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

3.2 细胞器之间的分工合作 细胞壁 叶绿体 液泡 细胞质 细胞核 显微结构： 亚显微结构： 光学显微镜下观察到的细胞结构。 电子显微镜下观察到的细胞结构。 细胞壁、细胞质、细胞核、线粒体、叶绿体、液泡、染色体 各种细胞器、核膜、核仁 叶绿体 液泡 染色体 线粒体 叶绿体 高尔基体 动物细胞亚显微结构 细胞膜 细胞核 细胞质 细胞器 细胞质基质(呈溶胶状) 细胞代谢的主要场所 分布 成分： 水、无机盐、 小分子物质、大分子物质 一、细胞质的组成成分 1. 分离细胞器的方法 差速离心法 科学方法 差速离心法(视频) (1) 概念 采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 (2)原理 低速 沉降颗粒大的细胞器 高速 沉降颗粒小的细胞器 二、细胞器之间的分工 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 细胞核等 线粒体、溶酶体等 内质网、高尔基体等 更高 速 离心 更小颗粒 核糖体等 (3) 过程 1、 分离细胞器的方法 二、细胞器之间的分工 植物细胞亚显微结构图 细胞壁 (3)功能： (2) 分布： (1)组成成分： 植物细胞细胞膜的外表面。 由纤维素和果胶构成。 对细胞起支持与保护作用。 二、细胞器之间的分工 (4)特性： 全透性 2 .细胞壁 进行有氧呼吸的主要场所，为细胞生命活动提供能量。 分布 结构 功能 存在于真核细胞。 ① 线粒体 3、细胞器 增大呼吸酶的附着位点 嵴 线粒体基质 核糖体 内膜 外膜 形态 呈扁平的椭球形或球形。 二、细胞器之间的分工 外膜 两层膜 —含少量DNA、RNA、核糖体和酶 基质 内膜 —平滑 —向内折叠形成嵴，增大膜面积 “动力车间” 能自主复制（半自主性细胞器） 1.大肠杆菌没有线粒体，能进行有氧呼吸吗？ 2.哺乳动物成熟红细胞能进行有氧呼吸吗？ 能。细胞膜上和细胞质基质中有有氧呼吸有关的酶 不能。哺乳动物成熟红细胞没有线粒体，也没有有氧呼吸有关的酶 二、细胞器之间的分工 易错点： 1.能进行有氧呼吸的生物不一定有线粒体（如好氧细菌、蓝细菌） 2.不是所有真核生物细胞都有线粒体（如哺乳动物成熟红细胞） 绿色植物进行光合作用的场所。 分布 结构 功能 绿色植物细胞。 ② 叶绿体 3、细胞器 形态 呈扁平的椭球形或球形。 内膜 外膜 基质 类囊体 基粒 光合色素 二、细胞器之间的分工 两层膜 基质 基粒 —(类囊体堆叠成，增大膜面积） —酶、DNA、RNA、核糖体 光合色素、光合作用有关的酶 “能量转换站” 养料制造车间 能自主复制（半自主性细胞器） 1.蓝细菌没有叶绿体，能进行光合作用吗？ 2.植物的根细胞、表皮细胞能进行光合作用吗？ 能。细胞质基质中有叶绿素和藻蓝素、光合作用有关的酶。 不能。植物的根细胞没有叶绿体，也没有光合色素。 二、细胞器之间的分工 易错点： 1.能进行光合作用的不一定有叶绿体（如蓝细菌） 2.不是所有植物细胞都有叶绿体(如根尖细胞、表皮细胞)。 分布 结构 功能 真核细胞。 ③ 内质网 3、 细胞器 单层膜。 形态 呈管状、泡状或扁平囊状结构。 粗面内质网：附着有核糖体 光面内质网 二、细胞器之间的分工 粗面内质网：对蛋白质进行加工和运输 光面内质网：合成脂质 蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道 分布 结构 功能 真核、原核细胞都有。 ④ 核糖体 3、 细胞器 无膜结构。由蛋白质和rRNA组成。 二、细胞器之间的分工 “生产蛋白质的机器” 合成蛋白质的场所 附着核糖体：分泌蛋白 游离核糖体：胞内蛋白 唯一具有 分布 结构 功能 真核细胞。 ⑤ 高尔基体 3、 细胞器 单层膜。 形态 扁平囊状或小泡。 (1)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装； (2)与植物细胞细胞壁形成有关； (3)与溶酶体的形成以及动物细胞分泌物形成有关。 囊泡 二、细胞器之间的分工 分布 结构 功能 主要分布在动物细胞 ⑥ 溶酶体 3、细胞器 单层膜，内含多种水解酶。 起源 高尔基体 (1)能分解衰老、损伤的细胞器。 (2)吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。 核糖体上合成 分解物质的去向：被细胞重新利用 排出细胞外 二、细胞器之间的分工 “消化车间” 职业病—硅肺 当吞噬细胞中的溶酶体缺乏分解硅尘的酶，而硅尘却能破坏溶酶体膜，使其中的水解酶释放出来，破坏细胞结构，使细胞死亡，最终导致肺的功能受损。 在弥漫粉尘的环境中长期工作，人肺部的吞噬细胞会在吞噬并处理二氧化硅等粉尘的过程中功能逐渐受损，形成硅肺。 与社会的联系 致病机理 二、细胞器之间的分工 分布 结构 功能 主要分布在植物细胞 ⑦ 液泡 3、 细胞器 单层膜，内有细胞液。 (1) 调节植物细胞内的环境。 (2) 使植物细胞保持坚挺。 含糖类、无机盐、色素（花青素）和蛋白质。 与花、果实的颜色有关 根尖分生区细胞无大液泡 二、细胞器之间的分工 酵母菌也有液泡 分布 结构 功能 动物细胞、低等植物细胞。 ⑧ 中心体 3、细胞器 无膜结构，由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质组成。 与细胞的有丝分裂有关。 二、细胞器之间的分工 在分裂间期复制，在分裂前期发出纺锤丝 组成 功能 (1) 维持着细胞的形态 (2)锚定并支撑着许多细胞器。 (3)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。 细胞骨架 由蛋白质纤维组成的网状结构。 二、细胞器之间的分工 4、细胞骨架 细胞壁 细胞核 溶酶体 叶绿体 液泡 高尔基体 内质网 核糖体 线粒体 线粒体 高尔基体 内质网 核糖体 中心体 植物细胞和动物细胞亚显微结构模式图 细胞膜 细胞质 二、细胞器之间的分工 分 布 植物特有 叶绿体、液泡 动物和某些低等植物特有 中心体 原核和真核生物共有 核糖体 结 构 无膜/ 无磷脂 核糖体、中心体 双层膜 线粒体、叶绿体 单层膜 内质网、液泡、高尔基体、溶酶体 成 分 含DNA 线粒体、叶绿体 含RNA 线粒体、叶绿体、核糖体 含色素 叶绿体、液泡 功 能 能合成有机物 核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网 与能量转换有关 线粒体、叶绿体 动植物都有，但功能不同 高尔基体 线粒体 内质网 液泡 溶酶体 核糖体 中心体 【模式图辨认】 叶绿体 高尔基体 识图说出各编号的名称和作用 动物细胞亚显微结构模式图 细胞膜 高尔基体 线粒体 光面内质网 粗面内质网 核糖体 中心体 细胞质基质 核膜 核仁 ⑩ 课堂练习 植物细胞亚显微结构模式图 细胞壁 高尔基体 细胞核 线粒体 叶绿体 细胞膜 核糖体 液泡 内质网 课堂练习 核仁 去掉 叶绿体 线粒体 高尔基体 内质网 中心体，去掉 课本53页第5题，找出图中错误并改正 课堂练习 细胞器 分 布 功能 双 层 膜 无 膜 单 层 膜 叶绿体 线粒体 核糖体 中心体 练习：细胞器的比较 植物细胞 进行光合作用的场所 真核细胞 进行有氧呼吸的主要场所,为细胞提供能量 真核、原核细胞 合成蛋白质的场所 动物细胞、低等植物 植物细胞 调节细胞的内环境，保持细胞的坚挺。 真核细胞 真核细胞 ①粗面内质网：对蛋白质加工和运输；②滑面内质网：合成脂质； ①与动物细胞分泌物的形成有关； ②与植物细胞细胞壁的形成有关； ③对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装 与细胞的有丝分裂有关 动物细胞 高尔基体 内质网 液泡 溶酶体 分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌 1、实验原理: 叶绿体一般呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 藓类的叶片 2、实验材料: 叶肉细胞中叶绿体大且数目少 叶片很薄，仅有一两层叶肉细胞，无需加工可直接制片 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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。 黑藻 菠菜叶 只有一层细胞，存在叶绿体，易观察 撕取菠菜叶下表皮细胞时要带少量的叶肉细胞，因为表皮细胞没有叶绿体，栅栏组织（近上表皮）叶绿体多，而海绵组织（近下表皮）细胞中叶绿体少而大。 3、实验步骤: 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 制作临时装片 观察 载玻片中央滴加一滴清水 ↓ ①藓类的叶片或菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 ②黑藻幼嫩的小叶 ↓放入水滴中 盖上盖玻片 低倍镜观察：对光、观察，找到叶绿体 ↓ 高倍镜观察：仔细观察细胞内叶绿体的形态、分布情况及运动 3、实验步骤: 高倍镜观察叶绿体的形态和分布(视频) 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 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。 4、 实验结果： 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 4、 实验结果： 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。 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 思考：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？ 强光侧面朝向光源：避免叶绿体被灼伤 弱光正面朝向光源：能接受较多的光照 弱光 强光 三、实验 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 思考：若观察时发现细胞质不流动，或者流动缓慢，采取什么措施加快细胞质流动？ 