3.2 细胞器之间的分工合作（第一课时） 课件-2025-2026学年高一上学期人教版必修1生物

第3章 细胞的基本结构 3.2 细胞器之间的分工合作 （第一课时） 教学目标 生命观念 通过图片、视频，结合教师讲授，能够说出各种细胞器的结构和功能 科学思维 掌握差速离心法在分离细胞器中的应用 科学思维 通过学习分泌蛋白的合成和运输，能总结说出生物膜系统在结构与功能上的联系，学会用系统观分析细胞中部分与整体、结构与功能的统一性 科学探究 能够建立相关细胞器的物理模型来描述其特征 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。 如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗？ 研制大飞机是一个复杂的系统工程，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。 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，共同配合完成生命活动。 问题探讨 细胞在生命活动中时刻发生着物质和能量的复杂变化。 细胞内部就像一个繁忙的工厂，在细胞质中有许多忙碌不停的“部门”，这些“部门”都有一定的结构， 如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等， 它们统称为细胞器（organelle）。 细胞质中还有呈溶胶状的细胞质基质，细胞器就分布在细胞质基质中。 细胞质 细胞器 细胞质基质 呈溶胶状，由水、无机盐、脂类、糖类、氨基酸、核苷酸等，还有很多种酶组成是细胞代谢中心。 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 中心体 核糖体 目录 01 细胞器之间的分工 02 细胞器之间的协调配合 科学方法：差速离心法 细胞内主要的细胞器 细胞骨架 03 细胞的生物膜系统 分泌蛋白的合成和运输 科学方法：同位素标记法 04 探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 01 细胞器之间的分工 科学方法：差速离心法 细胞内主要的细胞器 细胞骨架 光学显微镜——显微结构 电子显微镜——亚显微结构 如观察线粒体、叶绿体、液泡、细胞核、细胞壁等形态。 如细胞观察线粒体内外膜、叶绿体内外膜及类囊体薄膜、核糖体、内质网等结构均属亚显微结构。 联系旧知 细胞器之间的分工 1. 分离细胞器的方法：差速离心法 高速离心 1h 中速离心 20min 低速离心 10min 细胞匀浆 超高速离心 3h 细胞核等 上 清 液 (1) 沉淀① 线粒体、溶酶体等 上 清 液 (2) 沉淀② 内质网、 高尔基体等 上 清 液 (3) 沉淀③ 核糖体等 沉淀④ 探究细胞器的结构和功能 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 将动物细胞类比为“人体急需的抗体蛋白生产工厂”。 以 “抗体蛋白从订单接收→原料加工→生产组装→质量检测→运输出厂” 的完整流程为主线，每个环节对应特定细胞器的功能， 活动 探究细胞器的结构和功能 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 抗体的化学本质是？ 蛋白质 1.当病毒入侵时，人体需要大量抗体对抗病毒，这些‘抗病毒武器’是如何在细胞里生产的？首先得有‘生产指令’，谁来下达指令呢？ 2.总部下达订单后，需要‘车间’接收订单并启动生产。谁来将原料（氨基酸）合成肽链？ 3.刚合成的肽链是“半成品”，比如抗体需要特定的空间结构才能发挥作用，谁来对半成品进行初步加工？ 4.经过初步加工的蛋白质，还需要更精细的处理和包装才能出厂，这个任务由哪个‘车间’完成？ 5.从订单下达、原料运输，到蛋白质合成、加工包装，整个过程都需要能量，这些能量从哪里来？ 6.在多数情况下情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。哪种细胞器参与免疫细胞吞噬消化病原体？ 活动 探究细胞器的结构和功能 第一步：谁来下达“生产指令”？ 细胞核——控制中心 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 活动 探究细胞器的结构和功能 总部下达订单后，需要“车间”接收订单并启动生产。 谁来将氨基酸组装成初步的肽链？ 核糖体——生产蛋白质的机器 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 活动 放大 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 （1）核糖体： 主要合成分泌蛋白， 也可以合成溶酶体内和细胞膜上的蛋白质 ①分布： ②结构： 无膜结构，蛋白质+rRNA（大亚基和小亚基） 广泛分布于真核细胞、原核细胞 游离在细胞质基质中： ③类型： 附着在内质网或核膜上： （原核细胞唯一具有的细胞器！） 