3.2 细胞器之间的分工合作（课件）2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

该高中生物学课件围绕“细胞器之间的分工合作”展开，涵盖细胞器分类与功能、分泌蛋白合成运输、生物膜系统及观察叶绿体和细胞质流动实验。以C919飞机部门分工为问题探讨导入，类比细胞“车间”，通过差速离心法原理、细胞器结构功能表等搭建学习支架，衔接前后知识。 其亮点在于融合科学思维（如差速离心法步骤分析、同位素标记法追踪分泌蛋白路径）、探究实践（藓类叶片临时装片制作及细胞质流动观察）和生命观念（结构与功能观，如线粒体“动力车间”功能与结构对应）。通过分泌蛋白合成中膜面积变化的小组讨论等互动设计，学生能提升逻辑推理与实验操作能力，教师可借助清晰知识框架和多样化训练提高教学效率。

3.2 细胞器之间的分工合作 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、机械系统研发(包括电缆、导管、发动机、座椅、座舱设备等)、总装制造部门。 1.如果缺少其中的某个部门，C919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】 2 细胞内部就像一个繁忙的工厂，细胞质中有许多忙碌不停的车间——具有一定的结构和功能，这些车间统称为细胞器。 【问题探讨】 细胞器 细胞质 细胞质基质 （线粒体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等） 包括 （溶胶状） 【细胞器、细胞质和细胞质基质的关系】 4 阅读教材中的差速离心法，回答下列问题： 如果要分离细胞内部的结构，首先要做的准备工作是什么？ 如何分离得到各种细胞结构？ 为什么要进行分离？ 获得单一的细胞结构，便于研究功能 【差速离心法】 5 细胞 如果要分离细胞内部结构，首先要做的准备工作是什么？ 细胞膜 匀浆液 破坏细胞膜 2. 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 更高速离心 大颗粒 较大颗粒 小颗粒 更小颗粒 细胞核等 线粒体、溶酶体等 内质网、高尔基体等 核糖体等 【差速离心法】 6 动物细胞（左）和植物细胞（右）亚显微结构模式图 电子显微镜 液泡 线粒体 内质网 核糖体 叶绿体 高尔基体 细胞壁 中心体 溶酶体 1.双层膜：叶绿体和线粒体 叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞所含有的细胞器，是“养料制造车间”和“能量转换站” 线粒体是有氧呼吸的主要场所，是细胞的“动力车间” 一、细胞器之间的分工 1.增加膜面积的方式？意义？ 2.都有DNA和RNA，核糖体 3.物质和能量变化 4.分析：表皮细胞和心肌细胞中线粒体的多少 5.叶绿体，色素 8 2.单层膜：内质网和高尔基体、液泡和溶酶体 内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工场所和运输通道；内质网是由膜围成的管状、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 内质网分为粗面内质网（附着大量核糖体）和光面内质网（不附着核糖体） 高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装的“车间”和“发送站”，是细胞内囊泡运输的枢纽 一、细胞器之间的分工 9 2.单层膜：内质网和高尔基体、液泡和溶酶体 溶酶体 液泡主要存在于植物细胞中，植物液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等（可视作储存场所），可以调节细胞内的环境，充盈的液泡能使植物坚挺。 溶酶体主要分布在动物细胞中，溶酶体是细胞内的“消化车间”，内含酸性水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的细菌和病毒 一、细胞器之间的分工 10 3.无膜：核糖体和中心体 中心体存在于动物细胞和（某些）低等植物细胞中 中心体由一组相互垂直的中心粒及周围物质构成 中心体与细胞的有丝分裂有关 核糖体是蛋白质合成的场所 核糖体常附着在内质网、核膜上，或者游离在细胞质中 大亚基 小亚基 蛋白质 RNA 一、细胞器之间的分工 11 名称 功能 核糖体 内质网 高尔基体 线粒体 叶绿体 液泡 中心体 溶酶体 蛋白质 的合成 场所 蛋白质 等大分子物质的合成、加工、运输通道 蛋白质加工、分类、包装 细胞有氧呼吸主要场所，“动力车间” 绿色植物光合作用场所 内含细胞液，调节植物细胞内环境，保持坚挺 动物、低等植物。有丝分裂有关 主在动物细胞。内含水解酶，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 一、细胞器之间的分工 12 细胞器名称 细胞器的功能 1.中心体 a.分解衰老死亡的细胞器，吞噬并杀死 侵入细胞的病毒或病菌 2.线粒体 b.合成蛋白质 3.核糖体 c.与细胞的有丝分裂有关 4.溶酶体 d.进行光合作用 5.叶绿体 e.有氧呼吸的主要场所 6.液 泡 f.对来自内质网的蛋白质加工分类和包装 7.高尔基体 g.调节植物细胞内的环境，维持植物细胞 内的形态 8.内质网 h.蛋白质的合成和加工以及脂质合成的场所 对点训练 G 高尔基体 中心体 线粒体 内质网 叶绿体 核糖体 叶绿体 对点训练 14 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 内质膜、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 一、细胞器之间的分工 内质网 高尔基体 核仁 线粒体 叶绿体 中心体，高等植物细胞无，应删掉 叶绿体，动物细胞无，应删掉 对点训练 （教材P53） 细胞骨架 细胞骨架支持着各种细胞器。 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，维持着细胞形态，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、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。 一、细胞器之间的分工 17 1.实验原理 (1)叶绿体呈绿色、扁平椭球或球形。可在高倍显微镜下观察它的形态和分布。 (2)活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。由于细胞质流动速度慢，无标志物难以察觉，所以选择体积较大的细胞器——叶绿体作为标志物进行观察。 2.实验材料的选择： 常选用藓类叶片（或者菠菜叶稍带些叶肉的下表皮）、新鲜黑藻做实验材料。 材料的优点： (1)藓类叶片很薄，由单层叶肉细胞构成，且叶绿体较大，可直接观察。 (2)菠菜叶下表皮的叶肉细胞排列疏松、易撕取，且叶绿体数目少，个体大，便于观察。 二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 滴 取 放 盖 看 实验材料 叶绿体 临时装片应一直保持有水状态，以免影响细胞活性 3.实验步骤 制作藓类（菠菜、黑藻）叶片临时装片 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 二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 3、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。（加速流动速度） 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。 临时装片随时保持有水状态，避免细胞活性受到影响 4、实验结论： ①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。 ②细胞质处于流动的状态，每个细胞中细胞质流动的方向一致，其流动方式为环流式。 注意：显微镜视野中观察到叶绿体环流方向与实际相同。 二、用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 www.islide.cc 21 www.islide.cc 22 思考： 1.在高倍显微镜下观察到的某细胞的细胞质，如图所示， 实际上该细胞中标记的叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别是？ 标记的叶绿体位于液泡的左下方（左右与上下都相反），细胞质环流的方向为逆时针（与实际方向一致）。 2.细胞质流动与新陈代谢的关系？ 呼吸越旺盛，细胞质流动越快，反之，越慢。 3.植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，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。细胞质中含有细胞代谢所需的原料、代谢所需的催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。 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 A 对点训练 核糖体是生产蛋白质的机器 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、包装的“车间”和“发送站” 细胞器之间是不是存在某种协作呢？ 细胞的“动力车间“，细胞进行有氧呼吸的主要场所.细胞生命活动所需能量的95%来自线粒体 三、细胞器之间的协调配合 a.分泌蛋白(概念)： 是在细胞内合成之后分泌到细胞外起作用的蛋白质， 如消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶等）、抗体、 部分激素（生长激素和胰岛素等）等 b.胞内蛋白： 是在细胞内合成，并在细胞内起作用的一类蛋白质。 如呼吸酶、血红蛋白等。 1、科学家运用什么方法研究分泌蛋白的分泌过程？ 2、分泌蛋白是在哪里合成的？ 3、分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，先后经过了哪些细胞器或细胞结构？尝试描述分泌蛋白合成与运输的过程。 4、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？ 同位素标记法 三、细胞器之间的协调配合 阅读教材，回答下列问题： 同位素标记法 同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素，如16O、18O，12C与14C。 用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。 同位素标记 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 三、细胞器之间的协调配合 27 3、观察结果 时 间 位 置 3分钟后 17分钟后 117分钟 有核糖体的内质网 高尔基体 细胞膜内侧的囊泡和释 放到细胞外的分泌物中 放射性出现的先后位置 → → → → . 内质网 核糖体 高尔基体 细胞膜内侧的囊泡 细胞外 三、细胞器之间的协调配合 在细胞内，许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇，在细胞中穿梭往来，繁忙地运输着“货物”，而高尔基体在其中起重要的交通枢纽的作用。 氨基酸 脱水缩合 多肽 加工（折叠、组装） 较成熟蛋白质 再加工 成熟蛋白质 分泌 分泌蛋白 （囊泡） （囊泡） 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 线粒体（供能） 从分泌蛋白的合成和运输的过程中可以看出，细胞内的一些膜结构可以相互 转化 ，细胞中一项生理活动的完成需要 各种结构 的共同配合，细胞是一个统一的整体。 1. 分泌蛋白运输到细胞外的过程，共经过了哪些细胞结构？交通枢纽是？ 2.分泌蛋白的合成共有哪些细胞器参与？膜面积如何变化？ 4.所有蛋白质形成过程都需要内质网和高尔基体的加工吗？ 否；原核细胞没有内质网和高尔基体，依然可以形成具有一定功能的蛋白质； 真核细胞中胞内蛋白的合成不需要内质网和高尔基体的加工。 流动性 高尔基体 小组探究下列问题： 3.分泌蛋白运输到细胞外的过程，体现了细胞膜的什么结构特点？ 核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜 核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 膜面积的变化： 内质网膜—— 高尔基体膜—— 细胞膜—— 膜面积减少 膜面积先增后减，最终不变 膜面积增加 5.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哪种细胞膜成分？ A内质网膜 B高尔基体膜 C细胞膜 ①内质网膜 ②细胞膜 ③高尔基体膜 6.为什么各种膜之间可以相互转化？请从各种膜结构和成分角度分析？ ①成分上，生物膜都主要由蛋白质和脂质构成。 ②结构上，各种细胞结构的膜之间都存在着直接或者间接联系。 31 概念 细胞内组成成分和结构相似的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构。 功能 （1）细胞膜对细胞内环境的稳定、物质交换、信息传递、能量交换等方面起决定作用； （2）庞大的膜系统为酶提供了广阔的附着位点，保证细胞内各种化学反应的顺利进行； （3）由膜系统把细胞内分隔成许多小室，使细胞内各种化学反应互不干扰，高效、有序地进行。 （1）各种生物膜的成分和结构很相似。①直接联系 ②间接联系 （2）在结构和功能上具有一定的连续性，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调配合。 生物膜系统的特点 判断： 1.原核细胞有生物膜系统。（ ） 2.生物膜是对生物体内所有膜结构的统称。（ ） 生物膜是细胞的概念，而不是生物体的概念。 例如：眼角膜，胃粘膜就不属于生物膜。 四、细胞的生物膜系统 32 ①直接联系:内质网外连细胞膜，内连核膜。 ②间接联系:通过形成囊泡发生 结构上的间接联系 1.脂质体药物，根据生物膜的具有一定的流动性的结构特点。 2.人工肾P53 选择透过性 3.工业上：如淡水处理，人工合成的模拟生物膜滤去海水中的盐；污水处理，膜可以阻挡重金属离子。 生物膜系统之间的联系 生物膜的应用： 四、细胞的生物膜系统 如图为细胞生物膜概念图，提示： 1.a、b、c是构成生物膜系统的三大类膜 2.用放射性同位素标记的氨基酸培养细胞，发现放射性依次出现在f→g→h→g→c 核膜 细胞器膜 细胞膜 内质网膜 囊泡膜 高尔基体膜 囊泡膜 对点训练 1、细胞质基质是细胞结构的重要组成部分，下列有关叙述错误的是（ ） A、在活细胞内呈透明的胶质状态 B、在活细胞内呈特定颜色的电解质溶液状态 C、由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸、多种酶等组成 D、是活细胞进行新陈代谢的主要场所 2、骨架或支架在细胞的分子组成或者结构中起支撑作用。下列有关叙述错误的是（ ） A、碳链构成生物大分子的骨架 B、磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架 C、内膜折叠成嵴为线粒体骨架 D、蛋白质纤维组成的网架结构形成了细胞骨架 3、下列细胞相关结构及功能的叙述，错误的是（ ） A、真核生物和原核生物的遗传物质一定是DNA B、活细胞中线粒体可以定向运动到代谢旺盛的部位 C、细胞骨架是指由生物膜相连形成的网状支撑结构 D、生物膜上的蛋白质具有催化、物质运输、信息传递等功能 B C C 对点训练 4、下列有关叶绿体和细胞质流动实验的叙述，错误的是（ ） A、观察叶绿体时，应保证临时装片中叶片保持有水状态 B、观察细胞质流动时，需要对叶肉细胞进行染色 C、观察叶绿体形态时可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮细胞 D、高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形 5、下列有关生物膜系统叙述，正确的是（ ） A、细胞膜、叶绿体的内膜和外膜、内质网膜和小肠黏膜都属于细胞内的生物膜系统 B、所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动 C、生物膜的组成成分和结构都是完全一样的，在结构和功能上紧密联系 D、细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使多种化学反应不会相互干扰 B D 对点训练 细胞器 细胞质基质 分泌蛋白的合成和运输 观察细胞中的叶绿体和细胞质的流动 细胞质 生物膜系统 分工合作 结构功能联系 叶绿体、 线粒体 内质网、高尔基体、溶酶体、液泡 核糖体、中心体 核膜和细胞膜等 细胞器膜 共同组成 分类 实验 单层膜 双层膜 无膜 【课堂总结】 一、概念检测 1.基于对细胞器的理解，判断下列相关表述是否正确。 (1)细胞质由细胞质基质和细胞器两部分组成。( ) (2)生物膜系统由具膜结构的细胞器构成。( ) 2.基于对动植物细胞结构的比较，可以判断水稻叶肉细胞和人口腔上皮细胞都有的细胞器是( ) A. 高尔基体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 √ × A 【P53：练习与应用】 3.在唾液腺细胞中，参与合成并分泌唾液淀粉酶的细胞器有( ) A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网 B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体 C.核糖体、内质网、高尔基体、线粒体 D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体 4.在成人体内，心肌细胞中的数量显著多于腹肌细胞中数量的细胞器是（ ） A.核糖体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体 C B 【P53：练习与应用】 二、拓展应用 溶酶体内含有多种水解酶，为什么溶酶体膜不会被这些水解酶分解？尝试提出一种假说，解释这种现象。如有可能，通过查阅资料验证你的假说。 根据这一事实，可以作出多种合假说，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； 【P53：练习与应用】 $