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

第三章 细胞的基本结构 第2节 细胞器之间的分工合作 1 01 02 03 学习目标 通过自主学习、合作学习,举例说出各种细胞器的结构和功能。（生命观念） 比较不同细胞器的结构和功能,举例说明细胞器结构与功能的相关性。（科学思维） 制作临时装片，掌握显微观察实验的基本操作方法，提高实践能力。（科学探究） 情景一： 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、机载系统研发等多个部门。 如果缺少某个部门， 飞机还能顺利制造吗？ 细胞中是否也存在多种不同的“部门”呢？ 01 细胞器之间的分工 合作探究一：回顾细胞的基本结构？ 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞质中又有什么呢？ 在细胞质中，除了细胞器外，还有呈胶质状态的细胞质基质，由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成。在细胞质基质中也进行着多种化学反应。 01 细胞器之间的分工 合作探究二：虽然细胞的体积非常小，但是细胞器众多，如何能够在研究某种细胞器的功能时，不受到其他细胞器的干扰呢？ 细胞 细胞膜 匀浆液 破坏细胞膜 如何分离得到各种细胞结构？ 细胞匀浆 低速离心 中速离心 高速离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 更高速离心 更小颗粒 差速离心法 01 细胞器之间的分工 合作探究三：分离得到的细胞器比较小，光学显微镜下能看到吗？ 显微结构 电子显微镜 光学显微镜 亚显微结构 01 细胞器之间的分工 动物细胞与植物细胞的亚显微结构模式图 内质网 线粒体 核糖体 高尔基体 细胞核 叶绿体 液泡 溶酶体 中心粒 01 细胞器之间的分工 分布： 形态： 结构 功能： 短棒状、圆球状等 双层膜 基质 外膜 内膜 嵴 向内折叠 存在少量DNA、RNA，核糖体 与有氧呼吸有关的酶 细胞进行有氧呼吸的主要场所 动植物细胞； 为细胞供能 代谢旺盛的部位分布较多； 增加了内膜的表面积，有利于酶的附着 内膜 外膜 DNA/RNA 核糖体 嵴 线粒体基质 1、线粒体 细胞的“动力车间” 01 细胞器之间的分工 合作探究四：你是否想过线粒体为什么有双层膜呢？ 细菌 原始真核细胞 内膜 细胞核 线粒体 线粒体的起源假说—内共生学说 01 细胞器之间的分工 2、叶绿体 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 绿色植物进行光合作用的场所 绿色植物能进行光合作用的细胞中， 如叶肉细胞和幼嫩茎的皮层细胞中。 存在少量DNA、RNA，核糖体， 含有与光合作用有关的酶 （增大膜面积） 含有与光合作用有关的色素和酶 细胞的“养料制造车间”和“能量转换站” 由多个类囊体堆叠形成 01 细胞器之间的分工 思考·讨论 1、原核生物有线粒体吗？能进行呼吸作用吗？ 2、你的心肌细胞和肝细胞含有的线粒体数量一样多吗？ 3、绿色植物的所有细胞都有叶绿体吗？ 4、只有含叶绿体的生物才能进行光合作用吗？ 5、叶绿体的起源与线粒体的起源一样吗？ 01 细胞器之间的分工 原始真核细胞 光合细菌 叶绿体 叶绿体的起源假说—内共生学说 01 细胞器之间的分工 比较项目 线粒体 叶绿体 分布 形态 膜 增大膜 面积方式 成分 功能 能量转化 真核细胞 植物叶肉细胞(主要) 粒状、短线状 球形、椭球形 2层(外膜、内膜) 2层(外膜、内膜),还有类囊体薄膜 内膜向内折叠形成嵴 由类囊体堆叠成基粒 呼吸酶、DNA、RNA、 核糖体 有氧呼吸的主要场所 光合酶、光合色素、 DNA、RNA、核糖体 光合作用的场所 可以 可以 01 细胞器之间的分工 A.①和②的主要成分是蛋白质和磷脂 B.分布于③上的叶绿素的合成需要Mg C.在甲、乙中，②上蛋白质的种类和数目相同 D.④中除了含有相关的酶，还含有少量DNA 实战训练 1.如图是真核细胞中的两种细胞器的结构模式图，下列相关叙述错误的是(　　) 实战训练 2.下列关于叶绿体和线粒体的叙述，正确的是（ ） A.两者可以分布于蓝细菌等细胞中 B.可在高倍镜下看到两者均具有双层膜结构 C.两者增加膜面积的方式相同 D.两者均有双层膜结构，都具有能量转换功能，都有少量的DNA和RNA 类囊体 基粒 堆叠 01 细胞之间的分工 1、内质网 形态： 功能 分布： 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。 