适宜光照一段时间；适当升高温度；切伤部分叶片。 以分泌蛋白的合成和运输为例 在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 1.分泌蛋白： 2. 实验方法： 四、细胞器之间的协调配合 同位素标记法 例如：消化酶、抗体、一些激素（胰岛素） 同位素标记法 也称同位素示踪法，是物理性质特殊的同位素标记化学反应中原子的去向。 科学方法 ① 概念： 质子数相同 中子数不同 ②性质： 四、细胞器之间的协调配合 物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同 同位素 放射性同位素 稳定同位素 放射性 检测 检测 14C、32P、3H、35S等 15N、180等 密度或相对分子质量 ③ 类型： ④应用： 示踪物质的运行和变化规律 科学方法 四、细胞器之间的协调配合 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 物理性质有差异（如放射性、原子量），化学性质相同 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向 特点 同位素：原子序数相同，质子数相同、中子数不同的原子 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 研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向 同位素标记法和放射性自显影技术 3.实验过程： 含3H标记的亮氨酸的培养液 豚鼠的胰腺腺泡细胞 培养 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位。 C C OH O H2N CH2 CH CH3 CH3 四、细胞器之间的协调配合 亮氨酸：必需氨基酸 能旺盛的分泌消化酶 4.实验结果： 标记的氨基酸出现在附有核糖体的内质网中 标记的氨基酸出现在高尔基体中 标记的氨基酸出现在细胞膜内侧运输蛋白质的囊泡及细胞外的分泌物中 四、细胞器之间的协调配合 核糖体 内质网 高尔基体 放射性强度 将下列曲线所对应的细胞器标注出来。 3H标记亮氨酸 时间 四、细胞器之间的协调配合 分泌蛋白合成过程 5.分泌蛋白的合成和运输过程： 交通枢纽 四、细胞器之间的协调配合 核糖体 粗面内质网 合成蛋白 细胞膜 核糖体 氨基酸脱水缩合形成肽链 内质网 加工肽链形成蛋白质 高尔基体 进一步修饰加工 细胞膜 囊泡与细胞膜融合 细胞外 囊泡 囊泡 分泌 高尔基体 接受侧 运输侧 线粒体 供能 2.参与分泌蛋白合成运输的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜　　 3.参与分泌蛋白合成运输的结构： 1.分泌蛋白合成运输经过的细胞器： 核糖体、内质网、高尔基体 四、细胞器之间的协调配合 知识拓展 1.蛋白质的分选运输 溶酶体内的水解酶和细胞膜上的蛋白质的合成和加工过程与分泌蛋白相同。 核糖体转移到内质网 核糖体留在细胞质基质 所有蛋白质的合成都是从细胞质中游离的核糖体开始的 2.分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化 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， 四、细胞器之间的协调配合 知识拓展 2.分泌蛋白合成和分泌过程中膜面积变化 _________ _________ _________ 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。 3.分泌蛋白分泌方式：胞吐 膜面积 （膜融合的过程，利用生物膜的流动性，一共穿过0层生物膜。） 四、细胞器之间的协调配合 知识拓展 1、 生物膜系统概念 细胞中所有细胞器膜和细胞膜、核膜等共同构成细胞的生物膜系统。 生物膜系统 五、细胞的生物膜系统 细 胞 器 膜 核 膜 细胞膜 1.并非所有的“膜”都是生物膜，比如小肠黏膜、口腔黏膜等。 2.生物膜≠生物膜系统，比如哺乳动物成熟红细胞、原核细胞有生物膜，但无生物膜系统。 2、 生物膜的联系 五、细胞的生物膜系统 相似性 差异性：不同生物膜蛋白质种类和数目不同 结构：流动镶嵌模型 成分：主要由磷脂、蛋白质组成 （1）在成分上的联系 2、 生物膜的联系 五、细胞的生物膜系统 直接联系 核 膜 内质网 细胞膜 间接联系 囊泡 囊泡 高尔基体 出芽 融合 内质网：面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜。 （2）在结构上的联系 （3）在功能上的联系 共同完成分泌蛋白的合成和运输。 3 、生物膜的功能 五、细胞的生物膜系统 ①维持内部环境的稳定 物质运输 能量转化 信息传递 ②提供酶的附着位点 ③分隔开、区室化 细胞内能够同时进行多种化学反应，保证了细胞生命活动高效、有序地进行。 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。 与社会的联系 血液透析膜 五、细胞的生物膜系统 Lavf58.20.100 $