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

3.2细胞器之间的分工合作 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。 讨论 1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？ 问题探讨 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？ 我们可以使用光学显微镜观察细胞 要观察各种细胞结构， 需要更精密的仪器——电子显微镜 细胞显微结构 细胞壁、叶绿体 液泡 细胞膜、细胞核（染色体）、线粒体（染色） 植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图 课堂探究 细胞器的种类及其提取方法 阅读教材第47页第一段文字和“科学方法”，回答下列问题。 1. 细胞中的细胞器有哪些？ 2. 细胞质、细胞质基质和细胞器的关系是什么？ 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体 3. 分离细胞器的常用方法是什么？ 细胞器之间的分工 细胞质 细胞器: 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、中心体、液泡等 细胞质基质: 2. 细胞质、细胞质基质和细胞器的关系是什么？ 呈溶胶状 成分: 功能: 水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等。 (1)是活细胞进行新陈代谢的主要场所 (2)为新陈代谢提供所需的物质和一定的环境条件，如提供能量、酶、核苷酸、氨基酸等。 3.分离细胞器常用的方法 ——差速离心法 破坏细胞膜→细胞匀浆→不同转速离心 ? 细胞质基质 细胞器 线粒体—细胞的“动力车间” 外膜 嵴 内膜 基质 分布： 普遍存在于动植物细胞中。新陈代谢旺盛的细胞含量多。 形态： 大多数呈椭球形。 结构： 两层膜(外、内膜)、嵴、基质。 成分： 含有与有氧呼吸有关的酶，少量DNA、RNA和核糖体等。 功能： 有氧呼吸的主要场所，提供能量约占细胞需能的95%。 无线粒体：哺乳动物成熟的红细胞、蛔虫体细胞等 分布： 主要分布在叶肉细胞和幼嫩的皮层细胞中。 形态： 呈球形或椭球形。 结构： 两层膜、基粒—类囊体堆叠而成 ，基质含多种酶。 成分： 与光合作用有关的酶、色素及少量DNA、RNA和核糖体等。 功能： 光合作用的场所 细胞器② 叶绿体—细胞“养料制作车间”和“能量转换站” 叶绿体 外膜 内膜 类囊体 基粒 基质 无叶绿体：植物表皮细胞、根尖分生区细胞等； 色素多为脂溶性 叶绿体 线粒体 结构 相同点 不同点 增大膜面积的方式 成分 功能 ①双层膜；②都含有少量的DNA和RNA；③都与能量转换有关 类囊体堆叠形成基粒，增大膜面积 内膜向内折叠，扩大了膜面积 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 光合作用场所 有氧呼吸的主要场所 类型 结构： 由单层膜结构形成的管状、泡状、扁平囊状连接而成的连续的内腔相通的膜性管道系统； 功能： 蛋白质合成、加工场所及运输通道；脂质合成的“车间” 粗面内质网 ：膜上附着有核糖体； 光面内质网 ：膜上未附着核糖体； 细胞器③ 内质网 内质网 蛋白质的合成与加工 脂质等物质的合成 膜面积最大的细胞器 细胞器④ 高尔基体 -- 分布： 动植物细胞中 功能： 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”（与细胞分泌物的形成有关）； 与植物细胞细胞壁形成有关； 与动物细胞分泌物、溶酶体的形成有关 结构： 由单层膜构成的扁平囊叠加在一起所组成 高尔基体 细胞器⑤ 核糖体—“生产蛋白质的机器” 分布： 原核细胞和真核细胞中均有, 线粒体和叶绿体中也有； 功能： 氨基酸脱水缩合形成多肽的场所，是“生产蛋白质的机器” 结构： 无膜结构； 由某种RNA和蛋白质构成; 游离核糖体 附着核糖体 分类： 细胞器⑥ 溶酶体—细胞的“消化车间” 分布： 主要分布在动物细胞； 功能： 细胞内的“消化车间” 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 结构： 单层膜构成的囊状结构，含有多种水解酶类。 细胞器⑦ 中心体 分布： 存在于动物细胞和低等植物细胞中。 功能： 与细胞有丝分裂有关。 结构： 无膜，由两个相互垂直的中心粒及其周围物质组成。 细胞器⑧ 液泡 -- 分布： 成熟的植物细胞； 功能： 调节植物细胞内的渗透压，使细胞保持坚挺 结构： 由单层膜结构构成，内含细胞液，主要有糖类、无机盐、色素、蛋白质、有机酸、生物碱等； 液泡 无大液泡：植物根尖分生区细胞等 色素多为水溶性，如花青素等（与花、果实的颜色有关） 使西瓜的甜、苦瓜的苦、柠檬的酸的物质都存在于液泡中 其他细胞结构 细胞壁 细胞壁 位于植物细胞细胞膜的外面 1、成分：主要由纤维素和果胶构成， 2、功能：对细胞起支持和保护作用。 细胞壁是全透性的，对物质没有选择性，因此细胞壁不是系统的边界，细胞膜才是系统的边界。 其他细胞结构 细胞骨架 组成：蛋白质纤维组成的网架结构 作用： a.维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器； b.