合成胞内蛋白 （血红蛋白、呼吸氧化酶等） ④功能： 合成蛋白质的场所 (氨基酸脱水缩合) 是“生产蛋白质的机器” 亚显微结构 探究细胞器的结构和功能 刚合成的肽链是“半成品”，但抗体需要特定的空间结构才能发挥作用。 谁来对半成品进行初步加工？ 内质网——蛋白质等大分子物质的合成、 加工场所和运输通道 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 活动 （2）内质网： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 真核细胞。 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。 ①分布： ②结构： ③类型： 亚显微结构 粗面内质网 光面内质网 其上有核糖体附着， 主要加工分泌蛋白。 光面内质网： 粗面内质网： 无核糖体附着， 主要与脂质、糖类合成有关。 ④功能： 是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输的通道。 探究细胞器的结构和功能 经过内质网粗加工的蛋白质，还需要更精细的处理和包装才能出厂， 这个任务由哪个‘车间’完成？ 高尔基体——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 ”。 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 活动 （3）高尔基体： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 高尔基体 囊泡 扁平囊状结构 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 ”。 真核细胞。 由单层膜构成的扁平囊状结构（内腔不相通）及小泡组成。 ①分布： ②结构： ③功能： 亚显微结构 动物：与动物细胞的分泌物形成有关 植物：与植物细胞的细胞壁形成有关 高尔基体起着重要的交通枢纽的作用（P52） 探究细胞器的结构和功能 从订单下达、原料运输，到蛋白质合成、加工包装，整个过程都需要能量，这些能量从哪里来？ 线粒体——细胞的“动力车间” 【小组合作】探秘“抗病毒武器”的诞生过程，它们如何在免疫细胞里生产？ 活动 （4）线粒体： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 显微结构 外膜 内膜 核糖体 嵴 线粒体基质 (含DNA) 是细胞进行有氧呼吸的主要场所， 是细胞的动力车间。 细胞生命活动所需的能量，大约95％来自线粒体。 ①分布： ②结构： ③功能： 真核细胞 外膜 基质 内膜 含核糖体、含少量DNA和RNA、 含与有氧呼吸有关的酶 呈线状、粒状、棒状 双层膜 嵴 向内折叠 （增大膜面积） （附着酶） 探究细胞器的结构和功能 哪种细胞器参与免疫细胞吞噬消化病原体？ 在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。 溶酶体——细胞的“消化车间” 活动 （5）溶酶体： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 亚显微结构 ①分布： ②结构： ③功能： 主要分布在动物细胞中 内含多种水解酶，起源于高尔基体 单层膜围绕成的囊泡状结构。 水解酶 自噬作用 吞噬作用 能分解衰老、损伤的细胞器 吞噬并杀死侵入细菌的病毒或细菌 Q1. 溶酶体的水解酶是自身合成的吗？ 溶酶体水解酶并非自身合成，而是由核糖体合成。 Q2. 溶酶体水解细菌、细胞结构之后的产物去向？ 分解后，有的成分可被细胞利用，不能利用地成分会排出细胞外。 探究细胞器的结构和功能 【进一步思考】动物细胞通过细胞分裂进行增殖，与这一过程有关的细胞器是什么？ 中心体——与细胞的有丝分裂有关 活动 （6）中心体： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 亚显微结构 中心粒 动物与低等植物细胞中 ①分布： 由两个相互垂直的中心粒及周围物质构成 ②结构： 如藻类等 与细胞的有丝分裂有关 ③功能： 探究细胞器的结构和功能 【植物细胞食品工厂】 植物细胞要生产、储存淀粉等“产品”， 需要额外的‘车间’—— 叶绿体和液泡 叶绿体作为“养料制造车间”和“能量转化站”，利用光能将二氧化碳和水合成淀粉； 液泡作为 “储存仓库”，储存淀粉、色素等成品，同时维持细胞形态， 活动 （7）叶绿体： 2. 