3.2细胞器之间的分工合作导学案-2025-2026学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学导学案聚焦“细胞器之间的分工合作”，涵盖细胞器结构功能、分泌蛋白合成运输及生物膜系统等核心知识。通过衔接细胞基本结构，以差速离心法、同位素标记法等实验方法为支架，引导学生构建结构与功能观，理解细胞各部分协调配合的生命活动规律。 资料特色突出，含高等动植物细胞亚显微结构图等可视化资源，细胞器按分布、结构等多角度归纳，实验部分详细指导选材与操作，习题结合实例及探究题，助力学生发展生命观念、科学思维和探究实践能力，提升学习效率与学科素养。

3.2细胞器之间的分工合作 【课题与课时】 课题：第2节 细胞器之间的分工合作 课时来源：人民教育出版社 生物学 必修1分子与细胞第三章 【学习目标】 1.以分泌蛋白的合成与分泌过程为例，说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各项生命活动。 2.了解生物膜系统的结构和功能.阐明细胞内具有多个相对独立的结构，担负着物质运输、合成与分解、能量转换和信息传递等生命活动。 【知识导航】 1.细胞质由细胞器和细胞质基质构成，细胞质基质呈胶质状态，活细胞进行新陈代谢的主要场所。 2.细胞器之间的分工: (1)研究细胞内各种细胞器的组成成分和功能，需要将这些细胞器分离出来。常用的方法是差速离心法。 (2)八种细胞器的结构和功能: ①线粒体：双层膜，内膜向内腔折叠形成嵴扩 大了膜面积，嵴的周围充满液态的基质，基质中含有少量的 DNA、RNA 和核糖体。线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间”。 细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体 ②叶绿体：双层膜，类囊体堆叠形成的基粒扩大了膜面积，基粒周围充满了基质，基质中含有少量的 DNA、RNA 和核糖体。叶绿体是绿色植物光合作用的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和 “能量转换站”。 ③溶酶体：单层膜。主要分布在动物细胞中，是细胞的“消化车间”，内含许多水解酶，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。 ④内质网：单层膜。蛋白质合成和加工以及脂质合成的车间；内连核膜，外连细胞膜，扩大了细胞内的膜面积。 ⑤高尔基体：单层膜。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”； 与动物细胞分泌物形成有关，与植物细胞细胞壁形成有关。 ⑥液泡：单层膜，主要存在于植物细胞中，内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等内有细胞液。能调节细胞内的环境，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺。 ⑦核糖体：无膜，成分为 RNA 和蛋白质。有的附于粗面内质网上，有的游离在细胞质基质中， 是“生产蛋白质的机器”。 ⑧中心体：无膜，成分为蛋白质。分布在动物和低等植物细胞中，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。 （3）“细胞器”归纳： A.按分布分：①动植物细胞共有：线粒体、内质网、核糖体、高尔基体。 ②植物细胞特有：叶绿体、液泡。 ③动物和低等植物细胞特有：中心体。 ④原核细胞和真核细胞共有：核糖体。 B.按结构分： ①单层膜：内质网、高尔基体、溶酶体、液泡。 ②双层膜：线粒体、叶绿体。 ③无膜：中心体、核糖体。 C：按成分分 ：①含 DNA 的：线粒体、叶绿体。 ②含 RNA 的：线粒体、叶绿体、核糖体。 ③含色素的：叶绿体、液泡。 D.按功能分：①与能量转换有关的：线粒体、叶绿体。 ②能产生 ATP 的：线粒体、叶绿体。 ③与分泌蛋白合成和分泌有关的：核糖体、内质网、 高尔基体、线粒体。④能产生水的：线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体。 ⑤与有丝分裂有关的：核糖体、中心体、高尔基体、线粒体。⑥与主动运输有关的细胞器：核糖体、线粒体。⑦原核细胞和真核细胞共有的细胞器：：核糖体。 3.高等动、植物细胞的亚显微结构图 细胞种类判断依据： ①高等植物细胞：有细胞壁、叶绿体和液泡，无中心体。 ②低等植物细胞：有细胞壁、叶绿体、液泡和中心体。 ③动物细胞：有中心体，无细胞壁、叶绿体和液泡。 4..细胞骨架：是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，与细胞的运动、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。 5.实验：用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动 （1）实验原理： ①高等植物的叶绿体散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。②活细胞中的细胞质处于不断流动的状态，可以用细胞质基质中的叶绿体作为标志来观察细胞质的流动。　 （2）实验材料的选取 实验 观察叶绿体 观察细胞质流动 选材 新鲜的藓类叶片 菠菜叶稍带些叶肉的下表皮 黑藻的幼嫩小叶 原因 叶片很薄，仅有一层叶肉细胞，可以取整个小叶直接制片 a.细胞排列疏松且易撕取 b.下表皮附带的叶肉细胞含叶绿体数目少且个体大 a.用黑藻叶片制片，过程简单易行;b.通过改变观察条件取得明显的实验效果 （3）实验步骤 (1)叶绿体的观察：制片→低倍镜观察找到叶肉细胞→高倍镜观察叶绿体的形态和结构。 (2)细胞质流动的观察：制片→低倍镜观察找到叶肉细胞→高倍镜观察：：以叶绿体作为参照物，注视叶绿体，观察细胞质的流动，仔细观察细胞质的流动速度和流动方向。　 （4） 实验结论：①叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形，随着细胞质流动自身也可以转动。 每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。 6、细胞器之间的协调配合 （1）分泌蛋白：由内质网上的核糖体合成，分泌到细 胞外起作用，如消化酶、抗体、蛋白质类激素。 （2）胞内蛋白：由游离核糖体合成，在细胞内起作用， 如呼吸酶、光合酶、血红蛋白等。 （3）分泌蛋白的合成和运输 ①研究方法：同位素标记法。用 3H 标记亮氨酸。生物学中常用的同位素有具有放射性的：14C、32P、3H、35S。有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O。 ②分泌蛋白的合成和运输过程： ③膜面积变化：内质网膜：减小；高尔基体膜：先增大后减少，基本不变；细胞膜：增大。 ④分泌蛋白的合成与运输过程所经过细胞结构的顺序依次是e→c→b→a(用上图中字母表示)，用到的细胞器ecbd。 7.细胞的生物膜系统： （1）概念：在细胞中，细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。哺乳动物成 熟的红细胞和原核细胞无生物膜系统。 （2)成分：各种生物膜的组成成分基本相似，均主要由脂质、蛋白质组成，都具有一定的流动性（结果特点），体现了生物膜系统的统一性；每种成分所占的比例各不相同，体现了生物膜系统的差异性。 (3)特点：各种生物膜的组成成分和结构很相似。在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结 构之间的协调配合。 (4)结构上:内质网膜可与核膜和细胞膜直接相连;内质网膜、高尔基体膜和细胞膜之间可通过囊泡间接联系。 (5)生物膜系统的功能: ①细胞膜维持细胞内部环境的相对稳定，在物质运 输、能量转换、信息传递中起决定性作用。 ②广阔的膜面积为多种酶提供附着位点。 ③细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，保证细胞生命活动 高效、有序地进行。 【习题巩固】 1．可作为细胞内能量代谢中心的细胞器是（　　） A．线粒体 B．高尔基体 C．细胞核 D．内质网 2．下图是细胞内部分膜结构的示意图，其中表示线粒体膜的是（　　） A． B． C． D． 3．细胞内部像一个繁忙的工厂，时刻发生着复杂的物质变化。下列物质主要在核糖体上合成的是（　　） A．性激素 B．磷脂 C．载体蛋白 D．核酸 4．猕猴桃是一种深受广大消费者喜爱的水果，红心猕猴桃果肉细胞中的色素主要存在于（　　） A．液泡 B．叶绿体 C．线粒体 D．内质网 5．各种细胞器的形态、结构和功能都有一定差异。其中，线粒体、叶绿体和内质网的共同点是（　　） A．与能量转换有关 B．可加工运输蛋白质 C．具有膜结构 D．含有少量DNA 6.(2025河北邯郸期末)科学家通过研究蛋白质在细胞内合成、运输和分泌的过程,提出了信号肽假说。回答下列问题: (1)有些蛋白质在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用,这类蛋白质叫作　　　　　　,此过程需要核糖体、内质网、　　　　　　和线粒体等细胞器的参与。科学家常采用　　　　　　法来追踪蛋白质的合成和分泌过程。 (2)信号肽假说基本内容如图所示:蛋白质首先在　　　　　　　　(具体场所)上起始合成,最初合成的一小段肽链作为信号序列被SRP识别,导致肽链合成暂停;结合信号序列的SRP通过与　　　　　识别将核糖体携带至内质网上,肽链合成恢复,之后转运至内质网腔,切除信号序列,进而形成折叠的蛋白质。 (3)为证明上述假说内容,科学家构建了体外的反应体系,实验分组及结果见表: 实验组别 核糖体 SRP 内质网 实验结果 1 + - - 合成的肽链比正常肽链多一段 2 + + - 合成的肽链比正常肽链少一段 3 + + + 合成的肽链与正常肽链长度一致 注:“+”表示反应体系中存在该结构;“-”表示反应体系中不存在该结构。 组别1中合成的肽链比正常肽链多一段的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;组别2中合成的肽链上　　　　(填“含有”或“不含有”)信号序列,其比正常肽链少一段的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案 1-5ABCAC 6.(1)分泌蛋白　高尔基体　同位素标记　(2)游离的核糖体　SRP受体　(3)无SRP,肽链可继续合成,无内质网,肽链不能切除信号肽　含有　SRP不能与SRP受体结合,导致肽链无法继续合成 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $