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 第3章 细胞的基本结构 S z L w h 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。 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？ 讨论 研制大飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门合作与配合，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。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。 问题·探讨 S z L w h 细胞质 溶胶状，含水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等 细胞质基质: 细胞器 细胞质基质 细胞器 线粒体、叶绿体 内质网、高尔基体 溶酶体、液泡 核糖体、中心体 分布于 细胞代谢的主要场所。 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 思考： 分离细胞器的方法是什么？ 差速离心法 破坏细胞膜 细胞匀浆 不同转速离心 上清液 沉淀物 细胞膜 差速离心： 主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 差速离心法 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 1 显微镜观察 (1)显微结构 用光学显微镜观察到的细胞内部构造,称为细胞的显微结构。 细胞中的显微结构： 叶绿体、线粒体、液泡、细胞壁、细胞核 （2）亚显微结构 在电子显微镜下观察到的细胞结构称为亚显微结构。 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 细胞壁 细胞膜 细胞质 细胞核 成分: 功能: 主要是纤维素和果胶 支持和保护 特性: 全透性 细胞壁 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h —“养料制造车间”“能量转换站” 绿色植物，主要在叶肉细胞中 扁平的椭球形或球形 双层膜 基粒：由类囊体堆叠而成，含光合色素、酶 基质：含酶、核糖体、少量的DNA和RNA 类囊体 基粒 堆叠 叶绿体 绿色植物进行光合作用的场所。 半自主性细胞器 1 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 2.能进行光合作用的生物一定有叶绿体吗？ 如 蓝细菌：藻蓝素和叶绿素。 1.所有的植物细胞都有叶绿体吗？ 并不是，如根尖细胞、表皮细胞。 思考 —“养料制造车间”“能量转换站” 叶绿体 1 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 外膜 嵴 基质 核糖体 内膜 —“动力车间” 动植物细胞 椭球形、粒状或棒状 双层膜：内膜向内折叠形成嵴 基质：含酶、核糖体、少量的DNA和RNA 增大膜面积，为酶提供附着点 线粒体 2 半自主性细胞器 细胞进行有氧呼吸的主要场所。 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 思考 2.没有线粒体的生物，能进行呼吸作用吗？ 口腔上皮细胞 平滑肌细胞 肾皮质细胞 肝细胞 心肌细胞 90个 260个 400个 950个 12500个 1.为什么心肌细胞中的线粒体数量明显多于其他细胞？这又说明什么呢？ 代谢旺盛的细胞中含有线粒体数量多 能，原核生物、哺乳动物成熟红细胞 —“动力车间” 线粒体 2 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 单层膜 细胞液： 含色素（花青素）、水、无机盐、糖类和蛋白质等 ①调节植物细胞内的环境； ②使植物细胞保持坚挺 ③影响花和果实的颜色 液 泡 3 主要：成熟的植物细胞（分生区细胞无液泡） 二 细胞器的结构和功能 S z L w h —“生产蛋白质的机器” 几乎所有细胞 无膜 由蛋白质和RNA组成 附着在内质网上：合成分泌蛋白 游离在细胞质基质中：合成胞内蛋白 核糖体 4 合成蛋白质的场所。 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 13 动植物细胞 管状、泡状、网状、扁平囊状等 光面内质网主要与脂质合成有关 粗面内质网主要与分泌蛋白的运输、加工有关 单层膜 粗面内质网 光面内质网 内质网 5 是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。 脂质合成的“车间” 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 资料：科学家破坏了植物细胞的高尔基体，发现其分裂无法形成新的细胞壁，细胞无法一分为二。请推测高尔基体可能还有什么功能？ 单层膜 扁平囊和囊泡 动植物细胞 高尔基体 6 ：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”。 动物细胞 ：与植物细胞壁的形成有关。 植物细胞 二 细胞器的结构和功能 S z L w h —“消化车间” 主要在动物细胞 单层膜 对内：自噬 对外：吞噬 溶酶体 7 起源于高尔基体 含有多种水解酶 能分解衰老、损伤的细胞器； 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 与社会的联系 新屠宰的家畜家禽，如果马上把肉做熟了吃，这时候的肉比较老，过一段时间再煮，肉反而鲜嫩。这可能与肌细胞内哪一种细胞器的作用有关？请利用所学生物学知识解释其原因。 溶酶体中储存有大量的酶用于抵抗外界微生物和消化衰老的细胞器．动物体刚死时溶酶体不破裂，一段时间后其中的酶会随其破裂而溢出，起到消化作用。