3.2 细胞器之间的分工合作（情境任务式课件）（4大任务）生物人教版必修1

该高中生物学课件聚焦细胞器分工、分泌蛋白合成运输及生物膜系统，以“胰岛素细胞工厂调研”为情境，引导学生以“细胞工程师”角色，通过“认识-拆解-破解-利用”四步逻辑链，结合小组分工表填写、同位素标记实验分析等学习支架，串联核心知识。 其亮点在于以真实情境驱动任务，通过类比工厂部门强化结构与功能观（生命观念），用豚鼠胰蛋白酶实验分析路径培养科学思维，结合膜泡运输、脂质体药物载体等联系实际促进探究实践。即时演练与随堂小练巩固知识，帮助学生深化理解，为教师提供结构化资源提升教学效率。

3.2 细胞器间的分工合作 第3章 细胞的基本结构 整节课以“胰岛素细胞工厂调研”为真实情境，通过“认识→拆解→破解→利用”四步逻辑链，将细胞器分工、分泌蛋白合成运输、生物膜系统等核心知识融入连贯的任务中。 1 胰岛素是一种蛋白质，糖尿病患者需要注射胰岛素而不能口服。这说明胰岛素在细胞内合成后必须分泌到细胞外发挥作用。那么，胰岛B细胞是如何生产并分泌胰岛素的？细胞内有哪些“车间”和“物流系统”参与？ 情境导入 今天我们将作为“细胞工程师”，走进细胞工厂，完成一份《胰岛素细胞工厂生产线调研报告》。 细胞器之间的协调配合与生物膜系统 细胞器之间的分工 学习目标 重难点 重点 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 1 4 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 要设计一条胰岛素生产线，先要了解细胞工厂中有哪些“部门”。 小组合作完成“细胞器分工表”： 如果把细胞比作生产胰岛素的工厂，哪些结构相当于不同的“车间”或“部门”？ 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 细胞器 结构特点 主要功能 类比工厂部门 核糖体 无膜，由RNA和蛋白质组成 合成蛋白质 合成车间 内质网 单层膜，有广阔膜面积 蛋白质初步加工、脂质合成 初加工车间 高尔基体 单层膜，扁平囊泡结构 蛋白质进一步加工、分类、包装 包装车间 线粒体 双层膜，有嵴 有氧呼吸，提供能量 动力车间 溶酶体 单层膜，含水解酶 分解衰老细胞器、病原体 回收车间 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 嵴 分布： 分布于动植物细胞 结构: 双层膜 线粒体基质 内膜： 外膜： 光滑 向内凹陷成“嵴”，增大膜面积 含有有氧呼吸第二阶段的酶，少量DNA、RNA，核糖体 1.线粒体 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 2.叶绿体 分布： 主要是绿色植物进行光合作用的细胞（眼虫、衣藻等也有叶绿体） 结构: 双层膜 叶绿体基质 内膜、外膜均光滑 基粒 ②类囊体膜上有光合色素和酶（光反应） ①类囊体堆叠形成基粒，增大了膜面积，增大了光合作用面积，基粒间充满基质。 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 3.内质网 粗面内质网(附着有核糖体) 功能: 类型: 主要与分泌蛋白的的运输、加工有关 主要与脂质(性激素)、糖类合成有关 滑面内质网(未附着核糖体) 扁平囊状 分支管状 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 4.高尔基体 分布： 普遍分布于动植物细胞 结构: 单层膜 由一些扁平的囊和小泡构成 功能: 主要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”(交通枢纽) 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 5.核糖体 分布： 广泛分布于真核细胞，原核细胞 结构: 无膜结构 由RNA和蛋白质构成，包括两个亚基 大亚基 小亚基 蛋白质 RNA 功能: 蛋白质的合成场所（氨基酸发生脱水缩合形成肽链） 类型: 游离在细胞质中 附着在内质网、核膜上 附着核糖体可脱离内质网成为游离核糖体 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 6.溶酶体 分布： 普遍分布于动物细胞 结构: 单层膜 起源于高尔基体，内含有多种酸性水解酶。 这些酶在核糖体上合成，溶酶体只是储存场所。 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 7.中心体 分布： 动物与低等植物细胞中 结构: 无膜(主要成分是蛋白质) 由两个互相垂直的中心粒及其周围物质构成。 功能: 与细胞有丝分裂有关。 有丝分裂过程中，中心体在间期复制，前期发出星射线，形成纺锤体。 