细胞内主要的细胞器 显微结构 ①分布： 绿色植物能进行光合作用的细胞 基粒 外膜 内膜 核糖体 DNA/RNA 叶绿体基质 类囊体薄膜 细胞器之间的分工 ②结构： ③功能： 双层膜（外膜、内膜） 基粒： 由类囊体堆叠而成，含光合色素 基质： 增大膜面积 含核糖体、含少量DNA和RNA、 含与光合作用有关的酶 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。 与叶片的颜色有关 比较 线粒体 叶绿体 分布 真核细胞 主要存在于植物的叶肉细胞 形态 线状、粒状、棒状 扁平的椭球形或球形 结构 双层膜 外膜 分隔、控制物质进出 内膜 向内折叠形成嵴 —— 基粒 —— 类囊体堆叠而成，含色素和与光合作用有关的酶 基质 含与有氧呼吸有关酶 含与光合作用有关的酶 都有核糖体、都含有少量的DNA和RNA 功能 有氧呼吸的主要场所 光合作用的场所 比较线粒体和叶绿体 线粒体和叶绿体增大膜面积的方式一样吗？ 线粒体和叶绿体的相同点有哪些？ 素养提升 （8）液泡： 2. 细胞内主要的细胞器 细胞器之间的分工 显微结构 ①分布： ②结构： ④功能： ③成分： 内有细胞液，含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质等， 成熟的植物细胞 单层膜结构，泡状 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。 与花、果实的颜色有关 结构与功能观 2.哺乳动物成熟红细胞中无细胞核及各种细胞器，它能不能进行有氧呼吸？ 1.心肌细胞中的线粒体数量明显多于口腔上皮细胞，说明代谢旺盛细胞中线粒体含量比较___。 多 不能 真核细胞：没有线粒体就不能进行有氧呼吸 原核细胞：没有线粒体也可能有氧呼吸。（如蓝细菌） 3.没有线粒体的细胞生物都不能进行有氧呼吸吗？ 不是，如根尖分生区细胞、表皮细胞。 4.是否所有的植物细胞都有叶绿体？ 真核细胞：没有叶绿体就不能进行光合作用； 原核细胞：没有叶绿体也可能进行光合作用。（如蓝细菌） 5没有叶绿体的细胞生物都不能进行光合作用吗？ 真核细胞与原核细胞分情况讨论 素养提升 哪些细胞器中含有磷脂？ →哪些细胞器中含有膜？ 线粒体 叶绿体 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 双层膜细胞器 单层膜细胞器 中心体 核糖体 无膜细胞器 想一想 3.细胞骨架 细胞器之间的分工 细胞质中的细胞器并不是漂浮于细胞质中的，细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架（图3-7）。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，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、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 （1）结构组成： 由蛋白质纤维组成的网架结构 （2）功能： 维持细胞形态 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、能量转化、信息传递等生命活动相关 1．基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶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 A 能进行光合作用的植物细胞 成熟植物细胞 动物细胞和 低等植物细胞 2．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 B 代谢旺盛的细胞中线粒体含量多 随堂检测 3．找出下图中的错误，并在图中改正（P53·练习与应用） 动物细胞 内质网 高尔基体 核仁 植物细胞 中心粒 高等植物细胞无 线粒体 中心粒 随堂检测 4．请辨析各标号代表的细胞结构： 动物细胞（没有细胞壁、有中心体） 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 随堂检测 4．请辨析各标号代表的细胞结构： 植物细胞（有细胞壁、液泡、叶绿体； 没有中心体） ⑩_______ ⑪_______ ⑫_______ ⑬_______ ①________ ②________ ⑦________ ⑧________ 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 随堂检测 分离细胞器的方法：差速离心法 细胞内主要的细胞器： 细胞骨架 细胞器之间的分工 小结 谢 谢！ Lavf58.20.100 $