粗面内质网 光面内质网 动、植物细胞 合成、加工、运输蛋白质 合成脂质 其上有核糖体附着 无核糖体附着 粗面内质网 光面内质网 膜面积最大的细胞器 2、高尔基体 形态： 功能 分布： 单层膜围起的扁平囊状结构，有囊泡 动、植物细胞 对来自内质网的蛋白质进行加工、 分类和包装 动物：与溶酶体的形成有关 植物：与细胞壁的形成有关 01 细胞器之间的分工 3、溶酶体 水解酶 形态： 功能 分布： 由单层膜围成的囊状小泡，内含多种水解酶 动物细胞 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 分解后的产物 有用的重复利用 没用的排出细胞外 自噬作用 吞噬作用 “消化车间” 01 细胞器之间的分工 01 细胞之间的分工 高尔基体 衰老或损伤的细胞器 溶酶体 溶酶体的自噬作用 溶酶体的吞噬作用 1.少量溶酶体酶泄露到细胞质基质中，并不会引起细胞的损伤，为什么？ 细胞质基质中的pH为7.0，在这种环境中溶酶体酶的活性很低。 思考•讨论 2.为什么溶酶体膜不会被水解酶分解？ 膜的成分可能被修饰，起保护作用。 01 细胞器之间的分工 4、液泡 形态： 功能 分布： 由单层膜围成的泡状结构，有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等。 植物细胞 调节植物细胞内的环境 储存营养物质 充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺 01 细胞器之间的分工 思考•讨论 否,叶绿体中的色素是进行光合作用的色素，而液泡中色素与维持植物的花、果实等的颜色有关。 （1）是不是植物细胞都有中央大液泡？ （2）叶绿体和液泡内都含有色素，它们的功能是否相同？ 不是，成熟植物细胞才有，如根尖分生区细胞就没有。 01 细胞器之间的分工 A.甲是细胞的“动力车间” B.乙是细胞的“能量转换站” C.丙是细胞的“养料制造车间” D.丁是细胞的“消化车间” 实战训练 1.下图为某细胞中分离得到的几种细胞器模式简图，下列相关叙述中错误的是（　　） 实战训练 2.李清照《如梦令》词“试问卷帘人，却道海棠依旧。知否？知否？应是绿肥红瘦！”这里的“绿”和“红”分别形容叶和花，相对应的色素分别存在于细胞的（ ） A.叶绿体和液泡 B.线粒体和液泡 C.液泡和细胞质基质 D.叶绿体和细胞质基质 1、核糖体 大亚基 小亚基 形态： 功能： 分布： 无膜，椭球形，由RNA和蛋白质组成 真核细胞、原核细胞； 合成蛋白质的场所 线粒体和叶绿体中； 粗面内质网上； 游离在细胞质基质中； “生产蛋白质的机器” 01 细胞器之间的分工 2、中心体 中心粒 中心粒 结构：无膜，由两个互相垂直排列的中心粒及周围的物质组成 功能：与细胞的有丝分裂有关 分布：动物细胞、低等植物细胞 苔藓、藻类、蕨类、地衣 01 细胞器之间的分工 细胞器 单层膜结构 细胞器 无膜结构 细胞器 高尔基体 双层膜结构 细胞器 线粒体 叶绿体 内质网 液泡 核糖体 中心体 溶酶体 思考：细胞中的各种细胞器是随意漂浮在细胞质中的吗？ 01 细胞器之间的分工 01 细胞器之间的分工 细胞骨架：维持形态，保持内部结构有序 组成：蛋白质纤维（微丝、微管）组成的网架结构 作用： （1）维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器；（2）与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、 能量转换、信息传递等生命活动密切相关。 实战训练 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 请辨析各标号代表的细胞结构： (1)动物细胞亚显微结构模式图 实战训练 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 (2)植物细胞亚显微结构模式图 实战训练 2.单层膜的细胞器： 3.无膜的细胞器： 1.含有少量DNA的细胞器： 2.含有少量RNA的细胞器： 4.含有蛋白质的细胞器： 3.含有磷脂的细胞器： 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 核糖体、中心体 线粒体、叶绿体 线粒体、叶绿体、核糖体 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、液泡、溶酶体 所有细胞器 1.双层膜的细胞器： 5.含有色素的细胞器： 叶绿体、液泡 膜数总结 成分总结 实战训练 植物细胞特有（结构）: 动物、低等植物特有: 动植物都有但功能不同: 动植物共有的: 原核细胞唯一有的细胞器: 根细胞没有的细胞器: 根尖分生区细胞没有的: 叶绿体、液泡(细胞结构:细胞壁) 中心体 高尔基体 线粒体、内质网、高尔基体、核糖体 核糖体 叶绿体 叶绿体、液泡 分布总结（动植物） 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 1.实验原理： (1)叶绿体呈绿色、扁平的椭球或球形，不需染色，制片后直接观察。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质中的叶绿体的运动作为标志。 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 藓类、黑藻：叶片薄，大多仅有一层叶肉细胞， 可以取整个小叶制片。叶绿体大而清晰，便于观察。 为什么用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮观察叶绿体？ 下表皮海绵组织较多，易撕取，叶绿体大且排列疏松，便于观察， 稍带叶肉是因为表皮细胞不含有叶绿体。 菠菜叶 黑藻叶 2.实验材料： ①观察叶绿体：藓类的叶片和菠菜叶 ②观察细胞质流动： 新鲜的黑藻 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 滴 取 放 盖 看 实验材料 用镊子取一片小叶 在洁净的载玻片中央滴一滴清水 放入载玻片上的清水中 盖上盖玻片 3.方法步骤： 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 02 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 ①叶绿体呈扁平椭球形或球形，深绿色，随细胞质流动，自身也可转动。 ②每个细胞中细胞质流动的方向是一致的,其流动方式为环流式。 黒藻细胞叶绿体形态分布与细胞质流动模式图 细胞质流动的意义： 为细胞内物质运输和结构移动创造条件，保障生命活动的正常进行。 ⚠ 温度也会影响细胞质的流动 4.实验结果 1、如图是某些细胞器的亚显微结构模式图，下列叙述错误的是（　　） A．观察细胞质流动时，可用③叶绿体的运动作为标志 B．①是中心体，在高等植物细胞中与细胞的有丝分裂有关 C．②中具有DNA、RNA和核糖体，能合成自身的部分蛋白质 D．某些细胞中的④发达，可能有利于性激素和胆固醇等的合成 实战训练 2、黑藻叶肉细胞中的叶绿体较大，可用于观察细胞中叶绿体和细胞质的动，下列相关叙述错误的是（ ） A．高倍显微镜下可观察到黑藻的叶绿体和核糖体 B．观察细胞质的流动可用叶绿体的运动作为标志 C．叶绿体的分布会随光照强度的改变而发生改变 D．适当提高温度，细胞质的流动速度可能会加快 实战训练 03 细胞器之间的协调配合 细胞内由许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器的相互配合。 类似 分泌蛋白的合成和运输就是一个例子 03 细胞器之间的协调配合 合作探究一：请同学们自主阅读教材P51-52，小组合作思考讨论完成问题。 1、什么叫分泌蛋白？科学家用什么方法研究分泌蛋白的合成与运输？ 2、分泌蛋白最初是在哪里合成的？原料是什么？ 3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，依次经过了哪些细胞器或细胞结构？请尝试构建分泌蛋白的合成和运输过程。 4、分泌蛋白合成分泌的过程中需要能量吗？若需要则能量由哪里提供？ 03 细胞器之间的协调配合 1.分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 举例：消化酶、抗体和一部分激素 思考：下列哪些蛋白质属于分泌蛋白？ 。 ①唾液淀粉酶 ②抗体 ③胰岛素 ④血红蛋白 ⑤血浆蛋白 ⑥呼吸酶 ⑦性激素 ① ② ③ ⑤ 03 细胞器之间的协调配合 （1）同位素：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。 2.研究方法： 同位素标记法 （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，从而示踪物质的运行规律和变化规律。 （3）常用的同位素 放射性同位素 稳定同位素 3H、14C、35S、32P 18O、15N 检测 检测 密度或相对分子质量 放射性 03 细胞器之间的协调配合 3.培养过程： 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。 