溶酶体内含有蛋白酶酶原，能在细胞死亡后激活成为蛋白酶，催化肌细胞间的胶原蛋白水解，使肌肉变得松软，烹调后更加鲜嫩．从而使肉类变得更容易煮，更容易消化。 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 动物与低等植物细胞中 如藻类、菌类、地衣植物 无膜 主要成分是蛋白质。 由两个相互垂直的中心粒及周围的物质组成。 中心体 8 与细胞的有丝分裂有关。 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 细胞质 组成：蛋白质纤维 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、能量转换、信息传 递等生命活动有关 细胞质基质: 细胞骨架: 细胞器: 细胞质基质 细胞器 溶胶状，细胞代谢的主要场所 线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、液泡、核糖体、中心体 分布于 支持 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 请辨析各标号代表的细胞结构 线粒体 动物细胞的亚显微结构 核糖体 粗面内质网 中心体 高尔基体 光面内质网 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 考向突破 S z L w h 植物细胞亚显微模式图 请辨析各标号代表的细胞结构 ① ② ③ ④ 粗面内质网 光面内质网 ⑦ 叶绿体 液泡 ⑤ ⑥ 高尔基体 核糖体 线粒体 考向突破 S z L w h 按分布 植物特有 动物和低等植物特有 原核和真核细胞共有 按结构 双层膜 无膜 单层膜 按成分 含色素 含DNA 含RNA 与能量转换有关 线粒体、叶绿体 叶绿体、液泡 核糖体、中心体 线粒体、叶绿体、核糖体 线粒体、叶绿体 中心体 核糖体 叶绿体、液泡 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 线粒体、叶绿体 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 实验 观察叶绿体 观察细胞质的流动 形态 绿色扁平的椭球形或球形 以叶绿体的运动作为标志 选材 新鲜藓类小叶 新鲜菠菜稍带叶肉的下表皮 新鲜的黑藻 原因 叶片薄而小，一两层叶肉细胞，叶绿体大而清晰 叶绿体主要分布在叶肉细胞中，大且少，易观察 叶片薄而小，一层叶肉细胞，叶绿体大且清晰，液泡无色，易观察 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 藓类叶 菠菜叶 新鲜的黑藻 考点三 三 用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动 S z L w h 2 实验步骤 (2)制片： 滴：在载玻片中央滴一滴清水 取：用镊子夹住所取的叶，放在载玻片的水滴中 盖：盖上盖玻片 (3)观察: 观察叶绿体 用低倍镜 高倍镜，观察叶绿体的形态和分布 注意：装片要随时保持有水状态，以保持细胞活性。 (1)取材： 将藓类小叶或菠菜稍带叶肉的下表皮放入盛有清水的培养皿中 考点三 三 用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动 S z L w h 24 2 实验步骤 (2)制片： 滴：在载玻片中央滴一滴清水 取：用镊子取一片幼嫩的小叶，放在载玻片的水滴中 盖：盖上盖玻片 (3)观察: 观察细胞质的流动 用低倍镜 高倍镜，观察细胞质流动情况 (1)取材： 将黑藻叶片先放在光照、室温条件下培养 光照：光合作用 室温：提高流速 代谢快，环流快 考点三 三 用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动 S z L w h 1、细胞质流动能直接看到吗? 细胞质基质无色，而叶绿体呈绿色，可用叶绿体的运动作为标志。 2、每个细胞中细胞质流动的方向是否一致？ 叶绿体随细胞质流动，自身也可转动。每一个细胞中细胞质流动方向是一致的。 3、意义 物质运输，保障细胞生命活动的正常进行。细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要原料、代谢所需的酶和细胞器等。细胞质的流动，为细胞内物质运输和结构移动创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 考点三 三 用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动 S z L w h 细胞质流动方向：显微镜下看到细胞质的流动方向是逆时针，则实际方向应该是 ？ 逆时针 顺时针 顺时针 倒立、放大的虚像 （上下左右均颠倒） 转180° 考点三 三 用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动 S z L w h 第2节 细胞器之间的协调配合 第3章 细胞的基本结构 S z L w h 细胞中有许多条“生产线”。每一条“生产线”都需要若干细胞器之间相互配合、分工合作。 分泌蛋白的合成和运输就是个例子。 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 分泌蛋白 ：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。 :消化酶、抗体、一部分激素 :内质网上的核糖体 概念 实例 合成场所 作用部位 :细胞外 胞内蛋白 ：血红蛋白、呼吸酶 实例 合成场所 作用部位 :游离的核糖体 :细胞内 1. 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 12C 14C 1H 2H 3H 16O 18O 14N 15N 31P 32P 32S 35S 同位素标记法 在同一元素中，具有质子数相同、中子数不同的原子，互称同位素。由于核的不稳定性，同位素往往具有放射性。 同位素具有放射性的 没有放射性的，如：15N 18O 2.研究方法： 如：14C 3H 32P 35S 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 3 实验过程与结果 3H标记的亮氨酸 豚鼠胰腺的腺泡细胞 注射 观察细胞中放射性标记物先后出现的部位 标记氨基酸出现的先后顺序： 附着有核糖体的内质网 高尔基体 细胞膜 豚鼠胰腺泡细胞分泌蛋白形成过程图解 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 问：要研究各种细胞器的组成和功能，需要将这些细胞器分离出来，用什么方法呢？ 32 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 合成肽链 具有一定空间结构的蛋白质 合成加工折叠 修饰加工 成熟的蛋白质 分泌蛋白 线粒体 交通枢纽 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 1.分泌蛋白合成加工运输和分泌过程依次经过的细胞器有： 核糖体 内质网 高尔基体 2.分泌蛋白合成加工运输和分泌过程依次经过的细胞结构有： 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 3.与分泌蛋白合成加工运输和分泌有关的细胞器 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 4.与分泌蛋白合成加工运输和分泌有关的膜结构 内质网膜、高尔基体膜、细胞膜、线粒体膜 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 合成加工折叠 修饰加工 线粒体 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h 核糖体 内质网 高尔基体 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 细胞外 囊泡 囊泡 线粒体 4、分泌蛋白合成与分泌的相关图解 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h _________ _________ _________ 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 细胞膜 高尔基体膜 4、分泌蛋白合成与分泌的相关图解 细胞的基本结构 考点一 一 S z L w h （1）原核生物有生物膜系统吗？ （2）真核生物都有有生物膜系统吗？ × 哺乳动物成熟红细胞 （3）口腔黏膜、胃粘膜是生物膜系统吗？ × × 1.概念： 在细胞内，各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。 原核生物有生物膜(细胞膜），但没有生物膜系统。 核糖体和中心体不属于生物膜系统 2. 组成 细胞器膜 细胞膜 核膜 双层膜 双层膜：叶绿体、线粒体 单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 单层膜 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 2 生物膜之间的联系 组成成分 磷脂双分子层，基本支架 蛋白质分布在磷脂双分子层中 结构 流动镶嵌模型 ①组成成分和结构相似 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 2 生物膜之间的联系 ②在结构和功能上密切联系 内质网：面积最大，分布最广；内接核膜，外连细胞膜 间接联系 直接联系 核膜 → 内质网膜 → 细胞膜 内质网与核膜外层相连 内质网与细胞膜相连 内质网膜 → 高尔基体膜 → 细胞膜 囊泡 囊泡 二 细胞器的结构和功能 S z L w h （1）细胞膜使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部 环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的 作用 。 （2）许多重要的化学反应需要酶参与，广阔的膜面积为酶提供了附着 位点。 （3）细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，如同一个个小的区室，这 样使得细胞内能够同时进行多种化学反应，而互不干扰，保证了 细胞生命活动高效、有序地进行。 3 生物膜系统的功能 二 细胞器的结构和功能 S z L w h 尿毒症患者正在接受血液透析 血透工作原理 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,膜的成分可能被修饰,使得酶不能对其发挥作用;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;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。 （1）分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜( ) （2）内质网膜与高尔基体膜之间可通过囊泡的转移实现膜成分的更新( ) （3）内质网膜与高尔基体膜和细胞膜直接相连( ) （4）生物膜是对生物体内所有膜结构的统称( ) （5）分泌蛋白形成及分泌过程中形成的囊泡的膜是生物膜( ) （6）生物学研究中常用的放射性元素有15N、18O、14C( ) （7）内质网膜与核膜之间可以以囊泡的形式相互转化( ) （8）细胞膜把各种细胞器分隔开，使细胞内部区域化( ) 生物膜 考向突破 S z L w h EVCapture4.2.1软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $