真核细胞中 短棒状、圆球状 双层膜 双层膜 扁平的椭球形或球形 绿色植物的叶肉细胞、 幼嫩茎皮层细胞 向内折叠形成嵴 类囊体堆叠形成基粒 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所 都含有少量的DNA和RNA（都能半自主复制） 半自主细胞器 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体；古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬某种细菌逐渐形成的。 拓展：线粒体、叶绿体起源：内共生学说 ①线粒体和叶绿体内含有DNA和RNA，在遗传上具有半自主性； ②线粒体和叶绿体内的DNA是环状的，没有与蛋白质结合， 与细菌相同； ③线粒体和叶绿体中都有核糖体，能独立合成蛋白质； ④在生物界中，吞噬现象普遍存在，如白细胞吞噬病菌等。 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 36 高尔基体 叶绿体 线粒体 内质网 火眼金睛 7.液泡 （1）分布 （2）结构 （3）功能 普遍分布于植物细胞 单层膜 内为细胞液，含有糖类、无机盐、蛋白质和色素等 调节植物细胞内的环境；充盈的液泡还可以保持细胞坚挺。 注意：植物根尖分生区细胞的液泡小而多，不含有中央大液泡。 色素主要是花青素，可决定花和果实的颜色 二、 八大细胞器的结构与功能 SZ-LWH 植物细胞在生长过程中液泡数量由多变少，最后合并成一个大液泡，所以成熟的植物细胞具有大液泡，而分裂旺盛的细胞（如分生组织）不具有明显液泡，另外真菌细胞中也含有液泡 38 线粒体 液泡 高尔基体 中心体 叶绿体 内质网 核糖体 溶酶体 火眼金睛 叶绿体 线粒体 高尔基体 内质网 中心体 核糖体 溶酶体 液泡 火眼金睛 从不同角度分析细胞器 分 布 植物特有 动物和某些低等植物特有 原核、真核生物共有 叶绿体、液泡 中心体 核糖体 结 构 无膜 单层膜 双层膜 中心体、核糖体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体 成 分 含DNA 含RNA 含色素 叶绿体、线粒体 叶绿体、线粒体、核糖体 叶绿体、液泡 功 能 能合成有机物 与能量转换有关 动植物都有 但功能不同 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网 叶绿体、线粒体 高尔基体 42 (1)高等植物细胞肯定不具有的细胞器：____________， (2)高等植物根尖分生区细胞不具有的细胞器：___________________。 (3)原核生物细胞中唯一的细胞器：_________ (4)心肌细胞中数量较多的细胞器：____________。 (5)光学显微镜下可见的细胞器______________________。 (6)具有核酸的细胞器有：______________________ ， (7)既含有DNA又含有RNA的细胞器有：_______________， (8)含色素的细胞器____________，不含磷脂的细胞器 。 (9)蝌蚪尾部逐渐消失与____________这一细胞器有关。 (10)与能量的转换有关的细胞器 。 中心体 核糖体 线粒体 中心体、叶绿体、液泡 线粒体、叶绿体、液泡 线粒体、叶绿体、核糖体 线粒体、叶绿体 叶绿体、液泡 溶酶体 线粒体与叶绿体 核糖体、中心体 核心●归纳 SZ-LWH ①细胞膜 ②细胞质基质 ③线粒体 ④高尔基体 ⑤中心体 ⑥核糖体 ⑦核膜 ⑧核仁 ⑨内质网 牛刀小试 44 ①细胞壁 ②高尔基体 ⑦细胞核 ⑧线粒体 ⑨叶绿体 ⑩内质网 ⑪液泡 ⑫核糖体 ⑬细胞膜 牛刀小试 45 核仁 去掉 叶绿体 线粒体 高尔基体 内质网 中心体，去掉 ❆真核、原核细胞及动、植物细胞的判断 植物细胞的判断依据：有 ；可能有 、 。 细胞壁 叶绿体 大液泡 动物细胞的判断依据：无 、 、 ；有 。 细胞壁 大液泡 叶绿体 中心体 原核细胞的判断依据：无 、 只有 一种细胞器。 细胞核 核糖体 牛刀小试 1.(2023·云南德宏高一统考)下列叙述不符合“形态、结构与功能相适应”的生物学观点的是 A.大量合成胰蛋白酶的胰腺细胞中高尔基体较发达 B.人体内心肌细胞中线粒体数量明显多于腹肌细胞 C.溶酶体能合成多种水解酶，有利于杀死侵入机体的病毒或病菌 D.根尖成熟区表皮细胞具有中央大液泡，有利于水分的吸收 √ 水解酶的本质是蛋白质，合成场所是核糖体，C错误。 习题巩固 2.如图是动植物细胞亚显微结构模式图，请回答下列问题： (1)比较动植物细胞亚显微结构，高等植物细胞内不含有[　　]______(细胞器)。 (2)若B是衣藻细胞，其细胞质中的细胞器除图中所示外，还应有[　　]______；若B是蓝细菌，其细胞质中的细胞器只有[　　]_______。 (3)若A是人的大腿肌细胞，其含DNA的细胞器是[　　]_______。 (4)油菜花瓣细胞中除①外，一定不存在的细胞器是[　　]_______；其细胞中存在色素的细胞器是[　　]_____。 (5)A、B细胞都有的、具有单层膜的细胞器是_____(填序号)。 ① 中心体 ① 中心体 ③ 核糖体 ⑥ 线粒体 ⑩ 叶绿体 ⑨ 液泡 ②⑦ 习题巩固 (1)没有叶绿体或大液泡的细胞 是动物细胞，如 。 (2)具有细胞壁的细胞 是植物细胞，如真菌细胞、细菌细胞等都有细 胞壁。 (3)没有叶绿体的细胞 不能进行光合作用，如蓝细菌。 (4)没有叶绿体或光合色素 不能将无机物转化为有机物，如进行化 能合成作用的硝化细菌。 (5)没有线粒体 不能进行有氧呼吸，如 。 不一定 根尖分生区细胞 不一定 不一定 不一定 不一定 需氧型的原核生物 但真核生物的有氧呼吸 主要发生在线粒体中。 一定 习题巩固 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” 习题巩固 (6)一切生物，其蛋白质的合成场所 是核糖体。 (7)有中心体的细胞 为动物细胞，但一定 高等植物细胞。 (8)经高尔基体加工分泌的物质 为分泌蛋白，但分泌蛋白 经 高尔基体加工。 一定 不一定 不是 不一定 一定 细胞结构与功能中的“一定”“不一定”与“一定不” FormatFactory : www.pcfreetime.com Lavf58.29.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$