囊泡 线粒体 高尔基体 核糖体 内质网 117 min 3 min 17 min 灰点代表未被标记的分泌蛋白，红点代表被标记的分泌蛋白 为什么选择标记亮氨酸？ 03 细胞器之间的协调配合 游离核糖体 粗面内质网 高尔基体 细胞膜 转移 多肽 合成 形成一定空间结构的 蛋白质 加工 折叠 进一步 修饰加工 成熟的蛋白质 分泌 分泌蛋白 囊泡 囊泡 线粒体供能 核糖体 粗面内质网 合成蛋白 细胞膜 高尔基体 接受侧 运输侧 高尔 基体 交通枢纽 03 细胞器之间的协调配合 标记氨基酸出现的先后顺序： _______→ _______ → _______ → ________ → ____→ ______ → 细胞外 内质网 核糖体 囊泡 高尔基体 囊泡 细胞膜 分泌蛋白合成过程中放射性强度的变化 粗面内质网 高尔基体 核糖体 内质网 高尔基体 03 细胞器之间的协调配合 03 细胞器之间的协调配合 内质网形成囊泡， 内质网的膜面积减少 高尔基体形成囊泡，高尔基体的膜面积减少 囊泡与高尔基体融合， 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， 分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化： 03 细胞器之间的协调配合 根据分泌蛋白的合成分泌过程中膜面积的变化情况，判断下图分别表示的是膜结构? A内质网膜 B高尔基体膜 C细胞膜 ③高尔基体膜 ①内质网膜 ②细胞膜 03 细胞器之间的协调配合 分泌蛋白 胞内蛋白 A.该生物大分子可能是胰岛素 B.①②均可对该生物大分子进行加工 C.②可存在于动、植物细胞内且功能相同 D.该生物大分子的运输过程体现了生物膜具有流动性 实战训练 1.如图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线，其中①②表示细胞结构。下列叙述错误的是( ) A.囊泡1和囊泡2包裹的蛋白质 空间结构不同 B.若无其他细胞器的参与，则图示过程一般不能正常进行 C.研究该过程使用的方法是同位素标记法，生物学研究中常用的同位素 均有放射性 D.完成图示过程，细胞器3的膜面积基本不变 实战训练 2.如图所示为真核细胞中分泌蛋白的合成和运输过程。下列相关叙述错误的是（ ） 04 细胞的生物膜系统 合作探究二：请同学们自主阅读教材P52-53，小组合作思考讨论完成问题。 1、细胞器和细胞膜、细胞核等结构都具有膜结构，你能给它下一个定义吗？ 2、请简述生物膜系统 = 生物膜吗？ 3、生物膜在结构上是如何联系的呢？ 4、生物膜系统有何功能呢？ 04 细胞的生物膜系统 （1）生物膜系统的组成： 细胞器膜和细胞膜、核膜 （2）生物膜系统 ≠ 生物膜 【注意】 真核细胞才具有生物膜系统； 原核细胞没有生物膜系统，但是具有生物膜（细胞膜）； 生物膜系统是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。 04 细胞的生物膜系统 成分与结构相似 ①主要成分： ②结构： （3）各种生物膜之间的联系： 脂质+蛋白质 流动镶嵌模型 结构和功能紧密联系 内质网膜 核膜 细胞膜 高尔基体膜 （直接联系） （直接联系） （间接联系） 囊泡 囊泡 （间接联系） 04 细胞的生物膜系统 （4）生物膜系统的功能 双层膜 单层膜 广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点 使细胞内部区域化，保证生命活动高效、有序地进行 保障细胞内部环境的相对稳定 物质运输、能量转换、信息传递 生物膜系统 核膜 细胞膜 细胞器膜 实战训练 1.下列有关生物膜系统的说法，正确的是（ ） A.细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜等都属于生物膜系统 B.合成蛋白质类激素的分泌细胞的内质网一般比较发达 C.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系 D.枯草杆菌也具有生物膜系统，否则就不能进行正常的生命活动 实战训练 2.生物膜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。下列有关生物膜功能的叙述，错误的是（ ） A.活的动物细胞的细胞膜能阻止台盼蓝染液进入细胞 B.相邻细胞之间只能通过细胞膜上的受体进行信息交流 C.线粒体内膜向内折叠形成嵴，为酶提供更多附着位点 D.溶酶体膜把内外分隔开，防止水解酶对外界物质的水解 Lavf58.20.100 Lavf58.45.100 $