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

该高中生物学课件聚焦细胞器的分工与合作，涵盖结构功能、分离方法、实验观察及生物膜系统。以C919飞机部门分工类比导入，从细胞质基质引入细胞器，经分离方法、各细胞器结构功能，到实验观察与协调配合，构建连贯知识支架。 其亮点在于融合生命观念（结构与功能观）、科学思维（归纳细胞器分类）和科学探究（叶绿体观察实验）。通过差速离心法、同位素标记法等实例，结合实验选材分析与知识归纳表，助学生建立系统认知，也为教师提供丰富教学资源，提升教学效率。

第3章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工与合作 学习目标 核心素养 1.举例说出几种主要细胞器的功能。 2.制作临时装片，用显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。 3.结合分泌蛋白的合成和运输，理解细胞器之间的协调配合。 4.简述生物膜系统的组成和功能。 1.归纳与概括各种细胞器的结构、功能与分布。运用结构与功能观分析各种细胞器的结构与功能的关系。（生命观念） 2.制作临时装片，学会使用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动。（科学探究） 3.通过对分泌蛋白合成、加工和运输的学习，建立部分与整体的生物学观点；运用普遍联系的观点分析生物膜之间的联系。（科学思维） 素养目标 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、机載系统研发（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？ 问题探讨 C919飞机 研制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。 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，细胞质内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成着生命活动。 讨论： 细胞在生命活动中时刻发 生着物质和能量的复杂变化。 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。 思考： 如何把众多的细胞器分离开？ 1.细胞质 细胞质基质 细胞器 细 胞 质 细胞质基质还含有水、无机盐、蛋白质、 糖类、酶等，是细胞代谢的主要场所。 1、破坏细胞膜，制成细胞匀浆 一、分离各种细胞器的方法——差速离心法 2、匀浆放入离心管 3、离心器离心 4、细胞器分离 你记住分离细胞器的方法了吗？如果没有就跟我念三遍 分离细胞器的方法： 7 差速离心法 差速离心法 差速离心法 准备好了解不同的细胞器了吗！ 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 低速离心 中速离心 高速离心 更高速离心 利用不同的离心速度所产生的不同离心力，使细胞器分离开. 显微结构 亚显微结构 电子显微镜 （0.2μm） （0.2nm） 光学显微镜 ▲显微结构与亚显微结构 8 王勇 （yowa7572@sina.com） 显微结构与亚显微结构 1) 显微结构是指光学显微镜下看到的结构 如：线粒体、叶绿体、液泡、染色体等。 2) 亚显微结构是指电子显微镜下看到的结构 如：核糖体、溶酶体、细胞膜、病毒等。 显微结构模式图 亚显微结构模式图 细胞壁 细胞膜 细胞核 细胞膜 细胞核 内质网 线粒体 高尔基体 液泡 叶绿体 中心体 溶酶体 核糖体 植物细胞（左）和动物细胞（右）亚显微结构模式图 一、细胞器之间的分工 10 看视频,说出白细胞吞噬的过程，需要依赖于哪些生命活动? 白细胞这些生命活动依赖于哪些结构？ ①运动 ②产生能量 ③消化分解 ④物质合成...... 12 1、具有双层膜结构的细胞器——①线粒体 分布： 结构： 功能： 外膜 内膜 嵴 基质 双层膜 基质 外膜 内膜 嵴 向内折叠 存在少量DNA、RNA （增大膜面积） 细胞进行有氧呼吸的主要场所 细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体 “动力车间” 几乎所有真核细胞中； 供能 代谢旺盛的部位分布较多； 注：某些原核细胞虽无线粒体，但仍可进行有氧呼吸，如某些好氧细菌 ▲简笔画 一、细胞器之间的分工 （内膜和基质）都有与有氧呼吸有关的酶 12 13 2、具有双层膜结构的细胞器——②叶绿体 内膜 外膜 基质 基粒 分布： 形态： 结构： 功能： 扁平的椭球形或球形 双层膜 基粒 基质 外膜 内膜 存在少量DNA、RNA 与光合作用有关的酶 由多个类囊体堆叠形成 类囊体薄膜上含有光合色素，这些色素可以吸收、传递、转化光能。 类囊体 绿色植物进行光合作用的场所 （增大膜面积） “养料制造车间” “能量转换站” 绿色植物的叶肉细胞、幼嫩的茎； 能进行光合作用的细胞都含有叶绿体吗？ 能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝细菌。 基质 基粒 内膜 外膜 类囊体 （含有与光合作用有关的色素和酶） 一、细胞器之间的分工 粗面内质网 光面内质网 （单层膜）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。 