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。 细胞质 细胞质基质 细胞器 双层膜 单层膜 无膜 线粒体 叶绿体 液泡 溶酶体 内质网 高尔基体 植物特有 中心体 核糖体 “动力车间” 养料制造车间和能量转换站 生产蛋白质的机器 消化车间 蛋白质、脂质合成的车间 蛋白质进行加工分类和包装的车间及发送站 与细胞的有丝分裂有关 1.线粒体 A .与细胞的有丝分裂有关 2.溶酶体 B .进行光合作用的场所 3.液泡 C .蛋白质的加工和发送 4.核糖体 D .合成蛋白质的场所 5.高尔基体 E .为细胞生命活动提供能量 6.中心体 F .分解衰老、损伤的细胞器 7.内质网 G .蛋白质的合成和加工以及 脂质合成的场所 8.叶绿体 H .储存物质，使植物细胞坚挺 练习：连线 请辨析各标号代表的细胞结构 (1)动物细胞亚显微结构模式图 ①_______ ②___________ ③_______ ④_________ ⑤_______ ⑥_______ ⑨_______ 细胞膜 细胞质基质 线粒体 高尔基体 中心体 核糖体 内质网 (2)植物细胞亚显微结构模式图 ①_______ ⑩_ __ ②________ ⑪____ _ ⑦_______ ⑫_______ ⑧_______ ⑬______ ⑨_______ 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 内质网 液泡 核糖体 细胞膜 ★细胞器的分类 核糖体 1.按照分布 归类 叶绿体、液泡 植物特有 原核细胞和真核细胞共有 动物和低等植物特有 中心体 双层 2.细胞器膜层数 归类 单层 无膜 核糖体、中心体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 叶绿体、线粒体 3．按功能分类 与能量转换有关的细胞器：线粒体、叶绿体 与蛋白质合成有关的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体 动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体 4．按成分分类 含DNA的细胞器：线粒体、叶绿体 含RNA的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体 含色素细胞器：叶绿体、液泡 (1)没有叶绿体和液泡的细胞一定是动物细胞。 反例：根尖分生区细胞。 (2)具有细胞壁的细胞一定是植物细胞。 反例：真菌细胞、细菌等都有细胞壁。 (3)没有叶绿体的细胞不能够进行光合作用。 反例：蓝细菌。 (4)没有叶绿体或光合色素就不能将无机物合成有机物。（自养生物） 反例：进行化能合成作用的细菌。　 (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。 (6)人体内的细胞都可进行有氧呼吸。 反例：人成熟的红细胞不能进行有氧呼吸。 ★易错点 常考的特殊细胞小总结 ①根尖分生区细胞无叶绿体和大液泡，植物地下部分和其他不见光部位的细胞都无叶绿体。 ②叶肉细胞、保卫细胞含叶绿体，但表皮细胞不含叶绿体。 ③肾小管、心肌、肝脏等部位的细胞因代谢旺盛，线粒体含量较多;肠腺等些合成消化酶或蛋白质类激素的细胞中核糖体、高尔基体含量较多。 ④蛔虫的体细胞和哺乳动物成熟的红细胞无线粒体，只进行无氧呼吸，且乳动物成熟的红细胞无细胞核，不再进行分裂，是提取细胞膜的首选材料。 ⑤原核细胞只有核糖体，无其他细胞器，无核膜和核仁。 课堂精练 判断题 （1）线粒体和叶绿体均与能量转换有关，都由两层膜构成（ ） （2）高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装（ ） （3）在光学显微镜下，观察到的叶绿体呈现蓝色（ ） （4）叶绿体机制中含有核酸和参与光合作用的酶（ ） （5）精细胞变为精子后，尾部的线粒体与其运动有关（ ） （6）人口腔上皮细胞中线粒体数目比较多（ ） √ √ √ × √ × （7） 下列细胞结构中属于单层膜结构的是( )。 ①高尔基体 ②线粒体 ③叶绿体 ④液泡 ⑤核糖体 ⑥内质网 A.①④⑥ B.②③ C.①④ D.①④⑤ （8） 下列有关樟树细胞结构与成分的对应关系，其中错误的是。( )。 A. 中心体：中心整周围物质 B. 细胞壁：纤维本果胶 C. 细胞骨架：蛋白质 D. 细盟膜：脂质、蛋白质、糖类 A A 实 验 高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 实验材料 新鲜的藓类叶（或菠菜叶）、新鲜的黑藻 实验原理 （1）叶绿体 高倍显微镜下 呈绿色、扁平的椭球或球形。 （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，可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。 菠菜叶片：下表皮部位为栅栏组织，叶绿体大且排列疏松，便于观察，叶片的表皮细胞无叶绿体。 黑藻叶片：叶片薄而小，叶片是单层细胞，细胞内叶绿体多、体积大，无需加工即可观察。 滴 取 盖 看 清水 制作的藓类叶片的临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性。 动物细胞是滴加生理盐水保持生理活性。 放 (1) 高倍显微镜下可见叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球或球形，随细胞质流动，自身也可转动。 (2)每个细胞中细胞质的流动方向是一致的，细胞质流动的方式为环流式。这时细胞器随细胞质基质一起运动，并非只是细胞质的运动。 实验结论 细胞器之间的合作 细胞器之协调配合---分泌蛋白的合成与运输 1、什么是分泌蛋白？ 2、科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？ 3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，先后经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成与运输的过程。 阅读课本p51，思考下列问题： 1.分泌蛋白： 在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 下列不属于分泌蛋白的是（ ） A、消化酶 B、抗体 C、有氧呼吸酶 D、唾液淀粉酶 C 2.科学方法--- 同位素标记法 6 质子 6 中子 6 电子 6 质子 8 中子 6 电子 12c 14c 同一元素中，质子数相同中子数不同的原子为同位素。如16O与18O、12C与14C 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 时间 位置 核糖体 3 min 内质网 高尔基体 17 min 117 min 靠近细胞膜 3 min前 脱水缩合 氨基酸 肽链 一定空间结构的蛋白质 成熟蛋白质 分泌蛋白 高尔基体 游离的核糖体 粗面内质网 细胞膜 囊泡 囊泡 加工、折叠 加工、包装、运输 分泌 线粒体 供能 分泌蛋白的合成与运输 内质网的膜面积_____ 减少 综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ ① ② ③ ④ 基本不变 增加 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化?(增加/减少/基本不变） 探究：如图是分泌蛋白合成与分泌过程中内质网、高尔基体和细胞膜膜面积的变化曲线，则A、B、C依次代表的结构分别是什么？ 内质网 细胞膜 高尔基体 时间 核糖体 内质网 高尔基体 放射性强度 0 分泌蛋白合成过程中放射性变化 1、下列有关分泌蛋白的叙述，错误的是(　　) A．分泌蛋白在细胞内的合成需要核糖体的参与 B．线粒体能为分泌蛋白的合成和运输提供能量 C．分泌蛋白先经过高尔基体再经过内质网分泌到细胞外 D．分泌蛋白从细胞内排出时，囊泡的膜可与细胞膜融合 2、胰岛B细胞中与合成和分泌胰岛素密切相关的一组细胞器是(　　) A．线粒体、液泡、高尔基体、内质网 B．核糖体、内质网、溶酶体、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 C 3、用含35S标记的氨基酸的培养基培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线(甲图)以及在此过程中高尔基体、内质网、细胞膜膜面积的变化曲线(乙图)，下列分析不正确的是(　　) A．甲图中的a、b、c三条曲线所代表的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体 B．与乳腺分泌蛋白的合成与分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体 C．乙图中d、e、f三条曲线所代表的膜结构分别是细胞膜、内质网膜、高尔基体膜 D．35S在细胞内各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体 C 分析：表中数据说明了什么问题? 细胞内的膜在组成成分上很相似，但含量有差异。 细胞的不同膜组成成分及含量比较表 概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 （1）在组成成分上的联系 相似性：各种生物膜的组成成分的种类基本相同 (主要由蛋白质和脂质组成) 差异性：各种生物膜的组成成分的含量有差异 (2)在结构上的联系 核膜 内质网膜 细胞膜 直接 核膜 内质网膜 细胞膜 直 接 联 系 高尔基体膜 间接联系 囊泡 间接联系 囊泡 (3)生物膜系统的功能 使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用 。 生物膜系统的广阔的膜面积为许多重要的化学反应所需的多种酶提供了大量的附着位点。 将细胞分成一个个小区室，使得细胞内能同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 1.是不是所有的细胞都有生物膜系统？ 2.是不是所有真核生物的细胞都有生物膜系统？ 不是，原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统 不是，如哺乳动物成熟红细胞没有 【易错警示】 【检测】下面为细胞的生物膜系统概念图，下列相关叙述正确的是( 　　) A.图中a、c分别是指细胞膜、具膜细胞器 B.若d是叶绿体，则m、n一定是外膜和内膜 C.图中p是线粒体的内膜 D.图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜 D $$