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 人教版生物学必修1 第3章 细胞的基本结构 学习内容： 1.细胞内主要的细胞器。 2.细胞器之间的分工合作—以分泌蛋白为例。 3.生物膜系统概念、功能。 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。 讨论： 1.如果缺少其中的某个部门，C919飞机还能制造成功吗? 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? 问题探讨 系统 边界 分工合作 （工厂） 细胞 细胞膜 （围墙） 细胞器 （车间） 细胞类似工厂：分工合作 阅读课本，知识导读 快速阅读课本P47至50第1自然段，思考 1.细胞中的细胞器都有哪些？如何才能将细胞中各种细胞器分离开来？ 2.根据图3-6的结构模式图，找出各细胞器的形态、结构、分布、功能。如何区分动物、植物细胞的异同点？ 3.如何对各种细胞器进行分类？哪些是无膜结构、单层膜结构、双层膜结构。 4.我们常说结构决定功能，你能说出哪些细胞器的结构和功能？ 5.细胞质基质的组成、功能有哪些？细胞骨架的作用有哪些？ 一、细胞结构 细胞质基质 细胞器 细胞膜 细胞质 细胞核 细胞壁 细胞 如线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等，它们都统称为细胞器，细胞器分布在细胞质基质中。 呈溶胶状，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶组成，是细胞代谢的主要场所。 二、分离细胞器的方法 差速离心法 采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 破坏细胞膜，形成匀浆 把匀浆放入离心管 用高速离心机在不同的 转速下进行离心 分离不同大小的细胞器 以动物细胞为例 细胞壁 细胞膜 内质网 高尔基体 线粒体 核糖体 细胞核 液泡 细胞质 ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ ① 三、细胞器之间的分工 叶绿体 核糖体 内质网 中心体 溶酶体 线粒体 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ 高尔基体 细胞质 细胞膜 细胞核 1、具有双层膜结构的细胞器——①线粒体 1、具有双层膜结构的细胞器——②叶绿体 类囊体薄膜上含有光合色素 1、具有双层膜结构的细胞器对比 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 无 有氧呼吸的主要场所 类囊体薄膜上含有光合色素 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。 与光合作用有关，分布在基粒和基质中 粗面内质网 光面内质网 2、具有单层膜结构的细胞器——①内质网 2、具有单层膜结构的细胞器——②高尔基体 水解酶 2、具有单层膜结构的细胞器——③溶酶体 2、具有单层膜结构的细胞器——④液泡 花青素 名称 内质网 高尔基体 溶酶体 液泡 分布 形态 功能 动植物细胞 动植物细胞 主要在动物细胞中 2、具有单层膜结构的细胞器对比 主要在植物细胞中 管状、泡状或扁平囊状 囊泡状 泡状 泡状 蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”和“发送站”；与植物细胞壁的形成以及动物细胞中溶酶体的形成有关。 内含多种水解酶，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，被称为“消化车间”。 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。 3、无膜结构的细胞器——①核糖体 3、无膜结构的细胞器——②中心体 名称 核糖体 中心体 形态 功能 分布 3、无膜结构的细胞器对比 椭球形，由RNA和蛋白质组成 由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成 合成蛋白质的场所 与细胞的有丝分裂有关 真核细胞、原核细胞 动物和低等植物细胞 连一连 植物具有 动物具有 单层膜 双层膜 无膜 请将细胞器的名称，填入下图合适的位置。 高尔基体 液泡 中心体* 叶绿体 溶酶体 核糖体 线粒体 内质网 阅读课本，知识导读 快速阅读课本P50-53，思考 1.在光学显微镜下观察叶绿体选择什么材料？观察时要注意什么？叶绿体的形态和分布是怎样的？如何证明细胞质在流动？ 2.常见的分泌蛋白都有哪些？分析P51思考·讨论，想一想分泌蛋白从合成到分泌到细胞外，经过了哪些细胞器或细胞结构？ 3.从分泌蛋白的分泌过程分析，如何理解细胞器的分工合作，共同完成细胞的生命活动？ 4.什么是生物膜系统？肠粘膜和眼角膜属不属于生物膜系统？ 5.生物膜系统对生命活动有何重要的作用？你能简要说说血液透析膜具有什么特点？ 用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动 1、实验目的： 使用高倍镜观察叶绿体的形态和分布。 2、实验原理： 叶绿体呈绿色，散布于细胞质中。 3、实验材料： 藓类的叶片（菠菜叶、番薯叶） 4、实验步骤： ①用镊子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。