广泛分布真核细胞，细胞核附近较多。 外连细胞膜，内连核膜。 粗面内质网： 附着核糖体，与蛋白质合成、加工、运输有关 光面内质网： 与脂质合成运输有关 结构： 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道 功能： 注：细胞内表面积最大的膜结构 一、细胞器之间的分工 内质网 3 形状： 分布： 由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成 结构： 分布： 植物：与植物细胞壁的形成有关； 动物：形成动物细胞中的溶酶体。 与动物细胞分泌物形成有关 功能： 注：唯一一个动植物都有，但功能不一的细胞器。 一、细胞器之间的分工 高尔基体 (蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”） 4 由单层膜形成的扁平囊和囊泡构成 广泛分布于真核细胞 囊泡 扁平囊 对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装的车间和发送站； 5、溶酶体— 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。 一、细胞器之间的分工 细胞的“消化车间” 2.结构： 3.功能： 1.分布： 4.起源： 膜 水解酶 思考：溶酶体的酶为何不能分解自己的膜？ 高尔基体脱落的囊泡 主要分布在动物细胞中 单层膜构成的囊泡状结构，内部含有多种水解酶 溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，因而不会被溶酶体内的水解酶水解 1.分布： 2.结构： 3.功能： 单层膜结构，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 主要存在于植物细胞中 6、液泡 一、细胞器之间的分工 如：花青素 17 1.分布： 3.功能： 2.结构： 4.分类： 有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中 无膜结构，由RNA和蛋白质构成 细胞内合成蛋白质的场所 7、核糖体— 一、细胞器之间的分工 游离核糖体： 附着核糖体： “生产蛋白质的机器” （原核细胞唯一具有的细胞器！） 线粒体、叶绿体也有 合成胞内蛋白 合成分泌蛋白 18 结构： 分布： 与细胞有丝分裂有关 功能： 一、细胞器之间的分工 中心体 8 动物细胞及低等植物细胞 由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成，无膜结构 细胞壁 存在植物细胞细胞膜的外表面。 ①对细胞起保护和支持作用。 ②全透性。 (1)成分： (2)功能： (3)分布： 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖。 一、细胞器之间的分工 细胞结构---细胞壁 线粒体 内质网 高尔基体 核糖体 溶酶体 中心体 液泡 叶绿体 动物细胞（左）和植物细胞（右）亚显微结构图 （动物和低等植物） 一、细胞器之间的分工 项目 植物细胞 动物细胞 不同点 相同点 有细胞壁、叶绿体，液泡； 低等植物细胞有中心体； 无细胞壁、叶绿体，有中心体、溶酶体； 有些低等动物有液泡； 都有细胞膜、细胞质、细胞核；细胞质中都有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器 21 一、细胞器之间的分工 22 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 动植物细胞都有，但功能不同的细胞器 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 高尔基体 线粒体、叶绿体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 1、有关细胞器知识的归纳总结 2、动植物细胞图像的判断 有无细胞壁 无 有 动物细胞 植物细胞 有无中心体 有 低等植物细胞 无 高等植物细胞 2、没有大液泡的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞 与细胞器有关的五个不一定 3、有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如低等植物细胞也含有中心体 4、能进行光合作用的生物不一定有叶绿体，如蓝细菌 5、某些原核生物虽无线粒体，但仍可进行有氧呼吸，如某些好氧细菌 1、没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞 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。 思考：细胞器是漂浮在细胞质中的吗？ 一、细胞器之间的分工 细胞骨架: 在卡文迪许... text has been truncated due to evaluation version limitation. 24 二、探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 3、实验材料： 藓类叶（或菠菜叶、番薯叶等） 1、实验目的： 使用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。 4、实验步骤： ①用镊子取一片藓类的小叶（或者取菠菜叶稍带叶肉的下表皮）放入盛有清水的培养皿中。②制作临时装片：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。③先用低倍镜找到需要观察的叶绿体，再用高倍显微镜观察叶绿体形态和分布。 2、实验原理： 叶绿体呈绿色，可以在高倍显微镜下直接观察它的形态和分布 5、实验结论：叶肉细胞中的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形。 二、探究·实践 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 2、实验原理： 活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。 观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志 3、实验材料： 新鲜的黑藻 1、实验目的： 观察细胞质的流动，理解细胞质的流动是一种生命现象 5、实验结论：叶绿体随细胞质不断流动（环形流动） 4、实验步骤： ①供观察用的黑藻事先放在光照、室温条件下培养。 ②制作临时装片：取一片幼嫩的小叶放在载玻片的水滴中，盖上盖玻片。 ③先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，再用高倍镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 选材 藓类叶 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片很薄，仅有_______叶肉细胞，可以取整个小叶_______ 制片 ①细胞排列疏松，易撕取； ②含叶绿体数目 ， 且个体___ 黑藻幼嫩的小叶扁平，只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 一两层 少 直接 大 实验材料的分析 (1)细胞质流动有什么意义？ (2)为了保证观察细胞质流动实验的成功 ,我们可以采取什么方法加快细胞质的流动速度？ ①给予适宜的光照；②适当提高温度 讨论 为细胞内的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。 (3)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；在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。请据此分析叶绿体的形态和分布有什么意义？ 这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。 课堂练习 A 并非所有植物细胞都含有叶绿体，如植物根尖细胞 1. 细胞中各种细胞器形态、结构不同，功能上各有分工。下图是部分细胞器示意图，其中仅③是无膜的细胞器。下列相关叙述错误的是（　　） A. ①是线粒体，②是叶绿体，所有植物细胞中均含有①② B. ③是中心体，④是高尔基体，⑤是内质网，三者均可分布在动物细胞中 C. 进行光合作用的细胞中不一定都含有② D. 若⑥是溶酶体，则⑥中含有多种水解酶，可分解衰老、损伤的细胞器 课堂练习 D 2. 如图为某小组在室温下进行观察黑藻细胞质环流实验时拍摄的照片，下列 有关说法，错误的是（　　） A. 适当调暗光线更便于观察细胞质 B. 适当升高温度细胞质环流的速度会加快 C. 同一细胞中叶绿体的流动方向相同 D. 图示细胞中不存在细胞核和大液泡 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、分类和包装的“车间”及“发送站” 三种细胞器之间存在怎样的相互配合呢？ 三、细胞器之间的协调配合 【探究一】细胞器之间的协调配合 【活动①】阅读教材51中的分泌蛋白的合成和运输，回答下列问题： (1)什么是分泌蛋白？ (2)研究分泌蛋白形成过程采用了什么方法？ (3)分泌蛋白是在哪里合成的？ (4)分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。 (5)分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 三、细胞器之间的协调配合 —分泌蛋白的合成与运输 在细胞内合成，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 如消化酶、抗体和一部分激素等。 1.分泌蛋白： 2.研究方法： 同位素标记法 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。 胞内蛋白 分泌蛋白 作用场所 细胞内 细胞外 实例 血红蛋白、与有氧呼吸有关的酶 消化酶、抗体、胃蛋白酶、胰蛋白酶、胰岛素等 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。 同位素 放射性同位素： 稳定同位素： 3H、14C、35S、32P等。 18O、15N等。 检测 密度或相对分子质量 检测 放射性 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。 ①同位素： ②同位素标记法： ③同位素标记的作用： 用于示踪物质的运行和变化规律。 ④同位素分类： 分泌蛋白的合成运输 2.科学方法：同位素标记法 34 囊泡 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 分泌蛋白的合成运输 1.分泌蛋白是在哪里合成的？ 2.分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 尝试描述分泌蛋白的合成和运输过程。 3.分泌蛋白合成和分泌的过程中需要能量吗？能量由哪里提供？ 核糖体 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 线粒体 思考讨论 分泌蛋白的合成过程 与分泌蛋白合成和运输有关的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 内质网膜、高尔基体膜、线粒体膜及细胞膜　　 参与分泌蛋白合成运输的膜结构： 细胞外 囊泡 囊泡 分泌 线粒体供能 肽链与核糖体转移到 游离的核糖体 内质网 细胞膜 氨基酸形成肽链 脱水缩合 囊泡与细胞膜融合 一空间结构的蛋白质 修饰加工 成熟的蛋白质 融合 分泌 分泌蛋白 加工 折叠 高尔基体 交通枢纽 高尔基体 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 内质网形成囊泡， 内质网的膜面积减少 高尔基体膜形成囊泡，高尔基体的膜面积减少 囊泡与高尔基体膜融合， 高尔基体膜面积增加 综合比较：高尔基体的膜面积基本不变 ① ② ③ ④ ⑤ 囊泡与细胞膜融合，分泌蛋白释放到细胞外，细胞膜的膜面积增加， _________ _________ _________ 前 后 时间 0 膜面积 ①_________ ③_________ ②_________ 时间 0 ② ③ ① ① ② ③ 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 内质网膜 高尔基体膜 细胞膜 左图表示的是前后两个时间点的变化，右图表示的是一定时间段内的变化。 分泌蛋白的合成和分泌过程一共穿过 层生物膜。 0 膜面积 （主要是一个膜融合的过程，利用生物膜结构的流动性） 分泌蛋白合成过程中膜面积的变化 【探究二】细胞的生物膜系统 【活动②】阅读教材52-53，回答下列问题： (1)什么是生物膜系统？ (2)生物膜在结构上是如何联系的呢？ (3)生物膜系统有何功能？ 细胞器膜 核膜 细胞膜 生物膜系统 　　1．组成 　　＿＿＿＿＿和＿＿＿＿、＿＿＿等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 　　2．特点 　　各种生物膜的＿＿＿＿＿和＿＿＿很相似，在＿＿＿＿＿＿上紧密联系， 进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 核膜 组成成分 细胞器膜 结构 结构和功能 细胞膜 只有真核生物才有生物膜系统。原核生物无核膜、细胞器膜，无生物膜系统。 注意 四、细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 3．生物膜在结构上具有一定的连续性 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 囊泡（间接联系） 直接联系 直接联系 囊泡（间接联系） 四、细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 　　4.生物膜的功能 　　（1）细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境， 在 过程中起决定性作用。 　　（2）广阔的膜面积为 提供附着位点。 　　（3）把各种细胞器分隔开，保证了细胞生命活动高效、有序进行。 物质运输、能量转化和信息传递 多种酶 四、细胞的生物膜系统 细胞的生物膜系统 囊泡、类囊体薄膜属于！因为它们起源于细胞器膜或者是细胞器膜的一部分；视网膜、胃粘膜不属于生物膜系统。 生物膜系统是细胞中各种膜结构的总称 思考：囊泡、类囊体薄膜、视网膜、胃黏膜都属于生物膜系统的一部分吗？ 细胞器 细胞质基质 分泌蛋白的合成和运输 观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 细胞质 生物膜系统 分工合作 结构功能联系 叶绿体 线粒体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 核糖体 中心体 核膜和细胞膜等 共同 组成 分类 实验 单层膜 双层膜 无膜 细胞器膜 课堂小结 课堂练习 A 高尔基体 3. 生物膜系统在细胞的生命活动中极为重要，相关叙述正确的是（　　） A. 科学家利用胰腺腺泡细胞研究分泌蛋白的分泌过程 B. 同位素标记法都是利用其放射性来示踪物质的运行和变化规律 C. 真核细胞才具有的生物膜系统由具膜结构的细胞器构成 D. 内质网在细胞内的囊泡运输中起着重要的交通枢纽作用 生物膜系统是由细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成 稳定性同位素不具有放射性，如15N、18O Lavf60.4.100 Lavf58.51.100 $