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

第2节 细胞器之间的分工合作 第3章 细胞的基本结构 问题探讨 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？ C919飞机 问题探讨 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。 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？ C919飞机 ㈠分离细胞器 一 细胞器之间的分工 方法： 差速离心法(主要是采取逐渐提高离心速度分离不同大小颗粒的方法)。 过程： 将细胞膜破坏，形成细胞匀浆，然后差速离心。 1.线粒体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 外膜 内膜 嵴 基质 短棒状、圆球状、线形、哑铃形。 1.线粒体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 是细胞进行有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 ⑶分布 分布在动物细胞、植物细胞中。 2.叶绿体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 扁平的椭球形或球形。 外膜 内膜 基粒 基质 类囊体 2.叶绿体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 是绿色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“能量转换站”。 ⑶分布 通常分布在植物细胞中。 3.内质网 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 它由膜围成的管状、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。有些内质网上有核糖体附着，叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体，叫光面内质网。 3.内质网 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 ⑶分布 分布在动物细胞、植物细胞中。 4.高尔基体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 由单层膜围成的扁平的囊泡或小泡结构。 4.高尔基体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 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”。 ⑶分布 分布在动物细胞、植物细胞中。 5.核糖体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 无膜的粒状结构。 附着核糖体 游离核糖体 5.核糖体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 是细胞合成蛋白质的场所，是“生产蛋白质的机器”。 ⑶分布 分布在动物细胞、植物细胞中。 6.溶酶体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 由单层膜围成的囊状结构。 6.溶酶体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 是“消化车间”，内部含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 ⑶分布 主要分布在动物细胞中。 7.液泡 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 单层膜围成的泡状结构。 液泡 7.液泡 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等，可以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。 ⑶分布 主要存在于植物细胞中， 8.中心体 ⑴形态结构 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组 成，无膜结构。 8.中心体 ㈡细胞器种类 一 细胞器之间的分工 ⑵功能 与细胞的有丝分裂有关。 ⑶分布 分布在动物细胞、低等植物细胞中。 1.具生物膜的情况 总结 一 细胞器之间的分工 ①具双层膜的细胞器 线粒体、叶绿体。 ②具单层膜的细胞器 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。 ③无膜的细胞器 核糖体、中心体。 2.在动物细胞和植物细胞中的分布 总结 一 细胞器之间的分工 ①动物细胞和植物细胞共有的细胞器 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体。 ②主要分布在动物细胞中的细胞器： 溶酶体。 ③主要分布在植物细胞中的细胞器： 液泡。 ④通常分布在植物细胞中的细胞器： 叶绿体。 ⑤动物和低等植物细胞特有的细胞器： 中心体。 3.判断是动物细胞还是植物细胞的依据 总结 一 细胞器之间的分工 可依据以下细胞结构判断：细胞壁、叶绿体、液泡、中心体。 1.含核酸的细胞器 拓展 一 细胞器之间的分工 线粒体(DNA和RNA)、叶绿体(DNA和RNA)、核糖体(RNA)。 2.半自主性的细胞器 拓展 一 细胞器之间的分工 线粒体、叶绿体。 【例】下图为几种细胞器的亚显微结构示意图，下列说法错误的是（ ） A.细胞器③和⑤均与能量转换有关，且只能存在不同细胞中 B.①主要对来自④的蛋白质进行加工、分类和包装 C.④是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道，②与细胞的有丝分裂有关 D.③和⑤具双层膜，①和④具单层膜，②和⑥不具膜结构 A 1.组成 ㈢细胞骨架 一 细胞器之间的分工 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构。 细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器，与细胞运动、分裂、分化及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 2.功能 1.实验原理 ㈣用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一 细胞器之间的分工 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。 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.方法步骤 ㈣用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一 细胞器之间的分工 ⑴制作藓类叶片的临时装片并观察叶绿体的形态和分布 ①用镊子取一片藓类的小叶（或者取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。 ③先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再换用高倍镜观察。 ②往载玻片中央滴一滴清水，用镊子夹住所取的叶放入水滴中，盖上盖玻片。注意：临时装片中的叶片不能放干了，要随时保持有水状态。 2.方法步骤 ㈣用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一 细胞器之间的分工 ⑵制作黑藻叶片临时装片并观察细胞质的流动 ①供观察用的黑藻，事先应放在光照、室温条件下培养。 ③先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后换用高倍镜观察。 ②将黑藻从水中取出，用镊子从新鲜枝上取一片幼嫩的小叶，将小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 3.讨论 ㈣用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一 细胞器之间的分工 ①叶绿体的形态和分布，与叶绿体的功能有什么关系？ 叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向，在弱光下，叶绿体以其椭球体的正面朝向光源，能接受较多的光照，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源，能避免被灼伤。叶片栅栏组织细胞中的叶绿体较海绵组织细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用。 3.讨论 ㈣用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 一 细胞器之间的分工 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的原料、酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 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？ 二 细胞器之间的协调配合 ㈠研究手段：放射性同位素标记法 1.同位素 在同一元素中，质子数相同、中子不同的的原子为同位素。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。 稳定同位素： 放射性同位素： 14C、32P、3H、35S。 15N、18O。 2.同位素标记法 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。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。 ㈡典例：分泌蛋白的合成和分泌 二 细胞器之间的协调配合 1.研究分泌蛋白的合成和分泌的实验 向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，检测放射性依次出现的部位。 ㈡典例：分泌蛋白的合成和分泌 二 细胞器之间的协调配合 1.研究分泌蛋白的合成和分泌的实验 核糖体→内质网→囊泡→高尔基体→囊泡→细胞膜→细胞外 ㈡典例：分泌蛋白的合成和分泌 二 细胞器之间的协调配合 2.分泌蛋白的概念和种类 ①概念 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质叫作分泌蛋白。 ②种类 消化酶、抗体、一部分激素等。 ㈡典例：分泌蛋白的合成和分泌 二 细胞器之间的协调配合 3.分泌蛋白的合成和分泌过程 首先，在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在此过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。 ㈡典例：分泌蛋白的合成和分泌 二 细胞器之间的协调配合 4.膜面积和放射性强度的变化 【例】下列关于分泌蛋白的说法正确的是（ ） A.激素、消化酶、抗体都是分泌蛋白 B.分泌蛋白在游离核糖体上合成，在光面内质网和高尔基体上加工 C.分泌蛋白的合成和分泌过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少最终基本不变，细胞膜面积增加 D.分泌蛋白的合成和分泌过程中有囊泡运输，囊泡是双层膜围成的细胞器 C ㈠含义 三 细胞的生物膜系统 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。 ㈡功能 三 细胞的生物膜系统 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需要酶的参与，广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点。 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使 得细胞内能够同时进行多种化学反应，而不会互 相干扰，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 ㈢生物膜间的联系 三 细胞的生物膜系统 1.在结构上的联系 2.在功能上的联系 ㈢生物膜间的联系 三 细胞的生物膜系统 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与配合。 ㈣人工膜的应用 三 细胞的生物膜系统 透析型人工肾：起关键作用的血液透析膜是一种人工合成的膜材料。 练习与应用 一 概念检测 1.⑴√ ⑵× 2.A 3.C 4.B 5.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；图中的内质网与高尔基体标反了，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叶绿体；标注的叶绿体应该改为线粒体。 练习与应用 二 拓展应用 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。 $