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 8.液泡 分布： 主要分布于成熟植物细胞（酵母菌也存在液泡）。 结构: 单层膜 内有细胞液，含糖类、无机盐、有机酸、各种酸性水解酶、色素和蛋白质等 任务一：走进细胞工厂——细胞器之间的分工 任务探究 即时演练 探究新知 —— 逐步提高离心速率分离不同大小颗粒 ！ 9.分离细胞器的方法 差速离心法 即时演练 任务探究 1.将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是(　　) A.①　　　 B.②　　　　 C.③　　　 　D.④ C 16 即时演练 任务探究 ①细胞壁位于植物细胞细胞膜的外面，可以控制物质进出细胞( ) ②植物细胞都含有叶绿体，动物细胞都含有线粒体( ) ③高尔基体是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道( ) ④液泡中含有糖类、无机盐和色素，但不含蛋白质( ) ⑤溶酶体合成的多种水解酶可以分解自身衰老、损伤的细胞器( ) ⑥中心体和核糖体不含有脂质，都只存在于真核细胞中( ) ⑦叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA( ) × × × × × × × 2.判断题 细胞壁全透性 蛋白质在核糖体上合成 17 任务二：追踪生产线——分泌蛋白的合成与运输 2 18 任务二：追踪生产线——分泌蛋白的合成与运输 任务探究 即时演练 探究新知 我们已经认识了各个“部门”，现在要找到胰岛素的生产线。胰岛素在细胞内合成后分泌到细胞外，属于分泌蛋白。 1.什么是分泌蛋白？你能举出哪些例子？ 分泌蛋白：在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质，如消化酶、抗体、胰岛素、部分激素等。 2.分泌蛋白在哪个细胞器上合成？合成后经过了哪些结构？如何证明？ 任务二：追踪生产线——分泌蛋白的合成与运输 任务探究 即时演练 探究新知 囊泡 高尔基体 线粒体 豚鼠的胰蛋白酶（原）是一种分泌蛋白。科学家向豚鼠胰腺腺泡细胞培养液中加入3H标记的亮氨酸。利用放射性自显影技术研究豚鼠胰蛋白酶合成、运输和分泌的过程。 任务二：追踪生产线——分泌蛋白的合成与运输 任务探究 即时演练 探究新知 内质网 高尔基体 细胞膜 核糖体 囊泡 囊泡 1.用箭头表示胰岛素合成和运输的路径 2.为什么用³H标记亮氨酸？ 3.这个实验体现了什么科学方法？ 亮氨酸是合成蛋白质的原料，可参与胰岛素合成，从而追踪蛋白质去向。 同位素标记法 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 3 22 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 任务探究 即时演练 探究新知 我们找到了生产线的基本路径，但还有几个问题：核糖体合成的多肽链如何进入内质网？内质网和高尔基体之间没有直接连通，物质如何传递？分泌过程需要能量吗？ 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 任务探究 即时演练 探究新知 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 任务探究 即时演练 探究新知 1.在整个过程中，细胞器之间是通过什么方式传递物质的？ 2.这个过程需要能量吗？由哪个细胞器提供？ 3.如果线粒体功能障碍，分泌过程会怎样？ 囊泡运输。 需要，主要由线粒体提供。 能量供应不足，分泌蛋白合成和运输受阻。 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 任务探究 即时演练 探究新知 ① ② ③ ④ 内质网的膜面积_____ 减少 综合比较：高尔基体的膜面积__________ 细胞膜的膜面积_____ 基本不变 增加 任务三：还原生产线——膜泡运输与能量供应 任务探究 即时演练 探究新知 在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减少，高尔基体膜面积先增加后减少，细胞膜膜面积增加。 ___________ ___________ _________ ①_________ ③___________ ②_________ 时间 0 前 后 时间 0 膜面积 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 即时演练 任务探究 1.真核细胞具有一些能显著增大膜面积、有利于酶的附着以提高代谢效率的结构。下列不属于此类结构的是（ ） A.神经细胞的树突 B.线粒体的嵴 C.