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

该高中生物学课件围绕“细胞器的分工合作”展开，涵盖细胞器结构功能、协调配合、生物膜系统及实验观察，通过“本节聚焦”问题导入，从细胞结构到细胞器分工再到系统合作，构建逻辑学习支架。 其亮点在于以结构与功能观（如线粒体和叶绿体对比）、科学思维（同位素标记法分析分泌蛋白运输）、探究实践（叶绿体观察实验）为核心，结合任务驱动、问题链设计及表格归纳，帮助学生构建知识网络，教师可借助丰富案例与习题提升教学效率。

第2节 细胞器之间的分工合作 第三章 细胞的基本结构 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？ 一、细胞结构 一、细胞结构 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 植物 细胞 成分： 作用： 特性： 纤维素和果胶 支持和保护 全透性 细胞器 细胞质基质 动物细胞 →呈溶胶状，是活细胞进行新陈代谢的主要场所 分布于 维持着细胞的形态，锚定并支撑着许多的细胞器，与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 组成： 功能： 蛋白质纤维组成的网架结构 细胞骨架 支撑 二、细胞器 （一）分离细胞器的方法 原理： 方法： ——差速离心法 逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒 细胞核等 线粒体、溶酶体等 内质网、 高尔基体等 核糖体等 _____膜 基质 是细胞进行____________________，是细胞的“动力车间” 二、细胞器 （二）细胞器的分工 【任务一】阅读教材P48-49，分辨各细胞器的模式图、分布， 概括各细胞器的结构、功能，并尝试对细胞器进行分类。 名称：_______ 结构： 功能： 分布： 线粒体 双层 有氧呼吸的主要场所 几乎所有真核细胞（哺乳动物成熟的红细胞除外） 外膜 内膜 存在少量DNA、RNA，核糖体 以及与有氧呼吸有关的酶 嵴 向内折叠 （增大膜面积） 代谢旺盛的部位分布较多 二、细胞器 （二）细胞器的分工 原核生物没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 很多原核细胞都可以进行有氧呼吸， 其场所在细胞质基质和细胞膜上。 (其有氧呼吸有关的的酶位于细胞基质和细胞膜上) 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。 是绿色植物进行________________， 是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_______ 结构 双层膜：外膜和内膜 基粒 基质： 类囊体堆叠而成 含有与光合作用有关的色素和酶 功能： 分布： 叶绿体 光合作用的场所 含有少量DNA、RNA、核糖体以及与光合作用有关的酶 （主要是叶肉细胞） 绿色植物能进行光合作用的细胞中 (增大膜面积) 二、细胞器 （二）细胞器的分工 所有的植物细胞都有叶绿体？ 原核生物没有叶绿体，能进行光合作用吗？ 不是，叶绿体主要存在于叶肉细胞中，以及幼嫩的茎； 如根尖细胞、表皮细胞等植物细胞中没有叶绿体。 叶肉细胞 表皮细胞 有些能， 如蓝细菌，它含有藻蓝素和叶绿素及相关酶。 线粒体 叶绿体 不同点 分布 增大膜面积的方式 酶 色素 功能 相同点 绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎 普遍存在于动植物细胞内 内膜向内折叠形成嵴 类囊体堆叠形成基粒 与细胞呼吸有关，分布在基质和内膜上 与光合作用有关，分布在基粒和基质中 无 类囊体薄膜上含有光合色素 有氧呼吸的主要场所 绿色植物进行光合作用的场所 ①均具有双层膜结构； ②均能进行能量转换； ③都含有磷脂、蛋白质和少量的DNA、RNA、核糖体，能形成自身的部分蛋白质，能自主复制， 是半自主性细胞器 二、细胞器 （二）细胞器的分工 具有双层膜结构的细胞器对比 其中的大多数蛋白质是由细胞核控制合成的，因此为半自主性细胞器 （增大线粒体内膜的面积） （增大类囊体薄膜的面积） 结构：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 功能： 分布： 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_______ 分类 ___________ ___________ 内质网 粗面内质网 光面内质网 有核糖体附着 参与分泌蛋白的合成、加工、运输 无核糖体附着 参与糖类和脂质(如：性激素)的合成 几乎所有真核细胞中 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 单层 （向内与核膜相通，向外与细胞膜相连） 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_________ 结构：由_______膜围成的扁平囊和大小不等的囊泡组成 功能： 分布：几乎所有真核细胞中 高尔基体 主要是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” 动物：与细胞分泌物的形成有关 植物：与细胞壁的形成有关 单层 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_______ 结构：_____膜包裹的囊泡状细胞器 功能： 分布：主要分布在_________中 溶酶体 单层 动物细胞 是细胞的“消化车间”，内含多种水解酶 来源： 来自于高尔基体 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 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：液泡 成分：内有_______，含糖类、无机盐、蛋白质、色素等 结构：_____膜 功能： 分布：主要存在于_________中 细胞液 单层 植物细胞 充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺 调节植物细胞内的环境（渗透压） 显示花果颜色 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_______ 结构：_____，由_______和_______组成 功能： 分布： 核糖体 无膜 是“生产蛋白质的机器” rRNA 蛋白质 真核细胞和原核细胞 线粒体和叶绿体中 游离在细胞质基质中 核膜外表面 粗面内质网上 →附着核糖体 →游离核糖体 二、细胞器 （二）细胞器的分工 名称：_______ 结构：_____，由两个互相垂直排列的_______及周围物质组成 功能：与细胞的_________有关 分布：_______________细胞中 中心体 无膜 中心粒 有丝分裂 动物和低等植物 中心粒 中心粒 2．(合格考)下面的模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是(　　) A．蓝细菌没有e也能进行光合作用 B．细胞器b、f的化学成分中不含磷脂 C．植物细胞都含有c、e、f D．a、d都是单层膜结构 答案：C 3．(合格考)“分子伴侣”是一类在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽转运、折叠或组装的蛋白质，但其本身不参与最终产物的形成。根据所学知识推测“分子伴侣”主要存在于(　　) A．内质网 B．高尔基体 C．核糖体 D．溶酶体 答案：A 结构 双层膜结构 单层膜结构 无膜结构 成分 含DNA 含RNA 含色素 功能 能产生水 能量转化 与蛋白质合成、分泌有关 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 中心体、核糖体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 液泡、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体、内质网 线粒体、叶绿体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 有关细胞器的归纳总结 二、细胞器 含有磷脂的细胞器？ 含有蛋白质的细胞器？ 除核糖体和中心体外， 其他细胞器都含磷脂 所有细胞器都含蛋白质 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” 二、细胞器 细胞器之间是不是存在某种协作呢？ 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 如消化酶、抗体和一部分激素（如胰岛素）。 如血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶等，这类蛋白称为胞内蛋白。 有哪些蛋白质是在细胞内合成，并在细胞内起作用的呢？ 【任务二】阅读教材P51-52，思考讨论： Q1：研究分泌蛋白合成和运输过程所用的方法？ Q2：分泌蛋白是在哪里合成的？ Q3：分泌蛋至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 Q4：分泌蛋白和成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 1、研究方法 ——同位素标记法 原理 物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同 特点 同位素：原子序数相同， 质子数相同、中子数不同的原子 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向 应用 放射性同位素放出的电离射线可以使感光乳剂曝光，形成银颗粒。若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示。 应用 示踪物质的运行规律和变化规律 同位素标记法 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 1、研究方法 ——同位素标记法 （必一P104） （必二P45） （必一P102） （必二P55） 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 2、步骤 选择同位素3H标记的亮氨酸 不同的时间、多次取样，制备组织切片，利用放射性自显影技术，追踪被标记亮氨酸的转移路径。 随后将细胞转入不含3H-亮氨酸的培养液中继续培养 将实验细胞放入含有3H-亮氨酸的培养液中短时间培养（3 min） Q1：为什么选亮氨酸作为同位素3H的标记物？ Q2：为什么将实验细胞放入含有 3H亮氨酸的培养液中短时间培养？ 亮氨酸是必需氨基酸，必须从环境中获取，而不能自身合成。 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 3、结果 附着有核糖体的内质网上 高尔基体中 细胞膜附近的囊泡及细胞外 4、结论 推测出分泌蛋白转移的途径大致是： 粗面内质网 → 高尔基体 → 分泌颗粒 氨基酸 游离的核糖体 合成 脱水缩合 肽链 内质网 盘曲折叠 加工 运输 有一定空间结构的蛋白质 加工 运输 细胞膜 成熟的蛋白质 囊 泡 囊 泡 高尔基体 分泌蛋白 分泌 线粒体（提供能量） 转移 到 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 交通枢纽 为什么囊泡膜能与高尔基体膜、细胞膜融合？ 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 分泌蛋白合成运输过程中放射性的变化 核 糖 体 内 质 网 高 尔 基 体 放射性出现的先后顺序： _______→ _______ → ______ → ________ → _____→ ______→细胞外 内质网 核糖体 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 分泌蛋白合成运输过程中膜面积的变化 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网的 膜面积减少 高尔基体的膜面积 基本不变 细胞膜的膜面积增加 ① ② ③ ④ 认真审题，区分不同问法： 1、分泌蛋白合成的场所？ 2、分泌蛋白的合成和运输过程参与的细胞器有哪些？ 3、分泌蛋白的合成和运输过程依次经过的细胞器有哪些？ 4、分泌蛋白的合成和运输过程依次经过的细胞结构有哪些？ 起交通枢纽作用的是？ 5、分泌蛋白运输过程体现了生物膜的什么特点？ 流动性 核糖体 核糖体、内质网、高尔基体 核糖体、内质网、（囊泡、）高尔基体、（囊泡、）细胞膜 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 高尔基体 二、细胞器 （三）细胞器之间的协调配合 ——以分泌蛋白的合成和运输为例 分泌蛋白 溶酶体酶 细胞膜上蛋白 胞内蛋白 内质网 高尔基体 2．(合格考)同位素标记法在生物学实验中使用广泛，下列哪组实验最适于研究分泌蛋白的合成和分泌的过程(　　)   实验材料 标记的化合物 示踪元素 A 胰腺细胞 胸腺嘧啶 3H B 唾液腺细胞 色氨酸 14C C 汗腺细胞 谷氨酸 18O D 性腺细胞 亮氨酸 32P 答案：B 3．细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔空间，不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述，错误的是(　　) A．叶绿体通过类囊体堆叠来增大膜面积 B．内质网通过折叠广泛分布于细胞质中 C．线粒体通过内膜向内折叠来增大膜面积 D．高尔基体通过产生囊泡而增大膜面积 答案：D 4．如图表示某动物细胞合成的分泌蛋白运输到细胞外的过程。 下列叙述不正确的是(　　) A．①、②膜的组成成分和结构相似 B．线粒体可为分泌蛋白的加工和运输提供能量 C．此过程体现了细胞器之间的协调配合 D．核糖体中合成的肽链进入①需要通过囊泡运输 答案：D 三、生物膜系统 1、生物膜系统的组成： Q1：原核生物有生物膜系统吗？ Q2：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？ 没有。原核细胞只有细胞膜（是生物膜），没有生物膜系统； 生物膜系统是真核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。 细胞器膜 核膜 细胞膜 三、生物膜系统 ①结构上的联系： 2、特点 (1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。 (2)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与配合。 ②功能上的联系： 直接联系 核膜-内质网膜-细胞膜 间接联系(通过囊泡) 内质网膜-高尔基体膜-细胞膜 如分泌蛋白的合成 与运输过程中 ①生物膜的主要成分是： ②生物膜的基本结构： 脂质(磷脂)+蛋白质 流动镶嵌模型 三、生物膜系统 3、功能 （1）细胞膜不仅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作用。 （2）许多重要的化学反应都在生物膜上进行，这些化学反应需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了大量的附着位点。 （3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互相千扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 （细胞膜的三大功能） （提供酶的附着位点） （细胞内部区室化） 肾功能有障碍时，代谢废物不能排出，病人会出现水肿、尿毒症。 目前常用的治疗方法，是采用透析型人工肾替代病变的肾行使功能，其中起关键作用的血液透析膜就是一种人工合成的膜材料。 当病人的血液流经人工肾时，血液透析膜就能把病人血液中的代谢废物透析掉，让干净的血液返回病人体内。 与社会的联系 人工合成膜材料的应用 2．(等级考)“膜流”是指细胞的各种膜结构之间的联系和转移，下列有关叙述正确的是(　　) A．乳酸菌不能发生“膜流” B．细胞吸水涨破属于“膜流”现象 C．高尔基体与“膜流”无关 D．“膜流”依赖细胞膜的功能特点 答案：A 四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 1、实验原理： （1）叶绿体的观察 叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，不需要染色， 制片后在高倍显微镜下观察它的形态和分布 （2）细胞质流动的观察 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。 （直接观察） （以叶绿体的运动为标志） 2、实验材料： 藓类叶（或菠菜叶_________________）、新鲜的黑藻 稍带叶肉的下表皮 藓类或黑藻叶片薄,且含水量高； 靠近下表皮的叶为海绵组织，排列疏松、易撕取，叶绿体大而排列疏松，便于观察； 带叶肉是因为表皮细胞不含叶绿体。 四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 3、实验步骤 叶肉 盖玻片 高倍镜 (1)制作藓类叶片的临时装片，并观察叶绿体的形态和分布。 【注意】 临时装片应随时保持有水状态，避免细胞活性受影响 叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 叶绿体是进行光合作用的细胞器。 大多为椭球形、球形，在不同光照条件下会改变方向。光线强时，叶绿体以侧面向着光源，以防灼伤；光线弱时，叶绿体以正面向着光源，吸收大量光能。 四、实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 (2)制作黑藻叶片临时装片 并观察细胞质的流动 3、实验步骤 清水 幼嫩 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？ 【注意】 为提高细胞质的流动性，可事先放在光照、室温条件下培养，或观察时提高盛放黑藻的水温，也可切伤一小部分叶片。 细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 2．(合格考)把叶绿体作为观察细胞质流动的标志物是因为(　　) A. 叶绿体在不同强度的光下会以不同的面朝向光源 B．如果没有标志物，细胞质的流动就难以察觉 C．只有叶绿体等颗粒可以移动，细胞质基质不流动 D．细胞质基质是流动的，细胞器是不运动的 答案：B 3．某班级11月中旬做观察细胞质流动实验，于1周前购买菠菜，以菠菜叶下表皮为材料。结果发现大部分同学没有观察到细胞质的流动。分析其原因不合理的是(　　) A．细胞死亡，细胞质不再流动 B．没有染色，观察不到细胞质流动 C．细胞重叠，细胞图像不清晰 D．温度太低，细胞质流动不明显 答案：B $$