临时装片中叶子不能放干。 ③高倍显微镜下观察叶绿体形态。 容易撕取；叶肉细胞叶绿体大而少，易观察 防止细胞内的叶绿体失水，避免细胞活性受影响 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。 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。 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。 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高倍显微镜下观察叶绿体随细胞质流动的情况。 叶片薄，有些部位只有一层细胞； 易观察，细胞质流动快。 5、实验结论：活细胞中的细胞质处于不断流动（环形流动）的状态，且流动方向是不定的。 用高倍镜观察叶绿体和细胞质的流动 讨 论 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。 2.植物细胞的细胞质处于不断流动状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？ 细胞质是细胞代谢的主要场所，细胞质流动为细胞内物质运输和细胞器移动创造了条件，保障了细胞生命活动的正常进行。 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 想一想： 三种细胞器之间会不会存在某种协作呢？ 四、细胞器之间的协调配合 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、蛋白质类激素等。 胞内蛋白： 细胞内合成，细胞内起作用的蛋白质。 如血红蛋白、呼吸酶等。 四、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白的合成和运输 同位素：同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子 如16O与18O，12C与14C。 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。 若组织切片中含有放射性物质，可通过曝光的银颗粒显示 原理 特点 特点 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 应用 追踪放射性物质的分布及数量 同位素 放射性同位素 稳定同位素 3H、14C、35S、32P 18O、15N 密度或相对分子质量 放射性 检测 检测 科学方法：同位素标记法 3 min 17min 117min 选用细胞： 胰腺腺泡细胞 测量指标： 放射性物质出现的部位 标记对象： 3H标记氨基酸 自变量： 时间 核糖体 内质网腔 高尔基体 细胞膜 四、细胞器之间的协调配合 讨论： 1、分泌蛋白是在哪里合成的？ 2、尝试描述分泌蛋白合成和运输的过程。 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 （合成） 多肽链 氨基酸 脱 水 缩 合 内质网 较成熟的蛋白质 加 工 运 输 线粒体（供能） 高尔基体 成熟 蛋白质 加 工 运 输 囊泡 融合 细胞膜 分泌蛋白 胞 吐 分 泌 囊泡 融合 生物膜具有一定的流动性 内质网上的核糖体 膜面积 内质网膜 细胞膜 高尔基体 思考·讨论： 在分泌蛋白的合成和分泌过程中， 内质网膜、 高尔基体膜、细胞膜膜面积变化情况？ 减少 先增加后减少 保持基本不变 增加 五、细胞的生物膜系统 生物膜系统=细胞膜+细胞器膜+核膜等细胞内的膜结构 成分相似：都主要含脂质和蛋白质 结构相似：都是流动镶嵌模型 原核细胞_____生物膜,_____生物膜系统 真核细胞_____生物膜,_____生物膜系统 有 无 有 有 1.在结构上的联系 2.在功能上的联系(以分泌蛋白的合成、运输、分泌为例) 间 接 连 接 通过囊泡实现不同膜的转化 直 接 连 接 内质网内连核膜，外连细胞膜 生物膜系统的功能 (1)细胞膜给细胞提供了相对稳定的 ，在细胞与外部环境进行_________、__________和 的过程中起决定性作用。 (2)广阔的膜面积为多种 提供了大量的___________。 (3)细胞内的生物膜将各种 分隔开，保证了细胞生命活动_____________地进行。 内部环境 物质运输 能量转换 信息传递 酶 附着位点 细胞器 高效、有序 五、细胞的生物膜系统 与社会的联系 人工合成的膜材料已用于疾病的治疗。例如，当肾功能发生障碍时，由于代谢废物不能排出，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。 原理？ 利用了生物膜的选择透过性 二、拓展应用 溶酶体中含有多种水解酶,但溶酶体膜却不会被水解。 根据这一事实,可以作出多种合理假说。 例如: 1、膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用; 2、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; 3、可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用等等。 Lavf57.62.100 Codec by Bilibili XCode Worker v4.8.78(fixed_gap:False) Lavf57.62.100 $