甲状腺细胞的内质网 D.叶绿体的基粒 A 即时演练 任务探究 2.研究显示,细胞饥饿时,可通过自噬来降解、清除自身受损的细胞器和蛋白质,满足自身对能量和物质的需求。细胞自噬还能消灭侵入细胞内的细菌或病毒。下列有关细胞自噬过程的叙述或推断,错误的是(　　) A.侵入的细菌或病毒可通过囊泡运输并与溶酶体融合 B.降解受损蛋白质的酶由核糖体合成 C.溶酶体不能合成自身代谢所需的直接能源物质 D.从根本上讲,细胞能通过自噬对细胞内物质进行循环利用是由饥饿决定的 D 基因 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 4 30 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 任务探究 即时演练 探究新知 我们发现，内质网、高尔基体、囊泡、细胞膜等膜结构在胰岛素生产过程中不断转化、配合。这些膜结构之间有怎样的整体联系？ 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 任务探究 即时演练 探究新知 ①在成分上的联系 a.相似性：各种生物膜都主要由 组成。 b.差异性：每种成分所占的比例不同，功能越复杂的生物膜，其 就越多。 生物膜 蛋白质% 脂类% 糖类% 人红细胞膜 49 43 8 大鼠肝细胞核膜 59 35 2.9 内质网膜 67 33 含量很少 线粒体外膜 52 48 含量很少 线粒体内膜 76 24 含量很少 脂质和蛋白质 蛋白质的种类和数量 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 任务探究 即时演练 探究新知 ②在结构上的联系 a.各种生物膜在结构上大致相同，都是由 构成基本支架，蛋白质分子分布其中，大都具有流动性。 b.结构上具有一定的连续性：内质网内连核膜，外连细胞膜。 磷脂双分子层 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 任务探究 即时演练 探究新知 ③在功能上的联系： 共同完成分泌蛋白的合成和运输。 细胞膜 使细胞具有一个___________________环境 能量转换 决定 相对稳定的内部 信息传递(细胞识别） 物质运输(载体蛋白等) 其他膜 _________的支架，为生化反应的进行创造条件 使细胞内部_________保证化学反应高效、有序地进行 酶附着 区域化 任务四：构建生物膜系统——从局部到整体 任务探究 即时演练 探究新知 思考：如果细胞内囊泡运输受阻，会对细胞产生什么影响？ 蛋白质不能正常运输和分泌，膜成分无法及时更新，细胞功能紊乱，如胰岛素分泌不足等。 联系实际 人工合成胰岛素：我国科学家在世界上首次人工合成结晶牛胰岛素。 脂质体药物载体：利用生物膜的流动性，将药物包裹在脂质体中，实现靶向运输。 课后作业 撰写一份简短的“胰岛素细胞工厂调研报告”，内容包括： 1.参与的细胞器及功能； 2.分泌蛋白的运输路径； 3.如果线粒体功能受损，分泌过程会受到什么影响？ 4.尝试提出一种利用生物膜系统原理的药物运输设计思路。 这就解释了为什么“常规杀菌方法难以根除”——蓝细菌是原核细胞生物，不是一般意义上的“菌”，且它与环境中的营养物质富集有关，是生态问题，不仅是杀菌问题。 随堂小练 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。 ( ) (3)叶绿体是植物细胞都具有的结构，高尔基体只分布在动物细胞中。( ) (4)破坏植物细胞的高尔基体，可能形成双核细胞。 （ ） (5)睾丸大量合成分泌雄性激素与细胞中发达的核糖体、内质网和高尔基体有关。 （ ） ✓ ✘ ✘ 固醇类激素，在内质网合成，通过高尔基体分泌 ✓ ✘ 37 随堂小练 2.下列细胞器不具膜结构的是( ) A.线粒体 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体 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 A C 38 随堂小练 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 B 39 随堂小练 5.找出下图中的错误，并在图中改正。 上图是动物细胞的亚显微结构图。细胞右下方的叶绿体应该去掉；图中的内质网与高尔基体标反了，应该对调；图中标注的染色质应改为核仁。 下图为成熟植物细胞的亚显微结构图。图中标注的核糖体是中心粒，高等植物细胞中不含中心粒，应该去掉；图中标注的核仁应改为叶绿体；标注的叶绿体应该改为线粒体。 40 下节再见 41 Lavf62.12.102 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $